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MINISTERIO DE EDUCACIÓN - ARGENTINA
ACCEDE - INGENIERÍA EN MINAS
PROBLEMA Nº 5
SITUACIÓN
En una cantera, con un ancho de frente B = 24 m y una altura de banco K = 10 m, se
desean obtener para un diámetro de perforación d = 51 mm, los parámetros
característicos de la voladura.
ACCEDE – AGOSTO 2002 - INGENIERÍA EN MINAS – PROBLEMA Nº 5
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INFORMACIÓN A TENER EN CUENTA
Fórmulas:
Piedra máxima teórica
Sobreperforación
Longitud del barreno
Error de perforación
Piedra práctica
Espaciamiento práctico
Concentración de carga de
fondo
Altura de carga de fondo
Carga de fondo
Concentración de carga de
columna
Retacado
Altura de carga de columna
Carga de columna
Carga total del barreno
Carga específica
Perforación específica
Vmáx
U
H
F
V1
E1
Qbk
= (45.d)/1000
= 0,3. Vmax
= K + U + 0,05.(K + U)
= 0,05 + 0,03.H
= Vmáx – F
= 1,25.V1
= d2/1000
hb = 1,3.Vmáx
Qb = hb.Qbk
Qpk = 0,5.Qbk
ho
hp
Qp
Qt
q
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(kg/m)
(m)
(kg)
(kg/m)
= V1
= H – (hb + ho)
= hp. Qpk
= Qb + Qp
= Qt / (V1.E1.K)
(m)
(m)
(Kg)
(kg/barreno)
(kg explosivo/
m3 roca volada)
(m perforación/
m3 roca volada)
b = H / (V1.E1.K)
SUBPROBLEMA 5.1
Calcular la piedra máxima teórica, la sobreperforación y longitud del barreno, el
error de perforación y la piedra práctica.
Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.1
La piedra máxima teórica es:
Vmáx = (45 x 51)/1000 = 2,295 m
se adopta 2,30 m
La sobreperforación es igual a:
U = 0,3 x 2,30 = 0,69 m
La longitud del barreno es:
H = 10,00 + 0,69 + 0,05 x (10,00 + 0,69) = 11,22 m
se adopta 11,20 m
El error de perforación es igual a:
F = 0,05 + 0,03 x 11,20 = 0,386 m
se adopta 0,39 m
y la piedra práctica es:
V1 = 2,30 – 0,39 = 1,91 m
se adopta 1,90 m
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SUBPROBLEMA 5.2
Calcular el espaciamiento práctico de los barrenos, la carga de fondo, la carga
de columna y la carga y perforación específica.
Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.2
El espaciamiento práctico de los barrenos es igual a:
E1 = 1,25 x 1,90 = 2,375 m
se adopta 2,35 m
La concentración de carga de fondo es:
Qbk = (51)2 / 1000 = 2,60 kg/m
La altura de carga de fondo es igual a:
hb = 1,3 x 2,30 = 2,99 m
La carga de fondo se calcula a partir de los dos datos anteriores en:
Qb = 2,99 x 2,60 = 7,77 kg
se adopta 7,80 kg
La concentración de carga de columna es igual a:
Qpk = 0,5 x 2,60 = 1,30 kg/m
El retacado es igual a:
ho = 1,90 m
de donde se calcula la altura de carga de columna
hp = 11,20 – (2,99 + 1,90) = 6,31 m
Con los datos anteriores se calcula la carga de columna en:
Qp = 6,31 x 1,30 = 8,203 kg
se adopta 8, 20 kg
La carga total por barreno es:
Qt = 7,80 + 8,20 = 16,00 kg/barreno
La carga específica es igual a:
q = 16 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,358 kg/m3
La perforación específica es:
b = 11,20 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,251 m/m3
SUBPROBLEMA 5.3
Explique que factores determinan la estabilidad del talud de un banco.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.3
Los principales factores que determinan la estabilidad son:
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•
Angulo del talud. El ángulo elegido de talud debe satisfacer las condiciones de
estabilidad de los bordes.
•
La profundidad del banco. Al aumentar la profundidad del banco, la estabilidad
de los bordes disminuye debido al aumento de los volúmenes de posibles
derrumbes de roca.
•
Las propiedades fisico-mecánicas de las rocas de los bordes.
•
Las
condiciones
geológicas
(composición,
estructura,
fragmentación,
estratificación, ángulos y dirección de la pendiente).
•
Las condiciones hidrológicas (humedad, propiedades filtrantes de las rocas y
otras). La humedad juega el papel del material lubricante y el agua aumenta el
peso de las rocas y la presión hidrostática sobre las paredes.
•
Las condiciones climáticas. Las propiedades de las rocas cambian debido a su
meteorización, por oscilación de temperaturas, congelamiento de agua en las
grietas, etc.
•
El método de explotación, las operaciones de carga y transporte del mineral, y
la velocidad de explotación.
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