PERFORACION Y VOLADURA DE ROCASERF-VOL.ppt

CRITERIOS TEORICOS PARA LA PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA SUBTERRÁNEA

1. PERFORACIÓN Y PERFORACIÓN Y
VOLADURAVOLADURA

2. PERFORACIÓN
El principio de la perforación se basa en el
efecto mecánico de percusión y rotación, cuya
acción de golpe y fricción producen el
astillamiento y trituración de la roca.
La perforación es la primera operación en la
preparación de una voladura. Su propósito es
abrir en la roca huecos cilíndricos denominados
taladros y están destinados a alojar al
explosivo y sus accesorios iniciadores.

3. CONDICIONES DE PERFORACIÓN
La calidad de los taladros que se perforan
están determinados por cuatro condiciones:
diámetro, longitud, rectitud y estabilidad.
Para conseguir una voladura eficiente la
perforación es muy importante así como la
selección del explosivo, este trabajo debe
efectuarse con buen criterio y cuidado.

4. VOLADURAS EN RAMPAS Y DESARROLLOS MINEROS
Son voladuras con una sola cara libre y que
requieren la creación de una segunda cara
libre, esta es lograda mediante la apertura del
arranque (Corte), luego se transforma en una
voladuras de banco anular.

5. GENERALIDADES
Condiciones básicas para voladuras en frentes:
• Cara libre o Alivio (relief).
•Trazo de perforación y alineamiento de los
taladros (alignment).
• Carga explosiva (charge).
•Secuencia de salidas (timming).

6. CICLO BÁSICO DE EXCAVACIÓN
El ciclo básico de una excavación comprende
la perforación y voladura y la secuencia es la
siguientes:
•Perforación de taladros.
•Cebado y carga de explosivo.
•Amarre del sistema de iniciación.
•Disparo.
•Evacuación de humos,ventilación,desatado,
control de estabilidad para la evaluación del
material volado.
•Evacuación del material volado.

7. PARTES DEL FRENTE
Para efectos de voladura el frente de pequeña a
mediana envergadura se divide en tres áreas:
1. Corte o arranque.
2. Núcleo o destroza.
3. Corona o contorno.
Secuencia de rotura que sigue el disparo:
Corte Núcleo Contorno

8. CONTORNO
NÚCLEO
CORTE
O ARRANQUE
c
b
a
B
c
b
a
c
b
a
B
PISO DEL TÚNEL (CRESTA DEL BANCO)
BANCO
TÚNEL
SIMPLE
TÚNEL
EN DOS
ETAPAS
PARTES DEL FRENTE

9. CORTES O ARRANQUES
El principio de la voladura en frentes reside en
crear una cavidad inicial, denominada corte,
cuele o arranque, esta cavidad sirve para crear
una segunda cara libre de gran superficie que
facilitara la rotura del resto de la sección. Los
taladros del núcleo y de la periferie trabajan
rompiendo la roca con dirección hacia dicha
cavidad.

10. CORTES O ARRANQUES
La función del arranque es formar la primera
cavidad en el frente cerrado de una rampa,
creando así una segunda cara libre para la
salida de los demás taladros, transformandose
en un “banco anular”.
El arranque requiere en promedio 1.3 veces
mas de carga por taladro para desplazar el
material triturado.

11. MÉTODOS DE CORTE
Los tipos de trazos de perforación para formar
una nueva cara libre ó cavidad de corte, son
dos:
1. Cortes con taladros en ángulo o cortes en
diagonal.
2. Cortes con taladros en paralelo.

12. CORTES EN DIAGONAL
El corte en diagonal consiste en perforar
taladros de forma angular con respecto al
frente, lo que permite que la roca se rompa y
despegue en forma diagonal, con un
“descostre sucesivo” hasta el fondo del
disparo. Los taladros deben ser perforados en
forma escalonada, uno tras otro conforme lo
permita el ancho del túnel(Método poco
usado).

13. CORTES EN DIAGONAL
Estos cortes pueden clasificarse en tres
grupos:
1. Corte en cuña de ejecución vertical (wedge
cut), corte en cuña de ejecución horizontal
(“v” o “w”) y corte piramidal. En los tres
casos los taladros son convergentes hacia
un eje o hacia un punto al fondo de la galería
a perforar.

14. 2. Cortes en abanico (fan cut) con diferentes
variantes. En este caso los taladros son
divergentes respecto al fondo de la galería.
CORTE EN DIAGONAL
3. Cortes combinados de cuña y abanico o
paralelo y abanico.

15. CORTE EN CUÑA
O EN “V” (WEDGE CUT)
A
A´
A
A´
60°

16. CORTE EN PIRAMIDE
O DIAMANTE (CENTRE CUT)
A A´
A
A´

17. CORTE EN CUÑA
DE ARRASTRE (DRAG O DRAW CUT)
A A´
A
A´

18. CORTE EN PARALELO
Los taladros son perforados paralelamente y
los Jumbos son los equipos mas adecuados
por que cuentan con brazos articulados en
forma de pantógrafo que facilitan el
alineamiento y dan precisión en la ubicación de
los taladros en el frente de voladura.

19. TIPOS DE CORTES PARALELOS
Los tipos de cortes usando taladros paralelos:
• Corte quemado.
• Corte cilíndrico con taladros de alivio.
• Corte escalonado por tajadas horizontales.
Presenta diferentes variantes de acuerdo a la
roca y la experiencia lograda.

20. CORTE EN PARALELO
A A´
A
A´

21. EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATIA
ENTRE LOS TALADROS
a b dc
a
b
c

22. TRAZOS DE ARRANQUE PARA
TÚNELES
TALADRO
DE ALIVIO
TALADRO
CARGADO
LEYENDA

23. TRAZOS DE ARRANQUE PARA TÚNELES II
LEYENDA
TALADRO DE ALIVIO
TALADRO CARGADO

25. ARRANQUE PARA FRENTE

26. DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIO
AL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE
B
B = 1,5 a 1,7 
Donde  es el diámetro mayor

27. ESQUEMA GEOMÉTRICO GENERAL DE UN CORTE DE
CUATRO SECCIONES CON TALADROS PARALELOS
B
4
B
1
B
2
B
3
B
3
D
2
D
1
LADO DE LA SECCIONSECCION DEL CORTE VALOR DEL BURDEN
PRIMERA B
1
= 1,5 * D
1
B
1
* 2
SEGUNDA B
2
= B
1
* 2 1,5 * B
2
* 2
TERCERA B
3= 1,5 * B
2 * 2
1,5 * B
3 * 2
CUARTA B
4
= 1,5 * B
3
* 2

1,5 * B
4
* 2

28. Notas importantes:
•La única superficie libre en voladura de
túneles, piques o chimeneas viene a ser el
frente de ataque. Considerar que la rotura de
la roca se realiza en condiciones de gran
confinamiento.
•Cuanto más pequeña sea la sección del
frente a disparar, se requerirá mayor carga
especifica de explosivo por metro cúbico a
romper .
•El burden y espaciamiento son cortos,
especialmente en el área del arranque.

29. DENOMINACIÓN DE LOS TALADROS
Los taladros se distribuirán alrededor del
arranque desde el área central de la voladura,
siendo su denominación la siguiente:
ALZAS
DE ROTURA
AYUDAS
ARRANQUE
CUADRADOR
AYUDAS
ARRANQUE
ALIVIO
ARRASTRE
AVANCE
F
R
E
N
T
E
ALZAS
C
U
A
D
R
A
D
O
R
E
S
AYUDAS DE
ARRANQUE
ARRANQUE
DE ROTURA
ARRASTRES

30. ALZAS
DE ROTURA
AYUDAS
ARRANQUE
CUADRADOR
AYUDAS
ARRANQUE
ALIVIO
ARRASTRE
AVANCE
F
R
E
N
T
E
ALZAS
C
U
A
D
R
A
D
O
R
E
S
AYUDAS DE
ARRANQUE
ARRANQUE
DE ROTURA
ARRASTRES

31. DISTANCIA ENTRE TALADROS
Normalmente varían: arranque de 15 a 30 cm ,
ayudas de 60 a 90 cm y en los cuadradores de
50 a 70 cm.
Como regla práctica se estima una distancia de
2 pies (60 cm) por cada pulgada del diámetro
de la broca.
Los taladros periféricos (alzas y cuadradores)
se deben perforar a unos 20 a 30 cm del límite
de las paredes del túnel, para facilitar la
perforación y para evitar la sobre rotura, en
voladura normal.

32. CONDICIONES FUNDAMENTALES
DE LOS TALADROS
A. Diámetro.
B. Longitud.
C. Rectitud.
D. Estabilidad.

33. En los taladros paralelos, es necesario perforar los
del techo y piso con cierto ángulo.
Si estos ángulos se exageran los resultados serán
negativos por sobrerotura.

34. ERRORES PERFORACIÓN
• HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO
• DESVIACIONES EN EL PARALELISMO
AVANCE

35. • INTERSECCION ENTRE TALADROS
AVANCE
SOBRECARGA
SIN CARGA
• SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA)
SOBRECARGA
ERRORES PERFORACIÓN

36. GALERÍAS: APERTURAS EN DOS ETAPAS
CORTE PARALELO
BANCO
1
1
2 2

37. LABORES DE MINA
• BREASTING: CON TALADROS SOBRE CABEZA HORIZONTALES

38. TAJEOS DE MINA
• CON TALADROS SOBRE CABEZA VERTICALES

39. TAJEOS DE MINA
• CON TALADROS SOBRE CABEZA INCLINADOS

40. TAJEOS EN VETAS

• TRAZOS DE MINA
1
3
5
2
4
1
3
5
1
3
5
2
4
6
TRAZO TRIANGULAR TRAZO CUADRADO

41. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL
1
2 3
4
5
67
8 9
10 11
12
14
15
13
16
17
18 19
FRENTE
CORTE
LONGITUDINAL
SALIDA DEL
ARRANQUE
14
15 y 16
10 y 11
4
1
5
1
8 y 9
17
12 y 13
2 y 3
ARRANQUE PARALELO

42. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL
1
2 3
4
5
6 7
89
10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
10
11 y 12
4, 6 y 7
1
1
5, 8, 9, 17 y 18
15, 16, 19 y 20
FRENTE
CORTE
LONGITUDINAL
SALIDA DEL
ARRANQUE
ARRANQUE ANGULAR

43. ALCANCES PARA FRENTES
•Longitud uniforme de los taladros de
perforación.
•Uso de brocas rimadoras.
•Control del punto de dirección y gradiente.
•Controlar la corona de la labor para una
buena estabilidad de la roca.
•Pintando de la malla de Perforación.
•Control del paralelismo de los taladros.

44. Recomendaciones:
Utilizar guiadores(atacadores) como minimo
tres para controlar un buen paralilismo en la
perforación
Para la perforación de cada taladro se debe
mover la maquina para obtener un buen
paralelismo en la perforación de los taladros y
no estacionar en un solo punto la maquina, la
cual crea desviaciones de los taladros
Utilizar cucharilla para la limpieza de los
ditritos de los taladros perforados y uso del
suplete.

45. Recomendaciones:
Utilizar el explosivo adecuado de acuerdo al
comportamiento del rocoso masizo y a la
dureza de la roca
Utilizar los accesorios de voladura (carmex) de
acuerdo a la profundidad de la perforación de
los taladros
Utilizar los tacos(Cartones, bolsitas de arcilla)
en Frentes, Chimeneas, Sub niveles, Tajeos,
etc. Para obtener un buen resultado en la
voladura.

46. •BUENA FRAGMENTACION, REDUCE COSTOS DE
CARGUIO, TRANSPORTE Y CHANCADO
•BUEN AVANCE POR DISPARO, REDUCE EL COSTO
POR METRO O TM ROTA
•EXCELENTE PERFIL DE LA LABOR, CREA MENOS
CONDICIONES INSEGURAS Y SALVA VIDAS

PERFORISTAS, EFECTUEMOS LA CALIDAD DE
PERFORACION