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Perforación y voladura ii

HOJA DE TALLER N° 8 CÁLCULO Y DISEÑO EN TAJEO DE PRODUCCION

Analizando los manuales con los que dispone y aplicando las fórmulas propuestas por los diferentes autores, diseñar la malla de perforación ideal para una chimenea de doble compartimiento de las siguientes características: Ancho promedi o de v eta: 3.00 m Altura de corte: 10.00 m Sección de subnivel : 3 .5x3.5 m Longitud de tajeo: 50 m Brocas de 2” de di ámetro Cajas tec ho RMR 70 Cajas pis o RMR 55 Miner al RMR 40 Miner al: s ulfuro de zi nc (blenda rubia) Densidad del miner al: 3.9 g/cm 3 Dureza del mi ner al: 3. 5 -4 Angilo de buzamiento 75° Se pide:

ING.



Seleccionar la máquina perforadora a emplear y accesorios.



Diseño de perforación y voladura de los subniveles.



El burden y espaciamiento del slot.



Número de taladros del slot.



El burden y espaciamiento de producción.



Numero de taladros de producción.



El diseño de la malla y graficarla a escala.



Movimiento de roca. (Volumen y tonelaje removido por el disparo)



Tipo de explosivo a emplear y cantidad de carga.



Factor de potencia.



Eficiencia voladura.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

DATOS DISTANCIA ENTRE TALADROS

 Para nuestro caso estamos tomando un valor igual a 0.65, Ya que el sulfuro de zinc (blenda rubia) es una roca intermedia.

 Se toma el coeficiente de roca igual a 1.5 m por ser una roca intermedia.  SELECCIONAR LA MÁQUINA PERFORADORA A EMPLEAR Y ACCESORIOS.  La máquina perforadora a utilizar para una sección 4x2 es una stopper

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

 Accesorios:  Mangueras y conexiones  Lubricador  Barrenos de 8 pies.  Broca tipo botón

PLATAFORMA TREPADORA ALIMAK Este método de excavación se utiliza para chimeneas y piques, debido a su flexibilidad, económica y velocidad, y se han convertido en uno de los más usados del mundo, sobre todo en aquellos casos donde no existe ningún nivel de acceso superior. Estos equipos están constituidos por una jaula, plataforma de trabajo, motores de accionamiento el carril guía y los elementos auxiliares.

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

La elevación de la plataforma se realiza a través de un carril guía curvado empleando motores de aire comprimido, eléctricos o diesel. La fijación del carril a la roca se lleva a cabo con bulones de anclaje, y tanto las tuberías de aire como de agua necesarias para la perforación y ventilación se sitúan en el lado interno del carril guía para su protección. Durante el trabajo los perforistas se encuentran sobre una plataforma segura, ya que disponen de una cubierta y una barandilla de protección y para el transporte del personal y materiales se utiliza la jaula que se encuentra debajo de la plataforma. En un relevo dos perforistas pueden avanzar de 2.2 a 3 m. Los accionamientos de aire comprimido son adecuados para longitudes inferiores a los 200m, los eléctricos hasta 800m y a partir de esas distancias se recomiendan los motores diésel.

LAS FASES EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA CHIMENEA SON LAS SIGUIENTES:

ING.



Perforación y carga de los barrenos (operación realizada con martillo perforador).



Descenso de la plataforma y voladura (cada vez que hay una voladura, hay que retirar la plataforma)

 

Ventilación y riego Elevación de la plataforma y saneo del techo.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE ESTOS EQUIPOS SON:

 Pueden usarse para chimeneas de pequeña o gran longitud y con cualquier inclinación  Las diferentes secciones y geometrías de las chimeneas se pueden conseguir cambiando las plataformas, siendo imposible excavar secciones desde 3 m2 hasta 30m 2.

Plataforma Alimak

 Es posible en una misma obra cambiar la dirección e inclinación de las chimeneas mediante el uso de carriles curvos.  La longitud de las excavaciones pude ser prácticamente ilimitada. La chimenea más larga efectuada hasta la actualidad tiene 1040m y una inclinación de 45 °  En el ensanchamiento de chimeneas piloto para la excavación de pozos ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

     

de gran sección puede complementarse con unidades de perforación horizontal. En terrenos malos las plataformas pueden utilizarse para realizar el sostenimiento mediante bulonaje ,inyección,etc. La inversión es menor que con el sistema “raise boring” No requiere mano de obra demasiado especializada. La preparación inicial del área de trabajo es muy reducida. El ambiente de trabajo es de escasa calidad. La rugosidad de las paredes resultantes es grande y el estado del macizo remanente es peor que el conseguido con el sistema “raise boring ” .

 NUMERO DE TALADROS:

NT=

4 S +K*S E

DONDE:  S: Sección  E: distancia entre taladros  K: Coeficiente de roca

CÁLCULO DEL NÚMERO DE TALADROS PARÁMETROS: DIMENSIONES DE LA SECCIÓN:

Metros

ANCHO………………….

3.50 m.

11.48 ft

ALTO………………….

3.50 m.

11.48 ft

2

ÁREA DE LA SECCIÓN:

11.12 m

PERÍMETRO:

13.34 m

36.47 ft2

DISTANCIA ENTRE TALADROS DE LOS PERIFÉRICOS (USUALMENTE) ENTRE ROCA TENAZ(DURA) 0.5 0.55 ROCA INTERMEDIA 0.6 0.65 ROCA INTERMEDIA ROCA FRIABLE(SUAVE) 0.7 0.75

0.65

FACTOR DE ROCA: ROCA TENAZ(DURA) ROCA INTERMEDIA ROCA FRIABLE(SUAVE)

NÚMERO DE TALADROS =

ING.

37

2 1.5 1 Taladros

ROCA INTERMEDIA

1.5

Programado por: DE LA CRUZ BUJAICO

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii RESOLUCION



HALLANDO EL AREA:

2 H H2 A  BH  (  4B2 ) 3 18B 3 2 3.5 3.52 A  x3.5 x3.5  (  4 x3.52 ) 3 18 x3.5 3 A  11.12m2



HALLANDO EL NUMERO DE TALADROS:

Perimetro +K*S E 13.34 NT= +1.5*11.12 0.65 NT=37 taladros

NT=

 DIÁMETRO EQUIVALENTE DEL TALADRO DE ALIVIO.

DH=dH 4 DH=102 4 DH=204 mm Donde: *DH:diametro de taladro vacio (mm) *dH: Diametro de taladros *Numero de taladros vacios  PROFUNDIDAD DE LOS TALADROS

L=0.15+34.1* taladro de alivio -39.4* 2 taladro de alivio L=0.15+34.1*

204 204 2 -39.4*( ) 1000 1000

L=5.47 m

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii LONGUITUD TEORICA DE AVANCE:

LTA= LTA=

14 4

Pies m

 Como estamos empleando barrenos de 14 pies, nuestro avance programado será de 4 m.

 BURDEN VS LADO DE LA SECCION

Burden B Sc

1en mm 255.000 360.624

1 en cm 25.50 36.062

2 en mm 360.624 637.500

2 en cm 36.062 63.750

3mm 637.500

3 en cm

1126.951

112.695

BURDEN: Burden 1 =1.25(D 2 ) Burden 1 =1.25(204) Burden 1 =255mm ESPACIAMIENTO: E ESPACIEMIENTO =Burden 1 * 2 E ESPACIEMIENTO =255* 2 E ESPACIEMIENTO =360.624

ING.

BURDEN:

BURDEN:

Burden 2 =B1 2

Burden 3 =1.25xB2 2

Burden 2 =255 2

Burden 3 =1.25x360.624 2

Burden 2 =360.500mm

Burden 3 =637.500 mm

ESPACIAMIENTO:

ESPACIAMIENTO:

E ESPACIEMIENTO =1.25*B2 * 2

E ESPACIEMIENTO =1.25*B3 * 2

E ESPACIEMIENTO =637.499mm

E ESPACIEMIENTO =1126.951 mm

Benjamín M. Ramos Aranda

63.750

Perforación y voladura ii

 CALCULO DEL VOLUMEN TEORICO ROTO:

Volumen Teorico R oto =Area *Longitud Teorica Avance Solución:

Volumen Teorico R oto =A rea *Longitud Teorica A vance Datos: Area:11.12 m 2 LTA:4.00 m Volumen Teorico R oto =11.12*4.00 Volumen Teorico R oto =44.46 m3

 CALCULO DE TONELAJE TEORICO ROTO

TonelajeTeorico R oto =Volumen Teorico R oto *ρroca Solución:

Tonelaje Teorico R oto =Volumen Teorico R oto *ρ roca Datos: Volumen Teorico R oto :44.46 m3 ρ roca :3.9 Tn/m3 Tonelaje Teorico R oto =173.406 Tn  CALCULO DE EXPLOSIVO TOTAL PARA EL DISPARO(TEORICO)

E xplosivo Total =Factor Carga *Volumen Teorico R oto Solución:

E xplosivo Total =Factor Carga *Volumen Teorico R oto Datos: Fc :Factor de Carga:1.2 Kg/m3 Volumen Teorico R oto =44.46 m3 E xplosivo Total =53.356 Kg

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii  CALCULO DE CARGA DE EXPLOSIVO PROMEDIO POR TALADRO(TEORICO):

Ccarga Eexplosiva Promedia Ttaladro =Explosivo Total *N°TALADROS Solución:

Ccarga E explosiva Promedia Ttaladro =E xplosivo Total /N°TALADROS Datos: E xplosivo Total :53.36 Kg N°TALADROS:33 Ccarga E explosiva Promedia Ttaladro =53.36/33 Ccarga E explosiva Promedia Ttaladro =1.617 Kg/Taladro

 CALCULO DE EXPLOSIVO TOTAL POR TALADRO: El factor de carga por taladro =1.617 Kg

DISTRIBUCION DE LA CARGA TALADRO

N° DE TALADROS

2da SEC 3ra SEC 4ta SEC CORONA HASTIAL ARRASTRE

4 4 4 4 4 5 4 4

N° DE TALADROS

33

ARRANQUE

Peso Kg/Cart.

ING.

CARGA VACIO 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x

1.50 1.30 1.30 1.30 1.00 1.00 0.90

CARGA N° DE CARTUCHOS POR MEJORADA TALADRO (CALCULADO) POR TALADRO ALIVIO 2.43 20.95 2.10 18.16 2.10 18.16 2.10 19.17 1.62 14.75 1.62 14.75 1.46 13.39

Emulnor 1000 de 1" x 8" 0.109

N° DE CARTUCHOS POR TALADRO (MEJORADO)

N° DE CARTUCHOS TOTAL

N° DE CARGA TOTAL(kg)

21.00 18.00 18.00 19.00 15.00 15.00 13.00

84 72 72 76 75 60 52

9.13 7.83 7.83 8.26 8.15 6.52 5.65

491

53.37

CARGA TOTAL MEJORADA

Emulnor 5000 de 1" x 8"

Emulnor 3000 de 1" x 8"

0.12

0.11

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii  TIPO DE EXPLOSIVO A EMPLEAR: EMULNOR (EMULSION ENCARTUCHADA) El EMULNOR® es una emulsión explosiva encartuchada en una envoltura plástica que posee propiedades de seguridad, potencia, resistencia al agua y buena calidad de los gases de voladura. TIPOS Y USOS Para satisfacer los requerimientos del mercado, FAMESA • EMULNOR® 500.Para la voladura de rocas muy suaves. • EMULNOR® 1000.Para la voladura de rocas suaves a intermedias. • EMULNOR® 3000.Para la voladura de rocas intermedias a duras. • EMULNOR® 5000.Para la voladura de rocas muy duras. Su uso está orientado a cualquier tipo de trabajo: En explotaciones y desarrollos mineros, en obras de ingeniería civil, en canteras, en taladros secos, húmedos e inundados, con una modalidad de aplicación similar a las dinamitas convencionales, pudiendo trabajar como columna explosiva o como “cebos” de iniciación de columnas de nitro-carbohidratos. Debido a la buena calidad de los gases residuales y al no contener nitroglicerina en su composición, permite que el personal reingrese a la labor en menor tiempo; obteniéndose mejoras en los ciclos de trabajo, sin desmedro de la seguridad. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii

 VOLUMEN REAL REMOVIDO Considerando que se ha tenido un avance real de 2 metros, calculamos el volumen real removido.

Volumen R eal R emovido =Aarea *Longitud R eal Solución:

Volumen R eal R emovido =A area *L ongitud R eal Datos: Area:11.12 m 2 Longitud R eal :3.8 m Volumen R eal R emovido =42.256 m3  CALCULO DEL TONELAJE REAL REMOVIDO

Tonelaje R eal =Volumen R eal R emovido *ρroca Solución:

Tonelaje R eal =Volumen R eal R emovido *ρ roca Datos: Volumen R eal R emovido :42.256 m3 ρ roca :3.9 Tn/m3 Tonelaje R eal =42.256*3.9 Tonelaje R eal =164.8Tn ING.

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii  FACTOR DE POTENCIA

Factor Potencia =

Kg de explosivo total Toneladas M etricas E extraidas

Solución:

Factor Potencia =

Kg de explosivo total Toneladas M etricas E extraidas

Datos: Kg de explosivo total: 53.37 Kg Toneladas M etricas E extraidas :164.8Tn Factor Potencia =

53.37 =0.324 kg/tn 164.8

 FACTOR DE CARGA

Factor Ccarga =

Kg de explosivo total Longuitud R eal

Solución:

Factor Ccarga =

Kg de explosivo total Longuitud R eal

Datos: Kg de explosivo total: 53.37Kg Longuitud R eal :3.8 m Factor Potencia =

ING.

53.37 =14.045 kg/m 3.8 m

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii  EFICIENCIA DE PERFORACION:

 Longitud promedia de taladros  E FICIENCIA PERFORACION (%)=   *100 Longitud Teorica   Solución:

 Longitud promedia de taladros  E FICIENCIA PERFORACION (%)=   *100 Longitud Teorica   Datos: Longitud promedia de taladros:3.9 m Longitud Teorica:4 m 3.9 *100 4 E FICIENCIA PERFORACION (%)  97.5% E FICIENCIA PERFORACION (%)=

 EFICIENCIA DE VOLADURA:

Eficiencia Voladura (%)=

Avance real(LONGITUD REAL) *100 Longitud promedia perforado por taladro

Solución:

Avance real(LONGITUD REAL) *100 Longitud promedia perforado por taladro Longitud promedia perforado por taladro : 3.9m E ficiencia Voladura (%)=

Longuitud R eal :3.8 m Factor Potencia =

ING.

3.8 *100=97.44% 3.9 m

Benjamín M. Ramos Aranda

Perforación y voladura ii  ACCESORIOS DE VOLADURA

ELECTRICA

Accesorios de Voladura

fulminante común Cordon detonante Mecha Lenta Manguera Fanel Fulminante Fanel Atacador Tacos de madera  SISTEMA DE

INICIACIÓN

MECHA LENTA

FULMINANTE COMUN

CORDON DETONANTE

MANGUERA FANEL

FULMINANTE FANEL

ING.

Benjamín M. Ramos Aranda