M. Sc. Víctor Ames Lara [email protected]
M. Sc. Vctor Ames Lara [email protected]
Las economas ms competitivas, tambin son las ms seguras
ESTADISTICA DE ACCIDENTES EN EL PERU
Accidentes por cada de rocas - Mtodo de Minado
Tercer Taller Cada de Rocas
MODELO MATEMATICO
POSTULADO POR LIVINGSTON El concepto de voladura por
crteres est basado en la carga
aplicada en taladros en ngulo
recto a la superficie libre y su
desarrollo en un mtodo de
voladura muy til, atribuido a
Livingston (1962).
La voladura por crteres es
tambin una herramienta verstil
para el estudio de los fenmenos
de la voladura, el performance de
los explosivos, y la volabilidad de
los diferentes materiales de roca y
masas rocosas.
Un voladura por crteres es una
voladura en el cual una carga
esfrica o casi esfrica (relacin
longitud a dimetro 6:1 o menos)
es detonado debajo de una
superficie que se extender
lateralmente en todas las
direcciones ms all del punto
donde el material circundante
sera afectado por la voladura.
La salida ser hacia la superficie
libre formando un crter. Mientras
que cuando se utiliza cargas
cilndricas (relacin longitud a
dimetro mayor que 6), las salidas
son laterales porque se utilizan en
bancos, es decir en trabajos que
tienen por lo menos dos caras
libres.
CARGA ESFERICA
CARGA CILINDRICA
FRENTES
TAJEOS
VOLADURA DE BANCOS
DISTANCIA OPTIMA Esto implica que en una voladura
por crteres, dado un explosivo y un
material especfico existe una
distancia (burden) entre la carga y la
superficie libre en el que se produce
el crter ms grande (Fig. 1d). Este
distancia est referido como el
burden o profundidad ptima.
DISTANCIA CRITICA De igual manera, existe otra
distancia llamada distancia crtica,
el cual tambin est debajo de la
superficie libre y resulta en un
crter mnimo y donde se genera
grietas radiales pequeas. En este
punto el material muestra una leve
evidencia del fracturamiento
(figura 1b).
EVENTOS Y MECANISMOS DE LA FORMACION DE CRATERES
Figura 2
Figura 3. Crter final
Figura 4. Geometra de la voladura en crteres
TERMINOLOGA USADA EN VCR:
Dimetro del taladro.
6 Longitud de la carga.
db Profundidad del entierro distancia desde la superficie hasta el centro de la carga.
do Profundidad ptima del entierro la profundidad del entierro en el cual el volumen de roca
fragmentado es el ms grande.
N Distancia crtica la profundidad del entierro en el cual el efecto de una carga para crteres es
solo perceptible en la superficie.
r Radio del crter.
ro Radio del crter formado en la profundidad
ptima del entierro.
V Volumen del crter.
W Peso de la carga.
RELACION ENERGIA-DEFORMACION
Se ha encontrado una relacin definida entre la energa
del explosivo y el material que es afectado por la
voladura. Esta relacin es afectada significativamente
por el posicionamiento de la carga.
Livingston ha determinado que existe una relacin entre
energa-deformacin expresado por una relacin
emprica:
Donde: N = distancia critica en pies
W = peso del explosivo en libras
E = constante de proporcionalidad o factor de deformacin-energa,
el cual no tiene unidades y es una constante para una combinacin
dada de explosivo-roca.
3/1= EWN
3/1= W
N
Suficiente cantidad de pruebas deben ser realizadas,
figura 1; luego el factor de deformacin-energa se
calcula. Por ejemplo, si el burden critico es 12 pies,
cuando usamos 40 Kg. de ANFO, luego
( ) 3/140
12=
42,3
12=
51,3=
Luego el factor deformacin-energa (E) es igual a 3,51
IMPORTANTE:
Este factor energa-deformacin (E)
diferir si el mismo explosivo es
usado en un material diferente o el
mismo material es volado con un
explosivo diferente.
La ecuacin de la energa de deformacin puede ser
escrita de otra forma como:
3/1= EWdb
Donde:
db = distancia desde la superficie al centro de gravedad
de la carga en pies.
W = peso del explosivo en libras.
si db es el burden ptimo que produce el mas grande
volumen de material fragmentado, se puede expresar
como do y la relacin de profundidad ptima es
referido como o.
APLICACIN DEL VERTICAL CRATER
RETREAT MINING METHOD (VCRMM) El VCRMM fue inventado A. Bauer y L. Lang
(1967).
Figura 5. Principio para el mtodo de voladura VCR (Segn Lang)
El minado por vertical crater retreat (VCR) es un
mtodo originalmente desarrollado por Canadian
Mining Company (INCO) y CIL.
Fue usado primero en 1974 en la mina Levack
localizado Sudbury Basins North Range, y produjo productividad y beneficios casi inmediatamente.
Este mtodo se esparci rpidamente siendo
adoptado para su uso por primera vez en los
Estados Unidos en 1977 en la mina Homestake.
Actualmente, el VCRMM es un mtodo de minado
usado por muchas mina alrededor del mundo que
tienen mineral y cajas competentes y levemente
inclinados.
Characteristics Requirements
' 'Orebody
Dimensions
Steeply-dipping orebodies (>45), with widths of no less than
12-15m, OR
Very large both vertically and horizontally
Ore and Rock
Strength
The strength of the waste rock must be competent in order
to blast against it without having excessive amounts of
dilution
The ore deposit is to be of medium to competent strength
Grade
VCR is not a selective mining method, therefore the ore grade
should be low to medium, and it should be relatively uniform
throughout the entire orebody
Depth
VCR mining can occur at any depth. Work is carried out in
reinforced, small drifts; and given the nature of the mining
method, no personnel has to work directly within the
drift. Therefore, safe execution of VCR mining can be carried
out in deep mines
Oxidizing Ores
Given the small, localized stope size in VCR mining, ore can
be recovered very soon after blasting occurs. Therefore,
oxidizing and self-cementing ores such as pyrrhotite can be
mined using this method
El VCR es adecuado para aquellos yacimientos que presentan las siguientes caractersticas:
METODO VCR
APLICACIN DEL VCRMM
Para el VCR se prefieren taladros verticales
donde sea posible. El dimetro de los taladros
varan desde 140 mm hasta 165 mm, aunque
taladros de 205 mm han sido usados en pocas
minas. Para taladros de 165 mm una malla de 4
m x 4 m es tpico.
Taladros verticales o sub-verticales son
perforados hacia abajo desde un nivel superior
hasta el nivel inferior
Los taladros son cargados desde la parte
superior de cada taladro usando cargas
potentes en una seccin corta del taladro
de produccin. Estas cargas para crteres
son colocados a una distancia especificada
sobre la superficie. Los taladros son
agrupados de modo que las cargas estarn
en la misma elevacin y profundidad. Luego
los taladros son bloqueados a una altura
apropiada.
Las cargas explosivas son bajadas, el
taladro es taqueado con arena y agua
colocados en la parte superior de la carga.
Las cargas explosivas adyacentes ayudan
en el fracturamiento de la roca,
normalmente aflojan una rebanada de 3 5 m de mineral que cae al espacio vaco
inferior.
Un cuboide de mineral puede ser
excavado desde el nivel inferior hacia
arriba por un nmero de rebanadas
horizontales usando los mismos taladros.
MODELO DE VOLADURA VCR
MODELO DE VOLADURA VCR
Las cargas esfricas son colocadas para
obtener el efecto mximo del crter. La
gravedad agranda las dimensiones del
crter.
El carguo requiere un grupo entrenado para
resultados de voladura satisfactorios y los
registros son necesarios para mantener el
camino del progreso de la voladura en cada
taladro.
El carguo de los taladros es complejo, las
tcnicas deben ser dominadas por el equipo
de carguo.
MINADO CON VCR, TAJEOS PRIMARIOS
OTRAS APLICACIONES
MINADO CON VCR, TAJEOS SECUNDARIOS
CONSTRUCCIN DE CHIMENEAS
Construccin de chimeneas con VCR
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.En el mtodo VCRMM se usa un carga
esfrica, que como resultado genera un crter,
2.La voladura en este mtodo es ms segura porque el trabajador no esta debajo del rea de voladura.
3.El VCR se puede usar en la explotacin de minas y la construccin de chimeneas.
4.Es importante que las empresas mineras y las universidades realicen trabajos de investigacin para la implementacin del VCRMM.
GRACIAS POR SU
ATENCIN