V - Tesis Electrónicas UACh - Universidad Austral de Chile

Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Construcción Civil
“REMOCIÓN DE ROCAS CON EXPLOSIVOS, PARA LA
CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS.”
Tesis para optar al título de Ingeniero Constructor
Profesor Patrocinante:
Sr. Adolfo Montiel Mancilla.
Ingeniero Constructor
Germán Odlanier Salazar Rubilar
Valdivia, Chile 2005
A quienes siempre me han apoyado, mi
familia. A ti papá, porque eres mi ejemplo
y eres fuente de sabiduría. A ti mamá, por
tu constante e incansable entrega de
fuerzas y optimismo. A ti Pablo, por tu
incondicional amistad. Porque siempre
han creído en mi, esto es para ustedes.
A ti Sabina, por darme el tesoro más
hermoso
del
mundo,
que
juntos
cuidaremos siempre, nuestro Benjamín.
Por estar siempre a mi lado y hacer de
esta etapa, la más bella de mi vida.
INDICE
CAPITULO I
1
1.0.
De las rocas
2
1.1.
Generalidades
2
1.2.
Definición de roca
2
1.3.
Tipos de rocas
3
1.3.1.
Rocas ígneas
4
1.3.1.1.
Reconocimiento de las rocas ígneas
5
1.3.1.1.1.
Reconocimiento por textura
5
1.3.1.1.1.1.
Tipo de textura de las rocas ígneas
6
1.3.1.1.2.
Reconocimiento según la composición mineral
7
1.3.1.1.2.1.
Rocas félsicas o granitos
7
1.3.1.1.2.1.1.
Tipos de rocas félsicas o granitos
8
1.3.1.1.2.2.
Rocas Intermedias (andesíticas)
8
1.3.1.1.2.2.1.
Tipos de rocas intermedias
8
1.3.1.1.2.3.
Rocas máficas o basálticas
9
1.3.1.1.2.3.1.
Tipos de rocas máficas o basalticas
9
1.3.2.
Rocas sedimentarias
9
1.3.2.1.
Formación de las rocas sedimentarias
10
1.3.2.1.1.
Proceso de meteorización
10
1.3.2.2.
Clasificación de las rocas sedimentarias
11
1.3.2.2.1.
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
11
1.3.2.2.2.
Rocas sedimentarias químicas
12
1.3.2.2.3.
Rocas sedimentarias organógenas
12
1.3.3.
Rocas metamórficas
13
1.3.3.1.
Factores que contribuyen al metamorfismo
13
1.3.3.2.
Tipos de metamorfismo
1.3.3.2.1.
Clasificación según principales parámetros
13
metamórficos
13
1.3.3.2.2.
Clasificación según posición geológica
14
1.3.3.3.
Texturas de rocas metamórficas
14
1.3.3.4.
Tipos de rocas metamórficas
15
1.3.3.4.1.
Foliadas
15
1.3.3.4.2.
No foliadas
15
1.4.
Propiedades de las rocas
16
CAPITULO II
18
2.0.
De los métodos, tipos y equipos de perforación
19
2.1.
Generalidades
19
2.2.
Fluidos de perforación
20
2.2.1.
Tipos de fluidos
20
2.2.1.1.
Fluido barredor en base a agua
21
2.2.1.2.
Fluido barredor en base a aire
22
2.3.
Compresores
22
2.3.1.
Tipos de compresores
22
2.4.
Perforación según tipo de energía
23
2.5.
Métodos para la perforación de rocas
24
2.5.1.
Componentes de la perforación mediante energía
mecánica
24
2.5.2.
Clasificación de las perforaciones
25
2.5.2.1.
Según el método mecánico de perforación
25
2.5.2.1.1.
Perforación rotopercutiva
25
2.5.2.2.
Según el tipo de maquinaria
26
2.5.2.2.1.
Perforación manual
26
2.5.2.2.2.
Perforación mecanizada
26
2.5.2.3.
Según el tipo de trabajo
26
2.5.2.3.1.
Perforación de banqueo
26
2.5.2.3.2.
Perforación de avance de galerías y túneles
27
2.5.2.3.3.
Perforación de producción
27
2.5.2.3.4.
Perforación de chimeneas y piques
27
2.5.2.3.5.
Perforación con recubrimiento
27
2.5.2.3.6.
Perforación con sostenimiento de rocas
28
2.6.
Equipos de perforación
28
2.6.1.
Perforación manual
28
2.6.1.1.
Perforación manual con martillo en cabeza
28
2.6.1.2.
Perforadoras neumáticas
29
2.6.1.2.1.
Accesorios
29
2.6.1.2.1.1.
Empujadores
29
2.6.1.2.1.2.
Barrenas integrales
30
2.6.1.2.2.
Características principales
30
2.6.2.
Perforación mecanizada
31
2.6.2.1.
Perforadoras hidráulicas con martillo en cabeza
31
2.6.2.2.
Accesorios de equipos mecanizados
34
2.6.2.2.1.
Deslizaderas
34
2.6.2.2.1.1.
Deslizaderas de cadena
34
2.6.2.2.1.2.
Deslizaderas de tornillo
34
2.6.2.2.1.3.
Deslizaderas hidráulicas
35
2.6.2.2.2.
Sarta de perforación
35
2.6.2.2.2.1.
Adaptadores de culata
36
2.6.2.2.2.2.
Manguitos o coplas
36
2.6.2.2.2.3.
Barras de extensión
CAPITULO III
36
39
3.0.
De los explosivos y accesorios
40
3.1.
Generalidades
40
3.2.
Características generales de los explosivos
40
3.2.1.
Estabilidad química
41
3.2.2.
Sensibilidad
41
3.2.2.1.
Sensibilidad al detonador
42
3.2.2.2.
Sensibilidad a la onda explosiva
42
3.2.2.3.
Sensibilidad al choque
43
3.2.2.4.
Sensibilidad al roce
43
3.2.3.
Velocidad de detonación
43
3.2.4.
Potencia explosiva
44
3.2.5.
Densidad de encartuchado
44
3.2.6.
Resistencia al agua
45
3.2.6.1.
Resistencia al contacto con el agua
45
3.2.6.2.
Resistencia a la humedad
45
3.2.6.3.
Resistencia al agua bajo presión de la misma
46
3.2.7.
Humos
46
3.3.
Explosivos comerciales
46
3.3.1.
Explosivos con nitroglicerina
47
3.3.2.
Explosivos sin nitroglicerina
47
3.3.3.
Dinamitas
47
3.3.3.1.
Clases de dinamita
48
3.3.3.1.1.
Gomas
48
3.3.3.1.2.
Gomas especiales
48
3.4.
Agente explosivo de baja densidad: anfo, nafo,
nagolitas
49
3.4.1.
Características más importantes de los anfos
49
3.4.2.
Características intrínsecas y extrínsecas
50
3.4.2.1.
Características intrínsecas
50
3.4.2.1.1.
Tamaño y tipo de grano
50
3.4.2.1.2.
Contenido en fuel- oil
51
3.4.2.1.3.
Contenido de agua
52
3.4.2.1.4.
Sensibilidad
52
3.4.2.2.
Factores externos
53
3.4.2.2.1.
Densidad de carga
53
3.4.2.2.2.
Diámetro de la carga
54
3.4.3.
Acelerar el anfo a grandes velocidades de
detonación
56
3.5.
Hidrogeles (Slurries).
57
3.6.
Accesorios de voladuras. Riesgos en su
manipulación. Aplicaciones
61
3.6.1.
Detonadores eléctricos. Descripción
61
3.6.1.1.
Clasificación de detonadores eléctricos
63
3.6.1.1.1.
Por su retardo en la detonación
63
3.6.1.1.1.1.
Detonadores instantáneos
63
3.6.1.1.1.2.
Detonadores de retardo de medio segundo
63
3.6.1.1.1.3.
Detonadores de micro-retardo de 20 a 30
Milisegundos
64
3.6.1.1.2.
Por su sensibilidad eléctrica
66
3.6.1.1.2.1.
Riesgos de iniciación de detonadores eléctricos
por electricidad estática
67
3.6.1.1.2.1.1.-
Encendido de un detonador por descarga de un
cuerpo cargado
67
3.6.1.1.2.1.2.
Iniciación por descarga eléctrica
68
3.6.1.1.2.1.3.
Iniciación fortuita de los detonadores por
proximidad de líneas de transporte de energía
69
3.6.1.1.2.1.4.
Iniciación por acción galvánica
69
3.6.1.1.2.1.5.
Emisoras de radio
70
3.6.1.1.2.1.6.
Tormenta con aparato eléctrico
70
3.6.1.1.3.
Por su aplicación
70
3.6.1.2.
Tendencias actuales sobre fabricación de
detonadores
3.6.1.3.
70
Pega eléctrica. aparatos de iniciación y control de
las voladuras
71
3.6.1.3.1.
Por conexión a una red de energía eléctrica
72
3.6.1.3.2.
Empleo de baterías de acumuladores. cc.
72
3.6.1.3.3.
Empleo de explosores
73
3.6.1.3.3.1.
Explosores de dinamo
73
3.6.1.3.3.2.
Explosores de condensador
73
3.6.1.4.
Circuito eléctrico. Conexiones de los detonadores
74
3.6.1.4.1.
Conexión en serie
74
3.6.1.4.2.
Conexión en paralelo
75
3.6.1.4.3.
Conexión serie – paralelo
76
CAPITULO IV
4.0.
4.1.
77
De los equipos utilizados en la construcción de
los últimos tramos de la carretera austral
78
Generalidades
78
4.2
Descripción de los equipos utilizados en la
subjefatura zonal del cuerpo militar del trabajo
de Coyhaique
78
4.2.1.
Perforadora neumática
79
4.2.1.1.
Especificaciones técnicas de pesos
80
4.2.1.2.
Especificaciones técnicas de prestaciones
80
4.2.1.3.
Especificaciones técnicas de sistema hidráulico
81
4.2.1.4.
Especificaciones técnicas del martillo neumático
82
4.2.1.5.
Especificaciones técnicas del colector de polvo
82
4.2.1.6.
Especificaciones técnicas del cabrestante
neumático
83
4.2.2.
Perforadora hidráulica
83
4.2.2.1.
Descripción técnica martillo hidráulico
84
4.2.2.2.
Descripción técnica corredera y cambiador de
varillas
84
4.2.2.3.
Descripción técnica brazo articulado
85
4.2.2.4.
Descripción técnica portador
85
4.2.2.5.
Descripción técnica grupo de potencia
86
4.2.2.6.
Descripción técnica sistema hidráulico
87
4.2.2.7.
Descripción técnica sistema de control
87
4.2.2.8.
Descripción técnica cabina
88
4.2.2.9.
Descripción técnica captador de polvo
88
4.2.2.10.
Descripción técnica cabrestante
89
4.3.
Principales diferencias entre las perforadoras
hidráulicas y neumáticas
CAPITULO V
89
91
5.0
De la comparación de los rendimientos y costos
asociados en el empleo de equipos hidráulicos y
neumáticos
92
5.1
Generalidades
92
5.2.
Variables determinantes en los rendimientos
92
5.3.
Datos de terreno
93
5.4.
Análisis de datos recopilados y comparación
93
5.5.
Análisis comparativo de variables de perforación
97
5.5.1.
De los operadores
97
5.5.2.
Del tipo de roca
98
5.5.3.
Del tipo de corte
99
5.5.4.
Del tipo de perforación
99
5.6.
Análisis comparativo de equipos de perforación
100
5.7.
Análisis de costos
100
5.7.1.
Costos de operación
101
5.7.1.1.
Operador
101
5.7.1.2.
Combustible y lubricantes
103
5.8.
Costos de mantenimiento
103
CAPITULO VI
6.0
105
De la descripción del proceso de fractura con
explosivos dentro de una perforación
106
6.1
Generalidades
106
6.2.
Conceptos físicos
107
6.2.1.
Trabajo
107
6.2.2.
Potencia
107
6.2.3.
Energía
108
6.2.4.
Presión
108
6.3.
Características prácticas de los explosivos
109
6.3.1.
Potencia relativa
109
6.3.1.1.
Prueba de traulz
110
6.3.2.
Poder rompedor (brisance)
110
6.3.2.1.
Método de ensayo
111
6.3.3.
Densidad
111
6.3.4.
Velocidad de detonación
111
6.3.5.
Aptitud a la transmisión
112
6.3.6.
Sensibilidad
112
6.3.7.
Estabilidad
112
6.3.8.
Presión de detonación
113
6.3.9.
Volumen normal de gases
113
6.3.10.
Resistencia al agua
113
6.4.
Proceso de fracturación de la roca
114
6.4.1.
Diagrama del proceso
114
6.5.
Consideraciones para una faena de perforación
117
CAPITULO VII
7.0.
121
De la descripción y utilización de algunos diseños
de disparo en tronaduras de superficie
122
7.1.
Generalidades
122
7.2.
Proceso de tronaduras en banco
122
7.3.
Variables controlables en las tronaduras
125
7.4.
Obtención analítica de los variables mas
7.4.1.
significantes
126
Burdel nominal
126
7.4.2.
Burdel máximo teórico
127
7.4.3.
Burdel practico
127
7.4.4.
Sobreperforación
127
7.4.5.
Longitud de un barreno en pendiente
128
7.4.6.
Espaciamiento
128
7.4.7.
Retacado
129
7.4.8.
Carga de fondo
129
7.4.9.
Carga de columna
129
7.5.
Ejemplo de planeación
129
7.5.1.
Burden máximo
130
7.5.2.
Burden práctico
130
7.5.3.
Sobreperforación
130
7.5.4.
Longitud del barreno
131
7.5.5.
Espaciamiento
131
7.5.6.
Retacado
131
7.5.7.
Longitud carga de fondo
131
7.5.8.
Longitud carga de columna
131
7.5.9.
Resumen de resultados
132
7.5.10.
Diseño de las cargas
132
7.5.11.
Consumo específico
133
7.6.
Ejemplos de diagramas de tronaduras
135
CAPITULO VIII
8.0.
137
De la presentación y descripción de la
reglamentación y leyes vigentes que regulan
el transporte, manipulación, almacenamiento y
utilización de explosivos en faenas de obras civiles
138
8.1.
Generalidades
8.2.
Ley 17.798 y su reglamento complementario
138
sobre control de armas y explosivos
138
8.3.
De los consumidores de explosivos
139
8.3.1.
Cartilla de instrucciones de “aspectos
reglamentarios referidos a consumidores
habituales de explosivos y polvorines”
139
8.4.
De las instalaciones para almacenar explosivos
140
8.5.
De las medidas de seguridad
141
8.6.
Del transporte
142
8.6.1.
Normas y equipamiento del transporte terrestre
en camiones y otros
8.6.2.
143
Normas para la carga, acondicionamiento, estiba,
descarga y manipulación
144
8.6.3.
Normas para la circulación y estacionamiento
144
8.6.4.
De las personas que participan en las operaciones
de transporte
145
8.6.4.1.
Obligaciones del transportista
145
8.7.
Del transporte marítimo, fluvial o lacustre
146
CONCLUSIONES
148
ANEXOS
150
ANEXO Nº 1
Ficha de terreno e indicaciones para registrar
datos de rendimientos de maquinaria de
perforación
151
ANEXO Nº 2
Datos de rendimientos de maquinaria de
perforación ordenados en ficha de terreno
155
ANEXO Nº 3
Análisis de densidades
175
ANEXO Nº 4
Resumen de los gastos asumidos durante el
año 2004, en el mantenimiento de los equipos
Tamrock, Rocdrill y Compresores
ANEXO Nº 5
177
Apoyo fotográfico de equipos, diagramas de
disparo, tronaduras, remoción de rocas y
cortes en roca
BIBLIOGRAFIA
182
193
RESUMEN
La presente tesis resulta una herramienta de apoyo teórico en lo que respecta
a trabajos de remoción de rocas con la ayuda de explosivos, para la construcción de
caminos.
Se presentan en distintos capítulos los aspectos fundamentales de los cuales
se debe tener conocimiento antes de comenzar una faena de remoción de rocas con
explosivos.
Se hace alcance a los aspectos secundarios de los trabajos de tronaduras y
remoción de rocas, tales como: el almacenamiento, el transporte y la manipulación
de los explosivos.
SUMMARY
The present thesis is a tool from theoretical support with regard to works of
rock removal with the aid of explosives, for the road construction.
The fundamental aspects appear in different chapters of which knowledge is
due to have before beginning a task of rock removal with explosives.
One becomes reach to the secondary aspects of the works of thunders-storms
and rock removal, such as: the storage, the transport and the manipulation of the
explosives.
INTRODUCCION
La eficiencia de una empresa no se mide en lo abstracto sino en relación
con el mercado en el que participa. El mercado es el que determina todas las
variables que inciden en su éxito o fracaso. En consecuencia el mercado es el que
determina lo que la empresa debe hacer.
Según lo antes señalado, resulta primordial para una empresa ser eficiente
en el desempeño de sus propósitos. Entendemos por eficiencia, la capacidad de
lograr un fin, utilizando para ello, los medios disponibles de manera optima.
Las empresas que se dedican a la construcción de caminos, no están
ajenas a lo antes descrito, por lo mismo, una herramienta que permite dar un uso
optimo de sus propios medios, es el acabado conocimiento que los aspectos
relacionados con la tarea a desempeñar.
En la construcción de caminos, se destaca la remoción de rocas con
explosivos, por ser una tarea que involucra conocimiento especializado, por lo
mismo es uno de los ítems de mayor costo en lo que respecta a precios
unitarios.
Las cantidades exactas de rocas existentes en un camino proyectado, son
desconocidas, por este motivo, será siempre un ítem de cubos ajustables. Este
aspecto hace que la excavación en roca posea la singularidad de poder
convertirse, en una partida cuantiosamente favorable para un contratista, que
tenga un conocimiento cabal de la materia y por lo mismo sea eficiente en el
desempeño de esta, puesto que estará sujeto a que en la construcción del camino
aparezca mas roca de lo estimado; ahora esta situación, también podría tornarse
completamente desfavorable para un contratista que desconozca la materia. En
base a esto se justifica la importancia que se le atribuye al conocimiento de la
remoción de rocas mediante el uso de explosivos.
1
CAPITULO I
ROCAS
2
1.0
DE LAS ROCAS
1.1.- GENERALIDADES
El conocimiento del tipo de roca resulta un factor fundamental en el desarrollo
de una faena de remoción de rocas, las cuales previamente han sido trituradas por
medio del uso de explosivos.
La densidad de una roca así como también su dureza serán indicadores que
nos permitirán decidir con respecto al tipo de equipo apropiado con el cual
atacaremos la roca a remover; sin el riesgo de errar en esta determinación, lo cual
traería consigo consecuencias nefastas para el desarrollo de la faena, en perdidas
de tiempo y estas traducidas a perdidas monetarias.
1.2.- DEFINICION DE ROCA
Una roca es un compuesto heterogéneo, formado por un agregado de dos o
más minerales, y se puede encontrar en estado sólido o en estado líquido. En base
a lo anteriormente señalado podemos decir que tanto la arena como el petróleo son
rocas, aunque este último se encuentre en estado líquido.
Una roca puede estar formada de un solo tipo de mineral (roca
monominerálica) como es el caso de la piedra caliza (compuesta de calcita), y de
la arenisca pura (compuesta de cuarzo).
También una roca puede estar compuesta de varios tipos de minerales, (roca
poliminerálica) como es el caso del granito -compuesto principalmente de cuarzo-,
feldespato, mica y otros minerales en menor cantidad como anfíbol,
circón.
apatita y
3
Podemos sintetizar diciendo, que las rocas serán caracterizadas según la
composición química de los minerales que la forman y de las condiciones que
dominaron durante su génesis.
1.3.- TIPOS DE ROCAS
A pesar de que en la mayoría de las veces las rocas nos representan
cuerpos sólidos, indestructibles e indeformables, estos cuerpos se encuentran
sometidos a un proceso de constante transformación. Este proceso se conoce como
Ciclo Geológico.
En la presente ilustración se muestra la interacción entre los procesos que
tienen lugar tanto en la superficie terrestre y que dan origen a los diferentes tipos de
rocas. Se puede observar que a través de procesos como la sedimentación, la
meteorización, la erosión o el transporte entre otros, se crea un vínculo entre los
distintos tipos de rocas.
Serán los procesos señalados e ilustrados los cuales explican las continuas
transformaciones.
Figura 1.a.- Ciclo Geológico
4
En general, de acuerdo al origen se pueden distinguir tres grupos de rocas,
aunque en ellos se pueden definir subcategorías.
Figura 1.b.- Subcategorías de las Rocas
Las rocas ígneas se forman cuando el magma, o roca fundida al interior de la
tierra, se enfría y se solidifica.
Las rocas sedimentarias se forman cuando los sedimentos (materiales
depositados) se comprimen y cementan en un proceso llamado litificación.
Las rocas metamórficas se forman cuando los diferentes tipos de roca
(sedimentarias, ígneas e incluso las metamórficas) sufren cambios físicos, químicos
o
mineralógicos
debido
a
la
acción
de
la
temperatura
y/o
presión.
1.3.1.- ROCAS IGNEAS
La formación o constitución de las rocas ígneas se produce por el efecto de
enfriamiento al que se ve afectado el magma o roca fundida que se encuentra al
interior de la tierra y que es liberada en procesos propios de la naturaleza, tales
como las erupciones volcánicas.
En una erupción volcánica, se produce una fuerte liberación de magma, el
cual se distribuye en una cantidad capaz de subir a la corteza terrestre y en otra que
no lo logra y permanece en las vías de salida.
5
El magma que salió y se situó en la sobre la superficie terrestre se ve
afectado por un brusco cambio de temperatura, este fenómeno produce una
solidificación repentina del magma, dando de este modo lugar a las piedras
volcánicas.
La cantidad de magma que permanece en las vías de salida también se ve
afectado por un cierto enfriamiento, en menor escala que el que se sitúa en la
superficie, sin embargo, de igual modo se ve afecto al proceso de solidificación
aunque de manera mas paulatina, dando de este modo origen a las rocas
subvolcanicas.
1.3.1.1.- RECONOCIMIENTO DE LAS ROCAS IGNEAS
El reconocimiento del tipo de roca a atacar es un factor que levanta enorme
importancia, por lo mismo, indicaremos alguno métodos de reconocimiento tanto
visual como por medio de la textura.
1.3.1.1.1.- RECONOCIMIENTO POR TEXTURA
Al realizar el recorrido por la roca a remover, debemos ser detallistas y
observadores, pues serán los pequeños granitos que componen la roca, quienes
nos acusen el tipo de roca.
En condiciones que no sea posible observar los granitos, ordenaremos picar
levemente la roca, con la finalidad de remover un poco de corteza pétrea y poder
observar con claridad
6
Figura 1.c.- Textura de las rocas Ígneas
Básicamente, son los siguientes factores los que determinan el tamaño de los
cristales:
1. Velocidad de enfriamiento del magma
2. Cantidad de sílice presente en el magma
3. Cantidad de gases disueltos en el magma
1.3.1.1.1.1.- TIPO DE TEXTURA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
1. Afanítica
:
Rocas de grano fino
2. Fanerítica
:
Rocas de grano grueso
3. Porfídica
:
Rocas de grano fino y grueso
4. Vítrea
:
Rocas de cristales desordenados
5. Piroclástica :
Rocas formadas por fragmentos de roca y otros
materiales de erupciones
6. Pegmatítica :
Rocas de grano muy grueso
7
1.3.1.1.2.- RECONOCIMIENTO SEGÚN LA COMPOSICION MINERAL
Es el silicato y cuarzo los minerales que principalmente constituyen las rocas
magmáticas, incluso estas pueden estar constituidas únicamente por minerales de
silicato, en donde el oxido de silito (Si O2), figura como componente dominante.
El porcentaje restante de minerales que componen las rocas magmáticas,
equivalentes al 10%, lo constituyen Óxidos de Fe (Fe O2), y de Ti (Ti O2) y en
concentraciones aún menores, fosfatos de Calcio y otros minerales.
Figura 1.d.- Composición Mineral de las rocas Ígneas
1.3.1.1.2.1.- ROCAS FÉLSICAS O GRANITOS
Las rocas ígneas de composición granítica son aquellas donde predominan
los minerales feldespato potásico y cuarzo. Las rocas graníticas forman familias de
rocas las que tienen características específicas que permiten su reconocimiento.
8
1.3.1.1.2.1.1.- TIPOS DE ROCAS FÉLSICAS O GRANITOS
1. Granito
:
Textura fanerítica, con cristales de cuarzo, de forma
esférica y cristales de feldespato más rectangulares que
esféricos.
2. Riolita
:
Suele tener textura afanítica y contener fragmentos vítreos y
huecos
3. Obsidiana
:
Roca vítrea
4. Pumicita
:
Roca de textura vítrea que suele flotar en el agua ya que es
muy porosa
1.3.1.1.2.2.- ROCAS INTERMEDIAS (ANDESÍTICAS)
El proceso conocido como La Serie de Bowen corresponde a la sucesión de
reacciones químicas que pueden producirse durante la cristalización fraccionada de
un magma, este fenómeno genera otros minerales. Las rocas ígneas intermedias
son rocas volcánicas que contienen minerales que se encuentran cerca de la mitad
de la serie de Bowen.
1.3.1.1.2.2.1.- TIPOS DE ROCAS INTERMEDIAS
1. Andesita
:
Puede tener grano fino, si bien es frecuente que muestre una
textura porfídica.
2. Diorita
:
De grano grueso. Su aspecto es similar al granito gris,
debido a la ausencia de cristales de cuarzo visibles.
9
1.3.1.1.2.3.- ROCAS MÁFICAS O BASÁLTICAS
Los primeros minerales que cristalizan (olivino, piroxeno y plagioclasa)
poseen un alto contenido en hierro, magnesio o calcio y un bajo contenido en sílice.
El basalto es una roca común que tiene esta composición mineral, por lo que el
término basáltico se utiliza a menudo para describir cualquier roca que tenga una
composición mineral similar. Además, por tener un alto porcentaje de minerales
ferromagnesianos,
también
se
denominan
rocas
máficas.
Por su contenido en hierro, las rocas máficas son normalmente más oscuras y
densas que otras ígneas que se encuentran en la superficie de la Tierra.
1.3.1.1.2.3.1.- TIPOS DE ROCAS MÁFICAS O BASALTICAS
1. Basalto
:
De grano fino, también puede ser porfídica. Va de
verde oscuro a negro.
2. Gabro
:
Grano medio, al igual que el basalto, también es de color
verde muy oscuro a negro
1.3.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias, tal como su nombre lo indica, se forman a partir de
sedimentos, es decir, a partir de los materiales que se obtienen producto de la
destrucción de rocas sólidas. Representan más del 75 % de las rocas que se
encuentran en la corteza terrestre. Los procesos sedimentarios son fenómenos
complejos que dependen de muchos factores como son el clima (temperatura y
precipitaciones) y las características de la roca (dureza, resistencia a la
meteorización, composición mineral, porosidad, desgaste estructural, entre otras).
10
1.3.2.1.- FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
El siguiente esquema representa los procesos de formación de las rocas
sedimentarias:
Figura 1.e.- Proceso de Formación de las Rocas Sedimentarias
1.3.2.1.1.- PROCESO DE METEORIZACIÓN
Este proceso se caracteriza por la destrucción de rocas sólidas, debido a la
acción de fuerzas químicas, físicas o biológicas. Podemos señalar tres tipos de
meteorización
1. Meteorización mecánica
:
Este proceso depende de fuerzas que
se ejercen sobre las superficies de las
rocas.
11
2. Meteorización química
:
Incluye
todos
naturaleza
los
procesos
de
química, como son la
oxidación, la reducción e hidrólisis.
3. Meteorización orgánica biológica :
Los microorganismos (bacterias) y la
microflora que se desarrollan sobre las
rocas liberan ácidos en el ambiente
como parte de su metabolismo, los
que tienen efectos sobre las rocas.
La inclusión de los procesos físico-químicos que ocurren
dentro de un
sedimento se conoce como Diagénesis. Los cambios que produce esta inclusión de
procesos tienen en principio lugar en la superficie del sedimento, sin embargo,
algunos cambios diagenéticos tienen lugar debajo de la superficie donde la
conexión con los depósitos medios es restringida, siguiendo el desarrollo local del
ambiente químico dentro de los poros producidos por el agua.
1.3.2.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias se pueden distinguir los siguientes grupos:
1.
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
2.
Rocas sedimentarias químicas
3.
Rocas sedimentarias organógenas
1.3.2.2.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS O CLÁSTICAS
12
La erosión de rocas genera fragmentos, estos junto a diferentes minerales y
que a lo largo del tiempo han sido transportados por diferentes agentes tales como
el agua, el viento o el hielo y que finalmente logran almacenarse, son los
constituyentes de las rocas sedimentarias detríticas o clásticas. Cabe destacar que
las rocas sedimentarias se componen de clastos y minerales, siendo las
propiedades de los clastos, quienes reflejan la historia y el ambiente donde se
desarrolló la roca, dentro de las propiedades señalamos el tamaño del clasto,
siendo este quien nos indicara los distintos tipos de sedimentos, los que forman
diferentes tipos de suelos
1.3.2.2.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS
Las precipitaciones de los productos disueltos por la erosión y que han sido
transportados por los ríos hacia el mar o hacia los lagos, son quienes dar origen a la
formación de las rocas de sedimentación química, estas precipitaciones pueden
producirse por la influencia de seres vivos o por procesos puramente químicos.
Las rocas sedimentarias se clasifican principalmente según su composición
química o mineral.
1.
Carbonatos
2.
Evaporitas
1.3.2.2.3.- ROCAS SEDIMENTARIAS ORGANÓGENAS
En su mayoría básicamente están formadas por acumulaciones de restos de
seres vivos. Si lo que más abunda son caparazones, se denominan calizas
organógenas, pues su composición y el cemento son calcáreos. Los restos de seres
vivos deben predominar en la roca, en caso contrario sería una caliza con fósiles.
13
1.3.3.- ROCAS METAMORFICAS
El metamorfismo es un proceso por el cual las rocas ven alterada su
mineralogía, textura y estructura interna, esto se debe fundamentalmente, a fuentes
externas de calor, presión y la introducción de sustancias químicas nuevas
El metamorfismo, es un proceso que tiene lugar en zonas profundas de la
tierra, motivo por el cual no puede existir una observación directa del desarrollo de
este fenómeno, sin embargo en esta como en otras materias, se han desarrollado
diversas técnicas para conocer bajo que condiciones se forman estas rocas.
1.3.3.1.- FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL METAMORFISMO
1. Temperatura
:
Proporciona la energía que impulsa los cambios
químicos que resultan en la recristalización de
los minerales.
2.
Presión
:
Aumenta con la profundidad. Las rocas están
sometidas a esfuerzos producto de la carga que
tienen encima.
3.
Fluidos químicos
:
Ayudan
a
los
procesos
metamórficos.
Generalmente el fluido consiste en agua con
iones en solución.
1.3.3.2.-
TIPOS DE METAMORFISMO
1.3.3.2.1.- CLASIFICACIÓN SEGÚN PRINCIPALES PARÁMETROS
METAMÓRFICOS
14
1. Metamorfismo térmico
:
El
factor
predominante
es
la
temperatura.
2. Metamorfismo dinámico
:
La presión es el factor predominante,
ya sea litostática -por el peso de las
rocas
superiores-
sobreyacente
o
o
por
esfuerzo
carga
elástico
(estrés).
3. Metamorfismo termo-dinámico :
Se basa en efectos térmicos y de
presión.
Generalmente
ocurre
en
cinturones orogénicos a lo largo de los
bordes
de
placas
convergentes.
1.3.3.2.2.- CLASIFICACIÓN SEGÚN POSICIÓN GEOLÓGICA
1. Metamorfismo de contacto
:
Ocurre en la vecindad de una intrusiva
ígnea y resulta de efectos térmicos.
2. Metamorfismo
por ondas de choque
:
Se
caracteriza
por
condiciones
de
temperatura y presión extremadamente
altas.
3. La catáclasis
:
Se caracteriza por la deformación de la
roca sin gran influencia de efectos
térmicos.
1.3.3.3.- TEXTURAS DE ROCAS METAMÓRFICAS
15
1. Foliadas
:
Se produce una textura foliada siempre que los
minerales y las características estructurales de una roca
metamórfica se vean forzados a un alineamiento
paralelo.
2. No foliadas
:
En rocas metamórficas compuestas sólo de un mineral,
cuyos cristales se caracterizan por tener un hábito
equidimensional, no es posible apreciar la foliación a
simple vista.
1.3.3.4.- TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS
1.3.3.4.1.- FOLIADAS
1. Pizarra
:
Roca foliada de grano muy fino compuesta por pequeños
cristales de mica.
2. Filita
:
Puede distinguirse de la pizarra por su brillo satinado.
3. Esquisto
:
Muy foliada, que puede romperse con facilidad en
pequeñas lacas o láminas.
4. Gneis
:
Contienen fundamentalmente minerales alargados y
granulares (en oposición a los planares).
1.3.3.4.2.- NO FOLIADAS
1. Mármol
:
El mármol puro es blanco y se compone esencialmente
de calcita.
16
2. Cuarcita
:
Es normalmente blanca, pero los óxidos de hierro
pueden producir tintes rojizos o rosados.
1.4.- PROPIEDADES DE LAS ROCAS
Serán las propiedades físicas de las rocas, quienes nos señalen los
procedimientos de perforación conjunto a los equipos y/o herramientas
apropiadas para el desarrollo de la faena.
1. Dureza
:
Oposición de una capa superficial a la penetración de otro
cuerpo más duro. La dureza de una roca depende de la
composición de los granos minerales constituyentes, de
la porosidad de la roca, del grado de humedad, etc.
2. Resistencia
:
La resistencia mecánica de una roca es la propiedad de
oponerse a su destrucción frente a una carga exterior,
estática o dinámica. Las rocas oponen una resistencia
máxima a la compresión, y comúnmente la resistencia a
la tracción no pasa del 10% al 15% de la resistencia a la
compresión.
La resistencia de las rocas depende fundamentalmente
de su composición mineralógica. Entre los minerales
integrantes se destaca la presencia del cuarzo, que es el
más sólido de los minerales. Las rocas con presencia de
cuarzo presentan una resistencia a la compresión que
supera los 500 MPa, mientras que la calcita tiene una
resistencia a la compresión de 10 a 20 MPa. En general,
y por este motivo, cuando existe una mayor presencia de
17
cuarzo en una roca la resistencia a la compresión y
tracción aumenta.
3. Elasticidad
:
La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas
tienen
un
comportamiento
elástico-frágil.
Esta
característica pasa por diferentes estados, hasta llegar a
la destrucción cuando se supera el límite de resistencia,
llamado límite de elasticidad.
4. Plasticidad
:
Cuando en las rocas se supera el límite de la elasticidad,
comienza la deformación plástica. La plasticidad depende
de la composición mineral de las rocas, y disminuye con
el aumento del contenido de cuarzo, feldespato y otros
minerales duros.
5. Abrasividad
:
Es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie
de contacto de otro cuerpo más duro durante el proceso
de rozamiento.
6. Textura
:
La textura de una roca se refiere a la estructura de los
granos minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a
través del tamaño de los granos, de la forma, de la
porosidad, etc.
7. Estr. Geológ. :
Las propiedades estructurales de los macizos rocosos,
como diaclasas y fallas con su rumbo y manteo, pliegues
y otras, tienen una influencia directa en el rendimiento de
los equipos de carguío, ya que pueden favorecer la
fragmentación por fracturamiento preexistente y aumentar
con ello el accionamiento para la carga.
18
CAPITULO II
MÉTODOS, TIPOS Y EQUIPOS DE PERFORACIÓN
19
2.0
DE LOS METODOS, TIPOS Y EQUIPOS DE PERFORACION
2.1.- GENERALIDADES
La acción de perforar una roca, en general, se puede considerar como una
combinación de las siguientes acciones:
1. Percusión
:
Corresponde a los impactos producidos por los golpes del
pistón, los que a su vez originan ondas de choque que se
transmiten a la broca a través del varillaje.
2. Rotación
:
Con el movimiento de rotación se hace girar la broca para
que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas
posiciones.
3. Empuje
:
Corresponde a la fuerza necesaria para mantener en
contacto la broca con la roca.
4. Barrido
:
Fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de
la perforación. La figura 1 representa en forma sencilla la
combinación de las cuatro acciones anteriormente descritas.
Los diferentes métodos de perforación se definen en relación al tipo de energía
que cierta fuente definida suministre, de este modo, podemos distinguir métodos de
perforación mecánicos, hidráulicos y térmicos, entre otros. El siguiente esquema
define de manera ilustrativa la combinación de acciones que dan lugar al proceso de
perforación.
20
Figura 2.a.- Diagrama de combinación de acciones
2.2.- FLUIDOS DE PERFORACIÓN
En base a lo señalado en el diagrama 2.a, una de las acciones que conforman
la perforación, es el barrido. El objetivo principal, que cumple esta acción, es poder
evacuar desde el fondo de la perforación los detritos o el material molido producto del
vencimiento de la resistencia de la roca y para ello utilizamos fluidos de perforación.
Cabe agregar, que el fluido de perforación, cuando se trata de agua, cumple
una tarea aledaña y complementaria a la extracción del detrito, pues su temperatura
cuantiosamente inferior a la producida por el rozamiento entre el acero y la roca,
consigue alargar la vida útil del acero.
2.2.1.- TIPOS DE FLUIDOS
La acción de retirar los detritos del fondo de la roca, es conocida como
Barrido, este barrido se aplica en forma de flujo, el cual es uniforme y constante
durante perdure la perforación. Este flujo constituido básicamente por agua o aire,
21
según sean las circunstancias en el que se este perforando y la disponibilidad de
agua en la faena, es conocido como Fluido Barredor.
En caso de ocupar agua, el fluido barredor deberá poseer una velocidad
mínima que oscila entre un rango de 0.5 m/s y 1 m/s; en circunstancias de tratarse
de un fluido barredor de aire, la velocidad mínima que se deberá emplear para
conseguir la extracción de los detritos oscilara entre 15 m/s y 30 m/s. Ambos fluidos
(agua o aire) son eficientes en la extracción de los detritos; sin embargo, se debe
señalar que la velocidad optima del fluido estará en función de la densidad de la
roca, así como del tamaño de los detritos, por este motivo es importante analizar
estos factores antes de fijar una velocidad, puesto que de este modo obtendremos
una extracción eficiente en la faena de perforación.
Al definir si el fluido barredor, será de agua o aire, se debe tener presente que
tanto el uno como el otro presentan una serie de ventajas como desventajas; algunas
de las cuales se señalan en las siguientes tablas.
2.2.1.1.- FLUIDO BARREDOR EN BASE A AGUA
Ventajas
Desventajas
Excelente comportamiento ante
el control del polvo, lo cual vierte
gran importancia al tratarse de
lugares confinados o con escasa
ventilación.
Al poseer una temperatura
inferior a la generada por
convección, entre la roca y el
acero,
se
produce
un
enfriamiento, que cumple la
función de alargar la vida útil de
los equipos y/o herramientas
En lugares donde las temperaturas
sean inferiores a 0º, se esta en riesgo
de sufrir el congelamiento del fluido, por
lo cual se recomienda el uso de
anticongentes.
En lugares donde no exista el recurso,
su obtención y almacenamiento,
pueden ser factores que encarezcan de
manera abrumante la faena de
perforación.-
Tabla 2.b.- Ventajas y desventajas del agua como fluido Barrenador
22
2.2.1.2.- FLUIDO BARREDOR EN BASE A AIRE
Ventajas
Desventajas
La temperatura ambiental no
establece restricciones
No
involucra
costos
de
transportes; solo se le asocia el
costo
de
los
equipos
generadores del flujo delgado,
uniforme y constante, capaz de
retirar el detrito del fondo del
barreno
Posee una mayor velocidad de
penetración
Incrementa
cuantiosamente
la
generación de polvo, lo que se torna
critico en rocas que contengas sílice, por
esto su aplicación se restringe a lugares
abiertos y con una alta ventilación.
Tabla 2.c.- Ventajas y desventajas del aire como fluido Barrenador
2.3.- COMPRESORES
Los compresores, son las unidades capaces de generar el aire comprimido. La
selección de un compresor tiene especial relevancia, ya que esta decisión repercute
considerablemente en el costo del metro perforado y es relevante en el precio de
adquisición de una perforadora, con un porcentaje de entre 15% a un 50% del costo
total de adquisición.
En la selección de los compresores, además de considerar el modelo o tipo,
existen dos características básicas de atender, que son el caudal de aire
suministrado y la presión de salida de aire.
2.3.1.- TIPOS DE COMPRESORES
En la actualidad existen dos tipos de compresores: dinámicos y de
desplazamiento.
1.
Compresores dinámicos
:
El aumento de presión de aire se
consigue mediante la aceleración del
23
aire con un elemento de rotación y la
acción posterior de un difusor. A este
grupo pertenecen los compresores
centrífugos y axiales, que son los más
adecuados para grandes caudales y
bajas presiones.
2.
Compresores de desplazamiento :
En los utilizados por los equipos de
perforación, la elevación de presión
de aire se consigue confinado el gas
en un espacio cerrado, cuyo volumen
se reduce con el movimiento de uno o
varios elementos.
Los compresores más empleados en faenas de perforación son los de pistón,
cuando estas tienen un carácter de estacionario, y los de tornillo y paletas cuando se
trata de compresores portátiles, tanto si están montados sobre la unidad de
perforación o remolcados por ésta.
2.4.- PERFORACIÓN SEGUN TIPO DE ENERGÍA
Es el tipo de energía utilizada, ya sea esta mecánica, hidráulica, térmica, etc.,
lo que diferencia los distintos métodos de perforación de rocas. Actualmente, en la
construcción de camino, la perforación de rocas se desarrolla utilizando la energía
mecánica.
24
Figura 2.d.- Esquema de perforación según Energía Mecánica
2.5.- MÉTODOS PARA LA PERFORACIÓN DE ROCAS
La energía utilizada en los trabajos de Obras Civiles, así como también en los
de minería, es la energía mecánica. Este tipo de energía utiliza diferentes métodos
de perforación, así como también distintos componentes.
2.5.1.- COMPONENTES DE LA PERFORACION MEDIANTE ENERGIA MECANICA
Los principales componentes de la perforación mecánica son:
1. Perforadora
:
Fuente generadora de energía mecánica.
2. Varillaje
:
Medio de transmisión de la energía.
3. Broca o bit
:
Elemento que ejerce sobre la roca la energía.
4. Barrido
:
Acción de limpieza y extracción del detrito.
25
2.5.2.- CLASIFICACION DE LAS PERFORACIONES
Existen distintos métodos de perforación mediante el uso de la energía
mecánica.
2.5.2.1.- SEGUN EL METODO MECANICO DE PERFORACION
En base a este método podemos señalar la perforación Rotopercutiva.
2.5.2.1.1.- PERFORACIÓN ROTOPERCUTIVA
En este tipo de perforación se emplea la acción combinada de percusión,
rotación, empuje y barrido, ya sea en equipos manuales para labores menores
(pequeña
minería
y
obras
civiles
de
poca
envergadura)
o
mecanizados
(principalmente en minería subterránea de gran escala), y en obras civiles de gran
envergadura, como la construcción de túneles para carreteras. Este sistema
corresponde al más clásico de perforación de rocas, utilizado desde el siglo XIX.
Las principales ventajas de este método de perforación son:
1.
Es aplicable a todos los tipos de roca, desde las rocas más blandas hasta
las que poseen mayor dureza.
2.
Permite una amplia gama de diámetros de perforación (desde 1" hasta 8").
3.
En el caso de perforación mecanizada, los equipos tienen gran movilidad
(puede ser montada la perforadora en camiones).
26
2.5.2.2.- SEGUN EL TIPO DE MAQUINARIA
En función del tipo de maquinaria a utilizar podemos diferenciar dos tipos de
perforaciones
2.5.2.2.1.- PERFORACIÓN MANUAL
En este tipo
de perforación se utilizan equipos ligeros operados por
perforistas. Este método se emplea en trabajos de pequeña envergadura, donde
principalmente por dimensiones, no es posible usar otras máquinas o no se justifica
económicamente su empleo.
2.5.2.2.2.- PERFORACIÓN MECANIZADA
En una perforación
mecanizada, los equipos van montados sobre orugas,
desde donde el operador se sitúa en una cabina, la cual le permite controlar en
forma cómoda todos los parámetros de perforación.
2.5.2.3.- SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO
Dependiendo del tipo de trabajo que se deba realizar se podran emplear
distintos métodos de perforación.
2.5.2.3.1.- PERFORACIÓN DE BANQUEO
Este tipo de perforación se emplea, en general, para la minería a cielo abierto
27
y para algunos métodos de explotación subterránea, como el hundimiento por
subniveles.
2.5.2.3.2.- PERFORACIÓN DE AVANCE DE GALERÍAS Y TÚNELES
Perforaciones preferentemente horizontales
llevadas
a
cabo en
forma
manual o mecanizada. Los equipos y métodos varían según el sistema de
explotación, pero por lo general para minería en gran escala subterránea se utilizan
los equipos de perforación llamados "jumbo", que poseen desde uno a tres o más
brazos de perforación y permiten realizar las labores en forma rápida y automatizada.
2.5.2.3.3.- PERFORACIÓN DE PRODUCCIÓN
Con este nombre se conoce el conjunto de los trabajos de extracción del
mineral que se realiza en las explotaciones mineras. Una perforación de producción
corresponde a la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que están
previamente establecidos.
2.5.2.3.4.- PERFORACIÓN DE CHIMENEAS Y PIQUES
Se trata de las labores verticales, que son muy utilizadas en minería
subterránea y en obras civiles. En ellas se emplean métodos de perforación
especiales, entre los cuales destacan el Raise Boring y la jaula trepadora Alimak.
2.5.2.3.5.- PERFORACIÓN CON RECUBRIMIENTO
Se utiliza en perforación de pozos de captación de aguas y perforaciones
28
submarinas.
2.5.2.3.6.- PERFORACIÓN CON SOSTENIMIENTO DE ROCAS
Este tipo de perforación se utiliza principalmente en labores subterráneas
cuando se requiere colocar pernos de anclaje, y se realiza como método de
fortificación para dar así estabilidad al macizo rocoso.
2.6.- EQUIPOS DE PERFORACIÓN
En la actualidad existen diferentes tipos de equipos para la perforación de
rocas, en su mayoría su elección se basa conforme a las características de la roca a
taladrar.
2.6.1.- PERFORACIÓN MANUAL
Es el sistema de perforación más convencional de perforación, utilizado muy
frecuentemente para labores puntuales y obras de pequeña escala debido
principalmente
a
la
facilidad
en
la
instalación de
la
perforadora y
los
requerimientos mínimos de energía para funcionar (un compresor portátil). Esto
permite realizar labores de perforación en zonas de difícil acceso sin que
sea
necesario personal muy experimentado para la operación y mantención de las
perforadoras, lo que significa un menor costo por metro perforado.
2.6.1.1.- PERFORACIÓN MANUAL CON MARTILLO EN CABEZA
Este sistema de perforación se puede calificar como el más clásico o
convencional, y aunque su empleo por accionamiento se vio limitado por los martillos
29
en fondo y equipos rotativos, la aparición de los martillos hidráulicos en la década de
los setenta lo ha hecho resurgir, ampliando su campo de aplicación.
2.6.1.2.- PERFORADORAS NEUMÁTICAS
En este tipo de perforadoras, el martillo es accionado por aire comprimido. Los
principales componentes de este sistema son: Cilindro cerrado con una tapa
delantera que dispone de una abertura axial donde va colocado el elemento
portabarras, así como un dispositivo retenedor de barras de perforación. El pistón,
que con su movimiento alternado golpea el vástago o culata a través de la cual
se transmite la onda de choque a las barras.
La válvula, que regula el paso de aire comprimido en un volumen determinado
y de manera alternativa a la parte anterior y posterior del pistón. El mecanismo de
rotación, ya sea de barra estriada o de rotación independiente. El sistema de barrido,
que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior de las barras.
2.6.1.2.1.- ACCESORIOS
Son elementos que trabajan de manera aledaña a los equipos prestando
ciertas utilidades definidas que permiten llevar a cabo la faena de perforación.
2.6.1.2.1.1.- EMPUJADORES
Son los accesorios utilizados para dar el empuje que requiere la perforadora.
Básicamente, un empujador consta de dos tubos: uno exterior de aluminio o de un
metal ligero y otro interior de acero, el que va unido a la perforadora. El tubo interior
actúa como un pistón de doble efecto, controlándose su posición y fuerza de empuje
30
con una válvula que va conectada al circuito de aire comprimido. Esto permite
avanzar con la perforación y usar el accionamiento neumático del empujador para el
avance respectivo.
2.6.1.2.1.2.- BARRENAS INTEGRALES
Es el conjunto de barras que unen la fuente de energía mecánica (pistón) con
la roca mediante el bit. Las barras integrales están constituidas por un culatín que
está en contacto directo con el pistón de la perforadora y una barra que va unida a la
broca o bit, que es el elemento que está en contacto con la roca. Este dispositivo es
el que ejerce el mecanismo de fractura y avance sobre.
2.6.1.2.2.- CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Las longitudes de perforación que se alcanzan mediante este sistema de
perforación neumático suelen no superar los 30 m debido a las importantes pérdidas
de energía en la transmisión de la onda de choque y desviaciones que tienen lugar
en la perforación. El campo de aplicación de las perforadoras neumáticas de martillo
en cabeza se ha ido estrechando cada vez más hacia perforaciones cortas de
longitudes entre 3 y 15 m, y diámetros entre 50 mm. a 100 mm., fundamentalmente
debido a que la frecuencia de impactos y la forma de la onda de choque que se
transmite con pistones de gran diámetro conllevan a un elevado consumo de aire
comprimido (2,4 m3/min. por cada centímetro de diámetro) y a fuertes desgastes que
se producen en todos los accesorios (barras, manguitos, brocas, etc.). Estas
características constituyen la principal desventaja de las perforadoras neumáticas.
No obstante, estos equipos presentan aún numerosas ventajas:
31
1.
Gran simplicidad de manejo
2.
Fiabilidad y bajo costo de mantenimiento
3.
Facilidad de reparación
4.
Bajos precios de mercado
5.
Posibilidad de funcionar conectados a antiguas instalaciones de aire
comprimido de minas subterráneas
2.6.2.- PERFORACIÓN MECANIZADA
La necesidad de incrementar los diámetros de perforación, por sobre las 3
pulgadas, para responder a mayores ritmos de producción en las faenas mineras,
y
el desarrollo tecnológico en el ámbito de la automatización de las operaciones
introdujeron importantes cambios a la perforación de rocas. La mecanización utiliza
sistemas que permiten relacionar los valores de las variables de rotación, empuje,
percusión, barrido con los de las variables dependientes de la roca (dureza,
resistencia) y con las posibilidades de los equipos de perforación, en función de una
mayor velocidad de penetración y mayor rendimiento, que en definitiva llevan a un
menor costo por metro perforado.
2.6.2.1.- PERFORADORAS HIDRÁULICAS CON MARTILLO EN CABEZA (O.T.H).
A finales de los años sesenta y comienzo de los setenta tuvo lugar un gran
avance tecnológico en la perforación de rocas a causa del desarrollo de los martillos
hidráulicos.
Una perforadora hidráulica consta básicamente de los mismos elementos que
una neumática. Sin embargo, la principal diferencia entre ambos sistemas radica en
que las perforadoras hidráulicas utilizan un motor que actúa sobre un grupo de
32
bombas, las que suministran un caudal de aceite que acciona los componentes de
rotación y movimiento alternativo del pistón.
Aunque en un principio la introducción de estos equipos fue más importante en
trabajos subterráneos, con el tiempo se han ido imponiendo en las faenas de
perforación de superficie, complementando a las perforadoras neumáticas.
La perforación hidráulica supone una superioridad tecnológica en relación con
la perforadora neumática debido a las siguientes características:
1. Menor consumo de energía
: Las perforadoras hidráulicas trabajan con
fluidos a presiones muy superiores
a las
accionadas neumáticamente y, además, las
caídas de presión son mucho menores. Por
lo tanto, la utilización de la energía es más
eficiente.
2. Menor costo de accesorios
de perforación
: La forma de la onda
de choque es mucho
más uniforme en los martillos hidráulicos que
en los neumáticos, donde se producen niveles
de tensión muy elevados que son el origen de
la fatiga sobre el acero y de una serie de
ondas
secundarias
de
bajo
contenido
energético.
3. Mayor capacidad de
Perforación
: Debido a la mejor transmisión de la onda, las
velocidades
de
penetración
de las
perforadoras hidráulicas son entre 50% y
33
100%
mayores
que
en los
equipos
neumáticos.
4. Mejores condiciones
Ambientales
: Los niveles de ruidos en una perforadora
hidráulica son sensiblemente menores a los
generados por una neumática debido a la
ausencia de escape de aire.
5. Mayor elasticidad de la
Operación
: En la perforación hidráulica es posible variar la
presión de accionamiento del sistema, la
energía por golpe y la frecuencia de percusión.
6. Mayor facilidad para la
Automatización
: Estos equipos son mucho más aptos para la
automatización de operaciones, tales como el
cambio
de
varillaje
y
mecanismos
anti-atranque, entre otros.
Por el contrario, los inconvenientes que presentan son:
1. Mayor inversión inicial, debido a todos los componentes asociados a la
perforadora, a su sistema de avance automático y a las características de las
fuentes de energía que utiliza (energía eléctrica e hidráulica).
2. Reparaciones más complejas y costosas que en las perforadoras neumáticas,
requiriéndose una mejor organización y formación del personal de
mantenimiento.
34
2.6.2.2.- ACCESORIOS DE EQUIPOS MECANIZADOS
Son elementos que en conjunto con los equipos mecanizados, permiten el
desarrollo de una faena de perforación.
2.6.2.2.1.- DESLIZADERAS
Uno de los accesorios que sirven para alojar el elemento de perforación
(pistón) y realizar el avance en forma mecanizada es la llamada "deslizadera", la cual
va montada en los brazos de los jumbo y a la que se puede incorporar un conjunto
de aparatos automatizados e integrados al panel de control del operador.
2.6.2.2.1.1.- DESLIZADERAS DE CADENA
Este sistema de avance está formado por una cadena que se desplaza por
dos canales y que es arrastrada por un motor neumático o hidráulico, según el fluido
que se utilice en el accionamiento del martillo, a través de un reductor y piñón de
ataque. La cadena actúa sobre la cuna del martillo que se desplaza sobre el lado
superior de la deslizadera. Este sistema es muy utilizado tanto en equipos de
superficie como subterráneos debido a su bajo precio, a la facilidad de reparación y a
la posibilidad de lograr grandes longitudes de perforación. Algunos inconvenientes de
este sistema son los mayores desgastes en ambientes abrasivos, el peligro que
representa si se rompe la cadena perforando hacia arriba y la dificultad de conseguir
un avance suave cuando las penetraciones son pequeñas.
2.6.2.2.1.2.- DESLIZADERAS DE TORNILLO
35
En estas deslizaderas el avance se produce al girar el tornillo accionado por
un motor neumático. Este tornillo es de pequeño diámetro en relación con su longitud
y está sujeto a esfuerzos de pandeo y vibraciones durante la perforación. Por esta
razón, no son usuales longitudes superiores a los 1.8 m. Las principales ventajas de
este sistema son: una fuerza de avance más regular y suave, y gran resistencia al
desgaste. Se trata, además, de un sistema menos voluminoso y más seguro que el
de cadenas. Sin embargo, los inconvenientes que presentan son: un alto precio,
mayor dificultad de reparación y longitudes limitadas.
2.6.2.2.1.3.- DESLIZADERAS HIDRÁULICAS
El rápido desarrollo de la hidráulica en la última década ha hecho que este tipo
de deslizaderas se utilice incluso en perforadoras neumáticas. El sistema consta de
un cilindro hidráulico que desplaza la perforadora a lo largo de una viga soporte. Las
deslizaderas hidráulicas presentan las siguientes ventajas: simplicidad y robustez,
facilidad de control y precisión, capacidad para perforar grandes profundidades y
adaptabilidad
a
gran
variedad
de
máquinas
y
longitudes
de
barrenos.
Por el contrario, los problemas que plantean son: mayores precios, la necesidad de
contar con un accionamiento hidráulico independiente, se adaptan mejor en las
perforadoras rotativas que en las percutivas y presentan más desgastes en el cilindro
empujador.
2.6.2.2.2.- SARTA DE PERFORACIÓN
Esta es uno de los componentes más importantes del equipo de perforación,
pues se trata de la estructura que conecta la perforadora con la roca. La sarta está
compuesta de los siguientes elementos.
36
2.6.2.2.2.1.- ADAPTADORES DE CULATA
Corresponden a aquellos elementos que se fijan a las perforadoras para
transmitir la energía de impacto, la rotación y el empuje.
2.6.2.2.2.2.- MANGUITOS O COPLAS
Son estructuras que sirven para unir las barras hasta conseguir la longitud
deseada, asegurando que los extremos estén en contacto para una mejor
transmisión de energía.
2.6.2.2.2.3.- BARRAS DE EXTENSIÓN
Son las barras utilizadas cuando se perfora con martillo en cabeza. Éstas
tienen sección hexagonal o circular y en el caso de emplear perforación manual,
generalmente lo que se usa son las barras (barrenas) integrales, las cuales tienen
unida la barra y el bit, eliminando el empleo de coplas y mejorando la transmisión de
energía.
Los principales tipos de barras integrales son:
1. Barras tipo cincel
:
Son las más usadas y se
caracterizan
por su bajo costo y reparación.
2. Barras de insertos múltiples
:
Para rocas blandas y fisuradas.
3. Barras de botones
:
Usadas para rocas poco abrasivas, de
fácil penetración. Por ejemplo, se utilizan
en minas de carbón.
37
4. Brocas
:
Las brocas o bits son los elementos que
están en directo contacto con la roca que
se está perforando. Las brocas que se
5. Roscas
:
utilizan
en la perforación son de dos
tipos:
Pastillas o plaquitas y Botones
Estos elementos tienen la función de unir
las culatas, coplas, barras y brocas,
obteniendo un ajuste eficiente entre los
elementos de la sarta para lograr una
adecuada transmisión de energía. Es
importante considerar que un apriete
excesivo dificulta el desacoplamiento.
6. Tubos
:
El uso de perforadoras hidráulicas con
martillo en cabeza en perforaciones de
gran diámetro (sobre 115 mm) ha llevado
a
diseñar
tubos
de
perforación
específicos que poseen ventajas, tales
como mayor rigidez, mejor transmisión
de la energía y un mejor barrido.
Respecto de los materiales con que se construyen la sarta, es importante
considerar que los aceros empleados en la estructura de la sarta deben ser
resistentes a la fatiga, a la flexión, a los impactos y al desgaste. Lo ideal es utilizar
aceros con un núcleo no muy duro y una superficie endurecida y resistente al
desgaste de acuerdo con lo siguiente:
1. Aceros de alto contenido en carbono, en los que la dureza deseada se
38
consigue controlando la temperatura en el proceso de fabricación. La culata
se trata por separado para conseguir una alta resistencia a los impactos.
2. Aceros de bajo contenido de carbono, que se utilizan en barras, adaptadores,
coplas y brocas. Se trata de aceros que contienen pequeñas cantidades de
cromo y níquel, manganeso y molibdeno.
Los insertos de las brocas se fabrican a partir de carburo de tungsteno y
cobalto, ya que estos materiales se caracterizan por su alta resistencia al desgaste y
tenacidad, y pueden conseguirse diferentes combinaciones variando el contenido de
cobalto entre 6% y 12%
39
CAPITULO III
EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS
40
3.0
DE LOS EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS.
3.1.- GENERALIDADES
Los explosivos son compuestos químicos o mezclas los cuales en una
reacción inicial forman grandes volúmenes de gases a alta temperatura y presión.
Esta reacción es normalmente iniciada por un arreglo mecánico externo o un efecto
creador de calor, usualmente detonadores (estopines y fulminantes)
El explosivo dentro de un barreno, forma una masa ardiente bajo grandes
presiones. La temperatura puede aumentar a 4500°C y la presión puede exceder a
250.000 bar. La explosión avanza como una onda frontal de impacto a una gran
velocidad. La gran presión comprime el explosivo y el aumento de temperatura inicia
una reacción química. La longitud de la zona de reacción varía de acuerdo al
explosivo en cuestión de unos pocos milímetros a unos pocos centímetros. La
velocidad de detonación (velocidad de explosión) varía entre 1500 m/s y 8500 m/s.
3.2.- CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS EXPLOSIVOS
Las características básicas de un explosivo y que nos van a ayudar a elegir el
explosivo más idóneo para un fin determinado son las siguientes
1.
Estabilidad química.
2.
Sensibilidad.
3.
Velocidad de detonación.
4.
Potencia explosiva.
5.
Densidad de encartuchado.
6.
Resistencia al agua.
7.
Humos.
41
3.2.1.- ESTABILIDAD QUÍMICA
Es la aptitud que el explosivo posee para mantenerse químicamente inalterado
durante un cierto periodo de tiempo.
Esta estabilidad con la que el explosivo parte de fábrica se mantendrá sin
alteraciones mientras las condiciones de almacenamiento sean adecuadas. Esto
permitiría al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de
voladura.
Las pérdidas de estabilidad en los explosivos se producen bien por un
almacenamiento excesivamente prolongado o bien porque las condiciones del lugar
no sean las adecuadas.
Si los explosivos son polvurolentos con nitrato amónico se estropearán
perdiendo dinero pero no tendremos accidentes.
Los explosivos con nitroglicerina si pierden su estabilidad química puede
significar que la nitroglicerina se ha descompuesto. El cartucho suda o se observan
manchas verdes en la envoltura. En este caso el peligro es inminente y es
imprescindible la destrucción de este explosivo.
3.2.2.- SENSIBILIDAD.
Se define la sensibilidad de un explosivo como la mayor o menor facilidad que
tiene un explosivo para ser detonado. Se dice por lo tanto que un explosivo es muy
sensible cuando detona sin dificultades al detonador y a la onda explosiva que se
produzca en sus cercanías. Un explosivo insensible es todo lo contrario.
Los explosivos sensibles aseguran pocos fallos en los barrenos. Los
insensibles por lo contrario provocarán más barrenos fallidos. En este sentido son
mejores los explosivos sensibles. Ahora bien, están más cercanos a producirse una
42
explosión fortuita que los explosivos insensibles en los que la probabilidad
de
accidente es prácticamente nula. En este sentido los insensibles son más seguros
que los sensibles.
Existe otro concepto de sensibilidad debido a experimentos realizados en los
laboratorios, donde se realizan la sensibilidad al detonador, sensibilidad a la onda
explosiva, sensibilidad al choque y sensibilidad al rozamiento. De estas las dos
primeras son deseadas, mientras que las dos últimas son sensibilidades indeseadas.
3.2.2.1.- SENSIBILIDAD AL DETONADOR.
Todos los explosivos industriales precisan para su iniciación como norma
general de la detonación de otro explosivo de mayor potencia. Este explosivo puede
ir colocado dentro de un detonador, de un cordón detonante o de un multiplicador,
según el procedimiento que sigamos para la iniciación de la explosión. Si algún
explosivo no fuera sensible al detonador, entonces los multiplicadores salvarían esta
pega, aunque el 99% de los explosivos que actualmente se fabrican son sensibles al
detonador.
3.2.2.2.- SENSIBILIDAD A LA ONDA EXPLOSIVA.
Se basa en determinar la máxima distancia a que un cartucho cebado trasmite
la detonación a otro cartucho receptor. Colocamos cartuchos en línea y ambos a
continuación del otro, separados una determinada distancia d. Pero lo que sucede en
realidad es que al cargar los barrenos entre cartucho y cartucho puede haber
materias inertes que siempre dificultan la propagación y a veces llegan a anularla.
Por esta razón la norma indica que “la carga cuando se trate de explosivos
43
encartuchados estará constituida por una fila de cartuchos en perfecto contacto unos
con otros.”
Cartucho cebado: Cartucho con detonador. (Es el cartucho madre).
3.2.2.3.- SENSIBILIDAD AL CHOQUE
Los diferentes tipos de explosivos industriales pueden ser o no sensibles al
choque, lo cual no quiere decir otra cosa que en algunos explosivos se puede
producir su iniciación por un fuerte impacto. La forma de determinar la sensibilidad al
choque se hace mediante una maza que se coloca a una determinada altura con una
masa definida, se mide la altura hasta que el explosivo explota.
3.2.2.4.- SENSIBILIDAD AL ROCE.
Al igual que con la sensibilidad al choque existen algunos explosivos que son
sensibles al rozamiento. Es por esto que existe un ensayo normalizado que nos
indica si un explosivo es sensible o no al rozamiento, y en caso de serlo en que
grado lo es. Este ensayo se realiza con una máquina provista de un objeto cuyo
coeficiente de rozamiento conocemos. La sensibilidad se conoce pasándolo por la
longitud de todo el explosivo cada vez con mayor intensidad hasta que el explosivo
explote.
3.2.3.- VELOCIDAD DE DETONACIÓN.
La velocidad de detonación es la característica más importante del explosivo.
Cuanto más grande sea la velocidad de detonación del explosivo, tanto mayor es su
potencia.
44
Se entiende por detonación de un explosivo a la transformación casi
instantánea de la materia sólida que lo compone en gases. Esta transformación se
hace a elevadísimas temperaturas con un gran desprendimiento de gases, casi
10.000 veces su volumen.
Para algunos trabajos interesan explosivos lentos, de poca potencia. (En
canteras de roca ornamental). Si queremos grandes producciones (sobre todo
estéril), usaremos explosivos de baja velocidad de detonación, de poca potencia.
3.2.4.- POTENCIA EXPLOSIVA.
La potencia puede definirse como la capacidad de un explosivo para
fragmentar y proyectar la roca.
Depende por un lado de la composición del explosivo, pese a que siempre es
posible mejorar la potencia con una adecuada técnica de voladura.
Para la medida de la potencia de un explosivo existen en el laboratorio
diferentes técnicas de las cuales es la más empleada la del péndulo balístico. Por
este procedimiento se mide la potencia de un explosivo en porcentaje en relación con
la goma pura, a la que se le asigna por convenio la potencia del 100 %.
3.2.5.- DENSIDAD DE ENCARTUCHADO.
La densidad de encartuchado es también una característica importante de los
explosivos, que depende en gran parte de la granulometría de los componentes
sólidos, y tipo de materias primas empleadas en su fabricación. El usuario en este
caso nada tiene que hacer.
Al ser fundamental que los fondos de los barrenos estén completamente llenos
de explosivos, si estos tuvieran densidad menor de uno y los barrenos tuvieran agua
45
física, los cartuchos flotarían siendo imposible la carga del barreno. Utilizar en este
caso explosivos de densidad inferior a uno sería un gravísimo error.
3.2.6.- RESISTENCIA AL AGUA.
Se pueden diferenciar tres conceptos:
1. Resistencia al contacto con el agua.
2. Resistencia a la humedad.
3. Resistencia al agua bajo presión de la misma.
3.2.6.1.- RESISTENCIA AL CONTACTO CON EL AGUA.
Se entiende por resistencia al agua o resistencia al contacto con el agua a
aquella característica por la cual un explosivo sin necesidad de envuelta especial
mantiene sus propiedades de uso inalterables un tiempo mayor o menor, lo cual
permite que sea utilizado en barrenos con agua.
Si un terreno contiene agua emplearemos gomas, riogeles, etc., cuyo
comportamiento al agua es excelente. Nunca se deben emplear explosivos
polvurolentos (Anfos) en contacto directo con el agua. Ahora bien, si el agua la
agotamos con la carga de fondo, podremos emplear en la carga de columna
explosivos polvurolentos.
3.2.6.2.- RESISTENCIA A LA HUMEDAD
Los explosivos polvurolentos se comportan muy bien en barrenos sumamente
46
húmedos si el contacto con el agua no es mucho. Es aconsejable en estos casos
hacer la mitad de barrenos para cargarlos rápidamente y efectuar la pegada.
3.2.6.3.- RESISTENCIA AL AGUA BAJO PRESIÓN DE LA MISMA
En referencia al tercer punto, nos referimos no solo a que el explosivo soporte
el contacto con el agua, sino que además aguante altas presiones debidas a las
grandes profundidades. Los explosivos utilizados en este caso contienen como
aditivos metales pesados, que les confieren características muy especiales, como es
el caso de la goma GV submarina.
3.2.7.- HUMOS.
Se designa como humos al conjunto de los productos resultantes de una
explosión, entre los que se encuentran gases, vapor de agua, polvo en suspensión,
etc. Estos humos contienen gases nocivos como el óxido de carbono, vapores
nitrosos, etc., y si bien su presencia no tiene importancia en voladuras a cielo abierto,
si la tiene en voladuras en minas subterráneas y sobre todo si se realizan en lugares
con poca ventilación. En este caso pueden ocasionar molestias e intoxicaciones muy
graves a las personas que vayan a inspeccionar la voladura.
Para los trabajos subterráneos la composición del explosivo debe tener una
proporción suficiente de O2 capaz de asegurar la combustión completa.
3.3.- EXPLOSIVOS COMERCIALES.
Conocidas las propiedades generales de los explosivos, llega el momento de
ver las distintas clases de explosivos que nos ofrece el mercado, para elegir el
47
adecuado en cada aplicación. Dividiremos los explosivos comerciales en dos
grandes grupos.
1. Explosivos con nitroglicerina.
2. Explosivos sin nitroglicerina.
3.3.1.- EXPLOSIVOS CON NITROGLICERINA.
Son sin duda los más potentes de los dos. Esta cualidad no es siempre la
mejor, ya que en ocasiones se prefieren explosivos menos potentes, con el fin de
conseguir una granulometría grande. Son explosivos más delicados, necesitan
mejores condiciones de almacenamiento.
3.3.2.- EXPLOSIVOS SIN NITROGLICERINA.
Son más seguros, algo más inestables y también de una potencia apreciable,
aunque menor.
3.3.3.- DINAMITAS.
Se entiende como tales aquellas mezclas sensibles al detonador entre cuyos
ingredientes figura la nitroglicerina. Su número y clase es extremadamente variado
según países y marcas, variando también sus componentes adicionales, siendo los
principales componentes los siguientes:
1. Explosivo base
:
Nitroglicerina.
2. Explosivos complementarios
:
Trilita, nitrobenceno, etc.
48
3. Aditivos generadores de oxígeno
:
Nitrato amónico, nitrato sódico,
nitrato
potásico,
así
como
cloratos y percloratos.
4. Sustancias que aumentan la potencia :
Aluminio, silicio y magnesio.
3.3.3.1.- CLASES DE DINAMITA.
3.3.3.1.1.- GOMAS.
Están constituidas fundamentalmente por nitroglicerina y nitrocelulosa,
pudiendo llevar en su composición los elementos anteriormente dichos.
Sus principales ventajas son su consistencia plástica, una gran densidad,
magnífico comportamiento al agua y una gran potencia, siendo la goma pura el más
potente de los explosivos comerciales.
Estos explosivos han sido sustituidos por las denominadas gomas especiales
debido precisamente a su elevada sensibilidad unida a su alto precio.
3.3.3.1.2.- GOMAS ESPECIALES.
Incorporan como agente oxidante el nitrato amónico, que no siendo un
explosivo base, contribuye a la energía de la explosión, al mismo tiempo que actúa
como oxidante, para obtener un balance de oxígeno adecuado. Esto permite obtener
un explosivo de potencia algo menor que las anteriores gomas, con menores
proporciones en nitroglicerina.
Ya no son tan excesivamente sensibles y además nos ofrecen un menor costo
por unidad de potencia. Conservan su plasticidad, tienen un comportamiento algo
peor al agua, pero excelente de todas maneras, pero son los más adecuados para la
49
mayoría de los trabajos que se presentan en la práctica, pudiéndose utilizar en
barrenos llenos de agua.
Su aplicación fundamentalmente es como carga de fondo de barrenos de
mediano y gran diámetro, y para la voladura de rocas de consistencia de dura a muy
dura, utilizándose como carga de columna nagolita.
Para diámetros por debajo de dos pulgadas suele utilizarse como carga única
del barreno porque al ser 2 pulgadas el diámetro crítico de las nagolitas, su
utilización es imposible.
3.4.- AGENTE EXPLOSIVO DE BAJA DENSIDAD: ANFO, NAFO, NAGOLITAS.
Se conocen con el nombre de explosivos polvurolentos, siendo conocidos en
España como nagolitas. Empezaron a emplearse en al década de los setenta,
llegando su consumo a ser el 75% de los explosivos utilizados en le mundo. Es un
explosivo con unas características individuales muy malas, (hidroscópico, poco
potente, mala conservación,....), sin embargo su precio lo hace el más utilizado hoy
en día en minas a cielo abierto y la construcción de caminos.
Se trata de principalmente de una mezcla de nitrato amónico más fuel – oil.
3.4.1.- CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES DE LOS ANFOS.
Se descubrió sobre el 1950 después de una desastrosa explosión que tuvo
lugar en una fábrica de nitrato amónico en EE.UU. Aparte de otras consecuencias,
este hecho centró la atención de los fabricantes en el potencial demostrado por el
nitrato amónico, y a partir de los años 60 se empezó a utilizar con éxito el nitrato
amónico sensibilizado con fuel-oil.
50
Así surgieron los anfos, que por su potencia relativamente elevada, facilidad
de manipulación y sobre todo por su bajo precio, ganó con rapidez la supremacía en
la mayoría de las canteras y minas a cielo abierto existentes.
3.4.2.- CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS Y EXTRÍNSECAS.
Se llaman intrínsecas aquellas en las que el operario no puede actuar. Las
más importantes son:
1. Tamaño y tipo de grano.
2. Contenido en fuel-oil.
3. Contenido de agua.
4. Sensibilidad.
Factores externos son aquellos en los que el usuario tiene mucho en que
actuar.
1. Densidad de la carga.
2. Diámetro del barreno.
3. Iniciadores.
3.4.2.1.- CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS.
3.4.2.1.1.- TAMAÑO Y TIPO DE GRANO.
Tienen forma de granos, parecidos a los granos de arroz, son porosos,
rellenos de aire, ya que así tienen una mayor velocidad de liberación de la energía.
51
La porosidad óptima parece estar próxima a 0´07 cm³ /gr
3.4.2.1.2.- CONTENIDO EN FUEL- OIL.
Equilibrio en oxígeno
V (m/s)
4000
3500
3000
2500
% Fuel - Oil
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
(1)
(2)
Figura 3.a.- Contenido de Fuel-oil
La influencia del fuel-oil incorporado a la mezcla de nitrato amónico, en
proporciones variables viene reflejada en la figura. La máxima velocidad de
detonación se alcanza para un contenido en fuel-oil de 5´5 %; igualmente para esta
proporción se alcanza el equilibrio en oxígeno.
En la zona (1), al disminuir el porcentaje en fuel-oil, significa que aumenta el
porcentaje en nitrato, y como este es un dador de oxígeno, la zona (1) presenta un
claro exceso en oxígeno. En esta zona se ve que la velocidad de detonación
disminuye muy rápidamente, a la vez que el descenso en porcentaje en fuel-oil.
En la zona (2), donde ya la proporción en nitrato amónico es más pequeña, hay un
defecto de oxígeno, y si bien la velocidad de detonación también disminuye, lo hace
de forma más suave que en la zona (1).
52
3.4.2.1.3.- CONTENIDO DE AGUA.
V
3500
3000
2500
2000
2
4
6
8
10
% en H2O
Figura 3.b.- Contenido de Agua.
En la figura se muestra la influencia del agua sobre la velocidad de detonación
de las nagolitas. Es de sobra conocida la propiedad del nitrato amónico de ser muy
hidroscópico (absorbe la humedad). Con porcentajes de contenidos en agua
inferiores al 9% la velocidad va disminuyendo, pero conservando siempre
velocidades mayores a los 2000 m. Con humedades superiores al 9% no se deben
utilizar nagolitas a granel; En este caso habría que encargar nagolitas envueltas en
plástico para retrasar dicha absorción de agua.
3.4.2.1.4.- SENSIBILIDAD.
Se entiende por sensibilidad la mayor o menor facilidad que tiene un explosivo
para ser detonado.
Los anfos son unos explosivos de detonación “no ideal”, es decir, son muy
insensibles, cualidad esta que es útil para evitar accidentes, pero puede provocar el
fallo en el barreno.
En la mayoría de los casos se usan como carga de columna, siendo la carga
de fondo las gomas, encargándose estas de la correcta explosión de toda la carga.
53
En ocasiones la nagolita se puede utilizar sola en grandes diámetros de
sondeo, mayores siempre de 7 pulgadas. En este caso conviene aumentar la
sensibilidad, consiguiéndose esto con el aumento de la densidad en el interior del
barreno, prensando la nagolita con la tacadera, con cuidado en pasarnos, ya que la
nagolita podría sufrir fallos, debiendo procurar que la densidad no sobrepase del
0´95 – 0´96 %.
3.4.2.2.- FACTORES EXTERNOS.
3.4.2.2.1.- DENSIDAD DE CARGA.
5”
3500
4”
3000
3”
2500
2000
0´8
0´85
0´9
0´95
1
gr / cm
³
Figura 3.c.- Densidad de carga.
La figura muestra la influencia de la densidad de carga sobre la velocidad de
detonación.
Se observa que el aumento de la velocidad de detonación es casi lineal con el
aumento de la densidad. En la figura se muestran tres diámetros de sondeo siendo
casi paralelas las tres curvas.
54
La densidad de carga debe conseguirse en el proceso mismo de su colocación
en el barreno mediante técnicas que van desde el compactado hasta el llenado por
cargadores especiales. De esta forma podríamos conseguir densidades incluso
superiores a la unidad, pero en general la sensibilidad disminuye notablemente con
densidades superiores a 0´95.
3.4.2.2.2.- DIAMETRO DE LA CARGA
5”
3500
4”
3000
3”
2500
2000
0´8
0´85
0´9
0´95
1
gr / cm
³
Figura 3.d.- Diámetro de la carga.
El efecto del diámetro de la carga sobre la velocidad de detonación en los
anfos se aprecia en la figura; en ella se puede observar como crece la velocidad de
detonación a medida que el diámetro de barreno aumenta hasta cierto límite, (9 – 8
pulgadas), a partir del cual la velocidad de detonación permanece constante.
Este hecho ha llevado a la tendencia de utilizar calibres de perforación cada
vez mayores, porque de esta manera aprovechamos mejor las características de la
nagolita, a la vez que se reducen los costos totales por metro cúbico de roca
arrancada.
55
Las nagolitas se pueden usar de carga única de barreno para diámetros de
entre 10 a 12 pulgadas y en terrenos semiduros como máximo.
Se sabe que un diámetro próximo a las dos pulgadas es el diámetro crítico
más bajo para lograr una autopropagación satisfactoria de los anfos, por lo tanto
nunca se debe usar este explosivo con diámetros inferiores a las dos pulgadas. Lo
más normal es utilizarla como carga de columna utilizando como carga de fondo
explosivos muy potentes: gomas y riogeles. En este caso con diámetros de 3
pulgadas a mayores se pueden utilizar para rocas de semiduras a duras.
Al estudiar la iniciación de un explosivo hay que tratar de conseguir de él una
velocidad de detonación lo más barata posible para conseguir un mayor
aprovechamiento de su potencia.
El iniciador de un barreno cargado de anfo debe proporcionar una energía
suficiente para provocar la detonación de todas sus partículas, porque de no ser así
puede provocar defragación o detonación parcial. Este fenómeno se puede observar
por la emisión de humo naranja que es desprendido después de la explosión. Estos
gases son óxidos nitrosos provocados por:
1. Insuficiencia de cebado.
2. Presencia de agua en el barreno.
3. Mala mezcla de N.A. y F.O.
Diversos estudios han demostrado que independientemente de que se
consiga la potencia mínima necesaria para iniciar el anfo, es imprescindible también
utilizar una cantidad mínima de un explosivo muy potente.
Todos los parámetros vistos (diámetro de barreno, dimensión de los granos,
homogeneidad de la mezcla, etc.) influyen en el valor de la velocidad de detonación
alcanzada.
56
Para diámetros de barreno inferiores a 6 pulgadas estas consideraciones
tienen muy poco valor, puesto que será prácticamente imposible alcanzar
velocidades de detonación superiores a los 3000 metros, por muy bien que las
iniciemos.
Actualmente se siguen investigando diversas sustancias metalizadas a base
de aluminio, manganeso, etc., para aumentar sus características energéticas. De
momento no se han obtenido resultados concluyentes.
Para barrenos de 12 pulgadas se han podido conseguir hasta velocidades de
detonación de hasta 4500, utilizando como método de iniciación la iniciación axial,
que consiste en introducir por el eje del barreno cordón detonante con cartuchos de
goma 2, hasta alcanzar 370 gramos de concentración de explosivo por metro lineal.
La iniciación conseguida es la mejor de las posibles, puesto que logran transmitir a
todos los granos de nagolita una perfecta iniciación.
3.4.3.- ACELERAR EL ANFO A GRANDES VELOCIDADES DE DETONACION
La teoría de mecánica de rocas indica que el explosivo más adecuado para
fracturar una determinada roca es aquel que tiene una velocidad de detonación igual
o parecida a la velocidad propia de transmisión de la roca.
La mayoría de estas rocas, entre las que se encuentran los granitos, dioritas,
basaltos, cuarcitas, etc., tienen una velocidad de transmisión siempre superior a los
400 m/s. Si para su arranque utilizáramos nagolitas del orden de velocidad de
detonación de 3000 m/s, se obtendría, a parte de una mala fragmentación, un frente
de trabajo totalmente irregular y por lo tanto muy inseguro puesto que la nagolita no
tiene la velocidad de detonación suficiente que garantice una potencia desarrollada
capaz de producir buenos efectos de fragmentación en rocas tan duras y compactas.
57
Podemos pues concluir que el anfo puede ser un explosivo, que con una
iniciación eficaz, puede proporcionar una serie de ventajas en su utilización, que de
otro forma le haría muy poco útil en aquellas rocas que por sus características
necesiten mayor potencia.
La aplicación más corriente de este explosivo es como carga total en rocas
blandas y diámetros superiores a 7 pulgadas, y como carga de columna en rocas de
semiduras a duras, utilizando en este caso como carga de fondo un explosivo
potente, como pueden ser las gomas o los hidrogeles.
3.5.- HIDROGELES (SLURRIES).
Podemos definir los hidrogeles como composiciones explosivas formuladas en
términos de un sistema de oxidación – reducción.
Están constituidas por una parte oxidante (nitratos inorgánicos) y otra
reductora, con suficiente cantidad de O2 como para reaccionar violentamente con el
exceso de O2 del agente oxidante. La parte reductora puede estar constituida por
cualquier materia combustible. Pueden ser sustancias explosivas deficitarias en O2
como la trilita, algunas pólvoras, o bien sustancias no explosivas como hidrocarburos
y metales ligeros, como el aluminio y el magnesio.
Estas mezclas así formadas presentan un excelente comportamiento en el
agua, lo que constituye una de las propiedades más notables de estos productos.
Los hidrogeles nacieron para paliar los defectos que presentaban las
nagolitas, pero sin embargo potencian al máximo el resto de sus cualidades. En
consecuencia vamos a analizar las ventajas de los hidrogeles respecto de los anfos.
En los barrenos con agua no existe comparación posible, mientras que en los
barrenos secos es donde es necesario evaluar todos los factores que influyen en el
costo de toda la explotación antes de dar una respuesta. En general, cuanto más
58
seca y menos dura sea la roca, menos ventajas presentan los hidrogeles respecto de
los anfos.
Un factor importante que le presenta una ventaja a los hidrogeles es
que por tener mayor potencia, es necesaria una menor perforación. En los anfos
podemos obtener una velocidad máxima de detonación de entre 2000 y 2500 m/s,
mientras que los hidrogeles alcanzan los 4000 m/s.
El comportamiento de los explosivos en cuanto a presión de detonación
está representado en la siguiente figura
Presión
detonación
H
N
Tiempo
Figura 3.e.- Comportamiento de los explosivos en cuanto a presión de detonación.
El pico inicial de altísimas presiones generadas por los hidrogeles produce una
compresión de la roca que rodea al barreno lo suficientemente fuerte como para
fracturar. Este fenómeno se extiende solamente una distancia pequeña alrededor del
barreno (2 x diámetro). Después la presión disminuye rápidamente de tal forma que
este repentino descenso de la compresión permite a la roca expandirse, y al ser tan
rápido el suceso, se sobrepasa el límite de resistencia a la tracción de la roca,
59
originando su rotura por tensión. Como la resistencia a la tracción es
aproximadamente un centésima parte de su resistencia a la compresión, el fenómeno
va prolongándose hasta que se produzca la rotura de la roca. Estos hechos tienen
lugar antes de que se empiece a producir ningún movimiento en la roca.
Posteriormente se produce el movimiento de la masa de roca, dando lugar a una
reducción del tamaño de los fragmentos por choques y caídas de los fragmentos.
En contraste, el anfo con una mayor generación de gas y una velocidad de
detonación menor, produce una presión mucho más baja y sin pico, pero que se
mantiene durante más tiempo que en los hidrogeles. En este caso la roca se rompe
por este empuje mantenido, que fragmenta la roca aprovechando sus puntos más
débiles, como pueden ser juntas o fracturas naturales. Debido a la escasa presión
ejercida por le anfo, las distancias a las caras libres a las que se puedan romper
formaciones duras, son muy pequeñas, y este hecho es aún más pronunciado
cuando las partes a volar están cerradas; es decir, sin superficies libres que permitan
su desplazamiento, como sucede en las partes bajas de los bancos y en las filas
posteriores de las voladuras.
Esta es la razón por la cual los hidrogeles se usan preferiblemente como carga
de fondo en aquellas formaciones en las que el anfo solo puede arrancar las partes
más altas del banco.
Por otro lado los hidrogeles son capaces de fragmentar formaciones rocosas
en las circunstancias más difíciles, cuando no hay prácticamente salida, propiedad
que los hace los apropiados como carga de fondo para evitar repiés.
Para poder efectuar una comparación objetiva entre los hidrogeles y las
nagolitas es necesario considerar todos los factores determinantes del coste de una
explotación: perforación, carga y transporte, gastos de quebrantación y costes de
mantenimiento.
60
Es evidente que la razón más importante de la gran utilización de los anfos es
la de ser la fuente de energía más barata; no obstante conviene tener en cuenta que
el uso de los anfos lleva asociado gran cantidad de costos ocultos, como un exceso
de perforación (sobreperforación), problemas ocasionales con los repiés (menor
rendimiento de las palas cargadoras), mayores gastos de mantenimiento, etc. Estos
gastos pasan desapercibidos muy a menudo en el conjunto de los gastos operativos.
Sobre este particular es muy útil tener en cuenta que en muchas ocasiones un
pequeño incremento en el costo del explosivo queda ampliamente compensado en
virtud a los considerables ahorros que ello produce en otras partidas del costo total
de la explotación.
Como consecuencia de todo lo dicho, podemos afirmar que en la mayoría de
las ocasiones los hidrogeles compiten ventajosamente con el anfo, siendo tanto
mayor esta ventaja cuanto más dura y húmeda este la roca. Pero aún en los casos
en que las diferencias no sean apreciables, la mejor solución resulta una
combinación de ambos, utilizando los hidrogeles como carga de fondo y los anfos
como carga de columna.
Como síntesis pueden resumirse como ventajas de los slurries:
1.
Por su gran insensibilidad son muy seguros, tanto en voladura como en
la manipulación y en el desescombro.
2.
Permiten la carga a granel con un llenado de grado del 100 %, cualidad
importantísima para que el explosivo realice todo el trabajo útil.
3.
Su resistencia al agua es siempre excelente.
4.
Poseen elevada velocidad de detonación, densidad y potencia.
5.
Permiten la mecanización del procedimiento de carga. El transporte se
realiza con camiones cisterna, llenándose los barrenos con una
61
manguera con un diámetro inferior al diámetro crítico del explosivo
como medida de seguridad para que en caso de accidente, la explosión
no se propague al camión.
Desventajas más importantes:
1.
Precio más elevado.
2.
Operaciones de carga menos sencillas que en el caso de los anfos.
3.
Si existieran grietas en los barrenos, puede haber pérdidas de
explosivo.
3.6.-
ACCESORIOS DE VOLADURAS. RIESGOS EN SU MANIPULACIÓN.
APLICACIONES.
A parte de la correcta elección de un explosivo, el éxito de una voladura está
frecuentemente condicionado al buen uso de los elementos accesorios, que
participan directamente en el proceso primario de la iniciación. Dentro de estos
accesorios en la técnica de voladura eléctrica, sin duda el más importante es el
detonador, tanto por los riesgos que pudiera entrañar su manipulación como, sobre
todo, por la influencia sobre los resultados de la voladura y fragmentación del
escombro.
3.6.1.- DETONADORES ELECTRICOS. DESCRIPCION
En la figura 3.d. Se ilustra gráficamente un detonador eléctrico y sus
componentes.
62
Figura 3.f.- Detonador Eléctrico
Está constituido por una cápsula metálica de cobre o aluminio, cerrada por un
extremo y con un tapón en el lado opuesto, lo cual hace que el detonador sea
estanco al agua. En su interior lleva un explosivo base, uno primario, un inflamador y
una pasta de retardo.
Cuando el detonador es de tiempo, tanto si es de retardo como de microretardo, lleva incorporado entre el inflamador y el explosivo un dispositivo
denominado pasta de retardo, cuya longitud varía según el número de detonador;
cuanto más alto sea el número, más largo es el detonador (0, no tendrá pasta de
retardo).
El inflamador constituye el dispositivo eléctrico, y está formado por dos
electrodos cuyos extremos están unidos entre sí por un filamento metálico calibrado,
63
que se pondrá rojo cuando sean atravesados por una intensidad de corriente
suficiente.
Los hilos de alimentación se enrollan en madejas según su longitud, de tal
forma que se pueden extender sin que formen nudos.
Al atravesar una corriente actúa la píldora inflamadora provocando la
explosión del detonador, en el caso de que sea instantánea, número 0, o bien el
encendido de la pasta retardadora cuando el detonador es de tiempo.
3.6.1.1.- CLASIFICACIÓN DE DETONADORES ELÉCTRICOS.
Se clasifican en función de los siguientes criterios:
3.6.1.1.1.- POR SU RETARDO EN LA DETONACIÓN.
3.6.1.1.1.1.- DETONADORES INSTANTÁNEOS.
Son detonadores sin pasta de retardo, reducidos al número cero. Se aplican a
cielo abierto en la primera línea de tiro, al lado del frente libre, y en taqueos
secundarios.
En estos detonadores al incidir la píldora sobre la carga primaria, la explosión
coincide en el instante de apretar el botón del explosor.
3.6.1.1.1.2.- DETONADORES DE RETARDO DE MEDIO SEGUNDO
Estos hacen explosión con una determinada secuencia a intermedios
regulares de medio segundo.
64
Se diferencian de los instantáneos en que están provistos de una pasta, que
interpuesta entre la píldora del inflamador y la cara primaria, produce el efecto de
retardo.
Con este tipo de detonadores se consigue, al existir un intervalo de tiempo
suficiente entre un número y el siguiente, que cada barreno produzca el arranque de
la parte de roca correspondiente, dejando al barreno consecutivo una superficie libre.
La roca empieza a agrietarse en las proximidades de un barreno tan pronto
como se produce la explosión, completándose este agrietamiento en algunos
milisegundos, pero siendo proyectada fuera de su lugar unos 100 milisegundos
después del disparo. Aunque este dato no es una constante absoluta, sino que
depende de la naturaleza de la roca, tipo de explosivo y sistema de carga; podemos
calcular en pizarras y calizas que es un valor de 100 milisegundos.
En algunos países de Europa, como España, se fabrican con una secuencia
de encendido de 0´5 segundos, siendo este tiempo muy grande en voladuras a cielo
abierto porque cuando se ha desprendido la roca, los barrenos de la fila de atrás no
han salido, pudiendo existir robos de carga, con el gran peligro que esto entraña,
primero porque pueden quedar barrenos con el explosivo al descubierto y no salir, y
segundo, de no existir robos de carga totales, la cara libre que quedase es tan
pequeña que las proyecciones de la voladura son totalmente incontroladas,
quedando un frente de trabajo totalmente irregular e inseguro, quedando estos
detonadores fuera de uso en minería a cielo abierto
3.6.1.1.1.3.-
DETONADORES
DE
MICRO-RETARDO
DE
20
A
30
MILISEGUNDOS
Estos detonadores son de constitución análoga a los de retardo con la
diferencia de que la pasta de retardación tiene una velocidad de combustión mucho
65
mayor.
Estos detonadores, que en realidad deberían llamarse de mili-retardo teniendo
en cuenta el
intervalo de tiempo entre dos detonadores distintos, (20 – 30
milisegundos), han constituido un gran avance en la técnica de arranque por
explosivos y su empleo es indispensable en cielo abierto, como para la construcción
de caminos y explotaciones subterráneas.
Sus principales ventajas son:
1.
Mejor fragmentación para la misma carga explosiva, con la consiguiente
reducción de consumo de explosivos en el taqueo.
2.
Menor riesgo de proyecciones al disminuir el peligro de que unos barrenos
sean descabezados por los anteriores.
3.
Mejor control en el nivel de vibraciones.
El mejor grado de fragmentación que se obtiene con estos detonadores en
comparación con los de retardo se explica de la forma siguiente: si en el momento en
que hace explosión un barreno, la roca que va a ser abatida por él se halla en
tensión como consecuencia de la explosión de un barreno anterior, es evidente que
el segundo barreno producirá el máximo efecto de rotura, ya que la roca está
sometida al influjo de tensiones que inician su agrietamiento disminuyendo su
resistencia. Para aprovechar al máximo este efecto es preciso que el transcurso del
tiempo entre ambos detonadores esté comprendido entre ciertos límites, que
dependen del tipo de roca, estratificaciones, separación entre barrenos, esquema de
encendido y procedimiento de cebado. Por una parte este tiempo no debe ser tan
pequeño como para que los disparos resulten instantáneos, sobre todo cuando
pertenecen a dos filas diferentes, y por otro lado no debe ser tan grande como para
66
que hayan desaparecido ya las tensiones internas y se haya desprendido la roca de
la primera fila de barrenos.
Con respecto al tiempo mínimo entre dos disparos consecutivos, parece lógico
que el segundo haga tiempo después de que en el primero se halla ultimado en
proceso de agrietamiento. Aunque existen discrepancias a la hora de definir el
tiempo de retardo más conveniente entre dos números consecutivos, puede decirse
que este oscila entre 15 y 40 milisegundos. Como estos detonadores tienen un
tiempo de retardo de 20 milisegundos, están dentro de ese intervalo y por lo tanto
cumplen con lo anteriormente dicho.
3.6.1.1.2.- POR SU SENSIBILIDAD ELÉCTRICA.
De acuerdo a la sensibilidad eléctrica podemos clasificar los detonadores en
las siguientes tres clases:
1. Detonadores sensibles S.
2. Detonadores insensibles I.
3. Detonadores altamente insensibles A.I.
En relación a la sensibilidad de los detonadores respecto a la corriente
eléctrica, se observa una marcada tendencia mundial hacia los detonadores más
insensibles tipo I (insensibles) y A.I. (altamente insensibles), como consecuencia
directa de la creciente preocupación que existe a todos los niveles por la seguridad
en el trabajo.
No obstante, si las condiciones de la voladura son las adecuadas, no hay
tormentas eléctricas, no hay líneas de alto voltaje, todas las emisoras están paradas,
etc., los detonadores sensibles se pueden utilizar, ya que el tiempo que se emplea en
67
tirar la línea hasta llegar al sitio donde se va a colocar el artillero, es mucho mayor
con detonadores A. I e I, ya que el peso del carrete es infinitamente mayor, y la mina
ha de estar parada durante el tiempo de conexión de la pega, por lo que la decisión
de utilizar el tipo de detonador queda a buen criterio de la persona a cargo de la
faena de voladura.
3.6.1.1.2.1.-
RIESGOS DE INICIACIÓN DE DETONADORES ELÉCTRICOS POR
ELECTRICIDAD ESTÁTICA.
Los fenómenos electrostáticos descansan en procesos de contacto; por ello
depende siempre de las superficies, las cuales, debido a que constantemente se
encuentran en mutación, hace muy difícil que se puedan reproducir, y se comprende
que sus efectos sean en la mayor parte de los casos inesperados. De aquí que al
abordar un estudio de esta naturaleza, y a pesar de que resulte seguro que no existe
ninguna diferencia esencial entre las leyes de la electricidad estática y las de la
dinámica, y de las condiciones especiales de las descargas electrostáticas, requieren
de un cambio de mentalidad mucho más importante de lo que parece a simple vista.
En la presente tesis vamos a desarrollar algunas ideas fundamentales sobre el
encendido involuntario de los detonadores eléctricos debido a estas corrientes:
3.6.1.1.2.1.1.-
ENCENDIDO DE UN DETONADOR POR DESCARGA DE UN
CUERPO CARGADO.
Este caso se produce cuando uno de los terminales hace contacto con tierra
(potencial nulo), y el otro toca un cuerpo cargado (un operario cargado con
electricidad estática), la ddp existente provoca que el filamento se ponga
incandescente provocando su explosión.
68
La manera de evitarlo sería mantener los finales de la madeja unidos,
consiguiendo que los dos terminales estén en al mismo potencial, ddp = 0.
De todas maneras esta medida pierde su efectividad en el momento de
conectar la pega. Para evitar este riesgo habría que reducir la sensibilidad eléctrica
del detonador, es decir, utilizar los de alta insensibilidad que requieren una energía
de iniciación, como se ha visto,
1000 veces superior a los de los detonadores
normales S.
Figura 3.g.- Esquema de encendido por descarga de un cuerpo cargado
3.6.1.1.2.1.2.- INICIACIÓN POR DESCARGA ELÉCTRICA.
Por descarga entre el filamento y el casquillo.
Hombre
Figura 3.h.- Esquema de encendido por descarga eléctrica.
Este
caso
se
puede
presentar
cuando
un
operario
cargado
electrostáticamente al desenrollar la madeja deja caer el detonador y este hace masa
con tierra. Si mantiene en las manos un terminal, se produce el mismo caso anterior.
69
La manera de evitarlo es mantener cortocircuitados los terminales del
detonador para que no haya ddp y no se produzca el accidente. Pero ocurre todo lo
anteriormente dicho, por lo que se recomienda utilizar los detonadores A. I.
3.6.1.1.2.1.3.-
INICIACIÓN
FORTUITA
DE
LOS
DETONADORES
POR
PROXIMIDAD DE LÍNEAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA.
Para detonadores S.
Distancia
Tensión kw
mínima
70
20 m
130
30 m
220
40 m
400
60 m
Tabla 3.i.- Distancias mínimas para detonadores sensibles
Las líneas eléctricas pueden inducir en los detonadores corrientes capaces de
provocar la explosión de los mismos. Las distancias a las que pueden emplearse los
detonadores eléctricos dependen del voltaje de la línea y de la sensibilidad del
detonador. Para el caso de los detonadores sensibles, las distancias mínimas son las
que se indican en la tabla.
3.6.1.1.2.1.4.- INICIACIÓN POR ACCIÓN GALVÁNICA.
Se ha comprobado que en algunas zonas de contacto de dos minerales
70
distintos, e incluso mineral con estéril, es posible que se produzcan efectos
galvánicos, capaces de provocar la explosión del detonador. Para evitar esto se
tomarán las medidas antes explicadas.
3.6.1.1.2.1.5.- EMISORAS DE RADIO.
Las emisoras de radio hay que apagarlas para que no haya coincidencia de
frecuencias de distintos usuarios, ya que pueden provocar la detonación.
3.6.1.1.2.1.6.- TORMENTA CON APARATO ELÉCTRICO.
Ante la duda de que pueda aparecer una tormenta eléctrica, no cargar los
barrenos, y si están cargados no poner los detonadores y dejar la pega para otro día.
3.6.1.1.3.- POR SU APLICACIÓN.
Otra clasificación de los detonadores eléctricos es según su tipo de aplicación:
1. Detonadores sísmicos.
2. Detonadores antigrisú.
3. Detonadores bajo presión de agua.
3.6.1.2.- TENDENCIAS ACTUALES SOBRE FABRICACIÓN DE DETONADORES.
Si se pudiesen iniciar los detonadores sin utilizar la energía eléctrica,
desaparecían la mayor parte de los riesgos ya comentados; por este motivo los
71
fabricantes están tratando de encontrar otros sistemas en los que no intervenga la
energía eléctrica.
En Suecia se ha desarrollado otro detonador, el detonador nonel, cuyo
objetivo es permitir el cebado de los barrenos sin utilizar líneas eléctricas. Son
detonadores en los que la iniciación se produce a través de una pasta explosiva
alojada en el interior de un tubo de plástico, con una velocidad de detonación de
unos 1800 m/s. Pueden adquirirse en la longitud del barreno que se emplee en la
voladura. La seguridad de manejo de estos detonadores es muy alta así como es
muy sencilla su manipulación, lo que hace que al margen de su elevado costo,
constituye una notable ventaja. El desarrollo de este detonador, a parte de no estar
plenamente desarrollado, puesto que se admiten fallos del 1 %, no pudiendo
competir con el precio con los detonadores eléctricos.
3.6.1.3.-
PEGA ELÉCTRICA. APARATOS DE INICIACIÓN Y CONTROL DE LAS
VOLADURAS.
Figura 3.j.- Esquema de pega eléctrica.-
72
Tres son los posibles sistemas para el encendido de los detonadores eléctricos:
3.6.1.3.1.- POR CONEXIÓN A UNA RED DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
No es aconsejable el uso de la corriente alterna para el disparo de pegas
eléctricas debido al carácter sinusoidal de la corriente da la posibilidad de que la
conexión se produzca en el momento en que la onda de intensidad pase por un cero,
pudiendo dar lugar a fallos por diferencia de sensibilidades de los detonadores.
Este sistema solamente es aconsejable en aquellos casos de voladuras de un
tan elevado número de detonadores como para que la capacidad de los explosores
convencionales resulte insuficiente. En cualquier caso el voltaje de la línea deberá
calcularse con un 50 % de exceso sobre el teórico necesario para poder alcanzar la
intensidad de tiro deseada. Caso de no disponer en la red de la energía de voltaje
deseado, será necesario el uso de transformadores intermedios.
Por otro lado, el empleo de unos voltajes muy elevados puede traer como
consecuencia la perforación de las líneas de tiro que producirían fallos en la
voladura.
Por todo lo expuestos y porque se trata de un método caro, si se observan
todas las normas de seguridad, para evitar riesgos de electrocución, es un sistema
de uso muy poco frecuente.
3.6.1.3.2.- EMPLEO DE BATERÍAS DE ACUMULADORES. CC.
La baja capacidad de encendido, así como la dificultad que presentan su
manejo, son delicadas y pesadas, son desventajas tan grandes frente a los
explosores convencionales, que hoy en día puede decirse que no tienen ninguna
utilidad.
73
3.6.1.3.3.- EMPLEO DE EXPLOSORES.
Es el sistema más usado por la autonomía, ligereza y seguridad que presentan
respecto a los otros dos métodos.
3.6.1.3.3.1.- EXPLOSORES DE DINAMO.
Los explosores de dinamo son generadores eléctricos donde el giro del
inducido se consigue mediante un engranaje de cremallera - piñón, o lo que es más
común, mediante manivela.
Para evitar fallos estos explosores llevan incorporado un dispositivo especial
de tal forma que la conexión se produce en el instante en que el rotor ha alcanzado
la velocidad de giro suficiente para mantener la f.e.m. en los bornes del aparato.
3.6.1.3.3.2.- EXPLOSORES DE CONDENSADOR.
Son los más utilizados actualmente, y constan de una manivela encargada de
cargar el condensador, que en condiciones normales está en cortocircuito, mediante
cualquier sistema (por ejemplo un botón), al oprimirle y accionar la manivela, el
condensador se carga, y una vez que alcanza la tensión nominal, si se continúa
accionando la manivela sobrepasando la carga límite, esta se desprenderá de su
exceso de carga a través de un dispositivo destinado a tal efecto.
Disponen de unos indicadores, normalmente analógicos, que cuando nos indica
que ha alcanzado su máxima carga el explosor, está listo para el disparo.
Si por cualquier motivo se dejara de oprimir el botón, automáticamente el
explosor se descarga, puesto que abre el circuito de descarga entre las placas del
condensador.
74
3.6.1.4.- CIRCUITO ELÉCTRICO. CONEXIONES DE LOS DETONADORES.
Los detonadores eléctricos que inician una voladura se conectan entre sí
formando un circuito, que se une a la fuente de energía (explosor) por medio de las
líneas de tiro. Las conexiones pueden hacerse en serie, en paralelo o
en
serie – paralelo.
Las conexiones detonador – detonador o detonador línea, deben ser hechas
procurando que siempre estén aisladas del suelo, sobre todo si estos son húmedos,
porque de lo contrario podrían producirse derivaciones que comprometieran el éxito
de la voladura, aconsejándose por ello el uso de conectadores, que proporcionan un
eficaz aislamiento y son muy baratos.
Las voladuras (en serie) necesitan un voltaje elevado para su activación,
siendo necesario para soportarlo emplear hilos de buena calidad y aislamiento. El
aprovechamiento de hilos restantes de otras voladuras puede ser perjudicial y origen
de fallos.
3.6.1.4.1.- CONEXIÓN EN SERIE.
Cada detonador se conecta al anterior y al siguiente por los dos terminales; los
extremos libres del primer y último detonador de la serie se conectan a la línea de
tiro.
Es importante que la línea de tiro permanezca cortocircuitada por el otro
extremo hasta el momento de realizar ala comprobación del circuito.
La resistencia total teórica, que debería coincidir con la real, medida en el
ohmómetro es:
Rt = RI + N ⋅ Rp + 2 ⋅ m ⋅ n ⋅ 0,065
75
Donde:
R t = Resistencia total de la pega.
Rl
= Resistencia de la línea de tiro.
N
= Número de detonadores.
Rp = Resistencia del detonador.
m
= Metraje de los hilos del detonador.
0´ 065 = Resistencia por metro lineal de cobre de 0´ 6 mm de diámetro.
3.6.1.4.2.- CONEXIÓN EN PARALELO.
Así como la conexión en serie se caracterizaba por una elevada resistencia
eléctrica, en paralelo la resistencia del circuito es muy pequeña y la intensidad de
corriente es muy alta.
Esta conexión apenas es utilizada salvo en casos de muy pocos detonadores
y en lugares donde por sus características especiales es previsible que se den
derivaciones y sea difícil garantizar un perfecto aislamiento en las conexiones. En
estos casos, la pequeña resistencia eléctrica frente a las altas resistencias de la
conexión anterior asegura el éxito de la pega.
La resistencia total viene dada por:
Rt = RI +
Donde:
R t = Resistencia total.
Rl
= Resistencia de la línea de tiro.
Rd
N
76
R d = Resistencia de cada detonador.
N
= Número de detonadores.
3.6.1.4.3.- CONEXIÓN SERIE – PARALELO.
En este sistema procuraremos emplear el menor número de detonadores
posible, así como el menor número de series posible.
Rt =
1
1
1
1
+
+
+ ⋅⋅⋅⋅ +
R1 R 2 R3
Rn
77
CAPITULO IV
EQUIPOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS UTILIZADOS EN
LA CONSTRUCCION DE LOS ULTIMOS TRAMOS DE LA
CARRETERA LONGITUDINAL AUSTRAL
78
4.0 .- DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE LOS ÚLTIMOS
TRAMOS DE LA CARRETERA AUSTRAL
4.1.- GENERALIDADES
Cabe señalar que la construcción del ultimo tramo de la carretera austral,
denominado “Senda Ventisquero Jorge Montt”, cuyo desarrollo se encuentra a 3,2
Km. de los campos de hielo Sur, es una faena que lleva a cabo la Sub-Jefatura Zonal
del Cuerpo Militar de Trabajo de la XI Región.
La descripción de los equipos, así como sus características, se hace en
referencia a los equipos que esta división del Ejército posee, para la construcción de
caminos y que actualmente usa en Ventisquero Montt.
4.2
DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA SUBJEFATURA
ZONAL DEL CUERPO MILITAR DEL TRABAJO DE COYHAIQUE
1. Perforadoras manuales Atlas Copco RH – 685
2. Perforadoras manuales Atlas Copco BBC – 120F
3. Perforadoras neumáticas Roc-Drill Atlas Copco Roc – 442
4. Perforadoras hidráulicas Truck-Drill Tamrock Ranger – 500
Las perforadoras manuales Atlas Copco modelos RH y BBC son similares y
sus principios de funcionamiento, características, ventajas y desventajas fueron
descritas anteriormente (Perforadoras manuales).
Igualmente fueron descritos estos ítems para las perforadoras neumáticas e
hidráulicas en el capítulo de Perforación Mecanizada.
79
En el siguiente capítulo se darán a conocer las especificaciones técnicas de
las perforadoras neumáticas; modelo Roc-442; y las perforadoras hidráulicas; modelo
Ranger 500, esto para determinar las diferencias entre una y otra.
4.2.1.- PERFORADORA NEUMÁTICA
1. Descripción
:
Roc – Drill
2. Marca
:
Atlas Copco
3. Modelo
:
Roc – 442
Figura 4.a.- Equipo de minería tipo Roc, Empleado en Ventisquero Montt.
80
4.2.1.1.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PESOS
Roc – 442
5300 Kg.
Colector de polvo
112 Kg.
Juego de piezas de Montaje
110 Kg.
Gato hidráulico
32 Kg.
Extensión de la deslizadera
47 Kg.
Almacén de barras
23 Kg.
Unidad de inclinación mecánica
48 Kg.
Brazo para perforar horizontal
150 Kg.
Sistema de barrido de agua
80 Kg.
Equipo de cabrestante
364 Kg.
Iluminación de trabajo
30 Kg.
Tabla 4.b.- Especificaciones técnicas de pesos equipo Roc – 442.
4.2.1.2.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PRESTACIONES
Veloc.Máx. desplaz. (incluido compresor)
Horizontal (Veloc. Tracción normal )
1.6 Km./h
Hacia arriba 12º (Veloc. Tracción Lenta)
0.75 km/h
Hacia abajo 12º (Veloc. Tracción normal)
2.4 km/h
Velocidad máxima de remolque
5 Km./h
Fuerza de tracción
43 kN
Capacidad de subir rampas
30º
Inclinación longitudinal máx. para la perforación
20º
81
Inclinación lateral máx. desplazamiento
30º
Inclinación lateral máx. perforación
20º
Inclinación lateral máx. perforación con cilindro reconec.
10º
0.051 N/mm2
Presión sobre el suelo
Altura libre sobre el suelo
350 Mm.
Oscilación sobre las orugas
+/- 12º
Tabla 4.c.- Especificaciones técnicas de prestaciones equipo Roc – 442.
4.2.1.3.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE SISTEMA HIDRÁULICO
Presión máxima de trabajo
230 bar
Tipo motor neumático
Motor de engranaje Düsterloh
Potencia motor neumático
8.5 kW (con 6 bar)
Par, máximo motor neumático
45 Nm
Veloc. Máx. rotación motor neumático
4300 rpm
Tipo bomba
Bomba axial de pistón Volvo
Potencia bomba
8 Kw. a 3000 rpm
Par, máximo bomba
15.7 Nm / 100 bar
Veloc. Máx. Rotación bomba
4300 rpm
Presión máx. bomba
Máx. 320 bar
Flujo máx. de aceite por revolución bba.
9.7 l / (min x 1000 rpm)
Tipo motor de tracción
Motor de pistón variable
Tabla 4.d.- Especificaciones técnicas del sistema hidráulico equipo Roc – 442.
82
4.2.1.4.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MARTILLO NEUMÁTICO
Tipo
BBC 120
Peso
69 Kg.
Longitud de carrera
65 Mm.
Velocidad de Rotación
210 rpm
Par, máximo
785 Nm
Velocidad de impactos
33 Hz.
Presión de trabajo aire
4-7 bar
Presión de trabajo, barrido
4-7 bar
Consumo aire
167 l/s
Tabla 4.e.- Especificaciones técnicas del martillo neumático equipo Roc – 442.
4.2.1.5.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL COLECTOR DE POLVO
Área de filtro
14 m2
Cantidad de elementos de filtro
14
Presión de aire
5 bar / 7 bar
Consumo de aire del eyector con 5 bar
53 l/s
Consumo de aire del eyector con 6 bar
65 l/s
Presión máxima de aire
8.5 bar
Tabla 4.f.- Especificaciones técnicas del colector de polvo equipo Roc – 442.
83
4.2.1.6.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL CABRESTANTE NEUMÁTICO
Carga máxima (6.3 bar, mitad tambor)
20 kN
Consumo de aire con carga máxima
72 l/s
Largo del cable
40 m
Diámetro del cable
16 mm
Tabla 4.g.- Especificaciones técnicas del cabrestante neumático equipo Roc – 442.
4.2.2.- PERFORADORA HIDRÁULICA
1. Descripción
: Truck – Drill
2. Marca
: Tamrock
3. Modelo
: Ranger 500
Figura 4.h.- Equipo Tamrock RANGER 500, empleado en Senda Mayer.
84
4.2.2.1.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA MARTILLO HIDRÁULICO
Tipo de Martillo
Diámetro de la Varilla
HL – 500
32, 38, 45 Mm.
Presión de Trabajo
80....170 bar
Tasa de Percusión
60 Hz
Potencia de Salida de Percusión
15.5 Kw.
Par de Rotación Máximo
680 Nm
Lubricación de la Enmangadura
Barrido
Peso
Aire / aceite a presión
Aire
130 Kg.
Tabla 4.i.- Especificaciones técnicas del martillo hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.2.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CORREDERA Y CAMBIADOR DE VARILLAS
Tipo de Corredera
CF – 145 x 12 + RH
Longitud de Corredera
6525 Mm.
Recorrido del martillo
4200 Mm.
Longitud máxima de la 1ª Varilla
4305 Mm.
Fuerza de Avance / Extracción
Centralizador delantero
Tipo de cambiador de Varillas
Capacidad del Cambiador de Varillas
Longitud de Varilla
Profundidad máxima de Barreno
20 kN
Centralizador Pito 12H
RH 714
6+1
3050, 3660 Mm.
25 m
85
Deslizamiento de la Corredera
Giro de la Corredera
1350 mm
+/- 45º
Inclinación de la Corredera
Peso, excluyendo las varillas
125º
1200 kg
Tabla 4.j.- Especificaciones técnicas de la corredera y cambiador de varillas
equipo RANGER 500.
4.2.2.3.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA BRAZO ARTICULADO
Tipo de Brazo
Longitud de Brazo
Cobertura en terreno nivelado
Altura de Emboquillado
Zapateras (Barrenas horizontales)
DB – 700
4.5 m
17.6 m2
+2.5/-4.5 m
Hacia ambos lados
Tabla 4.k.- Especificaciones técnicas del brazo hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.4.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA PORTADOR
Tipo de Orugas
FL 6
Anchura de Teja de Oruga
310 Mm.
Longitud total de Contacto con el terreno
2590 Mm.
Presión sobre el terreno
081kg/cm2
Altura mínima sobre el suelo
440 Mm.
86
Angulo de giro de la tornamesa
120º
Oscilación de las orugas
+/- 10º
Bloqueo de oscilación de las orugas
Manual
Fuerza de desplazamiento
110 kN
Velocidad de desplazamiento
1.7 / 3.5 Km./h
Tabla 4.l.- Especificaciones técnicas del portador equipo RANGER 500.
4.2.2.5.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA GRUPO DE POTENCIA
Motor Diesel
Caterpillar 3116 DIT
Número de Cilindros
6 Uds.
Potencia del Motor
108 Kw. / 2200 rpm
Tipo de Transmisión
Directa / Correa dentada
Bombas Hidráulicas
2 de pistones de caudal variable
2 de caudal fijo (engranajes)
Compresor de Tornillo
Enduro 12
Capacidad de barrido
6.0 m3 / min.
Presión del aire de Barrido
4 – 10 bar
Filtro de aspiración de aire
2 Uds. con eyector y elem. de
seguridad
Capacidad
del
depósito
de
260 l.
combustible
Altitud máxima de funcionamiento
Peso
1524 m
1150 Kg.
Tabla 4.m.- Especificaciones técnicas del grupo de potencia equipo RANGER 500.
87
4.2.2.6.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA SISTEMA HIDRÁULICO
Sistema Hidráulico de perforación
Desplazamiento, Brazo y Perforación
THC 700
Sistema de cargas sensibles
Refrigeración y Captador de polvo
Sistema de caudal constantes
Capacidad de Filtrado
12 micras abs., 25 micras, filtro
de presión
Capacidad de refrigeración
Capacidad del depósito de aceite Hidr.
+50 ºC sobre la Tª ambiente
200 l
Tabla 4.n.- Especificaciones técnicas del sistema hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.7.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA SISTEMA DE CONTROL
Controles de Desplazamiento
Controles del brazo
Perforación
Cambiador de Varillas
Control emboquillado de barrenos
Controlado por piloto, hidráulico
Control directo, hidráulico
Controlado por piloto, hidráulica
Control electro-hidráulico
Ajuste conste. del avance y
rotación
Control de percusión
Control a través de la presión
avance
Automatismo anti-atranque
Control a través de la presión
rotación
Tensión del circuito eléctrico
24 V cc
Tabla 4.o.- Especificaciones técnicas del sistema de control equipo RANGER 500.
88
4.2.2.8.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CABINA
Cabina de Seguridad
F.O.P.S. y R.O.P.S.
Joystick
Perforación, desplazamientos,
movimientos
del brazo y cambiador de varillas
12 V C3
Tomas de Corriente
Nivel de Ruidos
Vibraciones
Inferior a 80 dB(A)
Menores de 0.5 m/s2
Tabla 4.p.- Especificaciones técnicas de la cabina equipo RANGER 500.
4.2.2.9.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CAPTADOR DE POLVO
Tipo de Captador de polvo
DC 700 H
Capacidad de aspiración
23 m3 / min. depresión 1000 Mm.
H2O
Elementos de filtración / material
10 Uds. / fibra de vidrio
Superficie total del filtro
8 m2
Potencia absorbida por el motor Hidr.
12 Kw.
Peso
190 Kg.
Tabla 4.q.- Especificaciones técnicas del captador de polvo equipo RANGER 500.
89
4.2.2.10.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CABRESTANTE
Tipo de Cabrestante
HZ 090/2-96
Fuerza máxima de tracción (160 bar) tambor vacío
70 kN
Velocidad máxima de tiro (60l/min.) tambor vacío
8.4 m/min.
Capacidad de cable de acero ∅16 Mm.
25 m
Tabla 4.r.- Especificaciones técnicas del cabrestante equipo RANGER 500.
4.3.- PRINCIPALES
DIFERENCIAS
ENTRE
LAS
PERFORADORAS
HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS
Se darán las principales diferencias técnicas entre una y otra máquina, pues
las diferencias o ventajas de una sobre otra (de la hidráulica sobre la neumática) ya
se dieron a conocer.
Ranger 500
Roc 442
Velocidad: 1.7 –3.5 Km./h
Velocidad: 1.6 –2.4 Km./h
Fuerza desplazamiento: 110 kN
Fuerza desplazamiento: 43 kN
Capacidad de subir rampas: 20º
Capacidad de subir rampas: 30º
Inclinación máx. desplaz.: 20º
Inclinación máx. desplaz.: 30º
Presión sobre el suelo: 0.81kg/cm2
Presión sobre el suelo: 0.051N/mm2
Oscilación de las orugas: +/- 10º
Oscilación de las orugas: +/- 12º
Altura libre sobre el suelo: 440mm
Altura libre sobre el suelo: 350mm
Peso del martillo: 130 Kg.
Peso del martillo: 69 kg
Par máx. de rotación: 680 Nm
Par máx. de rotación: 785 Nm
90
Velocidad de impactos: 60 hz
Velocidad de impactos: 33 hz
Presión de trabajo: 80-170 bar
Presión de trabajo: 4-7 bar
Superficie filtro colector polvo: 8 m2
Superficie filtro colector polvo: 12 m2
Fza.máx. tracción cabrestante: 70 kN
Fza.máx. tracción cabrestante: 20 kN
Tabla 4.s.- principales diferencias entre perforadoras neumáticas e Hidráulicas.
91
CAPITULO V
COMPARACIÓN DE RENDIMIENTOS Y COSTOS
ASOCIADOS EN EL EMPLEO DE EQUIPOS HIDRÁULICOS
Y NEUMÁTICOS.
92
5.0 .- DE LA COMPARACIÓN DE LOS RENDIMIENTOS Y COSTOS ASOCIADOS
EN EL EMPLEO DE EQUIPOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS.
5.1.- GENERALIDADES
Usualmente el rendimiento de los equipos de perforación se cuantifica
mediante los metros lineales de perforación versus el tiempo necesario para
realizarlo.
Para ello es necesario tener claridad respecto de los factores que influyen de
manera directa en el trabajo de perforación.
5.2.- VARIABLES DETERMINANTES EN LOS RENDIMIENTOS
Previo a analizar los rendimientos asociados al empleo de equipos de
perforación es importante determinar cuáles son las variables que más inciden en
ellos. Dependiendo de estas, los resultados que se obtengan serán distintos y
podrán tener variaciones ostensibles.
En general las empresas distribuidoras y fabricantes no entregan datos y/o
valores respecto de los rendimientos de la maquinaria.
En base a lo antes señalado, resultó necesario realizar un análisis In Situ,
conjunto de recoger las experiencias de personas especializadas en los trabajos de
minería, para de este modo, lograr determinar con certeza las variables que inciden
de mayor forma en las faenas de remoción de rocas con explosivos.
Las recolecciones de datos y experiencias, fueron realizadas durante los
meses de Enero y Febrero del año 2005 en el tramo Río Bravo - Ventisquero Montt,
lugar donde se trabaja en la construcción de la prolongación de la Carretera Austral.
93
De dicha recolección de datos, se pudo determinar que en una faena de
perforación los parámetros que más inciden son:
1.
Experiencia del operador
2.
Características de la roca (dureza, densidad y composición química)
3.
Tipo de perforación
4.
Tipo de corte
5.
Equipo de perforación
5.3.- DATOS DE TERRENO
Con el fin de conseguir un análisis lo más certero posible, no se recurrió a los
Reports o Reportes Diarios de Trabajo de la maquinaria, puesto que estos no
consideran todas las variables y a que en algunos casos no es fiel reflejo del trabajo
ejecutado durante una jornada de trabajo.
Para reunir los datos que permitan analizar en forma correcta los rendimientos
de los trabajos en minería se confeccionó una tabla, que reúne aspectos
considerables y variables que ignoran los reportes diarios de trabajo.
La tabla 5.a. se encuentran en el ANEXO Nº 1., en ella se puede observar los
parámetros que se estimo necesario considerar.
5.4.- ANÁLISIS DE DATOS RECOPILADOS Y COMPARACIÓN
Se contemplo un espacio muestral de 16 tronadas, en las cuales se obtuvo
una serie de datos que, si bien no consideran absolutamente todas las
combinaciones de variables posibles, sí reflejan las variaciones de los tiempos de
perforación ante las condiciones de trabajo predominantes en la zona.
94
En el
ANEXO Nº 2, se presentan ordenados los datos recogidos, en
conformidad al formato establecido por la tabla 5.a.
En la recolección de datos, se registró el trabajo de dos operadores para el
equipo hidráulico y del mismo modo, para el equipo neumático.
En el caso del equipo Tamrock trabajaron un operador experto, con basta
experiencia y especializado en el trabajo con este equipo, y un operador no experto,
vale decir, un minero que había realizado trabajos de operación en equipos Tamrock
de similares características, pero sin mayor experiencia en la operación de Ranger
500.
En la operación del equipo Roc-drill 442, participaron un operador experto, o
sea minero de gran experiencia con este tipo de maquinaria, y un operador no
experto, solo minero con alguna experiencia en la operación de este equipo.
A fin de analizar con mayor facilidad los datos recopilados se presentan las
Tablas 5.b y 5.c. En estas se incluyen los tiempos de ubicación, de perforación y de
alargue. No se consideraron los tiempos de retiro de las barras ya que no tienen
mayores variaciones.
A continuación se presentan las tablas
95
Variables
S/A/V
S/A/Q
D/A/V
D/A/Q
Operador Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue
No
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
45
49
44
49
-
-
-
-
-
-
-
-
44
44
-
-
-
-
47
90
48
43
96
68
experto
Experto
Tabla 5.b.: Resumen de rendimientos de perforaciones para equipo Tamrock Ranger 500
96
Variables
D/C/Q
S/C/Q
Operador Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue
No
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
121
159
-
86
143
-
85
144
-
70
101
-
experto
Experto
Tabla 5.c.:
Resumen de rendimientos de perforaciones para equipo Rockdrill 442 500
97
5.5.- ANÁLISIS COMPARATIVO DE VARIABLES DE PERFORACIÓN.
Al analizar los datos de terreno se puede concluir lo siguiente:
5.5.1.- DE LOS OPERADORES:
En el caso del Tamrock al comparar las variables roca dura, corte abierto y
perforación en avance se obtuvo que producto de la no experiencia del operador se
produce una pérdida de rendimiento de 5 (s/m) de perforación. Esto a pesar que el
operador con menos experiencia tiene conocimientos previos de este tipo de
equipos.
En tanto en los tiempos de ubicación que se relacionan con tiempos de
traslado, movimientos de la pluma y brazo no se aprecian mayores diferencias.
Donde sí se hace más notoria la experiencia adquirida es al momento de
comparar los tiempos de alargue, los que aumentan en un 150 % respecto del
operador experto. Se debe acotar que estas comparaciones se hacen a partir de la
base que ambos tipos de roca tienen la misma dureza, sin embargo de acuerdo a
información entregada por personal de terreno la roca perforada por el operador
menos experto sería de una dureza menor, con lo cual las diferencias en los tiempos
de perforación se harían más ostensibles.
En el caso del equipo Rocdrill 442 se nota el efecto contrario, vale decir que el
operador experto manifiesta rendimientos de perforación menores que el operador
con menos experiencia. Esto se puede producir debido a la falta de operatividad del
equipo, a pesar que ambos equipos presentaron problemas de operación y
desplazamiento. De todas maneras de concluye que, a diferencia de lo que ocurre
con el equipo Tamrock que tiene más mandos y sensores, se le hace más sencillo a
98
un perforista con conocimientos de perforación con equipos manuales aprender a
operar un equipo básico como este.
5.5.2.- DEL TIPO DE ROCA
La calidad de la roca es otra de las variables que afecta en forma más notoria
los rendimientos de perforación.
Las características más relevantes son: su dureza, composición química,
densidad y la presencia de fracturas. Sin embargo es difícil hacer un análisis mayor
de todas estas variables. En el estudio desarrollado, se considero la percepción o
reconocimiento visual, que tuvo el operador antes de perforar la roca.
Adicionalmente se realizaron análisis de densidades a las rocas para
corroborar la información entregada en terreno por los operadores. Efectivamente se
verifica que al aumentar la densidad de la roca disminuyen los rendimientos, lo cual
es percibido por los operadores. El Informe de Laboratorio se encuentra en ANEXO
Nº 3.
Si se analizan los tiempos de perforación del equipo Rocdrill se verifica un
aumento de los tiempos de perforación respecto de la roca menos dura que va entre
el 11 y 43 %. Además se nota una consistencia entre los datos recopilados de
ambos operadores.
En tanto en el equipo Tamrock esta diferencia se hace más notoria llegando a
un aumento promedio de un 105%. Este aumento sustancial se puede deber al
hecho que la roca presentó aumentos de más de un 40% en su densidad respecto
de la roca menos densa, como se ve en el Informe de Laboratorio.
99
5.5.3.- DEL TIPO DE CORTE
Se sabe de acuerdo a la experiencia de terreno que los rendimientos en un
corte cerrado disminuyen debido principalmente a las superficies necesarias para
maniobrar los equipos. Sin embargo a partir de los datos recopilados no se puede
realizar ninguna conclusión válida.
5.5.4.- DEL TIPO DE PERFORACIÓN
Al analizar las perforaciones en banqueo y avance se puede ver que los
tiempos de ubicación son muy similares, siendo levemente superiores los de
banqueo, alrededor de 9%. Esto se debe principalmente al hecho que en banqueo se
tiene un radio de acción mayor que permite enfrentar una mayor cantidad de tiros sin
mover el equipo a otra posición.
Cuando se analizan los tiempos de perforación de la barra se puede ver que
en banqueo aumentan un 7% respecto de los tiempos en avance. Al consultar a
personal de terreno se pudo concluir que la razón principal en este caso es el
agrietamiento inducido en la roca luego de realizar una primera tronada en avance,
lo que implica repasar los tiros donde se hayan producido estas fracturas. Otro factor
que podría afectar el rendimiento levemente es la capacidad de succión de polvo del
equipo, ya que esta disminuye al tener que hacerlo en forma vertical, con lo cual el
bit tritura nuevamente el material no removido.
Finalmente al analizar los tiempos de alargue de las barras se obtuvo un
aumento de un 42% de los tiempos en banqueo respecto de los de avance. En este
caso sin embargo puede suceder que hayan existido otro tipo de variables que no
hayan sido consideradas ya que se esperaba que los tiempos de alargue en avance
hubiesen sido superiores.
100
5.6.- ANÁLISIS COMPARATIVO DE EQUIPOS DE PERFORACIÓN
A pesar que las variables a comparar, tanto para equipos hidráulicos como
neumáticos no son las mismas, se puede establecer que en promedio los tiempos de
ubicación de los equipos Rocdrill aumentan en más de 100% respecto de los mismos
tiempos en los equipos Tamrock. Se debe mencionar en este punto que la
operacionalidad de los Tamrock es muy superior que la de los Rocdrill.
En tanto los tiempos de perforación en roca de los equipos Rocdrill aumentan
en alrededor de 140 % y 50 % para roca semidura y dura, respecto de los Tamrock.
Se puede concluir de este punto que si los equipos Rocdrill estuvieran
completamente operativos las diferencias de perforación, en especial en roca dura,
se harían ínfimas.
Sin embargo el rendimiento de movimiento en roca es mucho mayor en los
equipos Tamrock ya que tienen la posibilidad de acoplar barras, aumentando el largo
del tiro disminuyendo los tiempos de ubicación. De esta forma se puede remover una
mayor cantidad de roca sin la necesidad de desplazar nuevamente los equipos de
remoción y despeje de roca.
Se pudo constatar basado en el conocimiento de personal de terreno que los
rendimientos de los equipos de perforación neumáticos es muy bajo. Esto se debe,
como ya se ha mencionado, a su falta de operacionalidad y también a la de los
compresores. Lo cual no sucede con los equipos hidráulicos ya que han tenido un
mantenimiento más prolijo y a que se trata de equipos con menos horas de trabajo.
5.7.- ANÁLISIS DE COSTOS
Es necesario tener en cuenta es el tipo de material que se extrae de la
perforación. Estos deben ser pedazos macizos y no polvo de roca. Si lo que se
101
extrae es polvo, generalmente la causa puede ser que el material se expulsa del
agujero hasta después que la barrena o bit lo ha triturado varias veces, ocasionando
desgaste acelerado de la barrena.
Los costos del trabajo de perforación en minería se pueden dividir en dos
grandes grupos: los de operación y los de mantenimiento.
5.7.1.- COSTOS DE OPERACIÓN
Este costo está conformado principalmente por dos grupos:
5.7.1.1.- OPERADOR
Como ya se vio el empleo de un operador con experiencia es muy necesario
en el equipo Tamrock. Esto se puede verificar al realizar el siguiente ejercicio:
Variables
:
Roca semidura, corte abierto, perforación en avance, 2
barras.
•
Operador
: No Experto
− Tiempo de ubicación promedio
: 45 (s)
− Tiempo de perforación promedio por barra
: 181 (s)
− Tiempo de alargue promedio
: 131 (s)
− Tiempo de retiro promedio
: 157 (s)
− Tiempo total por tiro
: 514 (s)
− Tiros diarios a realizar: 8*60/8,57
: 56 tiros
102
•
Operador
: Experto
− Tiempo de ubicación promedio
: 44 (s)
− Tiempo de perforación promedio por barra
: 163 (s)
− Tiempo de alargue promedio
: 52 (s)
− Tiempo de retiro promedio
: 141 (s)
− Tiempo total por tiro
: 400 (s)
− Tiros diarios a realizar: 8*60/6,67
: 72 tiros
De esta forma se produce una diferencia de 16 tiros por día que multiplicado
por 22 días y un promedio de 2,5 (m3/tiro) (promedio basado en la topografía del
sector y en los archivos de perforación) se obtiene una diferencia de 880 (m3/mes).
Las diferencias notables que se producen con el equipo Tamrock no se dan
con el equipo Rocdrill. Vale decir que debe existir una diferencia entre los salarios
que perciben los operadores de los equipos Tamrock y Rocdrill.
Además otro aspecto importante a considerar dentro de la experiencia del
operador es el conocimiento para atacar la roca y no sobre-exigir al equipo al
perforar. Un operador con poca experiencia puede provocar un desgaste acelerado y
la fatiga de material producto de lo cual se pueden quebrar barras y otras piezas.
De esta forma queda demostrado que un buen operador, a pesar de implicar
un costo mayor en salario, implica una disminución en los costos de mantenimiento y
un aumento de los rendimientos, con lo cual se justifica la contratación de personal
calificado y con vasta experiencia. Esto es especialmente válido para los equipos
Tamrock.
103
5.7.1.2.- COMBUSTIBLE Y LUBRICANTES
De acuerdo a datos recopilados en terreno el consumo de combustibles y
lubricantes de los equipos son los siguientes:
•
Equipo Tamrock
− Petróleo
: 17,06 (lt/hr)
− Aceite de motor 15W40
: 0,08 (lt/hr)
− Aceite hidráulico AW32
: 0,2 (lt/hr)
− Grasa grafitada
: 0,06 (kg/hr)
− Aceite hidráulico ALM. 525
: 3,0 (lt/hr)
•
Equipo Rocdrill
− Aceite hidráulico SAE 10
: 0,08 (lt/hr)
− Aceite hidráulico ALM. 525
: 1,0 (lt/hr)
•
Compresor
−
Petróleo: 13,2 (lt/hr)
−
Aceite de motor 15W40: 0,08 (lt/hr)
−
Aceite hidráulico SAE 10: 0,04 (lt/hr)
5.8.- COSTOS DE MANTENIMIENTO
Los costos varían mucho dependiendo de las condiciones de uso, del
mantenimiento que se les de a los equipos y de las horas máquina que tengan.
Al realizar en los meses de Enero Y Febrero del año 2005, los equipos
hidráulicos Tamrock Ranger 500, tenían muy pocas horas maquina en relación a los
104
Rocdrill, y solo se les había realizado un mantenimiento de carácter preventivo por lo
que presentan menores costos si se les compara con la producción que realizan.
En el ANEXO Nº 4 se presenta un resumen con los gastos asumidos durante
el año 2004, en el mantenimiento de los equipos Tamrock, Rocdrill y compresores.
105
CAPITULO VI
PROCESO DE FRACTURA CON EXPLOSIVOS DENTRO DE
UNA PERFORACIÓN.
106
6.0
DE LA DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FRACTURA CON EXPLOSIVOS
DENTRO DE UNA PERFORACIÓN.
6.1.- GENERALIDADES
Al producirse la detonación del explosivo se produce en el entorno de la carga
una onda de compresión, debido a la liberación de gases y aumento de la
temperatura. La pendiente inicial de esta onda de compresión depende sólo del
gradiente de la liberación de gases, esto es, de la velocidad de detonación del
explosivo. Al aumentar su valor, esta onda de compresión produce una pulverización
del material en el entorno de la carga y la apertura de grietas radiales, amortiguando
la energía y disminuyendo la pendiente de la onda de presión.
Al transmitirse la onda por el medio llega a la superficie libre, en donde se
refleja pasando a la onda de sentido de avance inverso al de la onda incidente.
Como la resistencia a la tracción del medio es muy inferior a la de compresión,
la onda de tracción produce la rotura de la roca, disipando la mayor parte de la
energía acumulada. Es por esta razón que la rotura del terreno se produce por las
siguientes causas:
1. Pulverización por efecto de la onda de compresión.
2. Agrietamiento radial por tracciones, debido a la onda de compresión.
3. Rotura en frente por las tracciones inducidas por la onda reflejada.
4. Roturas por efecto de las ondas de compresión y la tracción.
Cada rotura o grieta implica una acumulación de energía elástica primero y
posteriormente su disipación dinámica en el trabajo de rotura y por tanto la
generación de una onda.
107
6.2.- CONCEPTOS FÍSICOS
Antes de describir gráficamente este proceso de fractura que se produce en la
roca, es necesario tener presente algunos conceptos relacionados con este proceso.
6.2.1.- TRABAJO (T)
Es el producto de la fuerza proyectada en la dirección de desplazamiento
(fuerza efectiva), por el espacio recorrido.
T = Fe ⋅ S
Fe
= Fuerza efectiva
S
= Espacio recorrido
El explosivo tiene una energía acumulada, realiza un trabajo en el momento
de la fisura, desplaza, proyecta y esponja las rocas.
Su unidad de medida estará representada por J.
1Joul = 1Newton ⋅ 1Metro
6.2.2.- POTENCIA (P)
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
P=
T
t
108
P
= Potencia
T
= Trabajo
t
= Tiempo (segundo)
Esta potencia, que no debemos confundir con la potencia explosiva, es muy
grande en el caso de los explosivos, ya que en el momento de la explosión, ceden su
energía, en un tiempo muy reducido (3 a 4 milisegundos), en definitiva realizan su
trabajo en un infinitesimal espacio de tiempo.
Su unidad de medida estará representada por W.
Watt =
Joul
Segundo
1W = 1 J/seg.
6.2.3.- ENERGÍA
La energía es la capacidad para producir trabajo. La energía acumulada de un
explosivo es del tipo calorífico y es mucho menor que la de otras sustancias
Los explosivos tienen menor poder calorífero, pero detonan a una muy alta
velocidad, lo que hace que teniendo menor energía los explosivos tienen mucha más
potencia.
La energía, por ser un trabajo almacenado, se mide también en Joul o en
kilowatts - hora.
6.2.4.- PRESIÓN
La presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie
109
P=
P
= Presión
F
= Fuerza
S
= Superficie
F
S
Los explosivos al detonar, desprenden gases a muy altas temperaturas y
presiones de miles de atmósferas, que son las que hacen proyectar a la roca
circundante al barreno.
La unidad de presión se llama pascal, y es la presión que ejerce un newton al
actuar sobre una superficie de un m2.
6.3.- CARACTERÍSTICAS PRÁCTICAS DE LOS EXPLOSIVOS
Estas son las propiedades Físicas que identifican a cada explosivo y que se
emplean para seleccionar el más adecuado para una tronadura determinada, entre
ellas mencionaremos las siguientes:
6.3.1.- POTENCIA RELATIVA
Es la medida del contenido de energía del explosivo y del trabajo que puede
efectuar. Se mide mediante la Prueba “Traulz” que determina la capacidad de
expansión que produce la detonación de 10 gr. de explosivo, dentro de un molde de
plomo cilíndrico de dimensiones específicas, comparando la proporción de la fuerza
desarrollada por igual peso de dinamita pura, que se considera como patrón con 100
% de potencia.
110
6.3.1.1.- PRUEBA DE TRAULZ
10 gr. Dinamita pura
al 100%
Vol. de explosión
dinamita pura al 100%
Vol. de explosión
dinamita al 60%
Figura 6.a.- Volúmenes de explosión según porcentaje de dinamita pura
6.3.2.- PODER ROMPEDOR (BRISANCE)
Es el efecto “demoledor o triturador” que aplica un explosivo sobre la roca
para iniciar su rompimiento.
El poder rompedor se determina experimentalmente mediante la Prueba
HESS, que expresa en mm. el aplastamiento que sufre un molde de plomo cilíndrico,
de dimensiones determinadas por efectos de la explosión de 100 gr. de explosivo
colocado sobre un disco de acero ubicado sobre el bloque de plomo.
111
6.3.2.1.- MÉTODO DE ENSAYO
Figura 6.b.- Esquema del método de ensayo
h' = H − h
h ' = Poder Rompedor Determ inado
6.3.3.- DENSIDAD
La Densidad es medida en relación a la unidad (agua a 4º y 1 atm.), la
densidad de los explosivos varía entre 0,8 a 1,6 gr./cc y al igual que con la velocidad
cuanto más denso es el explosivo, proporcionará mayor efecto de brisance.
La densidad es un elemento muy importante para el cálculo de la cantidad de
carga de una tronadura. Normalmente varía entre 0,75 y 1,0 gr./cc entre los agentes
de tronaduras, entre los 0,9 y 1,2 en los acuageles y emulsiones explosivas y entre
los1,2 a 1,5 gr./cc en las dinamitas.
6.3.4.- VELOCIDAD DE DETONACIÓN
Es la medida de la velocidad con la que viaja la onda de detonación a lo largo
de la columna de explosivo, sea al aire libre o en condiciones de confinamiento.
112
Se mide mediante el método de DAUTRICHE o por un cronógrafo electrónico,
la lectura se expresa en metros por segundo.
6.3.5.- APTITUD A LA TRANSMISIÓN
Es la capacidad de un explosivo a hacer detonar a otro a una distancia
próxima a él por simpatía, una buena transmisión es la garantía para la completa
detonación de una columna explosiva.
6.3.6.- SENSIBILIDAD
Tradicionalmente en nuestra país se ha definido a esta característica como la
capacidad de un explosivo a ser detonado por un iniciador adecuado, esta capacidad
varía según el tipo de explosivo, de tal forma que éstos se han clasificado en
explosivos sensibles al detonador de potencia Nº 8 y en “agentes de tronadura” que
son explosivos insensibles a los detonadores y deben ser iniciados mediante un
explosivo de mayor presión y velocidad.
6.3.7.- ESTABILIDAD
Es la capacidad de un explosivo a permanecer inalterable en condiciones de
almacenamiento adecuadas o según exigencias del fabricante y por tiempo
especificado de duración.
En general los explosivos industriales tienen un período de almacenamiento
sin que sufran descomposiciones químicas que hagan variar sus características o las
especificaciones técnicas fijadas por los fabricantes.
113
6.3.8.- PRESIÓN DE DETONACIÓN
Como factor de trabajo representa la fuerza práctica aplicada a la roca en el
momento de la detonación. La presión de detonación es expresada en kilobar (Kbar),
en Kg./cm2 o en megapascal (Mpa).
La energía disponible en una explosión debe ser de magnitud suficiente para
que después que se haya consumido gran parte de ella en la fracturación de la roca,
quede un remanente suficiente para mover el material triturado.
6.3.9.- VOLUMEN NORMAL DE GASES
Es la cantidad de gases en conjunto que se generan como resultado de la
detonación de 1 Kg. de explosivo a 0 ºC a 1 atm. de presión expresado en litros por
kilos de explosivo.
Este volumen es un indicio de la “cantidad de energía disponible” para el
trabajo a efectuar con el explosivo, y generalmente varía entre 600 y 1.000 litros/Kg.
en los explosivos industriales.
6.3.10.- RESISTENCIA AL AGUA
Es la habilidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder sus
características.
Varía de acuerdo a la medida que aumenta la cantidad de sales oxidantes
sólidas en su composición.
Los Anfos no tienen resistencia al agua. Las emulsiones tienen una alta
resistencia al agua.
114
6.4.- PROCESO DE FRACTURACIÓN DE LA ROCA
La onda de choque se transfiere a la roca y se difunde en ella en forma de
fuerzas de compresión. Estas fuerzas al llegar a la cara libre se reflejan al cambiar de
medio en el aire y regresan a la roca como fuerzas de tensión. Luego los gases
calientes en expansión producen la rotura y desplazamiento de los fragmentos
resultantes.
6.4.1.- DIAGRAMA DEL PROCESO
Figura 6.c.- Secciones de acción de las ondas de compresión
115
Figura 6.d.- Plano de acción efectiva de las ondas de compresión
Al detonar el explosivo, este crea tensiones y presiones de barreno, que
aplasta la roca cercana del barreno, 2 a 3 veces el diámetro del barreno como se
puede apreciar en la figura 6.e.
En la figura 6.f. pueden observar las fisuras de tensión, con las cuales se
produce un rompimiento de la roca por capas.
Fig. 5.e.
Fig. 5.f.
116
Las presiones ejercidas por los gases, las cuales se introducen en las fisuras y
las expanden, provocan el desplazamiento hacia la cara libre, tal como se observa en
las figuras 6.g. y 6.h.
Fig. 6.g.
Fig. 6.h.
Junto con las propiedades físicas de los explosivos, las cuales fueron
detalladas anteriormente, están los parámetros de la roca en la cual se efectuará la
tronadura, estos son su densidad, dureza, tenacidad, frecuencia sísmica, resistencia
a la compresión y tensión, variabilidad, grado de alteración, porosidad y humedad,
los cuales deben ser considerados para obtener un optimo resultado.
El paralelismo de los barrenos es notablemente importante en toda tronadura,
esto provocará distinta distribución de la fragmentación producida, como puede ser
observada en la siguiente figura.
117
Fragmentación normal prevista
Fragmentación gruesa
Fragmentación fina
Figura 6.i.- Fragmentación producida por barrenos horizontales
6.5.- CONSIDERACIONES PARA UNA FAENA DE PERFORACION
En resumen son muchos los factores que intervienen en el trabajo de
perforación de la roca, haciendo un recuento se deberá tener en cuenta:
•
Parámetros de la roca
− Densidad
− Dureza
− Tenacidad
− Frecuencia sísmica
− Resistencia a la compresión y tensión
− Variabilidad
− Grado de alteración
− Porosidad
− Humedad
118
•
Parámetros de la carga
− Geometría de la carga
− Diámetro de la carga
− Grado de confinamiento
− Densidad del carguío
− Distribución de carga
− Tipo de carga (T.A.)
•
Parámetros de los explosivos
− Potencia Relativa
− Poder Rompedor
− Densidad
− Velocidad de Detonación
− Poder de Transmisión
− Presión de Detonación
− Resistencia al Agua
− Categoría de los humos
− Sensibilidad
− Sensitividad
− Volumen normal de gases
− Estabilidad
− Balance de Oxígeno
Para que los explosivos puedan trabajar de manera eficiente y desarrollar su
máxima capacidad de rompimiento y empuje, se deben procurar las siguientes
condiciones:
119
1. Deben contar con una cara libre para facilitar el arranque y la salida de la
carga, lo que se obtiene en las frentes subterráneas disparando primero los
barrenos de rainuras (en cuña o "V", o de tiros paralelos) y después los del
núcleo y periferia.
2. Deben estar confinados para aumentar su densidad de carga, lo que se
obtiene con el atacado o taqueo de los cartuchos mediante una vara de
madera (el cebo no debe ser taqueado por seguridad), y con el cierre del
barreno mediante un taco o tapón de material inerte (de arcilla, arena o
detritus de perforación).
3. Este sello proporciona el tiempo necesario para que actúe la presión de
barreno que produce la detonación (3 a 5 milisegundos), en forma
perpendicular al eje axial de éste sobre sus paredes. Con resto se impide la
pérdida de energía y el robo de carga de barrenos vecinos por efecto de
cañón, en los tiros de corona cargados con Softron este taco evita el efecto
cerbatana o proyección de cartuchos de Softron sin detonar.
4. Deben ser cuidadosamente cebados mediante iniciadores adecuados, los que
son colocados en el cartucho cebo que se coloca al fondo del barreno con el
detonador centrado sobre su eje axial y apuntando su fondo hacia la boca del
barreno. Debe cuidarse en hacer las conexiones de los chicotes o tubos o del
cordón detonante, en forma correcta, verificando posibles fugas de corrientes,
corto circuitos y comprobar que el explosor tenga suficiente capacidad para
encender todo el circuito, en el caso de disparos eléctricos.
120
5. Deben ser disparados manteniendo una secuencia ordenada y correcta, lo
que se obtiene con un buen diagrama de disparo dando la salida primero a los
barrenos de rainura, luego a los del centro (ayudas y cuadradores), después a
los del techo y laterales (hastíales) y finalmente a los de zapateras.
6. El orden de encendido se
facilita enormemente con el empleo de
detonadores de retardo de milisegundos (MS) y/o 1/2 segundo (LP).
7. Deben ser seleccionados adecuadamente para cada tipo de trabajo, de
acuerdo a las condiciones del material atronar, considerando la humedad, el
tipo de roca, estructura geológica, tipo de fracturamiento que se necesita, etc.
También las características propias de cada explosivo (potencia, densidad,
velocidad de detonación, resistencia al agua y categoría de humos).
121
CAPITULO VII
DISEÑOS DE DISPARO EN TRONADURAS DE SUPERFICIE.
122
7.0
DE LA DESCRIPCIÓN Y UTILIZACIÓN DE ALGUNOS DISEÑOS DE
DISPARO EN TRONADURAS DE SUPERFICIE.
7.1.- GENERALIDADES
Toda persona encargada de las tronaduras de una faena, debería apoyarse en
un principio en alguna de las numerosas teorías de diseño disponibles en la
actualidad, para efectuar los ajustes necesarios, mediante pruebas de terreno, con
un mínimo de tiempo y costo.
Una vez establecidos los disparos estándar, con ayuda de una bitácora se
podría establecer en un principio la cantidad de explosivo y accesorios que es
necesario transportar a cada tronadura, contar con una carta de carguío para la
distribución de la carga y de los retardos, de modo de efectuar la operación con la
máxima eficiencia y el mínimo de tiempo. Es necesario hacer hincapié en que todo
diseño debe ajustarse a los cambios que se van produciendo en la roca.
7.2.- PROCESO DE TRONADURAS EN BANCO
La forma más sencilla y corriente de ejecución de tronaduras en exterior es
mediante el sistema de banqueo. Este sistema es utilizado generalmente en la
explotación de canteras, minería a cielo abierto o excavaciones en general para
Obras Viales.
Mediante este sistema la explotación se presenta en forma escalonada
Podemos distinguir dos etapas en las explotaciones de este tipo.
123
La primera correspondería a la extracción del material correspondiente a la
parte “a”, donde las alturas de banco serían irregulares y el terreno no horizontal y
una segunda parte “b” regularizada.
La primera parte corresponde a la preparación y es diferente su explotación en
lo que respecta a los equipos que se ocuparán. La segunda etapa correspondería a
la explotación propiamente dicha, que podrá utilizar equipos de perforación
diferentes, con parámetros de tronadura constantes.
Figura 7.a.- Explotación por sistema de banqueo.
Cada nivel corresponde a un banco de trabajo, generalmente de alturas
iguales utilizando los mismos simultáneamente como niveles de perforación, carga y
transporte.
124
Figura 7.b.- Representación de un barreno perforado en un banco vertical
Figura 7.c.- Representación de un barreno perforado en un banco oblicuo
Figura 7.d.- Planta de espaciamiento entre barrenos
125
Figura 7.e.- Fila de barrenos perforada en un mismo banco.
7.3.- VARIABLES CONTROLABLES EN LAS TRONADURAS
Dentro de una planeación para una tronadura, definimos como variables de
diseño, los siguientes factores controlables:
⋅ Hb
=
Altura del banco
⋅ D
=
Diámetro del barreno
⋅ L
=
Longitud del barreno
⋅ d
=
Diámetro de la carga
⋅ B
=
Burden nominal
⋅ S
=
Espaciamiento nominal
⋅ LV
=
Longitud de voladura
⋅ AV
=
Anchura de voladura
⋅ V
=
Burden efectivo
⋅ E
=
Espaciamiento efectivo
⋅ R
=
Retacado
126
⋅ Sp
=
Sobre perforación
V
h
=
Inclinación de los barrenos o pendiente de los mismos,
⋅
siendo las más comunes: vertical, 3:1, 2:1. También se puede
expresar en grados sexagesimales.
⋅ L
=
Longitud de carga
⋅ ϕ
=
Ángulo de salida
=
Grado de equilibrio
=
Tiempo de retardo
⋅
V
W
⋅ tr
7.4.- OBTENCION ANALITICA DE LOS VARIABLES MAS SIGNIFICANTES
Estos parámetros guardan relación unos con otros, de forma que conocido o
fijado alguno de ellos, se pueden deducir el resto.
El parámetro principal del cual se puede partir es “V” o burden, es decir la
distancia del barreno a la cara libre. Para el cálculo de “V” existen en teoría varias
fórmulas; no obstante, para la presente tesis se presentara el modo más practico de
conseguir el valor de “V”.
7.4.1.- BURDEL NOMINAL
Una forma simplificada viene dada, para diámetros de perforación hasta seis
pulgadas y media, donde podemos expresar la igualdad entre el burden, expresado
en metros y el diámetro en pulgadas, es decir:
V en metros = D en pul gadas
127
Cabe mencionar, que esta relación conviene utilizarla solo para unos primeros
ensayos y un posterior ajuste.
7.4.2.- BURDEL MAXIMO TEORICO
Otra posible relación y más bastante más precisa que la anterior, para el
cálculo del burden máximo teórico, resulta del producto entre el diámetro del barreno,
expresado en milímetros y el factor 45, tal como se muestra a continuación:
VMáx = φmm ⋅ 45
7.4.3.- BURDEL PRACTICO
No obstante las faena de perforación no están exentas de errores, por ello es
recomendable reducir el Burden máximo teórico, con el claro propósito de minimizar
errores permanentes como el emboquillado y la desviación. Una reducción
aconsejable para el burden máximo teórico, es de un 15% de su longitud, por lo
tanto, esta nueva distancia del barreno a la cara libre recibe el nombre de burden
práctico, el cual se obtiene a partir de la siguiente expresión:
Vp = Vmax ⋅ 0.85
7.4.4.- SOBREPERFORACION
La sobreperforacion, vale decir la longitud que el barreno ostentara por debajo
128
del nivel del banco, resulta del producto entre el burden máximo teórico y el factor
0,3, tal como se muestra a continuación:
Sp = 0.3 ⋅ V max
7.4.5.- LONGITUD DE UN BARRENO EN PENDIENTE
Al tratarse de perforación perpendiculares al nivel del banco, la longitud del
barreno no es más que la suma de la altura del banco y la sobreperforacion. Sin
embargo, más recurrente es la instancia en que los barrenos son realizados en
pendientes, en esta situación la relación que nos permite obtener la longitud del
barreno es la siguiente:
Lb =
Hb
Cosα + Sp
α, corresponde a la arcotangente del talud con respecto a la horizontal
7.4.6.- ESPACIAMIENTO
La separación que debe existir entre los barrenos para conseguir una fractura
eficiente de la roca, se conoce como Espaciamiento. Este equivale al Burden
Practico, incrementado en un 25%, vale decir:
E = Vp ⋅ 1.25
129
7.4.7.- RETACADO
Es necesario resaltar, que un factor primordial para obtener una fractura
eficiente, es un barreno óptimamente cargado. Por su facil obtención, calculamos en
primer lugar el Retacado, el cual posee la misma longitud que el vurden práctico, tal
como se muestra, en la siguiente relación:
R = Vp
7.4.8.- CARGA DE FONDO
La longitud de la carga de fondo, se obtiene incrementando el Burden máximo
teórico en un 30%, por lo tanto, la expresión para obtener la longitud de la carga de
fondo es:
Cf = V max ⋅ 1.3
7.4.9.- CARGA DE COLUMNA
La longitud de la carga de columna, por consiguiente se obtiene de la altura
del barreno, disminuido en la suma entre la carga de fondo y el retacado:
Cc = Lb − (Cf + R)
7.5.- EJEMPLO DE PLANEACION
Realizando un banqueo de 20 m., de altura, tendremos los siguientes valores:
130
Esta altura se establece considerando el equipo de perforación que se
utilizará, la seguridad del personal y de los equipos de carga y la producción
requerida.
La perforación se realizará con un diámetro de 102 mm. (4”).
Los taludes de excavación de los bancos se llevarán con pendiente 3:1,
equivalente a 18,5º respecto a la vertical.
7.5.1.- Burden máximo:
VMáx = φmm ⋅ 45
VMáx = 102 ⋅ 45
VMáx = 4.59
Mts
Esta sería el burden máximo teórico; no obstante, es preciso reducir el valor
obtenido al 85% para obtener el valor práctico preciso.
Generalmente se justifica esta reducción por los errores de emboquillado y
desviaciones en la perforación.
7.5.2.- Burden práctico:
Vp = Vmax ⋅ 0.85
Vp = 4.59 ⋅ 0.85
Vp = 3.90 Mts.
7.5.3.- Sobreperforación:
Sp = 0.3 ⋅ V max
Sp = 0.3 ⋅ 4.59
131
Sp = 1.37 Mts
7.5.4.- Longitud del barreno:
Lb =
Hb
Cos α + Sp
Lb =
20
Cos 18.5 + 1.37
Lb = 22.46 Mts
7.5.5.- Espaciamiento:
E = Vp ⋅ 1.25
E = 390 ⋅ 1.25
E = 4.87
Mts
7.5.6.- Retacado (taco):
R = Vp
R = 3.90 Mts
7.5.7.- Longitud carga de fondo:
Cf = V max ⋅ 1.3
Cf = 4.59 ⋅ 1.3
Cf = 5.96 Mts
7.5.8.- Longitud carga de columna:
Cc = Lb − (Cf + R)
132
Cc = 22,46 − (5,96 + 3,90)
Cc = 12,60 Mts
7.5.9.- RESUMEN DE RESULTADOS
•
Altura de banco
:
20,00 m
•
Long. de barreno
:
22,46 m
•
Burden Practico
:
3,90 m
•
Espaciamiento
:
4,87 m
•
Retacado (taco)
:
3,90 m
•
Long. carga de fondo
:
5,96 m
•
Longitud carga columna
:
12,60 m
En la práctica, los anteriores cálculos son una primera aproximación al diseño
real de la tronadura, debiendo ser adaptados los parámetros obtenidos en función de
las circunstancias particulares existentes en cada caso. Además, podrán corregirse
en tronaduras sucesivas dependiendo de sus resultados.
7.5.10.- DISEÑO DE LAS CARGAS
Continuando con el diseño anterior, procedemos a efectuar el diseño de las
cargas:
1. Carga de fondo
:
Se elegirá como explosivo para la carga de fondo
Anfo Al 4% a granel, con un iniciador cilíndrico de
pentolita de 450 gr., para obtener la longitud de
carga de fondo (Anfo
al 4% d=0,80 gr./cm³) la
133
concentración lineal de carga es de 6,49 kg., luego
para los 5,96 m de la longitud de la carga de fondo
es necesario cargar 38,68 kg. de Anfo Al 4%.
2. Carga de columna :
El explosivo seleccionado para la carga de columna
es el Anfo 0 a granel, por su economía y facilidad
de carga, suponiendo que no hay agua en los
barrenos. Tomando en consideración la longitud de
la carga de columna de 12,60 m.,para la densidad
del Anfo 0 ( 0,80 gr./cm³) y de acuerdo a lo indicado
anteriormente para la concentración lineal de carga
del Anfo 0 de densidad 0,80 gr./cm³), para los 12,60
mts. es necesario cargar un total de 81,77 kg.
3. Carga total
:
Es el resultado de sumar las cargas de fondo y de
columna, y en nuestro ejemplo será de120,90 kg.
por cada barreno.
7.5.11.- CONSUMO ESPECÍFICO:
Se define como consumo específico de una tronadura, el peso del explosivo
de la misma dividido por el volumen total de roca arrancada para una fila de
barrenos, donde se produce la rotura por las líneas entre las cañas de los mismos
puede admitirse que el volumen arrancado por cada barreno es igual:
Vol. Barreno = E ⋅ Vp ⋅ Hb
134
Y el consumo específico (Ce) viene dado por:
Ce =
Cf + Cc
E ⋅ Vp ⋅ Hb
Siendo:
•
E
: Espaciamiento (mts)
•
V
: Burden Practico (mts)
•
Hb :
Altura banco (mts)
•
Cf :
Carga de fondo (kgs.)
•
Cc :
Carga de columna (kgs.)
En el ejemplo anterior el consumo específico resultante sería el siguiente:
Ce =
39,13 + 91,77
4,87 ⋅ 3,90 ⋅ 20
Ce = 0,318 Mts
El consumo específico de explosivo es un dato muy relevante de la volabilidad
de una roca y se eleva con el incremento del diámetro de perforación generalmente,
aunque por otros motivos el costo total de la tronadura descienda.
135
7.6.- EJEMPLOS DE DIAGRAMAS DE TRONADURAS
Figura 7.f.- Diagrama de disparo en banco con retardadores
Figura 7.g.- Diagrama de disparo en zanja con retardadores
136
Figura 7.h.- Diagrama de tronadura con Tecnel y cordón detonante
137
CAPITULO VIII
REGLAMENTACIÓN Y LEYES VIGENTES QUE REGULAN EL
TRANSPORTE, MANIPULACIÓN, ALMACENAMIENTO Y
UTILIZACIÓN DE EXPLOSIVOS EN FAENAS DE OBRAS
CIVILES.
138
8.0.-
DE LA PRESENTACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA REGLAMENTACIÓN
Y
LEYES VIGENTES QUE REGULAN EL TRANSPORTE, MANIPULACIÓN,
ALMACENAMIENTO Y
UTILIZACIÓN DE EXPLOSIVOS EN FAENAS DE
OBRAS CIVILES.
8.1.- GENERALIDADES
El control en el manejo de los explosivos en el país se basa en la vigencia de
una serie de normas, leyes y decretos supremos. Estos abordan distintas materias
referentes a la utilización, almacenamiento, transporte y manipulación de los
explosivos.
8.2.- LEY 17.798 Y SU REGLAMENTO COMPLEMENTARIO SOBRE CONTROL
DE ARMAS Y EXPLOSIVOS
Las disposiciones principales para el control de las armas y explosivos están
contenidas en la Ley 17.798 y su Reglamento Complementario sobre "Control de
Armas y Explosivos", la cual establece la normativa legal correspondiente. Entre otros
señala, que quedan sometidos a control: los explosivos y otros artefactos de similar
naturaleza y sus partes y piezas; y las instalaciones destinadas al almacenamiento o
depósito de estos elementos. Sin embargo en el Art. 2 del Reglamento mencionado
señala que “quedan exceptuados de este control las Fuerzas Armadas en lo referido
a las armas y elementos que se adquieran y utilicen para sus propios fines
institucionales”.
Para el control de la aplicación de esta ley se dispone a la Dirección General
de Movilización Nacional como autoridad fiscalizadora principal y central, a las
Comandancias de Guarnición del Ejército como Autoridades Fiscalizadoras
139
Regionales y a las Comisarías como autoridades fiscalizadoras locales en cada
región.
A las Autoridades Fiscalizadoras les corresponde entre otras funciones:
1.
Inscribir a los consumidores habituales de explosivos y productos químicos
sometidos a control correspondientes a su zona jurisdiccional.
2.
Otorgar Guías de Libre Tránsito de los elementos sometidos bajo control.
3.
Autorizar las operaciones de comercio interno de elementos sujetos a control,
en su zona jurisdiccional.
4.
Disponer visitas de inspección dentro de su área jurisdiccional.
5.
Inscribir los almacenes para explosivos de su zona jurisdiccional.
6.
Otorgar Licencias para manejo de explosivos, en sus zonas jurisdiccionales.
8.3.- DE LOS CONSUMIDORES DE EXPLOSIVOS
Se define como consumidores habituales a aquellos que normalmente ejecutan
trabajos que requieren el empleo de explosivos, para lo cual deben estar inscritos
como tales ante la Autoridad Fiscalizadora del lugar. Esta inscripción tendrá un año
de validez y deberá ser renovada antes del 31 de marzo de cada año.
Las licencias a las personas que manipulen explosivos tendrán una vigencia de
dos años y las licencias para programadores calculistas de explosivos tendrán una
vigencia de cinco años, ambas válidas dentro del territorio nacional
8.3.1.- CARTILLA
DE
REGLAMENTARIOS
INSTRUCCIONES
REFERIDOS
HABITUALES DE EXPLOSIVOS Y
DE
A
POLVORINES”
“ASPECTOS
CONSUMIDORES
140
Esta tiene por objeto dar a conocer al usuario de explosivos, en especial al
pequeño minero, pirquinero y empresas constructoras, las principales disposiciones
legales y reglamentarias que lo afectan y la forma como debe cumplirlas.
8.4.- DE LAS INSTALACIONES PARA ALMACENAR EXPLOSIVOS
Los polvorines se clasifican en:
1.
De superficie
2.
Subterráneos
3.
Enterrados
4.
Móviles
La cantidad de explosivos que pueden almacenar equivalente en dinamita 60%
no puede ser superior a la mitad del volumen útil.
La solicitud para construir o instalar almacenes de explosivos se dirigirá a la
Dirección General. La autorización la otorgará esta Dirección, inscribiéndose esta
Resolución en el Registro Nacional y la Autoridad Fiscalizadora correspondiente
extenderá el Certificado de Inscripción Anual enviando una copia a la Dirección
General.
Para la construcción de almacenes de explosivos se deben elegir terrenos de
fácil acceso, firmes y secos, no expuestos a inundaciones y despejados de pastos y
matorrales en un radio superior a 25 metros.
Todos los almacenes deben cumplir con una serie de exigencias de carácter
general
relacionadas
con
la
construcción
tendiente
a
dar
seguridad
al
almacenamiento del explosivo. Dentro de las exigencias para almacenes de superficie
141
se encuentran: construcciones de paredes sólidas y techos livianos, elementos
metálicos conectados a tierra, paredes interiores y pisos que eviten acumulación de
basura, sistema de alarma que anuncie situación de peligro, alumbrado e
interruptores exteriores, pararrayos en zonas de tempestades eléctricas y ductos de
ventilación. En el caso de almacenes enterrados se encuentran: ductos de
ventilación, iluminación exterior o blindada, disposición y geometría que permita la
expansión de los gases en caso de explosión.
Además de lo indicado se define una distancia mínima entre polvorines con y
sin parapeto y edificios habitados, caminos públicos o ferrocarriles y otros polvorines
a partir de la cantidad de dinamita 60%.
El nitrato de amonio, en sacos o a granel, puede guardarse en almacenes que
cumplan con los requisitos señalados precedentemente o al aire libre en terreno
preparado para tal fin, y siempre que las características del clima lo permitan. Si el
almacenamiento se realiza al aire libre se detallan una serie de medidas de seguridad
complementarias.
8.5.- DE LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD
Adicionalmente a lo ya indicado los almacenes deben permanecer cerrados y
vigilados, existiendo una persona responsable que llevará un Libro de Existencias.
Los almacenes estarán circundados en un radio de 25 metros por una malla o
cerco de alambre de 1,8 m de altura con puerta y candado.
Por ningún caso se tratará de combatir un incendio ya declarado, restando
alejarse a un lugar protegido. Para enfrentar una combustión de nitrato de amonio es
recomendable que a menos de 10 metros de los polvorines se instalen grifos de agua
con manguera y rociadores dentro de ellos. Para controlar amagos de fuego clase A,
142
B y C se utilizarán extinguidores de tetracloruro de carbono, polvo químico, espuma
anhídrido carbónica o agua.
El explosivo se acumulará en pilas que no excedan de diez cajas dejando un
espacio de 1 metro de separación entre pilas y una separación de 0.8 metros de las
paredes.
Al polvorín se ingresará siempre acompañado no pudiendo permanecer en él
más de cinco personas.
Se observan además otras prohibiciones como son: ingresar con artefactos
capaces de producir llamas, el uso de calefactores, fumar al interior, ingreso de
herramientas de metales ferrosos, utilización de lámparas que no sean de seguridad,
transporte de explosivos en bolsillos o manos, almacenamiento conjunto de
detonadores y explosivos, la preparación de los tiros al interior de los almacenes, la
utilización de líquidos inflamables para el aseo.
8.6.- DEL TRANSPORTE
DS Nº 298/94, Reglamenta Transporte de Cargas Peligrosas por Calles y
Caminos, del Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones.
Todo embarque debe contar con una Guía de Libre Tránsito extendida por la
autoridad fiscalizadora correspondiente al lugar donde se utilizará el explosivo. Esta
individualiza al conductor y sus acompañantes, señala las características del
vehículo, el tipo de explosivo y su peso. Debe ser firmada y timbrada en todos los
controles de Carabineros existentes en la ruta, indicándose la fecha y hora en que se
efectuó el control. Finalizado el transporte la Autoridad Fiscalizadora verificará si se
efectuaron todos los controles de carretera.
Para transportar explosivos se observan, entre otras, las siguientes normas
generales: el explosivo se debe encontrar en buenas condiciones para su transporte y
143
bien indicado, la carga y descarga deben ser dirigidas por personas con Licencia de
Manipuladores de Explosivos, no se pueden transportar explosivos con iniciadores y
detonantes, la carga y descarga se realizarán en lo posible con luz natural, queda
prohibido fumar, en carga y descarga el vehículo debe estar frenado, acuñado y
conectado a tierra por un cable de cobre.
El transporte de sustancias peligrosas y de explosivos debe practicarse
conforme a las normas del presente reglamento.
8.6.1.- NORMAS Y EQUIPAMIENTO DEL TRANSPORTE TERRESTRE EN
CAMIONES Y OTROS
Los vehículos de transporte de estas cargas, cuya antigüedad máxima es de
15 años, deberán contar con tacógrafo que registre la velocidad y distancia recorrida,
el cual debe quedar a disposición del Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones,
Carabineros de Chile, expedidor y destinatario por un período de 30 días.
Todo camión que transporte explosivos debe llevar en ambos costados un
letrero visible de 20x80 cm. que diga, “EXPLOSIVOS”, en las partes delantera y
posterior de estos vehículos llevará banderas de 40x40 cm. compuestas de dos
franjas verticales, una amarilla y otra negra.
Los camiones que transportan explosivos deben contar con un certificado de
revisión técnica que deje constancia especial constancia del buen funcionamiento del
motor, frenos, sistema de combustible, sistema eléctrico, suspensión, neumáticos,
tubo de escape y carrocería con conexión directa a tierra.
La carga máxima admisible será de 30 toneladas. Debe estar firmemente
asegurada al camión y cubierta con una lona gruesa incombustible que la proteja del
sol, humedad o chispas.
144
El camión deberá ser provisto de combustible con anterioridad al carguío de
combustible. Durante el reabastecimiento se deberá conectar el camión a tierra y
despejar la zona en un radio de 10 m.
En casos de tempestad eléctrica el camión se debe detener en un lugar
despoblado. Las detenciones se hacen en lugares donde no exista peligro para
personas, edificios o instalaciones. Se debe evitar el tránsito de camiones con
explosivos a través de las ciudades.
La selección de los vigilantes y de los conductores de vehículos que
transportan explosivos la efectúan las empresas y sólo pueden actuar en esta
actividad con el Vº Bº de la Autoridad Fiscalizadora que extiende la Guía de Libre
Tránsito.
8.6.2.-
NORMAS
PARA
LA
CARGA,
ACONDICIONAMIENTO,
ESTIBA,
DESCARGA Y MANIPULACIÓN.
Se prohíbe el transporte en conjunto con animales, alimentos, medicamentos u
otro tipo de carga incompatible que genere un riesgo potencial de explosión. La carga
que comprende sustancias compatibles se debe estibar por separado, en tanto la
incompatible se debe hacer en contenedores separados. Además se prohíbe estibar
con materiales fácilmente inflamables.
Se deben limpiar los vehículos y contenedores previo al transporte de otras
sustancias. En la eventualidad que se produzcan daños el transportista y el
expendedor deben responder en forma solidaria por estos.
En operaciones de carga y descarga se debe mantener el motor del vehículo
apagado a menos que sea estrictamente necesario para estas faenas.
8.6.3.- NORMAS PARA LA CIRCULACION Y ESTACIONAMIENTO
145
Se prohíbe la circulación en zonas abiertas de fuego que no den la seguridad
necesaria al transporte.
Los vehículos que transporten sustancias peligrosas sólo podrán estacionar en
áreas determinadas por la autoridad, evitando zonas residenciales, densamente
pobladas o de fácil acceso al público.
El transportista previo al transporte debe inspeccionar y asegurar sus
condiciones. En tanto el conductor debe examinar regularmente la condición del
vehículo y de la carga. En caso exista alguna alteración riesgosa se debe comunicar
a las personas o autoridades competentes.
8.6.4.- DE LAS PERSONAS QUE PARTICIPAN EN LAS OPERACIONES
DE TRANSPORTE
Todo el personal que participe en el deberá usar vestimenta
y equipo de
protección personal. Está prohibido fumar a una distancia inferior a 10 m del vehículo
y portar fuentes de ignición en la cabina.
8.6.4.1.- OBLIGACIONES DEL TRANSPORTISTA
El transportista no podrá recibir las mercaderías sin que el expedidor de la
carga le haga entrega de:
1. La guía de Despacho o Factura con el detalle de los productos peligrosos a
transportar, con su respectiva clasificación y número de Naciones Unidas.
2. El manual de emergencias según NCh 2245 Of. 93.
3. Los productos peligrosos identificados con sus respectivas
marcas.
etiquetas y
146
Además el transportista deberá constar con:
Ley Nº 18290, Ley de Tránsito.
NCh 385/55, Transporte de Materiales Inflamables y Explosivos.
NCh 2353 Of. 96, Sustancias peligrosas – Transporte por carretera – Hoja de
datos de seguridad.
Reglamento de seguridad para la manipulación de explosivos y otras
mercaderías peligrosas en los recintos portuarios.
8.7.- DEL TRANSPORTE MARÍTIMO, FLUVIAL O LACUSTRE
No se debe efectuar transporte de explosivos en barcos destinados al
transporte de pasajeros. Las bodegas deben estar alejadas de las calderas o
chimeneas y forradas interiormente con tablas totalmente cerradas.
La carga y descarga de explosivos se hace en muelles y lugares señalados por
la Autoridad Marítima competente y bajo una adecuada vigilancia.
Los envases con explosivos se pondrán en el muelle de embarque sólo
momentos antes del carguío.
Los envases conteniendo explosivos deben asegurarse contra golpes,
movimientos
bruscos,
volcamientos
o
desplazamientos
originados
por
los
movimientos del barco.
Los embarques de materias explosivas o inflamables se efectuarán después
del carguío de la mercadería general.
Además se dará cumplimiento a las demás disposiciones que la Autoridad
Marítima haya dictado al respecto.
147
Los lugares donde se manipulan cargas, movilizan y descargan explosivos se
denominan Recintos Portuarios Especiales. Los explosivos comerciales o militares se
denominan Mercadería Peligrosa Especial.
Los Recintos Portuarios Especiales deben cumplir con una serie de requisitos
tendientes a disminuir la probabilidad de que ocurran accidentes por combustión de
materiales, cigarrillos encendidos, fallas en el sistema eléctrico, desperfectos
mecánicos de maquinaria y vehículos, trabajos de soldadura, sistemas de calefacción
y similares. Asimismo establece una serie de medidas respecto al almacenaje, carga,
descarga, transporte y traspaso de explosivos a fin de prevenir los riesgos
mencionados anteriormente. En la eventualidad que estos ocurran se mencionan
medidas generales respecto de la disposición de extinguidores, y específicas
respecto del almacenaje de la carga en las instalaciones.
Se establecen límites en cuanto a cantidad máxima, aislamiento y lejanía de
mercadería peligrosa, que en el caso de las Fuerzas Armadas se exceptúan. En tal
caso es el Capitán de Puerto quien establece estos límites.
Para el transporte, carga, descarga y manipulación d mercadería peligrosa existen
permisos temporales y permanentes los cuales se mantendrán vigentes mientras se
cumpla con las disposiciones establecidas en este Reglamento. En caso de
incumplimiento el Capitán de Puerto está facultado para dar término al permiso.
148
CONCLUSIONES
Se debe poseer un conocimiento acabado del tipo de roca que se desea
perforar, puesto que esta característica de la roca, nos indicará las cualidades que
deberá tener el equipo que se va a utilizar. Podemos hacer una inspección visual, si
las condiciones son favorables y por lo mismo el tipo de roca es claramente
identificable, de lo contrario, deberemos extraer trozos de roca y someterlos a
análisis de laboratorio, con el fin de determinar sus propiedades.
Dadas las actuales necesidades de producción y rapidez versus costos, los
equipos de perforación hidráulicos cumplen en mejor forma los requerimientos de
trabajo que los equipos neumáticos, en lo que respecta a perforación, traslados,
alcance, seguridad, comodidad para el operador, personal involucrado, y economía.
Se puede concluir y aseverar, de acuerdo a la experiencia recogida en terreno,
la importancia que cobra constar con operadores expertos en los equipos hidráulicos,
puesto que estos logran una producción mucho más eficiente que los operadores no
expertos, la cual se traduce en una diferencia del orden de los 900 m3/mes. En
consecuencia, esta diferencia de producción genera una cuantiosa alza en los
ingresos. En la construcción de los últimos tramos de la Carretera Austral, el valor del
m3 de roca esta fijado en $9.100, vale decir, constar con un operador experto en un
equipo hidráulico, puede generar diferencias cercanas a los $8.000.000, en un
estado de pago.
De los explosivos, serán sus propiedades las que indiquen el tipo apropiado
para cada faena, procurando resguardar la seguridad de los manipuladores,
especialmente con los que respecta a la sensibilidad de detonación, así como
149
también el impacto al medio ambiente que produce la emanación de gases en cada
detonación.
Existe un reglamento y hay leyes vigentes que regulan la manipulación, el
almacenamiento, el transporte y además la utilización de los explosivos en lo que
respecta a faenas de obras civiles, este reglamento y estas leyes, deben ser
cumplidos y respetados en su totalidad, además que también hacen un importante
alcance a la prevención de riesgos.
150
ANEXOS
151
ANEXO Nº 1
FICHA DE TERRENO E INDICACIONES PARA
REGISTRAR DATOS DE RENDIMIENTOS DE
MAQUINARIA DE PERFORACION
152
ANEXO Nº 1
Esta ficha tiene como objetivo reunir los datos necesarios para realizar un
análisis respecto de los rendimientos que tiene la maquinaria de perforación
hidráulica y neumática. La maquinaria que se analizará son los equipos Tamrock
Ranger 500 y Roc-drill PC 442.
En cada ficha se debe indicar inicialmente el nombre del operador (Para la
presente tesis, denominaremos a los operadores como experto y no experto) y la
patente del equipo. De esta forma se reconocen las dos primeras variables.
Posteriormente en cada tronada se deben registrar todos los tiros con sus
respectivas perforaciones. De esta forma, se debe anotar el número de la tronada
analizada para cada equipo, el número del tiro y posteriormente los tiempos de
perforación. El tiempo de ubicación corresponde al tiempo que tarda el equipo en
acomodarse para enfrentar un nuevo tiro. El tiempo de Barra Nº x es el tiempo
que se demora el equipo en realizar la perforación de esa barra. El tiempo de
cambio o alargue es el tiempo que se demora el equipo en alargar (Tamrock) o
retirar las barras al terminar un tiro.
Luego se encuentra la designación de las variables restantes que inciden
en la perforación. Esto de acuerdo al siguiente cuadro:
Tipo de Roca
Tipo de Corte
Tipo de Perforación
Abierto (A)
Banqueo (Q)
Cerrado (C)
Avance (V)
Dura (D)
Semidura (S)
Blanda (B)
Tabla9.a.- Designación de variables
153
Esta designación será entregada por el operador quien le indicará al
encargado de llenar la ficha la designación correspondiente en cada caso. Ante la
imposibilidad de reunir mayores datos respecto de la densidad de la roca y
establecer un parámetro para determinar su dureza es de vital importancia que la
información entregada en este punto sea lo más veraz posible.
Finalmente se encuentra un espacio para incluir observaciones tendientes
principalmente a anotar cambios de fechas, variables que no se vean reflejadas
dentro de las mencionadas (por ejemplo operatividad del equipo), clima extremo,
etc.
Se debe realizar la medición de un mínimo de 150 tiros. Se debe procurar
registrar en forma completa cada tronadura, vale decir realizar el registro continuo
de datos en cada jornada de trabajo.
154
ANEXO Nº1
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Patente
equipo
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
Ubicación
Barra Nº
1
Cambio o
alargue
Barra Nº 2
Cambio o
alargue
Barra Nº
3
Fecha
inicio
Cambio o
alargue
Tabla 5.a.- Ficha de Terreno
Variables
Observaciones
155
ANEXO Nº 2
DATOS DE RENDIMIENTO DE MAQUINARIA DE
PERFORACION ORDENADOS EN FICHA DE TERRENO
156
ANEXO Nº 2
Nº 1
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
2:53
0:18
1:00
0:38
1:40
0:31
0:25
0:35
0:40
1:10
4:15
4:12
3:55
4:00
4:20
4:23
3:50
3:58
4:08
3:00
0:30
0:30
0:48
0:45
0:30
0:35
0:38
1:03
0:25
0:48
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
3:00
3:50
1:50
1:47
3:30
3:22
1:58
2:01
2:55
1:41
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
21-01-2005
Observaciones
Muestra 1
157
ANEXO Nº 2
Nº 2
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
2:42
0:45
1:10
0:27
1:37
1:03
0:37
0:35
1:00
0:33
1:10
0:29
0:30
0:44
0:32
4:30
4:18
4:09
3:00
4:03
3:40
4:01
3:57
3:15
3:20
3:50
4:04
4:13
3:29
3:12
0:32
0:29
0:33
0:43
0:42
0:25
0:32
0:32
0:41
0:40
0:30
0:28
0:30
0:30
0:58
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
3:12
3:00
1:50
1:40
3:58
3:38
1:45
2:05
4:11
4:00
1:51
1:50
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
21-01-2005
Observaciones
Muestra 2
158
ANEXO Nº 2
Nº 3
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
2:38
0:26
0:26
2:00
0:33
0:57
0:27
0:35
0:30
1:09
0:45
0:36
0:30
0:54
0:22
0:50
0:26
0:26
0:44
0:27
0:33
0:26
0:25
0:38
0:39
2:35
2:19
2:50
3:03
3:11
2:57
2:35
2:38
3:00
2:40
2:57
3:04
3:17
2:59
3:14
3:01
2:50
2:11
2:42
3:01
3:08
3:19
3:04
2:10
2:30
0:36
0:37
0:37
0:35
0:40
0:50
0:48
0:47
0:46
0:40
0:28
0:28
0:26
1:00
0:27
0:49
0:50
0:47
0:36
0:35
0:37
0:33
0:39
0:46
0:48
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
2:15
2:19
2:08
2:32
2:22
2:00
2:39
2:11
3:14
2:15
1:59
2:28
3:00
2:45
1:58
1:42
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
Fecha
25-01-2005
Observaciones
Muestra 3
159
ANEXO Nº2
Nº 4
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Op. Experto
Número
tronada
Número
tiro
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
2:18
0:27
0:26
0:28
0:30
0:33
0:27
0:25
1:18
0:27
0:44
1:33
0:44
0:45
0:40
0:50
0:39
0:26
0:27
0:59
0:45
0:28
0:25
0:27
0:26
0:25
0:21
0:40
0:33
1:56
0:56
2:33
2:18
2:13
3:15
3:18
3:41
3:38
3:17
2:00
2:30
2:37
2:44
2:31
3:21
3:14
3:50
3:56
3:41
3:37
2:25
2:39
2:55
2:38
2:27
3:19
3:27
3:41
3:38
4:01
3:00
2:38
0:29
0:30
0:30
0:20
0:30
0:29
0:28
0:25
0:57
0:58
0:50
0:28
0:28
0:27
0:29
0:35
0:33
0:26
0:27
1:00
0:53
0:54
0:29
0:39
0:40
0:33
0:27
0:26
0:28
0:57
0:56
Barra Nº
2
2:28
2:34
2:34
Patente equipo
Alargue
o retiro
2:48
2:19
2:29
3:25
3:02
3:05
2:30
2:35
2:38
3:01
2:58
2:00
3:01
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
Fecha
28-01-2005
Observaciones
Muestra 4
160
ANEXO Nº 2
Nº 5
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
3:04
0:42
0:43
0:34
0:54
0:28
1:34
0:26
0:27
0:57
0:38
0:35
0:37
0:27
0:29
0:30
1:25
0:30
0:30
1:00
0:45
0:28
0:34
0:27
0:33
0:59
0:23
0:29
3:33
3:40
3:51
3:59
4:03
4:09
4:00
4:01
4:15
4:15
4:08
4:17
4:27
4:11
4:51
4:13
3:59
4:14
3:57
4:06
4:11
4:14
4:50
4:19
4:27
4:25
4:31
4:03
0:39
0:38
0:36
0:40
0:41
0:39
1:29
1:21
1:37
0:40
0:38
0:38
0:59
0:38
0:39
0:35
1:28
1:22
1:31
0:37
0:36
0:38
0:39
0:40
0:40
1:28
1:29
1:33
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
3:20
3:00
3:15
2:59
3:06
2:58
3:19
2:50
3:00
3:00
3:11
2:55
2:32
2:18
3:05
2:57
2:55
2:49
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
Fecha
29-01-2005
Observaciones
Muestra 5
161
ANEXO Nº 2
Nº 6
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
2:30
0:18
0:21
0:30
0:33
0:40
0:20
0:22
0:27
0:25
2:05
0:21
0:19
0:20
0:20
0:30
0:30
0:26
0:29
1:00
0:38
0:37
0:24
0:24
0:25
0:21
0:22
0:22
0:25
0:30
0:48
0:33
0:25
0:31
0:27
0:36
0:20
0:28
0:29
3:18
3:21
3:29
3:33
4:12
4:19
3:48
3:55
4:06
4:13
3:18
3:50
4:00
3:59
3:45
3:57
4:07
4:20
4:31
4:37
4:40
4:51
4:57
4:46
4:37
4:20
5:11
5:43
4:50
5:02
4:09
4:02
4:13
4:08
4:15
4:57
4:50
4:31
5:04
0:27
0:28
0:29
0:29
0:32
0:33
0:30
0:28
0:27
0:25
0:50
0:53
0:52
0:58
0:51
1:00
0:28
0:37
0:25
0:29
0:31
0:30
0:30
0:30
0:31
0:59
0:59
0:50
0:52
0:53
0:27
0:28
0:26
0:29
0:29
0:31
0:32
0:32
0:29
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
3:39
3:23
3:40
3:57
3:29
3:40
1:45
1:40
1:42
1:40
1:47
1:30
2:20
2:40
2:00
3:09
2:44
1:38
1:39
1:50
1:47
1:48
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
30-01-2005
Observaciones
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
162
40
41
42
43
44
2:02
1:01
0:28
0:36
0:21
4:50
5:08
4:39
5:01
4:58
1:15
0:59
0:56
1:01
0:50
2:30
2:00
2:58
2:30
3:03
1:42
1:43
1:44
1:50
1:47
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra
163
ANEXO Nº 2
Nº 7
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
tronada
tiro
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
3:09
0:19
0:22
0:30
0:34
0:18
1:16
2:04
0:19
2:00
0:46
0:31
0:29
0:19
2:03
0:19
0:46
0:30
1:55
0:32
5:06
7:15
7:09
7:51
7:57
8:06
8:25
7:07
7:18
7:23
7:49
6:58
7:41
6:59
8:02
8:06
7:15
8:31
8:24
7:49
0:27
0:28
0:29
0:29
0:32
0:33
0:39
0:28
0:27
0:25
0:50
0:53
0:52
0:39
0:51
1:00
0:28
0:37
0:25
0:29
Barra Nº
2
9:41
7:14
Patente equipo
Alargue
o retiro
2:48
2:50
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
31-01-2005
Observaciones
Muestra 6
Muestra 7
Muestra 8
164
ANEXO Nº 2
Nº 8
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
2:10
1:10
1:05
2:10
0:50
1:45
4:15
1:00
0:20
0:20
0:30
0:25
1:20
0:15
0:20
0:50
1:00
0:25
0:20
0:35
0:20
0:15
1:40
0:15
0:30
0:15
0:30
0:15
0:15
Op. Experto
Barra Nº
1
4:10
2:06
2:50
3:15
1:50
3:06
5:06
3:34
3:00
2:00
1:50
3:30
1:50
1:20
1:30
2:30
2:40
2:35
3:00
2:50
3:20
3:30
4:00
3:00
2:50
2:30
3:30
2:40
3:00
Alargue
o retiro
0:56
1:30
1:25
0:30
1:15
1:20
1:00
0:20
0:30
0:30
0:30
0:20
0:20
0:35
0:30
0:30
0:30
0:35
0:30
0:30
3:20
0:30
0:30
0:25
0:30
0:30
0:20
0:25
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
2:05
3:30
3:50
2:58
2:30
2:24
4:19
3:54
4:56
1:50
2:20
2:35
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
06-02-2005
Observaciones
165
ANEXO Nº 2
Nº 9
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
0:50
0:35
0:40
0:40
0:45
0:40
0:30
0:45
1:05
0:50
0:20
0:30
1:00
0:30
0:20
0:30
0:40
0:40
Op. Experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
2:30
1:40
2:00
2:10
2:30
1:50
2:20
1:15
2:05
4:20
1:05
1:10
0:55
2:40
1:10
0:50
0:30
1:10
0:40
0:30
0:25
0:20
0:15
0:25
0:25
0:20
0:20
0:20
0:30
0:25
0:20
0:20
0:20
0:20
0:15
0:20
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Fecha
06-02-2005
Variables
Observaciones
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
Tiros de 1/2 barra
Muestra 10
166
ANEXO Nº 2
Nº 10
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
1:10
0:40
0:30
0:30
0:50
0:30
0:20
1:00
0:25
0:25
0:40
0:15
2:40
0:25
0:35
0:40
1:10
7:15
1:10
1:00
0:55
1:20
1:30
1:00
0:40
Op. Experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
3:30
0:50
2:50
2:15
3:30
3:40
3:30
3:30
2:30
3:30
3:10
3:00
3:45
3:00
2:10
3:20
3:50
3:30
2:00
3:50
7:15
7:20
1:15
7:30
5:30
0:40
0:20
0:30
0:30
0:35
0:40
0:30
0:30
0:25
0:30
0:25
0:30
0:20
0:20
0:30
0:25
0:30
0:35
0:15
0:25
0:30
0:30
0:25
0:20
0:30
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
07-02-2005
Observaciones
Muestra 9
167
ANEXO Nº2
Nº 11
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
4:10
3:00
1:00
0:40
0:30
0:20
0:30
1:30
0:20
0:50
0:50
0:20
0:30
0:15
0:25
0:25
0:25
0:20
0:25
1:00
0:30
0:30
2:20
0:20
0:30
1:30
0:30
0:15
0:40
0:40
0:40
0:40
0:30
0:30
0:25
0:25
0:20
0:30
0:30
Op. Experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
3:50
7:10
3:40
2:40
2:10
2:40
2:15
2:10
2:50
3:00
3:15
2:40
1:45
2:30
2:50
2:20
2:20
3:40
1:30
2:50
3:20
3:20
3:20
3:40
3:45
4:20
3:40
2:40
3:40
3:40
3:50
4:10
4:00
3:50
3:40
4:00
4:10
3:00
3:20
0:30
0:25
0:30
0:15
0:20
0:20
0:20
0:25
0:20
1:50
0:20
0:15
0:20
0:15
0:15
0:15
0:55
0:20
0:15
0:20
0:20
0:20
0:20
0:50
0:25
0:25
0:25
0:20
0:20
0:20
0:20
0:25
0:25
0:15
0:15
0:15
0:20
0:20
0:20
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Fecha
07-02-2005
Variables
Observaciones
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
Tiros de media barra
Bit pegado
Reparación menor
Engrase de la barra
168
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
0:35
0:40
0:15
0:40
0:50
0:20
1:00
0:30
0:20
0:15
0:10
0:15
1:50
1:00
0:10
0:40
0:15
0:15
1:10
1:05
3:40
3:40
3:45
4:00
3:40
3:40
3:40
3:45
3:50
3:40
4:40
2:15
4:00
2:30
1:50
2:50
2:10
2:40
1:50
6:30
0:20
0:15
0:15
0:15
0:20
0:20
0:20
0:25
0:25
0:20
0:40
0:40
0:30
1:10
0:20
0:20
0:15
0:20
0:40
0:40
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
D/A/Q
Engrase de la barra
169
ANEXO Nº 2
Nº 12
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
12
1
2
3
4
5
6
1:00
1:10
0:50
2:40
1:00
0:30
Op. Experto
Patente equipo
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
Barra Nº
2
Alargue
o retiro
8:50
10:15
6:50
8:10
8:30
8:30
1:20
1:30
0:20
0:35
1:00
0:50
7:55
13:00
4:00
3:50
7:00
8:40
10:30
1:30
1:40
2:30
Barra Nº
3
CI-04021
Alargue
o retiro
Variables
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
D/A/V
Fecha
07-02-2005
Observaciones
Muestra 11
170
ANEXO Nº 2
Nº 13
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0:40
0:45
1:33
0:48
2:41
1:20
0:45
0:59
1:58
0:47
0:33
1:37
1:42
2:13
1:06
3:07
0:37
1:02
2:33
0:41
2:33
0:41
0:48
1:30
1:41
0:58
1:10
0:43
0:39
0:38
Op. No experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
6:05
5:47
8:23
11:07
6:42
5:13
7:02
8:17
10:33
12:41
8:02
6:10
5:04
4:42
4:53
4:13
7:18
4:32
5:18
3:02
4:33
4:58
3:42
3:48
7:22
6:31
5:41
4:30
6:21
3:11
0:15
0:25
0:18
0:22
0:19
0:23
0:17
0:18
0:18
0:21
0:24
0:22
0:20
0:18
0:16
0:15
0:17
0:19
0:14
0:10
0:27
0:24
0:20
0:23
0:25
0:17
0:18
0:22
0:25
0:11
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04016
Alargue
o retiro
Variables
Fecha
10-02-2005
Observaciones
D/C/Q
Problemas de
D/C/Q
desplazamiento,
D/C/Q movimiento del brazo
D/C/Q
y de la pluma.
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
D/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
171
ANEXO Nº 2
Nº 14
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2:16
0:39
0:37
0:33
0:28
0:43
0:28
0:58
0:38
0:29
1:02
0:23
0:29
Op. No Experto
Patente equipo
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
Barra Nº
2
Alargue
o retiro
2:55
2:57
3:05
3:02
2:57
2:57
3:02
3:06
3:01
3:02
3:00
3:05
3:01
2:00
2:10
2:15
2:12
3:05
2:03
3:20
2:20
2:45
2:13
2:20
2:30
2:10
2:59
3:04
3:00
3:02
1:37
2:05
2:30
2:20
2:56
2:35
3:04
2:50
2:59
3:30
3:10
3:25
Barra Nº
3
CI-04023
Alargue
o retiro
Variables
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
S/A/V
Fecha
10-02-2005
Observaciones
172
ANEXO Nº 2
Nº 15
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2:33
0:47
0:40
0:36
0:44
0:50
0:28
0:34
0:25
0:33
0:27
0:27
0:35
0:40
Op. No Experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
3:02
3:00
3:00
3:03
3:00
3:00
3:00
3:00
3:00
2:59
3:00
3:05
3:05
3:00
1:30
1:26
1:35
1:33
1:20
1:45
1:30
1:32
1:30
1:30
1:30
1:45
1:45
1:45
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04023
Alargue
o retiro
Variables
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
S/A/Q
Fecha
12-01-2005
Observaciones
173
ANEXO Nº 2
Nº 16
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Número Número
Ubicación
tronada
tiro
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
0:53
1:03
0:40
0:50
0:47
0:59
0:41
3:15
1:37
1:22
0:55
0:48
0:57
0:39
0:56
1:03
2:05
0:47
3:50
2:35
1:03
1:15
0:50
2:30
0:57
0:46
0:59
1:07
1:10
2:13
1:40
1:03
1:27
4:10
0:47
1:58
1:10
2:04
0:57
Op. No Experto
Barra Nº
1
Alargue
o retiro
7:18
7:52
6:27
8:02
8:32
7:18
6:59
7:52
5:55
6:53
6:23
8:12
8:46
6:20
6:34
7:25
8:22
5:59
6:20
6:43
6:28
7:44
5:47
5:59
6:58
6:22
7:11
6:51
5:31
6:16
6:11
5:44
7:03
8:00
9:02
12:12
6:25
7:00
6:27
0:22
0:23
0:23
0:18
0:18
0:37
0:21
0:25
0:17
0:16
0:24
0:20
0:16
0:18
0:16
0:15
0:17
0:20
0:23
0:27
0:26
0:19
0:18
0:29
0:22
0:21
0:27
0:24
0:23
0:20
0:19
0:29
0:18
0:17
0:28
0:26
0:25
0:20
0:20
Barra Nº
2
Patente equipo
Alargue
o retiro
Barra Nº
3
CI-04023
Alargue
o retiro
Variables
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
Fecha
25-01-2005
Observaciones
Muestra 12
Muestra 13
Muestra 14
174
40
41
42
0:59
1:30
1:15
7:47
5:34
4:08
0:21
0:23
0:33
S/C/Q
S/C/Q
S/C/Q
175
ANEXO Nº 3
ANALISIS DE DENSIDADES
176
ANEXO Nº 3
DENSIDAD DE LA ROCA
EQUIPO TAMROCK RANGER
500
MUESTRA
MASA
VOLUMEN
DENSIDAD ROCA
1
526,6 grs.
214,2 cc.
2,458 grs./cc.
2
907,5 grs.
322,1 cc.
2,817grs./cc.
3
394,2 grs.
141,1 cc.
2,794 grs./cc.
MUESTRA
MASA
VOLUMEN
DENSIDAD ROCA
6
1125,9 g.
415,8 cc.
2,708 g/cc.
7
338,5 g.
121,2 cc.
2,793 g/cc.
8
334,2 g.
112,8 g.
2,963 g/cc.
MUESTRA
MASA
VOLUMEN
DENSIDAD ROCA
9
95,4 grs.
27,9 cc.
3,419 grs./cc.
10
492,3 grs.
180,3 cc.
2,730 grs./cc.
11
89,8 grs.
27,9 cc.
3,219 grs./cc.
EQUIPO ATLAS COPCO 442
KM.
MASA
VOLUMEN
DENSIDAD ROCA
12
407,1 grs.
156,1 cc.
2,608 grs./cc.
13
490,02 grs.
193,1 cc.
2,538 grs./cc.
14
527,2 grs.
197,6 cc.
2,668 grs./cc.
Nota:
4
456,5 grs.
175,8 cc.
2,597grs./cc.
5
549,8 grs.
195,4 cc.
2,814grs./cc.
15
584,7 grs.
224,03 cc.
2,610grs./cc.
16
465,5 grs.
162,9 cc.
2,858 grs./cc.
La calidad de la roca es muy abrasiva y dura, como se muestra en los
resultados de las densidades.
MAURICIO BUSTOS ALMONACID
Laboratorista Vial "B"
177
ANEXO N º4
RESUMEN DE GASTOS ASUMIDOS DURANTE EL AÑO
2004, EN EL MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS
TAMROCK, ROCDRILL Y COMPRESORES.
178
ANEXO Nº 4
Nº 1
LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004
Repuesto
Cant.
Valor
Sector
Matrícula
02
01
02
02
01
01
01
01
01
01
02
02
01
06
02
02
02
08
02
10
01
02
01
01
$
55.700
$ 230.301
$
17.777
$
500
$
24.885
$
31.422
$
44.657
$
28.556
$
69.092
$
3.920
$ 240.838
$
48.287
$ 240.838
$
51.710
$
93.970
$
68.106
$
63.691
$
51.710
$
8.262
$
20.468
$
62.514
$
56.400
$ 324.806
$
18.853
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
MAYER
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021
CI-04021/ CI04023
CI-04021/ CI04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04021/CI04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
CI-04023
Valor total
TAMROCK RANGER 500
MANGUERA HIDRAULICA 1/2 (5,20 mm)
SEAL KIT 86878089
DIAPHRAGM 4114808
O-RING 80081679
WORK LIGHT 88595609
SAFETY CARTRIDGE 88546709
FILTER CARTRIDGE (SEE 32914547) 88546959
SAFETY CARTRIDGE 88546679
FILTER CARTRIDGE 86727289
COPLA 5"
CORREA 14M-1750-37PC GT
SUCTION CUP 13488718
CORREA 14M-1750-37PC
BROCA BOTON T-38
CULATIN TAMROC HL-500
MUELA IMPREG.SERIE 11
MUELA IMPREG.SERIE 12
BROCA BOTON T-38
DIAPHRAGM
MANGUERAS VACUM LIGHT 5" MTS.
WIPER BLADE
MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X 5.20 MTS.
COGGED BELT RANGER 500 COMP.
VEE-BELT
CORREA 14M-1750-37PC GT
02
$
240.838
VENT.MONTT
SUCTION CUP 13488718
02
$
48.287
VENT.MONTT
CULATIN HL-500
OIL FILTER 81621979
FUEL FILTER 88239239
SAFETY CARTRIDGE 88546679
FILTER CARTRIDGE 88546829
SAFETY CARTRIDGE 88546709
FILTER CARTRIDGE (SEE 32914547) 88546959
FILTER CARTRIDGE 86727289
MANGUERA HIDRAULICA 1/2" (5,20 Mts.)
COPLA 5"
SAFETY CARTRIDGE 88546679
SUCTION CUP 13488718
MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X5, 20MT
CORREA 14M-1750-37PC
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
85.131
22.554
32.467
28.556
77.335
31.422
44.657
69.092
72.200
3.920
28.556
48.287
72.200
240.838
VENT.MONTT
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
VENT.MONTT
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
$
$
$
$
$
$
$
$
$
20.468
261.084
8.262
56.400
179.702
179.702
62.514
56.400
18.853
MANGUERAS VACUM LIGHT 5" MTS.
SEAL KIT
DIAPHRAGM
MANGUERA HIDRAULICA (5,20 MTS)
GUIA BARRENA JAW 62392418
GUIA BARRENA JAW 62392418
WIPER BLADE
MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X 5.20 MTS.
VEE-BELT
10
01
01
02
01
01
01
02
01
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
111.400
230.301
5.554
1.000
24.885
31.422
44.657
28.556
69.092
3.920
481.676
96.574
240.838
310.260
187.940
136.212
127.382
413.680
8.262
204.680
62.514
112.800
324.806
18.853
$
481.676
$
96.574
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
85.131
22.554
32.467
28.556
77.335
31.422
44.657
69.092
72.200
3.920
28.556
48.287
72.200
240.838
$
204.680
$
$
$
$
$
$
$
$
261.084
8.262
112.800
179.702
179.702
62.514
112.800
18.853
179
COGGED BELT RANGER 500 COMP.
MOTOR DE ARRANQUE
TOTAL
02
01
$ 324.806
$ 592.889
ENT. MAYER
ENT. MAYER
CI-04023
CI-04023
$
$
649.612
592.889
$ 3.818.363
180
ANEXO Nº 4
Nº 2
LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004
Repuesto
Cant.
CONFECCION MANGUERA HIDRAULICA
CONFECCION MANGUERA HIDRAULICA
REPARACION MANGUERA HIDRAULICA 1/4x5MT
CODOS 6 MJ-6 MBSP
SELLO AGUA
ADAPTADOR
NIPLE
PERNOS LATERALES 314107000 COD.R602319
TUERCA PERNO LAT 3141022400 COD.R6002320
TUERCA PERNO LAT 3141007100 COD.R602321
MANGUERA HIDRAULICA
CODO 6 MI-6MB5P
PERNOS FORJADOS PARA PERFORADORA
BARRENA 12 0,80 90503754
TRINQUETE 3161037000
PASADOR 3141008300
RESORTE 3115077400
AMORTIGUADOR 3161052500
RIFLE NUT 3115210700
TUBO 3161037600
BARRA ESTRIADA 3161036900
TRINQUETE 3161037000
PASADOR 3141008300
RESORTE 3115077400
AMORTIGUADOR
TRINQUETE 3161037000
PASADOR 3141008300
RESORTE 3115077400
AMORTIGUADOR 3161052500
RODAMIENTO 3207
VALVULA BOLA 2"
VANE KIT 5021010290
GUIDE NUT 3115210800
RIFLE NUT 3115210700
BARRA ESTRIADA 3161036900
BARRENA 2.400 714-2438-65
BARRENA 3.200 714-3237-65
BARRENA 4.000 714-4036-65
BARRENA 12 0,80 90503754
TRINQUETE 3161037000
PASADOR 3115077400
RESORTE 3115077400
AMORTIGUADOR 3161052500
FLEXIBLE ENGRASADORA MANUAL
01
01
01
02
02
02
02
04
04
04
01
02
02
01
08
08
08
08
01
01
01
08
08
08
08
08
08
08
08
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
08
08
08
08
01
Valor
Sector
Matrícula
ENT. MAYER
ENT. MAYER
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
VENT.MONTT
VENT.MONTT
ENT. MAYER
VENT.MONTT
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
MAYER
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-.04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-04016
CI-.04016
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
CI-04008
Valor total
ROCDRILL 442
TOTAL
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
25.900
18.300
12.400
8.500
2.093
74.933
11.346
58.344
11.154
7.722
12.400
8.500
58.350
31.531
20.727
21.238
1.768
2.532
366.436
89.970
980.509
20.727
21.238
1.768
2.532
20.727
21.238
1.768
2.532
15.900
12.720
48.844
562.359
436.059
980.509
42.251
49.188
57.385
31.531
20.727
21.238
1.768
2.532
5.890
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
25.900
18.300
12.400
17.000
4.186
149.866
22.692
233.376
44.616
30.888
12.400
17.000
116.700
31.531
165.816
169.904
14.144
20.256
366.436
89.970
980.509
165.816
169.904
14.144
20.256
165.816
169.904
14.144
20.256
15.900
12.720
48.844
562.359
436.059
980.509
42.251
49.188
57.385
31.531
165.816
169.904
14.144
20.256
5.890
$ 556.365
181
ANEXO Nº 4
Nº 3
LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004
Repuesto
Cant.
Valor
Sector
Matrícula
01
01
01
01
02
01
01
02
01
$ 463.130
$
39.340
$ 185.626
$ 143.548
$
50.324
$
49.799
$ 143.548
$
50.324
$
49.799
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
ENT. MAYER
VENT.MONTT
VENT.MONTT
VENT.MONTT
CI-02017
CI-02017
CI-02017
CI-02017
CI-02017
CI-02017
CI-02015
CI-02015
CI-02015
Valor total
COMPRESOR XA 230
VENTILADOR 1202539600
PROTECTOR VENTILADOR 1616503700
PROTECCION VENTILADOR 1616499700
INTERRUPTOR 1089037601
AMORTIGUADOR 1613675204
AMORTIGUADOR 1619550602
INTERRUPTOR 1089037601
AMORTIGUADOR 1613675204
AMORTIGUADOR 1619550602
TOTAL
$
$
$
$
$
$
$
$
$
463.130
39.340
185.626
143.548
100.648
49.799
143.548
100.648
49.799
$
293.995
182
ANEXO Nº 5
APOYO FOTOGRAFICO DE EQUIPOS, DIAGRAMAS DE
DISPARO, TRONADURAS, REMOCION DE ROCAS Y
CORTES EN ROCA.
183
ANEXO N º5
Figura A5.a.- Escarpe de roca
Figura A5.b.- Trabajos en talud con perforadoras manuales
184
Figura A5.c.- Perforación de roca con perforadoras manuales
.
Figura A5.d.- Perforista y ayudante
185
Figura A5.e.- Equipo Hidráulico Tamrock Ranger 500.
Figura A5.f.- Mantención de Aguilón Tamrock Tánger 500.
186
Figura A5.g.- Maniobra de traslado en Balsa de Equipo Tamrock Ranger 500.
Figura A5.h.- Perforación con equipo Hidráulico Tamrock Ranger 500.
187
Figura A5.i.- Equipo Neumático Roc – Drill PC 442 ubicándose para perforar
Figura A5.j.- Equipo Roc – Drill PC 442 en faena de perforación
188
Figura A5.k.- Perforación en Talud con equipo Neumático Roc – Drill PC 442
Figura A5.l.- Perforación con Equipo Roc – Drill PC 442 en corte abierto
189
Figura A5.m.- Faena de Carguío de Barrenos
Figura A5.n.- Cuadrilla de Mineros, uniendo tiros con cordón detonante
190
Figura A5.o.- Diagrama de disparo con Nonel
Figura A5.p.- Diagrama de disparo con nonel en zanja
191
Figura A5.q.- Tronadura
Figura A5.r.- Remoción con excavadora de roca tronada
192
Figura A5.s.- Corte en roca Abierto
Figura A5.t.- Corte en roca cerrado
193
BIBLIOGRAFÍA
Referencias Bibliográficas
Ley 17.798 y su reglamento complementario sobre control de armas y
explosivos
NCh 124 Of. 1962, Detonadores – Muestreo, Inspecciones y Ensayos.
NCh 384 Of. 1955, Medidas de Seguridad en el Empleo de Explosivos.
NCh 386 Of. 1960, Medidas de Seguridad en la Inutilización y Destrucción de
Explosivos y Municiones.
Nch 383 Of. 1955, Medidas de Seguridad en el Almacenamiento de
Explosivos.
NCh 388 Of. 1955, Prevención y Extinción de Incendios en Almacenamientos
de Materias Inflamables y Explosivas.
NCh 392 Of. 19560, Envases Para el Almacenamiento y Transporte de
Explosivos y Municiones.
NCh 123 Of. 1962, Detonadores – Clasificación y Especificaciones.
194
NCh 2120/1 Of. 1998, Sustancias Peligrosas - Parte 1: Clase 1 – Sustancias y
Objetos Explosivos.
NCh 2190 Of. 1993, Sustancias Peligrosas - Marcas para Información de
Riesgos.
NCh 382 Of. 1998, Sustancias Peligrosas – Terminología y Clasificación
General.
SANZ CONTRERAS, JL. Manual para el control y diseño de voladuras en
Obras de Carretera. 1993
Referencias Electrónicas
SANDVIK, Manual de usuario y de partes Tamrock, Ranger 500.
(Disponible en: http://www.smc.sandvik.com/Sandvik/0120/Internet/Global/se0
2823.nsf/GenerateTopFrameset?ReadForm&menu=&view=http%3A//www.smc.sa
ndvik.com/Sandvik/0120/Internet/Global/se02824.nsf/Alldocs/Products*Drilling_eq
uipment*Surface_drills*Ranger*Ranger_500&banner=/Sandvik/0120/Internet/Glob
al/se02823.nsf/LookupAdm/BannerForm%3FOpenDocument
Consultado
en
Septiembre de 2005).
GENERATORSFORSALE, partes Roc Drill, Roc 442. (Disponible en:
http://translate.google.com/translate?hl=es&sl=en&u=http://www.generatorsforsale
.ca/drilling.html&prev=/search%3Fq%3DManual%2BRock%2BDrill,%2BRoc%2B4
42%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG
195
CODELCO,
Clasificación
de
las
rocas.
(Disponible
en:
http://www.codelcoeduca.cl/tecnico_profesional/asistencia_geologica/modulos/rec
onocimiento/rocas/rocas.html