Introducción al diseño y ejecución de voladuras 2024 PDF

TEÓRICO CÁTEDRA MECÁNICA Y TRATAMIENTO DE ROCAS INTRODUC TOR IO DEPARTAMENTO GEOLOGÍA APLICADA 2024 Introducción al diseño y ejecución de voladuras PROFESORES: DRA. MARCELA A. CIOCCALE GGO. AUGUSTO MIÉREZ GGO....

TEÓRICO CÁTEDRA MECÁNICA Y TRATAMIENTO DE ROCAS INTRODUC TOR IO DEPARTAMENTO GEOLOGÍA APLICADA 2024 Introducción al diseño y ejecución de voladuras PROFESORES: DRA. MARCELA A. CIOCCALE GGO. AUGUSTO MIÉREZ GGO. PABLO A. EVELING Voladuras de roca Definición: Remoción de material rocoso mediante el uso de explosivos Objetivos: - Fragmentación - Desplazamiento - Minimizar el daño (vibraciones, proyecciones, sobrequiebre, etc.) 1 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva Condiciones: a. Carga explosiva confinada b. Burden adecuado c. Cara libre d. Taco inerte e. Iniciador suficiente 2 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva 2. Propagación de la onda de choque Condiciones: Las ondas o fuerzas de compresión generadas en el taladro viajan hacia la cara libre, las que escapan producen concusión y ondas sísmicas. 3 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva 2. Propagación de la onda de choque 3. Agrietamiento por tensión Las ondas se reflejan en la cara libre y regresan en forma de fuerzas tensión que agrietan a la roca. Se nota ya la expansión de los gases. 4 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva 2. Propagación de la onda de choque 3. Agrietamiento por tensión 4. Rotura de expansión Los gases a alta presión se expanden rápidamente penetrando en las grietas de tensión iniciando la rotura radial y el desplazamiento de la roca. 5 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva 2. Propagación de la onda de choque 3. Agrietamiento por tensión 4. Rotura de expansión 5. Rotura flexural Los gases presionan al cuerpo de roca entre el taladro y la cara libre, doblándola y creando planos de rotura horizontales adicionales. 6 Mecanismo de rotura 1. Columna explosiva 2. Propagación de la onda de choque 3. Agrietamiento por tensión 4. Rotura de expansión 5. Rotura flexural 6. Pila de material Los gases en contacto con el medio ambiente pierden fuerza y el material triturado cae al pie de la nueva cara libre. 7 8 9 10 Distancia del material proyectado, forma de la pila y desplazamiento del escombro 11  Factores que afectan el resultado de la voladura No controlables Características del macizo rocoso: fracturamiento natural, resistencia a compresión simple, velocidad de propagación, geometría, etc. Controlables Malla de perforación y geometría del banco: burden, espaciamiento, diámetro, ángulo, etc. Propiedades de los explosivos y diagrama de carga: velocidad de detonación, volumen de gases, factor de carga, etc. Secuencia de encendido: tiempo entre pozos y entre filas, tipo de secuencia, etc. 12 Diseño de voladura en banco 13 Diseño de voladura en túnel 14  Tipos de explosivos Definición: Sustancia que a partir de una energía de activación se transforma en gases en un intervalo muy breve Existen 2 tipos: Primarios que son altamente sensibles y se utilizan para la fabricación de accesorios Nitruro de plomo Hexógeno Octógeno Pentrita Secundarios que son estables, se inician con cargas primarias y se utilizan como agentes de voladura Principales explosivos en minería: Dinamita ANFO Emulsiones Hidrogeles 15 Resistencia y discontinuidades vs. tipo de explosivoc 16 Tipos de detonadores Definición: Material que conduce la energía de activación del explosivo Tipos: Cordón detonante Detonadores eléctricos Detonadores no eléctricos Detonadores electrónicos 17 Sistema de iniciación 18  Secuencia de encendido Definición: Patrón iniciación de explosiones sucesivas Diagrama Fragmentación Escombro Por filas Mala Frontal y Extendido En esquina Buena Lateral Recogido En “V” Buena Central Recogido 19 Secuencia de encendido por filas 20 Secuencia de encendido en esquina 21 Secuencia de encendido en “V” 22 Secuencia de encendido en túneles y galerías 23 Secuencia de encendido en túneles y galerías 24 Proyecciones Definición: Propulsión indeseada de material rocoso producto de la explosión Tipos: Provenientes de los collares Provenientes de la cara libre 25 Proyecciones 26 Sobrequiebre y estado final del talud Definición: Sobrequiebre refiere al daño indeseado en el talud resultante Existen técnicas para preservar la geometría y el estado del talud resultante: Voladuras de contorno Voladuras de precorte 27 Sobrequiebre y estado final del talud 28 Métodos de fragmentación sin explosivos Definición: Se utilizan métodos alternativos, no explosivos, en situaciones en las que se busca minimizar el riesgo o daño Tipos: Cementos expansivos Plasma Sustancias deflagrantes Martillos neumáticos Escarificadores 29 Bibliografía y lecturas recomendadas 30