Tronadura mineria subterranea

8/20/2019 Tronadura mineria subterranea

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DISEÑO DE VOLADURASSUBTERRANEAS

Docente: Hugo Muraña Salinas.

Área: Minería y Metalurgia.

Asignatura: Tronadura.


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Introducción

Las operaciones de voladuras subterráneas difieren de las de superficie ya quecarecen de la cara adicional de alivio que es normal en muchas de las operaciones desuperficie. En operaciones subterráneas, tenemos sólo una cara en la cuál debemosperforar y ser capaces de crear alivio perpendicular a esa cara utilizando los primerosbarrenos que detonan. Si no se crea el alivio apropiado cuando detonan los primerosbarrenos, el resto de la voladura provocará muy poca fragmentación


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TúnelesLas voladuras en túneles son diferentes a las voladuras en bancos debido a que sehacen hacia una superficie libre mientras que las voladuras en banco se hacen hacia doso máscaras libres. En las voladuras de bancos, hay gran cantidad de alivio natural dentrode la plantilla el cual resulta de las caras libres adicionales. En los túneles, sin embargo,la roca está más confinada y una segunda cara libre debe ser creada paralela al eje delos barrenos. La segunda cara libre se produce por un corte en la frente del túnel quepuede ser ya sea un barreno perforado paralelamente, una rainura.

Después de que se hace la rainura, los barrenos auxiliares empujan la roca hacia elalivio creado por la rainura.


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Barrenos en Túneles

Corona

Arranque

Cajas

Rainura

Zapateras


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Rainura

Sólo veremos rainuras de tiros paralelos debido a que los grandes equipos deperforación tienen una alto rendimiento en este tipo de pozos. La rainura se puede

colocar en cualquier posición en la cara del túnel, pero su ubicación influye en eldesplazamiento, el consumo del explosivo y en general en el número de pozos en lafrente.

Si se desea un buen movimiento y centrado de la pila o saca, la rainura debe ubicarseaproximadamente en el medio de la sección transversal y un poco hacia abajo,proporciona menor proyección y menor consumo de explosivos. Una posición alta de larainura da una marina extendida y fácil de cargar, pero una mayor consumo deexplosivos y normalmente más perforación debido a más tiros de arranque con salidahacia arriba. La ubicación normal es en la primera fila de pozos auxiliares sobre laszapateras.


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Rainura


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RainuraLa Rainura más utilizada hoy en día es la rainura de tiros paralelos con barrenogrande. El término «Rainura de tiros paralelos” se origina de un tipo de voladuradonde los barrenos son perforados paralelos uno al otro. Uno o más barrenos en la

rainura se dejan vacíos para que actúen cómo la cara de alivio hacia la cual los otrosbarrenos pueden romper.


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Los barrenos del perímetro del túnel deben tener un ángulo hacia afuera de maneraque se evite que la sección del túnel cambie a medida que se avanza en la construcción.Este ángulo recibe el nombre de ángulo de ajuste. Los ángulos de ajuste se muestran enla Figura. El ángulo de ajuste comúnmente se definen cómo 0.1 m +L x TAN 2°. Losbarden para todas las voladuras de túneles se calculan y miden al fondo de los

barrenos. El ángulo de ajuste debe ser tomado en cuenta cuando se determinan losbordos reales al tondo de los barrenos.


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Los barrenos de perímetro en las zonas de caja y corona también pueden detonarsecómo voladura de recorte para proveer un contorno que requiera poco refuerzo.


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Diseño de los Barrenos de RainuraEl principio primordial de todos los diseños de rainuras es el siguiente. Losbarden de los barrenos cargados se seleccionan de tal manera que el volumen de roca

quebrada por cualquier barreno no pueda ser mayor al que se pueda ocupar en elespacio vacío creado, ya sea por el barreno de mayor diámetro o por los barrenossubsecuentes que detonen.


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Diseño de los Barrenos de RainuraBARRENO (S) VACIO (S) (DH)

Un diseño típico de una rainura de tiros paralelos es utilizando barrenos vacios. Eldiámetro del barreno vacío de alivio se designa cómo DH. Si se utiliza más de unbarreno vacío, se debe calcular el diámetro equivalente de un sólo barreno vacío elcual contenga el volumen de todos los barrenos vacíos. Esto se puede hacer utilizandolo siguiente ecuación.


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Diseño de los Barrenos de Rainura


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CALCULO DE BURDEN 1 PARA EL CUADRO 1

El primer cuadro de barrenos se localiza a unadistancia B1 del centro.

B1 = 1.5 DH


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La distancia o radio desde el centro exacto dela Rainura.

R1 =B1


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PROFUNDIDAD DEL BARRENO (H)

La profundidad de los barrenos, los cuales romperán hasta un95% o más de su profundidad total. puede ser determinado conla siguiente ecuación:


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Ubicación y carguío del resto de los tiros Para calcular la ubicación y el carguío del resto de los tiros del diagrama sepuedeutilizar la tabla correspondiente previo el cálculo del burden “B” y la

concentración lineal de carga en el fondo “qf ” para el explosivo y diámetroutilizado. Las fórmulas que se emplean son:

• Concentración Carga de Fondo:

qf = 7.85 x 10-4

x dc2

x ρ

Donde:dc = Diámetro del cartucho del explosivo [mm]ρ = Densidad del explosivo [gr/cm3]


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Ubicación y carguío del resto de los tiros

• Burden:

B = 0,88 * (qf) 0,35

Donde:

0,88 = Constanteqf = Concentración Carga de Fondo


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Ubicación y carguío del resto de los tiros Una vez que se determina el burden (B), la longitud de los tiros (L) y la concentraciónlineal de carga (qf), se debe encontrar la geometría del diagrama de disparos y la cargade explosivo.


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Es importante poner énfasis en que el diagrama de disparo debe ser revisadocontinuamente, conforme a las variaciones que experimentan las condicionesestructurales de la roca a excavar y los resultados que se vayan obteniendo.


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