Diseño de Perforacion y Voladura

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    TEMA DISEODEPERFORACIONYVOLADURAPARAUNARAMPAENESPIRAL

    Ao de la Inversin para el Desarrollo Rural

    y la Seguridad Alimentaria

    CURSO :VOLADURA DE ROCAS

    CICLO : VII

    ALUMNO : RENTERIA SALINAS JHONNY ELISBAN

    PROFESOR: ING SAAVEDRA FRIAS GRIMALDO

    SULLANA - PIURA

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    RAMPAS

    1. DEFINICIN:

    Son labores inclinadas desarrolladas sobre roca o material estril, son de

    secciones grandes con pendientes de 12% a fin de ganar longitud y altura; sufuncin es de acceso de equipos y mquinas.

    2. PARMETROS PARA EL DISEO DE RAMPAS:

    Al disear la construccin de una rampa, se debe considerar como parmetros:

    Principales: Seccin, gradiente, radio de curvatura y longitud total.

    Auxiliares: Peralte y declive, (ver estndar de rampa en anexo N1)

    2.1. SECCIN:

    Las dimensiones de la rampa vara principalmente de acuerdo a la capacidad de

    produccin que se determine, y en forma indirecta las caractersticas fsicas del

    terreno con las cuales elegiremos el tamao del equipo a emplear

    RAMPAS ANCHO(m) ALTURA(m)

    Principales 3.20 6.00 3.00 4.50

    Auxiliares 2.50 - 3.50 2.50 3.00

    2.2. GRADIENTE:

    Cada rampa tiene una gradiente ms favorable a su gradiente ptima,determinada principalmente por su produccin, evolucin o desarrollo y por su

    costo de operacin. Entonces cuando la gradiente aumenta tiene efecto en la

    disminucin de la produccin y genera un mayor costo de operacin por hora.

    La gradiente ptima est entre 8% a 10%, pero mayormente oscila entre 10% y

    15%, siendo en nuestro pas la gradiente promedio de 12%, con resultados

    satisfactorios.

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    Por ello durante el planeamiento del sistema de transporte subterrneo deben

    considerarse los factores ambientales. Los costos de ventilacin que depende

    del nmero de vehculos empleados para transporte en rampas son reducidos a

    un mnimo en una gradiente de aproximadamente 8%.

    2.3. RADIO DE CURVATURA.

    Lo recomendable es que las rampas deban ser lo ms recta posible, o que las

    curvas deban tener un radio de curvatura grande. Estos radios se eligen en

    razn a los equipos a emplearse. Tenemos 2 tipos de curvatura que nos

    especifican en los catlogos:

    a. Radio de curvatura interno (RI)b. Radio de curvatura externo (RE)

    Para elegir el radio de curvatura ptimo en una mina, se tomar el radio

    interno del equipo ms grande en longitud, que se emplear. Para los clculos

    se tomar el radio de curvatura promedio que se obtiene por la siguiente

    frmula:

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    Donde:

    RE: Radio externo

    RI: Radio interno

    Rp: Radio promedio

    2.4. LONGITUD TOTAL DE LA RAMPA.

    Es el metraje total de desarrollo que se realiza desde un nivel inferior a un nivel

    superior. Es decir es la longitud total de acceso que se desarrolla de dicha

    rampa. Es muy importante determinar esta longitud para realizar el programa

    de desarrollo y determinar el costo de inversin.

    2.5. PERALTE.

    El peralte tiene por finalidad evitar la volcadura de los vehculos, ya que

    permite equilibrar la accin de la fuerza centrfuga ocasionado por el paso del

    equipo por una curva. Para el clculo del peralte ha de intervenir las fuerzas

    centrfugas y gravitacionales; en este sentido tendremos que valernos de las

    siguientes frmulas:

    Donde:

    h: peralte en m.

    V: velocidad m/s

    R: radio de curvatura promedio en m.

    g: aceleracin de la gravedad m/s

    a: ancho de la labor en m.

    2.6. DECLIVE.

    El declive que tendr que conservar durante el desarrollo de la rampa, con el

    fin de ayudar al drenaje del agua, oscila entre 0% a 5% mximo (entre 0 a 17,50

    cm) esta ser mantenida en toda la longitud de la rampa hasta su trmino de

    construccin.

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    3. TIPOS DE RAMPAS:

    Las rampas pueden ser construidas en tres tipos: En forma de "Y", en Espiral,

    en "Zig-Zag", Basculantes y otros tipos.

    3.1. FORMA DE Y

    Estas rampas son muy poco usadas y casi nada en el Per, generalmente es

    aplicable dentro de pequeas vetas o cuerpos de mineral. Consiste en hacer una

    rampa superior para acceso de materiales y otros servicios, en especial relleno;

    y otra rampa inferior donde se espera la descarga del mineral extrado de los

    tajeos.

    3.2. FORMA DE ZIG ZAG.

    Actualmente una de las ms usadas por empresas mineras, que se estempleando el sistema de minera trackless, este tipo de construccin de rampas

    en forma de zig-zag tiene las siguientes caractersticas:

    El desarrollo por lo general empieza de la superficie a un costado de la

    zona mineralizada y la longitud de la rampa va a depender de la longitud

    de la veta o cuerpo.

    La rampa entra con una pendiente en promedio de 12% y llega adisminuir dicha pendiente en las curvas.

    Se construye en material estril o rocas duras y competentes. Laexperiencia nos confirma realizar en lo posible en forma paralela a la

    direccin de la veta o cuerpo, es decir en una de las cajas, de preferencia

    en la caja piso.

    Las secciones est en funcin a varios factores ya indicados

    anteriormente en el diseo. A las zonas mineralizadas se va a entrar por

    los cruceros o ventanas a partir de estas rampas

    Estas rampas se utilizan especialmente para el servicio, transporte de

    maquinarias, materiales y para conectar diferentes puntos de trabajo como:

    Desarrollos de nuevos niveles, tajeos, zonas de carguo de minerales y otros,

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    3.3. BASCULANTE:

    Son accesos y/o especie de cortada a la veta (tajo), el cual se inicia con un piso

    inicial en gradiente negativa de menos 15%, el que ser rebatido de acuerdo a

    los cortes que sean necesarios, hasta llegar a un piso final de gradiente de 15%,

    o dependiendo del equipo a utilizarse o de la distancia de la basculante, talcomo se ve en la ilustracin:

    3.4. RAMPA EN ESPIRAL

    Una rampa en espiral es un sistema que une 2 niveles, se realiza dentro del

    yacimiento, en este circula todo el equipo motorizado, nos sirve como medio detransporte y llevar la secuencia de minado.

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    La gradiente para estas rampas deben ser entre 7% a 12% y no mayor porque

    sera esforzar mayor a los equipos, puesto que no podran restituir fuerza al

    equipo por mantenerse la misma pendiente en toda la longitud de la rampa, de

    nivel a nivel.

    La experiencia demuestra que una rampa en espiral puede emplearse de

    manera ptima solo hasta una diferencia de cota de 50 metros entre los puntos

    extremos de la rampa.

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    4. CICLO DE MINADO DE UNA RAMPA.

    Como en todo trabajo de ejecucin de labores de desarrollo, para la

    construccin una rampa cumplir con el ciclo de minado establecido de

    acuerdo a la disponibilidad de suministro de agua, aire y equipos de limpieza

    cuyo orden consecutivo es como sigue:

    Ventilacin

    Regado Desatado

    Acondicionado de plataforma de perforacin (convencional).

    Perforacin (parte media a superior y parte media a inferior de larampa).

    Limpieza

    Voladura

    4.1. VENTILACIN.

    De acuerdo al reglamento interno de seguridad de la compaa minera que se

    desea realizar esta labor; es obligatorio ventilar como mnimo 30 minutos

    despus de cada disparo.

    La ventilacin de esta labor es forzada mediante ventiladores y mangas de

    ventilacin de 24 a 30 de dimetro y a 20 m del tope de la labor.

    4.2. REGADO:

    Es de suma importancia regar con agua al material volado con la finalidad de:

    Evitar el polvo fino que se produce en el momento de la limpieza.

    Detectar los tiros cortados y/o fallados que se pueden presentar.

    Eliminar los gases que se encuentran alojados en los intersticios delmaterial volado.

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    4.3. DESATADO:

    Trabajo que se obliga al personal a ejecutar, antes, durante y despus de la

    actividad programada, quiere decir que el desatado es el trabajo que se realiza

    constantemente, mientras se trabaja en una labor subterrnea haciendo uso de

    02 juegos de barretillas debidamente preparados y estas son de 4, 6, 8 y 10de longitud.

    Este sistema de trabajo se ha optado, debido a la existencia de accidentes con

    mayor frecuencia por cada de rocas.

    4.4. ACONDICIONADO DE PLATAFORMA PARA LA PERFORACINCONVENCIONAL.

    La carga disparada anteriormente se debe de acondicionar como un terrapln

    totalmente nivelado con la finalidad de que esta sirva como plataforma para la

    perforacin de la parte media a superior del frente de la rampa, siendo la

    extensin desde el tope del frente hacia atrs de aproximadamente de 3 metros

    para ubicar el pie de avance de la perforadora, si es que no se tuviese un equipo

    como el jumbo.

    4.5. PERFORACIN

    4.5.1.EQUIPO DE PERFORACIN.

    JUMBO ELECTRO-HIDRULICO.

    Se selecciona el Jumbo de acuerdo a las condiciones de operacin, mtodo de

    trabajo y performance espectado, ver ilustracin N 27 y 28.

    Seleccin por el tipo de perforacin, ver anexo 5

    Por cobertura o seccin del tnel, ver anexo N6 Por la velocidad de avance

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    Tomar en consideracin las siguientes opciones:

    Nmero de brazos, Menor tiempo de perforacin, Mayor seccin.

    Uso de la canastilla, Menor tiempo en el servicio.

    Potencia de la perforadora, a mayor potencia menor tiempo.

    Automatizacin del jumbo, alineamiento adecuado, mayor eficiencia.

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    4.5.2.Clculo y diseo de la malla de perforacin:

    Corte Quemado:

    Consiste en perforar varios taladros paralelos muy cercanos entre s,

    usualmente dispuestos en forma concntrica, perforados en formaperpendicular a la cara libre de la labor, de modo que al ser disparado

    produzcan una cavidad cilndrica.

    Los taladros del corte quemado deben ser paralelos, las desviaciones pueden

    hacer fallar al disparo.

    Existen diversos trazos para crear este corte varios taladros de pequeo

    dimetro alternados, unos con carga explosiva y otros vacos, o un taladro

    central de mayor dimetro, sin carga, rodeado por otros de menor dimetro

    cargado o viceversa.

    Entre las causas frecuentes de la falla de un corte quemado, tenemos:

    Carga explosiva insuficiente o dinamita de muy baja potencia.

    Los taladros perforados muy lejos uno de otro, o que no sean paralelos.

    Espacio vaco insuficiente, o sea, cuando no se dejan suficientes huecos

    sin cargar, a fin de que la roca quebrada pueda expandirse.

    Para el diseo de perforacin partimos considerando que la seccin de labor es

    de 3m x 4m, y su finalidad es el acceso y paso de vehculos, como es el caso de

    scoops y jumbos.

    El diseo de perforacin para la malla diseada fue de corte quemado. Este

    mtodo nos permite un control del equipo de perforacin, la direccin del eje

    de la rampa y la sobre excavacin.

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    CLCULOS:

    A)Descripcin de mi Labor:

    N Taladros = ( )

    Labor: Rampa espiral

    Seccin: 3m x 4m

    Ancho: 3mAltura:4m

    Tipo de Roca: Intermedia

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    Seccin = 3 x 4 x 0.9 (factor de arco)= 10.8

    P = 4P= 4

    P= 13.15

    Dt= 0.60

    C= 1.50

    N Taladros = ( )

    N Taladros = 34 taladros

    Longitud de taladros:

    Utilizar una barra de 12 pies

    Longitud de taladro= 12 x 0.30348m

    Longitud de taladro = 3.6 m

    Longitud de la carga:

    Longitud de la carga= ()(Longitud del taladro)

    Longitud de la carga = ()(3.6)

    Longitud de la carga = 2.4 m

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    Longitud de taco:

    Longitud de taco = longitud de taladro longitud de carga

    Longitud de taco = 3.6 2.4Longitud de taco = 1.2 m

    Volumen del tnel:

    Volumen del tnel = seccin x longitud de taladroVolumen del tnel = 10.8 x 3.6Volumen del tnel = 38.88

    Dureza=1.2 kg/ Volumen total de cantidad de carga de explosivos:

    Volumen tota de la cantidad de carga de explosivos = dureza/ volumendel tnel

    Volumen total de cantidad de carga explosiva = 1.2 x 38.88

    Volumen total de cantidad de carga explosiva =46.56 kg(2 CAJAS)

    1 caja =25 kg

    Cantidad promedio por taladro:

    Cantidad promedio por taladro =

    Cantidad promedio por taladro =

    Cantidad promedio por taladro = 1.37 kg/taladro

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    Avance Real por disparo:

    Avance Real por disparo: Longitud taladro xeficiencia

    Avance Real por disparo: 3.6 x 98 % = 3.24 m

    Volumen Real:

    Volumen real = seccin x avance realVolumen real = 10.8 x 3.24Volumen real = 34.99

    Factor de carga:

    Factor de carga =

    Factor de carga = 46.56 kg / 34.99

    Factor de carga = 1. 33 kg/

    CLCULO DE BURDEN:

    Broca Rimadora =89 mm

    B1=1.5(89) =133.5 mm

    B2=133.5 x=188.79 mm

    B3=1.5x 188.79x= 400.48 mm

    B4=1.5 x 400.48 x= 849.55 mm

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    4.6. Limpieza y Acarreo:

    Esta etapa es generalmente conocida como la etapa de produccin porque es

    cuando el material se transporta a los ore pass para su destino final, la planta

    de procesamiento.

    La calidad en la limpieza es muy importante ya que en una mala operacin se

    puede levantar material de relleno diluyendo el mineral producido en la

    voladura, esto puede evitarse de muchas maneras, entre otras se pondrn geo

    membranas para recuperar el material fino y pesado que se segrega de la

    voladura ya que son concentraciones de oro, plata y sulfuros de alto peso

    especfico, la otra manera y la que se debe de aplicar por su costo es que una

    vez concluido el relleno debe de colocarse listones en el piso, de manera que el

    operador podr identificar el lmite del mineral y el relleno a esto y de vital

    importancia es que debe emplearse un control topogrfico, que indique cuanto

    se est realmente extrayendo de mineral, de modo que al hacer el comparativode los volmenes extrados y rellenados deben tener concordancia de que se

    est haciendo un seguimiento y un trabajo de calidad.

    Las caractersticas del depsito definen la longitud de los tajos y el tamao de

    equipo que se deben utilizar, de ser necesario se pueden disear ore pass y

    waste pass interiores para acortar las distancias de desplazamientos de los

    equipos.

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    4.7. VOLADURA

    Para la voladura se empleara dinamita Semexa al 65% y 80%, y como

    fulminante al detonador no elctrico EXEL SS que es un Nonel, de sistema

    silencioso de iniciacin no elctrica puntual, compuesto por un fulminante, untubo de choque que transmite la seal y en el otro extremo un clip de plstico

    para conectarse al cordn detonante MANTICORD de bajo gramaje. Posee tres

    puntos de identificacin: Uno en el conector plstico, otro en la etiqueta y el

    ltimo en la base del fulminante

    Presenta una serie nica de retardos. Fusiona los tradicionales periodos Cortos

    y Largos. Utiliza la lnea de cordn detonante, para iniciarse. El Tubo de

    choque es de alta resistente a la abrasin.

    Es rpido y simple para conectar a la lnea de cordn detonante.

    Se ha conseguido tener muchas mejoras con este nuevo accesorio dentro de las

    cuales son las siguientes:

    Al contar con retardos incorporados permite incrementar las mallas deperforacin en tajeos y en frentes, al reducir el nmero de taladros

    disminuye el consumo de accesorios, se reduce el costo de perforacin y

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    de explosivos, generando la optimizacin y calidad de las voladuras,

    desde el punto de vista tcnico - econmico.

    Minimiza la ocurrencia de tiros cortados vs. Sistemas de iniciacinconvencional.

    Mejora la fragmentacin y control de lanzamiento a los OP, verilustracin N50, prueba realizada en tajeo 694 mecanizado con equipo

    cautivo, veta Mariana.

    Conexiones fciles y rpidas,

    Disminuye el dao causado a las cajas y rocas remanentes,

    Se debe considerar ciertos criterios como los siguientes:

    Forma correcta de enganchar los conectores con el cordn detonante

    tratando de que sea 90 y no de ngulos cerrados,

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    El anudado debe ser corto ya que demasiado cordn provocara que laonda pudiese cortar la manguera

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