MATERIALDEESTUDIO-PARTEIIA

8/10/2019 MATERIALDEESTUDIO-PARTEIIA

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CONSULTANCY & TRAINING

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ALGORITMO DE SOLUCION

1. Calcular tonelaje

163

Convirtiendo

33 /0.46760 mTmpiesW

36760043131 piesV

P h.D Carlos Agreda - [email protected] - Consultor Intercade

TmW 815

2. Clculo del explosivo

Sobre-perforacin S/D = 5 Taco ST = 12

164

Densidad de carga es LD = 36 Lbs/pie. Altura de carga

BH + S/D ST =40+ 5-12= 33


losivoexp

lbsKgs losivo 1190exp


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Problema de aplicacin N 2

I. COSTO DE VOLADURA DE ROCAS ENMINERIA SUPERFICIAL

167

,cuenta con la siguiente informacin:

Mallas de perforacin y voladura B x S = 20x 20 Altura de banco BH = 50 Sobre-perforacin S/D = 5 Taco ST = 10 Densidad del ex losivo 1 = 0.85 r/cc


Costo de MEC = 0.0806 $/lb. Costo de la perforacin = 1.324 $/pie

Densidad de la rocaR = 4.0 Tm/ m3 Densidad de carga L.D = 43kg/m

Se pide:

I. Graficar la operacin minera.II. Calcular el costo de erforacin voladura.

168

III. Discutir los resultados.



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2. Clculo de la altura de carga

5401505 cH

3. Clculo de la carga de explosivo

171

ce .

mLbCe /6.9454

Conversin de unidades


.e

.1300 LbCe

4. Clculo de L.D

1VLD mLD 1)85.0(2

875.91416.3

2

172

5. Factor de carga

./5.42 mkgLD


Tm

lbLF

1700

1300

W

CLF e ./76.0 TmlbLF


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6. Clculo de los costos

Costo de voladura = 0.086$/lb x 1300lbCV = $ 104.78()

Costo de erforacin = 1.324 / ie x 55 ie

173

CP = $ 72.82()

CP&V = ()+() = $104.78 + $72.82 = $ 177.60

CP&V = $ 177.60


.

./$104.01700

60.177$TmTmCT

PV ./$104.0 TmCTPV

MODELO MATEMATICO DE PEARSEEn este modelo matemtico, el burden esta basado en lainter-accin de la energa proporcionada por la mezclaexplosiva, representada por la presin de detonacin y la

174

resistencia a la tensin dinmica de la roca.

Investigaciones posteriores (Borquez, 1981)establecenque el factor de volabilidad de la roca depende de lasestructuras geolgicas, diaclasas, etc. y de alguna


.

Este modelo matemtico fue formulado mediante lasiguiente expresin matemtica:


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tdS

PKDBR 2

12

Donde:

175

R = Radio critico

B = Burden en pies

D = Dimetro del taladro (pulg)

P2= Presin de detonacin de la carga explosiva (psi)


175

Std= Resistencia a la tensin dinmica de la roca (psi)

K = Factor de volabilidad

BHL:

15m

S/D

=

2m

176

=12



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K = 1.96 0.27 ln (ERQD)

ERQD = ndice de calidad de roca equivalente (%)

ERQD = RQD x JSF

177

RQD= ndice de calidad de roca (RockQuality Designation)

JSF= Joint Strength Correction Factor


Factores de correccin para estimar JSF.

Estimacin de la calidad de la roca JSF

178

Competente

Media

Suave

Muy suave

1.0

0.9

0.8

0.7



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PROBLEMA DE APLICACION N 2

En una operacin minera trabajada por el mtodo de open pit, para

llevar a cabo las operaciones mineras unitarias de perforacin yvoladura, se cuenta con la siguiente informacin:

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a. Field data.Mallas de perforacin y voladura: B x S = 16x 16Dimensiones del banco:Longitud del banco: BL = 80.0mAncho del banco: Bw = 60.0mAltura del banco: BH = 40


Densidad de la roca:R= 4.0 Tm/mDimetro del taladro: BH= 9 7/8

Sobre perforacin: S/D = 5Taco: ST = 10

b. Costos de los accesorios de voladura y MEC.US$

AN/FO (kg) 0.45 AN/FO 1 0.85 gr/cc Fanel (3.5m)/unit 3.00

180

Booster (1 Lb)/unit. 2.00 Cordn detonante (m) 1.50 Mecha de seguridad (m) 1.00 Fulminante N 6/unit 0.80

c.Costos de perforacin = 1.60 $/m



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Se pide:

i. Calcular el costo de perforacin y voladura por Tm.Fragmentada.

181

ii. Graficar la labor minera y mostrar el carguo, las

conexiones y secuencia de salida para llevar a cabo

este disparo primario.

iii. Discutir los resultados.


1. Tonelaje

ALGORITMO DE SOLUCION

182

R

Reemplazar datos en (1)

3

/0.490.0126080 mTmmmmTm


bancoTmTm /360,207


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6161/ SBtaladroTm

183

3/0.490.01255/ mTmmmmtaladroTm

32 /0.490.01225/ mTmmmtaladroTm


TmtaladroTm 080,1/

2. Clcu lo de la densidad de carga

1VW HrV 2

875.9 2

184

mV 12

1416.3

cmV 10051416.3 2

cmcmV 100131416.3 2


cmcmV 1001691416.3 2

34.167,53 cmV


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4. Carga explosiva/taladro

45 kgs x 11m=

Explosivo = 495 Kgs/taladro

187

5. Factor de carga (L.F)

Tm

kgs

talTm

tallosivoFL

1080

495

/

/exp.


TmkgsFL /46.0.

6. Clculo del costo/taladro

US$ AN/FO (495 kgs) x 0.45 = 222.75 Fanel (14m) 4 unit x $3= 12.00 Booster 1 Lb /unit. 2.00

188

Cordn detonante (10m) x 1.5 15.00 Mecha de seguridad (3m)x$1= 3.00 Fulminante N 6 (2unit x $0.8)= 1.60

= 256.35 ()


. os o e per orac n

1.60 $/m x 14 m/tal = 22.4 $/tal ()


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8. Costo de perforacin y voladura

TmtBD 1080

$4.22$5.244

cos

189

TmtBD /$26.0cos

TmtBD /$258.0cos


CHAPTER 7

Back brake

COSTOS DE VOLADURA DE PRE - CORTE EN MINERIA SUPERFICIAL

190

AREA DEINFLUENCIA

CRESTA


Burdenaparente

CARALIBRE


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VOLADURA DE PRODUCCION VS.VOLADURA PRE-CORTE

191


MODELOS MATEMATICOS APLICADOS A LAVOLADURA CONTROLADA

Los que mas se usan en la minera nacional e internacional, son lassiguientes:

192

Perforacin en lnea (Line drilling).

Pre-corte (pre-splitting, preshearing, pre-slotting or stress relieving).

Pre-corte con espaciamiento de aire (air deck pre-splitting).

Voladura de recorte.

Voladura lisa smooth blastin .


Voladura suave (cushion blasting).

Voladura amortiguada (buffer blasting).


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PRE CORTE

(PRE-SPLITTING, PRESHEARING, PRE-

SLOTTING OR STRESS RELIEVING)

193

Definicin: Se tiene varias definiciones, entre ellas:

Consiste en crear un plano de contacto o de fracturas en el macizorocoso, antes que los disparo de produccin hayan sido iniciados, yesto se lograr perforando una fila de taladros generalmente dedimetros pequeos, los cuales son cargados con MECdesacopladas.


Se debe mencionar que la iniciacin de los taladros del pre-cortepuede efectuarse simultneamente con los taladros que conforman

los taladros de produccin, pero la detonacin de los primeros debenser entre 90 a 120 Ms de adelanto.

Es perforar una fila de taladros cercanamente espaciados ycon un ngulo correcto con respecto al limite de laexcavacin planeada, dichos taladros son ligeramentecargados con MEC adecuadas; los cuales deben serdetonados instantneamente antes ue el dis aro de

194

produccin sea iniciados. Lo anterior generara una fallatensional, la cual creara una fractura entre taladro y taladro,la cual permitir la disipacin de las fuerzas y la expansinde los gases que provienen del disparo de produccin.

HOLMES, define esta tcnica: Es la creacin en el macizo


mediante la utilizacin controlada de las MEC y susaccesorios en taladros con un alineamiento yespaciamientos adecuados.


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El diagrama conceptual, muestra el enlace entre taladros producido porla accin de ciertas grietas radiales generadas por la detonacin de unaMEC que ha sido cargada en una cantidad mnima en cada uno de lostaladros

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ROCA SUELTA

ZONA NOTRITURADA


OBJETIVOS

Entre los principales objetivos de esta tcnica, se tiene:

Reducir el fracturamiento hacia atrs

196

Controlar el talud de las paredes finales del pit, de laschimeneas, galeras, canteras, bancos, etc., etc.

Aislar el disparo de produccin de la roca remanentemediante la creacin de una fisura a lo largo del permetrodel disparo. Esto se consigue perforando una fila simple de


el permetro de la excavacin; luego dichos taladros debenser cargados y detonados adecuadamente y en formasimultanea y antes de la detonacin del disparo deproduccin, etc.


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Diagrama conceptual, muestra un diseo tpico de perforacin yvoladura para llevar a cabo el control de caras finales en los limites de

una excavacin trabajada por el mtodo de open pit.

197

VISTA EN PLANTA

ELEVACION 778m

LIMITE FINALELEVACION 766m


BORDE SUPERIORDEL TALUD-

ELEVACION 778m

PIE DEL TALUDELEVACION 766m

LA PRESION DENTRO DE LOS TALADROS

(PB)

Esta definida como la presin mxima inicial (P i) desarrollada dentrode los taladros or una detonacin de una MEC cual uiera.

198

Dr. Melvin Cook: La curva que representa a la presin y eltiempo de una MEC cualquiera en la voladura de un taladro secaracteriza por las siguientes propiedades:


.

La presin dentro del taladro (Pb).

La mxima energa disponible (MAE).


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La siguiente tabla muestra algunas especificacionesgenricas promedio para el pre-corte.

199

Dimetro de lostaladros (pulg.)

Espaciamiento (ft)

Carga explosiva(lbs/Ft)

1.50 - 1.75 1.00 - 1.50 0.08 - 0.25

2.00 - 2.50 1.50 - 2.00 0.08 - 0.25

3.00 - 3.50 1.50 - 3.00 0.13 - 0.50


199

4.00 2.00 - 4.00 0.25 - 0.75

Muestra los rangos recomendados para los espaciamientos de los taladros

como una funcin del dimetro de estos, para el pre-corte.

200



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Cordn

Diagrama conceptual mostrando un taladro cargado deacuerdo a la teora del pre-corte.

201

Taco

Mezcla explosivaencartuchada


Carga de fondo

VENTAJAS

Las ventajas importantes que ofrece esta tcnica, son lassiguientes:

202

Reduce el excesivo fracturamiento del macizo rocoso.

Se obtiene paredes y limites finales mas limpios y estables.

Se necesita perforar menor numero de taladros que sonnecesarios cuando se usa otras tcnicas de voladuracontrolada.


Se reduce el nivel de vibraciones producidos por ladetonacin del disparo de produccin.


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Los espaciamientos entre los taladros de la fila del pre-corte son mayores que los que se usan por otras tcnicasde voladura controlada.

Los costos de perforacin sern menores en $/ML

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. No es necesario volver a disparar en taludes y/o paredes

despus de haberse efectuado la primera excavacin. En algunas operaciones mineras donde se ha empleado el

pre-corte se han obtenido buenos resultados, aun enmacizos rocosos muy fracturados e incompetentes.


DESVENTAJAS

Las desventajas mas saltantes de esta tcnica son las siguientes:

La perforacin de los taladros que conforman la fila del pre-corte

204

debe ser efectuada con mucho cuidado, y ellos deben estar muy

bien alineados, y por lo tanto, esta operacin es lenta y costosa.

El carguo de los taladros de la fila del pre-corte toma mayor

tiempo que el carguo de los taladros de produccin.

Los resultados del pre-corte son muy difciles de determinar hasta


que la excavacin principal sea completada hasta las paredes

finales.


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Desde que el pre-corte es generalmente efectuado antes

que los disparos de produccin, no es posible tener un

conocimiento cabal de las condiciones locales de la roca,

205

que rec n se conocer n espu s e e ec uarse os

disparos de produccin correspondientes.

Se requiere mayor perforacin que en la tcnica de

voladura controlada lisa o uniforme (smooth blasting)

El pre corte produce un nivel de vibraciones mayor, y


produce con la voladura lisa o uniforme.

Diagrama conceptual. Muestra tres taladros

tpicamente cargados para el pre-corte.

206

CARTUCHO

ESTANDAR

CORDON

DETONANTE

Fanel

ec

CARTUCHO

CARGADO

CARGASDE

FONDO

MASPESADAS

PARA EVITAR LOS


TOES


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INTERCADE i t d

Con espaciamiento de aire (air deck pre-splitting).

Definicin.

Las tcnicas de los espaciamientos de aire y/o las ondas de

PRE-CORTE

207

aire pueden definirse, como un mtodo en el cual envuelvenel uso de una MEC concentrada dentro del taladro con unvaco de aire en la parte superior de la carga explosiva.

Melnikov y Marenko:En 1940 estos doctores tuvieron la ideade esta tcnica; pero su aplicacin a gran escala comenz enla dcada de 1980. Esta tcnica ha sido usada en voladura


controlada llamada pre-corte donde una carga explosiva escolocada en el fondo de los taladros y una bolsa de aire escolocada cerca de la parte superior del taladro, el cual tiene eltaco en la parte superior.

Diagrama conceptual mostrando el deslizamiento de un talud

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