MALLAS DE PERFORACIÓN EN MINERÍA SUPERFICIAL

FACULTAD INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA DE MINAS.

ALUMNO: GUEVARA CRUZADO ELFER

DOCENTE: WILMER FARFAN MORALES

CICLO: IX

MALLAS DE PERFORACION EN MINERIA SUPERFICIAL Y

SUBTERRANEA.

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS CHOTA

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MALLA S DE PERFORACIN EN MINERA SUPERFICIAL .

Es la forma en la que se distribuyen los taladros de una voladura, considerando bsicamente

a la relacin de burden y espaciamiento y su directa vinculacin con la profundidad de

taladros.

En el diseo de una voladura de banco se puede aplicar diferentes trazos para la

perforacin, denominndose malla cuadrada, rectangular y triangular o alterna, basndose

en la dimensin del burden.

Distintas formas de amarre de los accesorios y diferentes tiempos de encendido de los

taladros se aplican para obtener la ms conveniente fragmentacin y forma de acumulacin

de los detritos, para las posteriores operaciones de carguo y transporte del material volado.

Los diseos de amarre de las conexiones entre taladros de los trazos de perforacin

anteriores, determinan el diseo de mallas de salida, siendo las ms empleadas la

longitudinal, cua, diagonal (Echeln) trapezoidal y las combinadas.


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El burden virtual o de perforacin se mantiene invariable si se disparan todos los taladros

de una voladura simultneamente, ya que los taladros no tienen retardos. Esto se aprecia en

la malla paralela. El burden, puede sin embargo, variar segn como sea la distribucin de

los tiempos de encendido de los taladros cuando se utilicen detonadores de retardo, dando

ctivo, de menor longitud que el virtual, como se observa en las

salidas diagonales en el grfico.


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RETARDOS EN VOLADURAS DE BANCO

Se emplean dos clases de retardos: de superficie para cordn detonante, que se intercalan

entre taladros y entre lneas uni

bidireccional, con tiempos usuales de 9 a 300 ms, y los deinterior de taladros que se

colocan en el primer o booster, al fondo y en las cargas espaciadas, generalmente son del

tipo de detonador no elctrico de shock y muy eventualmente elctricos, con tiempos entre

5 y 100 ms.

La colocacin de retardos puede tener estas alternativas:

Lneas de cordn detonante con retardos de superficie, sin retardo en el taladro.

Lneas de cordn detonante con retardos escalonados, en superficie y con retardos

de un mismo nmero en todos los taladros.

Retardos en superficie ms retardos de distintos nmeros (escalonados) en el

interior de los taladros.

Sin retardos en superficie, con retardos de distintos nmeros (secuenciados) al

fondo de los taladros.

Con o sin retardos en superficie, y con retardos escalados en las cargas espaciadas (decks)

al interior de los taladros.

Los disparos grandes se pueden separar por tramos mediante un adecuado reparto de

retardos, repitiendo las series en cada tramo y separndolos entre s, usualmente mediante

un retardo del mismo nmero o ms que es el ltimo colocado en el tramo, para que el

primer taladro del siguiente tramo salga despus al sumar su propio tiempo con el del

retardo puente.


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1. Salida simultnea, para fuerte proyeccin y rotura gruesa. Alta vibracin y fuerte rotura

hacia atrs.

2. Serie progresiva para reducir la vibracin y mejorar la fragmentacin. Cuando hay

notorios planos de estratificacin puede presentar mayor rotura hacia atrs. El orden de

salidas puede invertirse si conviene, de acuerdo a la estratificacin de la roca.


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3. Serie alternada de perodo corto para roca que no cede fcilmente, agrietada por la

voladura anterior, que se desintegra rpidamente al primer impulso con riesgo de cortes. El

segundo impulso debe llegar antes que la roca se haya desplazado demasiado lejos.

4 y 5 El incremento de perodos de retardo mejora la fragmentacin, reduce la proyeccin,

el ruido y la excesiva rotura hacia atrs.

6 Serie alternada de perodo largo para rocas muy compresibles, debido a su tenacidad,

esponjamiento y resiliencia. La primera serie de taladros las comprime hasta el lmite antes

de recibir el impacto de la segunda que las desplaza.


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1. Salidas simultneas por filas con retardos de un mismo nmero por fila para obtener

mayor fragmentacin y formar una pila de escombros baja y tendida. Si se utilizaran

detonadores instantneos habr mayor vibracin y proyeccin pero menor fragmentacin.

2. Doble hilera alternada; la primera fila alternada mejora la fragmentacin y la doble hilera

disminuye la proyeccin.

3. Filas mltiples con salidas en paralelo para conseguir buena fragmentacin y una

adecuada sobrerotura posterior en rocas de difcil fracturamiento sueleincrementarse los

tiempos de retardo entre filas; ejemplos:

4. Mltiples hileras alternadas secuencialmente, sugerida para bancos de cada libre baja,

que suelen presentar serios problemas de vibracin. Se puede invertir la secuencia de

salidas de acuerdo al rumbo de los planos de estratificacin cuando estos incrementen la

rotura hacia atrs.

5. Salidas en diagonal o Echeln. Donde se presente rompimiento en la base de la cara libre

con tendencia a excesiva proyeccin. sta se puede limitar variando la secuencia con

tiempos ms cortos.

Una excesiva rotura hacia atrs (Back break) se suele limitarse con voladura controlada o

amortiguada en la ltima fila de taladros en voladuras de mltiples filas.


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MALLAS DE PERFORACION EN MINERIA SUBTERRANEA.

Voladura de tneles y galeras

Existen dos razones para excavar en subterrneo:

a. Para utilizar el espacio excavado (accesos de transporte, almacenaje de materiales

diversos, obras de construccin, defensa militar, etc.).

b. Para utilizar el material excavado (explotacin minera).

En ambos casos los tneles forman parte importante de la operacin entera: en construccin

subterrnea, como es por ejemplo el caso de obras hidroelctricas, donde son necesarios

para tener acceso a las cmaras; en minera, para llegar a los bloques de mineral e iniciar su

explotacin, adems de las operaciones de desarrollo y comunicacin interna, pero tambin

son abiertos para un propsito en s mismos (tneles carreteros o ferrocarrileros y tneles

hidrulicos para transvase

de agua).

Sus dimensiones, acabados finales, sostenimiento interno y dems aspectos dependen de su

funcin. As, un tnel carretero o hidrulico debe tener un buen perfilado por ser para uso

permanente, mientras que una galera de explotacin puede quedar con acabado irregular si

va a ser abandonada una vez cumplida su misin.

Los tneles son abiertos mayoritariamente en tendido horizontal, pero tambin inclinado y

en forma vertical. En este ltimo caso, si la excavacin se efecta hacia arriba desde un

determinado punto o nivel se denominan chimeneas (Raise shafts) y si es hacia abajo

piques (Sink shafts). En ciertas condiciones de terreno algunos son excavados de modo

continuo con mquinas tuneleras de avance rotatorio (Tunel Boring Machines TBM y

Raise Boring Machines RBM) pero la gran mayora se hacen en forma discontinua, por

fases. Es as conocido que los tneles y el banqueo en canteras o tajos son las operaciones

de mayor consumo de explosivos con perforacin y voladura, cubriendo una gran variedad

de tipos de roca y geometras de disparo. Las rocas pueden ser desde suaves como el yeso,

intermedias como la caliza, hasta extremadamente duras como granito y basalto y de sus

condiciones estructurales depende el acabado final y la necesidad o no de sostenimiento

adicional cuando no pueden mantener su estabilidad.

Los tneles de gran seccin se atacan en dos fases, la primera que comprende la parte

superior (Top heading) de la manera descrita anteriormente y la segunda, que comprende a

la parte inferior que se dispara por banqueo, normalmente por tajadas verticales

secuenciadas.


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Cortes o arranques

El principio de la palabra voladura de tneles reside, por tanto, en la apertura de una

cavidad inicial, denominada corte, cuele o arranque, destinada a crear una segunda cara

libre de gran superficie para facilitar la subsiguiente rotura del resto de la seccin, de modo

que los taladros del ncleo y de la periferia pueden trabajar destrozando la roca en

direccin hacia dicha cavidad.

Al formarse la cavidad el frente cerrado del tnel se transforma

donde los factores de clculo para el destroce sern semejantes a los empleados en un

banco de superficie, pero como ya se mencion, exigiendo cargas considerablemente

mayores para desplazar el material triturado.


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Segn las dimensiones de un tnel y el dimetro de los taladros, el rea de la cavidad de

arranque puede ser de 1 a 2 m2, normalmente adecuada para facilitar la salida de los

taladros del ncleo hacia ella, pero con taladros de dimetros mayores el rea necesaria

puede llegar a 4 m2.

La profundidad del corte deber ser igual a la estimada para el avance del disparo, cuando

menos. La ubicacin influye en la facilidad de proyeccin del material roto, en el consumo

de explosivo y el nmero de taladros necesarios para el disparo.

Por lo general, si se localiza cerca de uno de los flancos (a) se requerir menos taladros en

el frontn; cerca al techo (b) proporciona buen desplazamiento y centrado de la pila de

escombros, pero con mayor consumo de explosivo; al piso (c) es conveniente slo cuando

el material puede caer fcilmente por desplome. En general, la mejor ubicacin es al centro

de la seccin ligeramente por debajo del punto medio (d).

Mtodos de corte

Corresponden a las formas de efectuar el disparo en primera fase para crear la cavidad de

corte, que comprenden dos grupos:

1. Cortes con taladros en ngulo o cortes en diagonal.

2. Cortes con taladros en paralelo.


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Cortes en diagonal

La efectividad de los cortes en diagonal consiste en que se preparan en forma angular con

respecto al frente del tnel, lo que permite que la roca se rompa y despegue en forma de

ro. Cuanto ms profundo debe ser el avance,

ms taladros diagonales deben ser perforados en forma escalonada, uno tras otro conforme

lo permita el ancho del tnel.

Estos cortes se recomiendan sobre todo para roca muy tenaz o plstica por el empuje que

prop

Tambin para las que tienen planos de rotura definidos, ya que dan mayor alternativa que el

corte paralelo para atacarlas con diferentes ngulos.

En su mayora se efectan con perforadoras manuales y su avance por lo general es menor

en profundidad que con los cortes en paralelo (45 y 50% del ancho del tnel), pero tienen a

su favor la ventaja de que no s exceso de carga o inadecuada

distancia entre taladros, como ocurre frecuentemente con los cortes paralelos.

1. Corte en pirmide o diamante (Center cut)

Comprende a cuatro o ms taladros dirigidos en forma de un haz convergente hacia un

punto comn imaginariamente ubicado en el centro y fondo de la labor a excavar, de modo

que su disparo instantneo crear una cavidad piramidal.

Este mtodo requiere de una alta concentracin de carga en el fondo de los taladros (pex

de la pirmide). Se le prefiere para piques y chimeneas. Segn la dimensin del frente

puede tener una o dos pirmides superpuestas. Con este corte se pueden lograr avances de

80% del ancho de la galera; su inconveniente es la gran proyeccin de escombros a

considerable distancia del frente.

Comprende a cuatro, seis o ms taladros convergentes por pares en varios planos o niveles

(no hacia un solo punto) de modo que la cavidad abierta tenga la forma de una cua o

ucin ms fcil aunque de corto avance especialmente en

tneles estrechos, por la dificultad de perforacin.

La disposicin de la cua puede ser en sentido vertical horizontal. El ngulo adecuado para

la orientacin de los taladros es de 60 a 70.


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3. Corte en cua de arrastre (Drag o Draw cut)

Es prcticamente un corte en cua efectuado a nivel del pisode la galera de modo que el

resto del destroce de la misma sea por desplome. Se emplea poco en tneles, ms en minas

de carbono en mantos de roca suave.

4. Corte en abanico (Fan cut)

Es similar al de arrastre pero con el corte a partir de uno de los lados del tnel,

disponindose los taladros en forma de un abanico (divergentes en el fondo). Tambin se le

denomina sa en la rotura de toda la cara libre o frente de

ataque del tnel.

Poco utilizado, requiere cierta anchura para conseguir avance aceptable.

5. Corte combinado de cua y abanico

Usualmente recomendado para roca tenaz y dura, hasta elstica. til y muy confiable,

aunque es difcil de perforar.

6. Cortes en paralelo

Como su nombre lo indica, se efectan con taladros paralelos entre s. Se han generalizado

por el empleo cada vez mayor de mquinas perforadoras tipo Jumbo, que cuentan con

brazos articulados en forma de pantgrafo para facilitar el alineamiento y dar precisin en

la ubicacin de los mismos en el frente de voladura.

Los taladros correspondientes al ncleo y a la periferia del tnel tambin son paralelos en

razn de que es virtualmente imposible perforar en diagonal con estas mquinas.

Todos tienen la misma longitud llegando al pretendido fondo de la labor.


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Tipos de cortes paralelos

Los esquemas bsicos con taladros paralelos son:

- Corte quemado.

- Corte cilndrico con taladros de alivio.

- Corte escalonado por tajadas horizontales.

Todos ellos con diferentes variantes de acuerdo a las condiciones de la roca y la experiencia

lograda en diversas aplicaciones.

CORTE QUEMADO

Comprende a un grupo de taladros de igual dimetro perforados cercanamente entre s con

distintos trazos o figuras de distribucin, algunos de los cuales no contienen carga

explosiva de modo que sus espacios vacos actan como caras libres para la accin de los

taladros con carga explosiva cuando detonan.

MALLAS DE PERFORACIÓN EN MINERÍA SUPERFICIAL

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