UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ Facultad de Ingeniería de MinasCURSO: Perforación y Voladura de Rocas II TEMA: Voladura Amortiguada (Buffer Blasting) Obtener una fragmentación óptima minimizando el daño del macizo rocoso para obtener taludes estables. QUE SE DESEA DE LA VOLADURA… Maximizar productividad, disminuir el costo por tonelada, maximizar tamaño de voladura DIFERENCIAS ENTRE LA VOLADURA DE PRODUCCION Y LA VOLADURA CONTROLADA En la práctica el método de voladura controlada requiere de ciertas condiciones que la diferencian de la voladura de produccion, como se muestra a continuación: Voladura de Producción Los taladros de voladura de produccion destrozan la roca por interacción de las ondas entre sí, con predominio de fracturamiento radial. con lo que se disminuye o elimina la formación de fracturas radiales . es decir de taladro a taladro. alineándose para formar un plano de corte.Voladura Controlada A diferencia de los taladros de voladura de produccion. los de voladura controlada deben espaciarse de tal modo que no se tenga la etapa de roca pulverizada y que las fracturas creadas se dirijan a los puntos de menor resistencia. Taladros de contorno = 165 mm Taladros de amortiguados = 165 mm Taladros de producción = 311 mm . Voladura Controlada El objetivo de la voladura controlada es evitar el rompimiento de la roca fuera de límites previamente establecidos. con lo que contribuye a mejorar su estabilidad y tener taludes con mejores paredes finales. Es un método especial que permite obtener superficies de corte lisas y bien definidas. . al mismo tiempo que evita el agrietamiento excesivo de la roca remanente. es decir evitar la sobrerotura (overbreak). Consiste en el empleo de cargas explosivas lineales de baja energía colocadas en taladros muy cercanos entre sí. que se detonan en forma simultánea para crear y controlar la formación de una grieta o plano de rotura continuo. . que limite la superficie final de un corte o excavación. se le denomina “precorte o presplitting” Si es posterior se le conoce como: Recorte Si la roca no permite ninguna de las dos anteriores se hace una voladura: suave o amortiguada (Smooth blasting).En términos generales: Si la voladura para este corte es anterior a la voladura de produccion. . 5 a 0.5 a 0. Generalmente el burden es de 0. reduciendo el burden. .VOLADURA AMORTIGUADA (Buffer Blasting) Esta técnica consiste en modificar la ultima fila de la voladura de producción. mientras que el factor de carga es 0. aunque también puede ser utilizada solo en macizos rocosos homogéneos.25 veces el burden amortiguado.0 a 1. espaciamiento y concentración de cargar explosiva para amortiguar la acción de la onda de compresión proveniente de los taladros de producción en la pared de banco. La carga explosiva puede ser estimada utilizando la formula de distancia escalada. Generalmente se usa con el precorte.8 la producción.7 veces el burden de producción y espaciamiento de 1. Contour row is presplitted and the two rows next to the contour row are having reduced linear charge concentration Agne Rustan Luleå Technical University SIPERVOR 10. 3-5 dec 2009 Lima. Used in surface mines with large diameter blastholes > 200 mm.Controlled contour blasting methods Buffer blasting. is a combination of pre-splitting and smooth blasting. PERÚ . Es una combinación de la Voladura de Pre-corte y la Voladura Lisa.Metodos de Voladura Controlada Voladura Amortiguada. . La fila del contorno es precorte y las dos filas de al lado de la fila del contorno reducen la concentración de la carga. Usados en minas superficiales con diametros de taladros > 200 mm. Manual de Perforación y Voladura) Son voladuras semejantes a las convencionales. donde se ha modificado el diseño de la última fila.DEFINICION DE VOLADURA AMORTIGUADA (López Jimeno. tanto en el esquema geométrico que es más reducido como en las cargas de explosivo que suelen ser menores y desacopladas . . Si estas profundidades son mayores. Una carga que equivale a aproximadamente 75 gramos por metro cúbico se utiliza para la voladura de prueba.DEFINICION DE VOLADURA AMORTIGUADA (Konya. El taco para estos barrenos debe ser cómo mínimo 1/3 de la profundidad del barreno. . Se perfora un barreno entre 2/3 y 3/4 de la distancia a través de la piedra. Manual de Voladura ) Se llama voladura amortiguada a una técnica la cual provee algún control sobre el número de fragmentos y la dirección en la cual éstos vuelan. La profundidad mínima del taco en este tipo de voladuras debe ser aproximadamente de 30 cm. los barrenos pueden escopetearse y se obtendrán muy pocos resultados en la fragmentación. Cuando se utilizan las técnicas de voladura amortiguada. se obtendrán mayor número de fragmentos y a la vez. . Mientras más taco se coloque en el barreno. Si se desean más fragmentos. el colchón de aire puede reducirse incrementando la cantidad de taco dentro del barreno. ocurrirá el mínimo de roca en vuelo y normalmente la piedra sólo se desgajará en su lugar. se obtendrá también mayor violencia. DEFINICION DE VOLADURA AMORTIGUADA POR EL METODO DE CRATER (Frank Chiappetta. 1992) En realidad. por formulismo también se puede determinar el diseño de perforación. Pero. El supone que el burden y espaciamiento debería ser 0. Chiappetta utilizó este método sólo para calcular la cantidad de explosivo en pozos amortiguados.75 veces el de producción.5 a 0. . K = Distancia escalada cuyo valor varia entre 3.Las cargas de los pozos amortiguados deben ser tal que: Donde: d = Distancia desde el fondo de taladro hasta el centro de gravedad de los primeros 8 diámetros de la carga en pies (m).5 a 4. W = carga explosiva en Lb (Kg) .39 a 1.78 m/Kg 1/3).5 pies/Lb 1/3 (1. 5 4.5 .0 4.En el sistema métrico la ecuación es: El valor de k está en la siguiente tabla: CALIDAD DE LA ROCA K Poco Competente Competente Muy Competente 3. Este valor «dc» de diseño debe ser menor o igual al valor real. W = kg explosivo. con esto la craterización será mínima o inexistente. Lo deseable es que sean iguales. γ = densidad de carga (kg/m) y D = diámetro de perforación (pulgadas) . Por definición el dc real es: Es decir: donde H = largo pozo (m). Lo Ideal: . De esta ecuación se puede calcular W por intermedio de la función BUSCARV de la planilla EXCEL. suponiendo una SBR igual a la de los pozos de producción y fijando que porcentaje del factor de carga de producción se utilizará en el amortiguado. Conociendo W. que se obtiene de la definición del factor de carga: . se puede calcular el B y S con la siguiente ecuación. Donde: BB = burden amortiguado (m) W = kg explosivo/pozo Fc = factor de carga de pozos de producción (gr/ton) KBP = relación factor de carga amortiguado/producción (tanto por 1) L = altura del banco (m) dr = densidad de la roca (Ton/m3) SBR = relación espaciamiento/burden. . 0 o H = L = 15 m.39 4. CALIDAD DE LA ROCA S = 9 m.0 4.5 1.25 gr/cc o roca competente k= 4.6 ton/m3 Producción: B = 8 m.58 1. Muy Competente Amortiguado: o de = 1.5 K (m/Kg) 1.Ejemplo de cálculo D = 12” Densidad de la Roca (dr) = 2.78 . de = 1 gr/cc Poco Competente Taco = 7 m Competente Pasadura (J) = 2 m. K(Pies/Lb) 3. se obtiene W = 393 Kgs. .Calculando la densidad de carga En la formula reemplazando Resolviendo esta ecuación con la función BUSCARV en EXCEL. .En pozos de producción se tiene B = 8 m. S = 9 m. de = 1 gr/cc Taco = 7 m Pasadura (J) = 2 m. En pozos de amortiguado: Utilizando el mismo factor de carga de producción (KBP = 1) se tiene: . VOLADURA DE CONTORNO . para lograr esta acción.Procedimiento en Taladros Buffer Las líneas buffer tienen menor burden. de manera que durante el proceso de detonación amortiguan la acción de la onda de comprensión provenientes de los taladros de producción. tengan entre 60% y 70% de la presión de detonación de los taladros de producción. espaciamiento y concentración de carga explosiva que los taladros de producción. este decaimiento se obtiene empleando explosivos con menor densidad y velocidad de detonación. es importante que los taladros que conforman la hilera. . como la presión de detonación es una relación directa donde intervienen la densidad y velocidad de detonación es una relación directa donde intervienen la densidad y velocidad de detonación del explosivo. .90 1.DIÁMETRO DEL ESPACIAMIENTO BERMA TALADROS EN EN METROS EN METROS PULGADAS (1) (1) CARGA EXPLOSIVA EN Kg/m (1) y (2) 2-2½ 3-3½ 4-4½ 5-5½ 6-6½ 0.20 .80 2.00 2. Para efectos de un amortiguamiento máximo las cargas deben colocarse dentro del TALADROS estan próximas como sea posible a la pared correspondiente al lado de la excavación. las cifras anotadas son promedio.1.1.80 2.20 1.50 0.0 1.0.0 .40 .50 1.0.5 .2.40 0.5 1.50 1.75 0.20 1.00 1. El número (1) indica que dependen de la naturaleza de la roca. El número (2) indica que el diámetro del cartucho deberá ser igual o menor que la mitad del diámetro del barreno.20 Cargas y plantillas propuestas para Voladuras Amortiguadas.12 . de explosivos para .Colocación de las cargas Voladuras Amortiguadas. normalmente se emplean líneas troncales de Primacord pentacord. En donde el ruido y la vibración resulten críticos. etc. En esquinas de 90. ► ► . se requiere menores espaciamiento que cuando se vuela una sección recta. Las desviaciones de más de 6" del plano de los barrenos dan generalmente malos resultados. Se han hecho voladuras con éxito usando barrenos de amortiguamiento hasta de 90 pies de profundidad. por lo tanto. se pueden obtener buenos resultados con estopines de retardo MS. Con barrenos de diámetros mayores puede mantenerse un mejor alineamiento a mayor profundidad.► El retardo mínimo entre la explosión de los barrenos amortiguadores proporciona la mejor acción de corte entre barreno y barreno. La profundidad máxima que puede volarse con éxito por este método. Cuando se realizan voladuras por amortiguamiento en áreas curvas o en esquinas. Pueden también utilizarse ventajosamente taladros-guía cuando se vuelan caras no lineales. una combinación de varios procedimientos para voladuras controladas (barrenación en línea. dará mejores resultados que la voladura amortiguada simple. precorte. depende de la precisión del alineamiento de los barrenos.). en esquina o en rincón combinada con otro método de Voladura controlada. .Voladuras Amortiguadas en frentes. con explosivo de baja energía (EXADIT) sin atacar. .ESQUEMAS DE VOLADURA AMORTIGUADA I Taladro con carga convencional. sin taco. Iniciación con detonador en la boca o al fondo. CARTUCHOS DE EXADIT CEBO SECCIÓN DEL TALADRO: . .ESQUEMAS DE VOLADURA AMORTIGUADA II Esquema del carguío en taladros periférico con cartuchos de dinamita espaciada con material inertes o aire libre y cordón detonante a lo largo del taladro. TACO INERTE ESPACIADORES INERTES CORDÓN DETONANTE SECCIÓN DEL TALADRO: . ESQUEMAS DE VOLADURA AMORTIGUADA III Cartuchos convencionales fijados a distancias determinadas sobre una media caña de tubo de plástico .diámetro del cartucho de 22 a 38 mm y diámetro del taladro 50 a 75 mm como ejemplo. . TACO INERTE ESPACIOS VACÍOS TUBO DE PLÁSTICO SECCIÓN DEL TALADRO: . TACO INERTE EXSACORTE CEBO (CON ELÉCTRICO) DETONADOR NO SECCIÓN DEL TALADRO: . VOLADURA . es que se utiliza la técnica de precorte para minimizar los daños que pueden ocurrir detrás de la zona de voladura de producción. lo que nos indica que el precorte logró filtrar el efecto de la vibración del disparo en un orden del 54 %. En el Tajo Cerro Verde se logró realizar la técnica de precorte en banco doble desde el nivel 2513 al nivel 2483.A.78 del trim con un geófono enterrado a 8 metros se obtuvo una PPV de 159. Al medir la vibración aplicando la técnica de precorte. operacionalmente por seguridad y economía es muy beneficioso ya que se logra recuperar más mineral y se deja de mover desmonte al tener taludes más estables.EMPRESA: SOCIEDAD MINERA CERRO VERDE S.A La voladura cerca al perímetro del Tajo. Concluimos que si bien el precorte es costoso.65 m del trim con un geófono enterrado a 8 m se obtuvo una PPV del orden de 353. a una distancia de 15. .7 mm/s.2 mm/s. Los resultados luego de la aplicación de esta técnica fueron satisfactorios lográndose obtener una pared estable con un corte longitudinal a lo largo de la fila de taladros de precorte. perforando con un ángulo de 68 grados. Con la finalidad de mejorar la estabilidad de los taludes y la integridad de las paredes finales. a una distancia de 15. da origen a problemas de estabilidad en las paredes finales. Al medir la vibración sin aplicar la técnica de precorte. . Mejores resultados en formaciones no consolidadas. El mejor alineamiento obtenido con barrenos de gran diámetro permite perforar barrenos más profundos. tales como: Mayores espaciamientos entre barrenos para reducir los costos de perforación.Ventajas: Ventajas: La voladura Amortiguada ofrece ciertas ventajas. Objetivos En Mina Cerro Verde Generar una superficie de discontinuidad en el terreno. Como superficie de reflexión de ondas. Disminución de los costos finales de explotación. El ahorro finalmente se visualiza analizando la operación global. Tiene alta incidencia y beneficios en explotaciones con problemas de estabilidad de taludes. que sirva: Como un filtro de vibraciones. No existe una clara conciencia al respecto y la mayoría de veces se entiende como una opción costosa siendo para muchos un lujo mostrar taludes estéticos. Aumentar la estabilidad mecánica del macizo rocoso. . Menor o nula sobre perforación. Como medio de evacuación de gases. GRACIAS POR SU ATENCIÓN .