Diseño de voladuras para la perforación a cielo abierto.
La perforación y voladuras a cielo abierto no sólo son utilizadas para la minería explícitamente, existe un abanico extenso en su utilización, diversas actividades que hacen de la perforación y voladuras a cielo abierto una de las principales actividades que les perite obtener la materia prima necesaria para la elaboración de sus productos.
La industria de la cantera es una de las actividades que surten a otros sectores, como el de la construcción, decoración de interiores, monumental, religioso y del cemento, en el caso de la cantera caliza, por mencionar algunos.
La industria de la cantera extrae su materia prima de la explotación de yacimientos de piedra realizando perforación y voladuras a cielo abierto para poder transportar de forma eficiente los materiales.
Otra actividad que no puede prescindir de esta actividad es la construcción u obra civil, presas, poliductos, canales de riego, carreteras, ferrocarril, principalmente cuando el proyecto será realizado en áreas en las que el terreno tiene mucho relieve.
Toda actividad en la que se involucran explosivos que deben ser detonados con una estrategia bien delimitada y de mucha precisión podríamos llamarle "PERFORACIÓN Y VOLADURAS A CIELO ABIERTO".
Principio de la detonación de explosivos.
Deflagración.
Es una reacción química que se mueve rápidamente a través del material explosivo y libera calor o flama vigorosamente, la reacción se mueve demasiado lenta pata producir ondas de choque significativas y fracturación de la roca.
Ejemplo: Encendido de una mecha de seguridad, Una VOD de 1000 m/s es límite entre detonación y deflagración.
Detonación
En una detonación la reacción química se mueve a través del material explosivo a una velocidad mayor que aquella del sonido a través del mismo material, Se forma una onda de choque supersónica a través del explosivo.
Los gases tienen temperaturas de 3000 a 7000 F y presiones altas de rango de 20 a 100 Kbars 100.000 atmósferas o 1.5 millones de libras/pul2.
Estos gases se expanden rápidamente, producen una onda de choque en el medio circundante.
FASES DE LA MECÁNICA DE ROTURA DE UN TALADRO CON CARA LIBRE.
1.- Creación de la columna explosiva.
2.- Propagación de la onda de choque.
3.- Agrietamiento por tensión.
4.- Rotura de expansión.
5.- Expansión máxima
6.- Fase final, formación de la pila de escombros.
El diseño para la perforación y voladuras a cielo abierto está determinado por los siguientes patrones.
- Tipo de roca y condiciones geológicas.
- Propiedades físico-mecánicas de la roca.
- Volumen de roca a ser volada.
- Trabajos de perforación, tipos de explosivos y propiedades.
- Sistema de iniciación.
- Parámetros y dimensiones de la voladura.
La geología es determinante en los efectos que se buscan obtener.
La fragmentación será controlada por las fracturas existentes.
Los patrones de perforación más pequeños minimizan los efectos adversos de las grietas y fracturas.
Tener presente que los patrones de perforación mejoran o empeoran la distribución de la energía.
Dependiendo de la técnica que se emplee es el éxito en la optimización de los consumos y su impacto en la empresa, la técnica se desarrolla con la experiencia, por lo que usted debe de elegir muy bien el proveedor del servicio, mida el nivel de experto de su proveedor a partir de la experiencia demostrada en sus proyectos.
