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DESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES

Sr. Sr. Eliseo RosEliseo Ros, , Consultor Tcnico Senior Minera SubterrneaConsultor Tcnico Senior Minera Subterrnea

OMS ChileOMS Chile

OBJETIVOS DE VOLADURA DE DESARROLLO HORIZONTALOBJETIVOS DE VOLADURA DE DESARROLLO HORIZONTAL

Excavar un abertura artificial en la roca para algn objetivo como exploracin,produccin, accesos, ventilacin, transporte etc., con requerimientos de mximoavance y mnimo dao


Por lo tanto, las condiciones crticas de perforacin y voladura en desarrollos otneles se encuentran los siguientes puntos claves:

i. Burn cut (cuele o rainura)ii. Tiros de produccin o auxiliares (Stripping holes)iii. Cargas de permetro

DEFINICIONESDEFINICIONES


DEFINICION DE CUELE O RAINURA (CUT)DEFINICION DE CUELE O RAINURA (CUT) Una artificial abertura hecha en la frente para proveer de una cara libre para la

voladura

Puede ser hecha mecnicamente con en la minera del carbn o va explosivos


5 PRINCIPALES TIPOS DE CUELE O RAINURAS (CUTS )5 PRINCIPALES TIPOS DE CUELE O RAINURAS (CUTS ) Center Cut

Wedge Cut or V-Cut

Draw Cut

Burn Cut

Large-hole Cut

Single Large-hole

Double large-hole

SELECCION DE UN CUELE O RIANURA (CUT)SELECCION DE UN CUELE O RIANURA (CUT)Depende de:

Caractersticas fsicas de la roca

Presencia de joints


Presencia de joints Presencia de planos de debilidad

Habilidad del operador perforista

Equipo usado

Tamao de la frente

Longitud deseada del round a ser tirado Longitud deseada del round a ser tirado

RAINURA BURN CUTRAINURA BURN CUT




Adecuado para roca dura, quebradiza y homognea tales como Areniscao rocas gneas

No muy efectivo en terreno agrietado o formaciones parecidas a No muy efectivo en terreno agrietado o formaciones parecidas aesquistos

Como los tiros no son perforados en ngulos, tiros y rounds (disparos)pueden ser perforados volados o tirados respectivamente

Varios tiros del cuele o rainura son dejados sin cargar, proporcionandouna serie de caras libre en miniaturauna serie de caras libre en miniatura



Es esencial para un satisfactorio Burn Cut:

Perforaciones deben ser empatados con precisin

Perforaciones no deben converger o divergir

Explosivos de resistencia ms bajos deberan ser usados para evitarcongelamiento o sinterizacin

El tiro de cuele debera ser quemado en una secuencia con suficienteretardo para permitir al cuele quebrar a profundidad completa

TIPOS DE RAINURA BURN CUTTIPOS DE RAINURA BURN CUT


RAINURA LARGERAINURA LARGE--HOLE CUT HOLE CUT


Evoluciono de las Rainuras BurnCut debido a mejoras en losequipos de perforacin quepermiten perforar en dimetrosmayores

Tiros de Alivio ms grande que enRainuras Burn Cut usualmenteentre 3 a 5 pulgadas de dimetro

Tiros cargados usualmente entre Tiros cargados usualmente entre1 a 2 pulgadas

OTRAS RAINURASOTRAS RAINURAS


NUMERO DE TIROSNUMERO DE TIROS

El numero de tiro para proveer una distribucin uniforme de la energa explosiva enla frente y producir una adecuada fragmentacin para el equipo de extraccin demarina depende de:


Tipo de roca

Caractersticas del explosivo

Dimetro del explosivo

Requerimientos de voladura amortiguada o controlada (smooth)

Operaciones subterrnea varan el numero de tiros en funcin del tamao de lagalera (drift). Tabla (Singh. 1992)

NUMERO DE TIROSNUMERO DE TIROS


DISEO DE PERFORACION Y VOLADURADISEO DE PERFORACION Y VOLADURADESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES

Figura. Basada en trabajos anteriores de Langefors y Gustafsson

Calcular el dametro equivalente de tiros de alivio (tiros vacios)Calcular el dametro equivalente de tiros de alivio (tiros vacios)

Dimetro Equivalente = (NDe Barrenos de Alivio)1/2 X (dimetro Barreno)


=

4 x 89mm180 mm

4 x 89 =

Dimetro Equivalente = (NDe Barrenos de Alivio) X (dimetro Barreno)

4 x 89mm180 mm

BARRENOS DE ALIVIO Para establecer la cantidad de tiros huecos segn el largo de

perforacin, se determinar segn frmulas de ROGER HOLMBERG.

24.3934.10.15H += nd=


Tiros Huecos Diametro Escareador Max de Perforacin(N) (mm) (m)

76 2,5189 2,87102 3,2276 3,36

1

4.3934.10.15H +=Donde:H = Profundidad de la perforacin en metros. = Dimetro del barreno vaco en metros.

Donde:

= Dimetro del barreno vaco en metros,d= Dimetro de la perforacin en metros.n= N de Tiros Huecos.

76 3,3689 3,82102 4,2576 3,9689 4,47102 4,94

2

3


Profundidad de los taladro para Cuele de cuatro secciones, segn Konya

donde:H = Profundidad (m)DH = Dimetro del Barreno (mm)

Luego Profundidad esperada (L)

HL tivoavanceefec *%=

Calculo de Dimetro Equivalente para avance de 95%

350

DESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES DISEO DE PERFORACION Y VOLADURADISEO DE PERFORACION Y VOLADURA

150

200

250

300

D

i

a

m

e

t

e

r

(

m

m

)

Hard GroundSoft Ground Diameter : Dimetro

Ground : TerrenoHard : DuroSoft : BlandoAdvance : Avance

50

100

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5Advance (m)


Rainura de Cuatro Secciones

Figura 1. Burn Cut mostrando dimensiones de Burden

Figura 2. Distancia desde el centro hasta los barrenos del Burn CutFigura 1. Dimensiones del burden del Burn Cut

DESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALESDiseo Cuele Burden Inicial vs Dimetro equivalente

Diseo Cuele (Langefors y Gustafsson )DESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES


Tabla. Resumen de Claculos simplificados para Burn Cut

Diseo Cuele (segun Konya basado en Langefors y Gustafsson )

Tabla. Resumen de Claculos simplificados para Burn Cut

Figura 3. Distancia entre barrenos del Burn Cut


Burden de Barrenos Auxiliares (segn Konya)

donde:B = Burden (m)SGe = Gravedad Especifica o Densidad del Explosivo (g/cm3)SGr = Gravedad especfica o Densidad de la Roca (g/cm3)De = Dimetro del Explosivo (mm) Espaciamiento de Barrenos Auxiliares (segn Konya)

S = 1.1 B

T = 0.5 B

Taco de Barrenos Auxiliares (segn Konya)

Restricciones: El burden debe ser mayor que el espaciamiento.(V> 0,6m)

Auxiliares de Barrenos de Permetro


El burden debe ser mayor que el espaciamiento.(V> 0,6m) Espaciamiento / burden alrededor de 1,25 Nmero impar de barrenos de Auxiliares de Cielo y Tabla para que

stos simpaticen con los barrenos de Permetro Como estos barrenos son anteriores a la salida de la tronadura

suave y ya tienen una gran cara libre no es necesario que tengan una gran potencia, por ende, no se justifica un espaciamiento pequeo.pequeo.


Burden de Barrenos Piso (segn Konya)

donde:B = Burden (m)SGe = Gravedad Especifica o Densidad del Explosivo (g/cm3)SGr = Gravedad especfica o Densidad de la Roca (g/cm3)De = Dimetro del Explosivo (mm) Espaciamiento de Barrenos Piso (segn Konya)

S = 1.1 B

T = 0.2 B

Taco de Barrenos Piso (segn Konya)


Burden de Barrenos Contorno (Cajas y Coronas) (segn Konya), comunmente de0.4m a 0.6m de otra manera:

donde:B = Burden (m)SGe = Gravedad Especifica o Densidad del Explosivo (g/cm3)SGr = Gravedad especfica o Densidad de la Roca (g/cm3)De = Dimetro del Explosivo (mm) Espaciamiento de Barrenos Contorno (Cajas y Coronas) (segn Konya)

S = 1.1 B

Espaciamiento de Barrenos Contorno (Cajas y Coronas) (segn Konya)

T = B

Taco de Barrenos Contorno (Cajas y Coronas) (segn Konya)


Burden y espaciamiento tiros de Auxiliares o produccin (segn Optimal Drill &Blast Techniques for Underground Mining, Blastronics) relacionado a dimetro deltiro cargado

2216

Cueles tericos

Definicin del diseoDefinicin del diseo

Se calcularon 2 Cueles mediante metodologa de Holmberg(basada en Langefors) para Dimetro de Alivio de 102mm(4pulg) y 76mm(3pulg) y dimetro barreno cargado de 45mmdimetro barreno cargado de 45mm

El inconveniente de estos Cueles es que la perforacin especifica y factor de carga y Perf. Especifica son muy altos para terrenos de baja competencia

Detalle Cuele

alivio=102 mm

Emulsin

Area=0.7433 m2

Detalle Cuele

alivio=76 mm

Emulsin

Area=0.2515m2

0.24

0.19 0.25

0.41

0.13

0.13

0.15

0.23

0.230.15

0.41 0.46

0.46

0.30

0.250.15

Cuele propuesto-Orica

Definicin del diseoDefinicin del diseo

En base a experiencia exitosa de Orica MiningServices en terrenos de baja competencia sepropone un Cuele que cubre mayor rea a los

0.80

Detalle Cuele - Orica

alivio=76 mm

Emulsin

Area=1.92 m2

calculados tericamente con perforacin especificay factor de carga mucho menor.

La zona de los dos primeros cuadrantes soncalculadas mediante Holmberg (basado enLangefors)

En el tercer cuadrante los tiros laterales forman unSlot el cual es aprovechado por los tiros superiore inferiores

0.55

0.80

0.21

e inferiores Para el Cuele propuesto se debe hacer

seguimiento para levantar los resultados El burden de los tiros laterales a el segundo

cuadrante debe ser sensibilizado de acuerdo a losresultados en terreno.

El burden y espaciamiento de los barrenos superiore inferior idem.

0.550.50

1.60


Factores de carga

EXPLOSIVOS PARA VOLADURAS CONTROLADASEXPLOSIVOS PARA VOLADURAS CONTROLADAS


Profiler 42 y 70 g/mProfiler 42 y 70 g/m

IMPACT

(Anfo+EPS+Emulsion base)

Determinacin de carga explosiva por barreno

Lmite de vibracionesExplosivos disponiblesLmite de vibraciones

Explosivos disponiblesExplosivos disponiblesDimetro y densidad de explosivos

Taco requeridoDensidad lneal de carga

Explosivos disponiblesDimetro y densidad de explosivos

Taco requeridoDensidad lneal de carga

KG de explosivo por barrenoKG de explosivo por barreno

Calculo de factor de carga

Lmite de vibracionesLmite de vibracionesLmite de vibracionesExplosivos disponibles

Dimetro y densidad de explosivosDiseo

Lmite de vibracionesExplosivos disponibles

Dimetro y densidad de explosivosDiseo

Condiciones de la rocaCondiciones de la roca

RECOMENDACIONES DE EXCAVACION SEGN BIENIAWSKIRECOMENDACIONES DE EXCAVACION SEGN BIENIAWSKIDESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES

PROCESO DE DISEOPROCESO DE DISEODESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES

CAUSAS DE FALLAS DE DISPAROSCAUSAS DE FALLAS DE DISPAROS


CAUSAS DE FALLAS CAUSAS DE FALLAS -- ESPACIAMIENTO EN RAINURASESPACIAMIENTO EN RAINURAS

muy Cerrada?muy Cerrada? bienbien ms distanciado?ms distanciado?


CAUSAS DE FALLASCAUSAS DE FALLAS-- Rainura con Roca Fracturada HorizontalmenteRainura con Roca Fracturada Horizontalmente

A


A

Fracturas

BB

CAUSAS DE FALLASCAUSAS DE FALLAS-- Rainura con Roca Fracturada HorizontalmenteRainura con Roca Fracturada HorizontalmenteDESARROLLOS HORIZONTALESDESARROLLOS HORIZONTALES

SecuenciasSecuencias


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