DISEÑO
DE VOLADURAS SUBTERRÁNEAS
9.1 INTRODUCCION
Las operaciones de voladuras subterráneas
difieren de la superficie ya que carecen de la cara adicional de alivio que es normal en muchas de las
operaciones de superficie. En operaciones subterráneas, tenemos solo una cara
en la que debemos perforar y ser capaces de crear alivio perpendicular a esa
cara utilizando los primeros barrenos que detonan. Si no se crea el alivio
apropiado cuando detonan los primeros
barrenos, el resto de la voladura provocara muy poca fragmentación y se
escopeteara.
Una diferencia adicional en las operaciones
subterráneas es el hecho que los parámetros de voladura deben adecuarse a un
contorno especifico. Esto puede resultar totalmente diferente a las voladuras
masivas o a las operaciones mineras en la superficie donde el tamaño exacto de
cada voladura no es, normalmente, critico. En este capitulo revisaremos muchos
de los diseños más comunes de voladuras subterráneas utilizados
9.2 TIROS
Tanto en minería como en
construcción, tiros verticales o inclinados proveen acceso subterráneo.
Los tiros se utilizan para proveer
accesos desde la superficie
a entradas subterráneas o para comunicar
un nivel con otro dentro de la mina.
Las excavaciones de tiro son difíciles debido a que normalmente el área
de trabajo es estrecha, ruidoso y con
frecuencia húmeda. El trabajo puede ser peligroso debido a que las paredes
expuestas encima de las cuadrillas de
barreacion y voladura pueden desplomarse
y las rocas pueden caer sin previo aviso. El avance es lento por que la barreacion la voladura y el retiro
del material son operaciones cíclicas.
La roca explotada debe ser bien fragmentada
para ser removida con el equipo de excavación. Hoy en día la mayoría de
los tiros se hacen con una sección trasversal
circular lo que da una mejor distribución de las presiones en la roca y reduce la necesidad de reforzar
las paredes.
Existen tres métodos comúnmente utilizados para explotar tiros
circulares. El barrenado de anillos con barrenos verticales (figura 9.1) cortes
en pirámides (figura9.2) y banqueo (figura9.3) . Algunas operaciones utilizan
cuñas quemadas modificadas para proveer la segunda cara de alivio en una
voladura de tiro (figura9.4)
9.1.2
DISEÑO DE ANILLOS CON BARRENOS VERTICALES
En la siguiente sección analizara un
procedimiento paso por paso para el diseño de este tipo de tiros.
9.2.1.1 DETERMINACON DEL BORDO
El bordo para la voladura de un tiro se
determina de la misma manera que en una
superficie.
2SG
B
= 0.012
+
1.5 D.
SG
Donde:
B = BORDO (M)
SG. = GRAVEDAD ESPECIFICA (g/cm3)
O
DENSIDAD DE EXPLOSIÓN
SG, = GRAVEDAD ESPECIFICA (g/cm3)
O
DENSIDAD DE LA ROCA
D. = DIÁMETRO DE EXPLOSIÓN (mm)
9.2.1.2 NUMERO DE ANILLOS
B
R SH - 2
N R
= + 1
B
Donde:
NR = NUMERO DE ANILLOS
R SH = RADIO DE TIRO (m)
B = BORDO (m)
9.2.1.3 BORDO REAL
2R SH
B
A =
2N R – 1
9.2.1.4 ESPACIAMIENTO
DE LOS BARRENOS EN CADA ANILLO (ESTIMADO)
S = B
Donde:
S = ESPACIAMIENTO (m)
B = BORDO (m)
9.2.1.5 NUMERO DE BARRENOS POR ANILLO
2RR
NH =
S
Donde:
NH = NUMERO DE BARRENOS POR ANILLO
RR = RADIO DE ANILLO (m)
S = ESPACIAMIENTO (m)
9.2.1.6 ESPACIAMIENTO REAL POR ANILLO
2RR
S
=
NH
9.1.2.7 PROFUNDIDAD DE AVANCE
L = 2 B
Donde :
L = AVANCE (m)
B = BORDO (m)
9.2.1.8
SUB BARRENACION
J = 0.3 B
9.2.1.9 TACO
T = 0.5 B
9.2.1.10 ANGULO DE AJUSTE
LO = 0.1 + H(TAN 2 )
Donde:
LO = ANGULO DE AJUSTE (m)
H = PRONFUNDIDAD DE BARRENO (m)
9.2.1.11 TIEMPO DE RETARDO
Mínimo 100 – 150 ms o retardos LP por anillo
o retardos en espiral hacia fuera.
EJEMPLO 9.1
INFORMACIÓN DADA:
DIÁMETRO
DE TIRO = 7.0 m
DENSIDAD
DE LA ROCA = 2.6 g/cm3
DENCDAD
DL EXPLOSIVO = 1.3 g/cm3
DIÁMETRO
DE LA CARGA = 38 mm
1. BORDO (IDEAL)
2SGe +1.5 De
B = 0.012 SG r
2
X 1.3
B = 0.012 + 1.5 38 = 1.14 m
2.6
2. NUMERO DE ANILLOS
B 1.14
2 2
N
R = +
1 = +
1 = 3.57 = 4
B 1.14
3. BORDO (REAL)
2RSH 2x3.5
2NR-1 2x4-1
4. ESPACIAMIENTO
S = B = 1m
5. NUMERO DE BARRENOS POR ANILLO:
2 X 0.5 X
ANILLO 1 NHI = = 3.14 = 3
1
2
X 1.5 X
ANILLO 2 NH2 = = 9.42 = 9
1
2
X 2.5 X
ANILLO 3 NH3 = = 15.7 = 15
1
2
X 35 X
ANILLO 4 NH4 = = 21.99 = 22
1
TOTAL DE BARRENOS /
VOLADURA = 49 BARRENOS / VOLADURA
6. ESPACIAMIENTO REAL POR ANILLO
2RR 3.14
ANILLO 1 S
= = = 1.04 m
NH
3
2RR
9.42
ANILLO 2 S = = = 1.04 m
NH
9
2RR 15.7
ANILLO 3 S = = = 1.04 m
NH 15
2RR 21.99
ANILLO 4 S = = = 1.00 m
NH 22
7. PROFUNDIDAD
DE AVANCE
L = 2 B = 2 X 1 = 2 m
8. SUB -
-BARREACION
J = 0.3 B = 0.3 X 1 = 0.3m
9. TACO
T = 0.2 B = 0.5 X 1 = 0.5 m
10. ANGULO
DE AJUSTE
LO = 0.1 + 23 (tam 2) = 0.1 + 2.3 X
0.035 0 0.18
11.TIEMPO
DE RETARDO:
Utilice 4 periodos de retardos LP o retardos
progresivos en los anillos.
12 .EXPLOSIVO TOTAL:
EXP = N HT X PC X de
38
EXP = 49 x (2.3 – 0.5) x
x
1.3
4000
EXP = 49 X 1.8 X 1.134 X 1.3 = 130 Kg
13. VOLUMEN
TOTAL
R H
= 3.5 X 2 X 3.14 = 76.97 m3
14. FACTOR
DE CARGA
130 Kg Kg
PF
= = 1.7
76.97 m3 m3
9.3 TUNELES
Las voladuras en túneles son diferentes a
las voladuras en bancos debido a que se hacen hacia una superficie libre
mientras que las voladuras en banco se hacen hacia dos o mas caras libres. En
las voladuras de bancos, hay gran cantidad de alivio natural dentro de la plantilla el cual resulta d las
caras libres adicionales. En los túneles, sin embargo, la roca esta más
confinada y una segunda cara libre debe ser creada paralela al eje de los
barrenos.
Como resultado del confinamiento original y
la falta de caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe ser
mayor que los de las voladuras de
superficie para permitir el movimiento de la roca y la formación de la cara
libre adicional antes de que disparen
los barrenos subsecuentes. En las voladuras de túneles se utilizaba generalmente
periodos de retardos largos. Si se utilizan retardos de mm segundos s omiten
periodos de retardo para permitir de 75
a 150 mil segundos como mínimo entre disparos de barrenos. Este incremento en
el tiempo de retardo es esencial para permitir que las voladuras de túneles funcionen apropiadamente
La figura 9.5 provee una descripción visual
de algunos tipos de barrenos que son divididos en las siguientes categorías.
1.- BARRENOS DE PISO
2.- BARRENOS DE COSTILLA (TABLA)
3.- BARRENOS
DE CONTORNO
4.- BARRENOS AUXILIARES (HORIZONTALES,
VERTICALES)
5.- BARRENOS DE CUÑA
Los barrenos del perímetro del túnel deben
tener un ángulo hacia fuera de manera que se evite que la sección del túnel cambie a medida que se avanza la
construcción. Este ángulo recibe el nombre de ángulo de ajuste. Los ángulos de
ajuste se muestran en la figura 9.6 . El
ángulo de ajuste comúnmente se define como 0. 1 m + Lx tan 2.
Los bordos para todas las voladuras de túneles se miden y se calculan al fondo de
los barrenos. El ángulo de ajuste debe se tomado en cuenta cuando se determinan
los bordos reales al fondo de los barrenos.
Los barrenos del perímetro en la zona de la costilla y del techo se
perforan comúnmente y con espaciamientos
cercanos y cargas ligeras. También pueden detonarse como voladuras de
recorte para proveer un contorno que
requiera poca fuerza . La figura 9.7 muestra la extensión de las zonas de daño
si se utilizan voladuras de recorte o si se utilizan métodos de voladura de
producción en los perímetros.
9.3.1 CUÑAS QUEMADAS O DE BARRENO PARALELO
La cuña mas utilizada hoy en día es la cuña
quemada con barreno grande. El termino “ cuña quemada ” se origina en un tipo
de voladura donde los barrenos son perforados paralelos uno a otro. Uno o mas barrenos
en la cuña se dejan vacíos para que actúen como la cara de alivio hacia la cual
los otros barrenos puedan romper.
Tradicionalmente, la cuña quemada se
perforaba donde los barrenos llenos y
vacíos fueran del mismo diámetro. Mas tarde se descubrió que al utilizar
barrenos vacíos de diámetro mayor que los cargados, proveía alivio adicional en
la plantilla y reducía la cantidad de barrenos perforados que se necesitaban.
Los barrenos grande y vacíos también permitían un avance un avance adicional
por voladura. La figura 9.8 muestra la relación entre el avance por voladura y
los diámetros de los barrenos vacíos. Toda una variedad de nombres resultaron
del híbrido de la cuña quemada la cual utilizaba barrenos grandes y vacíos.
Para propósitos de claridad, este tipo de voladura será llamada cuña quemada.
Figura
9 – 8 Porcentaje de Avance vs. Diámetro del Barreno
Los barrenos de la cuña pueden ser colocados
en cualquier lugar en la cara del túnel. Sin embargo, la posición de la cuña
influencia la cantidad de lanzamiento, el numero de barrenos perforados y el
costo total por metro cúbico. Por ejemplo, si los barrenos de la cuñase colocan
cerca de la pared como lo muestra la
figura 9.9 A, la plantilla requerirá menos barrenos perforados aunque, la roca
fragmentada no sea desplazada tan lejos del túnel. La cuña se alterna del lado
derecho al izquierdo del túnel para asegurar que no se perforaran las cañas de
las voladuras previas en las voladuras subsecuentes.
Para poder obtener un buen movimiento hacia
delante dela pila de material, la cuña puede ser colocada en la mitad de la
frete hacia la parte inferior del corte. En esta posición, el lanzamiento será
minimizado (figura 9.9 c).Si se requiere de mayor lanzamiento, los barrenos de
la cuña pueden colocarse mas alto en el centro de la frente como se muestra en
la figura 9. 9 D.
Figura 9-9 Posiciones de los Barrenos de Cuña
9.3.1.1 DISEÑO DE LOS BARRENOS DE CUÑA
El principio primordial de todos los diseños
de cuñas quemadas es el siguiente. Los bordos de los barrenos cargados se
seleccionan de tal manera que el volumen
de roca quebrada por cualquier barreno no pueda ser mayor al que se pueda
ocupar en el espacio vació creado, ya sea por el barreno de mayor diámetro o
por los barrenos subsecuentes que se detonen. En este calculo se debe
considerar también el hecho de que cuando la estructura de la roca se rompe
entre los barrenos, esta ocupara un volumen mayor al que tenia de su estado
original. En otras palabras, se debe considerar el factor de abundamiento.
Si los barrenos de una cuña rompen un
volumen mayor del que pueden caber dentro del volumen del cráter creado
previamente, la cuña se “ congela ” lo que significa que se bloquea por la roca
que no puede ser expulsada. Si esto ocurre, el
alivio paralelo al eje de los barrenos se pierde y los barrenos no
podrán romper adecuadamente. De hecho estos empezaran a escopetearse fisurando
la roca adyacente pero sin permitir que el mecanismo de falla por cortante
cause la fragmentación en la tercera dimensión. Por lo tanto en la cuña misma,
las distancias deben ser diseñadas y barrenadas con precisión. El tiempo de
retardo debe ser suficientemente lento para permitir que la roca empiece a ser
expulsada de la frente antes que se disparen los barreos subsecuentes.
9.3.2
CALCULOS PARA LAS DIMENSIONES DE LA CUÑA QUEMADA
9.3.2.1 BARRENO (S) VACIO (S) (DH)
Un diseño típico de una cuña quemada se da en la figura 9.10.
El diámetro del barreno vació de alivio se designa como DH . Si se utiliza mas de un barreno
vació, se debe calcular el diámetro equivalente de un solo barreno vació el
cual contenga el volumen de todos los barrenos vacíos. Esto se puede hacer
utilizando la siguiente ecuación ( figura 9.11 )
DH = dH N
Donde:
DH = DIAMETRO
EQUIVALENTE DE UN SOLO (mm)
BARRENO
VACIO
DH = DIÁMETRO
DE LOS BARRENOS VACIOS (mm)
N = NUMERO DE BARRENOS VACIOS
EJEMPLO9.2
Encuentre el DH para tres barrenos vacíos de
76 mm de diámetro
DH =
76 3
= 131 mm
9.3.2.4 PROFUNDIDA DE BARRENO (H)
La profundidad de los barrenos, los cuales
romperán hasta un 95 % o mas de su
profundidad total, puede ser determinado con la siguiente ecuación :
DH + 16.51
H =
41.67
Donde :
H = PROFUNDIDAD (mm)
DH = DIÁMETRO DE
BARRENO (mm)
9.3.2.5 PROFUNDIDAD DE AVANCE (L) (ESPERADA)
L = 0.95 H
Revisé si la carga puede romper los
bordos de cada cuadrado.
Utilice la formula del bordo (6.2)
B = 0.012 2
SGe +
1.5 De
SGr
9.3.2.6 BARRENOS AUXILIARES
2Sge
B = 0.012 +
1.5
De
SGr
S = 1.1 B
T = 0.5 B
Donde:
S = ESPACIAMIENTO (m)
B = BORDO (m)
T = TACO (m)
9.3.2.7 BARRENOS DE PISO
2 SGe
B = 0.012 + 1.5
De
SGr
S = 1.1 B
T
= 0.2 B
9.3.2.8 BARRENOS DE CONTORNO (COSTILLA Y
TECHO)
Comúnmente detonados con voladura de recorte
con barrenos de 0.45 m a 0.6 entre centros, de otra manera:
2 Sge
B = 0.012 + 1.5 De
SGr
S = 1.1 B
T
= B
9.3.2.9 TIEMPO DE RETARDO EN
LOS BARRENOS
Los barrenos de la cuña se disparan por lo
menos 50m entre los períodos. Los barrenos auxiliares se retardan con por lo
menos 100m o con retardos LP. Los barrenos del contorno (con voladura de
recorte ) se disparan con el mismo retardo. Los barrenos de piso se detonan al
último.
9.3.2.10 INICIADOR
Siempre se coloca en el fondo de los
barrenos.
Ejemplo 9.3
Un túnel rectangular con una sección de 8m
de altura y 10m de ancho va ha ser excavado con el método de cuña quemada con
barreno grande. La cuña será colocada cercana a la parte central inferior del túnel.
El barreno central vacío será de 102mm y los barrenos cargados serán de28mm de
diámetro. Todos los barrenos de la cuña serán cargados con emulsión de 25, 29 y
32mm de diámetro. Se utilizará explosivo de precorte en las costillas y el
techo, el espaciamiento de los barrenos de recorte será de 0.6m. La roca es un
granito con una densidad de 2.8g/cm3. El barreno de 102mm se escogió para
permitir un avance de por lo menos 95% en una profundidad de variación de 3.8m.
Diseñe la voladura.
CÁLCULO DE PARÁMETROS INDIVIDUALES
Llene la tabla utilizando las fórmulas dadas
en la tabla 9.1
|
NUMERO N*
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
B =
|
0. 153
|
0.216
|
0.459
|
0.973
|
|
R =
|
0.153
|
0.324
|
0.688
|
1.459
|
|
SC =
|
0.216
|
0.459
|
0.923
|
2.063
|
|
T =
|
0.153
|
0.108
|
0. 230
|
0.482
|
|
Revice Se L
Se 1.9m Se 1.9m Se 1.9m Se 1.9m
|
|
|
|
|
|
|
1.- Profundidad (H) dada como 3.8 m
2.- Avance (L) dado como 0.95 x 3.8 m = 3.16
m
L = 3.16 = 1.9
3.- Calculo del bordo:
2SGe
B = 0.012
+ 1.5 De
SGr
2 X 1.2
B = 0.012 +1.5
25 = 0.7 lm
2.8
2 X 1.2
B
29 = 0.012
+ 1.5 29 = 0.82m
2.8
2 X 1.2
B
38 = 0.012 +1.5 38 = 1.07m
2.8
4.- BARRENOS AUXILIARES :
2 X 1.2
B 38 =0.012 + 1.5
38 = 1.07
2.8
S
= 1.183 m = 1.2 m
T = 0.215 m
5.-
BARRENOS DE PISO:
El mismo bordo y espaciamiento que los
barrenos auxiliares
T = 0.215 m
6.-
CONTORNO (barrenos de recorte)
Utilice espaciamiento de 0.6 m
S 600 g
177 177 m
B
= 1.3 X 0.6 = 0.78m = 0.8 m
MONTAJE DEL PLAN
1.- BARRENOS DE PISO:
10
= 8.33 Nota. Debe
aproximarse a números enteros
1.2
10
Si = 1.25 m = S
8
10
Ó = 1.11m = S Utilice 9 espacios o 10 barrenos
9
2.-
ANGULO DE AJUSTE:
0.1 + H (Tan 2 ) = 0.1 + 3.8 (Tan 2 ) = 0.23m
3.- BARRENOS DE PISO :
DE PISO = 10 VOLADURA
CONTROLADA
AUXILIARES = 46 COSTILLAS 26
CUÑA = 16 TECHO
15
68
41
9.3.3 CUÑA EN V
La cuña más comúnmente utilizada en trabajos
subterráneos con barrenos perforados en ángulo el la cuña en V. La cuña en V
difiere de la cuña quemada en que se perforan menos barrenos y se logra un
avance menor por voladura con una cuña en V. El avance por voladura también está
limitado por el ancho del túnel. En general, el avance por voladura se
incrementa con el ancho del túnel, y es factible alcanzar un avance de hasta
50% del ancho del túnel. El ángulo de la V no debe ser agudo y no menor de 60 .
Los ángulos más agudos requieren cargas con más energía para la cantidad de
bordo utilizado. Una cuña consiste, normalmente, de dos V´s, pero en voladuras
más profundas, una cuña puede consistir de hasta 4 (figura 9.15).
Figura 9 15 Cuña en V básica
Cada cuña en V debe ser disparada en el
mismo periodo de retardo usando detonadores de milisegundos para garantizar la
tolerancia mínima entre cada pierna de la V al momento del disparo. El tiempo
de retardo entre V´s adyacentes debe ser de por lo menos 75 milisegundos. La
distribución básica de las V´s se muestra en la figura 9.16
Figura 9 –16 Tiempo de retardo para una Cuña en V
En la figura 9.15
se muestran dos bordos, el bordo al fondo de los barrenos y el bordo entre
las V´s. La distancia indicada como
B-1(figura 9.15) la cual se localiza
entre las V´s es equivalente a dos veces un
bordo normal si se utiliza un ángulo de 60
en el vértice de la V. En algunos casos, se perfora un barreno original
perpendicular a la frente siguiendo la línea de B-1, el cual se denomina “ barreno
rompedor ”. Este se usa si la fragmentación obtenida con la cuña en V el
demasiado grande.
Figura
9 – 17 Dimensiones de una Cuña en V
La figura 9.17 indica la dimensión necesaria
para perforar una cuña en la V adecuada. Las dimensiones específicas necesarias
para cada barreno son tres:
1.- La distancia a la cual
se coloca la boca del barreno a partir de centro de la frente.
2.- El ángulo al cual
penetra en barreno dentro del manto rocoso.
3.- La longitud de cada
barreno en particular. Para poder obtener la dimensiones apropiadas,
discutiremos los cálculos para el diseño de una cuña en V.
9.3.4 DISEÑO DE
UNA CUÑA EN V.
9.3.4.1 DETERMINACIÓN DEL
BORDO.
El bordo siempre se mide al fondo del
barreno y se coloca como se muestra en la
figura 9.15. Se comprende que este no es el
bordo real exacto y que los barrenos con ángulos mayores (aquellos que se
aproximan a la V ) tienen un bordo real menor. Esto sin embargo, se hace para
simplificar el diseño. Cuando s consideran los errores de barrenación y otros
factores, la reducción del bordo real es de hecho beneficiosa.
El bordo se puede determinar usando la misma
ecuación que se a utilizado con anterioridad.
2SGe
B = 0.012 + 1.5
De
SGr
La distancia entre V´ s se muestra en la
figura 9.15 como B1
y se calcula de las siguiente manera:
B1 = 2B
Donde :
B = BORDO (m)
B1 = BORDO (m)
9.3.4.2 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRENOS (VERTICALMENTE)
El espaciamiento vertical entre V´s
es:
S = 1.2 B
Donde :
S = ESPACIAMIENTO (m)
B = BORDO (m)
9.3.4.3 ANGULO DE LA V
El ángulo de la V es de 60 aproximadamente. Se han utilizado ángulos de
menos de menos de 60 en túneles pequeños
y estrechos, sin embargo, la densidad de carga de explosivo en cada barreno
debe incrementarse.
9.3.4.4 PROFUNDIDAD DE LA CUÑA O AVANCE (L)
En general, la profundidad de la cuña varia de un 2B a un máximo de 50%
del ancho del túnel. Los barrenos normalmente no romperán hasta el fondo y se
puede asegurar un avance de entre el 90 a 95 % de la profundidad total de los
barrenos.
9.3.4.5 LONGITUD DEL TACO
Los barrenos se cargan hasta un 0.3B – 0.5b
de lo boca dependiendo de la resistencia
de los materiales a ser volados. Las bocas se dejan abiertas algunas
veces se utilizan tapones de barro.
9.3.4.6 BARRENOS DE PISO Y AUXILIARES
Se utiliza el mismo procedimiento de diseño
discutido previamente en la cuña quemada.
9.3.4.7 BARRENOS DE CONTORNO (COSTILLA Y TECHO)
Se utiliza el mismo procedimiento discutido
previamente en el diseño de la cuña quemada.
9.3.4.8 ANGULO DE AJUSTE
Se utiliza el mismo procedimiento discutido
previamente en el diseño de la cuña quemada.
9.3.4.9 CARGADO DE LOS BARRENOS
Es importante que los iniciadores se
coloquen en el fondo de los barrenos. La densidad de carga se puede reducir cerca
de la boca del barreno cuando se utilizan explosivos encartuchados, en lugar de
ANFO cargado neumáticamente. Las reducciones en la densidad de carga pueden
comenzar después de que 1/3
Del barreno ha sido cargado con la cantidad
asignada para obtener bordos apropiados.
9.3.4.10 TIEMPO DE DISPARO
El tiempo de disparo en una cuña en v debe
ser por lo menos de 50ms entre cada V, cuando estas disparan un detrás de otra.
El tiempo de disparo debe diseñarse de tal
manera que permita que la roca comience a moverse antes de que disparen los
barrenos subsecuentes. Es por eso que los retardos mínimos deben ser de 75 a
100ms como lo nuestra la figura 9.16.
EJEMPLO 9.4
El túnel
que excavará en roca caliza con
una densidad de 2.6 g/ cm3 tendrá una
sección de 6 metros de ancho por 4 de
alto. La carga de explosivo será de una
dinamita semigelatina, con una densidad
de 1.3 g/ cm3 en cartuchos de 32 mm. Diseñe la cuña en V.
1.- CALCULO DEL BORDO
2SGe
B = 0.012 + 1.5 De
SGr
2 X 1.3
B = 0.012 + 1.5
32 = 0.96m
2.6
2.-
ESPACIAMIENTO ENTRE V s (VERTICALMENTE)
S = 1.2B = 1.2 X 0.96 = 1.152m
3.-
PROFUNDIDAD DE LA CUÑA (L)
L = 2B = 2 X 0.96 = 1.92m
4.-
PROFUNDIDAD DE BARREACION (H)
1.92
H = = 2.13m
0.9
5.- CALCULO DE TACO
T = 0.5B = 0.48m
6.- ANGULO DE AJUSTE
LO = 0.1 + H (Tan 2) = 0.1 + 2.17 (Tan
2) = 0.18m
7.- Vea la figura para los cálculos de
los barrenos.
Angulo para los barrenos
Profundidad de barreno 1
2.13
x = = 2.46m
cos30
Profundidad del barreno 2
2.13
x = = 2.28m
cos21
Profundidad del barreno 3
2.13
x = = 2.17m
cos10.89
Profundidad del barreno 4
2.13
x = = 2.14m
cos4.47
9.3.5 CUÑAS DE
ABANICO
Las cuñas de abanico son similares en su
diseño y método d operación a las cuñas
en V. Ambas deben crear el alivio al
tiempo que los barrenos detonan hacia la
cara libre. No existe alivio adicional creado por barrenos vacíos como en el
caso de las cuñas quemadas. Una cuña en abanico clásica se muestra en la figura
9.18. Las dimensiones se determinan utilizando los mismos métodos y formulas de
la cuña en V.
Figura
9 –18 Cuña en Abanico
9.3.6 METODO DE TUNEL O BANCO
El método de túnel y banco ( fig.9.19) es una
combinación de una voladura sub terranea de túnel y una voladura de banco a
cielo abierto. La clave del túnel se excava por delante del banco. Cualquiera
de las cuñas o voladuras de túnel discutida puede ser utilizada para excavar la
clave.
El banco se diseña usando los mismos
principios que previamente se han discutido para las voladuras a cielo abierto
en los capítulos 6 y 7.
Figura
9 –19 método de Túnel y Banco
Ejemplo 9.5
Se diseñara la voladura de banco para el túnel
mostrado en la fig 9.19. Los barrenos seran cargados con cartuchos de 32mm di
dinamita semigelatina con una densidad
de 1.3g/cm3. La roca sera una caliza con una densidad de 2.6 gr/ cm3.
1.-BORDO
2SGe
B = 0.012
+ 1.5
De
SGr
2
X 1.3
B = 0.012 +1.5 32 =
0.96m
2.6
2.- TACO
T = 0.7 B = 0.7 X 0.96 = 0.67m
3.- SUB – BARRENACION
J = 0.7 B = 0.3 X 0.96 = 0.29m
4.- PROFUNDIDAD DEL
BARRENO
H = L+J = 76 + 0.29 =
7.89m
5.- TIEMPO DE RETARDO
Todos los barrenos se retardan o pueden dispararse
como corte en V ( voladura de banco ) vea el cap 7 para las dimensiones del
patron.
6.- ESPACIAMIENTO
Si se retarda la voladura entonces revise:
L 7.6
= = 7.9
B 0.96
S
= 1.4 B = 1.34m
Si se corta en V el espaciamiento es tambíen
1.4 B o 1.34 m
7.- NUMERO DE HILERAS
El numero de hileras es normalmente de 3 a 5
dependiendo de la disponibilidad de los retardos de los iniciadores y las
especificaciones sobre vibración del proyecto
8.- NUMERO DE BARRENOS POR HILERA
Se divide el ancho entre el espaciamiento
15.2m
+ 1 = 11.34 + 1
1.34
Se utilizaran 12 barrenos. E l espaciamiento
real es .
15.2
= 1.38m
11
