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22 de noviembre de 2019 | por: Comunicación EADIC | 0 comentarios

Voladuras. Parámetros de diseño

Para la ejecución de una voladura no solo es importante un buen conocimiento de las técnicas de manejo de explosivo y diseño de voladuras a cielo abierto o de interior. También es interesante un amplio conocimiento de la geología y geotecnia de los materiales que estamos trabajando. Así hemos de saber que existen dos tipos de parámetros a la hora de diseñar una voladura, algunos los controlamos nosotros u otros no. Es lo que vamos a tratar de forma breve en este artículo.

 

INTRODUCCIÓN

Ya hemos comentado que hay parámetros en las voladuras que no podemos controlar y son aquellos relacionados con la geología, no podemos cambiarlo ya que la mena se encuentra donde la naturaleza la ha creado.
Esta ha sufrido a lo largo de su historia geológica muchísimas alteraciones y transformaciones con las cuales tendremos que batallar tanto en el mineral como en la roca de caja, pero existen otros parámetros que nosotros como ingenieros de minas podemos controlar y modificar para obtener un resultado aceptable que siempre será fragmentar y desplazar la roca.

voladura_diagrama

 

PARÁMETROS

Los parámetros que nos condicionan una voladura son dos: los que no podemos controlar y los que sí podemos controlar, es decir podemos interactuar sobre ellos en el proceso de cálculo tanto en el diseño de la voladura como en las fases siguientes que tengamos que modificar para optimizar los resultados.

 

Parámetros no controlables

Son aquellos que nos vienen dados por la geología, la geotecnia y la producción de la mina. Estos parámetros son INMODIFICABLES, ya que no podemos interactuar sobre ellos, no son variable de nuestro sistema.

Como ejemplo podemos citar, la dureza de la roca, su tenacidad la densidad de la misma, su grado de fracturación, el grado de alteración la presencia de agua por citar algunos de ellos, como el motivo de este artículo no es entrar en cuestiones muy técnicas, se puede decir que uno de los parámetros más importantes es el grado de fisuración de la roca.

Recordemos que una voladura es el proceso en el cual se produce una onda de choque a gran velocidad seguida de la expansión de gases a alta presión y temperatura, por lo tanto, una roca que presente un alto grado de fracturación será un medio ideal para que esos gases creados por la voladura se escapen por la red de fisuras, lo que nos provocaría una pérdida de potencia y no conseguir el objetivo de fragmentar la roca, dando origen a repiés y grandes bloques.

La presencia de agua es otro factor importante a la hora de elegir un explosivo, es un elemento que si no lo tenemos en cuenta y escogemos un explosivo no resistente al agua tendremos problemas para incluso que la voladura pueda dispararse.

Pero no todo es inmodificable en el diseño y ejecución de voladuras, ya que como especialistas en el tema si podemos actuar en parámetros de diseño y en la selección de explosivos.

 

Parámetros controlables

Cuando queremos diseñar una voladura, podemos actuar sobre determinados parámetros que paso a detallar a continuación:

  1. Piedra (Burden): Es la distancia a la cara libre es un parámetro muy importante condicionado por el tipo de roca, el diámetro y el tipo de explosivo, como se puede ver excepto el tipo de roca los demás parámetros los podemos alterar o elegir. Una piedra muy corta o cercana a la cara libre puede dar origen a proyecciones por ello se podría elegir una piedra de mayor longitud pero recordando que es un parámetro que guarda relación con el diámetro de perforación y están muy relacionados.
  2. Índice de rigidez: relación altura de banco piedra (H/B) cuando es un valor alto, normalmente superior a 3 el desplazamiento y la trituración de la roca es fácil, en el caso de valores cercanos a 1 se pueden obtener malos resultaos, con repiés y grandes tamaños (siempre que nuestro objetivo no sea producir escollera).
  3. Espaciamiento: Es la distancia entre barrenos de una misma fila, un parámetro relacionado con la piedra. Un espaciamiento corto implica exceso de trituración de la roca y exceso de tamaños en el tramo de la piedra. Espaciamientos altos implican un mal aprovechamiento de la energía del explosivo con la aparición de sobre tamaños.
  4. Retacado: uno de los elemento más importantes de una voladura, cuando el barreno ya está lleno de explosivo es conveniente cerrarlo o taponarlo con los detritus de la perforación o con algún material arcilloso que compacte bien, que sea inerte y la longitud dependerá de muchos factores pero del 20% al 30% de la longitud el barreno. Es un parámetro que podemos y debemos ejecutar bien, sin excusas. Un mal retacado hace que toda o gran parte de la energía del explosivo se escape por el barreno, perdiendo rendimiento y obteniendo una fragmentación muy irregular, tal vez con sobre tamaños en la parte superior de la voladura y algo más triturada en la zonas del pie debido a la presencia de la carga de fondo.

 

Además de todos los parámetros comentados anteriormente, se pueden añadir la Sobreexcavación para poder asegurar una buena fragmentación en las zonas de pie de banco.

No se debe olvidar que la elección del explosivo es otro parámetro que podemos controlar y modificar a nuestro gusto.

Hoy en día existe una gran variedad de explosivos en el mercado y las empresas proveedoras ofertan una amplia gama para cubrir las necesidades que se pueden presentar en un proyecto, además de ofrecer asesoramiento técnico.

Leyendo los catálogos de estas empresas podemos seleccionar los explosivos adecuados a nuestro tipo de roca, condiciones de trabajo, en el caso de interior los explosivos de seguridad.

Por ejemplo en el caso de tener que trabajar con agua no elegiríamos un anfo a no ser que lo tengamos pensado encartuchar y podríamos seleccionar otro tipo, un hidrogel, una emulsión.

También la elección del explosivo está condicionada por las características geológicas de la roca, rocas más blandas o más duras requieren el uso de explosivos con distintas velocidades de detonación en función del resultado que estemos buscando.

Como conclusión decir que siempre tendremos la opción de interactuar sobre el diseño de nuestra voladura con los parámetros modificables que se han comentado a pesar que los inmodificables siempre estén presentes, hoy en día con las grandes herramienta disponibles tanto de medios como de software y la experiencia podremos diseñar una voladura con una alto rendimiento y con los objetivos deseados de proyecto.

 

Enlaces de interés:

https://www.orica.com/
https://www.maxamcorp.com/
https://cuadernodegeotecnia.wordpress.com/
https://efee.eu/
https://miningandblasting.wordpress.com/

 

Autor: Alfonso Gutiérrez Gómez, docente del Máster en Minería: Planificación y Gestión de Minas y Operaciones Mineras de EADIC

 

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