Formulas perforacion y voladura mineria subterranea

Formulas perforación y
voladura minería subterránea
Parámetros
Movimiento de roca
Longitud de taladros(Opcional)
𝐿 = 0.5 × √𝑆
S: es la dimensión de la sección del túnel en m2.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 ( 𝑉) = 𝑆 × 𝐿 × % 𝑒𝑓.
Donde:
V: volumen de roca.
S: dimensión de la sección, en m2.
L: longitud de taladros, en m.
%ef.: Eficiencia.
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 ( 𝑡) = ( 𝑉) × 𝜌
Donde:
ρ: densidad de roca, usualmente de 1,5 a 2,5 (ver
tablas).
Calculo del número de taladros
𝑁° 𝑡 = (𝑃/𝑑𝑡) + (𝑐 𝑥 𝑆)
Donde:
P: perímetro de la sección del túnel, en m, que se
obtiene con la fórmula:
𝑃 = 4 × √𝑆
dt: distancia entre los taladros de los periféricos
usualmente es de:
Dureza de roca Distancia entre taladros
Roca dura (Tenaz) 0,50 a 0,55 m.
Roca Intermedia 0,60 a 0,65 m.
Roca blanda
(Friable)
0,70 a 0,75 m.
c: coeficiente o factor de roca, usualmente de:
Dureza de roca Coeficiente de roca
Roca dura (Tenaz) 2.00 m
Roca Intermedia 1.50 m
Roca blanda
(Friable)
1.00 m
S: dimensión de la sección del túnel en m2
Cantidad de carga
Cantidad de carga (factor)
De acuerdo a las secciones del túnel y dureza de
la roca, se obtiene el promedio en kg de explosivo
utilizado por m3 de roca movida para cada metro
de avance, teniéndose los siguientes casos para
roca intermedia:
Área del
túnel en m2
Kilos de explosivos estimados por m3 de roca
En roca dura
y tenaz
En roco
intermedio
En roco
suave
y friable
1 a 5 2,60 a 3,20 1,80 a 2,30 1,20 a 1,60
5 a 10 2,00 a 2,60 1,40 a 1,80 0,90 a 1,20
10 a 20 1,65 a 2,00 1,10 a 1,40 0,60 a 0,90
20 a 40 1,20 a 1,65 0,75 a 1,10 0,40 a 0,60
40 a 60 0,80 a 1,20 0,50 a 0,75 0,30 a 0,40
(𝑄𝑡) = 𝑉 𝑥 𝑘𝑔/𝑚3
Donde:
V: volumen estimado, en m3.
kg/m3: carga por m3
En donde podemos considerar:
 Rocas muy difíciles: granito,
conglomerado, arenisca.
 Rocas difíciles: arenisca sacaroide, arena
esquistosa.
 Rocas fáciles: esquisto, arcilla, esquistos
arcillosos, lutita.
 Rocas muy fáciles: arcilla esquistosa o
rocas muy suaves.
Valores estimados para galería con una sola cara
libre, para disparos con 2 caras libres se pueden
considerar valores de 0,4 a 0,6 kg/m3.
Carga promedio por taladro
𝑄𝑡/𝑁°𝑡𝑎𝑙.
Donde:
Qt: carga total de explosivo, en kg.
N°tal.: número de taladros.
Tipo de roca
Factor
(kg/m3)
Muy difíciles 1,5 a 1,8
Difíciles 1,3 a 1,5
Fáciles 1,1 a 1,3
Muy fáciles 1,0 a 1,2

Característica de los taladros
de destroce
Burden
𝐵𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛 (𝐵) ≤ (𝐿 – 0,40) /2
Sección
de corte
Valor de
Burden
Lado de
sección
Primera 𝐵1 = 1,5 𝑥 𝐷2 𝐵1 𝑥 √ 2
Segunda 𝐵2 = 𝐵1 𝑥 √ 2 1,5 𝑥 𝐵2 𝑥 √ 2
Tercera 𝐵3 = 1,5 𝑥 𝐵2 𝑥 √ 2 1,5 𝑥 𝐵3 𝑥 √ 2
Cuarta 𝐵4 = 1,5 𝑥 𝐵3 𝑥 √ 2 1,5 𝑥 𝐵4 𝑥 √ 2
Esquema geométrico de
arranque
Espaciamiento
𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜(𝐸) = 1,1 𝑥 𝐵
𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜(𝐸) 𝐶𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 = 1,2 𝑥 𝐵
Longitud del taco
𝑇 = 0,5 𝑥 𝐵
𝑇𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑒𝑠 = 0,2 𝑥 𝐵).
Carga de fondo
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝐹𝑜𝑛𝑑𝑜 = 𝐿/3
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝐹𝑜𝑛𝑑𝑜(𝐴𝑙𝑧𝑎𝑠) = 𝐿/6
Donde:
L = longitud del taladro
Concentración de carga de
fondo
Concentración de carga de
columna
CC = 0,5 x CF, en kg/m3.
Profundidad de los taladros
L = 0,15 + (34,1 x Ø2) − [39,4 x (Ø2)2]
Donde:
L: longitud de taladro, en m.
Ø2: diámetro del taladro de alivio, en mm.
Cuando se utilizan varios taladros vacíos, la
ecuación sigue válida haciendo
Ø 2 = Ø1 √(𝑁° 𝑡𝑎𝑙. )
Donde:
Ø2: diámetro de los taladros vacíos, en m.
N° tal.: número de taladros.
Ø1: diámetro de taladros de producción, en m.
La concentración lineal de
carga para los taladros del
arranque
Se calcula a partir de la siguiente expresión:
𝑞1 = 55 𝑥 Ø1 (
𝐵
Ø2
)
1.5
𝑥 (𝐵 –
Ø2
2
) (
𝑐
0.4
) (
1
𝑃𝑅𝑃𝐴𝑁𝐹𝑂
)
Donde:
q1: concentración lineal de carga, en kg/m.
Ø1: diámetro de producción, en m.
Ø2: diámetro del taladro de alivio, en m.
B: dimensión del burden, en m.
c: constante de la roca.
PRPANFO: potencia relativa en peso del explosivo referido
al ANFO.
Potencia relativa en peso del explosivo referido al
ANFO.
𝑃𝑅𝑃 𝐴𝑁𝐹𝑂 = (
𝑑 – 𝑉𝑑
2
𝑑 𝐴𝑁𝐹𝑂 𝑥 𝑉 𝐴𝑁𝐹𝑂
2 )
1/3
Donde:
d = densidad de explosivo (g/cm3)
Vd = velocidad de detonación del explosivo (m/s)
Diámetro de
taladro (mm)
Carga específica
(kg/m3)
30 1.1
40 1.3
50 1.5

dANFO = densidad del ANFO (g/cm3)
VANFO = velocidad de detonación del ANFO (m/s)
Cálculo de voladura
aplicando las ecuaciones
blasting analysis internacional inc.
𝑃𝑏 = 1.69 𝑥 10 −3
𝑥 𝑑 𝑒 𝑥 𝑉𝑂𝐷2
/(√ 𝑐 𝐷𝑒/𝐷𝑡)2.4
Donde:
Pb: presión de taladro (psi).
de: densidad del explosivo (g/cc).
VOD: velocidad de detonación del explosivo (ft/seg.).
c: porcentaje de explosivo en taladro (expresado como
decimal).
De: diámetro de explosivo.
Dt: diámetro de taladro.
Nota: para cambiar psi a bares multiplicar el resultado
por 0.068947.
𝑆 = 𝐷ℎ 𝑥 (𝑃𝑏 + 𝑇)/𝑇
Donde:
S: espaciamiento entre taladros (pulg).
Dh: diámetro de taladro (pulg).
Pb: presión dentro del taladro (pulg).
T: resistencia a la tracción dinámica de la roca (psi).
Numero de cajas de explosivos
Según este factor el número promedio de
cartuchos por taladros con Semexsa 65 en 1 1/8 x
7" y con 116 gramos de peso, será de: 1 080 / 116=
9,3 cartucho por taladro y: 9,3 x 37 taladros = 344
cartuchos por disparo teniendo la caja de
Semexsa 65, 25 kg/m3, 215 cartuchos en
promedio, el consumo de cajas por disparo será
de: 344/215 = 1,6 cajas. Por tanto, el consumo total
para el túnel de 1 400 m solamente con Semexsa
será de:
 Longitud de taladro = 2,40 m
 Avance por disparo, considerando una
eficiencia de 90% = 2,10m
 Número total de disparos: 1.400 / 2,10 m =
666
 Total, de cajas a emplear: 1,60 x 666 = 1
065,5 =1066 cajas
Distribución de la carga por
taladros
𝐴𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒𝑠 = 𝐶𝑃 𝑥 1,4
𝐴𝑦𝑢𝑑𝑎𝑠 = 𝐶𝑃 𝑥 1,2
𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑎𝑦𝑢𝑑𝑎𝑠 = 𝐶𝑃 𝑥 1,0
𝐶𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 = 𝐶𝑃 𝑥 0,8
CP: Carga promedio por taladro
A Conversión
Pulgadas mm 25.4
m 0.0254
pies mm 304.8
m 0.3048

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