Libro Perforacion y Voladura

8/10/2019 Libro Perforacion y Voladura

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Universidad de La Serena

Facultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera en Minas

Facultad de Ingeniera Departamento de Minas Ingeniera de Ejecucin en Minas

Ayudantes:

Rodolfo Cofre Muoz

Alex Ros Contador

Docente:

Jos Muoz Villalobos


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DIAGRAMA DE DISPARO

Seccin: 4,5[m] x 4,3 [m]

Equipo: Boomer 282

Dimetro de Perforacin: 45 [mm] Explosivos (zona seca sin presencia de humedad):

Anfo a Granel: 0,8 ;:3900

Softron: 1,19 ;:3324

Emulex: 1,15 ;:4600 (Los datos de los explosivos como la densidad y la velocidad de detonacin estn en los

catlogos de explosivos con toda la informacin de cada uno)

N de Tiros de Alivio: 2

Dimetro de Tiro de Alivio: 127 [mm]

(El dimetro y el nmero de tiros de alivio se pueden ver por tabla en el libro Lpez Jimeno

en la pgina 426, calculando la longitud de perforacin por "Ash" para dar una estimacin

de dimensiones, tambin uno se puede dar el dimetro de tiro de alivio recordando que a

mayor dimetro mayor ser el rea de la rainura y por lo tanto habr menor cantidad de

tiros lo cual bien nos sirve para la creacin de un diagrama cuando se quiere remover

estril)

ASH:

= 30 ; cos 30 = ; 30 = = 0 , 8 6 A: Ancho de la Labor

H: Profundidad a Barrenar :3,87 ; 2 Factor de Tronabilidad (K): 0,7 (Roca Dura)

(El factor de tronabilidad varia en 3 tipos dependiendo del tipo de roca a perforar,

roca blanda=1.0, roca media=0.8 y roca dura=0.7)


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Rendimiento Voladura: 90%-95% ; promedio: 93%

(El rendimiento de voladura uno se lo da,casi siempre se le coloca el porcentaje afectado

pensando en el mal manejo del operador y otros factores,variando entre 80% a 95%)

Resistencia a la Traccion (RT): :15 10,1971=152,96 (La resistencia a la traccion uno la calcula escogiendo el tipo de roca a trabajar,la cual se

escoge dependiendo del tipo de competencia que tenga la estructura, si es roca

competente o no, en si este valor se calcula en terreno)

Longitud de Arco: 6,68 [m]

(La longitud de arco se calcula mediante la creacion del dibujo de la frente a explotar la

cual para generar una labor de techo circular se hace siguiendo los siguientes parametros)

1) La primera referencia consiste en proyectar en las cajas (medida desde el piso) ,

la misma medida que se genera desde el centro hacia las cajas. Esta referencia nos

permitir saber, el inicio y el termino del radio que forma el techo circular.

2) La segunda referencia a estimar para radiar el techo de la labor, se obtiene de la

diferencia que se genera entre la altura y el semi-ancho de la labor, esta medida se

proyecta en el centro de la labor, medida desde el piso.

3) La tercera referencia es el largo del pincelote, que corresponde al semi-ancho de

la labor.


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Seccin de 4,5 x 4,3 [m] :

1) 2,25m, distancia a medir en las cajas desde el piso, para estimar el inicio y

termino del radio.

2)4,3m 2,25m = 2,05m, distancia a medir en el centro desde el piso, pararadiar el techo de la labor.

3) Largo del pincelote 2,25m.

Ahora para calcular los angulos de los triangulos rectangulos se hace mediante el seno

del angulo ya que el cateto opuesto se puede calcular por la diferencia entre la cajaproyectada y la altura del punto desde donde se radia la circunferencia2,252,05=0,2

= ; = 0,2; = 2,25


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= ( ) = ( 0,22,25) = 5 , 0 8

=5,09

= ; = = 180 2 = 180 2 5,08 =169,84Por ultimo como tenemos el angulo se calcula la longitud de arco que se hace

mediante la siguiente formula

= 2 360 L

= Longitud de Arco

r= Radio

= Angulo de Arco = 2 2 , 2 5 169,84360 = 6,68 Si bien se ve que el diagrama esta bien armado, debemos notar que para estos calculos

el arco generaria una semicircunferencia exacta, lo cual en los datos no se nota. Al

momento de crear la labor debemos fijarnos en hartos factores, aqu solo tomamos sucreacion de acuerdo a un esquema muy simple el cual tiene en si sus errores, ya que

los extremos conectados con las cajas estan alargados 0.01 m mas dando un valor de

arco en esa zona de 2.26 m. Si se quiere generar una labor hay que tomar en cuenta

para que se quiere hacer, en que se utilizara y lop mas importante que equipospasaran por ese lugar, entonces en este caso los datos cambian, la altura de caja estaen relacion al alto del equipo mas grande y la separacion entre las cajas y el techo

tambien, ahora la separacion del techo segn el reglamento es de 0,5 m a 1 m

dependiendo del equipo pero no se especifica mas, asi que para estos casos tienen que

tener claro que pueden cometer un error ah, ya que no se considera los serviciosmina que se ofrecen, los cuales en estos casos son las ventilaciones principales y

auxiliares, entonces la distancia seria la distancia de seguridad sumado el diametro o

la distancia ocupada por los servicios.

CALCULO DE RAINURA

= =127 2 =179,6 180 DTH: Diametro del Tiro de Alivio.

Deq: Diametro del Tiro Equivalente.

Dtiro: Diametro ajustado de tiros a ocupar para los calculos.

n: Numero de Tiros de Alivio.

Si es mas de un tiro de alivio se saca un diametro equivalente.


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HOLMBERG: (Para calcular la profundidad H a barrenar)=0,15+34,139,4

DTH = Deq. Al haber mas de un tiro de alivio se ocupa el diametro equivalente en reemplazo en la

formula, el valor que se reemplace se debe colocar en metros [m]. =180 ; = 0,18 = 0,15 + 34,1 0,18 39,4 0,18 = 5 , 0 1 1 5 Avance Tronadura (AV):

= = 93% 5 = 0 , 9 3 5 = 4,65 4,7 Secciones de rainura se limitan por

= 4,7 2,168 Distancia entre diametros (X):

Segn ASH:

= 4,45 + + = 4,45 0,18 +0,0450,18+0,045

= 0,6809 X=Distancia entre diametros


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1 Seccion del Cuele:

= 0 , 5 5 [ + +

2 ]0,550,6809 +0,18 +0,045

2

=0,44 = 2 =0,44 2 =0,622 2 Seccion del Cuele:

= 0 , 7 =0,70,622 =0,435

= + 0 , 5 2 =0,435 +0,50,622 2 =1,055


= 0 , 7 =0,71,055 =0,739 = + 0 , 5 2 =0,739 +0,51,055 2 =1,791


= 0 , 7 =0,71,791 =1,254 = + 0 , 5 2 =1,254 +0,51,791 2 = 3,039 > < ,


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Calculo resto de los tiros

Para el calculo de los demas tiros se saca un Emax por cada uno de los explosivos

secundarios rompedores a utilizar, este Emax es un espaciamiento maximo que su

resultado es en metros el cual se define por la siguiente formula:

= 50 () K= Factor de tronabilidad

D= Diametro ajustado de los tiros para los calculos (cm)

PD= Presion de detonacion

RT= Resistencia a la Traccion

= 2 , 5 1 0 1019Se multiplica todo por 1019 para que se pase de [Kbar] a [Kg/cm2]

=30,42 1019=30.997,98[ ] =60,84 1019=61.995,96[ ]

=32,87 1019=33.494,53[ ]Usando K=0,7 como roca dura o dificil y tomando en cuenta que se utiliza una razonde E/B (espaciamiento/burden) el cual varia entre 1,0 y 1,3: =1,01,3 : =1,20

Emax Y B ANFO:

ax = 0,750 4,5 30.997,98 152,96 ax =0,89 = 1 , 2 0 = 0,891,20 =0,74


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Emax Y B EMULEX:

ax = 0,750 4,5 61.995,96 152,96

ax =1,26 = 1 , 2 0 = 1,261,20 =1,05 Emax Y B SOFTRON:

ax = 0,750 4,5 33.494,53 152,96 ax =0,93 = 1 , 2 0 = 0,931,20 =0,77(El espaciamiento y el burden de cada uno se ocupara en los calculos de los tiros para

las longitudes de separacion entre los tiros (zapateras, auxiliares, cajas y corona))

Factor de Correccin:

Zapateras: 0,7

Auxiliares: 0,8

Cajas y Coronas: 0,9

(El factor de correccion es un factor que se utiliza para el calculo de espaciamiento de

acuerdo a la zona donde se perforar y se divide en las sonas antes vistas)

Zapatera (explosivo: Emulex; Factor de correccion=0,7)

= ax = 1 , 2 6 0 , 7 = 0 , 8 8 = = 4,50,88 = 5,11 5 = = 4,55 =0,9


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Ez= Espacio entre tiros

= 1,20

=

1,20 =

0,91,20 =0,75

= = 4,50,75 = 6 En las zapateras a veces se le suma un tiro mas por el tiro de cuneta del drenaje que se

genera para filtrar el agua que hay dentro de las labores.

Cajas (explosivo: Softron; Factor de correcion= 0,9) = ax = 0 , 9 3 0 , 9 = 0 , 8 3 = = 2,25 0,750,83 = 1,81 2 = = 2,25 0,752 =0,75

Ec= Espacio entre tiros

= 1,20 = 1,20

= 0,75

1,20=0,625

= = 2,25 0,750,625 =2,4 3 Corona (explosivo: Softron; Factor de correccion= 0,9)

= ax = 0 , 9 3 0 , 9 = 0 , 8 3 = = 6,680,83 =8,058

= = 6,688 =0,83 Eco= Espacio entre tiros

= 1,20 = 1,20 = 0,831,20 =0,69


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= + 1 = 8 + 1 = 9 Auxiliares (explosivo: Anfo; Factor de correccion= 0,8)

Auxiliar Caja

= ax = 0 , 8 9 0 , 8 = 0 , 7 2 = = 2,25 0,6250,72 = 2,25 2 = +1=4

= = 2,25 0,752 =0,75

=1,2 = 1,20 = 0,751,20 =0,625 2 = + 2 2 = 4,5 1,79 +20,625 =1,46

= 1,462 =0,73 = = 0,730,625 = 1,16 1 Auxiliar Corona

= ax = 0 , 8 9 0 , 8 = 0 , 7 2

=

=2,25 0,69 = 1,56

= 2 360 = 2 1 , 5 6 169,84360 = 4,62 = = 4,62 0,72 = 6,42 6 = = 4,62 6 = 0,77


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= + 1 = 7

=1,2 = 1,20

= 0,771,20

=0,64 =0,64 = = 1,56 0,64 = 2,43 3

= = 1,56 3 = 0,52 = =1,56 0,52 = 1,04

= 2 360 = 2 1 , 0 4 169,84360 = 3,08

= = 3,08 0,72 = 4,27 4 = = 3,08 4 = 0,77 = + 1 = 5

= =1,04 0,52 = 0,52

= 2 360 = 2 0 , 5 2 169,84360 = 1,54 = = 1,54 0,72 = 2,14 2

= = 1,54 2 = 0,77

= + 1 = 3

Nota: De acuerdo al numero de filas, los tiros se van calculando disminuyendo el arco asi

tambien disminuye los tiros, el arco se vuelve a calcular de acuerdo a la resta que se hace

del burden de auxiliares de corona. Ademas todos los tiros que se calculen se deben

comparar siempre al burden y espaciamiento maximo calculado al principio de acuerdo al

explosivo utilizado en cada sector, ya que asi podremos optimizar la malla y verificar si se


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puede ampliar el espaciamiento y el burden entre los tiros y los sectores que afecten su

area de influencia.

Auxiliar Zapatera

= ax = 0 , 8 9 0 , 8 = 0 , 7 2 = 2 = 4,5 20,6750,72 = 4,37 4 = + 1 = 5

= 2

= 4,5 20,625

4=0,81

=1,2 = 1,20 = 0,811,20 =0,675 = 0,5 = 1,5 0,51,790,675 = 0,89 1


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Se desea realizar un tnel de 4x3,5 m2en una roca con presencia de humedad teniendo

los siguientes datos:

Radio Arco = 2,2 m

Dimetro de Perforacin = 1

N Tiros de Alivio = 3

Dimetro Tiros de Alivio = 3

Desviacin por empate ( ) = 10 mm

Desviacin Angular ( ) = 5 mm

Rendimiento Voladura = 95%

Resistencia a la traccin Granodiorita (roca dura)= 152,96 kg/cm2

Explosivos disponibles:

Amongelatina 80%:

1,4

;:4320

Softron: 1,19 ;:3324 Anfo a Granel: 0,8 ;:3900 Se pide calcular lo siguiente:

a) Profundidad a barrenar segn Holmberg.

b) Avance real de la Tronadura.

c) N de secciones del cuele segn Ash.

d) Espaciamiento y burden mximo si la relacin E/B es de 1,20.

Desarrollo

a) Profundidad a barrenar segn Holmberg

=44,45 ;=76,2 = =76,2 3 =131,98 132 =132 ; =0,132 = 0,15 + 34,1 0,132 39,4 0,132

= ,

b) Avance real de la Tronadura

= = 95% 4 = 0 , 9 5 4 = ,


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c) N de secciones del cuele segn Ash.

Secciones de rainura se limitan por

= 3,8 1,95 Distancia entre diametros (X):

= 4,45 + +

= 4,45 0,132 +0,04445

0,132+0,04445

= 0,48931 Seccion del Cuele:

= 0 , 5 5 [ + + 2 ]0,550,4893 + 0,132 +0,044452 =0,32

= 2 =0,32 2 =0,452 Seccion del Cuele:

= 0 , 7 =0,70,45 =0,32 = + 0 , 5 2 =0,32 + 0 , 5 0 , 4 5 2 = 0,77 3 Seccion del Cuele:

= 0 , 7 =0,70,77 =0,54 = + 0 , 5 2 =0,54 + 0 , 5 0 , 7 7 2 = 1,31


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= 0 , 7

=0,71,31

=0,92

= + 0 , 5 2 =0,92 +0,51,31 2 = 2,23 > < ,


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ax = 0,7

504,445 33.495,25

152,96

ax =0,92 = 1 , 2 0 = 0,921,20 =0,77


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Se debe construir una galera con las siguientes caractersticas:

Seccin de Galera: 4 x 4 m2

Dimetro de Perforacin: 1

Dimetro Tiro de Alivio: 5

N Tiros de Alivio: 2

Rendimiento Voladura: 91%

Tronaduras Diarias: 2

Determine:

a) Profundidad a barrenar segn Holmberg

b) Das de construccin si la galera es de longitud 36,4 m

c) B1y A

1segn Ash

Desarrollo:

a) =44,45 ;=127 = =127 2 =180 =180 ; = 0,18

= 0,15 + 34,1 0,18 39,4 0,18

= b) = = 91% 4 = 0 , 9 1 4 = , = 36,424,55 = c) = 4,45 +

+

= 4,45 0,18 +0,044450,18+0,04445 = 0,68

= 0 , 5 5 [ + + 2 ]0,550,68 + 0,18 +0,044452


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=,

= 2 =0,44 2 = ,


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Con los siguientes datos calcule las secciones segn Holmberg

Seccin de la labor: 4,5 x 4,5 m2

Dimetro de tiro hueco: 8

Dimetro de perforacin: 1

N de tiros huecos: 1

Desviacin angular: 5 mm/m

Desviacin de empatadura: 10 mm

Rendimiento de voladura: 90%

(Al momento de realizar el clculo de cueles segn Holmberg tenemos que tener en cuenta

los parmetros a evaluar para encontrar la incgnita de B (Burden).

Sabemos que B=1,5*DTH si es que se cumple que el 1% de B1 es menor al fc (que se calculacomo la suma entre la desviacin de empatadura y la desviacin angulas multiplicado por

la profundidad H a barrenar), si esto no se cumple quiere decir que el B ser B=1,7*DTH y

B1 se calcula como la resta entre el Burden calculado y el factor de correccin.

Por ltimo se sigue el procedimiento de clculo de secciones de la rainura, la cual es

limitada por la raz del avance se voladura:

. .Dando las formulas generales ocupadas a continuacin:

1 = =0,15+34,1239,4. . = %. . = 0 , 7 = + 0 , 5 2DTH= 8= 0,2032 m

Dp= 0,04445 m

= 0,005 m

= 0,01 m


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= 0,15 + 34,1 0,2032 39,4 0,2032 (Al solo tener un tiro hueco no se haya la necesidad de calcular un dimetro equivalente)

= 5,46 = 1,5 0,2032 = 0,3048 = 0,01 + 0,005 5,46 = 0,0373 1 = 0,3048 0,0373 1=0,2675 (Ahora si 0,2675 m * 1% < fc=0,0373 se podr seguir a los clculos de las secciones, de lo

contrario se utiliza 1,7*DTH)

0,2675 0,01 < 0,0373 , = 1,7 0,002675


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= 0 , 7 =0,71,0895 =0,7606

= + 0 , 5 2 =0,7606 +0,51,0895 2 =1,8460 5 Seccion del Cuele:

= 0 , 7 =0,71,8460 =1,2922 = + 0 , 5 2 =1,2922 +0,51,8460 2 =3,1328

> <

,


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Se desea realizar un banqueo para la remocin de 125.000 toneladas. La densidad de la

roca es de 2,7 [ton/m3] y se perfora una malla cuadrada regular B=E= 6,3 [m] con una

altura de banco de 10 [m]. los tiros tienen un dimetro de 12 y son cargados con Anfo a

granel.

Datos:

= 0,35 ; = 25% ; =0,8 [ ]Se pide:

a) H y hc

b) N de tiros a perforar

c)

Factor de carga

Desarrollo:

a) Siendo H la profundidad a barrenar, se debe recordar que sera la altura del banco

mas la pasadura, esta ultima se realiza con el fin de evitar la formacion de

pretuberancias sobre el nivel de piso (patas o cayos). = + = 1 0 + 0,25 = 1 0 + 0,256,3 =,

= = 0 , 3 5 = 0,65 = 0,65 11,58 = , b) Para calcular el nmero de tiros se debe calcular el area total de la voladura, de

modo que dividiendo por el area de influencia de cada tiro podamos obtener el

total de tiros.

= 125.0002,7 = 46.296,2910 = 4.629,6296,3 6,3 = 116,64


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c) El factor carga sera determinado a partir de la siguiente formula, teniendo cuidado

de emplear las mismas unidades.

= . = = 4 30,48 753 0,8 6,3 6,3 10 2,7 =,


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Un polvorazo de 125.000 [ton] de mineral y densidad 2,7 [ton/m3], malla cuadrada regular

y altura de banco 10 [m]. Se perforan 84 tiros de 12 de dimetro cargados con AnFo

normal.

Donde:

T= 0,35 H

P = 25% B

expl= 0,8 kg/dm3

Se pide determinar:

a) B y E

b) H y Hc

a) A continuacin se muestra una vista transversal de un banco, donde:

H: longitud de perforacin

K: altura de banco

P: pasadura

Hc: altura de carga

T: taco

Para determinar Burden y Espaciamiento, es necesario calcular el volumen removido, el

cual se calcula teniendo en cuenta el rea de influencia de cada tiro por el nmero de tiros

y por la altura de banco, se debe tener cuidado de no confundir con la altura de carga.


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Solucin:

Masa= 125.000 tons

V= 125.000/2,7 = 46.296,29 m3

E x B x K x n de tiros = volumen removido

Como la malla es cuadrada regular E = B

B x B x10 m x 84 = 46.296,29 [m3]

B2=55,1146 [m

2]

B= 7,42 [m]

B = E =7,42[m]

b) H = k +p = 10 + (0,25 B) = 10+ ( 0,25*7,42)

H= 11,855 [m]

Hc = H T

Hc = H 0,35H

Hc = 0,65 H

Hc = 0,65 * 11,855Hc = 7,71 [m]


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Se prepara un polvorazo cuya rea es de 30x70 [m2], material de densidad 2,7 [ton/m

3].

Los tiros tienen un dimetro de 12, son cargados con AnFo normal y una altura de banco

de 10 [m].

Se asume:

T= 0,25H

E/B= 1,5

P= 30%B

q= 0,84 [kg/m3]

AnFo= 0,8 [ton/m3]

Se pide:

a) B y E

b) H y Hc

c) N de tiros

d) Factor de carga

Solucin:

a) = = 0,25 = 0,75

= . = 4

0,84[] = 0,3048 4 0,75 0,8 / 10 = 5,2118 = 5,2118 +


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Polvorn

Se desea generar los polvorines de altos explosivos y de accesorios de acuerdo a una

frente de explotacin para generar una rampa, el polvorn se creara con capacidad para

un mes (30 das)

Datos:

H: 5 [m]

T: 0,1H 0,5 [m]

Dimetro perforacin: 45 [mm]

Seccin: 22,63 [m2]

Rendimiento de avance: 95% (promedio)

Tipo de roca: Basltica (2,8 [Ton/m3] (G)

Tronaduras por turno: 1

Turnos por da: 2

Tiempo Combustin Mecha de Seguridad: 15010% [s/m]

Tiros Tipos de explosivos Metro perforados (por frente)

Zapatera 5 Emulex 25 [m]

Caja 6 Softron 30 [m]

Corona 6 Softron 30 [m]

Auxiliar Zapatera 0 Anfo 0 [m]

Auxiliar Caja 6 Anfo 30 [m]

Auxiliar Corona 4 Anfo 20 [m]Rainura 12 Anfo 60 [m]

Total 39 -------------------------- 195 [m]

Especificaciones de Caja

Cartuchos y detonadores Peso

unitario

Tamao Udes por

Caja

Peso por

caja [kg]Diametro Largo

Softron 141 [gr] 11/16 x 20 142 20

Emulex 532 [gr] 1 x 16 47 25

Dinaprimer 69 [gr] 7/8 x 6 330 22,7Rionel MS y LP ------ 3 [mm] x 7 [m] 120 6,9

Cordtex 5W5 [gr/m]

de PENT4 [mm] x 1000 [m] 1000 [m] 15,3

Mecha de Seguridad ------ 5,2 [mm] x 1000 [m] 1000 [m] 24,5

Fulminante N8 ------ 6,3 [mm] x 45 [mm] 10000 17,3


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Dimensiones de cajas y sacos

Diagrama de amarre

Explosivo o detonante Largo Ancho Alto Datos extras

Softron 58 [cm] 32 [cm] 23 [cm] ------------------

Emulex 48 [cm] 42 [cm] 19 [cm] ------------------Dinaprimer 45 [cm] 39 [cm] 17 [cm] ------------------

Anfo a Granel 64 [cm] 36 [cm] 12 [cm] Por 25 [kg]

Rionel MS y LP 40 [cm] 27 [cm] 35 [cm]

Incluye:

FulminanteChicote

Conector J-Hook

Cordtex 5W 54 [cm] 28 [cm] 27 [cm] ------------------

Mecha de seguridad 37,1 [cm] 37,1 [cm] 31 [cm] ------------------

Fulminante N8 34 [cm] 31,5 [cm] 26,5 [cm] ------------------


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Para empezar los clculos de kilogramos que se ocuparan para cargar primero se tiene que

ver que explosivo se ocupara para dicha accin, en estos casos hay explosivos que son con

forma de velas y otros que son gel (como los hidrogeles) o a granel (como el anfo), estos

ltimos no son como las velas de explosivos ya que las velas solo ocupan un largo ya que

se definen por su dimetro, largo y por lo tanto su volumen determinado, en cambio losexplosivos a granel o que en este caso se drenan de una pera que proyecta el anfo con aire

a presin generando un confinamiento del explosivo diseminado, ocupan todo el espacio

disponible dentro de la perforacin, a lo que tendremos que restarle a dicho volumen el

espacio ocupado por el cebo y por el taco.

Al momento de querer calcular dicho volumen que ocupa el anfo debemos pensar Cul es

el espacio ocupado por el anfo? En este caso, el verdadero espacio que el anfo ocupa

dentro de la perforacin, entonces vemos como formular la solucin ms lgica de la

siguiente manera:

1. Se sabe que la densidad es igual a la razn entre la masa y el volumen, con esto

despejando la masa (ya que lo que queremos conocer es cuantos kilogramos se

utilizaran) podemos saber que este ltimo es el producto entre el volumen y la

densidad.

2. Siguiendo esto para conocer el volumen del explosivo podemos verlo como la

diferencia generada entre el volumen del barreno menos el volumen del taco

menos el volumen del cebo.

NOTA: Siempre ver que explosivo se ocupara como cebo recordando sus propiedades y aselegir el ms acorde de acuerdo a la zona en donde se est trabajando, si es que hay

presencia de agua o no, si es una zona seca o hmeda, etc.

3. Sabiendo que la forma del barreno o la perforacin, al igual que del cebo y la forma

que toma el taco es circular, el volumen de un cuerpo cilndrico es pi por el radio

al cuadrado por el largo del cuerpo cilndrico o tambin pi por el dimetro al

cuadrado por el largo del cuerpo cilndrico dividido por cuatro.


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4. Al calcular el volumen del barreno, del taco y del cebo, estos se restan dando el

volumen que el explosivo (que en nuestro caso es a granel) ocupara.

5. Para sacar los kilogramos a ocupar dentro de la perforacin se deja la densidad en

unidades de medida de kg/m3 para as los m3 se van y solo nos quedan los

kilogramos.

NOTA: se recuerda que se debe trabajar siempre en metros para una mayor comodidad y

facilidad al momento de trabajar con los datos.

Despus de esto se sigue el procedimiento para calcular los kilogramos por frente, por da

y por mes que se ocuparan dentro de la construccin de nuestra rampa, adems del

nmero de sacos que se ocuparan tambin.

Para el resto de los explosivos se tiene que ver tanto la longitud del explosivo como el

explosivo que se ocupara como cebo, ya que si el cebo es el mismo que el explosivosecundario a ocupar, dentro de la formula no es necesario restarle la prima para saber

cuntas velas se utilizaran.

Lo dems se saca por lgica siguiendo los mismos patrones para su clculo ya que lo que

ms nos interesa dentro de todo es el nmero de cajas o sacos a ocupar (dependiendo del

explosivo) y sus kilogramos para la conversin a la unidad de kilogramos de dinamita a

60%, al calcular estos se hace la sumatoria de las equivalencias dejando en claro cuntos

kilogramos estarn en el polvorn primario o de accesorios y el polvorn secundario o de

altos explosivos.

Aqu est la tabla de las equivalencias ocupadas a dinamita 60%, las cantidades deexplosivos que se indican a continuacin, se considerarn equivalentes 1 Kg. De

dinamita 60 % (Amongelatina, Gelatina explosiva, tronex y otros productos de

composicin similar):

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

TIPOS DE PRODUCTOS Equiv. 1 Kgs. Din. 60 %

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.- Mechas o guas para minas (Mecha de Seguridad) 1.800 Mts.

2.- Cordn detonante principal, segn peso de PETN por unidad

de longitud (5 grs / m) , en promedio (Cordtex 5W). 160 Mts.

3.- Detonadores N 6 o Conectores 750 Udes.

4.- Detonadores N 8 560 Udes.

5.- Dinamita permisible para carbn 2 Kgs.

6.- Nitrocarbonitrato (Sanfo, Anfo, Tronita, Mexal) 4 Kgs.

7.- Acuageles o slurries de dimetro inferior a 3"

(Hidrex) Iremito (Emulex). 2 Kgs.

8.- Plvora negra 9 Kgs.

9.- Pentolita (APD), Mexatol 0,8 Kgs.

10.- Pentrita (Tetranitrato de Pentaeritrita o PETN.) 0,8 Kgs.


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11.- Pentrita con 10 % de agua 0,9 Kgs.

12.- Trotil (Trinitrotolueno) o TNT 0,9 Kgs.

13.- Tiros industriales para horno 50 Udes

14.- Noneles, Tecnel, Rionel. 375 Udes.

15.- Explora 1.000 Mts.16.- Acuageles o Slurries de dimetro superior a 3 " (Hidrex). 4 Kgs.

17.- Dinamita con ms de 30 % de Nitroglicerina - Tronex. 1 Kgs.

18.- Nitrato de Amonio Confinado 5 Kgs.

19.- Nitrato de Amonio sin confinar 50 Kgs

Al finalizar todos estos clculos y calcular los Kg de dinamita a 60%, se calculan las

distancias de seguridad hacia edificios, caminos pblicos y lneas frreas los cuales

dependern si el polvorn es con parapeto, sin parapeto, enterrado o subterrnea.

Por ltimo se hace el dibujo de la colocacin de las cajas y/o sacos de explosivos que

fueron calculados para almacenar en el polvorn, los cuales tienen que cumplir mnimo los

siguientes puntos:

La distancia entre cajas, la distancia entre las cajas y la pared y la distancia entre

las cajas y el techo debe ser 1 metro aproximadamente para el paso del personal

vigilante del rea.

Las cajas deben estar apiladas, mximo hasta 10 cajas de altura.

No pueden ubicarse cajas que sean rodeadas por todos sus lados por otras cajas, ya

que esto puede generar que no se pueda supervisar bien el estado de algunos

explosivos por estar cubiertos por otros.

Si el piso es de tierra se recomienda colocar un paleo de 10 cm de alto debajo de las

cajas y/o sacos (aunque es recomendable siempre colocar un paleo para lacirculacin del aire).

Los sacos deben estar apilados mximo 5 sacos de alto con un tubo de PVC entre

medio para as lograr la circulacin del aire por los sacos.

Ahora comencemos a desarrollar los clculos: = = = 4 = 4

= 4


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=0,045 =0,02225 =0,1524 Kg ANFO:

= 0 , 8 1 0,000001 0,001 1 =800 [] = 0,0454 5 = 0,007952

=0,02225

4 0,1524 = 0,00005926

= 0,0454 0,5 = 0,0007952 =0,007952 0,00005926 0,0007952 =0,00709754 =0,00709754 800 []

=,

5,678 22 =124,916 124,916 60 = 7494,96 NOTA: La cantidad de tiros se calcula verificando la cantidad de barrenos que se rellenaran

con ANFO y el nmero de das se calcula multiplicando el mes que se relaciona a 30 das

por el nmero de tronadura que se da por da.

= 124,916

25 =4,996 5

= 5 60 = 300 Kg de Softron: = 20" 0,0254 = 0,508


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= = 50,50,15240,508 =8,558 8

=0,141 8=1,128

= 1,128 12=13,536 = 13,536 60=812,16 = 8 12 = 96 = 96 60 = 5760 = 5760 142 = 40,563 41

NOTA: Al calcular el nmero de cartuchos a utilizar por tiro los decimales se aproximan

siempre al menor, esto se debe a que uno no puede cortar una vela de explosivo, eso esta

estrictamente prohibido adems de la peligrosidad de la accin.

Kg Emulex: = 16" 0,0254 0,4064 = = 5 0 , 50,4064 =11,072 11

= 0,532 11=5,852

= 5,852 5=29,26 = 29,26 60=1755,6 = 11 5 = 55 = 55 60 = 3300 = 3300 47 = 70,213 71

Kg Dinaprimer:

= 6" 0,0254 0,1524 = 1 =0,069 1=0,069 = 0,069 34=2,346


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Kg Cordtex 5W:

16

16 6 0 = 9 6 0

1000 15,3 =0,2448 16 0,2448 60 = 14,688 = = 0,96 1

Kg Mecha de Seguridad:

4 4 6 0 = 2 4 0

1000 24,5 =0,098

4

0,098 60 = 5,88 = = 0,24 1

Kg Fulminante comn N8:

1 1 6 0 = 6 0 = , =0,00173

0,00173 60=0,1038

= = 0,006 1 Resumen de Cajas y Sacos:

N de Cajas y Sacos Kg a Consumir Kg por N de Cajas

Saco ANFO 300 sacos 7494,96 kg 7500 kg

Caja Softron 46 cajas 913,68 kg 920 kg

Caja Emulex 71 cajas 1755,6 kg 1775 kg

Caja Dinaprimer 7 cajas 140,76 kg 158,9 kg

Caja Rionel ms 6 cajas 41,4 kg 41,4 kg

Caja Rionel LP 14 cajas 93,15 kg 96,6 kg

Caja Cordtex 5W 1 caja 14,688 kg 15,3 kg

Caja Mecha de Seguridad 1 caja 5,88 kg 24,5 kg

Caja Fulminante N8 1 caja 0,1038 kg 17,3 kg

Total 300 sacos 10460,2218 kg 10549 kg

147 cajas --------------- --------------


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N de Cajas y

Sacos

Udes. a Consumir Udes. por N de Cajas

Saco ANFO 300 sacos ------------- -------------

Caja Softron 46 cajas 5760 un 5822 un

Caja Emulex 71 cajas 3300 un 3337 un

Caja Dinaprimer 7 cajas 2040 un 2310 un

Caja Rionel ms 6 cajas 720 un 720 un

Caja Rionel LP 14 cajas 1620 un 1680 un

Caja Cordtex 5W 1 caja 960 m 1000 m

Caja Mecha de Seguridad 1 caja 240 m 1000 m

Caja Fulminante N8 1 caja 60 un 10000 un

Total 300 sacos 13500 un 23869 un

147 cajas 1200 m 2000m

Equivalencia cartuchos y detonantes con 1 kg de dinamita 60%:

ANFO: 4 = 1 60%7500 4 =1875 60%

Softron:

1 = 1 60%920 1 =920 60%Emulex: 2 = 1 60%

1775 2 =887,5 60%Dinaprimer: 1 = 1 60%


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158,9 1 =158,9 60%Rionel ms:

375 = 1 60%720 375 =1,92 60%Rionel LP: 375 = 1 60%

1680 375 =4,48 60Cordtex 5W: 160 5=1 60%

1000 160 =6,25 60%Mecha de seguridad:

1800 = 1 60%1000 1800 =0,56 60%Fulminante N8: 560 8 = 1 60%

10000 560 =17,86 60


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Polvorn Secundario dinamita 60% (Altos Explosivos):

ANFO 1875 kg dinamita 60%

Softron 920 kg dinamita 60%

Emulex 887,5 kg dinamita 60%Dinaprimer 158,9 kg dinamita 60%

Total 3841,4 kg dinamita 60%

Polvorn Primario dinamita 60% (Accesorios):

Cordtex 5W 6,25 kg dinamita 60%

Mecha de Seguridad 0,56 kg dinamita 60%

Rionel ms 1,92 kg dinamita 60%

Rionel LP 4,48 kg dinamita 60%

Fulminante N8 17,86 kg dinamita 60%

Total 31,07 kg dinamita 60%

NOTA: Al tener las equivalencias de los explosivos a dinamita 60%, fcilmente podemos

calcular el factor de carga que es la razn entre los gramos de explosivo en relacin al anfo

y las toneladas a remover, asi sabiendo que 4 kilogramos de anfo equivale a 1 kilogramo

de dinamita 60%, se suman todos los explosivos a dinamita 60%, se multiplican por 4 y se

divide por el tonelaje a remover.

Por ejemplo sabemos que la seccin tiene 22,63 m2y el avance promedio de voladura es

90%, entonces podemos sacar el avance y multiplicarlo por el rea, eso nos dar el

volumen a remover, y teniendo una densidad de roca podremos calcular las toneladas a

remover, entonces siguiendo este ejercicio demos que la densidad de roca en este ejemplo

ser de 2,7 [ton/m3], entonces 22,63 m

2multiplicado por 5 que a la vez esta multiplicado

por el porcentaje de avance que se tiene que es de un 90% nos da un volumen de 101,835

m3, y este resultado multiplicado por la densidad que nos dimos que es de 2,7 ton/m

3nos

da un total de 274,9545 toneladas removidas por frente, lo multiplicamos por el nmero

de tronaduras hechas al mes que es 60 y nos da un total de 16497,27 toneladas a remover

mensualmente y al tener la equivalencia de dinamita 60% mensual de los explosivos

entonces sumamos las equivalencias de los altos explosivos con los de los accesorios lo

cual nos da una totalidad de 3872,47 kg dinamita 60%, multiplicado por 4 y dividido por

las 16497,27 toneladas, queda el resultado del factor de carga que segn este ejemplo es

0,9389 kg/ton, pero siendo las unidades de medida gr/ton lo multiplicamos por 1000 yqueda finalmente 938,9 gr/ton.


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Distancias de Seguridad:

(Las distancias de seguridad se sacan por formula siendo W la cantidad de explosivo en kg

dinamita 60%)

Altos Explosivos

a) Polvorn con parapeto

= 10 6 = 1 0 6 3 8 4 1 , 4 = 285 = 6 6 = 6 6 3 8 4 1 , 4 = 171

= 3 6 = 3 6 3 8 4 1 , 4 = 85 b) Polvorn sin parapeto

=20 6 = 1 0 6 3 8 4 1 , 4 = 569 = 12 6 = 6 6 3 8 4 1 , 4 = 342 = 6 6 = 3 6 3 8 4 1 , 4 = 171

Accesorios

a) Polvorn con parapeto

= 10 6 = 1 0 6 3 1 , 0 7 = 57 = 6 6 = 6 6 3 1 , 0 7 = 34 = 3 6 = 3 6 3 1 , 0 7 = 17

b) Polvorn sin parapeto

= 20 6 = 1 0 6 3 1 , 0 7 = 114

=12 6

= 6 6 3 1 , 0 7

= 69

= 6 6 = 3 6 3 1 , 0 7 = 34 Distancia entre polvorines:

(Es la distancia de separacin mnima que deben tener los polvorines en donde se toma

una constante K dependiendo si el polvorn tiene parapeto o no y tambin dependiendo si

es mvil, de superficie, enterrado, subterrneo, etc., donde tambin tiene un valor W el


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cual es el valor de la suma entre los altos explosivos y los de accesorios expresado en kg

dinamita 60%).

a) polvorines de Superficie Permanente sin parapeto. K = 5,5

b) polvorines de Superficie Permanentes con parapeto. K = 2,5c)polvorines de Superficie Mviles sin parapeto. K = 5,5

d) polvorines de Superficie mviles con parapeto. K = 2,5

e) polvorines Enterrados y subterrneos. K = 1,5

a) = = 5 , 5 3841,4+31,07 = 86 b) = = 2 , 5 3841,4+31,07 = 39 c) = = 5 , 5 3841,4+31,07 = 86 d)

=

= 2 , 5 3841,4+31,07

= 39

e) = = 1 , 5 3841,4+31,07 = 24 NOTA: Si en este caso estn haciendo el calculo de polvorines enterrados o subterrneos,

adems de sacar la distancia entre polvorines, se debe calcular tambin el espesor de

tierra que debe tener el polvorn para estar en una zona segura para las personas

calculndose un X y un Y, siendo X la distancia mnima horizontal de tierra, entre un

polvorn Enterrado o Subterrneo y la entrada de la galera ms prxima de trabajo e Y el

espesor mnimo de tierra vertical o distancia vertical, que recubre una galera o socavn,

para un almacn subterrneo o enterrado que contiene una capacidad mxima de W kg

de dinamita 60% y una densidad de roca G en Ton/m3.

Las frmulas de X e Y son:

= 10,75 = 2 1Para los almacenes subterrneos este espesor mnimo vertical puede ser hacia arriba o

hacia abajo a tneles o galeras ubicadas bajo el almacn y para los almacenes

enterrados, el valor de Y puede reducirse a la mitad si el terreno sobre el almacn es t

cercado en un radio de 25 m.

Aqu se muestra una tabla con algunas de las densidades ms comunes:

Geologia del Terreno Densidad (Ton/m3)

Roca basltica 2,8 Ton/m3.

Roca granito 2,7 Ton/m3.

Mrmol 2,6 Ton/m3.

Pizarra 2,4 Ton/m3.


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Arenisca 2,4 Ton/m3.

Yeso 2,2 Ton/m3.

Caliza Bituminosa 2,2 Ton/m3.

Toba 1,8 Ton/m3.

Arena Hmeda 1,7 Ton/m3.

Arcilla alfarera 1,85 Ton/m3.

Tierra caliza 1,50 Ton/m3.

Tierra arcillosa 1,60 Ton/m3.

Tierra corriente 0,64 Ton/m3.

Tierra vegetal 0,86 Ton/m3.

Distribucin del Polvorn:


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Largo = 8,06 [m]

Ancho = 7,6 [m]

Alto = (0,23*10)+1+0,10= 3,4 [m]

NOTA: para calcular el alto solo basta ver cul es o ser la pila ms alta, si es que existen

ms de una pila que sea de 10 cajas se ve que caja es ms alta y se calcula con la altura de

esa caja.


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Se desea disear un polvorn de superficie permanente sin parapeto a 30 das, para el

almacenaje de los explosivos que se usaran en la construccin de un socavn con

presencia de humedad producto de las infiltraciones de un acufero. Determine la

cantidad de cajas de Softrn, Emulex y la cantidad de sacos de Anfo. Adems deberdefinir que explosivo ocupar en cada zona de la frente y los metros a perforar.

Datos:

H: 4 [m]

Dimetro de perforacin: 1

t = 0,42 [m]

Seccin= 25,62 [m]Tronaduras por turno= 1

Turnos por da= 2

TIROS Tipos de EXPLOSIVOS Metros perforados

Zapatera 6 Emulex 24

Caja 6 Softron 24

Corona 6 Softron 24

Auxiliar Zapatera 0 - -

Auxiliar Corona 5 Emulex 20

Auxiliar Caja 6 Emulex 24

Rainura 12 Emulex 48

Total 41 - 164

Especificaciones cajas

Cartuchos Peso por

unidad

Tamao unidad Unidades por

caja

Peso por caja

SOFTRON 141 g 11/16 * 20 142 20 kg

EMULEX 531 g 1 * 16 47 25 kg

Dimensiones de las cajas y sacoExplosivo Largo Ancho Alto

SOFTRON 58 cm 32 cm 23 cm

EMULEX 49 cm 42 cm 19 cm

ANFO 64 cm 36 cm 12 cm


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Nota: los sacos de Anfo son de 25 kgs

Emulex:

= 16" 0.0254 = 0.4064 = 40.420.4064 = 8,81 8 = 29 = 232 = 12244 = 244 2 30 = 14640

= 1464047 = 311,49 312 Softron:

= 20" 0.0254 = 0.5080 = 40.420.40640.5080 = 6.24 6 = 12 = 72

= 72 2 30

= 4320 = 4320142 = 30.42 31

Libro Perforacion y Voladura

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