tronadura. - U

DISEÑO DE TRONADURA DE PRECORTE
La tronadura de precorte tiene por finalidad
generar una línea de debilidad tras la
tronadura, esto debido a una serie de tiros en
una sola fila de excavación con el objeto de
generar una discontinuidad o plano de
fractura. Los tiros son generalmente del
mismo diámetro y sin pasadura.
Los beneficios de la tronadura de precorte
son::
� Formación de una pared de banco más
estable.
� Generar el límite de penetración de la pala.
� Obtener las bermas programadas.
� Crear una percepción de seguridad.
El precorte debe permitir fracturar un plano
para atenuar vibraciones en la tronadura
principal, lo anterior depende mucho de la
calidad de las fracturas que se formen. Las
vibraciones serán menores, mientras éstas
crucen fracturas lo más abiertas y limpias
posibles.
A parte de las vibraciones, el empuje de
gases de explosión generados en las
tronaduras tambien es responsable de los
daños producidos en la pared final, por lo
tanto la línea de fractura generada por el
precorte también debe actuar como zona de
evacuación de gases.
Teoría del precorte
El objetivo de un precorte es minimizar las
presiones en el pozo para generar grietas
entre pozos adyacentes de la línea del
precorte. En este proceso es importante
considerar una línea de pozos con pequeño
espaciamiento, una baja densidad lineal de
carga de explosivo y una simultaneidad en la
iniciación de los pozos.
El plano de debilidad se genera mediante
una grieta que se extiende a lo largo de los
pozos de precorte y se determina mediante la
presión en las paredes del pozo. Para un
explosivo acoplado, la presion se calcula por
la expresión:
Para el cálculo de la presión en las paredes del
pozo de un explosivo desacoplado, se utiliza la
expresión:
en que f es la razón de desacoplamiento, definida
como la relación entre el volumen del explosivo y
el volumen del pozo. El exponente n se estima
igual a 1.25 para pozos secos y 0.9 para pozos
con agua.
donde De = diámetro explosivo, Dh = diametro del
pozo, H = largo del pozo y l largo columna
explosiva.
Propiedades de la roca
Como en todas las prácticas de tronadura, las
características de la geología ejerce gran
influencia en sus
resultados, especialmente en el precorte.
a) Parámetros Resistivos
Para minimizar el daño tras la fila del precorte, el
esfuerzo inducido no debiera exceder la
resistencia a
la tracción de la roca, en el plano. Pero para
lograrlo se requiere utilizar una línea de precorte
con
pozos extremadamente juntos, lo cual se lograría
con cargas extremadamente pequeñas y con
iguales
separaciones entre pozos.
b) Control Estructural
La
naturaleza
y
orientación
de
las
discontinuidades en el macizo rocoso son críticas
en el resultado del
precorte.
Los factores geoestructurales que afectan el
resultado del precorte son: La frecuencia de
fractura a lo largo de la línea de precorte, el
ángulo formado entre la línea de precorte y las
estructuras, y el relleno de las fracturas.
Diámetros de perforación
Los mejores resultados de precorte se obtienen
con diámetros pequeños de perforación, sin
embargo, hay que tomar en cuenta la longitud del
banco a perforar y las desviaciones de los pozos.
Espaciamiento entre pozos
El espaciamiento entre los pozos del precorte se
reduce, si lo comparamos con el espaciamiento en
una fila
amortiguada. Esta disminución de espaciamiento
se aplica principalmente para que exista una
interacción entre pozos, debido a que a éstos se
les ha reducido la carga considerablemente con el
objeto de generar bajas presiones en sus paredes.
Existen también algunas reglas para definir el
espaciamiento entre pozos, como por ejemplo:
Donde S es el espaciamiento en mm, k es una
constante entre 14 y 16, y d es el diámetro de
perforación en
mm. ( algoritmo propuesto por Sutherland en
1989).
La fórmula general que se utiliza y aplica para el
cálculo de espaciamiento en Chile es la siguiente:
donde S es el espaciamiento en mm, T es la
resistencia a la tracción de la roca en MPa, P b es
la presión de
detonación en el barreno en Mpa y d es el
diámetro de perforación en mm.
El espaciamiento no considera las características
estructurales de la roca
Factor de carga
donde:
γ = Factor de carga en kg/m2
n = índice de acoplamiento -pozo seco =1.25
- pozo con agua 0.9
R = relación Pb/UCS
VOD = Velocidad de detonación (km/s)
d =diámetro de perforación (mm)
UCS = Resistencia a la compresión no confinado
(Mpa)
= densidad del explosivo (g/cm
Secuencia de salida
El precorte debe ser iniciado separada o
conjuntamente con la tronadura de producción,
sólo con una diferencia de a lo menos 100 ms,
previo a la tronadura de producción.
Respecto a los intervalos entre pozos del precorte,
la teoría de formar una grieta de tensión entre dos
pozos
implica una detonación simultánea de ellos
Efectos de la exactitud de la perforación
La importancia de la exactitud de la perforación
puede no ser considerada cuando se diseña un
precorte, pero
ésta tiene una gran relevancia debido al
paralelismo que debe existir entre pozos, ya que
de lo contrario,
puede ser la causa de perfiles irregulares.
Inclinación del precorte
Realizar un precorte mediante una perforacion
inclinada permite maximizar los beneficios
respecto a la estabilidad de los taludes. Estas
inclinaciones fluctúan en el rango de 15 a 30
grados, obteniendose mejores resultados cuando
la inclinacion es mayor, aunque en estos casos la
dificultad en la perforación sera mayor.
Con el incremento de la altura de bancos, diámetros de perforación más grandes y mayor potencia
de los
explosivos (disminución de costos), ha implicado un incremento de la concentración de energía de
las
tronaduras.Si esta energía explosiva no es controlada, necesitará definitivamente una disminución
del ángulo de talud, con consecuencias económicas mayores (aumento razón de remoción) y de
seguridad (roca suelta en la cara del banco, planeación de bermas menos segura o no existiría)
La mejor manera para que esta fuerza no dañe la paredes es controlar la energía explosiva
(Tronadura controlada). En toda mina debe existir un punto de equilibrio entre el costo de la
tronadura controlada y el costo de conservar la estabilidad de las paredes del rajo
Voladura controlada para mejorar la estabilidad PENDIENTE
Wyllie y Mah (2004), Konya (2003) discuten la inestabilidad de taludes en lo que respecta
a la explosión daños detrás de la cara. El daño inducido por explosión es a menudo
superficial y, posiblemente, se puede extender 15 a 30 pies (5 a 10 metros) detrás de la libre
la cara de pozo o chorro de cantera. El daño puede resultar en la caída de rocas en el tiempo
como el agua entra en las fracturas, se congela, y por la expansión abre las grietas y suelta
los bloques de roca. Daños explosión puede causar daños donde la pendiente de roca
contiene planos persistente caída de cama que fuera de la pendiente de la cara. En este caso,
los gases explosivos pueden viajar hasta los aviones como resultado el desplazamiento de
bloques de roca. El operador de la cantera deben planificar y mitigar los daños a la
explosión paredes de final por la implementación de un diseño de producción adecuado y
explosión el empleo de técnicas para controlar el chorro. Voladuras de producción debe ser
diseñadas para limitar la fractura de roca detrás de la pared final. Además, controlado las
técnicas de voladura como antes del esquileo (presplit) y la amortiguación las técnicas de
voladura debe ser empleado para definir la cara final. Controlado voladuras permitirá
pendientes más pronunciadas que se traducirá en la reducción de excavación el volumen y
el impacto de la tierra adicional que resulta en ahorro de costes.
El efecto final es que hay menos rocas sueltas en la cara de la voladura. Esto da como
resultado una cara más estable.
Voladura de producción
Para mejorar la estabilidad de los taludes y evitar sobreexcavación o backbreak (volumen
de la roca roto más allá del plano definido por la última fila de barrenos) durante voladuras
de producción, las siguientes precauciones deben ser abordados en el producción de diseño
de voladura por parte del operador de cantera:
1.
Evitar la estrangulación de voladura en una carga excesiva o pilotes rotos lodo.
Chorro de Choke es la limpieza con la expansión del espacio suficiente y se considerado
como un fallo de encendido.
2.
Diseño de la primera fila de barrenos para tener en cuenta y mover el la carga. Carga es la
distancia entre la cara libre y la primera línea de barrenos.
3.
Diseño derivado en el agujero para dar cuenta de la carga, el diámetro de el barreno, y la
resistencia a compresión simple de la roca. Derivados es un material inerte como la grava
se inserta en el cuello de la fresa agujero para limitar los gases explosivos.
4.
Uso adecuado y retrasos intervalos de tiempo para el movimiento de la roca a la cara libre y
la creación de otras caras libres de los agujeros de explosión detrás de la cara libre de la
actualidad. La relación entre el tiempo entre las filas de tiro la carga debe estar entre 4 y 6
para minimizar sobreexcavación.
5.
Emplear los retrasos entre barrenos y las filas para controlar la máxima carga explosiva
instantánea.
6.
Perforar agujeros de la fila posterior explosión y los "agujeros de amortiguamiento" una
distancia óptima de la cara final para facilitar la excavación y minimizar el daño a la de la
pared final.
Voladura controlada
En la cara permanentes final, controlada voladura como pre-corte
(Presplit) y las técnicas de voladura colchón debe ser empleado para definir
la pared final. El director detrás de voladura controlada siguiente: Estrechamente
espaciados agujeros perforados en paralelo a la cara final son ligeramente cargado con una
explosivo que tiene un diámetro más pequeño que el agujero de perforación. El espacio de
aire
entre los explosivos y perforar la pared proporciona un colchón que atenúa la onda de
choque explosivo de transmisión a la roca. La presión de forma de la explosión no es
suficiente para aplastar la roca alrededor del agujero. Sin embargo, las fracturas de radio
preferentemente a crear una ruptura entre barrenos que forman una pared de roca limpia.
En las paredes de final de la cantera, voladuras cojín (chorro de corte) y pre- corte (presplit)
voladuras deben ser empleados. La diferencia entre el pre- chorro de corte y de la voladura
cojín siguiente: Detonación de pre-corte tiro agujeros se producen milisegundos antes de la
explosión de producción limpia la creación de un cara estable antes de los fuegos de
producción explosión. Por el contrario, con el amortiguador voladuras, las filas finales
detonó milisegundos después de la final la línea de producción de los barrenos. Chorro de
colchón se emplea típicamente para recorte o cuando el espesor de la carga es menor que la
altura del banco. La siguientes precauciones deben ser abordados en la voladura controlada
diseño por parte del operador de cantera:
1.
Emplean antes del esquileo sólo cuando la carga es adecuada para contener la energía
explosiva a lo largo de la línea de corte. La carga debe ser igual o mayor que la altura del
banco.
2.
Emplear chorro de amortiguador cuando la carga es insuficiente para contener la energía
explosiva a lo largo de la línea de corte. Por ejemplo, cuando la carga es menor que la
altura del banco.
3.
Diseño de rocas cerca articulado y muy cortado por gases confinados producido a partir de
la explosión de pre-corte generado a lo largo del línea de corte puede ventilar en las
fracturas que causan daños a la superficie de la roca.
4.
Emplear las explosiones de prueba para el diseño final de la voladura controlada