7/30/2019 Propiedades Del Macizo Rocoso
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Propiedades del macizorocoso
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JKMRC
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Factores de roca más importantes
1. Grado de diaclasamiento y fracturamiento
natural e inducido por la tronadura.
2. Orientación de las diaclasas naturales.
3. Propiedades elásticas de la roca.
4. Densidad de la roca.
5. Angulo de fricción.
6. Resistencia cohesiva de la superficie de
las fracturas.
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Influencia en la fragmentación
Distribución del tamaño de bloque in situ
Orientación de las diaclasas
Propiedades físicas y mecánicas
Índices de tronabilidad
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Grado de diaclasamiento
• Define el bloque más grande como resultado de latronadura (Distribución de tamaño de bloque insitu)
• Si FF es alta es fácil obtener una buenafragmentación
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Influencia de las Estructuras(Da Gama and Lopez Jimeno 1993)
% fino
acumulativo
Distribución de tamaño insitu
Distribución de tamaño
deseado
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24-04-2013 8
Espaciamiento de las diaclasas
Diaclasas muy espaciadas Diaclasas muy juntas
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24-04-2013 9
Orientación de las estructuras
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Orientación de las estructuras
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24-04-2013 11
Orientación de las estructuras
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24-04-2013 12
Orientación de las estructuras
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PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS.
1. Módulo de Young.2. Índices de resistencia (de compresión y tensiónestática)3. Densidad de la roca.
4. Porosidad de la roca.5. Propiedades sísmicas (velocidades depropagación)6. Dureza se usa frecuentemente y probablemente se
define mejor en términos de una combinación deresistencia a la compresión y la densidad delmaterial.
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Resistencia a la Carga Puntual
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Martillo Schmidt
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Cohesión Fricción
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Indices de tronabilidad
Afrouz
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Indice de tronabilidad de Afrouz
M es cte. Roca intacta de Hoek & Brown (varía de7 a 25)
RMR calificación del macizo rocoso de Beniawski
(20 rocas débiles y 100 para rocas de altaresistencia)
3.6/)100(214/)100(14/)100( 4
2
RMR RMR
i
RMR
i eemem
H
BS Bq 5.112.504.120.0
donde q es el factor de carga, B es el burden, S es
el espaciamiento y H es la altura del banco.
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Diseño de
Tronaduras
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S
B
Burden y
Espaciamiento
Definiciones
Altura de banco, Largo del
pozo, pasadura, Burden and
taco
H
Pasadura
L
B
Taco
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PARAMETROS DE DISEÑO
Parámetros
Diámetro de perforación X
Burden
Espaciamiento
Tipo de Malla
Tamaño de la tronadura X
Inclinación de los pozos X
Pasadura
Factor de energía
Cargas parciales
Taco
Potencia del explosivo
Densidad del explosivo
Altura del banco X
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Consideraciones sobre el diseño de tronaduras
Propiedades físicas de la roca (mineral y estéril)
• débil?
• competente?
• quebradizo?
• atenuación?
•
Características de los conjuntos de diaclasas• masiva?
•Fracturas espaciadas?
•Alta densidad de fracturas?
•Conjuntos principales?
• Parámetros de perforación
• tipo de perforadora
• largo de pozo
• diámetro de pozo
•Alineación
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Explosivos• Tipo
• VOD
• resistencia al agua
• energía del gas
• tiempo de residencia
• sensibilidad
Geometría de la tronadura
• Volumen de expansión disponible
• Tamaño y forma
• Malla (burden y espaciamiento)
• Carga completa o parciales
Consideraciones sobre el diseño de tronaduras(cont.)
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Consideraciones sobre el diseño de tronaduras(cont.)
Iniciación y primado
• Iniciación puntual o lateral
• Primado abajo o arriba
• Cantidad y tipo de iniciador
Secuencia de iniciación y tiempo de retardo
• Paralelo o en V
• Períodos cortos o largos
Diámetro de los pozos
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Diámetro de los pozosFactores involucrados en la decisión
Costo específico de la tronaduraFragmentación y la relación entre elespaciamiento de los pozos y las fracturas
Control de la exactitud de la perforación y suefecto en la fragmentación, seguridad eimpacto ambientalTamaño de la perforadora y al accesibilidad a
los sitiosAltura del banco y la proporción del pozorequerido para el taco
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Selección del explosivo
Factores que influyen en la selección:
1. La presencia de agua (activa o pasiva)
2. El diámetro del pozo
3. Las propiedades in situ de la roca
4. Los requerimientos de tronadura
(fragmentación y/o perfil de la pila)
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Propiedades explosivos a granel
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RESISTENCIA AL AGUAMEZCLAS ANFO / EMULSIÓN
C.Orlandi - 1998
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% DE EMULSIÓN100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
% DE ANFO
EXCELENTEDESPLAZA EL
AGUA
BUENASE DEBE
DESAGUAREL POZO
NO TIENERESISTENCIA
AL AGUA
PRODUCTOBOMBEABLE(EMULTEX)
1600
PRODUCTOVACIABLE(BLENDEX)
960 945
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Selección del Explosivo
Emulsiones HANFOS
ANFO DILUIDOANFO
R
e s i s t e n c i a d e
l a r o c a
Densidad de Fracturas
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Dimensiones de la malla detronadura
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Altura del banco
La relación de esbeltez, Sr , para lasmallas de tronaduras, se define como:
donde hb es la altura del banco (m) y B es el burden (m).
B
hS br
Sr > 2 es bueno
Sr = 3 es óptimo
Sr < 2 es malo
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Profundidad del pozo
donde Lmax es el largo máximo de hoyo que se puedeperforar sin exceder el 10% de probabilidad de traslape en
la pata de los pozos.r = 0,03 para pozos verticalesr = 0,04 para pozos inclinados
Diámetros
Burden
r
Lmax 2
7.3
1
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Definición de Pasadura
S
Ja
a 10 a 30
J/B = 0 a 0,4
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Pasadura
Es la longitud del pozo por debajo del nivelde piso.
Mucha pasadura: mayores costos de
perforación, mayor nivel de vibraciones, yalta fragmentación en la parte superior delbanco inferior.
Poca pasadura: Problemas de “patas”, niveles de piso.
donde Lsd es el largo de la pasadura (m), d es el diámetro de hoyo
(m) y la constante K sd varía de 8 a 12. d K L
sd sd
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TacoEs la longitud del pozo que se rellena con
material inerte para confinar y retener losgases producidos por la explosión.
Poco taco: escape prematuro de los gases.
Mucho taco: Generación de bloques en laparte alta del banco, y alto nivel devibraciones.
En la practica las longitudes de taco
aumentan conforme baja la competencia dela roca.
Taco de aire reduce presión peak de hoyo loque permite acortar longitud de taco superior
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Eyección de taco
No stemming
ejectionWith stemming
ejection
Burden movementat 20ms
Stemming ejection
at 7.5ms
010 5
107
109
30
Tiempo
PresiónPa
10 20
106
10 8
1010
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Stemming Blow Out
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Retención
de laEnergía del
Explosivo
• Resultado
• Costo
• Conveniencia
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T : taco en metros
d : diámetro de perforacion en metrosK : Cte. Entre 25 a 30
Uso de gravilla en el taco debe ser considerado para esto
se recomienda material de gravilla entre 1/10 a 1/ 15del diametro de perforación. Esto implica K = 20 a 35
d K T *
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Diseños de Perforación
Una distribución uniforme de explosivosrequiere una distribución uniforme de pozos
Rectangular o Trabado?
El amarre es lo que define el diseño real
S : B = 1 S : B = 2
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Uso de mallas trabadas
BS *1547.1
R R S B B **9306.0
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Factor de carga
• Relación pesode explosivo al
peso de la roca• Conveniente,
fácil de
calcular y serelaciona acostos
S
B
H
V i d l f t d
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Variando el factor de carga
Espaciamiento
Incrementando el
Burden
Concentraciónde carga
Burden
Al incrementar el burden
disminuye la concentraciónde carga
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Factor de carga en 2 D
Aumentando el
Burden
Aumentando el
espaciamiento
Espaciamiento
Concentración
de energía 2 D
Burden
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Factor de carga en 3 D
L1
L2
dlr
l
E
K Ed
2
4
3h l
d p
f
2
r
2 2L
L
32
1
2
l
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Distribución de energía
Total
Partesuperior
Parteinferior
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Factor de energía
Factor de energía = factor de carga
* Potencia relativa en peso
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LaImplementación
lo es todo!
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La diferencia entre
estas tronadurases la ingeniería!
Determinación del burden en función del diámetro
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50 100 150 200 250
1
2
3
4
5
6
7
Diámetro pozo (mm)
B u r d e n ( m )
Determinación del burden en función del diámetrode perforación.
Roca blanda
Roca media
Roca dura