Segundo Cuestionario (Final )

7/26/2019 Segundo Cuestionario (Final )

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERIA

Escuela Acadmico Profesional De Ingeniera Civil

CUESIONARIO N 02

1. Cmo inte!iene "#$ %##%te&$ti%#$ 'eo"'i%#$ (e "o$ e$t#to$ o%o$o$ en"# !o"#()#*

Segn (Correa, 2009), en el diseo de voladuras, las caractersticas fsicas,qumicas y mecnicas de las rocas, (entre otras de sus roiedades) as como laestratigrafa y los rasgos estructurales del maci!o rocoso, "uegan un ael imortanteues determinan la geometra de la voladura#

$roiedades fsicas y mecnicas de las rocas

%l anlisis que se resenta a continuaci&n es un resumen e'trado del manual

de erforaci&n y voladuras de rocas# as roiedades fsicas y mecnicas ms

imortantes de las rocas que influyen sore el uen diseo de una voladura, son*

a densidad%n general, las rocas de a"a densidad se deforman y romen con

facilidad, requiriendo un factor de energa relativamente a"o, en tanto que

las rocas ms densas demandan de una mayor cantidad de energa ara

lograr una fragmentaci&n satisfactoria, as como un uen desla!amiento y

eson"amiento del material volado# %n rocas con alta densidad, ara que el

emu"e imartido or los gases sea el adecuado, deen tomrselas

siguientes recauciones* aumentar el dimetro de erforaci&n ara elevar

de esta manera la resi&n de arreno, reducir el esquema y modificar la

secuencia de encendido, me"orar la efectividad del retaque con la finalidad

de aumentar el tiemo de actuaci&n delos gases y oligarlos a

que escaen or el frente lire y no or el mismo arreno yutili!ar e'losivos con una alta energa de emu"e# %ste armetro es qui!

el ms utili!ado en las e'resiones que ermiten determinar armetros

geom+tricos tales como el urden, ero tami+n en la determinaci&n de la

imedancia

as resistencias estticas

as resistencias estticas a la comresi&n y a la tracci&n, se

utili!an como armetros indicativos de la atitud de la roca a la

voladura# e esta forma, defini& el ndice de volailidad, como la relaci&n

resistencia a la comresi&n -resistencia a la tracci&n, de modo que un

mayor valor de esta relaci&n estara asociado con una mayor facilidad ara

fragmentar la roca# Conviene igualmente determinar las resistencias a la

comresi&n tria'ial estticas ara tener una idea del incremento de

esfuer!o de la roca roducto de dic.o confinamiento# %stos armetros

ingresan en un sinnmero de formulaciones asociadas con el consumo de

aceros de erforaci&n y con el consumo esecfico, entre otros de los

armetros ms imortantes de la voladura# (Correa, 2009)

Geo"o' A+"i%#(# _ DR. ING.Gi",eto C)-#(oV$/)e-


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Fi'. 1.1.Curvas %sfuer!o de comresi&n a'ial / eformaci&n unitaria a'ial / eformaci&n unitaria diametral /eformaci&n unitaria volum+trica

Re$i$ten%i#$ (inmi%#$%l tratamiento racional de los rolemas reales oliga a considerar

las resistencias dinmicas# as resistencias de las rocas aumentan con la

velocidad de carga udiendo llegar en algunos casos a alcan!ar valores

entre y 1 veces sueriores a las estticas# %s or ello que uede ser

astante conveniente, determinar en el laoratorio las resistencias al

imacto, (a fin de determinar, or e"emlo, el ndice de imacto, relaci&n

traa"o esecfico de imacto a resistencia a la comresi&n simle) a fin de

seleccionar e'losivos que desarrollen en las aredes del arreno,esfuer!os inferiores o iguales a la resistencia a la comresi&n dinmica de

la roca o rovocar una variaci&n en la curva $resi&n/3iemo, mediante el

desacolamiento de la carga dentro del arreno#

T#,"# 1#1 Comaraci&n de algunas roiedades dinmicas y estticas de algunos tios de rocas

Ensayos dinmicos Mrmol

Arenisca A

Arenisca B

Granito

elocidad de a!licaci"ndel esfuer#o$

kg /cm2

/seg

1.7x106

1.4x106

1.5x 106

1.5x 10

Esfuer#o de rotura$

kg /c m2

215 220 190 170

Deformaci"n en la falla$d$ micras

490 610 460 630

E$ kg /c m2

51x 104

64x104

40x104

30x10



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Ensayos estticos Mrmol

Arenisca A

Arenisca B

Granito

elocidad de a!licaci"ndel esfuer#o$

kg /cm2

/seg

1.1 1.8 0.5 2.2

Esfuer#o de rotura$

kg /c m2

53 80 29 53

Deformaci"n en la falla$d$ micras

145 410 370 510

E$ kg /c m2

47 x 104

19x 104

10x104

12x 10

as anteriores consideraciones onen de manifiesto la necesidad de

.acer intervenir en los clculos ara voladura el efecto de las roiedades

dinmicas en lugar de las estticas, en diseos de voladura# Segn esto,

entonces, la recomendaci&n es, en rinciio, tomar un valor de or lo

menos veces la resistencia a la comresi&n simle como su equivalente

en resistencia a la comresi&n simle dinmica, en tanto que su m&dulo de

deformaci&n, udiera ser del orden de 2 veces el corresondiente

al m&dulo en comresi&n simle# Con estas consideraciones, uede

entrarse a.ora a deducir la tenacidad y la resiliencia dinmicas,

fundamentales ara el clculo energ+tico de las voladuras#

L# +oo$i(#(Se trata de la orosidad intergranular, rimaria o de formaci&n, cuyadistriuci&n en el maci!o udiera considerarse uniforme y que genera

efectos como la atenuaci&n de la energa de la onda de c.oque y

la reducci&n de la resistencia dinmica a la comresi&n y,

consecuentemente, un incremento de la trituraci&n y orcenta"e de finos# %l

traa"o de fragmentaci&n en rocas muy orosas, se reali!a, casi en su

totalidad, or la energa de emu"e, lo que oliga a utili!ar e'losivos con

una elevada energa de emu"e, sacrificando la energa de tensi&n,

mediante el desacolamiento de las cargas ya retener los gases de las

voladuras a alta resi&n con un adecuado dimensionamiento dela longitud

y tio de retaque# (4o.anty, 1995)

L# C#+#%i(#( (e Amoti')#%in E$+e%&i%#.$uesto que las rocas no constituyen un medio elstico, arte de la

energa de la onda de tensi&n que se roaga a trav+s de +l, se convierte

en calor deido a la Caacidad de 6mortiguaci&n %secfica, C6%, la cual

determina la disoniilidad de las rocas ara atenuar la onda de tensi&n

generada or la detonaci&n# %ste armetro vara de un tio de roca a otro,

tomando valores de 0,02 a0,05 ara los granitos, .asta 0,07 a 0, ara las



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areniscas8 esto es, aumenta con la orosidad, ermeailidad, diaclasas,

contenido de .umedad y, or suuesto, con los esesores y el grado de

alteraci&n deido a la meteori!aci&n# a fracturaci&n deida a la onda de

tensi&n, aumenta conforme disminuye C6%# 6s, or e"emlo, los

.idrogeles son ms efectivos en formaciones duras y cristalinas que enmateriales landos y descomuestos8 en estos ltimos es ms adecuado el

6:; a esar de su menor energa de tensi&n#

L# %on()%ti!i(#(:ugas o derivaciones de corriente ueden resentarse cuando los

detonadores se colocan dentro de arrenos en rocas de ciertaconductividad, como los sulfuros comle"os o las magnetitas, yesencialmente cuando las rocas son arasivas y e'iste agua en el entornode la ega#

L# !e"o%i(#( (e "# on(# "on'it)(in#"a velocidad de la onda longitudinal es la velocidad a la cual la roca

transmitir las ondas de comresi&n* mientras ms densa y .omog+nea

sea la roca, ms eficientemente se roagarn las ondas# a velocidad de

detonaci&n del e'losivo requerido, se determina mediante las

caractersticas de roagaci&n de las ondas en la roca, estando en una

relaci&n directa# %ste armetro es vital en el uen mane"o de una

voladura, ues determina no s&lo la imedancia del terreno sino tami+n,

es un armetro que ermite determinar la viraci&n que roducir el

e'losivo en el terreno#

E" m()"o (e e"#$ti%i(#(

%s la medida de la rigide! de la roca8 esto es, la medida de lacaacidad que tiene la roca a contrarrestar o resistir la deformaci&n#

4ientras mayor sea este m&dulo, mayor oosici&n resentar la roca ara

ser fracturada#

L# e"#%in (e oi$$on4ide el grado en el que un material dilata o comrime su rea de

secci&n transversal erendicular al esfuer!o# a relaci&n de $oisson no

tiene ninguna influencia en la determinaci&n de las caractersticas de la

voladura de las rocas e'ceto que una relaci&n menor est asociada con la

mayor roensi&n de la roca al refracturaminento (reslitting)#

E" &n(i%e (e e+#n$inSe refiere al aumento de volumen que ocuara un metro cico de

roca en anco, al ser volado# eende de la granulometra y de su grado

de acomodaci&n# as anteriores, y otras roiedades de las rocas

influencian tanto la erforaci&n como la voladura, lo cual es ien conocido

or los e'ertos en e'losivos, ms lo que se ercie astante claramente

es que aun as se ignoran, lo cual uede dar lugar a voladuras menos

eficientes#



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D)e-# 3 +enet#%ina fracturaci&n eficiente y econ&mica del material rocoso, se rige en

gran arte or la alicaci&n e'itosa de taladros erforadores, ya sean

de ercusi&n o rotaci&n# 6 causa delas muc.as variales involucradas, estetema .a sido algo difcil de interretar, or la diversidad de reglas que

sugieren la cantidad de energa que dee utili!arse ara erforar cualquier

anco de roca en articular# as llamadas


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Fi'. 1.2. %squema de erforaci&n en un maci!o .eterog+neo#

Fi'. 1.4.$erfil de terreno mostrando una estratigrafa astante inclinada y diferentes esesores de anco#Su&ngase que el o"etivo sea eneficiar el anco oscuro#



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Fi'. 1.5.%n este caso, el anco a eneficiar es el que se encuentra dea"o del estrato oscuro#

Aasgos estructurales

Segn (4o.anty, 1995) a caracterstica ms imortante de todos los

maci!os rocosos es la resencia de discontinuidades8 en efecto, todas las rocas

en la naturale!a, as como todos los maci!os rocosos, oseen algn grado de

discontinuidad, microfisuras, macrofisuras, cavidades, etc# que influyen de manera

decisiva en las roiedades fsicas y mecnicas de las rocas y los maci!os, y, or

consiguiente, en los resultados de las voladuras# as suerficies de discontinuidad

en el maci!o ueden ser de distintas clases* estratificaci&n, laminaci&n, foliaci&n

rimaria, esquistosidad, i!arrosidad, fracturas, "untas, etc# ic.as

discontinuidades ueden estar aiertas, cerradas o rellenas, y or ende, e'.iir

diferentes grados de transmisi&n de la energa del e'losivo# os laios de estas

discontinuidades reresentan suerficies lanas en donde se refle"an las ondas de

c.oque atenuando y disiando la energa roducida or el e'losivo# a

fragmentaci&n est influenciada or el esaciamiento entre arrenos,


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ngulos agudos y roduciendo grandes loques en las !onas con ngulos

otusos# $ara evitar estos inconvenientes, que influyen muc.as veces en la

transmisi&n de imortantes viraciones al terreno, las cargas de e'losivo deen

colocarse referentemente "unto a !onas con ngulos otusos y el esaciamiento

entre arrenos dee ser aralelo a las direcciones de los lanos de fractura#6dems de estos rocedimientos, se recomienda una rerogramaci&n de las

secuencias de encendido delas cargas, con la finalidad de crear la m'ima

suerficie lire desu+s de cada detonaci&n, circunstancia que deende de la

geometra de fracturaci&n del maci!o rocoso# Cuando es osile modificar el

dimetro de los arrenos, conviene utili!ar dimetros ms equeos al interior de

!onas ms fracturadas, ara controlar me"or la fragmentaci&n y los imactos

amientales resultantes# as discontinuidades en el maci!o rocoso tienen gran

influencia sore el diseo y e"ecuci&n de las voladuras ya que ueden utili!arse

como un indicativo reliminar de la fragmentaci&n* el esaciamiento entre

discontinuidades, uede* a/ ;ligar a un esaciamiento menor entre arrenos con

el fin de minimi!ar sus efectos adversos en la fragmentaci&n de la roca# / Aeducirlos requerimientos de energa del e'losivo ara una uena

fragmentaci&n# c/ $ermitir el emleo de e'losivos con alta roducci&n de gases

como el 6nfo, ara roducir el desla!amiento del material durante la voladura# d/

%stalecer como clave de la fragmentaci&n y el control estructural, la orientaci&n

del frente de e'lotaci&n resecto a la orientaci&n de las discontinuidades#

Fi'. 1.6.%saciamiento reducido entre arrenos en maci!os fracturados ara una alta fragmentaci&n#



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Fi'. 1.7.%saciamiento amlio entre arrenos en maci!os fracturados ara una a"a fragmentaci&n#

Fi'. 1.8.:amilia de discontinuidades formando ngulos resecto de la cara lire#

Fi'. 1.9.:amilia de discontinuidades aralela a la cara lire#

ESTUDIO DEL MACI:O ROCOSO



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%s muy conveniente conceir el maci!o rocoso en t+rminos de la

distriuci&n de tamao de loques, de la misma forma que se estudia el suelo

desde el unto de vista de su granulometra, uesto que las caractersticas de

fragmentaci&n natural de aqu+l y el tamao de los loques resultantes, son de vital

imortancia frente a la definici&n de la direcci&n del frente de corte, sucomortamiento en la trituraci&n y molienda, li'iviaci&n, e'cavailidad, erforaci&n

y voladura, as como sus efectos sore la resistencia del maci!o y su estailidad#

DISE;O DE VOLADURAS ATENDIENDO AL CONTROL GEOESTRUCTURAL

%l correcto diseo de una voladura dee atender no s&lo la geometra de la

malla, las caractersticas de los e'losivos, y la resistencia de la roca intacta, sino

que adems dee incluir como armetro fundamental, el control geoestructural

(orientaci&n relativa del frente y direcci&n de salida de la voladura resecto a la

actitud de las discontinuidades ms imortantes) que los diferentes tios de

discontinuidad imonen al maci!o rocoso# 6 continuaci&n se resenta un resumen

grfico del control que imone la orientaci&n de los estratos# 3oda diaclasa secaracteri!a or la inclinaci&n y la direcci&n8 adicionalmente, todo corte, sea vial o

de roducci&n de material de cantera, se caracteri!a igualmente or su direcci&n e

inclinaci&n# Si ien es cierto que estos ltimos son fcilmente modificales a

criterio del diseador, las diaclasas son intrnsecas y or tanto inmodificales8 de

acuerdo con lo anterior, tanto ara el anlisis de estailidad de cortes, como ara

la me"or roducci&n de los materiales de cantera, deen tenerse en cuenta estos

cuatro armetros#

2. G#i/)e (i$e


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al erfil del terreno, denominndoseles or ello


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Fi'. 2.1. Cortes ara media ladera

,. Fom#%in (e t#")(e$ o%o$o$ %on (i&%i" e$t#tii%#%in



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Fi'. 2.2. 3aludes con estratificaci&n difcil

%. Vo"#()# +## %#n#"e$

Fi'. 2.4.%'cavaci&n de canales y rofundi!aci&n deisos con voladuras

(. Vo"#()# +## %#nte#$



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Fi'. 2.5.Doladuras ara colaso de canteras

e. Vo"#()# +## ##n/)e en )n t=ne"



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Fi'. 2.6. %squema de arranque de voladura

Fi'. 2.7. Doladura ara tnel#. Vo"#()# +## #%on(i%ion#miento (e )n teeno +## )n# ),#ni-#%in

3 -on#$ (e +#/)e

4. >#'# )n "i$t#(o (e e+"o$i!o$ /)e $e )ti"i-#n en "# #%t)#"i(#( +##?#%e !o"#()#$@ (on(e in(i/)e e" nom,e (e" e+"o$i!o@ %om+o$i%in/)&mi%#@ $) +oten%i# e+"o$i!# 3 e" +e"i'o (e $) m#ni+)"#%in.



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Segn el autor (&e!, 199E) los e'losivos industriales de uso civil se dividen

a su ve! en dos grandes gruos, que en orden de imortancia or nivel

de consumo y no de aarici&n en el mercado son*

A. A'ente$ E+"o$i!o$%stas me!clas no llevan, salvo algn caso, ingredientesintrnsecamente e'losivos# os rinciales son*

6nfo

Fi'. 4.1.Sacos de 2 Filogramos conteniendo 6:;#

Se utili!a amliamente en las voladuras de suelos rocosos de tio medio a

lando

- omre del e'losivo* 6:; o 6:;, del ingl+s* 6mmoniumitrate / :uel ;il#

3N H4N O3+C H2 3N2+7H2O+CO2

- Comosici&n qumica* 4e!cla de nitrato de amonio y un

comustile derivado del etr&leo,

desde gasolinas a aceites de motor#- $otencia e'losiva* %'losivo de alto orden- $eligro de su maniulaci&n* Son ms t&'icos que las dinamitas y

emulsiones, orque generan mayor roorci&n de &'idos de

nitr&geno#

6lanfo

%l 6lanfo tiene las mismas caractersticas que el 6:; solo que a este

se le aade 6luminio ara mayor fragmentaci&n de la roca#

- omre del e'losivo* 6lanfo- Comosici&n qumica* 4e!cla de nitrato de amonio y un

comustile derivado del etr&leo,

desde gasolinas a aceites de motor aadido olvo de aluminio#2Al+N H

4N O

3 N

2+2H

2+Al

2O

3+2300cal/ g

- $otencia e'losiva*Dariedad de 6:; an ms otente#



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- $eligro de su maniulaci&n* %n estos agentes e'losivos, la ure!a

no es tan crtica como en los .idrogeles, ya que no es de temer la

acci&n galvnica roducida or los camios de G#

Gidrogeles

Fi'. 4.2.6lto e'losivo de .idrogel, sensile al fulminante o# 5#

- omre del e'losivo* Gidrogel- Comosici&n qumica* Soluciones acuosas saturadas de 6, a

menudo con otros o'idantes como el nitrato de sodio y-o el de

calcio, en las que se encuentran disersos los comustiles,

sensiili!antes, agentes esesantes y gelatini!antes que evitan la

segregaci&n de los roductos s&lidos#- $otencia e'losiva*a otencia es equivalente o suerior a la de

los e'losivos convencionales, udiendo a"ustarse en funci&n de laformulaci&n del .idrogel# as energas desarrolladas oscilan ##- en

el rango de las 700 a las 1#00 cal-g- $eligro de su maniulaci&n* Ha que en su comosici&n no se

utili!an sensiili!antes intrnsecamente e'losivos, oseen una

seguridad muy alta tanto en su faricaci&n como en su I/

maniulaci&n# 6 esar de esto, resentan una atitud a la

detonaci&n muy uena que .acen que algunos .idrogeles uedan

emlearse en calires muy equeos e iniciarse con detonadores

convencionales.

%mulsiones



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Fi'. 4.4.os e'losivos %4J% son %mulsiones en lmina lstica, tienee'celente resistencia al agua, lo que ermite su alicaci&n en taladros totalmente inundados#

- omre del e'losivo* %mulsiones- Comosici&n qumica* itrato am&nico K gas oil#- $otencia e'losiva* 4enor sensiilidad que las dinamitas y las

emulsiones e .idrogeles#- $eligro de su maniulaci&n* 6lterailidad or las a"as

temeraturas, la contaminaci&n durante la carga si se utili!a a

granel, el tiemo de almacenamiento y los erodos rolongados

de transorte#

6nfo $esado

Fi'. 4.5.6nfo $esado

- omre del e'losivo* 6nfo $esado- Comosici&n qumica* itrato de amonio (L#EM), itrato de calcio

(#LM), 6gua (1M), $etr&leo (10#LM), %mulsificador (2M)

3Ca (N O3 )+5C H23CaCO3+2C O2+3N2+5H2O



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- $otencia e'losiva* 4e"ores caractersticas de sensiilidad- $eligro de su maniulaci&n* %l aluminio incrementa la energa total

roducida, la otencia relativa en volumen, la temeratura y la

resi&n de detonaci&n# a reacci&n del aluminio durante la

detonaci&n da lugar a la formaci&n de &'idos s&lidos y noroductos gaseosos#

. E+"o$i!o$ Con!en%ion#"e$$recisan ara su faricaci&n de sustancias intrnsecamente e'losivas

que actan como sensiili!adores de las me!clas# os ms conocidos son*

Gelatinosos

Fi'. 4.6.%stos e'losivos llevan en su constituci&n, como agente desencadenante,nitroglicerina# %sta sustancia le da una consistencia gelatinosa#

- omre del e'losivo* %'losivos gelatinosos- Comosici&n qumica* %sa gelatina e'losiva formada or el 92M

de itroglicerina y el LM de itrocelulosa tena un alance de

o'geno nulo y desarrollaa una energa incluso suerior que la

itroglicerina ura#- $otencia e'losiva*$otencias elevadas#- $eligro de su maniulaci&n* Aiesgo de accidentes en la faricaci&n

y transorte# Sensiles a estmulos sus&nicos y or consiguiente

elevado eligro si la maquinaria golea o imacta con restos de

e'losivo# $roduce dolores de cae!a, ues la > dilata los vasos

sanguneos# Aeducida fle'iilidad ara la utili!aci&n en condiciones

amientales e'tremas# %levados costes de faricaci&n#

$ulverulentos



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:ig# N * %'losivos $ulverulentos

- omre del e'losivo* %'losivos ulverulentos- Comosici&n qumica* adems de nitroglicerina en su comosici&n

como desencadenante llevan otros roductos como la trilita, caso

de la ligamita#- $otencia e'losiva*$otencias inferiores a las de los gelatinosos#- $eligro de su maniulaci&n* 4uy oco resistencia al agua#

e Seguridad

Fi'. 4.7.%'losivos de Seguridad

- omre del e'losivo* %'losivos de Seguridad

- Comosici&n qumica* NaN O3+N H4 ClNaCl+N H4N O3

- $otencia e'losiva* $otencia media o a"a- $eligro de su maniulaci&n* %stos e'losivos llevan en la

comosici&n una sustancia que atena los efectos de la detonaci&n

evitando el riesgo de que se rodu!can e'losiones en la atm&sfera

eligrosa# os e'losivos de seguridad ms usados son*

a) %'losivo de seguridad nB 0 SA# 3ienen una mala



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resistencia al agua y suelen usarse ara voladuras en rocas

landas#

) %'losivo de seguridad nB 20 SA# Su resistencia al agua es

mala y se usan fundamentalmente ara voladuras en car&n#

c) %'losivo de seguridad nB 12# Su resistencia al agua estami+n mala, se usan ara voladuras en rocas landas y en

car&n#

d) %'losivo de seguridad nB 9# %s el e'losivo ms usado en

la minera asturiana, su resistencia al agua es e'celente y se usa

ara voladuras en rocas duras y en car&n# Se uede usar en

arrenos con agua#

5. L#$ +eo#%ione$ %"#$e$ 3 $)$ o,Beti!o$

ERFORACIONES

Segn (Castilla >ome!, 201) la erforaci&n es una t+cnica alicale a lae'tracci&n de roca en terrenos cometentes, donde los medios mecnicos no son

alicales de una manera rentale# 6s, artiendo de esta definici&n, este m+todo es

alicale a cualquier m+todo de e'lotaci&n, ien en minera, ien en ora civil, donde

sea necesario un movimiento de tierras# a t+cnica de erforaci&n y voladura se asa en

la e"ecuci&n de erforaciones en la roca, donde osteriormente se colocarn e'losivos

que, mediante su detonaci&n, transmiten la energa necesaria ara la fragmentaci&n del

maci!o rocoso a e'lotar

$ara (&e!, 1999) la erforaci&n dentro del camo de las voladuras es lo rimero

que se reali!a y tiene como finalidad arir unos .uecos, con la distriuci&n geom+trica

adecuada dentro de los maci!os#

Segn (Castilla >ome!, 201) afirma que e'iste una relaci&n intrnseca entre la

erforaci&n y la voladura, ya que uede afirmarse categ&ricamente que


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rocas landas# 6s mismo (Castilla >ome!, 201) afirma que vienen a ser todas aquellas

formas de erforaci&n en las que la fragmentaci&n de la roca se roduce sicamente or

comresi&n, corte o or la acci&n cominada de amos# Jn emu"e sore el til de

erforaci&n que suere la resistencia a la comresi&n de la roca y un ar de giro que

origine su corte or ci!alladura, son las dos acciones sicas que definen la erforaci&nrotativa (ver Fi'. 5.1)

Fi'. 5.1.$erforaci&n rotativa

ERFORACION ROTOERCUTIVA%ste sistema comina los rinciios de la rotaci&n y la ercusi&n#

Segn (&e!, 1999) son los ms utili!ados en casi todos los tios de rocas, tanto

as el martillo se sita en la cae!a como en el fondo del arreno, as mismo (6uge, 200)

sostiene que a mayor venta"a de este sistema es la raide! con que avan!a en roca y en

terrenos formados or rodados de gran tamao#as desventa"as son*O Aequiere grandes y costosos comresores#O %l muestreo litol&gico es muy oco reresentativo#O Su alcance est limitado or la columna de agua dentro del o!o

%n rinciio la erforaci&n de estos equios se asa en el imacto de una ie!a de

acaro que golea aun til que a su ve! transmite energa al fondo del arreno or mediode un elemento final# os equios de rotoercusion se clasifican en dos grandes gruos

segn se encuentre colocado el martillo* martillo en fondo y martillo en cae!a# (ver Fi'.

5.2) (&e!, 1999)



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Fi'. 5.2.$erforaci&n rotoercutiva

ERFORACION ERCUSIVA

Segn (Castilla >ome!, 201) esta denominaci&n engloa todas aquellas formas

de erforaci&n en las que la fragmentaci&n de la roca se roduce sicamente or

imacto de un til de filo ms o menos agu!ado sore la misma#

os sistemas de ercusi&n simle son todava utili!ados en algunos equios vie"os

de erforaci&n de o!os de agua (erforadoras de cale), que sicamente consisten en

un tr+ano en forma de cuc.illa con el filo inferior ms o menos agu!ado y que,susendido de un cale, se de"a caer sore el fondo del o!o# %n +ste fondo se retiran

eri&dicamente los fragmentos roducidos mediante un til esecial (cuc.ara) que los

recoge "unto con una cierta cantidad de agua que se aade ara facilitar la oeraci&n#

%ste sistema se encuentra en la actualidad totalmente osoleto# (ver Fi'. 5.4)

Fi'. 5.4.$erforaci&n ercusiva

6. eo#%ione$ %on (i#m#ntin#$. C"#$e$ (e (i#m#ntin#$. Com+o$i%in (e"#$ (i#m#ntin#$@ U$o$ (e "# (i#m#ntin# en )n%in (e "# ()e-# (e o%#@Lo$ "o(o$ (e +eo#%in@ )n%ione$ 3 %om+o$i%in (e "o$ "o(o$@



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Vi$%o$i(#( (e "o(o.

eo#%in %on (i#m#ntin#

Segn (6revalo ;rti!, 1992) la erforaci&n diamantina, que en scorresonde a las erforaciones de tio rotatorio, recien tal designaci&n deido a

que ara la .oradaci&n de la roca emlea coronas (rocas de secci&n anular) de

acero con diamantes industriales integrados a una matri! de caruro de tungsteno

Segn (Aal, 2007) una erforaci&n diamantina se asa en otener arras

comactas de roca de forma cilndrica, con una erforadora diamantina# a

erforadora accionada or un motor di+sel, genera la energa de rotaci&n y la

resi&n de emu"e vertical (.acia aa"o) a la arra de erforaci&n# %sta arra en

un tuo de acero diamantado altamente resistente a la arasi&n, corta la roca y las

estructuras minerali!adas, oteni+ndose material de forma cilndrica comactan

similar a las arras


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T#,"# 6.1.Segn (>&me!, 201E) solo tenemos dos tios de diamantinas#

TIOS DE DIAMANTINASCARACTERISTICA DIAMEC U7 DIAMEC U9

C#+#%i(#( (e +o)n(i(#( 950 m 2000 mVe"o%i(#( M# 1L00 rm 1200 rm

A"t)# 1E70 mm 1ELL mmLon'it)( E10 mm 00 mm

e$o 100 Fg 200 FgLon'it)( (e #!#n%e L0 m 1L00 m

An%?)# 90 cm 1152 cm

Lo$ )$o$ (e "# (i#m#ntin# $e'=n $) ()e-# (e "# o%# "# +o(emo$ %"#$ii%# %omo

T#,"# 6.2.Jso de las diamantinas segn la dure!a de las rocas

T#,"# 6.4.H segn la corona diamantina la clasificamos


T1@ T2@ T4 T5@ T6@ T7 T8@ T9@ T@ T11Ti+o (eRo%#$

Ro%#$"#n(#$

Ro%#$Me(i#n#$

Ro%#$D)#$

Ro%#$ D)#$ 3etem#(#mente D)#$

M#""# (eDi#m#nte

arge ////Q Small

D)e-# (e "#M#ti-

Gard ////Q Soft


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Lo(o$ (e +eo#%in

quido muy denso que se .ace circular al interior de un o!o ara evitar

.undimientos y luricar las .erramientas#

F)n%in (e "o$ "o(o$ (e +eo#%in

Segn (Cuadros, 200) considera las siguientes funciones que dee cumlir los lodos

de erforaci&n*

De+o$it# )n e!o/)e (e +#e( im+eme#,"e

Jn fluido de erforaci&n dee deositar un revoque delgado y de a"a

ermeailidad en la ared del agu"ero frente a las formaciones ermeales ara

consolidarlas y ara retardar el aso del fluido desde el agu"ero del o!o .acia la

formaci&n ermeale (areniscas)#

Conto"# "#$ +e$ione$ (e" $),$)e"o

a resi&n .idrosttica del lodo dee ser suficiente ara revenir un rote

imrevisto del o!o#a densidad del lodo (eso del lodo) es el factor de control#



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Jna ecuaci&n ara otener la resi&n .idrosttica e"ercida or la columna de lodo

es*

$G (si) P ($rofundidad Dertical ies) ' (densidad del lodo, l-gal) ' (0#02)

Reti# "o$ e%ote$ (e" on(o (e" #')Beo@ t#n$+ot#"o$ 3 "i,e#"o$ en "#$)+ei%ie

a velocidad de flu"o en el esacio anular es el armetro clave ara

vencer el efecto de la gravedad (100 y 200 ies-min)#

Eni# 3 "),i%# "# ,#en# 3 "# $#t# (e +eo#%in

Conforme la arrena y la sarta de erforaci&n giran contra la formaci&n, se

genera una gran cantidad de calor#%l fluido de erforaci&n asore el calor generado y lo lleva a la suerficie, donde

se liera a la atm&sfera#%l fluido de erforaci&n dee tener algunas roiedades de luricaci&n que

ayudarn a reducir el torque y la fricci&n#

E!it# (#


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a corrosi&n uede llevar a*

Aoturas de la tuera or c.orro erosivo (lavado)

:allas en la oma de lodos

:ugas en las lneas de suerficie

emiti "# o,ten%in inom#%in (e "#$ om#%ione$ +enet#(#$

as roiedades del fluido no deen interferir con el rograma de registro,

deen facilitar la otenci&n de la informaci&n deseada#$or e"emlo, el lodo dee tener una resistividad definida ara que cuando los

registros se corran se ueda derivar la resistividad de la formaci&n#

T#n$miti %#,#""#Be ?i()"i%o # "# ,#en#

%l fluido de erforaci&n es el medio ara transmitir la otencia .idrulica.asta la arrena#

Com+o$i%in De Lo$ Lo(o$ De eo#%in

%l lodo es un fluido rearado con materiales qumicos, en circulando en circuito

dentro del agu"ero or el interior de la tuera, imulsado or omas y finalmente,

devuelto a la suerficie or el esacio anular (esacio formado entre la ared del agu"ero

y el dimetro e'terior de la tuera#

Com+o$i%in (e )n ")i(o # ,#$e (e #')#

Segn (;valle, 195E) la mayora de los fluidos de erforaci&n son a ase

agua se distingue orque la fase continua es el agua en las que se encuentran las

arcillas y la arita en susensi&n, estos lodos forman un sistema constituido

sicamente or las siguientes fases, segna) a fase lquida, o agua,) a fracci&n coloidal, que es la orci&n reactiva,c) a fracci&n inerte, que consiste en arena, material de eso, yd) a fase qumica#

# F#$e "&/)i(#

Constituye el elemento de mayor roorci&n que mantendren susensi&n los diferentes aditivos que forman las otras fases# %sta

fase uede ser agua (dulce o salada)8 o una emulsi&n (agua/etr&leo)# 6gua

dulce y agua salada#

, F#$e %o"oi(#" o e#%ti!#%sta fase est constituida or la arcilla, que ser el elemento rimario

utili!ado ara darle cuero al fluido# Se utili!an dos tios de arcilla



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deendiendo de la salinidad del agua# Si el lodo es de agua dulce se utili!a

montmorillonita, y ara lodos elaorados con agua salada se utili!a una

arcilla esecial, cuyo mineral rincial es la ataulgita#

% F#$e inete%sta fase est constituida or el material densificante (arita), el cual es

sulfato de ario ulveri!ado de alta gravedad esecfica# os s&lidos no

deseales como la arena y s&lidos de erforaci&n, tami+n se uican dentro

de esta fase#

( F#$e /)&mi%#%st constituida or iones y sustancias en soluci&n tales

como disersantes, emulsificantes, s&lidos disueltos, reductores de

filtrado, y otras sustancias qumicas, que controlan el comortamiento de

las arcillas y se encargan de mantener el fluido segn lo requerido or el

diseo#

Vi$%o$i(#( (e "o$ "o(o$ (e +eo#%in

Segn (4iliarium ?ngenieria Civil y 4edio 6miente, 200E) a viscosidad del lodo

se determina a ie de sondeo mediante el denominado Iemudo 4ars.I, y segn normas

6$?, e'resndose or el tiemo (en segundos) que tarda en salir or un orificio calirado

un determinado volumen de lodo#a viscosidad del lodo se determina a ie de sondeo mediante el denominado


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as inyecciones en roca sirven ara rellenar fracturas y oquedades dentro de la

masa rocosa ara otener a"a ermeailidad e incrementar su resistencia#

(;yanguren, 201E)

E" o,Beti!o e$ mo(ii%# $)e"o$ 3 o%#$ 6umentar la resistencia a la comresi&n y corte

?mermeaili!ar

Aellenar

Comactar

%s una oeraci&n ciega, lo nico que se sae es la resi&n y el caudal de

inyecci&n

M#tei#"e$ /)e $e )ti"i-#n en "# in3e%%in en $)e"o$ 3 o%#$

Sistema de ancla"e* %ntre los usos ms comunes de los sistemas de ancla"e se

encuentra la estaili!aci&n de taludes y e'cavaciones, muros de retenci&n, tneles yresas# os sistemas de ancla"e se ueden utili!ar en una gran variedad de materiales,

desde maci!os rocosos .asta suelos co.esivos, segn su vida til, ueden ser

ermanentes o temorales (;yanguren, 201E)

os sistemas de ancla"es constan de* (1) un elemento metlico usualmente de acero

en forma de arra o comuesto or fira de vidrio, cale o alamre8 (2) material de relleno

o aglutinante, usualmente lec.ada o resina, el cual es inyectado8 () tuos o mangueras

utili!ados ara la alineaci&n del elemento metlico en su instalaci&n y ara la inyecci&n

del material de relleno8 (E) sistemas metlicos en el cae!al del ancla"e, los cuales

distriuyen la carga en la cara lire de la roca, tales como latinas metlicas, tuercas y

arandelas8 y en algunas ocasiones se utili!an () cuas e'ansivas, roias de ancla"es

e'ansivos# Se consideran elementos adicionales, como los fi"adores o centradores,recurimientos lisos o vaina lisa, y elementos de traslao (;yanguren, 201E)

as medidas en las que se dee decidir or una inyecci&n es*

%sto es una necesidad que se tiene que contar tanto en la etaa de royecto, como

durante la e"ecuci&n de la ora que se trate, con datos firmes, seguros y aundantes

resecto al suelo con el que se est tratando# %l con"unto de estos datos dee llevar al

royectista a adquirir una conceci&n ra!onalemente e'acta de las roiedades fsicas

del suelo que .ayan de ser consideradas en sus anlisis# %n realidad es en el laoratorio

donde el royectista .a de otener los datos definitivos ara su traa"o8 rimero, al

reali!ar las rueas de clasificaci&n uicara en forma correcta la naturale!a del rolema

que se le resenta y de esta uicaci&n odr decidir, como segunda fase de un traa"o,las rueas ms adecuadas que requiere su rolema articular, ara definir las

caractersticas de deformaci&n y resistencia a los esfuer!os en el suelo con que .aya de

laorar# %l conocimiento anticiado de tales rolemas ermite, a su ve!, rogramar en

forma comleta las rueas necesarias ara la otenci&n del cuadro comleto de datos

de royecto, investigando todas aquellas roiedades fsicas del suelo de las que se

ueda sosec.ar que lleguen a lantear en la ora una condici&n crtica# (;yanguren,

201E)



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8. Geo"o' (e %iment#%ione$. C)i(#(o$ /)e $e (e,en tene +## "# e"e%%in (e$ito +## )n# %iment#%in

%l ingeniero ara rearar un royecto dee saer cules son los materiales queestn resentes y que roiedades oseen, este conocimiento se adquiere, arcialmente,

consultando liros, ero, sore todo, e'trayendo, e'aminando y tal ve! roando

muestras que considere reresentativas de los materiales# %n la ingeniera de las

cimentaciones, la e'eriencia es un factor inareciale# (Dega, 201E)

a correcta clasificaci&n de los materiales del susuelo es un aso imortante ara

cualquier traa"o de cimentaci&n, orque roorciona los rimeros datos sore las

e'eriencias que uedan anticiarse durante y desu+s de la construcci&n# %l detalle con

el que se descrien, ruean y valoran las muestras, deende del tio de estructura que

se va a construir, de consideraciones econ&micas de la naturale!a de los suelos, y en

cierto grado del m+todo con el que se .ace el muestreo# as muestras deen descriirse

rimero sore la ase de una insecci&n ocular y de ciertas rueas sencillas que uedene"ecutarse fcilmente tanto en el camo como en el laoratorio clasificando el material en

uno de los gruos rinciales# (Dega, 201E)

Reeen%i#$ ,i,"io'i%#$

Auge, . !"##$%. &er'oraciones (idrogeologicas. Argentina.

)astilla Gome*, +. !"#%. &er'oracin y voladura de rocas en mineria. adrid.

/pe*, +. !000%. anual de per'oracin y voladura de rocas.

1yanguren, &. 2. !"#3%. ecnica de rocas: 4undamentos e 5ngenieria de

6aludes. adrid: 2ed 78952.



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Vega, 4. 2. !"#3%. )imentaciones-Geologia. /ima: 8diciones rano.

Arevalo 1rti*, ). !00"%. 9eminario taller de mecanica de suelos y e;ploracion

geotecnica.

)uadros, /. 4. !"##%. Anlisis del 4luido de &er'oracin. Guayaquil.

Gme*, G. y. !"#3%. Anlisis de v

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Segundo Cuestionario (Final )