1.10 Propiedades de los e)plosi"os..............................................13 1.1/ ccesorios de iniciación y ce%ado de tronadura....................1# 1.13 2edidas Durante la Cara de los oyos................................11.14 2edidas en el etacado........................................................11.1# 2edidas en el $arre 2anipulación de los detonadores 5o6 (léctricos......................................................................................1* 1.1' 2edidas al Disparar con 2ec7a.............................................1* 1.1- 2edidas ntes y Después del del Disparo................................... Disparo...................................1, 1, 1.1* 2edidas con Tiros 8uedados................................... 8uedados.................................................1, ..............1, 1.1, 2edidas al Tronar 9olones............................ 9olones.................................................... ......................../0 /0 Capítulo II Perforación............... Perforación................................ ................................... ................................../1 ................/1 /.1
Teoría :eneral de la Perforación.............. Perforación............................... ............................./1 ............/1
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA TRONADURA /.1.1Percusión............................................................................../1 /.1./otación................. /.1./ otación.................................. ................................... ................................... ............................/1 .........../1 /.1.3($pu;e................................................................................./1 /.1.49arrido................................................................................../1 /./
Ciclo de operació operación n $ina $ina %&sico %&sico e?n la $aquinaria utilizada.............................................../3 utilizada.............................................../3 /.#./>e?n /.#./ >e?n el tipo de tra%a;o...................................... tra%a;o......................................................../4 ................../4 /.#.3Clasificación por aplicación.................................................../* /.'
($pezando a perforar.............................. perforar............................................... ............................./, ............/,
Después Después de la perfora perforación.. ción....... ........... ................ ................... ................... ................... ..........3# .3#
/.10 ("olución de las perforadoras.......................... perforadoras...............................................3# .....................3# /.11 >elección de acero de perforación........................................3-
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA C"#$%&'(I 1!1
T)(n"d&)"
D*inici+n
“La Tronadura tiene como propósito fundamental maximizar la energía lierada por el explosi!o para fragmentar lo me"or posile una parte del macizo rocoso# mientras $ue por el lado contrario# el deseo es a su !ez minimizar la energía del mismo %acia la otra parte del macizo rocoso &remanente' para así producir el menor da(o posile)*
1!2
,-&. / '" P)*()"ci+n T)(n"d&)"
En ' 4i%( T.cnic( La transformación del recurso &roca+mineral' &se ,ragmenta'
En ' 4i%( P)(d&c%i5(6 La primera operación en el ciclo producti!o de una mina
C(( P)(c/( '" P)*()"ci+n6 -a!idad donde serán alo"adas las cargas explosi!as . accesorios de iniciación
C(( P)(c/( '" T)(n"d&)" La lieración de energía mediante una reacción $uímica &explosi!os' $ue permite fragmentar la roca . desplazarla
1!3
,P")" 7&. / &%i'i8" '" P)*()"ci+n T)(n"d&)"
Para $uerar . remo!er de manera eficiente &rápida . al menor costo posile' una cantidad de material determinada
5ezcla de sólidos o lí$uidos# $ue son capaces de una descomposición rápida . !iolenta dando por resultado una con!ersión a grandes !olmenes de gases* Los explosi!os están presentes en los traa"os de minería# la construcción . la industria# tanto es así# $ue su uso lo %ace mu. peligroso si no se manipulan de acuerdo a las normas estalecidas su mal uso a causado muc%os accidentes gra!es . mu. peligrosos# es por esto $ue el conocerlo . estudiarlos nos dan una !enta"a a la %ora de relacionarnos con ellos* Las reacciones $uímicas in!olucradas son altamente exot6rmicas &desprenden calor'
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" >
1!idrogeles
Emulsiones
=nfo Pesado
4!
E=#'(/i5(/ C(n5nci(n"'/
Precisan para su faricación de sustancias intrínsecamente explosi!as $ue actan como sensiilizadores de las mezclas* Los más conocidos son8
elatinosos
Pul!erulentos
:e ;eguridad
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" ?
1!>
C(4&/%i+n
Es toda reacción $uímica capaz de desprender calor# pudiendo a no ser perciido por nuestros sentidos
Fi:&)" @
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA 1!?
D*'":)"ci+n
Es una comustión sita con llama pero sin explosión &esto es importante# por$ue a menudo se suele asociar erróneamente este t6rmino con la explosión o detonación# no siendo ?en asoluto@ sinónimo de 6sta# $ue representa un concepto diferenteA' Las reacciones $ue pro!oca una deflagración son id6nticas a las de una comustión# pero se desarrollan a una !elocidad comprendida entre 1 metro+segundo . la !elocidad del sonido* ;in emargo# en una detonación# la comustión está asociada a una onda de c%o$ue $ue a!anza a !elocidad superior a la del sonido* =lgunos e"emplos de deflagración pueden ser8 encender una cerilla# la mezcla de comustile@aire en un motor de comustión interna# o la rápida comustión de una carga de pól!ora en un arma de fuego Es una reacción $uímica ligeramente más rápida $ue una simple comustión# alcanzando !alores máximos de 300 a /00 m+s* Los explosi!os $ue actan a"o este r6gimen desarrollan su traa"o por efecto de transmisión del fuego E"emplo8 L" P+'5()" n:)"
Fi:&)" 10
1!@
E=#'(/i+n
Proceso termo$uímico caracterizado por su gran !elocidad de reacción . la formación casi instantánea de productos gaseosos a ele!ada temperatura . presión# ad$uiriendo una gran fuerza expansi!a $ue produce efectos mecánicos . sonoros Enero 2013 Página 12
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA E"emplo8 L"/ din"i%"/
Fi:&)" 11
Fi:&)" 12
1!10
P)(#id"d/ d '(/ =#'(/i5(/
Las propiedades más importantes de los explosi!os determinando sus características re$uiere una cuidadosa atención segn se !a.a a utilizarB estailidad $uímica permanecen inalterales en unas adecuadas condiciones de almacenamientoB Enero 2013 Página 13
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA !elocidad de explosión reacción $uímica del explosi!o# si es mu. ele!a se le llama detonaciónB potencia explosi!a es la cantidad de explosi!oB poder rompedor depende directamente de la potencia explosi!a . la !elocidad de detonaciónB resistencia al agua propiedad por la cual algunos explosi!os se mantienen inalterales al agua# ante la %umedad !aría segn su composiciónB calidad de propagación posiilidad de transmitir la detonación de un cartuc%o a otro $ue est6n en contacto o próximo a ellosB %umos productos resultantes de una explosión &gases . pol!o'*
:ensidad
Energía especifica
9esistencia al agua
Celocidad de detonación
Estailidad $uímica
;ensiilidad
1!11 S'cci+n d =#'(/i5(/
Fi:&)" 13 Enero 2013 Página 1/
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA 1!12
Acc/()i(/ d inici"ci+n c4"d( d %)(n"d&)"
Los sistemas de iniciación se di!iden en8
;istema no el6ctrico &5ec%a a fuego# nonel# cordón detonante
;istema El6ctrico
;istema Electrónico
Fi:&)" 19
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 1;
Enero 2013 Página 1
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA Fi:&)" 1<
Fi:&)" 1>
1!13
Mdid"/ D&)"n% '" C"):" d '(/ ((/
Dunca recargar %o.os $ue %a.an sido cargados . disparados anteriormente* -omproar la ele!ación de la carga de los explosi!os a granel# . tomar las medidas pertinentes en caso de presencia de %uecos o co$ueras en los %o.os $ue %an podido ser detectados durante la perforación o incluso durante la carga* Do de"ar explosi!os sorantes dentro de la zona de traa"o durante . despu6s de la carga de los %o.os* Do cargar los %o.os con explosi!os "usto despu6s de terminar la perforación# sin antes cerciorarse de $ue está limpio . no contiene piezas de metal o restos de accesorios calientes* Do deformar# maltratar o de"ar caer el ceo dentro de los arrenos* Tampoco de"ar caer sore ellos cargas pesadas
1!19
Mdid"/ n ' R%"c"d(
-onfirmar los explosi!os en los %o.os por medio de arena# tierra# arro u otro material incomustile apropiado* Do utilizar atacadores metálicos de ninguna clase* Emplear %erramientas de madera u otros materiales adecuados# sin partes de metal# sal!o los conectores especiales de algn metal $ue no produzca c%ispas en los atacadores articulados* 9ealizar el retacado sin !iolencia para no da(ar a los accesorios de iniciación# cordón detonante# %ilos de los detonadores# etc*B ni permitir $ue se formen ellos nudos o doleces* Do retacar directamente los cartuc%os ceo* Enero 2013 Página 14
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA Do introducir piedras u otros o"etos "unto con el material de retacado* En %o.os con agua !erificar si se %a producido un descenso de los retacadores antes de la conexión de los circuitos# . proceder a corregir 6stos*
tilizar distancias . ángulos adecuadas para e!itar cortes con el -ordón :etonante*
Do exponerlo a temperaturas extremas*
Do da(ar el :etonador*
Do dolar o aplastar el detonador*
Do golpearlo*
Do perforarlo*
Do exponerlo a temperaturas extrema
1!1<
Mdid"/ "' Di/#")") c(n Mc"
9educir al máximo las tronaduras con mec%a . el nmero de arrenos encada disparo* 5anipular la mec%a con cuidado . sin da(ar la cuierta* Prender la mec%a con un encendedor apropiado para ese fin* tilizar tramos de mec%a con longitudes Enero 2013 Página 17
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA superiores a 1* metros* -onocer siempre el tiempo $ue tarda en arder la mec%a . asegurarse de tener el tiempo suficiente para llegar a un lugar seguro despu6s de encenderla* Para tal fin puede emplearse una mec%a testigo* -ortar la mec%a a escuadra usando un cuc%illo afilado . limpio e insertarla %asta tocar sua!emente la carga del detonador# . una !ez colocada e!itar torcerla* tilizar el alicate especial de detonador o má$uina dise(ada para tal efecto para fi"ar los detonadores a la mec%a* Do encender la mec%a sin antes curir el explosi!o lo suficiente para impedir $ue las c%ispas puedan %acer contacto con el explosi!o* Dunca encender explosi!os en la mano al encender la mec%a* Do regresar al lugar del disparo %asta $ue %a.an transcurrido 30 minutos*
1!1>
Mdid"/ An%/ D/#&./ d' Di/#")(
-erciorarse de $ue todos los explosi!os excedentes se encuentran en un lugar seguro . $ue todas las personas . !e%ículos est6n a una distancia segura o deidamente resguardados* Gmpedir los accesos al área de las tronaduras disponiendo del personal . medios adecuados* Do disparar sin una se(al de autorización de la persona encargada . sin %aer dado el a!iso adecuado* :isparar desde lugares seguros# campanas de protección# etc* Do regresar al área de la tronadura %asta $ue se %a.an disipado los %umos . los gases* Do in!estigar un e!entual fallo de las tronaduras demasiado pronto* -umplir los reglamentos . disposiciones estalecidas para este fin# o en su defecto esperar un tiempo prudencial* Encaso de fallo# no perforar o mane"ar una carga de explosi!os sin la dirección de una persona competente . experimentada# $ue tenga autorización para ello* Hrganizar los traa"os de manera $ue el %orario de tronaduras coincida con el momento de menos personal presente# . procurar $ue se realice siempre a la misma %ora*
1!1?
Mdid"/ c(n Ti)(/ -&d"d(/
;e(alizar el lugar donde se encuentran los tiros* :estinar a personal mu. calificado a las laores de neutralización . eliminación de tiros $uedados* Eliminar los tiros $uedados antes de reiniciar los traa"os de perforación en áreas próximas* ;i el disparo %a sido el6ctrico . el circuito está !isile# comproar la continuidad del mismo desde un área segura . disparar si es correcto# tomando medidas suplementarias frente a las posiles pro.ecciones* En el caso del primado con cordón# intentar retirar el material del taco . colocar un cartuc%o primado "unto al explosi!o para su destrucción* Ta$uear los tiros con arena o material granular fino* ;i el explosi!o no está accesile# perforar un nue!o %o.o a Enero 2013 Página 1<
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA una distancia superior a 10:# en los casos $ue está permitido por el decreto DI 42 de ;eguridad 5inera*
1!1@
Mdid"/ "' T)(n") ('(n/
Hser!ar si existen grietas !isiles o fracturas en la superficie del olón* -olocar los olones en lugares donde exista un efecto pantalla de la onda a6rea# por e"emplo al pie de un talud estale* Emplear preferentemente el m6todo de cargas dentro de %o.os# pues el sistema de parc%es de explosi!o o cargas adosadas produce ma.ores ni!eles de ruido . onda a6rea*
Enero 2013 Página 20
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA C"#$%&'( II P)*()"ci+n 2!1
T()$" Gn)"' d '" P)*()"ci+n
En general podemos considerar la perforación de rocas como una cominación de las siguientes acciones8
2!1!1
P)c&/i+n
Gmpactos producidos por los golpes del pistón originan ondas de c%o$ue $ue se transmiten roca a tra!6s del !arilla"e*
2!1!2
R(%"ci+n
-on este mo!imiento se %ace girar para $ue los impactos se produzcan sore la roca en distintas posiciones*
2!1!3
E#&
Para mantener en contacto la %erramienta de perforación con la roca
2!1!9
"))id(
,luido de arrido permite extraer el detrito desde el fondo de la perforación
Fi:&)" 1?
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
2!2
,P() 7&. I#()%" '" P)*()"ci+n
Por ser la primera operación dentro del ciclo de operación mina# es la ca!idad donde serán alo"adas las cargas explosi!as . accesorios de iniciación del proceso de producción*
Jroca o it# til $ue e"erce sore la roca la energía*
Jarrido# efecta la limpieza . e!acuación del detrito producido
Enero 2013 Página 22
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 1@
2!;
C'"/i*ic"ci+n d '" #)*()"ci+n
2!;!1
S:Hn '" "7&in")i" &%i'i8"d"
Perforación manual
Perforación mecanizada
P)*()"ci+n "n&"' E$uipos ligeros operados por perforistas* tilizados en traa"os de pe$ue(a en!ergadura donde principalmente por dimensiones no es posile utilizar má$uinas o no está "ustificado económicamente su empleo*
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PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 20
P)*()"ci+n c"ni8"d" Los e$uipos de perforación !an montados estructuras &orugas'# controla en forma cómoda parámetros de perforación*
Enero 2013 Página 2/
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 21
2!;!2
S:Hn ' %i#( d %)"4"(
Perforación de an$ueo
Perforación de a!ance de galerías . tneles
Perforación de producción
Perforación de c%imeneas
Perforación con recurimiento
;ostenimiento de rocas
P)*()"ci+n d 4"n7&( Perforaciones !erticales o inclinadas utilizadas preferentemente en pro.ectos a cielo aierto . minería suterránea &L*J*>*'*
Enero 2013 Página 2
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 22
P)*()"ci+n d "5"nc d :"')$"/ %Hn'/ Perforaciones preferentemente %orizontales lle!adas a cao en forma manual o en forma mecanizada &"umos'*
Fi:&)" 23
P)*()"ci+n d #)(d&cci+n T6rmino utilizado en las explotaciones mineras a traa"os de extracción de mineral &est6ril'* Los e$uipos . m6todos !arían segn el sistema de explotación* Enero 2013 Página 2
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 29
P)*()"ci+n d cin"/ Laores !erticales mu. utilizadas en minería suterránea . oras ci!iles* ;e utilizan m6todos de perforación especiales# entre los cuales destacan el m6todo 9aise Joring . la "aula trepadora =limaK*
P)*()"ci+n c(n )c&4)iin%( tilizado en materiales poco consolidados# en Perforación de pozos de captación de aguas . perforaciones sumarinas*
Enero 2013 Página 24
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 2;
S(/%niin%( d )(c"/ tilizado para la colocación de pernos de ancla"e en laores suterráneas principalmente*
Fi:&)" 2<
Enero 2013 Página 27
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA 2!;!3
C'"/i*ic"ci+n #() "#'ic"ci+n
Los sistemas de perforación de roca $ue se %an desarrollados pueden clasificarse por orden de aplicación
Estudie . analice el diagrama de perforación# luego planifi$ue la perforación*
Fi:&)" 2?
-olo$ue los controles de la rotación# percusión . de a!ance a la posición de perforación*
9e!ise $ue la in.ección de agua está operando
Enero 2013 Página 30
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
N(%"
Fi:&)" 2@ El agua dee fluir liremente a tra!6s del arreno de la perforadora* La presión recomendada de traa"o es8
2!>
-on flu"o separado ? 1 ar*
-on flu"o central ? 10 ar*
P)*()"ci+n Ri"d(
El Proceso del 9imado &escariado' es una forma de perforar mediante rotación . presión* La caeza rimadora se presiona con gran fuerza contra la roca mientras rota# resultando en un a!ance aproximado entre 0#3 %asta 0#12 mm de penetración Enero 2013 Página 31
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA por cada !uelta del escariador &dependiendo de la calidad del macizo rocoso a perforar' La roca es molida %asta con!ertirse en pol!o en la zona de contacto entre los insertos de caruro de los cortadores . la superficie de la roca* ;e forman grietas desde el punto de contacto %acia los lados# soltando la roca entre los puntos de contacto en forma de astillas gruesas* -omo resultado de las grietas en las rocas# en con"unto con las tra.ectorias de más presión de los insertos de caruro astillan de costado la superficie por estas zonas*
Fi:&)" 30
2!?
Ri"nd(
La economía . eficiencia del e$uipo de perforación está mu. influenciado por lo $ue %ace el operador durante la perforación# así cuando usted $uiere conseguir más poder en el corte# es ueno el aumento del espacio entre ellos* Por e"emplo 3M entre ellos# en lugar de intentar %acer el traa"o con menos agu"eros . el tama(o del agu"ero más grande* Enero 2013 Página 32
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 31 -uando se est6 perforando un agu"ero %acia aa"o se extraer de !ez en cuando la punta del arreno del agu"ero para %acer más fácil la penetración . el !aciado del desmonte* Esco"a la me"or situación de las fallas en la roca# camiando los lados despu6s de cada pasada si posile* El indicador de presión de rotación dee indicar los siguientes !alores recomendados aproximados para diferentes e$uipos de perforación8
1) 30@/0 ar
1 1+7) /@ ar
1 N) @40 ar
5antenga el a!ance contra la rocaB a"uste si necesario los parámetros# oser!e las lecturas en los indicadores del e$uipo -amie las rocas astante a menudo* Traa"ar con rocas en mal estado solamente nos dará como resultado un ma.or esfuerzo de nuestra perforadora . de nuestro e$uipo de perforación* Enero 2013 Página 33
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 32 ="uste la correcta alineación del arreno# por otra parte el c%ucK# las piezas conexas . los rodamientos deen girar rápidamente* Preste atención a los mo!imientos &el carro de perforadora + el a!ance'* =segure la in.ección de agua adecuada# la presión mínima es ar* 9e!ise el e$uipo de perforación# prestando especial atención a las condiciones del s%anK . de los sellos# el sello giratorio separador de flu"o . el sello del tuo de flu"o de agua* 9eemplace las partes da(adas inmediatamente* 9ecuerde $ue el mantenimiento . la limpieza de las líneas e!itará reparaciones posteriores por fugas*
Enero 2013 Página 3/
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 33 Hser!e la temperatura del aceite# incremente el flu"o de agua de enfriamiento ariendo más la !ál!ula .@pass si es necesario* La temperatura de operación recomendada dee estar en el rango de /0 ? 0O-* Hser!ar $ue la perforadora . las mangueras tienen las correderas lires para mo!erse en cual$uier dirección durante el traa"o de perforación
Fi:&)" 39
Enero 2013 Página 3
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA 2!@
D/#&./ d '" #)*()"ci+n
>aga reposar la perforadora a una distancia de ? 10 cm de la parte posterior para pre!enir la fatiga del resorte amortiguador de c%o$ues*
9emo!er la roca . camiarla por una nue!a*
5o!er la !iga de a!ance . el razo %idráulico a la posición de traslado*
Cerificar la altura correcta del tec%o de seguridad protector al momento del traslado*
:esconectar la manguera de agua* En lugares donde las temperaturas sean extremadamente frías corte el flu"o de agua inmediatamente* Pre!ención contra el congelamiento*
;uir las gatas*
:esconectar la línea de alimentación de energía el6ctrica . desconecte el interruptor general*
2!10
E5('&ci+n d '"/ #)*()"d()"/
Fi:&)" 3; Enero 2013 Página 3
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 3<
Fi:&)" 3> Enero 2013 Página 34
PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Fi:&)" 3?
2!11
S'cci+n d "c)( d #)*()"ci+n
La elección del acero de perforación depende de8
El diámetro de la perforación deseada
Tipo de roca
La perforadora
La rectitud de la perforación deseada
Lo primero es seleccionar el ma.or diámetro de arra de acuerdo al tama(o de la perforación . de acuerdo a la perforadora* Esto asegurará una columna rígida $ue a.udará a maximizar la rectitud de la perforación# !elocidad de penetración . eficiencia del arrido
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