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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

FORMULARIO DE CALCULOS PARA DISEÑOS DE MALLAS DE FRENTES EN MINERIA SUPERFICIAL Y MINERIA SUBTERRANEA ELABORADO: ING. RUDY MILTON, CHIPANA TITO. E-MAIL: [email protected]. CEL.:974705562 Primera edición

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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito OBJETIVO GENERAL. -optimizar costos en frentes de disparo adecuado para el tipo de material a volar utilizando un diseño más precios y exacto para el requerimiento de la calidad de material fragmentado que se requiera.

DIMENSIONES DE VOLADURA PARA MINERIA SUPERFICIAL. Volumen=lado*ancho*altura Toneladas=lado*ancho*altura*densidad

ojo=densidad de material en (Kg/

Diámetro del taladro L=2₵

L=minima longitud del taladro

En pies ₵ =diámetro de taladro en pulgadas -en la práctica, cuando la altura de banco está en metros y el diámetro en pulgadas la fórmula es la siguiente. ₵ =H/4. Longitud o profundidad del taladro Para taladros verticales. L=H+SP

H=Altura de banco

SP=0.3*B

SP=sobre perforación. B=burden.

Para taladros inclinados L=longitud del taladro H=altura de banco =angulo con respecto ala vertical Longitud de taco. En la práctica es T=L/3

L=longitud del taladro.

-si se tiene en cuenta al burden y resistencia a la roca el taco variara entre T=0.7*B para material muy competente como el granito homogéneo o en un radio de taco o burden que puede aproximarse a 1 es decir T=B para material incompetente con fisuras y fracturas abiertas.

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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito - en la práctica también se relaciona el diámetro con los tensiones a compresión ,con valores para roca blanda a intermedias. T= (33ª35)* ₵ Y para roca a muy dura T= (30 a 32)* ₵ en canteras. -para sobre capa cubierto con un material fragmentado también para taladros inclinados. T=0.7*B+SC/2

SC=espesor en sobre perforación

Altura de banco H=10+(0.57*(C-6)

C=capacidad de cucharon de la excavadora en

-en forma práctica y más adecuada. H (m)=4₵

₵=diámetro en pulgadas.

-otra relación practica indica que la altura de banco debe ser mayor que el diámetro de la carga explosiva.

₵

₵=diámetro máximo en mm H=en metros.

Burden En la práctica normalmente es igual al burden para malla de perforación cuadrada E=B , Y E=1.3 A 1.5 para malla rectangular o alternada. -para cargas de pre corte o amortiguada el espaciamiento en la última fila generalmente a E=0.5 a 0.8B cuando se pretende disminuir el efecto de impacto hacia atrás. -si el criterio a emplear para determinarlo es la secuencia de salidas para una voladura instantánea de una sola fila el espaciado es normalmente E=1.8B. -para voladura de filas múltiples simultaneas (igual retardo en los que el radio longitud del taladro a burden (L/B) es menor que 4 el espacio puede determinarse mediante.

√

B=en pies L=en pies.

-en voladura con detonadores de retardo el espaciado E=1.4*B. Relación longitud a burden (L/B). la relación ideal de longitudes a burden es de 3:1 que sirve de referencia para comprobar el burden y diámetro optimo mediante tanteos con diferentes diámetros hasta aproximarnos lo más posible a 3 en base al burden obtenido con la fórmula de conga L/B=3 debe ser 3 o cercano. 3

Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito Carga de fondo . CF=1.3B

CF=longitud de carga de fondo

-si se toma en consideración la resistencia de la roca u el diámetro de la carga ,la longitud de carga de fondo variara entre 30₵ para rocas fáciles a 45₵ para roca dura. Carga de columna. CC=(L-(CF+T)) CC=concentración de carga de columna a 0.4-0.5 de la concentración de la carga de fondo Usualmente CC=2.3B Carga específica o factor de carga.

Estimación de cargas. Volumen a romper por taladro=mallas por altura de taladro V= (B*E*H)= Tonelaje=volumen por densidad de la roca o mineral. Volumen de explosivo. V.ex =(₵ *C.ex.)

En metros cúbicos

₵ =diámetro del taladro C.ex.=longitud de columna explosiva.

Factor de carga W.e=peso del explosivo utilizado V=volumen del materia roto. Tonelaje roto. TON.=V*&r

V=volumen del materia roto &r=densidad del material roto.

Carga especifica para cada taladro en voladura de varias hileras. - primera fila (burden a la cara libre frontal inicial) Ce=(A-SP)*E*(B+T/2)*FC

EN kg

-para la segunda fila y subsiguiente. Ce=(H-SP)*E*B*FC EN Kg

C=carga explosiva en Kg H=profundidad del taladro. SP=sobre perforación 4

Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito E=espaciamiento entre taladros B=burden T=piso quedado FC=factor de carga (por tipo de roca ,tendrá que definirse para Cordón especial) Perforación especifica. Es el número de metros o pies que se tiene que perforar por cada me cúbicos de roca volada. (

L=profundidad del taladro (altura de banco H-0.3B) H=altura de banco B=burden E=espaciamiento

Factor de perforación. FP.= (H/B)*E*H en m/m3 Luego perforación total. FP*volumen total. Calculo general para carga de taladro

(

₵

En lb/pie

0.34=factor ₵=diámetro en pulgadas. &ex.=densidad el explosivo g/cm3

Densidad de carga

(

₵

(

DC=densidad de carga en Kg/tal 0.57= factor ₵=diámetro en pulgadas &ex.=densidad del explosivo en usar. L=longitud de perforación. T=taco

Diseño de mallas. Cuadrada=E*B Rectangular=E=2B

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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito Triangular=E=B/2 Longitud de taco T=Bpractico T=Bmaximo. -en el caso de una carga de 1 m empleado una malla cuadrada (que asegura una casi igual distribución del explosivo)la definición de consumo especifico es.

₵

DISEÑOS DE VOLADURA PARA MINERIA SUBTERANEA. Burden en el corte cilíndrico. ₵=diámetro central

B=0.7*₵ Burden con dos diámetros centrales. B=0.7*2₵

-una regla practica indica que la distancia entre taladros debe ser de 2.5 diámetros. -la desviación de la perforación, para lo cual una fórmula adecuada es la siguiente. F=B (0.1+-0.03H)

F=desviación de la perforación en m B=burden máximo en m. H=profundidad de taladro en m

-para obtener el Bp=B.max-F Distribución de salidas. Arranque-se cargan 1.3 a 1.5 veces mas que el resto. Alzas y techos en voladura de recorte o smooth blasting se disparan juntos alzas y cuadrado res, en forma instantánea Numero de taladros.

√

A=ancho del túnel H=altura del túnel

Para formas mas precisos

P=circunferencia o perimetro de la seccion del tunel en m que se que se obtiene con la formula

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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito

√

dt=distancia circunferencia o periféricos que Usualmente es de.

entre

los

taladros

de

la

C=coeficiente factor de roca. S=dimensión de la sección del túnel en metros cuadrados (cara libre)

DUREZA DE ROCA tenaz intermedia friable

DISTANCIA ENTRE TALADROS(m) 0.50-0.55 0.60-0.65 0.70-0.75

DUREZA DE ROCA Tenaz Intermedia friable

COEFICIENTE DE ROCA DE 2M 2.00 1.50 1.00

Longitud de taladros utilizando corte en V o pirámide L=0.5*√ Cantidad de carga. Tipo de roca Muy difíciles Difíciles Fáciles Muy faciles

Factor (Kg/metro cubico) 1.5 a 1.8 (granito,conglomerado,arenisca) 1.3 a 1.5 (arenisca,sacaroide,arena esquistosa) 1.1 a 1.3esquisto,arcilla,lutita 1.0 a 1.2arcilla,esquisto o rocas muy suaves.

Volumen. V=S*L Tonelaje. T=V*&

&=densidad de la roca usualmente 1.5 a 2.5.

Cantidad de carga. V=volumen estimado en metros cúbicos.

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Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito =carga por metro cubico (cuadrado posterior). Carga promedio por taladro Carga promedio por taladro=Qt/Nªtal.

Qt=carga total del explosivo

Características de los taladros de destroce. -carga de fondo=L/3 Y para alzas =L/6 -Burden no mayor de (L-0.40)/2 -espaciamiento=E=1.1*B hasta 1.2*B(en los cuadrado res). -concentración de carga de fondo CF para. Diámetro del taladro en mm 80 40 50

Carga especifica(kg/m3) 1.1 1.3 1.6

-concentración de carga de columna CC=0.5*CF en Kg/m3. -longitud de taco (T)=0.5*B; en arrastres (0.2*B). OJO la distancia entre el taladro central de alivio y los taladros de la primera sección no deberá exceder de 1.7*D2 (D2=taladro de alivio). -una regla practica para determinar el número de secciones en que la longitud de lado de la última sección B sea igual o mayor que la raíz cuadrada del avance. Sección del corte Primera Segunda Tercera cuarta

Valor del burden B1=1.5*D2 B2=B1*√ B3=1.5*B2*√ B4=1.5*B3*√

Lado de la sección B1*√ 1.5*B2*√ 1.5*B3*√ 1.5*B4*√

Profundidad de los taladros. En el corte de 4 secciones, o la profundidad de los taladros puede estimarse con la siguiente expresión. L=0.15+ (34.1*₵2)-(39.4*₵

)

L=longitud de taladros en mm ₵=diámetro del taladro de alivio en mm.

Cuando se utiliza varios taladros vacíos, la ecuación sigue valida haciendo Q2=Q1*√ -la concentración lineal de carga para los taladros de arranque se calcula a partir de la siguiente expresión. 8

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₵ (

₵

(

₵

(

(

q1=concentración lineal de carga, en kg/m ₵1=diámetro de producción, en m ₵2=diámetro de taladro de alivio en m B=dimensión del burden en m C=constante de la roca PRPanfo=potencia relativa en peso del explosivo referencia al anfo. *PRPanfo.= ((d-

(

d=densidad del explosivo ( Vd=velocidad de detonación del explosivo (m/seg.). &anfo=densidad del anfo(

)

Vanfo=velocidad de detonación del anfo(m/seg) Método de subniveles con taladros en abanico. El diseño de la malla de perforación se realiza apartir del factor de carga. Ce=Fc+(0.03*L)+(0.40/AV) Ce=consumo especifico de diseño en el fondo del taladro en un quinto de la longitud del mismo esta expresado en kilogramo por metro cubico de explosivo de alta potencia. Fc=factor de carga base de la roca calculando a partir de la siguiente tabla. L=longitud de taladro en metros. AV=cuadro de avance TIPO DE ROCA Fisurada Con juntas Fractura Relativamente homogénea Homogénea y dura Blanda y homogénea

CONSUMO ESPECIFICO BASE (Kg/m3) 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

El esquema en el fondo se calcula a partir de la concentración lineal de conga que se espera alcanzar mediante

(

(

E y B=cumplen la siguiente relación E=2B suele obtener buenos resultados 9

Universidad nacional del altiplano-puno Ing.rudy m. chipana tito E/B=1.3 a 2 Este formulario fu elaborado exclusivamente para cálculos de diseños de mallas en minería superficial y minería subterránea, como texto de referencia tome el manual de perforación y voladura de rocas tercera edición exsa y del doctor alfredo ccamac torres. Perforación y voladura de rocas .

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