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VOLADURA CONTROLADA EN MINERIA SUPERFICIAL Ph.D. Carlos Agreda Turriate Consultor de CAMIPER

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INDICE 

Voladura Voladura controlada: introducción



Voladura Voladura de producción y voladura controlada



Efectos del macizo rocoso en la voladura



Influencia del fracturamiento y criterio de daño



Estimación de la velocidad de la partícula crítica teórica

 Overbreak Analysis  Line Drill  Trim Blasting  Smooth Blasting  Pre-splitting  Timing Delays  Muffle Blasting 

Cálculos de diseño



Carga de los taladros en el método air-deck 

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INTRODUCCION INTRODUCCIO N GENERAL Introducción La minería en este tercer milenio, para ser competitiva, se ha visto obligada a incrementar su eficiencia. Esto significa incrementar el tonelaje (producción a gran escala). Por otro lado, el incremento de las profundidades de los taladros a perforar y el diámetro de estos, lo mismo que el uso de las MEC de la nueva generación, tales como las siguientes: siguientes:  AN/FO.  AL/AN/FO.  S/AN/FO.  AN/CO.

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Emulsiones

AN/FO pesado, etc.

Teniendo una influencia determinante en la reducción de costos operacionales. Sin embargo, esto ha traído como consecuencia un incremento de la concentración de energía en el área del disparo, creando problemas de back break y del uso de los diversos sistemas de sostenimiento del macizo rocoso remanente remanente que debe ser afectado por las ondas de choque inducidas por la voladura de rocas.

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Por otro lado, los diversos métodos de sostenimiento conocidos a la fecha son muy cotosos, de difícil implementación y hasta riesgosos. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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El diagrama conceptual N.º 2 muestra el sistema de sostenimiento soste nimiento artificial Sostenimient Sostenimiento o artificial

REFUERZO Sostenimiento Sostenimiento activo activ o

SOPORTE Sostenimiento Sostenimiento pasivo pasiv o Cuadros de madera

Pernos con resina y/o cemento Split set

Cerchas, cimbras Wood packs

Shocrete Shocrete y mallas Pernos y mallas Sistemas combinados, etc.

Gatas con concreto Anillos con concreto Sistemas combinados, etc.

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Por esta razón que algunos investigadores plantean que debe llevarse a cabo un análisis de sensibilidad técnico-económico. técnico-económico.

El ahorro obtenido al incrementar el diámetro de los taladros

vs.

El costo del uso de los diversos sistemas de sostenimiento

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Dichos investigadores, también plantean que la mejor solución para dicho problema es controlar los efectos negativos de la voladura de rocas, de tal manera que la resistencia inherente de las paredes de las labores mineras después del disparo primario no sean destruidas. Estos diversos sistemas son las llamadas voladuras controladas.

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Para realizar la operación minera unitaria de voladura de rocas de producción, tanto en minería subterránea como superficial, se necesita usar los modelos matemáticos de la voladura controlada para proteger el macizo rocoso remanente.

Los modelos matemáticos de la voladura controlada que se usa a nivel mundial, son los siguientes: 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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Perforación en línea (line drilling) Precorte ( pre-splitting,  preshearing,  pre-slotting or stress relieving)

Voladura controlada

Precorte con espaciamiento de aire (air deck pre-splitting) Voladura de recorte Voladura lisa (smooth blasting) Voladura suave (cushion blasting) Voladura blasting)

amortiguada

(buffer

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Se debe mencionar que cada modelo matemático de la voladura controlada tiene su propia aplicación, ventajas y desventajas.

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El modelo matemático llamado precorte convencional o con cámaras de aire es el que más se está usando tanto en la minería nacional como internacional. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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   W    O    R    2    L    D

   W    O    R    1    L    D

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   W    O    R    3    L    D

10m EQ 5m

5m

10m EQ   m    5 1    0   m

  m    5

PLAN VIEW DL 1 DL 2 DL 3 0.5 m 1.0m

1.0m

  M   R   E A   P  E   L  S   U  P  W  E  J  E

0.5m DECK 1.0m

DECK 1.5m

0.39 PF

BENCH GRADE SUBGRADE

  L  A  L  A  M   G   T  W   E  R   E   N   W   L  S   T  I   M   O   L  O   W  E   P A  R  T  T  O   F  O  J  E   B  O   O  N   M  A   S  E

SECTION VIEW

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Los modelos matemáticos de la voladura controlada son aplicados para obtener paredes cada vez más competentes, lisas y para crear un plano de falla para minimizar las vibraciones, con el objetivo de proteger el macizo rocoso remanente.

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Los modelos matemáticos antes mencionados cada vez se han ido perfeccionando para cada una de las aplicaciones respectivas. Para cada macizo rocoso se tienen diferentes diseños tanto en la etapa de perforación como en el diseño de la columna de las MEC y de la secuencia de salida, dependiendo estos de la litología, esfuerzo de compresión de la roca, así como del ordenamiento estructural respectivo.

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Cabe enfatizar que en la voladura controlada tanto para minería subterránea como superficial, los requerimientos de los diseños de minado establecidos para el mejor logro económico de cualquier proyecto deben garantizar tener paredes finales, estables y seguras para la operación, y minimizar el uso de los diversos sistemas de sostenimiento.

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Estos modelos matemáticos mencionados anteriormente en comparación con la voladura de producción, protegen el macizo rocoso circundante a la labor minera. Los modelos matemáticos que usa la voladura controlada son muy requeridos por la ingeniería civil, como por ejemplo para lo siguiente: 

Para la demolición de edificios.



Para tunelería con fines viales, para transportar agua, para carreteras, represas, etc.

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Como se sabe que la perforación y la voladura es una actividad binomial significativa de toda operación minera, puesto que la fragmentación como resultado de estas operaciones binomiales tiene implicancia directa con todas las demás operaciones mineras

unitarias

(carguío,

acarreo,

chancado

primario,

secundario, terciario y procesos metalúrgicos), pero para obtener estos resultados es fundamental hacer uso de la voladura controlada y así proteger la roca circundante a la labor minera correspondiente.

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Si no se protege la roca circundante con voladura controlada, se tendría excavaciones subterráneas totalmente deformadas, y para “emparejar”  estas deformaciones se recurriría a la perforación y voladura, incrementándose los costos correspondientes.

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También se recurriría a utilizar algún sistema de sostenimiento, dependiendo del tipo de macizo rocoso. Por lo que se sugiere que los ingenieros de perforación y voladura diseñen las mallas B x S, teniendo en cuenta cada uno de los modelos matemáticos de la voladura controlada. Cabe enfatizar que cada modelo matemático cumple su función de acuerdo a las necesidades de campo.

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VOLADURA CONTROLADA Definición También es llamada voladura controlada perimetral, perimétrica o de contorno. Cada uno de los especialistas en perforación y voladura definen a la voladura controlada de la siguiente manera:

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Se

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define

a

la

voladura

controlada como el conjunto de modelos matemáticos que sirven

para

competitividad

mejorar del

la

macizo

rocoso circundante a la labor minera.

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Es evitar daños a la roca remanente y tratar de dejar después de la operación minera unitaria de voladura de rocas una superficie rocosa competente, lisa y bien definida, etc.

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burden and spacing in the last row reduced by 25%

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additional time between the last two rows

Last two rows airdecked

Reduced charge in last two rows

No subdrill on bench

MODIFIED PRODUCTION BLAST DESIGN IN UNFAVORABLE CONDITIONS

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IMPORTANCIA DE LA VOLADURA CONTROLADA Los modelos matemáticos de la voladura controlada son usados en minería subterránea, superficial y en obras de ingeniería civil para lo siguiente:

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 En

la industria minera, para la seguridad del personal y del equipo que se encuentra trabajando en las diversas excavaciones, evitando de esa manera excesivo fracturamiento hacia atrás y el debilitamiento del macizo rocoso en la cara libre.

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 Para

minimizar el fracturamiento hacia atrás de los límites del  pit   y, consecuentemente, minimizar costos. Porque como bien se sabe, el excesivo fracturamiento hacia atrás en la parte perimetral del  pit es mayor al diseñado; por lo tanto, será necesario usar sistemas de sostenimiento artificial muy costosos.

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

Para asegurar que el macizo rocoso sea fracturada solamente hasta el límite planificado de la excavación respectiva.



Para minimizar el desquinche de las paredes y de los techos en la parte perimetral de las chimeneas, y las galerías, de tal manera de facilitar la instalación de los diversos sistemas de sostenimiento.

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

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Para obtener ambientes de trabajo más seguros, se debe tener presente que tanto las paredes del  pit  como de las canteras que hayan soportado demasiado fracturamiento hacia atrás estarán más propensas al peligro de la caída de rocas. Las bermas de seguridad construidas para evitar la caída de algún fragmento de roca, etc. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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VARIABLES CONTROLADAS La voladura de rocas puede causar los siguientes daños a la roca circundante de cualquier labor minera: 

Daños a las paredes del  pit   adyacentes a un disparo dentro del  pit ; fracturamiento hacia atrás, fracturamiento de la cresta, rocas sueltas en la cara libre.



Daños a las paredes del pit  cercanas a un disparo dentro del  pit  (ejemplo: vibraciones).

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Por otro lado, las variables controlables son las siguientes: Tipo de MEC. Densidad de carga (LD). Diámetro del taladro (BH). Burden (B). Espaciamiento (S). Sobrefracturamiento Stemming (ST),

(S/D).

etc.

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DISEÑO DE MALLA

h

a

El diseño y la selección de la MEC dependen del macizo rocoso. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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OBJETIVOS DE LA VOLADURA CONTROLADA El principal objetivo de la voladura controlada es reducir y distribuir mejor las concentraciones de cargas explosivas; de tal manera de disminuir el fracturamiento y el debilitamiento de las paredes circundantes.

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Todos estos métodos de voladura controlada son diseñados para crear una baja concentración de la energía producida por la detonación de una MEC por pie2 de área que conforma el perímetro de la labor minera. Esta baja concentración de energía en las paredes finales de las diversas labores mineras puede conseguirse mediante la aplicación de los criterios técnicocientífico-económicos. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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1. Desacoplando (decoupling).

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las

mezclas

explosivas

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comerciales

2. Espaciando las mezclas explosivas comerciales (decking). 3. Usando mezclas explosivas comerciales que en el momento de su detonación produzcan menor energía. 4. Disminuyendo el diámetro de los taladros (BH ). 5. Cambiando las mallas de perforación y voladura (B x S), etc.

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Reduced charge and subdrill in the last row

MODIFIED PRODUCTION BLAST DESIGN IN FAVORABLE CONDITIONS

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BASE MATEMATICA DE LA VOLADURA CONTROLADA Varios investigadores a nivel mundial han demostrado que la voladura controlada demanda que la presión de los gases producida por la detonación de una MEC cargada dentro de los taladros exceda la resistencia tensional dinámica del macizo rocoso, la cual es menor que la resistencia compresiva dinámica del macizo rocoso. Por otro lado, se ha demostrado a nivel mundial que las propiedades dinámicas del macizo rocoso son aproximadamente dos veces las propiedades estáticas de este. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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La presión de detonación de las MEC (P2) actúa sobre las paredes del taladro. Se sabe que la presión de detonación de la MEC (P2) será función de lo siguiente: 

Propiedades físico-químicas de la MEC.



Diámetro del taladro (BH).



Acoplamiento de la MEC, etc.

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También se sabe que la resistencia tensional dinámica del macizo rocoso es aproximadamente diez veces menor que la resistencia compresiva dinámica de este. La fenomenología de la voladura controlada se muestra en la figura N.º 1. 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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Figura 1. Muestra los esfuerzos generados por la colisión de las ondas de choque producidas por la iniciación simultánea de dos MEC, cargadas dentro de dos taladros. tRES

C1

t2 C2

tRES

t1 ROCA

t2

C1

C2

T2

T1

S/2

t1 S

T1, T2: taladros S: espaciamiento entre los taladros c1, c2: resistencias compresivas 1 y 2 de la roca

t1, t2: resistencias tensionales 1 y 2 de la roca cRES, tRES: resistencias compresivas y tensionales de la roca

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Finalmente se puede afirmar que la base matemática de la voladura controlada comprende dos etapas distintas, pero interrelacionadas entre ellas.

Primera

• Comprende la acción de la onda de choque (Sc).

Segunda

• Generada por la acción de los gases producidos por la detonación de las MEC cargadas dentro de los taladros.

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Figura 2. Muestra ciertos conceptos acerca del fracturamiento del macizo rocoso por acción de las ondas de choque producidas por la detonación de una MEC, cargada dentro de taladros adyacentes y que conforman los taladros de la línea de perforación del precorte. RESULTANTES DE LA COLISION DE LAS ONDAS DE CHOQUE

ONDAS DE CHOQUE

ONDAS DE CHOQUE

T3

T1

TALADRO 2

TALADRO 1

ZONA DE TENSION ZONA DE CORTE

RESULTANTES DE LA COLISION DE LAS ONDAS DE CHOQUE

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VOLADURA DE PRODUCCION Y VOLADURA CONTROLADA

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VOLADURA CDE PRODUCCION Y VOLADURA CONTROLADA Introducción Como se sabe, el objetivo de la voladura de producción es totalmente diferente a la de voladura controlada.

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Voladura de producción Como su mismo nombre lo indica es para fragmentar el macizo rocoso y extraer el mineral. Una vez fragmentado el macizo rocoso pasa a través de los siguientes procesos metalúrgicos para convertirse en concentrado y/o metal.  La

voladura de producción requiere del diseño de una malla de perforación y voladura (B x S) usando modelos matemáticos.

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OPEN FACE Initiation

42

59 16

126

84

101 118

168

143 160

185 202

210

228 244

252

294

269

311

286 328

345

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FINAL DIG LINE

4.6 m.

4.6 m.

6.1m.

POINT OF INVITATION

BERM CREST FREE FACE

50 millseconds delay 100 millseconds delay

0

20 ft.

0

6M

FIGURE: PLAN OF NEW FIRING SEQUENCE

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En open pit , si no se usa voladura controlada, los bancos saldrían deformados y para “arreglarlos” se incrementarían los costos, porque se usaría un modelo matemático de la voladura controlada, perforando y cargando los taladros con MEC y accesorios de voladura. A

continuación

se

presenta

un

diagrama

conceptual,

mostrando los taladros de producción y los taladros diseñados y cargados para ser usados en voladura controlada.

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

Los taladros perforados son cargados con MEC con sus respectivos accesorios de voladura, pero previamente se ha seleccionado las MEC de acuerdo al tipo de roca y las condiciones de esta (agua subterránea).



Cabe enfatizar que en los taladros de producción se cargan con MEC incluyendo la sobreperforación.



Se debe mencionar que los taladros de producción detonan después de la voladura controlada o paralelamente, etc.

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DISEÑO DE CARGA EN TALADROS DE VOLADURA CONTROLADA EN FUNCION AL DIAMETRO (b)

(a)

(c )

(d)

(e)

(f)

 AN/FO

Cordon detonate

Cordon detonate

MEC especial

Tubo PVC abierto ongitudin almente

MEC

Booster 

MEC con orificio central Tubo PVC rigido

Tubo de papel

(g)

Booster 

Espaciador  de madera  Aire o detritus

Tapon de aire

Cordon detonate

 AN/FO Camara de aire o detritus

Cordon detonate

Cordon detonate Cordon detonate Carga fondo AN/FO Booster  50 75 mm Continua

100 mm

150 mm Espaciada

Cargas desacopladas

Booster 

250 300 mm Continua

Carga espaciada c/tacos intermedios

Booster  100 300 mm Columna de aire

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PROYECTO C.H. GALLITO CIEGO EXCAVACION CASA DE MAQUINAS PROYECTO VOLADURA Nº3

C

D

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B

 A

5 4 3 2 1

CROQUIS DEL DISPARO

DETALLE DE LA CARGA DE MEC CORDON

PRE-CORTE 0.40

84mm

PRODUCCION CORDON

TACO

0.10

CHISPEO 3.00

Cordon detonante

100

TACO

0.50

 ALANTO

0.10

GEL 90

0.50

 ALANTO

0.50

GEL 90

CUADRO DE CONSUMO MEC PRECORTES: S = 0.60m PRODUCCION : BxS = 1.8 x 1.8m PROF: VARIABLE 1.7 a 3.7m ROCA: CUARCITA LONG.PERF : 194m perf.

EXPLOSIVOS

VOLUME IN SITU M3 PRECORTE

435 TOTAL

 ALANTO

COET SR

124

2.50 T9.40 81.90

79 297

02

03

15

19 50

376

02

03

15

69

163 433

165

124

FLAMPTO GUIASEG

RETARDO  PTO

GEL 90

Nº TAL

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DISE OS DE CARGA UTILIZADOS EN TALADROS DE PRODUCCION (a) 3 Fc = 0.53 kg/m

(c ) 3 Fc = 0.99 kg/m

(b) 3 Fc = 0.50 kg/m

Cordon det. 5g/m 1.0

Cordon det. 5g/m

Cordon det. 5g/m

5m ($1.15)

1.60

(d) 3 Fc = 0.59 kg/m

1.0 1.40

5m ($1.15)

Cordon det. 5g/m

(e) Fc = 0.54 kg/m3

Cordon det. 5g/m 1.0

Tubo PVC 3.5m ($2.0)

5m ($1.15)

Tubo PVC 3.5m ($2.0)

Gel. 90 1.56 kg ($4.84) 0.60

 AN/FO 1.70 kg ($0.81)

1.50 Gel. 90 3.6 kg ($11.18)

0.70

Taco intermedio

1.40

Gel. 90 2.26 kg ($0.81) 1.60

0.70

Gel. 90 1.82 kg ($5.64)

 AN/FO 2.80 kg ($1.25) Gel. 90 0.52 kg ($1.81)

Emulsion SXL AP80 6.18 kg ($5.31) Gel. 90 0.26 kg ($0.81)

$12.3/Tal $1.82/m3

$11.63/Tal $1.72/m3

$8.08/Tal $1.20/m3

$8.73/Tal $1.0/m3

Gel. 90 0.26 kg ($0.81)

 ALANFO (10%) 1.70KG ($1.36)

$8.95/Tal $1.03/m3

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DISEÑO DE CARGA UTILIZANDO EN TALADROS DE PRE CORTE (64 MM Ø CON PRESENCIA DE AGUA)

0.40m

0.40m

Cordón 5 g/m 3.2 m kg x $ 0.23 = $ 0.74

Cordón 5 g/m 3.2 m kg x $ 0.23 = $ 0.74

Caña EXSACORTE 1.29 kg x $ 6.22 = $ 8.02

3.0m

3.0m Semexa 80 0.68 x $ 2.80 = $ 1.90

Gelatina 90 0.28 kg x $ 3.40  = 0.81

Gelatina 90 0.28 kg x $ 3.10  = 0.81

$ 9.57 / Tal $ 5.32 / m2

$ 3.45 / Tal $ 1.92 / m2

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Figure: Fancy open pit after 5 Year (depth= 250m) Final road

Temporary Haul road

XI

Bench slope

Temporary Haul road

X

IX

VIII

Final pit limit I

II

III

IV

VI V

VII

200m

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Operating expenses for various open pit alternatives 20

4

  r   y    /   n 15   o    i    l    l    i   m    $

300m

350m (final depth)

3   e   r

  o    f   o   m    T 2    $

250m

10 200m

0 1 2 3

4

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 29 21 22 23

Years 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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Voladura controlada Su principal objetivo es crear un plano de falla para amortiguar las ondas compresivas y, de esta manera, proteger el macizo rocoso circundante a la labor minera. 

Los taladros perforados son cargados con MEC espaciadas y/o desacopladas.



La voladura controlada no es para fragmentar la roca.

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

Los modelos matemáticos que usa la voladura controlada cada uno de ellos tiene su propia aplicación, de acuerdo a la necesidad donde se requiera aplicarla.



Los taladros del precorte detonan antes de los de producción o paralelamente.

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 Por

ejemplo, en minería generalmente se usa el modelo matemático denominado precorte convencional o con cámaras de aire.

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Schematic of seismic ray paths for a single shot with a sixchannel reflection seismograph. SOURCE RECEIVERS

Geophone spacing receivers

Common Depth Point spacing SUBSURFACE COVERAGE

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KANSAS

Reno Co. Hutchinson

315

N 0

Drainage channel

80 ft

surficial expression Confirmation dril hole

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Exel N32

3.00 m Taco

CAMARA DE AIRE

Taladro cargado de acuerdo al precorte con cámaras de aire.

10

6.00 m

 Anfo

Booster pentolita 1lb 1.00 m

Taladro de precorte

Factor de carga 0.62 kg/m2

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Concepto teórico-práctico de la voladura controlada

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A TYPICAL PRESPLIT BLAST DESIGN BUFFER ROW 0= 0.3M(12 1/4”) TOE LOAD= 2.70KG (600 lbs) BERM 80º 2.1m (7)

PRESPLIT ROW Ø = 0.08m (3”) DECOUPLED NORMAL PRODUCTION 3m 6.1m BLASTING (10) (20)

12.2m (40)

8.2m (27) 6.1m (20) 9.1m (30)

80º COMPETENT, STRONG ROCK MASS 0.9M (3)

NO SUBGRADE OVER A PROPOSED CREST

SIEMMING

1.5m (6)

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Voladura controlada

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Voladura de producción

VS.

Production Holes

Controlled Blasting

Objetivo: Crear un plano de falla

Objetivo: Fragmentar al macizo rocoso

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EFECTOS DEL MACIZO ROCOSO EN LA VOLADURA

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EFECTOS DEL MACIZO ROCOSO EN LA VOLADURA Como se sabe, el macizo rocoso es totalmente aleatorio y, por tanto, tiene una influencia determinante en la voladura cuanto más se conozca el macizo rocoso en los siguientes términos: 

Litología.



Geología local, regional.



Propiedades físico-mecánicas (St, Sc, r, etc.).



Caracterización geomecánicas (RQD, RMR, Q, Rmi, SGI, etc.).



Parámetros de resistencia de la roca: cohesión y ángulo de fricción interna (i) .



Constantes elásticas de la roca (E, K, G, , ). 11 Años Capacitando a la Comunidad Minera Global

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FIGURA: SLOPE DESIGN PARAMETERS

Slope angle Face Batter angle

Overall height

Bench height

Bench width

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Block heave Release of load failure

Shear  failure

Gas driven crack extension Compressive and tensile failure

Crest damage from excessive subdrill

FIGURA: BLAST INDUCED WALL DAMAGE

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Conocidos los parámetros mencionados, será mejor para una adecuada selección de las MEC y los accesorios de voladura correspondientes. Por tanto, el macizo rocoso y la MEC son determinantes para obtener una adecuada fragmentación como resultado de la voladura de rocas.

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Finalmente se debe enfatizar que las características físico-mecánicas del macizo rocoso tienen una influencia determinante en los resultados, tanto en una voladura de producción como en una voladura controlada cuando se trata de minería superficial o subterránea. Así como también en las diferentes obras de ingeniería civil.

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TALADRO Pre-corte

MECHA RAPIDA

INICIO

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6m

6m

14

14

14 6m

12

A typical smoothwall blast design for a development round (after Bauer and Donaldson, 1992).

4.6m

1.5m

12

14

10

14

12

12

9

0.8m

12 9

9 13

14

8m

14

14

14

14 14

2.3m

5

6

6m

13

6m

6m

7

11

13 55m

8m

15

15

15

13 13

8

8

11

7 6

5

10

13 1.15m

CUT

8 15

15

4.6m

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INFLUENCIA DEL FRACTURAMIENTO Y CRITERIO DE DAÑO

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INFLUENCIA DEL FRACTURAMIENTO Y CRITERIO DE DAÑO Introducción Como se sabe, la influencia del fracturamiento es fundamental si se quiere maximizar la producción y la productividad, y minimizar los costos operacionales.

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Pero se tiene que controlar los daños que pueden producirse por acción de la voladura de producción, si esta no ha sido adecuadamente diseñada, cargada con MEC apropiadas, conexiones, los retardos y la secuencia de salida no han sido llevados a cabo en forma correcta, etc.

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Obviamente que el diseño de las voladuras se debe hacer tomando en cuenta lo siguiente: 

Ingeniería de explosivos.



Ingeniería de rocas.



Ingeniería de diseño.



Modelos matemáticos de investigación de operaciones.



Modelos matemáticos para optimizar la fragmentación.



Modelos matemáticos de predicción granulométrica.



Modelos matemáticos más usados para evaluar los resultados de una voladura, etc.

optimización

que

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usa

la

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Figure: Computer simulation of energy radiating out from a subsurface explosion.

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EXPLOCION

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Si ha ocurrido todo lo mencionado, entonces probablemente van a producirse daños a lo siguiente: a. Paredes inmediatamente circundantes (back break , over breack , crest fracture , face loose rock , crest loose rock , etc.) b. Paredes de las labores mineras cercanas al disparo.

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c. Construcciones o labores mineras subterráneas cercanas a la influencia del disparo. d. Paredes de las labores mineras, debido a que se ha hecho un disparo en una área cercana (ejemplo: cuando se dispara para excavar una área donde se va a instalar una chancadora).

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Por otra parte, las edificaciones, chancadoras o algunos instrumentos

eléctricos

instalados

cercanos

al  pit   son

comúnmente afectados por las vibraciones producidas por la voladura de rocas.

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Existe un gran número de estudios llevados a cabo con el objetivo de evaluar el criterio de daños que se producen a instalaciones que son afectadas por las ondas de choque que son inducidas por la voladura de rocas. Entonces, la única manera de evitar los diversos daños producidos por la voladura de rocas es controlando las excesivas vibraciones inducidas por esta; para lo cual debe usarse uno de los métodos de la voladura controlada.

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GENERACION DE LAS ONDAS SISMICAS PRODUCIDAS POR LA VOLADURA DE ROCAS La detonación de una mezcla explosiva comercial confinada en el interior de un taladro localizado en un macizo rocoso genera, de una forma casi instantánea, un volumen de gases a una presión y temperatura enormes.

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Esta aparición brusca de una presión elevada sobre las paredes del taladro actúa como un choque o impacto brusco que se manifiesta en forma de onda de deformación, a través del macizo rocoso circundante al taladro.

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L= Onda longitudinal

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Esa onda de deformación/tensión trasmitida es cilíndrica en el caso de carga cilíndrica distribuida en el taladro, o esférica en caso de carga puntual o esférica, aunque a considerable distancia del taladro con relación a su longitud puede considerarse la explosión reducida a un punto y, en consecuencia, la onda de propagación como esférica.

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En definitiva, la tensión soportada por un elemento material será función inversa de la distancia. Se puede admitir que la transmisión de la vibración a partir de una distancia de taladros relativamente pequeña es en forma prácticamente elástica, mediante ondas básicamente elásticas, con despreciable consumo de energía y que su amortiguación se debe eminentemente al aumento de la superficie de las ondas (cilíndrico o esférico).

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Seismic - trigg

Ignition circuit interrupted

Registration equipment

Seismic - trigg

Detonation

Registration strip

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ms

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De forma simplificada, la energía vibratoria es proporcional a la cantidad de explosivo.



 p  x Q

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 E  es

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la energía vibratoria; es decir, la invertida en vibración.

 Q es la energía total del explosivo (que depende de la cantidad

de explosivo detonada y del poder energético del mismo, ya que no todos los explosivos tienen la misma energía).  p es

la proporción de energía total del explosivo empleada en

generar vibraciones (en voladuras convencionales en las que no existe gran confinamiento, este valor es de 0.4, aproximadamente).

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GROUP APPROACH TO ACHIEVING OPTIMUN BLAST PERFORMANCE Site Evaluation

Design Refinement Performance Evaluation

Blast Excavation

Blast Design

OPTIMUM WALL CONTROL BLASTING

Bench Preparation

Pattern Layout

Blasthole Drilling

Blast Recordkeeping Blasthole Loading

Explosive Quality Control

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