VOLADURA EN TAJO ABIERTO

PROPIEDADES BASICAS DE LOS EXPLOSIVOS:

Tenemos la fuerza, velocidad de detonación, densidad, poder rompedor, presión de

detonación, sensibilidad, resistencia al agua y el volumen de los gases producidos durante

la explosión.

FUERZA, POTENCIA O EFECTO VOLADURA: Es la energía disponible en una

detonación, la fuerza depende del volumen de los gases formados y del calor.

PODER ROMPEDOR: Es la capacidad de triturar mediante el explosivo una roca en

pedazos relativamente pequeños.

VELOCIDAD DE LA DETONACIÓN de un explosivo, Cuanto mayor es la velocidad de

detonación tanto mayor es el poder rompedor.

DENSIDAD (expresada en términos del peso especifico): Es el cociente entre el peso

del explosivo y el volumen ocupado por el. Para los productos comerciales varia de

0,5 a 1,7. a mayor capacidad de rotura del explosivo.

PRESION DE DETONACION: Es el mejor indicador de habilidad de un explosivo para

quebrantar una roca dura.

RESISTENCIA AL AGUA: Es la capacidad de estar en contacto con el agua sin perder

su sensibilidad o eficiencia. Los productos gelatinosos, tales como dinamita

gelatinosa y papillas (¨slurries¨) tienen buena resistencia al agua; por el contrario, el

ANFO prácticamente no tiene resistencia.

HUMO TOXICO: Con detonación completa del explosivo se forma la cantidad

mínima de gases toxico. Pero, con detonación incompleta o quemado del explosivo,

la cantidad de gases aumenta mucho.

SENSIBILIDAD: por la sensibilidad de un explosivo con respecto a acciones extremas

se denomina la sensibilidad al golpe, rozamiento, calentamiento o inflamación. La

alta sensibilidad de un explosivo crea peligro durante la conservación, transporte y,

directamente, durante los trabajos. La sensibilidad demasiada baja de un explosivo

es indeseable, ya que exige un impulso inicial excesivamente potente.

DISPOSITIVOS DE DETONACION

Son aquellos destinados a iniciar, propagar o retardar la acción de las cargas explosivas se

pueden clasificar en iniciadores y retardos, mechas de encendido, cordones detonantes

y aparatos explosores.

INICIADORES

Son los que inician el arranque de la explosión de la carga principal, mediante estimulo de

una pequeña detonación.

ESPONJAMIENTO

Cuando se vuela una serie de taladros con un gran número de hileras o cuando las series

precedentes aun permanecen, una carga más potente es necesaria con el objeto de que la

roca ya quebrada sea empujada hacia delante y también pueda esponjarse al máximo.

FACTOR DE ROCA (C)

En las formulas de carga, el así llamado factor de roca, ha sido incluido. Este es la medida

de la resistencia de la roca a la voladura.

Este factor de roca tiene, en casos normales, el valor de 0.4 Kg./m3, pero puede variar

entre 0.2 (roca fácil de volar) y 1.2 (roca difícil de volar).

DENSIDAD DE ALGUNAS ROCAS:

ROCAS TM/m3

Sedimentarias:

Areniscas 2.592.72

Calizas 2.682.84

Eruptivas:

Granito 2.562.74

Gabro 2.893.09

NOMENCLATURAS:

ALTURA DEL BANCO: “K” (metros)

ESPACIAMIENTO “ E” (metros)

PIEDRA BURDEN O DISTANCIA DE MENOR RESISTENCIA: “ V” (metros)

DIAMETRO DEL TALADRO “ Db” (milímetros o pulgadas)

LONGITUD DEL TALADRO “ H” (metros)

SOBREPERFORACION “ U” (metros)

CARGA DE FONDO “ Lb” (Kg./m)

CARGA DE COLUMNA “ Lp” (Kg./m)

ESPACIAMIENTO: Las formulas de calcular cargas están basadas en un espaciamiento de

1.25 a 1.3 veces la distancia de menor resistencia (V).

DISTRIBUCION DE LA CARGA: Cuando se carga un taladro para voladura de banco, es

importante que el explosivo sea distribuido de manera correcta en el taladro, a fin de que

el efecto de voladura de los mejores resultados. Debido al hecho de que la roca es más

compacta en el fondo, una carga mas potentes allí necesaria a fin de que la porción de roca

pueda ser volada a nivel del fondo teórico.

La carga de fondo, la cual debe ser compacta, debe tener una altura de 1.3 veces la

distancia de menor resistencia (V).

Esto significa que la altura sobre el fondo teórico es = V, ya que también la sobre

perforación 0.3V es cargada con la carga del fondo.

La carga de columna debe tener una concentración de aproximadamente la mitad de la

carga de.

PARTICULARIDAES DE LA UTILIZACION DE EXPLOSIVOS EN PRECORTES

TÉCNICA DE USO

Casi todas las técnicas de voladura controlada, y en particular la de precorte consisten en

perforar una línea de barrenos que coincida con el plano final deseado como final en la

excavación, con el ángulo deseado. La característica peculiar del precorte es que este plano

de barrenos se dispara previamente a la voladura del macizo contiguo. Este tipo de voladura

implica un confinamiento extremo del explosivo, pues por definición no existen caras libres.

Es pues desaconsejable el uso de cargas espaciadas ya sean acopladas o desacopladas dentro

del barreno, tanto por razones teóricas de un pobre efecto de desacoplamiento como por

razones prácticas de facilidad de carga. Así pues es recomendable el uso de explosivo

continuo a lo largo del taladro.

En el precorte, se ha comprobado que no se forman grietas perpendiculares al barreno, en el

fondo del mismo. Este hecho es consecuencia de la no existencia de cara libre, lo que hace

necesaria esta carga concentrada y el que se necesite más barrenos (menores

espaciamientos).

En general, si se obtiene una excesiva sobreexcavación hay que disminuir la carga lineal.

Si lo que se obtiene es un contorno irregular se debe reducir el espaciamiento.

Como regla general, la fila de precorte ha de separase de la voladura principal una cierta

distancia que debe estar comprendida entre E/2 y V/2.

La iniciación de la fila de precorte debe hacerse instantáneamente..

Ejemplo:

Malla es 3m x 2m

Espaciamiento E, es 3m

La piedra o Burden (V) asciende a 2m,

La altura del banco (h) es 10m,

El diámetro de perforación (db) 3 pulg (76 mm),

Sobreperforación (U ) es 0,3V = 0,6m

La perforación del taladro será de 10,6 m (h + U);

La carga de fondo (Lb), 1,3V= 2,6m (V+U),

El atacado ocupa otros 3m, entonces: 2,6m + 3m=5,6m,

luego 10,6m – 5,6m= 5m de columna de carga

Fig. 1

En la mayoría de las minas a Tajo Abierto no utilizan carga de fondo por ser

mineralización en rocas suaves o semiduras. Entonces en nuestros cálculos utilizaremos

solo carga de columna utilizando anfo y booster como iniciador.

Ejemplo para sacar el costo de voladura de un banco con la malla de fig.2

Carga de columna

Carga de fondo

Columna de Explos.

Malla = 3m x 2m E = 3m ; V = 2m

6 filas de tal x 10 columnas de tal = 60 tal

1 fila de tal de precorte de ½ E = 20 tal

Fig 2

O del tal = 3” (76mm) r = 7.6 cm

Altura del banco (h) = 10m

Densidad de roca = 2.6 Ton/m3

Calculando cantidad de explosivos

Primeras filas:

Vtal = x carga explosiva (Lp+ Lb) = 3.14 x x 760 cm =

Vtal = 34 459,616

Vanfo/tal = 34 459,616 x 0,73 gr/ x 1 Kg/1000 gr = 25.2 Kg/tal

Volumen total de anfo de 6 primeras filas = 25.2 kg/tal x 60 tal = 1 512 Kg de Anfo

Precorte: malla = 1.5m x 1,5m total 20 tal

Vtal = 3.14 x x 400 cm = 18 136,64 x 0,73 gr/ = 13 240 gr

Vanfo/tal = 13,24 Kg/tal

Volumen total de anfo última fila (precorte) = 13,24 Kg/tal x 20 tal = 264,8Kg

VOLUMEN TOTAL DE ANFO EN LA VOLAD = 1 512 + 268,4 = 1 780,4 Kg

Volumen del booster = 80 x 0.5 lb x 1 Kg/2,2 lb = 18,2 Kg

TOTAL EXPLOSIVOS = 1 780,4 Kg + 18,2 Kg = 1798,6 Kg

Calculando volumen roto:

Volumen de roca roto/tal = B x V x h x droca = 3m x 2m x 10m = 60m3

60m3 x 2,6 Ton/m3 = 156 TC/tal

Toneladas roto 6 primeras filas roto: 156 TM/tal x 60 tal = 9 360 TC

Volumen= 60m3 x 60 tal = 3 600m3

Volumen roto última fila: 1.5m x 1.5m x 6m = 13.5m3 x 20 tal = 270m3

270m3 x 2,6 Tm3/m3 = 702 TC

TOTAL MINERAL ROTO: 9 360 + 702 Ton = 10 062 TC de mineral

VOLUMEN TOTAL ROTO: 270 + 3 600m3 = 3 870 m3

Costo de explosivos y accesorios:

Anfo : en 50 Kg de nitrato de amonio 1 galón de petróleo

Anfo: 0,80 $/Kg 0,80 $/Kg x 1 780,4 Kg = 1 424.3 $

1 Booster/tal de 1/2 libra 60 + 20 = 80 Booster x 3$ c/u = 240.0 $

Fanel de 12m Long 80 Fanel x 2,5 $ c/u = 200.0 $

Cordón detonante 5P 10 columnas x 12m = 120m

3 filas x 18m = 54m

18 x 10m = 180m

Total: 234m x 0,20 $/ml = 46.8 $

2 Mecha de Seg. (3ml) 2 x 0,80 $ (encapsulado) = 1.6 $

2 personas cargadores de explosivos 2 x 18 $ = 36.0 $

TOTAL 1948.7 $

Total Costo de Voladura = 1948.7 $

Costo del material roto/Ton = 1 948.7 $ ÷ 10 062 = 0,20 $/TON

Consumo de explosivos Kg/m3 = 1,798.6kg ÷ 3 870 m3 = 0.46kg/m3