ASIGNATURA :PERFORACION Y VOLADURA Profesor: Jos Muoz Villalobos

COMO VAMOS A DESARROLLAR UN TUNEL?

CICLO MINERO EN LA CONSTRUCCION DE UN TUNEL

La forma o el esquema segn el cual se ataca la seccin de los tneles y galeras depende de diversos factores: - Equipo de perforacin empleado, - Tiempo disponible para la ejecucin. - Tipo de roca, - Tipo de sostenimiento, y - Sistema de ventilacin.

En rocas competentes los tneles con secciones inferiores a 100 m2 pueden excavarse con perforacin y voladura a seccin completa o en un solo paso. La excavacin por fases se utiliza para la apertura de grandes tneles donde la seccin resulta demasiado grande para ser cubierta por el equipo de perforacin, o cuando las caractersticas geomecnicas de las rocas no permiten la excavacin a plena seccin.

El sistema usual consiste en dividir el tnel en dos partes, una superior o bveda y otra inferior en banqueo. La Bveda se excava como si se tratara de una galera y el banqueo, que ir retrasada con respecto al avance de la bveda. El banqueo puede ser horizontal o vertical.

1 2 3

1

2

1 3

2

DIFERENTES MANERAS DE LOGRAR LA SECCION DEL TUNEL

DEFINICION

Excavar un abertura artificial en la roca para algn objetivo como exploracin, produccin, accesos, ventilacin, transporte etc., con requerimientos de mximo avance y mnimo dao Por lo tanto, las condiciones crticas de perforacin y voladura en desarrollos o tneles se encuentran los siguientes puntos claves: i. ii. iii. Burn cut (cuele o rainura) Tiros de produccin o auxiliares (Stripping holes) Cargas de permetro

TRONADURA DE TUNELESOBJETIVO : (1) El mayor avance efectivo posible. (2) Una fragmentacin adecuada para el carguo y transporte de material. (3) Un buen perfil del tnel. (4) No generar sobre-excavacin ni dao al macizo rocoso remanente.Tiros de alivio : Hacen las veces de primera cara libre ya que permite la expansin del material tronado con los primeros tiros. Tambin llamados tiros huecos o maricones. Rainura : Debe generar una cavidad tal que permita el desplazamiento sin complicaciones del material que se desplaza a lo largo de la tronadura. En conjunto con los tiros de alivio conforma el cuele. Auxiliares : Sirven de apoyo a los tiros de rainura y son los encargados de fragmentar gran parte de la roca a remover. Tambin llamados de descarga o destroza. Contorno : Generan un plano de corte que permita una buena calidad en la excavacin Zapatera : Limitan la excavacin y mueven el material ya tronado con el fin de facilitar el carguo.

NOMENCLATURA

ELEMENTOS FUNDAMENTALES PARA LA VOLADURA DE ROCAS

1. Conocimiento de la condicin y estructura de la roca. 2. Perforacin - Diseo de malla. - Habilidad del perforista. 3. Seleccin del explosivo adecuado. 4. Secuencia de salidas.

CONDICIONES DE LA ROCA INFLUENCIA DEL GRADO DE FISURAMIENTO Y ALTERACINEjemplo Diaclasas de tensin en la cresta del pliegue Diaclasas longitudinales en direccin al rumbo Diaclasas oblicuas RQD RMR Densidad Frecuencia Ssmica Mdulo de elasticidad Resistencia a la rotura

Diaclasas transversales

Plano de estratificacin

PERFORACION MTODOS DE RAINURA

1. Rainuras con Perforacin en diagonal o en ngulo. 2. Rainuras con Perforacin en paralelo.Depende de: Caractersticas fsicas de la roca Presencia de joints Presencia de planos de debilidad Habilidad del operador perforista Equipo usado Tamao de la frente Longitud deseada del round a ser tronado

EJEMPLOS DE RAINURAS PARA TNELES

LEYENDA

Tiro cargado Tiro de alivio

ERRORES EN PERFORACIN TIRO DE ALIVIO (DIMETRO MUY PEQUEO) IRREGULAR LONGITUD DE LOS TIROSAVANCE

DESVIACIONES EN EL PARALELISMOAVANCE

INTERSECCION ENTRE TIROSAVANCE SOBRECARGA

SIN CARGA

ESPACIAMIENTOS IRREGULARES

SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA)SOBRECARGA

INFLUENCIA DE LA LONGITUD Y PARALELISMO DE LOS TIROS EN LA VOLADURA

FRENTE DE PERFORACIN

TIROS

TIROS DE ALIVIO

SALIDA CON BUEN PARALELISMO

Tiros Alineados

RESULTADOS CON BUEN PARALELISMO Y LONGITUD EN LA PERFORACINLongitud de Perforacin

Avance de 95% a 100%de eficiencia

Buena Voladura

INFLUENCIA DE LA LONGITUD Y PARALELISMO DE LAS PERFORACIONES EN LA VOLADURA

FRENTE DE PERFORACIN

TIROS

TIROS DE ALIVIO

SALIDA CON DEFICIENTE PARALELISMO

Tiros no alineados e inclinados

Resultados con deficiente paralelismoLongitud de taladro Menor avance del disparo por desviacin de taladros

Sobre excavacin

DESARROLLOS HORIZONTALES CAUSAS DE FALLAS - ESPACIAMIENTO EN RAINURAS bien ms distanciado?

muy Cerrada?

DESARROLLOS HORIZONTALES CAUSAS DE FALLAS- Rainura con Roca Fracturada Horizontalmente

A

Fracturas

B

SECUENCIA EXEL MS EXEL LP

Serie Exel MS 0 [ms] Numero 0 25 [ms] Numero 1 50 [ms] Numero 2 75 [ms] Numero 3 100 [ms] Numero 4 125 [ms] Numero 5 150 [ms] Numero 6 175 [ms] Numero 7 200 [ms] Numero 8 250 [ms] Numero 9 Numero 10 300 [ms] Numero 11 350 [ms] Numero 12 400 [ms] Numero 13 450 [ms] Numero 14 500 [ms] Numero 15 600 [ms] Numero 16 700 [ms] Numero 17 800 [ms] Numero 18 900 [ms] Numero 19 1000 [ms] Numero 20 1100 [ms] Numero 21 1200 [ms] Numero 22 1300 [ms] Numero 23 1400 [ms]

Serie Exel LP 0 [ms] Numero 0

Numero 1

200 [ms]

Numero 2

400 [ms]

Numero 3

600 [ms]

Numero 4

1000 [ms]

Numero 5 Numero 6 Numero 7 Numero 8 Numero 9 Numero 10 Numero 11 Numero 12 Numero 13 Numero 14 Numero 15

1400 [ms] 1800 [ms] 2400 [ms] 3000 [ms] 3800 [ms] 4600 [ms] 5500 [ms] 6400 [ms] 7400 [ms] 8500 [ms] 9600 [ms]

SECUENCIA11 11 9 11 7 8 10 6 5 9 7 9

11 11

11 7 8 6

10

3 10 8 5 2 1 4 6 1 2

4 8 5 10

10

8

8 3

10

5

6

13

12

12

12

13

11 11 9 11 7 8 10 6 5 9 7

11 11

9 11 7 8 6

10

3 10 8 5 2 1 4 6 1 2

4 8 5 10

10

8

8 3

10

5

6

13

12

12

12

13

11 11 9 11 7 8 10 6 5 9 7

11 11

9 11 7 8 6

10

3 10 8 5 2 1 4 6 1 2

4 8 5 10

10

8

8 3

10

5

6

13

12

12

12

13

HERRAMIENTAS Y TECNICAS DE EVALUACION DE TRONADURAS DE TUNELES

VELOCIDAD DE DETONACIONVELOCIDAD DE DETONACION : Es la razn de avance de la onda de detonacin a lo largo de la columna explosiva, y por tanto, es el parmetro que define el ritmo de liberacin de la energa.

La Medicin de VoD nos permite determinar : Rendimiento del explosivo. Eficiencia del iniciador. Rendimiento de los tacos. Dispersin de los retardos

Equipo Micro Trap (MREL)

Modo de Instalacin

VIBRACIONESVIBRACIONES : Movimiento generado en el terreno producto de la transferencia de energa explosiva al macizo rocoso.

La Medicin de Vibraciones nos permite determinar : Dispersin de los retardos. Eficiencias e interaccin de cargas. Caracterizacin del Macizo Rocoso. ( Vp , Modelos Vibracionales y otros). Estimacin de Dao. (Aplicacin de criterios de Dao).

Equipo Data Trap (MREL)

Modo de Instalacin

PERFIL DE LA EXCAVACIONA travs de estos es posible determinar la calidad de la excavacin desde el punto de vista de la forma del corte y la sobre-excavacin.

SOFTWARE DE SIMULACIONEstimar a travs de algoritmos matemticos la energa y las vibraciones a producirse en la tronadura en base a datos tericos o recolectados en terreno. Permite determinar: Zonas de alta y baja concentracin de carga. Burden y espaciamiento adecuados. Explosivo y secuencia optima.

Simulacin Energtica (3D)

Un diseo mediocre bien implementado puede ser mejor que una mediocre implementacin de un buen diseo No se puede mejorar o controlar un proceso que no se puede medir

El diseo de la malla de perforacin debe considerar aspectos la labor. como: tales Seccin y forma deVolumen de roca a remover. Profundidad y Dimetro de los tiros (en funcin del equipo de perforacin). Calidad de la roca y estructuras geolgicas presentes. Fragmentacin de la roca. Explosivos. Control de dao. Seguridad en la Operacin. Secuencia de Iniciacin de los tiros. Creacin de Cara Libre.

Rainura o cuele Conjunto de tiros cargados y sin cargar (maricn), cuya secuencia de salida en la tronadura es para ir creando una segunda cara libre y de esta manera permite que el resto de los tiros del disparo puedan ir saliendo en la secuencia programada.

La rainura se puede perforar ya sea con tiros paralelos o en V (depende del tipo de equipo de perforacin y de la seccin de la labor)

1.- Cueles cilndricos Actualmente, es el tipo de cuele que se utiliza con ms frecuencia en la excavacin de tneles y galeras, con independencia de las dimensiones de stas. Se considera que es una evolucin o perfeccionamiento de los cueles quemados que se comentarn ms adelante.

Consta de uno o dos tiros vacos, hacia los que rompen escalonadamente los tiros cargados. Los tiros vacios son de mayor dimetro (65 a 175 mm) se perforan con brocas escariadoras acopladas al mismo varillaje que es utilizado para perforar los dems tiros. Todos los tiros dentro del cuele se sitan muy prximos, alineados y paralelos, por lo que es muy habitual usar jumbos dotados con paralelismo automtico. El tipo de cuele cilndrico ms empleado es el de cuatro secciones, ya que es el ms sencillo de replanteo y ejecucin.

RAINURA DE CUATRO SECCIONES

Tiro cargado

Dominancia de Estructuras

Tiro Hueco

SI LA RAINURA ESTA BIEN PERFORADA Y SE QUEMA BIEN LA SECUENCIA DE SALIDA DE LOS TIROS, TIENE GARANTIZADO MAS DEL 50% DEL XITO DEL AVANCE ESPERADO.

ALGUNOS EJEMPLOS REALES

RENDIMIENTO > 85%

RENDIMIENTO < 70%

RENDIMIENTO < 60%

RENDIMIENTO < 60%

Consideraciones Prcticas para obtener buenos resultados en el Proceso de Desarrollo

Operaciones Unitarias en el Proceso de Desarrollo.1) 2) 3) 4) 5)

Preparacin de la Frente Marcacin de la Frente Perforacin de la Frente Carguio de la Frente Extraccin de Marina

Importantsimo Marcacin de la frente La marcacin de la frente es una operacin que, consiste en materializar en terreno, las referencias topogrficas, es decir, puntos de coordenadas que definen el rumbo e inclinacin que debe llevar la labor, las cuales segn el avance que se vaya teniendo, deben ser desplazadas cada cierto intervalo de distancia.

La gradiente se proyecta en la frente, utilizando lienzas tomadas de los respectivos clavos topogrficos, lo mas tensas posibles, de tal manera que no se distorsione la proyeccin.

Marcacin terica de la Lnea de Gradiente

Marcacin en Terreno de la Gradiente en la frente.

El centro se marca proyectando la lnea generada por las dos plomadas en la frente, al momento de fijar la lnea en la frente, las plomadas no deben moverse.

Marcacin Terica de la Lnea Central

Marcacin en Terreno de la Lnea Central

-IMPORTANTE-

Si la frente no tiene los clavos topogrficos de centro y gradiente, no se debe marcar, a menos que se haga con apoyo topogrfico.

Marcacin del Diagrama de DisparoEl diagrama de disparo consiste en un esquema grafico donde se seala la disposicin de las perforaciones que permiten llevar una excavacin en las dimensiones requeridas. El contorno de la labor debe marcarse con una lnea segmentada y donde corresponde la perforacin cruzar con una lnea perpendicular.

La marca donde se perfora el tiro, siempre es un punto, en caso de una marca equivocada o que no corresponda, se borra o se marca con una X.

Tipos de SeccinTecho Horizontal :

Seccin 4,5 x 3,7m

La forma de marcar una labor con techo horizontal, consiste simplemente en proyectar la gradiente de caja a caja y sobre esta lnea medir la altura necesaria, para llegar a la altura de techo.

Techo Circular :

Seccin 5,0 x 4,1m

La forma de marcar una labor con techo circular, consiste en obtener 3 referencias : 1) La primera referencia consiste en proyectar en las cajas ( medida desde el piso ) , la misma medida que se genera desde el centro hacia las cajas. Esta referencia nos permitir saber, el inicio y el termino del radio que forma el techo circular. 2) La segunda referencia a estimar para radiar el techo de la labor, se obtiene de la diferencia que se genera entre la altura y el semi-ancho de la labor, esta medida se proyecta en el centro de la labor, medida desde el piso. 3) La tercera referencia es el largo del pincelote, que corresponde al semi-ancho de la labor.

Seccin de 5,0 x 4,1m : 1) 2,5m, distancia a medir en las cajas desde el piso, para estimar el inicio y termino del radio. 2) 4,1m 2,5m =1,6m, distancia a medir en el centro desde el piso, para radiar el techo de la labor. 3) Largo del pincelote 2,5m.

Seccin de 6,0 x 5,0m : 1) 3,0m, distancia a medir en las cajas desde el piso, para estimar el inicio y termino del radio. 2) 5,0m 3,0m =2,0m, distancia a medir en el centro desde el piso, para radiar el techo de la labor. 3) Largo del pincelote 3,0m.

SI TENEMOS LA PRECAUCION DE MARCAR BIEN LOS CONTORNOS, CENTRO Y GRADIENTE, CON MAYOR RAZON DEBEMOS PONER ENFASIS Y CUIDADO EN LA MARCACION DE LOS TIROS LA RAINURA DEBE QUEDAR MARCADA EN FORMA PERFECTA Y CON LAS MEDIDAS CALCULADAS.

LOS TRABAJADORES QUE SE DEDICAN A LA OPERACIN DE CONSTRUCCION DE TUNELES, DEBEN COMPRENDER QUE GRAN PARTE DE LA CIENCIA DEL DISPARO ESTA EN PERFORAR EXACTAMENTE COMO SE LES MARCO Y CON LOS PARALELISMOS E INCLINACIONES QUE CORRESPONDAN, ADEMAS DE LA SECUENCIA DE TRONADURA DISEADA PARA ELLO DEMONOS EL TIEMPO EN REALIZAR UNA BUENA INSTRUCCIN PARA COMPRENDER ESTOS CONCEPTOS.

SIGAMOS VIENDO LOS TIPOS DE RAINURA

RAINURA CILINDRICA EN ESPIRAL

RAINURA Y AUXILIARES DE DOBLE ESPIRAL

RAINURA COROMANT

RAINURA FAGERSTA

a= 100 mm. b= 150 mm. c= 210 mm. d= 250 mm-

Cueles Quemados En estas rainuras todos los tiros se perforan paralelos y con el mismo dimetro. Algunos se cargan con una gran cantidad de explosivo mientras que otros se dejan vacos. Al ser tan elevadas las concentraciones de carga, la roca fragmentada se sinteriza en la parte profunda del cuele, no dndose las condiciones ptimas para la salida del disparo como ocurre con los cueles cilndricos. Los avances son reducidos y no van ms all de los 2,5 m por disparo.

EJEMPLOS DE CUELES QUEMADOS

VOLADURA DE GALERIA CON CUELE SARROIS

CUELE SUECO

Cueles en crter Este tipo de cuele se desarroll originalmente por Hino en el Japn, aprovechando el efecto crter que las cargas de explosivo concentradas en el fondo de los barrenos producen sobre la superficie libre ms prxima. Esta metodologa se aplica ms en la excavacin de chimeneas que en tneles.

DOBLE CUELE CRATER USANDO TIRO CENTRAL DE 200 mm.

Cueles en ngulo Este grupo de cueles, cada da se utilizan menos ya que implican una gran laboriosidad en la perforacin de los barrenos. La ventaja que presentan es el menor consumo de explosivo, al ser mejor el aprovechamiento de la superficie libre del frente, y la posibilidad de orientacin con respecto a las discontinuidades visibles en la seccin.

Cuele en "V Con estos cueles en cua o en V los avances que se consiguen oscilan entre el 45 y el 50% del ancho del tnel. En tneles anchos, estos avances se ven afectados por la desviacin de los barrenos, que generalmente es del orden del 5%. As por ejemplo, en un barreno de 5 m de largo, su extremo puede quedar desviado unos 25 cm, lo cual puede causar problemas de detonacin por simpata con otras cargas prximas.

El ngulo del vrtice interior de la cua no debe ser inferior a 60, pues de lo contrario las cargas estaran muy confinadas y se precisara mayor cantidad de explosivo para obtener una buena fragmentacin.

CUELE EN CUA

Cuele en abanico Este tipo de cuele se emple bastante hace aos, pero tambin ha cado en desuso por su complejidad en la perforacin.

CUELE EN ABANICO AL PISO

Cueles instantneos Una de las variaciones del cuele en V"consiste en perforar un haz de barrenos ms cerrado e iniciar todas las cargas simultneamente. Se pueden lograr avances del orden del 80% del ancho del tnel. Un inconveniente de estos cueles estriba en la gran proyeccin del escombro que hace que ste quede disperso a una distancia considerable del frente del tnel. Entre las variantes que existen cabe destacar el cuele piramidal con una o dos secciones.

CUELE INSTANTANEO PIRAMIDAL

AHORA NOS TOCA CALCULAR EL NUMERO DE TIROS

Frmulas para cuele y tiro adyacente La literatura especializada determina la distancia mxima igual o menor a 1.7 DTH si la desviacin es mayor a 1% de la botada Prctica B1 . Si es inferior a 1% se aplica: B = 1.5 DTH B1 = B F donde F = + bHF = Factor de correccin = Desviacin de empatadura (mm) b= Desviacin angular (mm/metro) H= Profundidad de tiros (m)

Ejemplo: Si H=2 m; DTH = 102 mm; D = 45 mm. a = 20 mm. b = 10 mm. F= 0.02 + 0.01*3.2 F= 0.05 m B= 1.5 * 0.0102 B= 0.15 m B1= 0.015 0.05 B1=0.10 m El 1% de 0.10 m = 0.001 es menor que F = 0.05

Diseo de los cuadrantes (cuele)Primer cuadrante A = B1 2 Siguientes cuadrantes B2 = A1 * alfa A1=Lado cuadrado (m) = Cte (0.5-1.5) Prctica B2 = 0.7 A1

Segn GUSTAFSSON Este formulismo permite calcular el B1 a partir de los dimetros.x = 0.7 DTH B1 = X + DTH +D 2

Formulismo de Ash Utilizado para determinar la distancia entre el borde del tiro y el borde del tiro cargado.X = 4.45 DTH^2 + D^2 DTH + D

Profundidad de los Tiros La profundidad esta limitada por la dimensin mayor de la frente de ataque. El avance debe estar entre un 90 a 95 % de la profundidad barrenada. Es aqu donde se asocia el concepto de R.D (rendimiento de disparo)

Criterios para determinar HH = f(DTH) (HOLMBERG) H = 0.15 + 34.12 DTH 39.4 DTH^2 DTH = metros

Ejemplo: Si DTH = 3 = 76.2 mm = 0.0762 H = 0.15 + 34.12*0.0762 39.4 (0.0762)^2 H = 2.52 mts.

Criterios para determinar HH = f(mayor dimensin tnel) Generalmente es el ancho = A metros H 0.86 A

Disposicin de los tiros en un Frente Los Factores Geomtricos de un diseo son: a) Dimetro de Perforacin D mm b) Botada B metros c) Espaciamiento E metros d) Taco T metros

Dimetro de PerforacinEl dimetro se decide en base: Tamao del Tunel:< S = 10 m^2 38.1 mm S = 10 30 m ^2 44.45 mm Equipo de Perforacin > S =10 - 30 m^2 Avance esperado 51 mm D = 28.5 D = 31.75 D = 38.1

Mtodo de Voladura Fragmentacin y sobre excavacin

Razn E/B La disposicin del resto de los tiros(excluyendo el cuele) depende de la relacin E/B empleada.

E/B = 1.0 1.30

Esta razn es la ms empleada en desarrollo de tneles.

Las metodologas se basan en determinar E B = F(D) y asumiendo una razn E/B = cte.Metodologas clsicas empleadas en tuneles

Pearse-Monsanto Langerfors

Mtodo Pearse-Monsanto No requiere gran cantidad de datos de terreno.D = Dimetro de carga (cms) PD = Presin detonacin explosivo (Kg/cm^2) RT = Resistencia tensional mnima de la roca (Kg/cm^2)

K = Factor de tronabilidad de la roca = f (estructura) 0.7 = roca difcil 0.8 = roca Normal 1.0 = roca fcil NOTA 1: PD = 2.5 x 10^-6 de^ [VOD]^2 (kbar)

Mtodo Langefors Se parte de la Botada Mxima simplificada Bmx = 45 D (mts) 1.25 D = mts Luego se tiene: B1 = Bmx Fc Fc = a + H Fc= factor de correcin. Se puede despreciar. B1 = Bmx [a + H] a y = Desviacin empate y angular. B1 = se corrige por un factor de ubicacin de los tiros c c = Zapateras (0.7), Descargas, coronas (0.9) o para E/B =

rea de Influencia de un tiro se estima:At = E1 * B1E1 = Espaciamiento prctico (m) B1 = Burden prctico (m)

Clculo de Nmero de tiros: S = Seccin frente (m^2)

Nota :El numero de tiros se puede determinar en forma prctica con At = 0.36 m^2 (roca media)

Diseo de un Diagrama de Disparo en Minera Subterrnea

INTRODUCCIN La tronadura es uno de los procesos de mayor relevancia en la extraccin minera, y consiste en la fragmentacin de la roca, ya sea mineral o estril, mediante el uso de explosivos. sta se realiza de acuerdo a normas de seguridad establecidas por ley, procedimientos operacionales y tcnicas que permiten efectuar en forma segura y eficiente todo el procesos de reduccin de tamao. Es por estos motivos que se debe disear una malla de perforacin que integre todos los parmetros necesarios para obtener un optimo proceso de tronadura.

Disposicin de los tiros en un frente

Principios Bsicos de la tronadura en tneles. A un diagrama de perforacin se le exige el mximo de rendimiento en el disparo que es la razn entre lo que avanza res pecto a la profundidad de los tiros barrenados. Se define de esta manera el rendimiento del disparo como:

ndices Operacionales Factor de carga (f.c): (IOPS) Indica los Carga Especfica (q):Indica la cantidad de explosivos (Kgs) requerida para mover un m3 de roca insitu.

gramos de explosivo necesarios para remover una tonelada de roca.

dr : densidad de roca

Tiros Perifricos o de Contorno: Dan forma a la seccin y deben proporcionar un margen para el emboquille del disparo siguiente (Espaciamiento Constante). Tiros auxiliares: Siguen al corte aumentando la abertura de este, hasta retirar la mayor parte de la seccin.

Existencia de solo un cara libre en cielo abierto, A diferencia de las tronadurasen minera subterrnea existe solo una cara libre como disposicin a la tronadura por lo que debe crearse una segunda cara libre con la finalidad de controlar PROYECCIN DE ROCA Y FRAGMENTACIN de la misma. Esta segunda cara libre se realiza a travs de la perforacin de un tiro vaco.

Tiros de Cuele o Rainura Los tiros enfocados a obtener la segunda cara libre segn el principio de alivio escalonado de arranque y produciendo caras libres cada vez mayores. La posicin del cuele influye en la proyeccin del escombro, la fragmentacin. Puede ir ubicada en rincn, centrada inferior y centrada superior, siendo esta ltima la mas

Como vimos anteriormente, los tipos de cuele o rainura mas utilizados en la construccin de tneles son:

Rainura tipo Abanico. Rainura Piramidales. Rainuras en cua o V. Rainuras al piso. Rainura burn-cut. Rainura large-hole-cut. Cuele Coromat. Cuele Cilndrico en espiral.

Tipos de Rainura

Cuele cilndrico en espiral

Cuele y contra cuele de doble espiral

Cuele Coromant

La finalidad del cuele es generar la segunda cara libre para la salida del primer tiro en la secuencia. Se deben considerar la disposicn de las estructuras de la roca.

Rainuras Tiros ParalelosEn este tipo de rainura todos los tiros son paralelos y perpendiculares al frente de la galera. Uno o dos tiros de mayor dimetro se dejarn vacios, sin carga, los cuales son rodeados por tiros de menor dimetro. Los tiros cargados se ubican en los vrtices de cuadrados sucesivos que circunscriben al anterior.

El tiro de mayor dimetro sirve como cara libre auxiliar para los primeros tiros cargados en detonar, como tambin para absorber el aumento de volumen de la roca triturada. Tiros de menor = 32 a 51 mm. Tiro de mayor = 65 a 175 mm. Este tipo de cuele se denomina Cuele Bsico, donde: DTH = Dimetro mayor sin carga explosiva. Esta abertura inicial se realiza con un escariador de dimetro cte.Esta tcnica permite pretende no realizar un tiro grande de una sola vez, perdidas en la velocidad de perforacin y aumento en los tiempos de perforacin.

Dimetro Escariador

Los tiros adyacentes al tiro de alivio requieren presicin en la perforacin y distribucin de la carga explosiva. D = Dimetro adyacente con carga explosiva. Es el dimetro de perforacin aplicado a todo el diagrama de disparo. La distancia entre Dth y D depende de Dth y de la calidad de la roca y debe ser ajustada a una carga explosiva especifica. Que ocurre si la distancia D es

entre DTH y mayor o menor a la calculada?

Diseo de Rainura Largehole-cut

DTH

Diseo de Rainura Largehole-cut La metodologa de diseo de la geometra y cargas de este tipo de rainura se basa en formulas empricas obtenidas a partir de investigaciones y experiencias realizadas en Suecia por Langerfors, actualizadas en 1982 por Holmberg y simplificadas por Oloffssonen 1990. Para obtener un diseo adecuado que permita obtener el mximo de avance (m/disparo) es necesario considerar: a) Dimetro del tiro vacio (DTH) b) Burden (B) c) Concentracin de carga (q)

Diseo de Rainura Largehole-cut Sea a la distancia entre el tiro vacio y el primero en detonar del resto de los dems tiros. Se tendrn distintos resultados para diferentes dimetros del tiro vacio.

Para B1 > 2.1 Se produce deformacin plstica de la roca , afectando el avance del disparo. Para 2.1 > B1> 1.5 Se producir rotura incompleta lo que afectar el resultado de la tronadura final. Para 1.5 > B1 > (d+ )/2 Se producir rotura completa de la roca, cuando B1 tienda a (d+ )/2 los tiros se juntarn provocando una tronadura deficiente.

Del grfico anterior se obtiene:

La literatura especializada determina la distancia mxima igual o menor a 1.7 DTH para obtener una fragmentacin y salida satisfactoria de la roca si la desviacin de los tiros es mayor al 1% de la botada prctica B1. Para lograr una tronadura limpia o completa con buen resultado de avance y con el menor riesgo que los tiros se junten se considera

Posteriormente se debe considerar la desviacin en la perforacin :

En el grfico se observa el avance porcentual con respecto a la profundidad de los tiros, para diferentes dimetros del tiro vaco.

En algunos casos se podrn disponer ms de un tiro vaco como cara libre, por lo que es necesario calcular un dimetro ficticio del tiro vaco segn la relacin emprica:

Donde: D Dimetro tiro ficticio (mm) Dimetro de un tiro vaco. n Nmero de tiros vacos.

Diseo de los Cuadrantes Primero para calcular el Burden del primer cuadrado o seccin se usar B = 1.5 y dimetro de tiro vaco (si es uno) O ficticio (si son mas de uno).Primer Cuadrante

Segundo Cuadrante

A1 = B1 2

B2 = A1 * alfaA1 = lado del cuadrado (m) Alfa: Cte que toma valores entre 0.5 En la prctica B2 = 0.7 * A1 1.5

Clculo simplificado del cuele

Es de importancia recalcar que el nmero de cuadrados de la rainura estar limitado al hecho que el burden del ltimo cuadrante no puede exceder el burden de los tiros de descarga para una concentracin de carga dada. Concentracin de carga mnima y el mximo Burden

La ubicacin y el carguo de los dems tiros participantes en el diagrama de disparo se debe calcular el burden B y la concentracin lineal en el fondo qf para el explosivo y dimetro utilizado. Formulas empleadas: dc: Dimetro del cartucho del explosivo (mm) : Densidad del Explosivo (gr/cc)

Ubicacin y carguo del resto de los tiros

Una vez que se determina el burden (B), la longitud de los tiros (L) y la concentracin lineal de carga (qf), se puede encontrar una buena aproximacin inicial de la geometra del diagrama de disparos y la carga de explosivo.

NOTALa tabla anterior solamente debe considerarse como un diseo bsico (primera aproximacin). Es importante poner nfasis en que el diagrama de disparo debe ser revisado continuamente, conforme a las variaciones que experimentan las condiciones estructurales de la roca a excavar y los resultados que se vayan