Efficient Blasting Techniques

8/20/2019 Efficient Blasting Techniques

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TECNICAS

EFICIENTES..

PARA

TRONADURAS

RELATOR:

JAY A. RODGERS


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Introducción

a lasTécnicas

Eficientesde Tronadura


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INTRODUCCIÓN

FACTORES PRINCIPALES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LATRONADURA

A. Actitud1. La preocupación por los detalles es la clave de una tronadura eficiente y

segura. .

2. Cada operación debe ser realizada en la forma más precisa posible.

3. Los controles de calidad pueden aumentar la productividadconsiderablemente

4. Los diseños eficientes de tronadura requieren de un esfuerzo grupal

ENFOQUE GRUPAL PARA LOGRAR UNA EFICIENCIA ÓPTIMA DE LATRONADURA

5. Cada operación afecta el resultado de la próxima.


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1. FACTORES PRINCIPALES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LATRONADURA

B. Comunicación

1. Las prácticas seguras de tronadura requieren de una buena comunicación2. La comunicación entre los miembros del mismo grupo y entre los grupos es

imperiosa3. Los diseños óptimos de tronadura dependen del aporte de cada grupo.

C. Tres claves para un diseño de tronadura eficiente

1. la distribución de la energía explosiva en la masa de la roca

a. la energía debe ser distribuida en forma pareja para lograr unafragmentación uniforme

2. confinamiento de la energía explosiva en la masa de la rocaa. la energía explosiva debe ser confinada durante el tiempo suficiente

después de la detonación para fracturar y desplazar el material

3. nivel de energía explosiva

a. el nivel de energía debe ser suficiente para vencer la fuerza

estructural de la roca y permitir el desplazamiento.


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I. FACTORES PRINCIPALES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LATRONADURA

D. Efectos geológicos sobre el resultado de la tronadura

1. Estructuras agrietadas o fracturadasa. la fragmentación será controlada por las fracturas existentes b. las mallas de perforación más pequeñas minimizan los efectos

adversos de las grietas y fracturas


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1. FACTORES PRINCIPALES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LATRONADURA


1. Estructuras agrietadas o fracturadas (cont.)c. una roca muy agrietada generalmente requiere menos energía

explosiva para una buena fragmentación

d. los explosivos con gran producción de gas como por ejemplo el

ANFO son apropiados para el desplazamiento de rocas fracturadasmuy agrietadas

e. el espaciamiento de las grietas en la masa de la roca puede indicar el

tamaño del fragmento post tronaduraf. la orientación de la cara libre con respecto a las grietas también es

una consideración clave para la fragmentación y el control del muro


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I. FACTORES PRINCIPALES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LATRONADURA


2. Dureza de la rocaa. puede ser determinada en terreno durante la perforación y registrada

en informes de perforación como ayuda durante el carguío del

explosivo.

b. las rocas más duras, de mayor densidad, pueden necesitar factores deenergía más altos para una fragmentación óptima

c. los barrenos de tronadura deberían ser cargados de acuerdo a las

zonas de dureza (grietas duras, roca de cubierta)d. las vetas de barro pueden producir un orificio que permite el escape

de energía explosiva

3. Cavidades

a. pueden producir la sobrecarga de la masa de roca con la consiguiente

formación de un orificio de ventilación y la producción de un flyrock

b. puede liberar prematuramente la presión explosiva (trabajos

subterráneos bajo el rajo abierto)


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II. FRAGMENTACION DE LA ROCA POR EFECTO DE LA TRONADURA

A. Proceso de fractura

1. el explosivo detona creando tensión en la roca y altas presiones de gas

(28.000 kg/cm

3

) en el barreno

2. se producen grietas en la masa de la roca causadas por la forma del esfuerzo

3. el gas a alta presión actúa como cuña para expandir las grietas (tanto en las

grietas existentes antes de la tronadura y aquéllas inducidas por la tronadura)

4. la roca es desplazada hacia el lugar de menos resistencia

5. los respiraderos de gas explosivo y la pila de escombros se forman por

gravedad


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EVALUACION DE LA INTRODUCCION

1. Los diseños eficientes de tronaduras requieren de un esfuerzo .

2. El control de puede aumentar considerablemente la

productividad.

3. es la clave de una tronadura eficiente.

4. Enumere los tres factores de diseño requeridos para producir un resultado óptimo delexplosivo:

.

.

.

5. son las principales

características geológicas que determinan la fragmentación de la masa de roca.

6. Las masas de roca en bloque generalmente requieren mallas .

para una buena fragmentación.

7. Las caras libres deberían ser orientadas típicamente a los planos de grietas principales para lograr un resultado óptimo de la tronadura.

8. Nombre dos efectos adversos de las grietas que inclinan hacia el rajo:.

.

9. Después que se ha establecido una red de grietas en la masa de la roca .

actúan como cuñas para separar la roca.


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Explosivos


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EXPLOSIVOS.

A. Explosivos ideales y no ideales

1. Los explosivos ideales poseen las mismas características (velocidad, presión de

detonación) cualquiera sea su diámetro, forma o condiciones ambientalesa. los explosivos ideales incluyen a los iniciadores moldeados, TNT, PETN, NG.

2. Los explosivos no ideales dependen del diámetro, temperatura, confinamiento,etc.a. los explosivos no ideales incluyen el ANFO, el ANFO Pesado, emulsiones,

acuageles, slurries.

B. Selección de Parámetros Físicos

1. Densidad

a. peso del explosivo por unidad de volumen b. expresada en gramos por centímetro cúbico (g/cc)c. el ANFO a granel tiene densidad aprox. de 0,85 g/ccd. una densidad menor a 1.0 g/cc flotará en aguae. productos de alta densidad están más expuestos a presión muerta

(detonación más baja producida por la pérdida de sensibilidad debido a presión transitoria muy alta) que los de menor densidad

f. densidad de carga equivale los kilos de explosivo por metro de hoyo perforado

g. en roca dura y masiva use explosivos de alta densidadh. en roca estructurada/blanda use explosivo de baja densidad

2. Sensibilidad

a. un medida de la facilidad de iniciación de un explosivo o del detonadormínimo requerido

b. variará de acuerdo a la composición del explosivo, diámetro,temperatura, presión del ambiente

c. alto explosivo - sensible a cápsula detonada de potencia N° 8 o a cordóndetonante

d. agente explosivo - no sensible a cápsula detonadora de potencia N° 8 -necesita detonador

e. algunos agentes explosivos pueden hacerse sensibles al cordón detonadore impedir la adecuada secuencia de retardo del hoyo


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EXPLOSIVOS (cont.)

B. Selección de Parámetros Físicos (Cont.)

3. Resistencia al Agua

a. capacidad de explosivos de resistir la exposición del agua sin perdersensibilidad ni eficiencia expresada en términos cualitativos

b. los explosivos varían ampliamente en su capacidad de resistir al agua. ElANFO no resiste la humedad

c. emulsiones, acuageles resisten bien la humedad. Humos de oxido denitrógeno de color café-naranja de una explosión indican tronadaineficiente que puede ser causada por explosivos mojados

d. la resistencia la humedad puede ser mejorada con hoyos revestidos o concartuchos resistentes la humedad.

4. Estabilidad Química

a. capacidad para mantenerse químicamente estable y retener susensibilidad cuando ha sido almacenado bajo las condicionesespecificadas

b. explosivos menos estables (ej. basados en NG) son de corta vidaalmacenados y con el tiempo se deterioran rápido

c. factores que afectan la estabilidad química incluyen: calor, frío,humedad, materias primas de calidad, contaminación, envases einstalaciones de almacenamiento

d. signos de deterioro del producto son: cristalización, aumento deviscosidad y aumento de densidad

5. Características de Humo

a. Los explosivos al detonar pueden generar humos no-tóxicos (CO2: H2O) ytóxicos (NO, NO2, CO)

b. de particular preocupación en operaciones subterráneas o en operacionesabiertas con mínima circulación de aire

c. factores que aumentan la generación de gases tóxicos son primadoinapropiado, falta de confinamiento, humedad, composición inapropiada delexplosivo, tiempos inadecuados y reacción adversa con la roca (mineral desulfuro o carbonato).


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I. EXPLOSIVOS (cont.)

C. Selección de Parámetros de Rendimiento de Detonación

1. Peso Potencia Absolutos (PPA)

a. energía calórica máxima teoría del explosivo basada en susingredientes

b. energía por unidad de peso expresada en joules por gramoc. PPA del ANFO es 3.730 j/g (cuando la mezcla es 94% AN y 6% FO)d. el rango de eficiencia de los actuales explosivos va de 35 % a 9%

2. Potencia Absoluta en Volumen (PAV)

a. energía por unidad de volumen expresada en joules por centímetrocúbico (j/cc)

b. igual al PPA del explosivo multiplicada por su densidad

c. el PAV del ANFO es igual a 3.730 x ,85 ó 3.170 j/cc

3. Potencia Relativa en Volumen (PRV)

a. es la potencia de un explosivo a granel comparada con ANFO b. el PRB de un explosivo es igual a su PAV dividida por el PRV del

ANFO

4. Velocidad de Detonación (VOD)

a. índice del desplazamiento de la onda detonante en el medio

explosivo expresado en metros por segundo b. varía con el diámetro de la carga, densidad del explosivo, tamaño de

partículas de explosivo y grado de confinamientoc. para los explosivos no-ideales el rango de velocidad del ANFO va de

2.500 a 4.500 m/s dependiendo del diámetro del hoyod. la velocidad de detonación es el primer componente de la energía de

choque y es la responsable del fracturamiento de la rocae. puede ser medida para determinar la eficiencia explosiva

5. Presión de Detonación (Pd)

a. presión producida en la zona de reacción del explosivo b. expresada en kilobares (kbar)c. es igual a (2.325 x 10 - 7 x densidad del explosivo x (VOD/.3048) 1\ 2


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C. Selección de Parámetros de Rendimiento de la Detonación (cont.)

5. Presión de Detonación (Pd) (cont.)

d. el factor clave de la presión de detonación es la velocidad dedetonación

e. el ANFO, con una densidad de .85 y una VOD de 3.658 m/s, tieneuna Pd de 28.5 kbar o 29.020 kg/cm2

6. Presión en el Barreno Perforado

a. presión de los gases en expansión de la detonación sobre las paredesdel barreno

b. normalmente cercana al 50% de la presión de detonaciónc. el volumen y velocidad de producción del gas determinan la

dislocación y movimiento de la masa rocosa

7. Poder Explosivo

a. la capacidad de hacer un trabajo b. depende tanto del PAP como de la velocidad de detonaciónc. al comparar dos explosivos con la misma velocidad de detonación, el

que tiene el mayor PAP será más potente debido a que entregará másenergía en el mismo período

8. Energía Efectiva

a. la energía total entregada por un explosivo hasta que los gases sealivian

b. el corte o el alivio de presión que se usa comúnmente es de 100 MPa

D. Selección de Parámetros Específicos de un Lugar

1. Costo de Perforación

a. los altos costos de perforación están normalmente determinados por

la ampliación de la malla de perforaciones que generalmente requierede explosivos de más alta densidad para asegurar la fragmentacióndeseada


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D. Selección de Parámetros Específicos de un Lugar (cont.)

2. Tipo de Roca

a. el rompimiento óptimo de roca dura y sólida, requiere de productoscon velocidades de detonación más altas

b. la roca fracturada requiere de más gas para su desplazamientoc. partiduras y huecos pueden necesitar productos ensacados para evitar

sobrecargar el tiro

3. Diámetro del Hoyo a Detonar

a. todos los agentes detonantes tienen diámetros críticos bajo los cualesno detonarán confiablemente

4. Temperatura Ambiente

a. temperaturas bajas reducen la sensibilidad b. los productos fríos pueden subir su temperatura al nivel que tienen

los hoyos si son cargados con la debida anticipación

5. Costos de los explosivos

a. compare explosivos similares sobre la base de costo por kg y kj deenergía por cada $

b. compare costos de explosivos por cada metro de perforación

E. Tipos de Explosivos

1. ANFO a granel

a. mezclas inadecuadas de nitrato de amonio y petróleo producen gasestóxicos y menos energía explosiva

b. la mezcla apropiada de 94.3% AN y 5.7% FO tiene el oxígeno balanceado y produce aprox. 3.800 joules de energía calórica porgramo de explosivo

c. mezcla sobrecargada de petróleo de 92% AN y 8% FO produce 6%menos de energía y genera gas peligroso de monóxido de carbonod. una mezcla baja en petróleo de 96% AN y 4% FO tiene 18% menos

de energía, genera gas peligroso de dióxido de nitrógeno y tiene unamayor sensibilidad

e. el ANFO tiene: alta potencia en peso, baja potencia en volumen, bajavelocidad de detonación y baja sensibilidad


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1. ANFO a granel (cont.)

f. el ANFO por lo general es mejor que quede con más FO que conmenos FO

g. barato, de fabricación simpleh. no es resistente a la humedadi. se le puede agregar distintas cantidades de aluminio para energía

extra j. puede ser mezclado con rellenos (revestimientos de polietileno,

aserrín) para tener menor densidadk. los gránulos de nitrato se re-cristalizan a -170 y a 32° y se hacen más

densos con partículas más finas, lo que atrae humedad del aireafectando adversamente el desempeño explosivo

2. Emulsiones

a. consisten en oxidantes disueltos en agua y rodeados de combustibleen partículas muy finas

b. relativamente caras comparadas con el ANFOc. a plena concentración son muy resistentes la humedadd. se pueden mezclar en la fábrica o en camionese. rango de densidad típica va de 1.1 a 1.35 g/ccf. alta velocidad de detonación y de potencia en volumen.


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EXPLOSIVOS

E. Tipos de Explosivos (cont.)

3. Acuageles o Slurries

a. consisten en agua, oxidantes, combustible, enlaces químicosentrecruzados; puede tener partículas gruesas

b. relativamente caros comparados con ANFOc. a plena concentración son muy resistentes la humedadd. se puede mezclar en la fábrica o en camionese. partículas gruesas reducen la velocidad de detonación

4. ANFO Pesado

a. es ANFO mezclado con emulsiones o acuageles en diversos porcentajes

b. amplia escala de costosc. diversos grados de resistencia la humedadd. puede ser mezclado en fábricas o en camionese. a mayor cantidad de ANFO, decrece el PAP y la velocidad de

detonación

5. Productos en Bolsas

a. pueden hacer resistente a la humedad al ANFO b. reducen los Kg de explosivo por m. de perforación a menos que el

envase se abra.c. si el envase no es abierto para alcanzar buen acoplamiento, se

reducen sustancialmente la presión en el barreno y el desempeño dela energía

d. el explosivo debe convertir el agua circundante en vapor, lo quereduce la energía disponible

e. puede ser empleado pre-fraccionado al suspender o separar las bolsasen la perforación

f. debe ser bajado sin dejarlo caer dentro de las perforaciones secas

6. Primados

a. unidad explosiva sensibles a detonadores (potenciadoras) quecontiene un detonador


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EXPLOSIVOS


6. Primados (cont,)

b. cuando se usan primados ineficientes, se requiere de muchosdiámetros de carga antes de que el explosivo principal alcance su pleno desempeño

c. el diámetro del primado debe ser lo más cercano posible al diámetrodel hoyo

d. los hoyos más grandes requieren de primado más grande para

alcanzar toda la eficiencia energéticae. la selección debe basarse en forma, composición, explosivo principal

que se está usando y diámetro del hoyo.


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EXPLOSIVOS


6. Primados (cont.)

f. cuando el ANFO es primado la presión de detonación mínima es de100 kbars

g. la pentolita moldeada es una mezcla excelente de primado con Pd de240 kbars


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EXPLOSIVOS

F. Control de calidad para explosivos a granel

1. Densidad

a. muy critica a mayor densidad de los productos b. fácil densidad de recipiente pero inexactac. se prefiere como método obtener la densidad en tubo, empleando un

tubo largo de diámetro similar al de un barreno perforado,; al final deesta sección se incluye una hoja de cálculo

d. la densidad debe ser calculada al comenzar a cargar cada camión.

2. Porcentaje de Petróleo

a. debe verificarse cada camión cuando se usa ANFO

3. Consistencia de la mezcla

a. debe verificarse visualmente que la consistencia de la mezcla seauniforme

4. Medición de velocidad en el barreno

a. un buen chequeo del desempeño del explosivo

G. Sistemas iniciadores de explosivos

1. Tipos

a. Guía lenta y detonador a mecha - escasamente es el mejor sistema aemplear, no hay control una vez que la mecha es encendida

b. Eléctricoc. No-eléctricod. Electrónico

2. Fuentes de energía iniciala. maquina detonadora - sistema eléctrico b. primado de casco de tiro - sistema nonelc. encendedor de fusible - cápsula y fusible

3. Red de distribución de energía a. distribuye la energía a los tiros

4. Iniciadores de tirosa. cordón detonante, cápsula no-eléctrica, cápsula eléctrica


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EXPLOSIVOS

G. Sistemas iniciadores de explosivos (cont.)

5. Primado

a. unidad explosiva sensible a un detonador que detona a la cargaexplosiva principal

6. Efectos adversos cuando se usa el cordón detonante hasta el fondo delbarreno.

a. el cordón detonante alterará el explosivo y el taco. b. el sistema de retardos en el fondo del barreno puede anularse al

iniciar el cordón la carga explosiva principalc. para retardos en el fondo del barreno emplee cordón bajo kg/m.

H. Control de calidad para productos pre-manufacturados

1. Informe de calidad para productos pre-manufacturados

a. anote los códigos de fecha y número de la partida del fabricante b. guarde una muestra para el análisis que hará el fabricante


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PARA CALCULAR LA DENSIDAD A GRANEL

Materiales necesarios:

Contenedor (tubo de pvc de 2 - 3 m. de largo, con un extremo cerrado y que tenga un

diámetro cercano al del barreno perforado o para pequeñas muestras use el tipo derecipiente "dixie")agua limpia pesa o balanza

Procedimiento:

Paso N° 1: pese el recipiente

Paso N° 2: llene el recipiente con agua

Paso N° 3: vuelva a pesar el recipiente ahora con agua

Paso N° 4: determine el peso del agua en el recipiente restando el peso del recipiente vacíodel peso del recipiente lleno de agua

Paso N° 5: determine el volumen del recipiente; cuando se emplea agua limpia el volumendel agua en centímetros cúbicos será igual al peso del agua en gramos

Paso N° 6: vacíe el agua del recipiente y llénelo con explosivo

Paso N° 7: pese el recipiente y el explosivo

Paso N° 8: determine el peso de un explosivo en el recipiente restando el peso delrecipiente del peso total del recipiente con el explosivo

Paso N° 9: calcule la densidad del explosivo dividiendo el peso del explosivo en gramos por el volumen del recipiente en centímetros cúbicos

* Nótese que mientras más grande sea el recipiente el cálculo de la densidad resultará más preciso. Las pequeñas muestras pueden ser usadas para un chequeo diario rápido, camión por camión. Sin embargo, la calibración de un camión debe ser hecha con muestrasgrandes. Productos a granel que no sean ANFO generalmente tienen densidades variables

en el barreno. Pruebas han demostrado que algunos productos a granel con una densidad derecipiente de 1.02 tendrán una densidad de 1.28 en el fondo de un hoyo de 30 m. y unadensidad promedio del barreno de 1.24 g/cc.


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REVISION DE EXPLOSIVOS

1. Las emulsiones y acuageles son generalmente de valor ($) más queel ANFO

2. La mezcla óptima del ANFO es % AN y % FO

3. La densidad de los explosivos es expresada en por centímetro cúbico

4. La densidad del ANFO a granel dentro del barreno es de aprox. g/cc

5. Explosivos con densidad menor a 1.0 g/cc en el agua

6. ¿Cuál es la Potencia Absoluta en volumen (PAV) de un explosivo con una densidad de1.2 g/cc y PAP de 3.265 j/g?

7. Un agente detonante es a una cápsula detonante de potencia N° 8

8. El ANFO a granel no debe ser cargado en hoyos húmedos porque ..

9. Un primado es una unidad de que contiene .

10. ¿Cuáles son los efectos al usar menos de 5.7 % de FO en el ANFO?.

11. Las dos clases más importantes de explosivos son y.


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REVISION DE EXPLOSIVOS (cont.)

12. de un explosivoes su energía calórica máxima teórica basada en sus ingredientes.

13. Mencione 5 parámetros de selección de explosivos:.....

14. Mencione tres parámetros de selección de primado:

.

..

15. La velocidad del ANFO es generalmente a medida queaumenta el diámetro de la perforación.

16. Al aumentar los costos del explosivo es usualmente beneficioso usar un explosivo de.densidad.

17. ¿Cuál es el PAP de un explosivo que tiene una potencia Absoluta en volumen (PAV) de4.396 j/cc y una densidad de 1.15 g/cc? .

18. ¿Cuál es el PAV del ANFO con una densidad de 0,85y un PAP de 3.725 j/g?.


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Diseño

Eficientede la Tronadura


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Diseño Eficiente de la tronadura

I. DISEÑO BASICO DE LA TRONADURA

A. Determinación de los parámetros de tronadura – reglas empíricas

1. Altura del banco

a. las alturas de los bancos normalmente son determinadas por los parámetros del lugar

b. si no se determina la altura con anterioridad, ésta deberá ser mayoren metros que el diámetro de la carga en mm dividido por 15

c. la desviación de la perforación puede constituir un problema cuandola altura del banco es más de cuatro veces la dimensión del burden

2. Diámetro del barreno

a. para lograr una excelente distribución de la energía utilizar diámetrosde barreno (mm) igual a la altura del banco (m) multiplicado por 8

b. el diámetro máximo del barreno (mm) para una altura de bancoconocida debería ser igual a la altura del banco multiplicada por 15

c. al utilizar diámetros de carga con un diámetro inferior al del barreno,se debe considerar el efecto de desacoplamiento

Efecto de Desacoplamiento sobre la Presión de Detonación

Ejemplo: la presión de detonación de un explosivo de 127 mm de diámetro

en un barreno de 165 mm de diámetro se reducirá en 38% en un barrenohúmedo y 49 % en un barreno seco.


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A. Determinación de los parámetros de tronadura -reglas empíricas

2. Diámetro del barreno (cont.)

d. normalmente el diámetro del barreno será levemente mayor que eldiámetro de la broca (lo que producirá una mayor densidad de carga)

e. a medida que aumentan los diámetros de los barrenos, el costo de la perforación, la carga y explosivos, generalmente disminuyen.

f. los barrenos más pequeños distribuyen la energía explosiva mejor quelos barrenos más grandes

3.

Burden.

a. distancia entre el barreno y la cara libre más próxima b. los burdens en metros normalmente son equivalentes al diámetro de

la carga en mm dividido por un rango de 25 a 40.c. la dureza de la roca, fracturas, explosivos utilizados, y la

fragmentación requerida determinan la selección del burdend. fórmula del burden:

3048,0*4,25

*8,1*2

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+=

CD

RD

ED Burden

Donde: CD = diámetro de la carga explosiva (mm)

ED = densidad del explosivo (g/cc)RD = densidad de la roca (g/cc)

Nota: la fórmula anterior no toma en cuenta la energía explosiva -, (PAPo PAV)

4. Índice de rigidez del burden

a. equivalente a la altura del banco dividido por el burden b. si el índice es menor a 2 entonces la masa de roca será rígida y más

difícil de fracturar


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4. Indice de rigidez del burden

Comparación del Indice de Rigidez

Mala distribución de la energía

Distribución aceptable de la energía

Buena distribución de la energía

Nota: el factor de energía es el mismo para cada ejemplo


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A. Determinación de los parámetros de tronadura - reglas empíricas.

4.

Índice de rigidez del burden (cont.)

c. el índice de rigidez puede ser mejorado utilizando diámetros de cargainferiores o mayores alturas de banco

d. los índices de rigidez bajos requieren factores de energíarelativamente mayores para producir una fragmentación uniforme

5. Espaciamiento

a. distancia entre los barrenos, perpendicular al burden b. normalmente fluctúa entre (1 a 1,8) x la distancia del burden

c. se obtienen resultados óptimos de distribución de la energía cuandoel espaciamiento es equivalente a la dimensión del burden x 1,15 y lamalla es distribuida en una configuración inclinada

d. el agrietamiento primario paralelo a la cara libre puede permitir unespaciamiento mayor

6. Pasadura

a. distancia a la que el barreno es perforado bajo la gradiente b. equivalente a la distancia del burden x 0,3 a 0,5c. si la mitad de la distancia del burden aún deja un fondo de barreno

excesivo, entonces la distancia del burden deberá ser reducidad. para mejorar la fragmentación la carga iniciadora del barreno no

debe ser colocada en la pasadura

7. Taco

a. material inerte colocado en el barreno sobre el explosivo con el finde contener la energía

b. equivalente a 0,7 a 1,3 veces la dimensión del burdenc. si el diámetro de la carga en mm dividido por la longitud del taco en

m es mayor que 55 se puede producir un flyrock y ventilación

prematurad. las gravilla contienen la energía explosiva mejor que los detritos de

perforacióne. los barrenos húmedos requieren un taco mayor para la contención de

la energía que los barrenos secos


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A. Determinación de parámetros de tronaduras - reglas empíricas

7. Taco (cont.)

f.

La base para la selección de la longitud del taco en la contención relativa(RC) de la carga explosiva en lugar de un porcentaje de la dimensión dela carga


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7. Taco (cont.)

g. el factor de contención relativa (RC) depende enormemente delsector, es decir, de la geología que rodea la parte superior del barrenode tronadura

h. habitualmente la RC debiera ser superior a 1,4 para evitar la pérdidaexcesiva de contención

i. revise la distribución vertical de la energía en la masa de rocadividiendo la longitud de la carga por la altura del banco

j. si la masa de roca es dura desde la parte superior hacia abajo ladistribución vertical de la energía debería ser superior a 0,80 (80 %) para producir una fragmentación uniforme

k. para mejorar la distribución vertical de energía reducir el diámetro dela carga o aumentar la altura del banco y luego recalcular lasdimensiones del burden; y del taco

l. burdens muy grandes en el fondo del barreno pueden requerir que el barreno sea ubicado cerca de la cara del banco - en este caso puedeser necesario aumentar la longitud del taco en la hilera de la cresta para evitar ventilación prematura y la producción de un flyrock .

8. Colocación de Tacos Intermedios.

a. reducción del peso de la carga en el barreno mediante la colocaciónde secciones de material inerte dentro de la columna explosiva

b. el material inerte puede estar formado por cuttings de perforación oincluso aire, como en el caso de tacos de aire.

c. la longitud mínima de los tacos (m) para separar las cargas en barrenos secos es equivalente al diámetro de la carga (mm) dividida por 160

d. la longitud mínima del taco (m) para separar las cargas en barrenoshúmedos es equivalente al diámetro de la carga (mm) dividida por 80

e. para cada carga explosiva se necesita un iniciador de carga (prima)f. los tacos de aire pueden reducir la cantidad de explosivo necesario

para lograr buenos resultados permitiendo la utilización eficiente dela energía explosiva disponible

g. taco intermedio puede ser usado para reducir amplitudes devibración, pero debe tenerse cuidado para prevenir el sobreconfinamiento.


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8. Colocación de Tacos Intermedios (cont.)

h. configuración de tacos.

B. Cálculo de volúmenes

1. Metros cúbicos de banco (bcms) cálculo por perforación

a. equivalente a burden x espaciamiento x altura del banco

2. Conversión de bcms en toneladas

a. bcms multiplicado por la densidad de la roca (g/cc)


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C. Cálculos para efectuar la carga

1. Densidad de la carga (kg de explosivo por m de barreno)

a. ( )2

(pulg) pozoDiam.*(gr/cc)explosivoDensidad*5067,0/ =mKg

2. Energía explosiva (kj por kg de explosivo)a. igual a la PAP del explosivo (Joules/gramo)

3. Energía de Carga (kj de energía por m de barreno)a. equivalente a la energía explosiva por densidad de carga

D. Cálculo del factor de carga

1. Kg de explosivo por metro cúbico banco.

a. equivalente a la densidad de carga por la longitud de la columnaexplosiva dividido por los bcms por perforación

b. buen método para hacer un seguimiento de los costos y delcomportamiento relativo de un tipo de explosivo si todos los demásfactores permanecen constantes

c. forma inadecuada para comparar diferentes explosivos o predecir losresultados en diferentes tipos de rocas

E. Cálculo del factor energía

1. Energía del explosivo por metro cúbico

a. equivalente a la energía de la carga por la longitud de la columnaexplosiva dividido por los metros cúbicos por perforación

b. mejor método para comparar el resultado relativo de diferentesexplosivos

2. Energía del explosivo por tonelada de roca

a. equivalente a la energía de la carga por la longitud de la columnaexplosiva dividido por las toneladas de material por perforación

b. mejor método para comparar el comportamiento relativo de losdiferentes explosivos en diferentes tipos de rocac. los factores de energía pueden fluctuar entre 500 y 1250 kj/ton.d. los diseños de tronaduras iniciales se pueden basar en 900 kj/ton


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F. Configuraciones de mallas de perforación

1. Distribución de mallas

a. cuadrado o cuadrado trabado b. rectangular o rectangular trabado


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F. Configuraciones de mallas de barreno

1. Distribución de mallas (cont.)

c. la dimensión del burden debería ser perpendicular a la dirección dedesplazamiento deseada

d. las mallas levemente rectangulares trabadas proporcionan la mejordistribución de la energía explosiva (triángulo equilátero)Espaciamiento = Burden x 1,15

G. Consideraciones de la perforación en ángulo

1. Ventajas

a. mejor distribución de energía b. menos sobre excavaciónc. mejor control del piso

d. mejor estabilidad de bancos altose. mayor trayectoria inicial para una proyección mayor produciendo

una pila de escombro más baja y más suelta

2.

Desventajas

a. requiere que la instalación de la perforadora sea realizada con sumocuidado

b. la orientación de la perforadora hacia la cara libre debe sermantenida a 90 grados

c. generalmente menor vida útil de la broca

d. mayor desviación de la perforacióne. mayor costo de perforación por metrof. requiere de personas expertas para realizar la perforacióng. requiere bancos de perforación más anchosh. puede producirse desprendimiento y puentes de explosivo con los

explosivos a granel mezclados (ej. ANFO pesado)


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G. Consideraciones de la perforación en ángulo (cont.)

Ventajas de la perforaciónen Angulo


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EVALUACION DEL DISEÑO BASICO DE LA TRONADURA

1. Se obtiene una excelente distribución de la energía cuando se utiliza un barreno de undiámetro (mm) equivalente a la altura del banco (m) dividido por .

2. El es la distancia desde el barreno de tronadura hasta la cara libremás próxima.

3. Nombre cuatro factores que determinan la distancia adecuada del burden:....

4. Para lograr una distribución de energía óptima, el espaciamiento debería ser equivalentea la dimensión del burden multiplicado por .

5. Si se utiliza la mitad de la distancia del burden como la longitud de la pasadura y el pisoaún está disparejo, entonces la dimensión del burden debiera ser .

6. es el material inerte colocado en la parte superior del barreno paracontener la energía explosiva.

7. contiene la energía explosiva mejor que los detritos de perforación.

8. Una malla inclinada puede proporcionar una distribución de laenergía.

9. La altura del banco debería ser a lo menos veces la distancia del burden para lograr una buena fragmentación.


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EVALUACION DEL DISEÑO BASICO DE LA TRONADURA (cont.)

10. Calcule la contención relativa de una carga cargada en la siguiente forma:

Diámetro de la carga: 230 mmEnergía de la carga: 3800 j/ccLongitud del taco: 5 m

La contención relativa = .

¿Será contenida apropiadamente esta carga?

11. Indique dos desventajas de los diseños de tronaduras basados en el factor de carga...

12. En barrenos húmedos las capas de material inerte deben ser equivalentes al diámetro dela carga dividido por .

13. Enumere cuatro ventajas de la perforación en ángulo:.

.

..

.


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ConfiguraciónDel Diseño ySecuencia de

detonación


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CONFIGURACION DEL DISEÑO Y SECUENCIA DE DETONACION

A. DETONACION SECUENCIADA

1. Objetivo de la detonación secuenciada

a. Crear caras libres dentro de la masa de la roca durante la tronadura b. controlar la energía explosiva disponible

c. mejorar la fragmentaciónd. proporcionar alivio y controlar el desplazamiento de la masa de roca

d. reducir la fractura fuera de la última línea de barrenos y la fractura de

los extremose. controlar la vibración del suelo (frecuencia, PPV) y la onda aérea

f. reducir los requerimientos de explosivo.

g. reducir los kilos de explosivo que detonan a la vez

B. Consideraciones de diseño

1. Sensibilidad del lugar

a. niveles aceptables de vibración a estructuras cercanas

b. predicción de vibración

Predicción General de Vibración*.

6.1

5.0

−

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

W

DK V

donde:V = velocidad máxima de las partículas en mm por segundo

K = cte confinamiento del lugar con rangos de 800 para buen alivio hasta

1200 para un mal alivio.D = distancia desde el lugar de tronadura al punto que preocupa

W = peso máximo de !a carga por un período de retardo de 8 ms

*de USBM

ver ejemplo en página siguiente


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I. DETONACION SECUENCIADA


1. Sensibilidad del lugar

b. predicción de la vibración (cont.)

Ejemplo: K = 1150

D = 140 m

W = 105 kgV = 1150 x (D/W

0.5)-1.6

V = 1150 x (140/1050,5)-1.6

V = 1150 x (140/ 10,24)-1.6

V = 1150 x (13,66)-1,6

V 1150 x (0,0152)

V = 17,4 mm/segundo

2. Fragmentación requerida

a. una fragmentación uniforme generalmente requiere la producción de

caras libres nuevas durante el proceso b. generalmente se obtiene una fragmentación óptima en roca masiva

cuando se detona un barreno por retardo y el retardo entre las

perforaciones de una misma fila es = 40 ms asumiendo un factor "K"de alrededor de 900 kJ/tm

c. el retardo entre las filas debería ser al menos 2 a 3 veces el retardo

entre los barrenos de una misma fila

3. Desplazamiento de la pila de material.

a. la dirección del desplazamiento depende del camino que presenta

menor resistencia a la energía explosiva

b. la secuenciación de los retardos no compensará un diseño de

tronadura inapropiado (escasa contención, distribución inapropiadade la energía, fondos de barrenos grandes, etc.)

c. con un diseño de tronadura apropiado la secuencia de retardos puede

controlar la dirección y grado de desplazamientod. intervalos de retardos cortos (< 25 ms) entre los barrenos de una fila

reducirá la fragmentación pero mejorará el desplazamiento (diseño

de tronaduras de lanzamiento)


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I- DETONACION SECUENCIADA


3. Desplazamiento de la pila de material (cont.)

e. habitualmente se requieren intervalos de retardo más largos (> 150

entre las filas para maximizar el desplazamientof. con frecuencia el tipo de excavadora determinará el grado de

desplazamiento requerido, lo que indicará el intervalo de retardo

entre las filas de barrenos

Perfiles Típicos de Pilas de Escombros


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1. DETONACION SECUENCIADA

C. Consideraciones de diseño

4. Control de la pared

a. intervalos de retardo demasiado cortos entre los barrenos de una fila

y entre las filas, puede producir sobre excavación excesiva b. si el retardo entre los barrenos de la última fila es inferior a 42 ms,

las cargas pueden actuar juntas y dañar la pared posterior

c. un intervalo de retardo demasiado corto entre las filas (< 35 ms)facilitará la fractura atrás de la última línea de barrenos debido a un

mayor confinamiento


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C. Consideraciones de diseño

5. Geología

a. las capas débiles (vetas de barro) pueden interrumpir o interceptar

barrenos adyacentes no detonados b. los planos de estratificación con cohesión limitada pueden

desplazarse causando interrupciones de explosivos (cutoffs)

c. las masas de roca muy fracturadas ventilan los gases explosivos entodas direcciones aumentando el potencial de interrupciones (cutoffs)

d. cuando se realicen tronaduras en geologías como las descritas

anteriormente, los intervalos de retardo entre las filas deberán sermantenidos por debajo de los 60 ms

e. las masas de roca blandas requieren más tiempo para su

desplazamiento de modo que se debe permitir más tiempo entre lasfilas para controlar la sobre excavación (> 75 ms)

6. Condiciones de agua

a. las masas de roca saturadas (barrenos llenos de agua) transmiten la

presión del agua desde el punto de detonación hacia las zonascircundantes

b. esta presión puede producir el desacoplamiento de la carga explosiva

o aumentar su densidad hasta el punto que ésta no detone (presión demuerte)

7. Explosivos utilizados

a. los productos explosivos de mayor densidad (> 1,25 g/cc) que

utilizan burbujas de aire retenido para sensibilización pueden dejarde detonar por efecto de la presión de detonación de los barrenos

adyacentes.

b. se debe tener precaución al utilizar los productos descritos

anteriormente en agua con intervalos de retardo superiores a 42 msc. al realizar tronaduras en situaciones de sobre confinamiento como en

excavación de zanjas, pueden requerirse detonadores especiales

resistentes a la presión

8. Simplicidad

a. las configuraciones de retardo no deben ser tan complejas como para

facilitar que se hagan conexiones incorrectas.

b. los diseños complejos requerirán tiempo adicional para la evaluación

de la secuencia y el control de las conexiones


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C. Consideraciones de diseño (cont.)

9. Costo

a. a medida que los diseños se hacen más complejos el costo del

sistema de iniciación generalmente aumentará b. este costo debe ser ponderado contra el costo de otras modificaciones

de diseño para lograr la eficiencia del costo

'

D. Diseño básico de secuencia de detonación

1. Jerarquizar los parámetros del lugar que afectan el diseño de latronadura

a. restricciones de vibración y onda aérea b. calcular el peso máximo de la carga a ser usado por un período de

retardoc. condiciones de agua - potencial de desacoplamiento o desactivación

por presión.

d. explosivos usados - detonarán los explosivos o serán desactivados

por efecto de la presión.e. fragmentación o desplazamiento -con la excepción de tronadura de

lanzamiento, los diseños que producen buen desplazamiento también

proporcionarán una fragmentación adecuadaf. geología - existencia de capas débiles como vetas de barro en la cara

libre, desplazamiento de los planos de estratificación causando la

interrupción de barrenos adyacentesg. control de la pared

h. determinar la dirección y desplazamiento deseados; la misma

tronadura puede ser dirigida en diferentes direcciones dependiendode la secuencia de retardo utilizada

i. recuerde que la secuencia de detonación por sí sola no puede

compensar un mal diseño de tronadura

k. patrón de distribución para iniciar las filas de barrenos

perpendiculares a la dirección de desplazamiento deseada

2. Seleccione el intervalo de retardo entre las filas de barrenos en base a las

prioridades anteriores

3. Seleccione el tiempo entre los barrenos de una fila en base a un tercio o la

mitad del tiempo entre las filas


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INSTRUCCIONES: Determine los parámetros del lugar y lo que se espera de la tronadura.Luego encuentre el rango de intervalos de retardo que cubren mejor todos los parámetros.

Puede que sea necesario dar prioridad a algunos parámetros para determinar el rango más

apropiado. Por ejemplo, una operación que sugiere un rango para roca con muchas grietas(17 - 65 ms.), que dejará el material desmenuzado (30-50 ms.) y se desea limitar el sobre

quiebre (65-210 ms.), tendría un tiempo óptimo de intervalo de 65 milisegundos.

Generalmente los intervalos de retardo entre los barrenos de una línea deberían equivaler a1/3 y 1/2 del intervalo entre líneas, de manera que el tiempo entre hoyos en una línea

debiera ser entre 22 y 35 ms. Los intervalos de retardo entre barrenos de una línea, menores

de 3 ms. por metro de espaciado no son recomendables a causa de explosiones de aire y

consideraciones de fragmentación. Nótese que el rango de intervalos de retardo por sobre ellímite de vibraciones es simplemente para proveer menos confinamiento. Si la primera

consideración son las vibraciones, las tronadas debieran ser observadas con un sismógrafo

que registre todas las formas de ondas para identificar y prevenir interferenciasconstructivas, a causa de configuraciones de retardo inadecuadas.


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1. DETONACION SECUENCIADA

D. Configuraciones de diseños

1. Fila por fila


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2. Chevron


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3. Echelon


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4. Diamante


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E. Consideraciones generales

1. Tronaduras de filas múltiples

a. en tronaduras de filas múltiples profundas (> de 4 filas) el uso de

intervalos cada vez más largos en las filas posteriores promoverá laformación de caras libres

2. Intervalos con retardos largos

a. configuraciones con intervalos de más de 65 ms entre filas deberían

utilizar retardos dentro del barreno para reducir la probabilidad deinterrupciones (cutoffs)

b. los períodos de retardo superiores a 150 ms pueden producir una pérdida prematura de confinamiento en los barrenos adyacentes no

detonados

3. Intervalos de retardo cortos entre filas

a. los intervalos entre filas de menos de 35 ms pueden producir laeyección de taco, flyrocks y una excesiva sobre excavación

4. Retardos en el interior del barreno

a. si se utilizan cargas iniciadoras múltiples en la misma columna

explosiva, el retardo del fondo generalmente tiene el retardo menor para estimular la iniciación del fondo del barreno

b. como la precisión es de suma importancia, todos los detonadores de

la misma columna deberían tener el mismo período de retardoc. los niveles de vibración pueden ser reducidos detonando desde la

parte superior hacia abajo y disminuyendo el confinamiento

d. los retardos entre cargas del mismo barreno deberían fluctuar entre

10 y 50 mse. los intervalos de retardo entre las capas de más de 50 ms pueden

causar interrupción de las cargas no detonadas


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E. Consideraciones generales (cont.)

5. Retardos precisos

a. retardos imprecisos pueden reducir el resultado de la tronadura

b. algunos fabricantes producen detonadores corrientes y detonadoresde alta precisión

c. los detonadores de precisión corriente pueden tener escalas de

tiempos de detonación de + o -7% (ej: una cápsula de 500 ms puededetonar en cualquier momento entre 465 y 535 ms)

d. las cápsulas de alta precisión tienen una escala de tiempos de

detonación de + o -2%

6. Burden perforado vs burden real

a.

las configuraciones de retardo pueden cambiar las mallas cuadradas o

rectangulares en trabadas y viceversa

Malla en Echelon - retardo corto entre las perforaciones de una fila

Burden perforado (DB) 4,3 m

Espaciamiento perforado (DS) 5,2 m

Burden real (EB) 3,3 m

Espaciamiento real (ES) 3,7 m


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EVALUACION DE LA CONFIGURACION y DISEÑO DE LA SECUENCIA DEDETONACION

1. Determinar una configuración de secuencia de detonación para la tronadura siguiente:

Haga un bosquejo de la configuración de retardo deseada

Burden = 3 m

Espaciamiento = 3,5 m

Tipo de carga = ANFO

Peso de la carga por perforación = 66 kgEstructura más cercana = 350 m

La estructura es masivaLa excavadora es un cargador 988

Condiciones de agua: 20% Humedad

Intervalo de retardo entre las hileras .Intervalo de retraso entre los barrenos de una hilera .

Peso de la carga por período de retraso de 8 ms .

Vibración máxima pronosticada para las partículas .


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EVALUACION DE LA CONFIGURACION y DISEÑODE LA SECUENCIA DE DETONACION

1. Determinar una configuración de secuencia de detonación para la tronadura siguiente:

Haga un bosquejo de la configuración de retardo deseada.

Burden = 5 m

Espaciamiento = 6 m

Tipo de carga = ANFO pesado 1,2 g/cc de densidadPeso de la carga por perforación = 590 kg

La estructura está estratificada con vetas de barro débilesLa excavadora es una pala M191 con un cucharón de 21 bcm

Condiciones de agua: 20% humedad

Intervalo de retardo entre las filas: .Intervalo de retardo entre los barrenos de una fila .

Peso de la carga por período de retardo .

Vibración máxima pronosticada para las partículas .


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Controles de Terreno

I. PROCEDIMIENTOS BASICOS DE PERFORACION

A. Preparación para perforación del banco

1. el banco debe ser diseñado de modo que pueda acomodar el patrón deperforación

1. el banco debe estar nivelado para permitir la instalación de laperforadora

2. el agua de superficie que escurra debe ser desviada alrededor del banco3. se deberá evitar el uso excesivo de material de relleno en el banco para

no4. obstruir la circulación mientras se esté perforando

B. Distribución del patrón de barrenos

1. todas la posiciones de los barrenos deberán ser ubicadas con precisión2. establecer la última línea.3. establecer las distancias reales de los pozos a las crestas4. utilizar la última fila y la fila de la cresta como una referencia para las

filas restantes5. evitar amontonar los barrenos a lo largo de la cresta6. marcar la ubicación de los barrenos con banderas o rocas pintadas


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I. PROCEDIMIENTOS BASICOS DE PERFORACION

C. Instalación de la perforadora

1. revisar la cara libre para detectar irregularidades.

2. armar precisamente sobre el marcado de la perforación3. colocar la perforadora lo más nivelada posible.

D. Registro de perforación

1. marcar cada perforación dependiendo de su ubicación en el tronadura(e.g. fila A. perforación 4 - A4).

2. registrar los niveles de diferente dureza en profundidad3. registrar cualquier vacío encontrado en profundidad4. fecha de perforación5. registrar el nombre del perforista6. registrar la profundidad total de la perforación. .7. colocar una estaca junto a la perforación con el nombré y profundidad

perforada. .. .8. tapar la perforación para evitar el relleno no deseado9. registrar el tiempo total requerido para perforar el patrón completo

Al final de esta sección se incluye un registro de perforaciones de muestra.

II. PROCEDIMIENTOS DE CARGA BASICOS

A. Revisión antes de cargar

10. revisar la profundidad del barreno con una huincha de medir11. revisar y registrar el nivel de agua.12. comparar la profundidad actual en relación a la profundidad perforada13. si es posible volver a perforar los barrenos cortos. .14. revisar el registro de perforaciones y determinar la carga requerida15. calcular la cantidad de explosivos necesaria para barrenos húmedos y

secos

B. Carga del barreno

1. cargar el barreno de acuerdo a la zonas de dureza indicadas en elregistro de perforaciones

2. controlar el aumento de la columna de explosivo con una huincha demedir, para evitar cargar en exceso


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II. PROCEDIMIENTOS DE CARGA BASICOS

B. Carga del barreno (cont.)

3. utilizar productos explosivos envasados en zonas donde se puede

producir un exceso de carga4. evitar la contaminación de los explosivos a granel con cuttings deperforación durante la carga

5. registrar la carga y las condiciones específicas del barreno para cadauno

C. Conexión de los barrenos para su iniciación

1. retirar todo el equipo del área de tronadura2. sólo permita que personal calificado en tronadura realice las

conexiones3. asigne la responsabilidad de la conexión a un sólo individuo

III. DESPEJE DEL LUGAR ANTES DE LA TRONADURA

A. Procedimiento.

1. la tronadura se programará para ser disparada lo antes posibledespués de que se han completado las conexiones

2. el disparador designado deberá seguir un procedimiento estándar dedespeje.

3. el disparador designado es responsable de retirar todo los equiposdel área y asegurarse de que todo el personal se aleje del lugar

4. detonar una señal de advertencia que sea audible por lo menos a 1km a la redonda del área de tronadura.

5. si es posible instalar un equipo de video a distancia para filmar latronadura

6. proteger al personal ubicado cerca del área de tronadura

IV. DESPEJE DEL LUGAR DESPUES DE LA TRONADURA

A. Procedimiento

1. esperar hasta que los gases del tronadura se hayan disipado antesde entrar al área

2. el disparador designado debería buscar cualquier signo de fallas dedetonación.

3. detección de fallas de detonación

a. escuchar durante la detonaciónb. examinar el perfil de la pila de escombrosc. material de tamaño más grande


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IV. DESPEJE DEL LUGAR POSTERIOR A LA TRONADURA

A. Procedimiento (cont .)

3. Detección de fallas de detonación (cont.)

d. explosivos en la pila de materiale. sistemas de iniciación no detonados

4. causas potenciales de fallas de detonacióna. mal uso, daño o conexión inapropiada del sistema de

iniciaciónb. carga iniciadora inapropiada o mal ubicadac. geología adversa - desplazamiento del terrenod. mal funcionamiento de los explosivos

5. detectar condiciones riesgosas del banco como paredessobresalientes o terreno inestable.

V. REGISTRO Y ANALISIS DESPUES DE LA TRONADURA

A. Informes del d isparo

1. información reglamentaria exigida2. tiempo requerido para cargar el disparo expresado en horas hombre3. tiempo requerido para perforar el barreno y tipo de perforadora

utilizada4. realizar el informe en forma precisa y ordenada

Al final de esta sección se incluye una muestra del informe de carguío

B. Análisis realizado después del tronadura

1. determinar el resultado de la tronadura en forma cualitativa utilizandotérminos como: buena fragmentación, no se produjo roca volante(flyrock), pila de material compacta, grandes bloques al final deldisparo, etc.

2. determinar la extensión del material lanzado desde el área detronadura y asegurarse de despejar de personal y de equipos unazona de seguridad más allá de este límite antes de detonar lapróxima tronadura.

3. anotar en el registro de disparos el resultado general de la tronadura4. revisar el video grabado de la tronadura para determinar la fuente de

material de tamaño excesivo, fractura atrás de la última línea debarrenos, etc.


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ANALlSIS DEL RESULTADO DESPUES De LÁ TRONADURA

C. Análisis del resultado

Para lograr un resultado óptimo de la tronadura es necesario adaptar cada diseñode acuerdo a las condiciones del lugar. El registro de la información típica indicadaanteriormente en cada informe de disparo permitirá una mejor comprensión de las

condiciones del lugar. Con este conocimiento se pueden tomar las medidasapropiadas para maximizar el resultado del disparo a la vez minimizar los efectosadversos como la proyección de rocas (flyrocks) y onda aérea (airblast)


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VI. ANALlSIS DE LA EXCAVACION Y DEL RESULTADO

A. Establecer la l ínea de corte para la excavadora

1. excavar más allá de la línea de corte sólo si es necesario para sobre

excavar el tronadura por razones de seguridad

B. Registrar las zonas en que la excavación es más dif ícil y en que existematerial de tamaño excesivo

1. registrar cuáles zonas del tronadura requieren más tiempo deexcavación

2. determinar si el material de tamaño excesivo provino del interior o delexterior del tronadura

3. determinar la causa probable de material de tamaño excesivocontrolando el registro de carga al final de esta sección se incluye uninforme de excavación de muestra

C. Explosivos no detonados

1. informal al supervisor acerca de los explosivos no detonadosdescubiertos durante la excavación

2. determinar la causa de explosivos no detonados (cutoff, malfuncionamiento de la cápsula o del accesorio, etc.)

3. eliminar los explosivos de acuerdo a un procedimiento establecido yseguroa. en el lugar de detonación -alto potencial de rocas volantes

(flyrock)b. remoción mediante chorros de agua y su destrucción posterior

de acuerdo a las recomendaciones del fabricante

VII. REFINAMIENTO DEL DISEÑO DE LA TRONADURA

A. Rediseño del resumen de datos

1. extensión de rocas volantes (flyrocks)2. fragmentación producida3. vibración y onda aérea producidas4. configuración de la pila de material5. facilidad de excavación6. explosivos no detonados7. origen del material de tamaño excesivo y sobre excavación8. resultados del explosivo9. costos globales de perforación, tronadura y excavación


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A. Rediseño del resumen de datos (cont.)

13. Fractura de las rocas de cubierta

a. disminución de la longitud del tacob. colocar las capas de explosivo en la porción superior delbarreno

c. perforar barrenos satélitesd. utilizar explosivos con alta energía de golpe

PASOS PARA MEJORAR LA FRACTURA SUPERIORPaso # 1

Aumentar la longitud de lacarga manteniendo elconfinamiento del explosivoylo reduciendo el tamaño del

patrón

Paso # 2Colocar una carga explosivapequeña en la zona dura.Si se utilizan los retardos haciaabajo del barreno se deberíadetonar la capa 25 ms antesde la carga principal

Paso # 3Perforar barrenos satélitesentre las perforaciones deproducción y si es posiblecargar hacia el interior de lazona dura

14. Disminución de la distancia del burden del fondo del barrenoa. utilizar un tiempo de retardo adecuado para el alivio

apropiado de los barrenos posterioresb. utilizar una geometría de diseño de tronadura apropiadac. colocar en el muro alto una o dos filas o tronadura de

precorte


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A. Rediseño del resumen de datos (cont.)

15. Técnicas para mejorar la fragmentación (cont.)

a. barrenos más pequeños - mejor distribución de la energíaexplosiva

b. selección apropiada de la secuencia de detonación –retardos precisos

c. selección de la malla en base a la distribución de la energíaen lugar del factor de carga

d. el material agrietado requiere una malla de barrenos máspequeña, ubicados éstos a menor distancia para obteneruna fragmentación óptima

e. seleccionar los intervalos de retardo entre las filas que

permitan la separación del burden y la formación de nuevascaras libresf. el eje del barreno debe estar paralelo a la cara libre

existenteg. los grandes burdens del fondo del barreno tienen una mala

distribución de la energía y causan una fragmentacióndispareja

h. se debe utilizar un taco de una altura adecuada paracontener la energía explosiva


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EVALUACION DE LOS PROCEDIMIENTOS DE TERRENO

Enumere las tres claves para un diseño eficiente de tronadura

es la clave para evitar daño de la veta de carbón.

Enumerar cuatro características geológicas que influyen en el resultado de la tronadura.

Las rocas más duras de mayor densidad generalmente requieren factores de

carga para lograr una fragmentación óptima.

Estructuras de roca pueden originar la formación de muros altosinestables y problemas en el fondo del barreno.

La dureza relativa de la roca puede ser determinada en terreno durante de

los barrenos.

Las zonas deberán ser cargadas de acuerdo a la dureza de la roca para evitar la pérdida de

y para asegurar

óptima

La perforación de los bancos se deberán realizar de modo de acomodar el

diseñado.

Todos los barrenos deben ser ubicados a la cara del banco.

Es necesario establecer el verdadero rebaje de de los barrenos para

evitar que se abra un respiradero en la cara libre o se produzca material de tamaño

excesivo.


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Enumere las tres claves para un diseño eficiente de tronadura..

.

.

es la clave para evitar daño de la veta de carbón.

'. Enumerar cuatro características geológicas que influyen en el resultado de la tronadura.

..

.

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Las rocas más duras de mayor densidad generalmente requieren factores

de carga para lograr una fragmentación óptima.

'. Estructuras de roca pueden originar la formación de muros

altos inestables y problemas en el fondo del barreno.

'. La dureza relativa de la roca puede ser determinada en terreno durante de

los barrenos.

Las zonas deberán ser cargadas de acuerdo a la dureza de la roca para evitar la pérdida de

y para asegurar óptima.

Los bancos de perforación se deberán realizar de modo de acomodar la diseñada.

Todos los barrenos deben ser ubicados

Es necesario establecer el verdadero rebaje de de los barrenos para evitar que se abra un respiradero en la cara libre o se produzca material de tamaño

excesivo.


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0. Resuma el procedimiento correcto para despejar un tiro.

1. Se deberán realizar informes precisos y sobre cada tronadura.

2. Enumere algunos de los datos del disparo anterior que deben ser utilizados para refinar el

diseño de la tronadura.

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VibraciónDel Terrenoy del Aire


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I. VIBRACIONES PRODUCIDAS POR LA TRONADURA

A. Vibraciones del Terreno

1. cuando una carga explosiva es detonada se libera una gran cantidad de

energía.

a. las tronaduras bien diseñadas utilizan la mayor parte de la energíaexplosiva para fragmentar y desplazar la masa de roca

b. las tronaduras mal diseñadas gastan la energía explosiva disponible

convirtiéndola en vibraciones del terreno.

2. la vibración del terreno es un movimiento de ondas que se expanden

alejándose del sitio de la tronadura.

a. a medida que la onda se expande desde el barreno su energía se

reduce. b. las partículas del suelo oscilan como respuesta a la llegada del frente

de ondas esta oscilación es conocida como movimiento de las partículas.

3. el movimiento de las partículas generalmente se clasifica en dos categorías

a. ondas que viajan por el interior de la masa de roca

b. ondas de superficie que viajan a lo largo de la superficie

4. interacción de la onda con la masa de roca

a. después de la detonación la roca es comprimida con la llegada de laonda de compresión u onda P

b. luego aparece la onda transversal o de corte u onda "S" que intenta

separar la roca.c. a medida que las ondas de vibración golpean las grietas de la roca,

los planos de estratificación, la cara del banco y la superficie, éstas

son reflejadas. .

d. cuando las ondas golpean la superficie crean una superficie de ondas,similar a pequeñas olas en la superficie del agua, produciendo un

movimiento de vaivén de las partículas.


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I. VIBRACIONES PRODUCIDAS POR LATRONADURA

B. Componentes de la vibración del terreno

1. desplazamiento

a. la distancia que las partículas se mueven hacia adelante y atrás en un

movimiento de vaivén, medido en fracciones de milímetros

2. velocidad

a. la velocidad a la cual las partículas se mueven hacia adelante y atrás

b. la velocidad máxima a la cual las partículas se mueven se conoce

como la velocidad máxima de la partícula (PPV) y se usa paradeterminar la posibilidad de daño

c. la velocidad máxima de las partículas generalmente se registra en

milímetros por segundo (mm/s)

d. cargas con exceso de confinamiento pueden aumentar la velocidadde las partículas

2. frecuencia

a. el número de veces que una partícula se desplaza hacia adelante yatrás en un segundo

b. el movimiento hacia adelante y atrás se llama una oscilación o ciclo

c. el número de oscilaciones que sufre una partícula cuando es sometidaa una onda de vibración y es medida en ciclos por segundo o Hertz

(Hz).

C. Dirección relativa de la vibración del terreno

1. transversal

a. movimiento horizontal en ángulos rectos con respecto a la tronadura

2. vertical

a. movimiento hacia arriba y abajo

3.

longitudinal

a. movimiento horizontal a lo largo de una línea entre el registrador y latronadura


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D. Consideraciones de frecuencia de vibración del terreno

1. frecuencia natural o resonante

a. cualquier estructura, residencial o industrial, oscila en forma natural

b. las oscilaciones son sumamente pequeñas en términos dedesplazamiento y habitualmente están dentro de una escala de 3-15

ciclos por segundo (3-15 Hz) - este movimiento se llama frecuencia

resonante de la estructura.c. si la estructura es afectada por la onda de vibración con la misma

frecuencia que la frecuencia resonante de esa estructura, el efecto de

las ondas de vibración sobre la estructura es amplificado, en formasimilar como se quiebra una copa de cristal cuando la voz de un

cantante alcanza la frecuencia natural del cristal

2.

modificación geológica de la frecuencia de vibración

a. la composición del suelo entre el área de la tronadura y las

estructuras cercanas afecta enormemente la frecuencia y tamaño de

las ondas de vibración

b. uno de los factores principales que determina la frecuencia ydesplazamiento de la onda de vibración es la profundidad de la

sobrecarga entre el área de tiro y las estructuras cercanas

c. los lugares con una capa gruesa de suelo producen vibraciones delterreno 10 veces más intensas que los lugares con una capa de suelo

muy delgada sobre la roca

d. si la capa de terreno de recubrimiento y las ondas de tensión producidas por una tronadura en particular son precisas, la onda de

tensión reflejada alcanza la onda de superficie en el momento preciso

de modo que la onda de superficie creada por la onda de tensiónreflejada se agrega a la onda original, creando una onda de superficie

de mayor magnitud

e. a medida que aumenta la distancia al lugar de la tronadura, las

frecuencias mayores generalmente disminuyen y las frecuencias predominantes son bajas


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D. Consideraciones de frecuencia de vibración del terreno (cont.)

3. modificación de la frecuencia de vibración inducida por la tronadura

a. igual que la capa de recubrimiento de la roca puede hacer que la

vibración del terreno se amplifique sumando las ondas de tensiónreflejadas, el intervalo de retardo entre los barrenos en una tronadura

puede determina que ciertas frecuencias se amplifiquen

b. la onda de tensión de la detonación de cada barreno puede alcanzar lasuperficie en el momento preciso para amplificar la onda de

superficie (esto es conocido como interferencia constructiva)

c. la secuencia de detonación de una tronadura también puededeterminar que ciertas frecuencias sean eliminadas a través de la

interferencia destructiva.

d. al diseñar tronaduras que promueven una interferencia destructiva de bajas frecuencias, se puede controlar la vibración del terreno y

disminuir los reclamos

4. Efectos adversos de la modificación de la frecuencia de vibración

a. geológica o del diseño de la tronadura b. cualquiera de los efectos o una combinación de los dos puede

producir vibraciones de la tronadura que contienen cantidades

significativas de energía de baja frecuencia (3 -15Hz)c. frecuencias de vibración dentro de esta escala (3-15Hz) pueden

causar daño de umbrales a niveles de ppv relativamente bajos.

d. a medida que aumentan las frecuencias el efecto de la vibraciónsobre las estructuras de las residencias no es tan importante porque

es improbable que la frecuencia de la onda de vibración alcance la

frecuencia de resonancia de la estructura de modo que lasvibraciones del terreno no son amplificadas por la estructura

E. Daño producido por vibraciones del terreno relacionadas a la tronadura

1. clasificación del daño

a. daño de umbrales - agrietamiento cosmético menor, desprendimientode la pintura, agrandamiento de grietas antiguas


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E. Daño producido por vibraciones del terreno relacionadas a la tronadura

1. clasificación del daño (cont.)

a. daño menor - aflojamiento del yeso, grietas en la albañilería

alrededor de los ladrillos o bloques, grietas de la dimensión de un pelo hasta de 3 mm

b. daño mayor -desplome de albañilería, apertura de grietas menores,

daño estructural y debilitamiento

2. Estimación del daño de la vibración


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F. Reclamos relativos a tronaduras basados en la velocidad máxima de laspartículas

Reclamos de Tronaduras

1. siempre se debe tomar en serio los reclamos sobre tronaduras

2. los resultados pueden llegar no sólo a un litigio y significar un alto costo

legal, sino que además a la rezonificación y el posible cierre de su operación

3. para determinar si los reclamos son válidos se debería utilizar un análisis de

espectro de respuesta

5. el análisis del espectro de respuesta determina la frecuencia dominante delevento y analiza la frecuencia en términos de probabilidad de dañoestructural

G. Monitoreo y control de la vibración del terreno

1.

ecuación de distancia escalar

a. proporciona un peso de carga relativamente seguro para la tronadura

b. peso de la carga definido en kg. por intervalo de retardo de 8 ms

c. útil como una estimación inicial para el control de la vibraciónd. inútil en litigios judiciales


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G. Seguimiento y control de la vibración del terreno

1. ecuación de distancia escalonada (cont.)

e. debido a que no se considera el confinamiento del explosivo al

determinar la distancia escalonada se puede producir una ampliagama de niveles de vibración del terreno para el mismo valor de

distancia escalar

f. el criterio de 8ms para controlar la vibración no es un medio eficaz para controlar la vibración y sólo debería ser utilizado como una

aproximación gruesa de los niveles de vibración del terreno

esperados

g. fórmulas de distancia escalar

(kg)ms8deretardodeintervalo pormaximacargadePeso

21,2*(m)estructuralaadistanciaescalar Distancia =

Ejemplo: una residencia está ubicada a 200 m y usted está detonando cargas

de 49 kg por intervalos de 8 ms

49

21,2*200escalar Distancia =

7

21,2*200=

21,2*6,28=

63=


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G. Seguimiento y control de la vibración del terreno

1. ecuación de distancia escalar (cont.)

Si usted desea determinar el peso máximo de carga por intervalo de retraso de 8 ms, puede utilizar la siguiente fórmula:

88,4*escalar Distancia

estructuraaDistanciacargade pesoMaximo

2

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

En general la distancia escalar sólo puede entregar una velocidad de partícula

aproximada - las siguientes son estimaciones conservadoras de PPV con unadistancia escalar basada en nuestra experiencia ... bajo el supuesto que el tiro ha sido

diseñado correctamente para satisfacer las condiciones específicas del lugar

DistanciaEscalar

Velocidad Esperada(PPV) (mm/s)

50 + < 12,5

3512,5 - 25 20 25.- 50

< 10 ¿

A medida que se recolectan los datos, se puede realizar un análisis de regresión quele permitirá predecir la velocidad máxima esperada de las partículas con mucha

mayor precisión


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G. Seguimiento y control de la vibración del terreno (cont.)

2. Control de vibración utilizando el monitoreo sísmico

a. la mejor manera de determinar el peso apropiado de la carga y

protegerse contra reclamos por daño b. los diseños de tronaduras pueden ser adaptados para permitir una

producción máxima mientras que se mantienen niveles de vibración

que no originan reclamosc. la información entregada por el monitoreo sísmico puede

proporcionar información sobre la eficiencia de la tronadura

d. los monitoreos sísmicos son la mejor defensa contra .posiblesreclamos por daño

e. con los avances tecnológicos de los últimos años, algunos monitoreos

sísmicos son muy sofisticados y se pueden adquirir a un costorazonable

3. Uso del diseño de la tronadura para controlar las vibraciones

a. el alivio es la clave para controlar las vibraciones del terreno y del

aire b. la reducción del peso de la carga puede producir un exceso de

confinamiento y producir una vibración excesiva

c. la precisión del detonador juega un papel importante en el control ymodificación de las vibraciones de la tronadura

d. el control de la vibración es eficaz con detonadores que tienen una

desviación estándar del tiempo de disparo de menos de 5 mse. desviaciones' estándar de más de 10 ms hacen que los métodos de

predicción y control sean casi inservibles

f. se deberían utilizar detonadores precisos junto con tenerconocimiento sobre el efecto de filtración de la geología local con el

fin de controlar las vibraciones producidas por una tronadura

g. este conocimiento de la geología puede ser proporcionado por

pruebas de vibración de cargas simples y un análisis cuidadoso de laformas de las ondas de la vibración.


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I. VIBRACIONES PRODUCIQAS POR LA TRONADURA

H. Tipos de monitores sísmicos

1.

Unidades que producen copias impresas

a. analizan la información sobre vibración y proporcionan una copiaimpresa de la forma de la onda de vibración, la velocidad máxima de

las partículas y la onda aérea inmediatamente después del disparo

b. algunas pueden proporcionar información sobre la frecuencia enforma de onda

c. eliminan el costo de! análisis de datos adicionales

d. proporcionan sólo información reglamentaria básica

2. Unidades de registro de datos

a. proporcionan la velocidad máxima de las partículas, el exceso de presión de aire después de la tronadura

b. almacenan la información sobre vibración en un disco magnético u

otro medio.

c. la información puede ser analizada en computadores de escritorio para proporcionar información sobre frecuencia para todas las

frecuencias (3-100 Hz), como también, perfiles de respuesta y

probabilidades de dañod. análisis de la información completa en forma de onda permite la

identificación de áreas potenciales de problemas

e. la información puede ser muy útil para casos judiciales

I. Desarrollo de un programa de control y seguimiento de vibraciones

1. Estudios anteriores a la tronadura

a. estudio conducido para establecer la condición de un hogar o

estructura antes de la tronadura

b. el OSMRE requiere que se realice un estudio antes de la tronadura decualquier estructura que se encuentre dentro de 800 m del lugar de la

tronadura a solicitud de los dueños.

c. los problemas de conflicto de intereses pueden ser evitados si elestudio es conducido por una tercera persona independiente

d. se debe guardar el informe escrito del estudio para uso futuro y

entregado al dueño de la estructura (sólo para OSM) .


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I. Desarrollo de un programa de control y seguimiento de las vibraciones (cont.)

2. Monitoreo sísmico

a. la mejor protección es comenzar a hacer un control antes de losreclamos

b. cada tronadura debería ser controlada como protección judicial

c. los monitores pueden ser desplegados en varias ubicaciones para proporcionar información sobre vibraciones en toda el área

d. la obtención de autorización de los vecinos para controlar su

propiedad puede ayudar a establecer buenas relaciones públicase. registros acuciosos de la información del tiro como también de la

información sobre la vibración

f. los registros sísmicos se deberán guardar en forma ordenada y en unlugar seguro; durante un litigio no es raro que se solicite al usuario

de explosivos que presente registros de hasta 5-7 años de antigüedadg. se deberán registrar los reclamos en un archivo o libro de reclamos y

cada reclamo deberá ser atendido por un supervisor calificado de la

empresa

3. Ubicación del sismógrafo

a. el geófono deberá ser enterrado bajo la tierra para lograr un nivel de

acoplamiento total, con la flecha apuntando hacia la tronadura

b. si no es posible enterrarlo, entonces deberá ser apernado y aseguradofirmemente al suelo con bolsas de arena.

c. si el geófono no puede ser apernado es importante que sea asegurado

con bolsas de arena para evitar que vibre y arroje lecturas falsasd. el micrófono debe ser sostenido en la mano o colocado en el soporte

suministrado con el instrumento

e. el micrófono debe estar más arriba del suelo y a tres pies de una

superficie reflectante como una paredf. colocar el geófono sobre el suelo en el rincón de la estructura más

cercana a la tronadura

g. no colocar el sismógrafo en un área como un sitio vacío que no seaun lugar de preocupación desde un punto de vista de vibración

h. evite registrar dentro de estructuras, sobre veredas o carreteras, ya

que estas ubicaciones pueden afectar la vibración real del terreno


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K. Vibración de la onda aérea

1. Causas de la onda aérea

a. la onda aérea es una onda de compresión similar a la onda 'P'

observada en las ondas de tensión del suelo b. la onda aérea puede ser el producto de la detonación o de explosivos

no confinados

c. el movimiento rápido de las caras libres durante una tronaduratambién puede producir la onda aérea

d. las vetas de barro, un taco insuficiente, un burden inadecuado

(generalmente asociado a malas prácticas de perforación) pueden producir problemas de onda aérea

e. la 0nda aérea se mide en decibeles (db) y se traduce a presión (psi)

2. Dirección de la onda aérea

a. bajo ciertas condiciones la onda aérea puede ser dirigida en

determinadas direcciones b. inversiones de temperatura -si la temperatura del aire aumenta a

medida que aumenta la distancia del suelo, la onda aérea puede

rebotar hacia el sueloc. dirección del viento - si la velocidad del viento aumenta con la

altura, las ondas de sonido también pueden ser dirigidas hacia la

superficied. los efectos de la onda aérea son más intensos a favor del viento


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l. VIBRACIONES PRODUCIDAS POR LAS TRONADURAS


2. Dirección de la onda aérea (cont.)


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1. VIBRACIONES PRODUCIDAS POR LA TR0NADURA


2. Dirección de la onda aérea (cont.)

3. Monitoreo de la onda aérea

a. los instrumentos que sólo registran el peak cumplirán los requisitosde registro de la onda aérea pero no contribuirán a determinar la

causa del ,exceso de presión b. los instrumentos que registran la forma de la onda completa pueden

ayudar a determinar la fuente de la onda aérea en relación a la

detonación de la primera carga

c. los peaks no relacionados a la tronadura pueden ser identificados conlos instrumentos que registran la forma de la onda completa.


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3. Monitoreo de la onda aérea (cont.)

d. niveles máximos de exceso de presión de aire

4. Niveles de rotura del cristal


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1. VIBRACIONES PRODUCIDAS POR LA TRONADURA


5. Reducción de la onda aérea

a. confinar los explosivos en forma apropiada (Burden y espaciamiento

suficiente, perforación apropiada, material y altura apropiada deltaco)

b. evitar el uso de cordón detonante en la superficie para la iniciación ogrietas)

c. cargar las perforaciones de acuerdo a la geología existente (evitarsobrecarga de huecos o grietas)

d. orientar la cara libre en dirección contraria al punto de preocupación

e. evitar la iniciación cerca de la boca del barreno

f. evitar las tronaduras durante los períodos en que es más probable que

se produzcan inversiones de temperatura (temprano en la mañana, al

final de la tarde y en la noche)

g. utilizar períodos de retardo más largos entre las filas (> 15 ms/m) y

entre las perforaciones de una fila.

h. evite las tronaduras cuando los vientos im

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