POR FAVOR APAGA O ACTIVA EL MODO VIBRADOR DE TU CELULAR GRACIAS

Bienvenidos

Es aquella que se realiza empleando equipos que por su tecnologa permite: un eficiente control de la direccin, paralelismo, profundidad, presin contra la roca, rotacin, nmero de golpes por minuto, as como del tiempo de perforacin.

Estos equipos pueden ser: Jumbos, Mustang, u otro; los cuales tienen montada una o ms perforadoras hidrulicas sobre brazos hidrulicos, con los cuales se posiciona para poder perforar los taladros segn el diseo planteado.

Adems permite perforar taladros de dimetro grande a fin de tener en el frente taladros vacos que mejoran el rendimiento de la voladura.

Para construir tneles de grandes dimensiones, se usa taladros de dimetros cada vez mayores y eso implica el uso de mezclas explosivas en mayor cantidad.

Por lo que para el diseo se tiene que poner mayor cuidado.

Para facilitar el clculo Holmberg dividi el frente a perforar en 5 secciones:

A: Seccin de corte, cuele o rainura (Cut)

B: Seccin de tajeo o produccin (Stoping section)

C: Seccin del alza o techo (Stoping)

D: Seccin de contorno (contour)

E: Seccin de arrastre o zapateras (Lifters)

A B B

C

B

D

E

DIVISION EN SECCIONES DEL FRENTE DE

PERFORACION

Contour

Stoping

Lifters

Cut Stoping Stoping

Corte o cuele

Arrastres

Cu

ad

rad

ore

s

a

B

S

d

1

2

3 4

5

6

7

8

9

10

a a

a

b

c

d

a: 100 mm

b: 150 mm

c: 210 mm

d: 250 mm

AVANCE POR DISPARO:

Primero se debe establecer el avance por disparo que est limitado por el dimetro del taladro vaco y por la desviacin de los taladros.

Un avance razonable para un disparo debe ser superior al 95% de la profundidad del taladro.

Avance por disparo (Av/disp) = 95% H

H= 0.15 + 34.1 39.4 Donde:

H: profundidad del taladro (m)

: Dimetro del taladro vaco (m)

Av/disp = 0.95 H

Estas frmulas son vlidas si la desviacin de los taladros no es mayor a 2%

BURDEN B1 :

1.5 si la desviacin de taladros (0.5 a 1%)

1.7 F si la desviacin de taladro >1%,

Para dimetros pequeos: d1 (Langefors y Kihlstrom 1963)

q= (d/0.032 )x(3/2) ((B/))x(B /2)

q= 55d ((B/))x(B /2)x(c/0.4)/SANFO

q= Concentracin de carga (Kg/m)

B: Burden (m)

: Dimetro de taladro vaco (m)

d: Dimetro del taladro de produccin (m)

SANFO: Potencia relativa por peso relativo al ANFO

C: Constante de roca (cantidad explo/m de roca)

C [ 0.2 0.4] para condiciones en que se desarrolo el modelo ( c: 0.4 Kg/m)

Luego de disparar el primer cuadrante se produce

una abertura: a

Ah= (2)x(B1-F)

Si se conoce el burden y la abertura la

concentracin de carga se determina con:

q2= (32x3dxcxB)/[(SANFO((sen arc tan (a/2B)]^1,5 en Kg/m.

Si es conocida la concentracin de carga, a y B el segundo cuadrante se determina con:

B(m)= 8,8 x 10^-2 [(axqxSANFO)/(dxc)]

B2 = B-F (burden prctico)

Si no ocurre deformacin plstica:

q2 = (32x3dcx2)/((SANFO)x(Sen(arc tan )))^1.5

(kg/m)

q2 = 540(dxcxa)/SANFO (Kg/m)

B2 debe ser mayor a/2

Nmero de cuadrngulos se determina por:

A< H

El taco en los taladros debe ser 10d

Arrastres

Burden de arrastres:

B = 0,9 (qxSANFO)/ ((CxFx(S/B))

C: Constante de roca

C= 0,4

C: C + 0,07/b para b

Espaciamiento de taladros:

S = (ancho tunel + 2 Hsen)/(N-1)

Taladros de esquina:

S= S Hsen

Burden prctico en arrastres:

Bp = B Hsen F

Carga de fondo:

hb = 1,25 Bp

Carga de columna

hc = H- hb-10d

Seccin B: f = 1,45 y S/B = 1,25

Seccin C: f = 1,20 y S/B = 1,25

Concentracin carga de columna = 50% carga de fondo

TALADROS CONTORNO: Zona D

Sin carga controlada:

F= 1,20 y S/B = 1,25

Concentracin carga columna= 50% carga de fondo

Con voladura controlada: S= Kd (m)

K vara entre 15 y 16 S/B = 0,8

para 41 mm de diametro:

B= 0,8 m y S= 0,6 m

q = 90 d Kg/m si d < 0,15

Calcular el nmero de taladros para un tnel con voladura controlada en el techo, roca: andesita 2,7 TM/m

Ancho de Tunel At= 4,5 m

Altura de Hastiales Aa=4,0 m

Flecha de arco de coronacion = 0.5 m

Dimetro de Taladro de cuele (vaco) 102 mm (0.102 m)

Dimetro de perforacion (produccin) 45 mm (0.045 m)

Angulo de barenos de contorno = 3

Daladros de contorno desviados: 2.8

deviacin de perforacin 10 mm/m

Desviacin del empate: 20 mm Explosivo: Slurryu en cartuchos: (Densidad = 1,2gr/m)

25 mm x 600 mm

32 mm x 600 mm

38 mm x 600 mm

Calor de explosin Q = 4,5 Mj/Kg

Calor de dinamita QD = 5 Mj/Kg

Volumen de gases STP = 0,85 m/kg

Volumen de gases Dinamita = 0,85 m/kg

Constante de roca: C : 0,4

POTENCIA RELATIVA POR PESO SLURRY

S = (5/6)x(Q/QD) + (1/6)x(V/Vo)

SD = (5/6)x(4,5/5) + (1/6)x(0,85/0,85) = 0,92 S= Potencia relativa en peso respecto a la dinamita

Q= Calor de explosin del explosivo (Mj/Kg)

QD= Calor de explosin de la dinamita (Mj/Kg)

V= Volumen gases liberados por explosivo usado (m/Kg) STP

Vo= Volumen de gases liberados por la dinamita LBF (0,85 m/Kg)

Potencia relativa al peso de SLURRY-ANFO (SANFO)

SANFO = 0,92/0,84 = 1,09

Calculo del Avance: vacio =0.102 m

H = 0,15 + 34.1 - 39,4

H=0,15 + 34.1(0.102) - 39,4(0.102) =3,218 3.2 m Avance = 0,95 x H

Avance= 0,95 x 3,2 = 3,00 m

Calcular el nmero de taladros para un tnel con voladura controlada en el techo, roca: andesita 2,7 TM/m

Ancho de Tunel At= 4,5 m

Altura de Hastiales Aa=4,0 m

Flecha de arco de coronacion = 0.5 m

Dimetro de Taladro de cuele (vaco) 45 mm (0.102 m)

Dimetro de broca rimadora 101.6 mm

Dimetro de perforacion (produccin) 45 mm (0.045 m)

Angulo de barenos de contorno = 3

Daladros de contorno desviados: 2.8

deviacin de perforacin 10 mm/m (o.o1 m)

Desviacin del empate: 20 mm (0.02 m)

tamao medio de los fragmentos < cm. = 8 = 20 cm (Menor a 20 cm) Calor de explosin Q = 4,5 Mj/Kg

Calor de dinamita QD = 5 Mj/Kg

Volumen de gases STP = 0,85 m/kg

Volumen de gases Dinamita = 0,85 m/kg

Constante de roca: C : 0.31

Factor de roca A = 9.32

Factor Triturante (consumo especfico de explosivo) K = kg/m3 = C.E = 0.35

Paso 1: avance por disparo segn el dimetro de broca y longitud de barra

Haremos un arranque de cuatro secciones por tanto la profundidad de los

taladros puede estimarse con la siguiente ecuacin:

H = 0,15 + 34.1 - 39,4 Dnde:

H=(Long.Barra)x(ef.Perf.)= (12piesx0.95)= 11.4pies=3.475m

Cuando empleamos la broca de 45 mm tenemos lo siguiente:

L = 0.15 + 34.1 (0.045) 39.4 (0.045)2 = 1.605 m

Esto quiere decir que con un solo taladro vaco o de expansin de 45 mm

solo se podra alcanzar un mximo de 1.605 m de avance, y como ya

calculamos el avance requerido es 3.475 m, por tanto, tenemos dos

opciones.

Una es perforar taladros juntos segn la ecuacin para encontrar el taladro

vaco equivalente y otra es usar la broca rimadora.

Optamos por la broca rimadora de 101.6 mm y tenemos

L = 0.15 + 34.1 (0.1016) 39.4 (0.1016)2= 3.1977 m

Ahora vemos que aun usando la broca rimadora no se alcanza el objetivo,

por tanto es necesario perforar ms de un taladro vaco para lo cual

usaremos la ecuacin siguiente:

DH = dH x N DH = 0.1016 x 2 = 0.1437 m

Ahora tenemos:

L=0.15+34.1(0.1437)39.4(0.1437)= 4.236 m Con dos taladros de expansin es ms que suficiente para alcanzar hasta

4.236 m de avance con una eficiencia de disparo al 100%. Pero sabemos

que es aceptable hasta un 95 %, lo cual es 4.0242 m

Paso 2. Clculo del Burden en el arranque . El clculo es segn la teora de

reas de influencia que se tiene a continuacin:

B = (xDH)/2 B = 1.57DH

B = 1.57(0.1437)=0.226 m

Ahora calculamos el burden prctico (B1):

Bp = B-Ep

Ep=(xL+) Ep=[(0.01x3.475)+0.02]=0.055 Bp = 0.226-0.055=0.17 m

Ojo que este valor no reemplaza

al burden B para calcular la

concentracin lineal de carga q1.

Paso 3. Calculo de la constante de roca c y otros factores; Para calcular la constante de roca primeramente calculamos consumo especfico de

explosivo con la formula modificada de Ashby:

Se sabe que: C.E=0.35 Kg/m3 Ahora calculamos la constante de roca sueca c segn la ecuacin.

C = 0.8784 x CE + 0.0052 = 0.31 kg/m3

Para ms adelante predecir la fragmentacin es necesario conocer el factor

de roca A esto calculamos segn la ecuacin.

A = 96.667(CE)3 - 138.5 (CE)2 + 75.883(CE) - 4.41 = 9.32

Debemos tener en cuenta esta restriccin para roca muy dbiles es A=8 y

el lmite superior es A = 12.

Calculamos el ndice de volabilidad de lilly (BI):

BI = CE/0.004 = 87.5

Factor de energa (FE):

FE = 30 (CE) = 10.5 Mj/Ton

Paso 4. Clculo de concentracin de carga lineal de explosivo (q1)

El clculo se har segn la ecuacin:

q1=55d[(B/)^(1.5)]x(B/2)x(c/0,4)/SANFO q1=55x0.045[(0.226/0.1437)^(1.5)]x(0.2260.1437/2)x(0.31/0,4)/0.77

q1= 0.75 kg/m

Sabemos que la longitud de carga (Lc) es:

Lc = (profundidad del taladro longitud de taco) Longitud de taco = 10 dh

Longitud de taco = 10x0.045 = 0.45 m

Lc = (3.475m 0.45 m) = 3.025 m

Ahora el nmero de cartuchos por taladro(N cart.) ser:

Ncat. = (q1 x Lc) / peso de 1 cartucho

N cart = (0.75 kg/m x 3.025 m)/ = 12 cartuchos/tal

Paso 5. Prediccin de la fragmentacin ; Aqu entra a tallar el modelo

matemtico Kuz-Ram (tamao medio de los fragmentos)

=A(K^0.8)(Qe^1/6)(115/SANFO) ^19/30 = 5.94 cm Qe = q1 x Lc = 0.75 x 3.025 = 2.27 kg

Ahora el nmero de cartuchos por taladro(N cart.) ser:

Ncat. = (q1 x Lc) / peso de 1 cartucho

N cart = (0.75 kg/m x 3.025 m)/ = 12 cartuchos/tal

DISEO DE LAS 4 SECCIONES DEL ARRANQUE O CORTE

Paso 1. Este diseo es de 4 secciones en el arranque, la primera seccin ya

ha sido diseada, ahora faltaran 3 secciones ms. Para calcular el resto de

las secciones se considera que ya existe unos huecos rectangulares de

anchura Ah y que se conocen las concentraciones lineales de carga q1 el valor del burden se calculara a partir de:

B(m)= 8,8 x 10^-2 [(Ahxq1xSANFO)/(dhxc)]

Cuando existe un error de perforacin Ep la superficie libre Ah difiere de la distancia Ah en la primera seccin, por lo que:

Ah= 2 x (B1- Ep) Ah= 2 x (0.226 - 0.055) = 0.24 m

Por tanto el burden para el nuevo cuadrante ser:

B2=8,8x10^-2[(0.24x0.75x0.77)/(0.045x0.31)]=0.28 m Bp2= 0.28 m 0.055 = 0.225 m

El nuevo de:

Ah= 2 x (Ah/2 + B2) = 0.49 m

Ahora con el mismo criterio calculamos el tercer y cuarto cuadrante

Tercer cuadrante:

B3= 8,8 x 10^-2 [(Ahxq1xSANFO)/(dhxc)] B3=8,8x10^-2 [(0.49x0.75x0.77)/(0.045x0.31)]=0.4m Burden practico sera:

Bp3=0.4m0.055 =0.35m El nuevo:Ah:

Ah= 2(Ah/2 + Bp3) Ah=2x(0.49/2+0.35 m)=0.83 m

Ahora con el cuarto cuadrante

Cuarto cuadrante:

B4= 8,8 x 10^-2 [(Ahxq1xSANFO)/(dhxc)] B4=8,8x10^-2 [(0.83x0.75x0.77)/(0.045x0.31)]=0.52m Burden practico ser:

Bp4=0.52m0.055 =0.47m El nuevo:Ah:

Ah= 2(Ah/2 + Bp4) Ah=2x(0.83/2+0.47 m)=1.25m

Se diseara tnel. Teniendo en cuenta los datos

tcnicos siguientes:

Roca intermedia-dura de peso especifico 24 tn/m3

Ancho: 3m Altura de hastiales: 1.5 m Arco de coronacin: 1.5 m Perforacin y disparo en ambos frentes Equipo scooptram de 4.5 yd3 guardia = 2 (11:30 horas) Numero de disparos por guardia=4 Dias de trabajo por mes = 26 (perdido al mes) Trabajo suplementario al mes = 1 guardia Juego de barrenos 6 ft. y 8 ft. con un factor de

utilizacin de 95%.

Broca disponible para taladro vaco = 45 mm Factor de esponjamiento = 1.25 Factor de carguo = 95% Trazo utilizado = corte Quemado Arranque = 6 taladros Ayudas = 6 taladros Alzas = 5 taladros Corona = 6 taladros Arrastre = 5 taladros

Explosivos: o Semexa 85%:1 1/8"x8"=0.1225 kg/cart. (Ayuda y

ArrastrE)

o Semexa 85%:7/8"x7"=0.0812 kg/cart. (Corona)

o Exacorte 45%:7/8"x28"=0.2500 kg/car. (Alzas)

o Semexa 80%:1 1/8"x8"=0.1524 kg/cart.

(Arranque)

Accesorios de explosivos: o Faneles con microretardo de perodo Largo y

corto.

R1= Arranque: 75 ms

B2 = Ayudas: 500 ms

B3 = Alzas y Corona: 1500 ms

B5 = Arrastres: 2500 ms

Se requiere determinar:

-Numero de taladros por disparo

-Factor de carga lineal y en funcin al volumen

-Avance por mes

-Volumen esponjado

-Numero de viajes del equipo scooptram

-Cantidad total de explosivo.

3 m 1.5

m

CALCULO DE REA DE SECCIN

rea del semicrculo: Asc = ( x R)/2

Asc = ( x 1.5)/2 = 3.53 m rea del rectngulo:

Ar = Ancho x Alto Ar = 3 m x 1.5 m = 4.5 m rea total: At = 3.53 m + 4.5 m = 8.03 m LONGITUD DE TALADRO: (8ft x 0.3048) x 95%= 2.32 m VOLUMEN DE ROCA:

Longitud de taladro x rea total 2.32 m x 8.03 m = 18.63 m/disparo VOLUMEN ESPONJADO Ve:

Vol. de roca x Factor de esponj. 18.63m/disparo x 1.25=23.3 m/disparo

H=(Long.Barra)x(ef.Perf.) H= 2.44 x 0.95 = 2.32 m = 0.045 m

DH = dH x N DH=0.045 x2=0.064 m L=0.15+34.1(0.064)39.4(0.064)= 2.17 m

DH=0.045 x3=0.078 m L=0.15+34.1(0.078)39.4(0.078)= 2.57 m

Con TRES taladros de expansin es ms que suficiente para

alcanzar hasta 2.57 m de avance con una eficiencia de disparo

al 100%. Pero sabemos que es aceptable hasta un 95 %, lo

cual es 2.4415 m

NUMERO DE TALADROS POR FRENTE rea total: = 8.03 m Roca Intermedia-dura Nt= ([48.03]/0.65) + (8.03/1.7) = 29 Tal/d

CALCULO DE FACTOR DE CARGA O DE EXPLOSIVO

Para en arranque consideraremos solo 3 taladros cargados y 3 vacos o de alivio, de

acuerdo a los datos (de explosivo y cartucho designado) y realizamos la carga por

rea de frente de voladura: LONGITUD DE CARGA POR TALADRO = 2.32 m X 2/3 = 1.546 m

NUMERO DE TALADROS

CARTUCHOS POR TALADRO

KILOGRAMOS POR CARTUCHO

Kg. POR REA DE VOLADURA

Arranque 3 8 0.1525 3.66

Ayudas 6 9 0.1225 6.62

Alzas 5 2 0.2500 2.50

Corona 6 8 0.0812 3.90

Arrastre 5 8 0.1225 4.90

ZONA DE

VOLADURA DIMENSIONES DEL EXPLOSIVO

CARTUCHOS POR TALADRO

Ayuda y Arrastre Semexa 85%: 1 1/8"x8 (0.028m x 0.203m) 7.62 8

Ayudas Semexa 85%: 1 1/8"x8 (0.028m x 0.203m) 7.62 8

Corona Semexa 85%: 7/8"x7 (0.022m x 0.177m) 8.69 9

Alzas Exacorte 45% :7/8"x28 (0.022m x 0.711m) 2.17 8

Arranque Semexa 80%: 1 1/8"x8 (0.028m x 0.203m) 7.62 8

CALCULO DE CANTIDAD TOTAL DE EXPLOSIVO POR FRENTE:

3.66 + 6.62 + 2.50 + 3.90 + 4.90 = 21.58 Kg/frente

RENDIMIENTO POR FRENTE: 21.58 Kg/frente

RENDIMIENTO LINEAL:

[21.58 Kg/frente] / 2.32 m = 9.3 Kg/m

FACTOR DE CARGA EN FUNCIN AL VOLUMEN:

[21.58 Kg/frente] / 18.64 m = 1.15 Kg/ m

FACTOR DE CARGA EN FUNCIN AL TONELAJE:

[21.58 Kg/frente] / [18.64 m X 2.4 Tn/m] = 0.48 Kg/Tn

DETERMINACIN DE GUARDIAS DISPONIBLES POR DISPARO:

26 Dias/mes x 2 guardias/dia = 52 guardias/mes

52 guardias/mes 1dia/mes = 51 guardias/mes

NUMERO DE DISPAROS AL MES EN LOS FRENTES: 2 frentes

4 disparos/guardia x 2 = 8 disparos/guardia

51 guardias/mes x 8 disparos/guardia = 408 disparos/mes

AVANCE POR DISPARO

8 feet x 0.3048/feet = 2.44 m

2.44 m x 0.95 = 2.32 m/disparo

AVANCE POR MES:

408 disparos/mes x 2.32 m/mes = 947 m/mes

NUMERO DE VIAJES POR DISPARO DE SCOOPTRAM:

Capacidad de equipo scooptram: 4.5 yd3

4.5 yd3 x (0.764554 m/1yd) = 3.44m [23.4 m/disparo]/(3.44m x 0.95)= 7.13 7 viajes/disparo

3 m

1.5

m

Rc =

1.5

m

1.5 m

0.7

5 m

0.5 m

0.5

m

0.5

m

0.57 m

0.5

m

0.7

5 m

GRACIAS POR SU

ATENCI