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• Mariangel Contreras Castrellon

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VARIABLES CONTROLABLES DE PERFORACION Y VOLADURA A CIELO ABIERTO Antes de comenzar el tema de voladuras a cielo abierto es importante hacer hincapié en las variables que son controlables en todo trabajo de voladura, estos llegan a clasificarse en tres grupos a saber: 

Geométricas (diámetro, longitud de carga, espaciamiento, retiro, etc.)



Químico – Físicas (Tipo de explosivos, potencia del explosivo, energía, sistemas de carga, etc.)



De Tiempo (Tiempos de retardo, secuencia de iniciación, tiempos de salida). Una vez determinadas estas variables, es aconsejable darle forma a los

parámetros y nomenclaturas que se utilizan en todo trabajo de voladura en bancos a cielo abierto, en la Figura 8.1, se puede observar cuales son estas variables de diseño.

Fig. 7.1. Esquema de una voladura tipo

Variables de Diseño H

Altura de Banco

Be

Retiro Efectivo

2

Área del Barreno

L

Longitud del Barreno

S

Espaciamiento

3

Roca Saliente o en Voladizo

Longitud de la Voladura Ancho de la Voladura

Se

Espaciamiento Efectivo

4

Sobre excavación

LV AV

β

Angulo de Inclinación de Barreno

5

Grieta de Tracción

Øb

Diámetro del Barreno

J

Sobreperforación

6

Descabezamiento

I

Longitud de la Carga

T

Retacado

7

Cráter

D

Diámetro de la Carga

Θ

Angulo de Salida

8

Carga Desacoplada

B

Retiro

1

Repié

2

Área del Barreno

DEFINICIONES Algunas definiciones para tener en consideración para su mejor entendimiento y que serán utilizadas en este Capitulo, son:

BANCOS: Superficie en el terreno, generalmente horizontal con características geométricas tales, que facilitarlas operaciones de perforación, están dispuestas en una altura en metros definida en el plan de mina y en forma escalonada.

ALTURA DE BANCO (H): corresponde a la cota topográfica definida por los estudios geotécnicos y avalada en el plan de minas por los entes reguladores, en el caso venezolana esta función corresponde al Ministerio de Petróleo y Minería (MENPETM) y al Ministerio de los Recursos Naturales (MARN), la relación optima de la altura de banco está definida por la ecuación (H/B ≥ 3). Si H/B = 1, se obtiene una fragmentación gruesa con Problemas de repiés y sobrexcavación, si H/B = 2, estos efectos se aminoran,, pero con H/B ≥ 3, los efectos son Casi nulos. Esta relación se cumple en canteras y minería de carbón, pero en minería de metálicos, la altura de banco viene impuesta por el alcance del equipo de carga y la dilución mineral.

LONGITUD DEL BARRENO (L): Longitud de perforación realizada en el área a volar definida por la altura del banco.

ÁREA A VOLAR: Denominación que recibe el sector previamente seleccionado para ser volado.

DISEÑO LOCALIZADO: Es la ubicación exacta de los barrenos ya perforados en los planos de diseño topográficos.

BOLONES: Son rocas de gran tamaño, producto a veces de una mala voladura.

MALLA DE PERFORACIÓN: Representa la disposición de los barrenos en el terreno definida por el espacial burden o retiro y espaciamiento.

DIÁMETRO DEL BARRENO (ØB): definido por el diámetro de la broca de perforación, diseñado según las características del macizo rocoso, el grado de fragmentación deseado, la altura del banco, configuración del as cargas y por el equipo de perforación seleccionado.

BURDEN O RETIRO (B): Distancia más corta a la cara libre, en una malla de perforación, esta variable depende del diámetro de la perforación, de las propiedades de la roca, de los explosivos a utilizar, de la altura del banco y el grado de fragmentación y desplazamiento del material deseado, los valores de esta se encuentran entre 25 a40D, dependiendo fundamentalmente del macizo rocoso. Valores menores o mayores con respecto al teórico previsto pueden darse en las siguientes situaciones: a. Error de posicionamiento o replanteo del barreno. b. Falta de paralelismo entre el barreno y la cara del banco. c. Desviaciones del barreno durante la perforación. d. Irregularidades en el frente del talud.

Si el burden es excesivo, los gases de explosión encuentran mucha resistencia para agrietar y desplazar la roca y parte de la energía se transforma en energía sísmica aumentando la intensidad de las vibraciones, este fenómeno se puede observar en las voladuras de pre corte donde el confinamiento es total y se registran niveles de vibraciones hasta cinco veces superiores a los registrados en voladuras en banco, si por el contrario los valores son reducidos los gases se escapan y expanden a una velocidad muy alta hacia el frente libre, impulsando a los fragmentos de roca, proyectándolos de forma incontrolada y produciendo un aumento en la sobrepresión aérea y el ruido.

ESPACIAMIENTO (S): Distancia más larga entre barrenos de una misma fila en una malla de perforación, así como en el cálculo del Burden, esta variable depende del retiro y se calcula en función al retiro, el tiempo de retardo de los barrenos y entre barrenos y de

la secuencia de encendido. Espaciamientos pequeños (Ver Figura 8.2.) producen entre las cargas un exceso de trituración y roturas superficiales en cráter, bloques de gran tamaño por delante de la fila de barrenos y problemas de repiés.

RETACADO (T): Volumen del barreno relleno de material inerte generalmente en superficie y que está definido por la relación de carga del barreno y el diámetro del mismo, por regla general al aumentar el diámetro del barreno, aumenta el retacado, guarda relación con este mediante la forma (T/Øb