ECUCIONES PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN BANCO A CIELO ABIERTO

ECUACIONES PARA EL CALCULO DE VOLADURAS PROY-032-DT004-060107- www.telefonica.net/web2/galloman/

Javier Gallo Laya-2006

ECUCIONES PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN BANCO Y OTRAS VOLADURAS A CIELO ABIERTO. PROY-032-DT-004-DISEÑOVOL



INDICE ECUCIONES PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN BANCO Y OTRAS VOLADURAS A CIELO ABIERTO. 1.DATOS DE PARTIDA INICIALES 2.PROPIEDADES DE LAS ROCAS 3.PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS 4.CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO NECESARIO 5.GEOMETRÍA DE LA VOLADURA. PIEDRA Y ESPACIMIENTO, SOBRE PERFO 6.FRAGMENTACION-DESPLAZAMIENTO 7.PROYECCIONES 8.VIBRACIONES 9.ONDA AEREA 10.SECUENCIAS DE ENCENDIDO



1.DATOS DE PARTIDA INICIALES O CONOCIDOS



TABLA-1 DATOS DE PARTIDA. OBRA FECHA DATOS DEL MACIZO

LITOLOGÍA DESCRIPCIÓN DENSIDAD RESISTENCIA COMPRESIÓN

RESISTENCIA A TRACCIÓN

VELOCIDAD ONDAS P

RQD TIPO DE JUNTAS ESPACIMIENTO MEDIO DE LAS JUNTAS-Volumen de bloque

Angulo de fricción CONDICIONES DE HUMEDAD

DATOS DE LA VOLADURA

DIMETRO DE PERFORACIÓN

ALTURA DE BANCO EXPLOSIVOS DE FONDO

TIPO DENSIDAD PRP VELOCIDAD DETONACIÓN

EXPLOSIVOS DE COLUMNA

TIPO DENSIDAD PRP VELOCIDAD DETONACIÓN

DATOS DE ESTRUCTURA MAS CERCANA

TIPO ESTRUCTURA



TABLA-1 DATOS DE PARTIDA. SEGÚN UNE Y DIN DISTANCIA EN PLANTA

POSICIÓN DE LA ESTRUCTURA

DATOS DE LA EPLOTACION

GENERAL FOTOGRAFIA DEL MACIZO



2.PROPIEDADES DE LAS ROCAS



TABLA-2[13]: PROPIEDADES GENERALES DE LAS ROCAS.



TABLA-3[19]. PROPIEDADES GENERALES DE LAS ROCAS.



TABLA-4[10]- VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS P SEGÚN DIFERENTES LITOLOGÍAS.



TABLA-5[10]. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS P Y DENSIDAD DEL MACIZO (GRANITOS)



TABLA-6 [10]. RELACIÓN ENTRE LA FRACTURACIÓN Y LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ROCAS.



TABLA-7[18]. DENSIDADES DE DIVERSAS ROCAS



TABLA-8[14].DENSIDADES DE LAS ROCAS

PROPIEDADES DE LAS ROCAS



TABLA-9[14].DENSIDADES DE LAS ROCAS



TABLA-9[10]. RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LA ROCA



TABLA-10[10]. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN MEDIANTE PRUEBAS DE CAMPO.



TABLA-11[10]. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA MEDIANTE EL INDICE DE CARGA EN PUNTA.



TABLA-12[10]. DETERMINACIÓN DEL ANGULO DE ROZAMIENTO MINIMO DE LAS FISURAS DE UN MACIZO. FISURAS PLANAS. SITUACIÓN RESIDUAL



TABLA-13[10].GRADO DE FISURACIÓN Y CORRELACION CON EL TAMAÑO DE BLOQUE



TABLA-2-14[10]. PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR DE FORMA PRECISA EL TAMAÑO DE BLOQUE A PARTIR DEL RMI









TABLA-2-15[16]. CORRECCION DE LA VELOCIDAD DEL PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS P EN FUNCION DEL GRADO DE GRACTURACIÓN. PARA GRANITOS.



TABLA-2-17[16].CALCULO DE LA CONTANTE DE ROCA C EN FUNCION DE RC



3.PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS



TABLA-3-1. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS



TABLA-3-2. CALCULO DE LA PRESION DE DETONACIÓN, DE LA PRESION DE BARRENO Y DE LA IMPEDANCIA EXPLOSIVO-ROCA.



4.CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO NECESARIO



TABLA-4-1[18]. CALCULO CONSUMO ESPECIFICO PARA VOLADURAS CON DINAMITAS GELATINOSAS Y ANFO.

CONSUMO ESPECIFICO RECOMENDADO SEGÚN VOLABILIDAD DE LAS ROCAS.




CONSUMO ESPECIFICO EN FUNCION DE LA VELOCIDAD ONDAS P




CONSUMO EN FUNCION DEL TIPO LITOLOGÍA












TABLA-4-7[16].CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO MEDIANTE EL INDICE DE VOLABILIDAD



TABLA-4-7[16].CALCULO DE LA PERFORACIÓN ESPECIFICA RECOMENDABLE EN FUNCION DEL DIAMETRO DE BARRENO Y DEL TIPO DE ROCA.



TABLA-4-7[16].CALCULO DEL CONSUMO ESPCIFCICO.( MUY COMPLEJO DE UTILIZAR).

MUY COMPLEJA DE APLICARSE. SE PRECISA CONOCER LA ENERGIA ESPECIFICA POR M2 NECESARIA PARA ROMPER LA ROCA.



TABLA-4-8[]: CONSUMOS ESPECIFICOS PIEDRA Y ESPACIAMIENTO.



5.GEOMETRÍA DE LA VOLADURA. PIEDRA Y ESPACIMIENTO



TABLA-5-1[].ECUACIONES BASICAS PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN BANCO. DISEÑO DE COMPROBACIÓN. B(M)=DIAM PERFORACION EN IN T:=0,7-1 B J:=0,3 J>=10D S:=1,25B S:=1 A 1,6 B LF:=1,0-1,3 B CE=0,25-0,5 KG/M3. LO MAS HABITUAL 0,3 KG/M3 VALIDOS PARA ROCAS DE RESISTENCIA MEDIA.



TABLA-5-2[].ECUACIÓN DE KONIA.



TABLA-5-3[]. ECUACIONES DEL USBM B(MM)=K*D(MM) K SE LEE EN LA TABLA DE ABAJO

CALCULO DE LA PIEDRA SEGÚN EL TIPO DE EXPLOSIVO Y SU DENSIDAD TABLA-5-4[]. VALORES DE LA PIEDRA MÁXIMA SEGÚN LANGEFORS.

PIEDRA MÁXIMA SEGÚN LANGEFORS



TABLA-5-5[]. VALORES DE LA PIEDRA MÁXIMA SEGÚN US-ARMY.

SE SUPONE QUE S=B.



TABLA-5-6[]. VALORES DE LA PIEDRA SEGÚN LOPEZ JIMENO



TABLA-5-7[]. VALORES DE LA PIEDRA MÁXIMA SEGÚN LA COMPAÑÍA UEE



TABLA-5-8[]. CALCULO DE LA PIEDRA SEGÚN LANGEFORS.

T:=0,7-1 B J:=0,3 J>=10D S:=1,25B S:=1 A 1,6 B LF:=1,0-1,3 B CE=0,25-0,5 KG/M3



TABLA-5-8[]. CALCULO DE LA PIEDRA SEGÚN LANGEFORS. SIMPLIFICADO.

LB

R1

R2



6.FRAGMENTACION



TABLA-6-1[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGÚN LARSON

C= constante de roca.



TABLA-6-1[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGÚN LARSON



TABLA-6-2[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGÚN SVEDEFO.



TABLA-6-3[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGÚN MODELO DE KUZ-RAM

A=RC/10 (factor de Protodyakonov) RC=resistencia a compresión en MPa Q=QB*PRP/115 PRP=Potencia relativa del explosivo al ANFO (anfo=100, TNT= 115) QB=carga de explosivo en el barreno en kg (relativa al anfo) Q=carga relativa al TNT en el barreno QB=(QF*PRPF)+(QC*PRPC)/(QF+QC) (QF,QC)=CARGAS DE FONDO Y COLUMNA KG (PRPC,PRPF)= POTENCIAS RELATIVAS DEL EXPLOSIVO




SE MULTIPLICA POR 1,1 SI LAS VOLADURAS SON AL TRES BOLILLO

SI N AUMENTA = SALEN GRANULOMETRIAS MAS GRUESAS SI N DISMINUYE = SALEN GRANULOMETRIAS MAS FINAS




P=100-R

SI SE HACE <X>=X50 MODELO KUZ-RAM



TABLA-6-4[]. TAMAÑO MÁXIMO DE FRAGMENTO SEGÚN EL CONSUMO ESPECÍFICO.



TABLA-6-5[]. DESPLAZAMIENTO DEL MATERIAL VOLADO SEGÚN EL CONSUMO ESPECÍFICO.



7.ALCANCE DE LAS PROYECCIONES ACCIDENTALES.



TABLA-7-1[].ALCANCE DE LAS PROYECCIONES INCONTROLADAS. MODELO 1.










D= DIAMETRO EN IN POWDER FACTOR= CONSUMO ESPECIFICO EN LB/YD3 (=0,597 KG/M3) L=DISTANCIA DE PROYECCIÓN EN FT

MODELO-USACE



8.VIBRACIONES



TABLA-8-1[].VELOCIDAD DE VIBRACION. MODELO ISEE-DU PONT-ORIAD Y OTROS.



TABLA-8-2[].VELOCIDAD DE VIBRACION. ORIAD-USBM



TABLA-8-3[].VELOCIDAD DE VIBRACIÓN. MODELO GALLO. www.telefónica.net/web2/galloman/









TABLA-8-4[].VELOCIDAD DE VIBRACIÓN. VALORES MAS PROBABLES PARA TODAS LAS LITOLOGÍAS.

D=distancia (ft o m) W= peso de explosivo (lb o kg) Para primeras estimaciones tomar α=0,5 (para cargas cilíndricas y/o a cortas distancias) (habitual) β=-1,6 Habitual Tambien pueden tomar estos otros valores α=1/3 (para cargas esfericas y/o a largas distancias distancias) (no habitual) β entre –0,8 y -2. H según diversos autores varía. H=172 H=1140 H=1725 H=4316 Para una primeras aproximacion del valor mas probable tomar H=1140 a 1725, α=0,5, β=-1,6



9.ONDA AEREA



TABLA-9-1[].NIVELES DE ONDA AEREA. MODELO ISEE.



10. SECUENCIACION DE BARRENOS



TABLA-10-1[].RETARDO ENTRE BARRENOS DE DISTINTAS FILAS.

TR= tiempo de retardo entre barrenos (TRB) por pie de largo del espacimiento (B) TRF=2-3 TRB (UEE)



TABLA-10-2[].TIEMPO DE RETARDO ENTRE BARRENOS DE UNA MISMA FILA PARA NO GENERAR VIBRACIONES.

TH= tiempo de retardo entre barrenos (TRB) por pie de largo del espacimiento (S) TRB>10 ms para no producir vibraciones TRB(ms)= 4 – 8 *B(m) B= piedra. TRB= Tiempo de retardo entre barrenos de una misma fila.



ANEXO 1. ECUACIONES DEL TIRO PARABOLICO DE UN PROYECTIL QUE SE DESPLAZA DENTRO DE UN CAMPO GRAVITATORIO Y EN UN MEDIO VACIO



XMAX PARA Y=0 XMIN=0 Si el talud tiene una altura h. Hacer xmax cuando y=-h



BIBLIOGRAFÍA [1] LANGEFORS, U. (1972): Técnica Moderna de Voladuras, Ed. Urmo, Bilbao.

[2] LÓPEZ JIMENO, C. (1987): Manual de Perforación y Voladura de Rocas, Instituto

Tecnológico Geominero de España, Madrid.

[3] US. ARMY (1974): Drill and Blasting, Engineering Manual 1110-2-3800,U.S. Army Corps of

Engineers, Washington, D.C.

[4] U.S. ARMY (1989), Blasting Vibration Damage and Control and Noise Prediction,

Engineering Technical Letter 1110-2-142, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, D.C.

[5] DU PONT, L. (1998): Blaster´s Handbook, International Society of Explosives Engineers,

Cleveland, Ohio.

[6] ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 0380-1-85 del Reglamento General de Normas Básicas de

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[7] FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (1988): High-Speed Ground Transportation

Noise and Vibration Impact Assessment,U.S. Departament of Transportation, Washington,

D.C.

[8] GALLO LAYA, J. (1999): Registro De Vibraciones y Onda Aérea Generadas Por Voladuras,

Manual de Operación OM-1004-1, Departamento de Ingeniería Minera, Universidad del País

Vasco.

[9] HOEK, E. (1997): Rock Engineering, Universidad de Toronto, Toronto.

[10] PALSTROM

[11] ITGE (1987): Factores geomecánicos que influyen en la selección de Equipos de Arranque,

Instituto Tecnológico Geominero de España, Madrid.

[12] PAL ROY, R., SINHG, B. (1991) Blasting in Ground Excavation and Mining, Central Mining

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[13] UEE (1999): Explosivos y Accesorios, Union Española de Explosivos, Madrid.

[14] FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (1988): “Rock Blasting And Overbreak

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D.C.

[15] GALLO LAYA, J. (2001): Software PRG-21-PIEDRA/PEGADIS, Departamento de

Ingeniería Minera, Universidad del País Vasco.

16 ITGE. Caracterizacion Macizos arranque

17 ITGE Mecanica de rocas aplicada

18 USBM- GEOLOGY FIELD MANUAL

19 Tecnologia de explosives del salchi

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