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Voladura o tronadura de producción:
El objetivo de la voladura de producción,
como su nombre lo indica, es la separación
del mineral de interés del macizo rocoso,
además de disminuir el tamaño de las rocas
con el objetivo de hacer más fácil su
transporte al área de producción. Esta puede
ser precedida por una “voladura de pre corte”
que separa la roca del macizo, con esto
disminuyen las vibraciones (y con esto
riesgos) que produce la voladura de
producción, ya que se necesita solo energía
para disminuir el tamaño de la roca
desalojada, luego puede existir una “voladura
de recorte” en caso que se requiera disminuir
aun mas el tamaño de la roca desalojada.
Diseño de voladura de producción:
El diseño de voladuras debe abarcar los
conceptos fundamentales de un diseño de
voladuras ideal de los cuales son
modificados cuando es necesario para
compensar las condiciones geológicas
específicas del lugar. Para poder evaluar un
plan de voladura, este debe tomarse por
partes y cada variable o dimensión debe ser
evaluada. Un plan de voladura debe
diseñarse y revisarse paso por paso.
El diseño de la voladura se basara en
diversos factores tales como:
-volumen de roca según la producción.
-Tipo de roca y condiciones geológicas.
-Propiedades físico-mecánicas de la roca.
-Trabajos de perforación.
-Tipo de explosivo y propiedades.
-Sistema de iniciación
-Parámetros dimensionales de voladura.
-Diseño minero previo.
Bordo o burden
la dimensión del bordo se define como la
distancia mas corta al punto de alivio al
momento que el barreno detona. Figura (1).
el alivio se considera normalmente como la
cara original del banco o bien como una cara
interna creada por una hilera de barrenos
que han sido disparados previamente con un
retardo anterior, la selección de bordo
apropiado es una de la decisiones mas
importantes que hay que hacer en cualquier
diseño de voladuras.
Si los bordos son demasiado pequeños, la
roca es lanzada a una distancia considerable
de la cara. Los niveles de golpe de aire son
altos y la fragmentación puede resultar
demasiado fina, por el otro lado si los bordos
son muy grandes, dará como resultado el
rompimiento trasero y el bronqueo de la cara
final (lanzamiento de material hacia atrás).
Los bordos excesivos causan un exceso de
confinamiento en los barrenos, lo que da
como resultado niveles de vibración
significativamente más altos por kilogramo
que explosivo utilizado. Las otras variables
de diseño son más flexibles y no producirán
diferencias tan drásticas en los resultados
como la misma proporción de error en la
dimensión del bordo.
Ilustración 1 [voladura de bancos]
Para definir la dimensión del bordo se utilizan
distintas formulas empíricas entre ellas:
-Fórmula de Andersen:
considera que el bordo es una función del
diámetro y longitud del taladro:
𝐵 = √∅𝑥𝐿
Donde:
B : bordo
∅ : diámetro del taladro, en pulgadas
L : longitud del taladro, en pies.
-Fórmula de Langefors :
Considera además la potencia relativa del
explosivo, el grado de compactación, una
constante de la roca y su grado de
fracturamiento:
𝑑𝑏
𝑃𝑥𝑆
𝐵 = ( )𝑥 √
𝐸
33
𝑐𝑥𝑓𝑥 ( )
𝐵
Donde:
B: bordo en metros
P: grado de compactación
S: potencia relativa del explosivo
c: constante para la roca
f : grado de fractura. Para taladro vertical el
valor es 1,0
E: espaciamiento entre taladros.
E/B: radio de espaciamiento a burden.
db: diámetro de la broca
-formula de C.Konya
Basada en las teorías del Dr.Ash determina
el bordo con base en la relación entre el
diámetro de la carga explosiva y la densidad,
tanto del explosivo como de la roca, según:
3
𝐵 = (3,15)𝑥∅𝑒 √
Donde:
B
:
∅𝑒
𝜌𝑒
𝜌𝑟
𝜌𝑒
𝜌𝑟
Espaciamiento (E)
Es la distancia entre taladros de una misma fila
que se disparan con un mismo retardo o con
retardos diferentes y mayores en la misma fila.
Se calcula en relación con la longitud del bordo, a
la secuencia de encendido y el tiempo de retardo
entre taladros.
Al igual que con el burden, espaciamientos muy
pequeños producen un exceso de trituración y
caracterización en la boca del taladro, lomos al
pie de la cara libre y bloques de gran tamaño en
el tramo del bordo. Por otro lado, espaciamientos
excesivos producen fracturación inadecuada,
lomos al pie del banco y una cara libre frontal
muy irregular.
En la practica, normalmente es igual al bordo
para malla de perforación cuadrada E=B y de
E=1,3 a 1,5 B para malla rectangular o alterna.
Columna explosiva
es la parte activa del taladro de voladura,
también denominada” longitud de carga” donde
se produce la reacción explosiva y la presión
inicial de los gases contras las paredes del taladro.
Es importante la distribución de explosivo a lo
largo del taladro, según las circunstancias o
condiciones de la roca. Usualmente comprende
de ½ a 2/3 de la longitud total y puede ser
continua o segmentada.
Así pueden emplearse cargas solo al fondo,
cargas hasta media columna, cargas a columna
completa o cargas segmentadas (espaciadas,
alternadas o Deck charges) según los
requerimientos incluso de cada taladro de una
voladura.
bordo, en pies.
: Diámetro del explosivo, en pulgadas.
: Densidad del explosivo.
: Densidad de la roca.
La columna continua normalmente es empleada
para rocas frágiles o poco competentes suele ser
del mismo tipo de explosivo, mientras que para
rocas duras, tenaces y competentes se divide en
dos partes: la carga de fondo (CF) y la carga de
columna (CC)
Malla:
Es la forma en la que se distribuyen los taladros
de una voladura, considerando básicamente a la
relación del bordo y espaciamiento y su directa
vinculación con la profundidad de taladros.
Desplazamiento de roca:
Una forma de evaluar la calidad del disparo en la
voladura de producción es el desplazamiento de
rocas en general se requiere que el
desplazamiento sea mínimo pero sin ser nulo y
que el material triturado sea relativamente
homogéneo y de tamaño tal que se pueda cargar
y transportar.