Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Construcción Civil
“REMOCIÓN DE ROCAS CON EXPLOSIVOS, PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS.”
Tesis para optar al título de Ingeniero Constructor Profesor Patrocinante: Sr. Adolfo Montiel Mancilla. Ingeniero Constructor
Germán Odlanier Salazar Rubilar Valdivia, Chile 2005
A quienes siempre me han apoyado, mi familia. A ti papá, porque eres mi ejemplo y eres fuente de sabiduría. A ti mamá, por tu constante e incansable entrega de fuerzas y optimismo. A ti Pablo, por tu incondicional amistad. Porque siempre han creído en mi, esto es para ustedes.
A ti Sabina, por darme el tesoro más hermoso
del
mundo,
que
juntos
cuidaremos siempre, nuestro Benjamín. Por estar siempre a mi lado y hacer de esta etapa, la más bella de mi vida.
INDICE
CAPITULO I
1
1.0.
De las rocas
2
1.1.
Generalidades
2
1.2.
Definición de roca
2
1.3.
Tipos de rocas
3
1.3.1.
Rocas ígneas
4
1.3.1.1.
Reconocimiento de las rocas ígneas
5
1.3.1.1.1.
Reconocimiento por textura
5
1.3.1.1.1.1.
Tipo de textura de las rocas ígneas
6
1.3.1.1.2.
Reconocimiento según la composición mineral
7
1.3.1.1.2.1.
Rocas félsicas o granitos
7
1.3.1.1.2.1.1.
Tipos de rocas félsicas o granitos
8
1.3.1.1.2.2.
Rocas Intermedias (andesíticas)
8
1.3.1.1.2.2.1.
Tipos de rocas intermedias
8
1.3.1.1.2.3.
Rocas máficas o basálticas
9
1.3.1.1.2.3.1.
Tipos de rocas máficas o basalticas
9
1.3.2.
Rocas sedimentarias
9
1.3.2.1.
Formación de las rocas sedimentarias
10
1.3.2.1.1.
Proceso de meteorización
10
1.3.2.2.
Clasificación de las rocas sedimentarias
11
1.3.2.2.1.
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
11
1.3.2.2.2.
Rocas sedimentarias químicas
12
1.3.2.2.3.
Rocas sedimentarias organógenas
12
1.3.3.
Rocas metamórficas
13
1.3.3.1.
Factores que contribuyen al metamorfismo
13
1.3.3.2.
Tipos de metamorfismo
1.3.3.2.1.
Clasificación según principales parámetros
13
metamórficos
13
1.3.3.2.2.
Clasificación según posición geológica
14
1.3.3.3.
Texturas de rocas metamórficas
14
1.3.3.4.
Tipos de rocas metamórficas
15
1.3.3.4.1.
Foliadas
15
1.3.3.4.2.
No foliadas
15
1.4.
Propiedades de las rocas
16
CAPITULO II
18
2.0.
De los métodos, tipos y equipos de perforación
19
2.1.
Generalidades
19
2.2.
Fluidos de perforación
20
2.2.1.
Tipos de fluidos
20
2.2.1.1.
Fluido barredor en base a agua
21
2.2.1.2.
Fluido barredor en base a aire
22
2.3.
Compresores
22
2.3.1.
Tipos de compresores
22
2.4.
Perforación según tipo de energía
23
2.5.
Métodos para la perforación de rocas
24
2.5.1.
Componentes de la perforación mediante energía mecánica
24
2.5.2.
Clasificación de las perforaciones
25
2.5.2.1.
Según el método mecánico de perforación
25
2.5.2.1.1.
Perforación rotopercutiva
25
2.5.2.2.
Según el tipo de maquinaria
26
2.5.2.2.1.
Perforación manual
26
2.5.2.2.2.
Perforación mecanizada
26
2.5.2.3.
Según el tipo de trabajo
26
2.5.2.3.1.
Perforación de banqueo
26
2.5.2.3.2.
Perforación de avance de galerías y túneles
27
2.5.2.3.3.
Perforación de producción
27
2.5.2.3.4.
Perforación de chimeneas y piques
27
2.5.2.3.5.
Perforación con recubrimiento
27
2.5.2.3.6.
Perforación con sostenimiento de rocas
28
2.6.
Equipos de perforación
28
2.6.1.
Perforación manual
28
2.6.1.1.
Perforación manual con martillo en cabeza
28
2.6.1.2.
Perforadoras neumáticas
29
2.6.1.2.1.
Accesorios
29
2.6.1.2.1.1.
Empujadores
29
2.6.1.2.1.2.
Barrenas integrales
30
2.6.1.2.2.
Características principales
30
2.6.2.
Perforación mecanizada
31
2.6.2.1.
Perforadoras hidráulicas con martillo en cabeza
31
2.6.2.2.
Accesorios de equipos mecanizados
34
2.6.2.2.1.
Deslizaderas
34
2.6.2.2.1.1.
Deslizaderas de cadena
34
2.6.2.2.1.2.
Deslizaderas de tornillo
34
2.6.2.2.1.3.
Deslizaderas hidráulicas
35
2.6.2.2.2.
Sarta de perforación
35
2.6.2.2.2.1.
Adaptadores de culata
36
2.6.2.2.2.2.
Manguitos o coplas
36
2.6.2.2.2.3.
Barras de extensión
CAPITULO III
36
39
3.0.
De los explosivos y accesorios
40
3.1.
Generalidades
40
3.2.
Características generales de los explosivos
40
3.2.1.
Estabilidad química
41
3.2.2.
Sensibilidad
41
3.2.2.1.
Sensibilidad al detonador
42
3.2.2.2.
Sensibilidad a la onda explosiva
42
3.2.2.3.
Sensibilidad al choque
43
3.2.2.4.
Sensibilidad al roce
43
3.2.3.
Velocidad de detonación
43
3.2.4.
Potencia explosiva
44
3.2.5.
Densidad de encartuchado
44
3.2.6.
Resistencia al agua
45
3.2.6.1.
Resistencia al contacto con el agua
45
3.2.6.2.
Resistencia a la humedad
45
3.2.6.3.
Resistencia al agua bajo presión de la misma
46
3.2.7.
Humos
46
3.3.
Explosivos comerciales
46
3.3.1.
Explosivos con nitroglicerina
47
3.3.2.
Explosivos sin nitroglicerina
47
3.3.3.
Dinamitas
47
3.3.3.1.
Clases de dinamita
48
3.3.3.1.1.
Gomas
48
3.3.3.1.2.
Gomas especiales
48
3.4.
Agente explosivo de baja densidad: anfo, nafo, nagolitas
49
3.4.1.
Características más importantes de los anfos
49
3.4.2.
Características intrínsecas y extrínsecas
50
3.4.2.1.
Características intrínsecas
50
3.4.2.1.1.
Tamaño y tipo de grano
50
3.4.2.1.2.
Contenido en fuel- oil
51
3.4.2.1.3.
Contenido de agua
52
3.4.2.1.4.
Sensibilidad
52
3.4.2.2.
Factores externos
53
3.4.2.2.1.
Densidad de carga
53
3.4.2.2.2.
Diámetro de la carga
54
3.4.3.
Acelerar el anfo a grandes velocidades de detonación
56
3.5.
Hidrogeles (Slurries).
57
3.6.
Accesorios de voladuras. Riesgos en su manipulación. Aplicaciones
61
3.6.1.
Detonadores eléctricos. Descripción
61
3.6.1.1.
Clasificación de detonadores eléctricos
63
3.6.1.1.1.
Por su retardo en la detonación
63
3.6.1.1.1.1.
Detonadores instantáneos
63
3.6.1.1.1.2.
Detonadores de retardo de medio segundo
63
3.6.1.1.1.3.
Detonadores de micro-retardo de 20 a 30 Milisegundos
64
3.6.1.1.2.
Por su sensibilidad eléctrica
66
3.6.1.1.2.1.
Riesgos de iniciación de detonadores eléctricos por electricidad estática
67
3.6.1.1.2.1.1.-
Encendido de un detonador por descarga de un cuerpo cargado
67
3.6.1.1.2.1.2.
Iniciación por descarga eléctrica
68
3.6.1.1.2.1.3.
Iniciación fortuita de los detonadores por proximidad de líneas de transporte de energía
69
3.6.1.1.2.1.4.
Iniciación por acción galvánica
69
3.6.1.1.2.1.5.
Emisoras de radio
70
3.6.1.1.2.1.6.
Tormenta con aparato eléctrico
70
3.6.1.1.3.
Por su aplicación
70
3.6.1.2.
Tendencias actuales sobre fabricación de detonadores
3.6.1.3.
70
Pega eléctrica. aparatos de iniciación y control de las voladuras
71
3.6.1.3.1.
Por conexión a una red de energía eléctrica
72
3.6.1.3.2.
Empleo de baterías de acumuladores. cc.
72
3.6.1.3.3.
Empleo de explosores
73
3.6.1.3.3.1.
Explosores de dinamo
73
3.6.1.3.3.2.
Explosores de condensador
73
3.6.1.4.
Circuito eléctrico. Conexiones de los detonadores
74
3.6.1.4.1.
Conexión en serie
74
3.6.1.4.2.
Conexión en paralelo
75
3.6.1.4.3.
Conexión serie – paralelo
76
CAPITULO IV 4.0.
4.1.
77 De los equipos utilizados en la construcción de los últimos tramos de la carretera austral
78
Generalidades
78
4.2
Descripción de los equipos utilizados en la subjefatura zonal del cuerpo militar del trabajo de Coyhaique
78
4.2.1.
Perforadora neumática
79
4.2.1.1.
Especificaciones técnicas de pesos
80
4.2.1.2.
Especificaciones técnicas de prestaciones
80
4.2.1.3.
Especificaciones técnicas de sistema hidráulico
81
4.2.1.4.
Especificaciones técnicas del martillo neumático
82
4.2.1.5.
Especificaciones técnicas del colector de polvo
82
4.2.1.6.
Especificaciones técnicas del cabrestante neumático
83
4.2.2.
Perforadora hidráulica
83
4.2.2.1.
Descripción técnica martillo hidráulico
84
4.2.2.2.
Descripción técnica corredera y cambiador de varillas
84
4.2.2.3.
Descripción técnica brazo articulado
85
4.2.2.4.
Descripción técnica portador
85
4.2.2.5.
Descripción técnica grupo de potencia
86
4.2.2.6.
Descripción técnica sistema hidráulico
87
4.2.2.7.
Descripción técnica sistema de control
87
4.2.2.8.
Descripción técnica cabina
88
4.2.2.9.
Descripción técnica captador de polvo
88
4.2.2.10.
Descripción técnica cabrestante
89
4.3.
Principales diferencias entre las perforadoras hidráulicas y neumáticas
CAPITULO V
89
91
5.0
De la comparación de los rendimientos y costos asociados en el empleo de equipos hidráulicos y neumáticos
92
5.1
Generalidades
92
5.2.
Variables determinantes en los rendimientos
92
5.3.
Datos de terreno
93
5.4.
Análisis de datos recopilados y comparación
93
5.5.
Análisis comparativo de variables de perforación
97
5.5.1.
De los operadores
97
5.5.2.
Del tipo de roca
98
5.5.3.
Del tipo de corte
99
5.5.4.
Del tipo de perforación
99
5.6.
Análisis comparativo de equipos de perforación
100
5.7.
Análisis de costos
100
5.7.1.
Costos de operación
101
5.7.1.1.
Operador
101
5.7.1.2.
Combustible y lubricantes
103
5.8.
Costos de mantenimiento
103
CAPITULO VI 6.0
105 De la descripción del proceso de fractura con explosivos dentro de una perforación
106
6.1
Generalidades
106
6.2.
Conceptos físicos
107
6.2.1.
Trabajo
107
6.2.2.
Potencia
107
6.2.3.
Energía
108
6.2.4.
Presión
108
6.3.
Características prácticas de los explosivos
109
6.3.1.
Potencia relativa
109
6.3.1.1.
Prueba de traulz
110
6.3.2.
Poder rompedor (brisance)
110
6.3.2.1.
Método de ensayo
111
6.3.3.
Densidad
111
6.3.4.
Velocidad de detonación
111
6.3.5.
Aptitud a la transmisión
112
6.3.6.
Sensibilidad
112
6.3.7.
Estabilidad
112
6.3.8.
Presión de detonación
113
6.3.9.
Volumen normal de gases
113
6.3.10.
Resistencia al agua
113
6.4.
Proceso de fracturación de la roca
114
6.4.1.
Diagrama del proceso
114
6.5.
Consideraciones para una faena de perforación
117
CAPITULO VII 7.0.
121 De la descripción y utilización de algunos diseños de disparo en tronaduras de superficie
122
7.1.
Generalidades
122
7.2.
Proceso de tronaduras en banco
122
7.3.
Variables controlables en las tronaduras
125
7.4.
Obtención analítica de los variables mas
7.4.1.
significantes
126
Burdel nominal
126
7.4.2.
Burdel máximo teórico
127
7.4.3.
Burdel practico
127
7.4.4.
Sobreperforación
127
7.4.5.
Longitud de un barreno en pendiente
128
7.4.6.
Espaciamiento
128
7.4.7.
Retacado
129
7.4.8.
Carga de fondo
129
7.4.9.
Carga de columna
129
7.5.
Ejemplo de planeación
129
7.5.1.
Burden máximo
130
7.5.2.
Burden práctico
130
7.5.3.
Sobreperforación
130
7.5.4.
Longitud del barreno
131
7.5.5.
Espaciamiento
131
7.5.6.
Retacado
131
7.5.7.
Longitud carga de fondo
131
7.5.8.
Longitud carga de columna
131
7.5.9.
Resumen de resultados
132
7.5.10.
Diseño de las cargas
132
7.5.11.
Consumo específico
133
7.6.
Ejemplos de diagramas de tronaduras
135
CAPITULO VIII 8.0.
137 De la presentación y descripción de la reglamentación y leyes vigentes que regulan el transporte, manipulación, almacenamiento y utilización de explosivos en faenas de obras civiles
138
8.1.
Generalidades
8.2.
Ley 17.798 y su reglamento complementario
138
sobre control de armas y explosivos
138
8.3.
De los consumidores de explosivos
139
8.3.1.
Cartilla de instrucciones de “aspectos reglamentarios referidos a consumidores habituales de explosivos y polvorines”
139
8.4.
De las instalaciones para almacenar explosivos
140
8.5.
De las medidas de seguridad
141
8.6.
Del transporte
142
8.6.1.
Normas y equipamiento del transporte terrestre en camiones y otros
8.6.2.
143
Normas para la carga, acondicionamiento, estiba, descarga y manipulación
144
8.6.3.
Normas para la circulación y estacionamiento
144
8.6.4.
De las personas que participan en las operaciones de transporte
145
8.6.4.1.
Obligaciones del transportista
145
8.7.
Del transporte marítimo, fluvial o lacustre
146
CONCLUSIONES
148
ANEXOS
150
ANEXO Nº 1
Ficha de terreno e indicaciones para registrar datos de rendimientos de maquinaria de perforación
151
ANEXO Nº 2
Datos de rendimientos de maquinaria de perforación ordenados en ficha de terreno
155
ANEXO Nº 3
Análisis de densidades
175
ANEXO Nº 4
Resumen de los gastos asumidos durante el año 2004, en el mantenimiento de los equipos Tamrock, Rocdrill y Compresores
ANEXO Nº 5
177
Apoyo fotográfico de equipos, diagramas de disparo, tronaduras, remoción de rocas y cortes en roca
BIBLIOGRAFIA
182
193
RESUMEN
La presente tesis resulta una herramienta de apoyo teórico en lo que respecta a trabajos de remoción de rocas con la ayuda de explosivos, para la construcción de caminos. Se presentan en distintos capítulos los aspectos fundamentales de los cuales se debe tener conocimiento antes de comenzar una faena de remoción de rocas con explosivos. Se hace alcance a los aspectos secundarios de los trabajos de tronaduras y remoción de rocas, tales como: el almacenamiento, el transporte y la manipulación de los explosivos.
SUMMARY
The present thesis is a tool from theoretical support with regard to works of rock removal with the aid of explosives, for the road construction. The fundamental aspects appear in different chapters of which knowledge is due to have before beginning a task of rock removal with explosives. One becomes reach to the secondary aspects of the works of thunders-storms and rock removal, such as: the storage, the transport and the manipulation of the explosives.
INTRODUCCION
La eficiencia de una empresa no se mide en lo abstracto sino en relación con el mercado en el que participa. El mercado es el que determina todas las variables que inciden en su éxito o fracaso. En consecuencia el mercado es el que determina lo que la empresa debe hacer. Según lo antes señalado, resulta primordial para una empresa ser eficiente en el desempeño de sus propósitos. Entendemos por eficiencia, la capacidad de lograr un fin, utilizando para ello, los medios disponibles de manera optima. Las empresas que se dedican a la construcción de caminos, no están ajenas a lo antes descrito, por lo mismo, una herramienta que permite dar un uso optimo de sus propios medios, es el acabado conocimiento que los aspectos relacionados con la tarea a desempeñar.
En la construcción de caminos, se destaca la remoción de rocas con explosivos, por ser una tarea que involucra conocimiento especializado, por lo mismo es uno de los ítems de mayor costo en lo que respecta a precios unitarios. Las cantidades exactas de rocas existentes en un camino proyectado, son desconocidas, por este motivo, será siempre un ítem de cubos ajustables. Este aspecto hace que la excavación en roca posea la singularidad de poder convertirse, en una partida cuantiosamente favorable para un contratista, que tenga un conocimiento cabal de la materia y por lo mismo sea eficiente en el
desempeño de esta, puesto que estará sujeto a que en la construcción del camino aparezca mas roca de lo estimado; ahora esta situación, también podría tornarse completamente desfavorable para un contratista que desconozca la materia. En base a esto se justifica la importancia que se le atribuye al conocimiento de la remoción de rocas mediante el uso de explosivos.
1
CAPITULO I
ROCAS
2
1.0
DE LAS ROCAS
1.1.- GENERALIDADES
El conocimiento del tipo de roca resulta un factor fundamental en el desarrollo de una faena de remoción de rocas, las cuales previamente han sido trituradas por medio del uso de explosivos. La densidad de una roca así como también su dureza serán indicadores que nos permitirán decidir con respecto al tipo de equipo apropiado con el cual atacaremos la roca a remover; sin el riesgo de errar en esta determinación, lo cual traería consigo consecuencias nefastas para el desarrollo de la faena, en perdidas de tiempo y estas traducidas a perdidas monetarias.
1.2.- DEFINICION DE ROCA
Una roca es un compuesto heterogéneo, formado por un agregado de dos o más minerales, y se puede encontrar en estado sólido o en estado líquido. En base a lo anteriormente señalado podemos decir que tanto la arena como el petróleo son rocas, aunque este último se encuentre en estado líquido. Una roca puede estar formada de un solo tipo de mineral (roca monominerálica) como es el caso de la piedra caliza (compuesta de calcita), y de la arenisca pura (compuesta de cuarzo). También una roca puede estar compuesta de varios tipos de minerales, (roca poliminerálica) como es el caso del granito -compuesto principalmente de cuarzo-, feldespato, mica y otros minerales en menor cantidad como anfíbol, circón.
apatita y
3
Podemos sintetizar diciendo, que las rocas serán caracterizadas según la composición química de los minerales que la forman y de las condiciones que dominaron durante su génesis.
1.3.- TIPOS DE ROCAS
A pesar de que en la mayoría de las veces las rocas nos representan cuerpos sólidos, indestructibles e indeformables, estos cuerpos se encuentran sometidos a un proceso de constante transformación. Este proceso se conoce como Ciclo Geológico. En la presente ilustración se muestra la interacción entre los procesos que tienen lugar tanto en la superficie terrestre y que dan origen a los diferentes tipos de rocas. Se puede observar que a través de procesos como la sedimentación, la meteorización, la erosión o el transporte entre otros, se crea un vínculo entre los distintos tipos de rocas. Serán los procesos señalados e ilustrados los cuales explican las continuas transformaciones.
Figura 1.a.- Ciclo Geológico
4
En general, de acuerdo al origen se pueden distinguir tres grupos de rocas, aunque en ellos se pueden definir subcategorías.
Figura 1.b.- Subcategorías de las Rocas
Las rocas ígneas se forman cuando el magma, o roca fundida al interior de la tierra, se enfría y se solidifica. Las rocas sedimentarias se forman cuando los sedimentos (materiales depositados) se comprimen y cementan en un proceso llamado litificación. Las rocas metamórficas se forman cuando los diferentes tipos de roca (sedimentarias, ígneas e incluso las metamórficas) sufren cambios físicos, químicos o
mineralógicos
debido
a
la
acción
de
la
temperatura
y/o
presión.
1.3.1.- ROCAS IGNEAS
La formación o constitución de las rocas ígneas se produce por el efecto de enfriamiento al que se ve afectado el magma o roca fundida que se encuentra al interior de la tierra y que es liberada en procesos propios de la naturaleza, tales como las erupciones volcánicas. En una erupción volcánica, se produce una fuerte liberación de magma, el cual se distribuye en una cantidad capaz de subir a la corteza terrestre y en otra que no lo logra y permanece en las vías de salida.
5
El magma que salió y se situó en la sobre la superficie terrestre se ve afectado por un brusco cambio de temperatura, este fenómeno produce una solidificación repentina del magma, dando de este modo lugar a las piedras volcánicas. La cantidad de magma que permanece en las vías de salida también se ve afectado por un cierto enfriamiento, en menor escala que el que se sitúa en la superficie, sin embargo, de igual modo se ve afecto al proceso de solidificación aunque de manera mas paulatina, dando de este modo origen a las rocas subvolcanicas.
1.3.1.1.- RECONOCIMIENTO DE LAS ROCAS IGNEAS
El reconocimiento del tipo de roca a atacar es un factor que levanta enorme importancia, por lo mismo, indicaremos alguno métodos de reconocimiento tanto visual como por medio de la textura.
1.3.1.1.1.- RECONOCIMIENTO POR TEXTURA
Al realizar el recorrido por la roca a remover, debemos ser detallistas y observadores, pues serán los pequeños granitos que componen la roca, quienes nos acusen el tipo de roca. En condiciones que no sea posible observar los granitos, ordenaremos picar levemente la roca, con la finalidad de remover un poco de corteza pétrea y poder observar con claridad
6
Figura 1.c.- Textura de las rocas Ígneas
Básicamente, son los siguientes factores los que determinan el tamaño de los cristales: 1. Velocidad de enfriamiento del magma 2. Cantidad de sílice presente en el magma 3. Cantidad de gases disueltos en el magma
1.3.1.1.1.1.- TIPO DE TEXTURA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
1. Afanítica
:
Rocas de grano fino
2. Fanerítica
:
Rocas de grano grueso
3. Porfídica
:
Rocas de grano fino y grueso
4. Vítrea
:
Rocas de cristales desordenados
5. Piroclástica :
Rocas formadas por fragmentos de roca y otros materiales de erupciones
6. Pegmatítica :
Rocas de grano muy grueso
7
1.3.1.1.2.- RECONOCIMIENTO SEGÚN LA COMPOSICION MINERAL
Es el silicato y cuarzo los minerales que principalmente constituyen las rocas magmáticas, incluso estas pueden estar constituidas únicamente por minerales de silicato, en donde el oxido de silito (Si O2), figura como componente dominante. El porcentaje restante de minerales que componen las rocas magmáticas, equivalentes al 10%, lo constituyen Óxidos de Fe (Fe O2), y de Ti (Ti O2) y en concentraciones aún menores, fosfatos de Calcio y otros minerales.
Figura 1.d.- Composición Mineral de las rocas Ígneas
1.3.1.1.2.1.- ROCAS FÉLSICAS O GRANITOS
Las rocas ígneas de composición granítica son aquellas donde predominan los minerales feldespato potásico y cuarzo. Las rocas graníticas forman familias de rocas las que tienen características específicas que permiten su reconocimiento.
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1.3.1.1.2.1.1.- TIPOS DE ROCAS FÉLSICAS O GRANITOS
1. Granito
:
Textura fanerítica, con cristales de cuarzo, de forma esférica y cristales de feldespato más rectangulares que esféricos.
2. Riolita
:
Suele tener textura afanítica y contener fragmentos vítreos y huecos
3. Obsidiana
:
Roca vítrea
4. Pumicita
:
Roca de textura vítrea que suele flotar en el agua ya que es muy porosa
1.3.1.1.2.2.- ROCAS INTERMEDIAS (ANDESÍTICAS)
El proceso conocido como La Serie de Bowen corresponde a la sucesión de reacciones químicas que pueden producirse durante la cristalización fraccionada de un magma, este fenómeno genera otros minerales. Las rocas ígneas intermedias son rocas volcánicas que contienen minerales que se encuentran cerca de la mitad de la serie de Bowen.
1.3.1.1.2.2.1.- TIPOS DE ROCAS INTERMEDIAS
1. Andesita
:
Puede tener grano fino, si bien es frecuente que muestre una textura porfídica.
2. Diorita
:
De grano grueso. Su aspecto es similar al granito gris, debido a la ausencia de cristales de cuarzo visibles.
9
1.3.1.1.2.3.- ROCAS MÁFICAS O BASÁLTICAS
Los primeros minerales que cristalizan (olivino, piroxeno y plagioclasa) poseen un alto contenido en hierro, magnesio o calcio y un bajo contenido en sílice. El basalto es una roca común que tiene esta composición mineral, por lo que el término basáltico se utiliza a menudo para describir cualquier roca que tenga una composición mineral similar. Además, por tener un alto porcentaje de minerales ferromagnesianos,
también
se
denominan
rocas
máficas.
Por su contenido en hierro, las rocas máficas son normalmente más oscuras y densas que otras ígneas que se encuentran en la superficie de la Tierra.
1.3.1.1.2.3.1.- TIPOS DE ROCAS MÁFICAS O BASALTICAS
1. Basalto
:
De grano fino, también puede ser porfídica. Va de verde oscuro a negro.
2. Gabro
:
Grano medio, al igual que el basalto, también es de color verde muy oscuro a negro
1.3.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias, tal como su nombre lo indica, se forman a partir de sedimentos, es decir, a partir de los materiales que se obtienen producto de la destrucción de rocas sólidas. Representan más del 75 % de las rocas que se encuentran en la corteza terrestre. Los procesos sedimentarios son fenómenos complejos que dependen de muchos factores como son el clima (temperatura y precipitaciones) y las características de la roca (dureza, resistencia a la meteorización, composición mineral, porosidad, desgaste estructural, entre otras).
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1.3.2.1.- FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
El siguiente esquema representa los procesos de formación de las rocas sedimentarias:
Figura 1.e.- Proceso de Formación de las Rocas Sedimentarias
1.3.2.1.1.- PROCESO DE METEORIZACIÓN
Este proceso se caracteriza por la destrucción de rocas sólidas, debido a la acción de fuerzas químicas, físicas o biológicas. Podemos señalar tres tipos de meteorización
1. Meteorización mecánica
:
Este proceso depende de fuerzas que se ejercen sobre las superficies de las rocas.
11
2. Meteorización química
:
Incluye
todos
naturaleza
los
procesos
de
química, como son la
oxidación, la reducción e hidrólisis. 3. Meteorización orgánica biológica :
Los microorganismos (bacterias) y la microflora que se desarrollan sobre las rocas liberan ácidos en el ambiente como parte de su metabolismo, los que tienen efectos sobre las rocas.
La inclusión de los procesos físico-químicos que ocurren
dentro de un
sedimento se conoce como Diagénesis. Los cambios que produce esta inclusión de procesos tienen en principio lugar en la superficie del sedimento, sin embargo, algunos cambios diagenéticos tienen lugar debajo de la superficie donde la conexión con los depósitos medios es restringida, siguiendo el desarrollo local del ambiente químico dentro de los poros producidos por el agua.
1.3.2.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias se pueden distinguir los siguientes grupos:
1.
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
2.
Rocas sedimentarias químicas
3.
Rocas sedimentarias organógenas
1.3.2.2.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS O CLÁSTICAS
12
La erosión de rocas genera fragmentos, estos junto a diferentes minerales y que a lo largo del tiempo han sido transportados por diferentes agentes tales como el agua, el viento o el hielo y que finalmente logran almacenarse, son los constituyentes de las rocas sedimentarias detríticas o clásticas. Cabe destacar que las rocas sedimentarias se componen de clastos y minerales, siendo las propiedades de los clastos, quienes reflejan la historia y el ambiente donde se desarrolló la roca, dentro de las propiedades señalamos el tamaño del clasto, siendo este quien nos indicara los distintos tipos de sedimentos, los que forman diferentes tipos de suelos
1.3.2.2.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS
Las precipitaciones de los productos disueltos por la erosión y que han sido transportados por los ríos hacia el mar o hacia los lagos, son quienes dar origen a la formación de las rocas de sedimentación química, estas precipitaciones pueden producirse por la influencia de seres vivos o por procesos puramente químicos. Las rocas sedimentarias se clasifican principalmente según su composición química o mineral. 1.
Carbonatos
2.
Evaporitas
1.3.2.2.3.- ROCAS SEDIMENTARIAS ORGANÓGENAS
En su mayoría básicamente están formadas por acumulaciones de restos de seres vivos. Si lo que más abunda son caparazones, se denominan calizas organógenas, pues su composición y el cemento son calcáreos. Los restos de seres vivos deben predominar en la roca, en caso contrario sería una caliza con fósiles.
13
1.3.3.- ROCAS METAMORFICAS
El metamorfismo es un proceso por el cual las rocas ven alterada su mineralogía, textura y estructura interna, esto se debe fundamentalmente, a fuentes externas de calor, presión y la introducción de sustancias químicas nuevas El metamorfismo, es un proceso que tiene lugar en zonas profundas de la tierra, motivo por el cual no puede existir una observación directa del desarrollo de este fenómeno, sin embargo en esta como en otras materias, se han desarrollado diversas técnicas para conocer bajo que condiciones se forman estas rocas.
1.3.3.1.- FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL METAMORFISMO
1. Temperatura
:
Proporciona la energía que impulsa los cambios químicos que resultan en la recristalización de los minerales.
2.
Presión
:
Aumenta con la profundidad. Las rocas están sometidas a esfuerzos producto de la carga que tienen encima.
3.
Fluidos químicos
:
Ayudan
a
los
procesos
metamórficos.
Generalmente el fluido consiste en agua con iones en solución.
1.3.3.2.-
TIPOS DE METAMORFISMO
1.3.3.2.1.- CLASIFICACIÓN SEGÚN PRINCIPALES PARÁMETROS METAMÓRFICOS
14
1. Metamorfismo térmico
:
El
factor
predominante
es
la
temperatura. 2. Metamorfismo dinámico
:
La presión es el factor predominante, ya sea litostática -por el peso de las rocas
superiores-
sobreyacente
o
o
por
esfuerzo
carga elástico
(estrés). 3. Metamorfismo termo-dinámico :
Se basa en efectos térmicos y de presión.
Generalmente
ocurre
en
cinturones orogénicos a lo largo de los bordes
de
placas
convergentes.
1.3.3.2.2.- CLASIFICACIÓN SEGÚN POSICIÓN GEOLÓGICA
1. Metamorfismo de contacto
:
Ocurre en la vecindad de una intrusiva ígnea y resulta de efectos térmicos.
2. Metamorfismo por ondas de choque
:
Se
caracteriza
por
condiciones
de
temperatura y presión extremadamente altas. 3. La catáclasis
:
Se caracteriza por la deformación de la roca sin gran influencia de efectos térmicos.
1.3.3.3.- TEXTURAS DE ROCAS METAMÓRFICAS
15
1. Foliadas
:
Se produce una textura foliada siempre que los minerales y las características estructurales de una roca metamórfica se vean forzados a un alineamiento paralelo.
2. No foliadas
:
En rocas metamórficas compuestas sólo de un mineral, cuyos cristales se caracterizan por tener un hábito equidimensional, no es posible apreciar la foliación a simple vista.
1.3.3.4.- TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS
1.3.3.4.1.- FOLIADAS
1. Pizarra
:
Roca foliada de grano muy fino compuesta por pequeños cristales de mica.
2. Filita
:
Puede distinguirse de la pizarra por su brillo satinado.
3. Esquisto
:
Muy foliada, que puede romperse con facilidad en pequeñas lacas o láminas.
4. Gneis
:
Contienen fundamentalmente minerales alargados y granulares (en oposición a los planares).
1.3.3.4.2.- NO FOLIADAS
1. Mármol
:
El mármol puro es blanco y se compone esencialmente de calcita.
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2. Cuarcita
:
Es normalmente blanca, pero los óxidos de hierro pueden producir tintes rojizos o rosados.
1.4.- PROPIEDADES DE LAS ROCAS
Serán las propiedades físicas de las rocas, quienes nos señalen los procedimientos de perforación conjunto a los equipos y/o herramientas apropiadas para el desarrollo de la faena.
1. Dureza
:
Oposición de una capa superficial a la penetración de otro cuerpo más duro. La dureza de una roca depende de la composición de los granos minerales constituyentes, de la porosidad de la roca, del grado de humedad, etc.
2. Resistencia
:
La resistencia mecánica de una roca es la propiedad de oponerse a su destrucción frente a una carga exterior, estática o dinámica. Las rocas oponen una resistencia máxima a la compresión, y comúnmente la resistencia a la tracción no pasa del 10% al 15% de la resistencia a la compresión. La resistencia de las rocas depende fundamentalmente de su composición mineralógica. Entre los minerales integrantes se destaca la presencia del cuarzo, que es el más sólido de los minerales. Las rocas con presencia de cuarzo presentan una resistencia a la compresión que supera los 500 MPa, mientras que la calcita tiene una resistencia a la compresión de 10 a 20 MPa. En general, y por este motivo, cuando existe una mayor presencia de
17
cuarzo en una roca la resistencia a la compresión y tracción aumenta. 3. Elasticidad
:
La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas tienen
un
comportamiento
elástico-frágil.
Esta
característica pasa por diferentes estados, hasta llegar a la destrucción cuando se supera el límite de resistencia, llamado límite de elasticidad. 4. Plasticidad
:
Cuando en las rocas se supera el límite de la elasticidad, comienza la deformación plástica. La plasticidad depende de la composición mineral de las rocas, y disminuye con el aumento del contenido de cuarzo, feldespato y otros minerales duros.
5. Abrasividad
:
Es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro durante el proceso de rozamiento.
6. Textura
:
La textura de una roca se refiere a la estructura de los granos minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a través del tamaño de los granos, de la forma, de la porosidad, etc.
7. Estr. Geológ. :
Las propiedades estructurales de los macizos rocosos, como diaclasas y fallas con su rumbo y manteo, pliegues y otras, tienen una influencia directa en el rendimiento de los equipos de carguío, ya que pueden favorecer la fragmentación por fracturamiento preexistente y aumentar con ello el accionamiento para la carga.
18
CAPITULO II MÉTODOS, TIPOS Y EQUIPOS DE PERFORACIÓN
19
2.0
DE LOS METODOS, TIPOS Y EQUIPOS DE PERFORACION
2.1.- GENERALIDADES
La acción de perforar una roca, en general, se puede considerar como una combinación de las siguientes acciones:
1. Percusión
:
Corresponde a los impactos producidos por los golpes del pistón, los que a su vez originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje.
2. Rotación
:
Con el movimiento de rotación se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones.
3. Empuje
:
Corresponde a la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca.
4. Barrido
:
Fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación. La figura 1 representa en forma sencilla la combinación de las cuatro acciones anteriormente descritas.
Los diferentes métodos de perforación se definen en relación al tipo de energía que cierta fuente definida suministre, de este modo, podemos distinguir métodos de perforación mecánicos, hidráulicos y térmicos, entre otros. El siguiente esquema define de manera ilustrativa la combinación de acciones que dan lugar al proceso de perforación.
20
Figura 2.a.- Diagrama de combinación de acciones
2.2.- FLUIDOS DE PERFORACIÓN
En base a lo señalado en el diagrama 2.a, una de las acciones que conforman la perforación, es el barrido. El objetivo principal, que cumple esta acción, es poder evacuar desde el fondo de la perforación los detritos o el material molido producto del vencimiento de la resistencia de la roca y para ello utilizamos fluidos de perforación. Cabe agregar, que el fluido de perforación, cuando se trata de agua, cumple una tarea aledaña y complementaria a la extracción del detrito, pues su temperatura cuantiosamente inferior a la producida por el rozamiento entre el acero y la roca, consigue alargar la vida útil del acero.
2.2.1.- TIPOS DE FLUIDOS
La acción de retirar los detritos del fondo de la roca, es conocida como Barrido, este barrido se aplica en forma de flujo, el cual es uniforme y constante durante perdure la perforación. Este flujo constituido básicamente por agua o aire,
21
según sean las circunstancias en el que se este perforando y la disponibilidad de agua en la faena, es conocido como Fluido Barredor. En caso de ocupar agua, el fluido barredor deberá poseer una velocidad mínima que oscila entre un rango de 0.5 m/s y 1 m/s; en circunstancias de tratarse de un fluido barredor de aire, la velocidad mínima que se deberá emplear para conseguir la extracción de los detritos oscilara entre 15 m/s y 30 m/s. Ambos fluidos (agua o aire) son eficientes en la extracción de los detritos; sin embargo, se debe señalar que la velocidad optima del fluido estará en función de la densidad de la roca, así como del tamaño de los detritos, por este motivo es importante analizar estos factores antes de fijar una velocidad, puesto que de este modo obtendremos una extracción eficiente en la faena de perforación. Al definir si el fluido barredor, será de agua o aire, se debe tener presente que tanto el uno como el otro presentan una serie de ventajas como desventajas; algunas de las cuales se señalan en las siguientes tablas.
2.2.1.1.- FLUIDO BARREDOR EN BASE A AGUA
Ventajas
Desventajas
Excelente comportamiento ante el control del polvo, lo cual vierte gran importancia al tratarse de lugares confinados o con escasa ventilación. Al poseer una temperatura inferior a la generada por convección, entre la roca y el acero, se produce un enfriamiento, que cumple la función de alargar la vida útil de los equipos y/o herramientas
En lugares donde las temperaturas sean inferiores a 0º, se esta en riesgo de sufrir el congelamiento del fluido, por lo cual se recomienda el uso de anticongentes. En lugares donde no exista el recurso, su obtención y almacenamiento, pueden ser factores que encarezcan de manera abrumante la faena de perforación.-
Tabla 2.b.- Ventajas y desventajas del agua como fluido Barrenador
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2.2.1.2.- FLUIDO BARREDOR EN BASE A AIRE
Ventajas
Desventajas
La temperatura ambiental no establece restricciones No involucra costos de transportes; solo se le asocia el costo de los equipos generadores del flujo delgado, uniforme y constante, capaz de retirar el detrito del fondo del barreno
Posee una mayor velocidad de penetración Incrementa cuantiosamente la generación de polvo, lo que se torna critico en rocas que contengas sílice, por esto su aplicación se restringe a lugares abiertos y con una alta ventilación.
Tabla 2.c.- Ventajas y desventajas del aire como fluido Barrenador
2.3.- COMPRESORES
Los compresores, son las unidades capaces de generar el aire comprimido. La selección de un compresor tiene especial relevancia, ya que esta decisión repercute considerablemente en el costo del metro perforado y es relevante en el precio de adquisición de una perforadora, con un porcentaje de entre 15% a un 50% del costo total de adquisición. En la selección de los compresores, además de considerar el modelo o tipo, existen dos características básicas de atender, que son el caudal de aire suministrado y la presión de salida de aire.
2.3.1.- TIPOS DE COMPRESORES
En la actualidad existen dos tipos de compresores: dinámicos y de desplazamiento. 1.
Compresores dinámicos
:
El aumento de presión de aire se consigue mediante la aceleración del
23
aire con un elemento de rotación y la acción posterior de un difusor. A este grupo pertenecen los compresores centrífugos y axiales, que son los más adecuados para grandes caudales y bajas presiones. 2.
Compresores de desplazamiento :
En los utilizados por los equipos de perforación, la elevación de presión de aire se consigue confinado el gas en un espacio cerrado, cuyo volumen se reduce con el movimiento de uno o varios elementos.
Los compresores más empleados en faenas de perforación son los de pistón, cuando estas tienen un carácter de estacionario, y los de tornillo y paletas cuando se trata de compresores portátiles, tanto si están montados sobre la unidad de perforación o remolcados por ésta.
2.4.- PERFORACIÓN SEGUN TIPO DE ENERGÍA
Es el tipo de energía utilizada, ya sea esta mecánica, hidráulica, térmica, etc., lo que diferencia los distintos métodos de perforación de rocas. Actualmente, en la construcción de camino, la perforación de rocas se desarrolla utilizando la energía mecánica.
24
Figura 2.d.- Esquema de perforación según Energía Mecánica
2.5.- MÉTODOS PARA LA PERFORACIÓN DE ROCAS
La energía utilizada en los trabajos de Obras Civiles, así como también en los de minería, es la energía mecánica. Este tipo de energía utiliza diferentes métodos de perforación, así como también distintos componentes.
2.5.1.- COMPONENTES DE LA PERFORACION MEDIANTE ENERGIA MECANICA
Los principales componentes de la perforación mecánica son: 1. Perforadora
:
Fuente generadora de energía mecánica.
2. Varillaje
:
Medio de transmisión de la energía.
3. Broca o bit
:
Elemento que ejerce sobre la roca la energía.
4. Barrido
:
Acción de limpieza y extracción del detrito.
25
2.5.2.- CLASIFICACION DE LAS PERFORACIONES
Existen distintos métodos de perforación mediante el uso de la energía mecánica.
2.5.2.1.- SEGUN EL METODO MECANICO DE PERFORACION
En base a este método podemos señalar la perforación Rotopercutiva.
2.5.2.1.1.- PERFORACIÓN ROTOPERCUTIVA
En este tipo de perforación se emplea la acción combinada de percusión, rotación, empuje y barrido, ya sea en equipos manuales para labores menores (pequeña
minería
y
obras
civiles
de
poca
envergadura)
o
mecanizados
(principalmente en minería subterránea de gran escala), y en obras civiles de gran envergadura, como la construcción de túneles para carreteras. Este sistema corresponde al más clásico de perforación de rocas, utilizado desde el siglo XIX.
Las principales ventajas de este método de perforación son:
1.
Es aplicable a todos los tipos de roca, desde las rocas más blandas hasta las que poseen mayor dureza.
2.
Permite una amplia gama de diámetros de perforación (desde 1" hasta 8").
3.
En el caso de perforación mecanizada, los equipos tienen gran movilidad (puede ser montada la perforadora en camiones).
26
2.5.2.2.- SEGUN EL TIPO DE MAQUINARIA
En función del tipo de maquinaria a utilizar podemos diferenciar dos tipos de perforaciones
2.5.2.2.1.- PERFORACIÓN MANUAL
En este tipo
de perforación se utilizan equipos ligeros operados por
perforistas. Este método se emplea en trabajos de pequeña envergadura, donde principalmente por dimensiones, no es posible usar otras máquinas o no se justifica económicamente su empleo.
2.5.2.2.2.- PERFORACIÓN MECANIZADA
En una perforación
mecanizada, los equipos van montados sobre orugas,
desde donde el operador se sitúa en una cabina, la cual le permite controlar en forma cómoda todos los parámetros de perforación.
2.5.2.3.- SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO
Dependiendo del tipo de trabajo que se deba realizar se podran emplear distintos métodos de perforación.
2.5.2.3.1.- PERFORACIÓN DE BANQUEO
Este tipo de perforación se emplea, en general, para la minería a cielo abierto
27
y para algunos métodos de explotación subterránea, como el hundimiento por subniveles.
2.5.2.3.2.- PERFORACIÓN DE AVANCE DE GALERÍAS Y TÚNELES
Perforaciones preferentemente horizontales
llevadas
a
cabo en
forma
manual o mecanizada. Los equipos y métodos varían según el sistema de explotación, pero por lo general para minería en gran escala subterránea se utilizan los equipos de perforación llamados "jumbo", que poseen desde uno a tres o más brazos de perforación y permiten realizar las labores en forma rápida y automatizada.
2.5.2.3.3.- PERFORACIÓN DE PRODUCCIÓN
Con este nombre se conoce el conjunto de los trabajos de extracción del mineral que se realiza en las explotaciones mineras. Una perforación de producción corresponde a la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que están previamente establecidos.
2.5.2.3.4.- PERFORACIÓN DE CHIMENEAS Y PIQUES
Se trata de las labores verticales, que son muy utilizadas en minería subterránea y en obras civiles. En ellas se emplean métodos de perforación especiales, entre los cuales destacan el Raise Boring y la jaula trepadora Alimak.
2.5.2.3.5.- PERFORACIÓN CON RECUBRIMIENTO
Se utiliza en perforación de pozos de captación de aguas y perforaciones
28
submarinas.
2.5.2.3.6.- PERFORACIÓN CON SOSTENIMIENTO DE ROCAS Este tipo de perforación se utiliza principalmente en labores subterráneas cuando se requiere colocar pernos de anclaje, y se realiza como método de fortificación para dar así estabilidad al macizo rocoso.
2.6.- EQUIPOS DE PERFORACIÓN
En la actualidad existen diferentes tipos de equipos para la perforación de rocas, en su mayoría su elección se basa conforme a las características de la roca a taladrar.
2.6.1.- PERFORACIÓN MANUAL
Es el sistema de perforación más convencional de perforación, utilizado muy frecuentemente para labores puntuales y obras de pequeña escala debido principalmente
a
la
facilidad
en
la
instalación de
la
perforadora y
los
requerimientos mínimos de energía para funcionar (un compresor portátil). Esto permite realizar labores de perforación en zonas de difícil acceso sin que
sea
necesario personal muy experimentado para la operación y mantención de las perforadoras, lo que significa un menor costo por metro perforado.
2.6.1.1.- PERFORACIÓN MANUAL CON MARTILLO EN CABEZA
Este sistema de perforación se puede calificar como el más clásico o convencional, y aunque su empleo por accionamiento se vio limitado por los martillos
29
en fondo y equipos rotativos, la aparición de los martillos hidráulicos en la década de los setenta lo ha hecho resurgir, ampliando su campo de aplicación.
2.6.1.2.- PERFORADORAS NEUMÁTICAS
En este tipo de perforadoras, el martillo es accionado por aire comprimido. Los principales componentes de este sistema son: Cilindro cerrado con una tapa delantera que dispone de una abertura axial donde va colocado el elemento portabarras, así como un dispositivo retenedor de barras de perforación. El pistón, que con su movimiento alternado golpea el vástago o culata a través de la cual se transmite la onda de choque a las barras. La válvula, que regula el paso de aire comprimido en un volumen determinado y de manera alternativa a la parte anterior y posterior del pistón. El mecanismo de rotación, ya sea de barra estriada o de rotación independiente. El sistema de barrido, que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior de las barras.
2.6.1.2.1.- ACCESORIOS
Son elementos que trabajan de manera aledaña a los equipos prestando ciertas utilidades definidas que permiten llevar a cabo la faena de perforación.
2.6.1.2.1.1.- EMPUJADORES
Son los accesorios utilizados para dar el empuje que requiere la perforadora. Básicamente, un empujador consta de dos tubos: uno exterior de aluminio o de un metal ligero y otro interior de acero, el que va unido a la perforadora. El tubo interior actúa como un pistón de doble efecto, controlándose su posición y fuerza de empuje
30
con una válvula que va conectada al circuito de aire comprimido. Esto permite avanzar con la perforación y usar el accionamiento neumático del empujador para el avance respectivo.
2.6.1.2.1.2.- BARRENAS INTEGRALES
Es el conjunto de barras que unen la fuente de energía mecánica (pistón) con la roca mediante el bit. Las barras integrales están constituidas por un culatín que está en contacto directo con el pistón de la perforadora y una barra que va unida a la broca o bit, que es el elemento que está en contacto con la roca. Este dispositivo es el que ejerce el mecanismo de fractura y avance sobre.
2.6.1.2.2.- CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Las longitudes de perforación que se alcanzan mediante este sistema de perforación neumático suelen no superar los 30 m debido a las importantes pérdidas de energía en la transmisión de la onda de choque y desviaciones que tienen lugar en la perforación. El campo de aplicación de las perforadoras neumáticas de martillo en cabeza se ha ido estrechando cada vez más hacia perforaciones cortas de longitudes entre 3 y 15 m, y diámetros entre 50 mm. a 100 mm., fundamentalmente debido a que la frecuencia de impactos y la forma de la onda de choque que se transmite con pistones de gran diámetro conllevan a un elevado consumo de aire comprimido (2,4 m3/min. por cada centímetro de diámetro) y a fuertes desgastes que se producen en todos los accesorios (barras, manguitos, brocas, etc.). Estas características constituyen la principal desventaja de las perforadoras neumáticas. No obstante, estos equipos presentan aún numerosas ventajas:
31
1.
Gran simplicidad de manejo
2.
Fiabilidad y bajo costo de mantenimiento
3.
Facilidad de reparación
4.
Bajos precios de mercado
5.
Posibilidad de funcionar conectados a antiguas instalaciones de aire comprimido de minas subterráneas
2.6.2.- PERFORACIÓN MECANIZADA
La necesidad de incrementar los diámetros de perforación, por sobre las 3 pulgadas, para responder a mayores ritmos de producción en las faenas mineras, y
el desarrollo tecnológico en el ámbito de la automatización de las operaciones
introdujeron importantes cambios a la perforación de rocas. La mecanización utiliza sistemas que permiten relacionar los valores de las variables de rotación, empuje, percusión, barrido con los de las variables dependientes de la roca (dureza, resistencia) y con las posibilidades de los equipos de perforación, en función de una mayor velocidad de penetración y mayor rendimiento, que en definitiva llevan a un menor costo por metro perforado.
2.6.2.1.- PERFORADORAS HIDRÁULICAS CON MARTILLO EN CABEZA (O.T.H).
A finales de los años sesenta y comienzo de los setenta tuvo lugar un gran avance tecnológico en la perforación de rocas a causa del desarrollo de los martillos hidráulicos. Una perforadora hidráulica consta básicamente de los mismos elementos que una neumática. Sin embargo, la principal diferencia entre ambos sistemas radica en que las perforadoras hidráulicas utilizan un motor que actúa sobre un grupo de
32
bombas, las que suministran un caudal de aceite que acciona los componentes de rotación y movimiento alternativo del pistón. Aunque en un principio la introducción de estos equipos fue más importante en trabajos subterráneos, con el tiempo se han ido imponiendo en las faenas de perforación de superficie, complementando a las perforadoras neumáticas. La perforación hidráulica supone una superioridad tecnológica en relación con la perforadora neumática debido a las siguientes características:
1. Menor consumo de energía
: Las perforadoras hidráulicas trabajan con fluidos a presiones muy superiores
a las
accionadas neumáticamente y, además, las caídas de presión son mucho menores. Por lo tanto, la utilización de la energía es más eficiente. 2. Menor costo de accesorios de perforación
: La forma de la onda
de choque es mucho
más uniforme en los martillos hidráulicos que en los neumáticos, donde se producen niveles de tensión muy elevados que son el origen de la fatiga sobre el acero y de una serie de ondas
secundarias
de
bajo
contenido
energético. 3. Mayor capacidad de Perforación
: Debido a la mejor transmisión de la onda, las velocidades
de
penetración
de las
perforadoras hidráulicas son entre 50% y
33
100%
mayores
que
en los
equipos
neumáticos. 4. Mejores condiciones Ambientales
: Los niveles de ruidos en una perforadora hidráulica son sensiblemente menores a los generados por una neumática debido a la ausencia de escape de aire.
5. Mayor elasticidad de la Operación
: En la perforación hidráulica es posible variar la presión de accionamiento del sistema, la energía por golpe y la frecuencia de percusión.
6. Mayor facilidad para la Automatización
: Estos equipos son mucho más aptos para la automatización de operaciones, tales como el cambio
de
varillaje
y
mecanismos
anti-atranque, entre otros.
Por el contrario, los inconvenientes que presentan son:
1. Mayor inversión inicial, debido a todos los componentes asociados a la perforadora, a su sistema de avance automático y a las características de las fuentes de energía que utiliza (energía eléctrica e hidráulica).
2. Reparaciones más complejas y costosas que en las perforadoras neumáticas, requiriéndose una mejor organización y formación del personal de mantenimiento.
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2.6.2.2.- ACCESORIOS DE EQUIPOS MECANIZADOS
Son elementos que en conjunto con los equipos mecanizados, permiten el desarrollo de una faena de perforación.
2.6.2.2.1.- DESLIZADERAS
Uno de los accesorios que sirven para alojar el elemento de perforación (pistón) y realizar el avance en forma mecanizada es la llamada "deslizadera", la cual va montada en los brazos de los jumbo y a la que se puede incorporar un conjunto de aparatos automatizados e integrados al panel de control del operador.
2.6.2.2.1.1.- DESLIZADERAS DE CADENA
Este sistema de avance está formado por una cadena que se desplaza por dos canales y que es arrastrada por un motor neumático o hidráulico, según el fluido que se utilice en el accionamiento del martillo, a través de un reductor y piñón de ataque. La cadena actúa sobre la cuna del martillo que se desplaza sobre el lado superior de la deslizadera. Este sistema es muy utilizado tanto en equipos de superficie como subterráneos debido a su bajo precio, a la facilidad de reparación y a la posibilidad de lograr grandes longitudes de perforación. Algunos inconvenientes de este sistema son los mayores desgastes en ambientes abrasivos, el peligro que representa si se rompe la cadena perforando hacia arriba y la dificultad de conseguir un avance suave cuando las penetraciones son pequeñas.
2.6.2.2.1.2.- DESLIZADERAS DE TORNILLO
35
En estas deslizaderas el avance se produce al girar el tornillo accionado por un motor neumático. Este tornillo es de pequeño diámetro en relación con su longitud y está sujeto a esfuerzos de pandeo y vibraciones durante la perforación. Por esta razón, no son usuales longitudes superiores a los 1.8 m. Las principales ventajas de este sistema son: una fuerza de avance más regular y suave, y gran resistencia al desgaste. Se trata, además, de un sistema menos voluminoso y más seguro que el de cadenas. Sin embargo, los inconvenientes que presentan son: un alto precio, mayor dificultad de reparación y longitudes limitadas.
2.6.2.2.1.3.- DESLIZADERAS HIDRÁULICAS
El rápido desarrollo de la hidráulica en la última década ha hecho que este tipo de deslizaderas se utilice incluso en perforadoras neumáticas. El sistema consta de un cilindro hidráulico que desplaza la perforadora a lo largo de una viga soporte. Las deslizaderas hidráulicas presentan las siguientes ventajas: simplicidad y robustez, facilidad de control y precisión, capacidad para perforar grandes profundidades y adaptabilidad
a
gran
variedad
de
máquinas
y
longitudes
de
barrenos.
Por el contrario, los problemas que plantean son: mayores precios, la necesidad de contar con un accionamiento hidráulico independiente, se adaptan mejor en las perforadoras rotativas que en las percutivas y presentan más desgastes en el cilindro empujador.
2.6.2.2.2.- SARTA DE PERFORACIÓN
Esta es uno de los componentes más importantes del equipo de perforación, pues se trata de la estructura que conecta la perforadora con la roca. La sarta está compuesta de los siguientes elementos.
36
2.6.2.2.2.1.- ADAPTADORES DE CULATA
Corresponden a aquellos elementos que se fijan a las perforadoras para transmitir la energía de impacto, la rotación y el empuje.
2.6.2.2.2.2.- MANGUITOS O COPLAS
Son estructuras que sirven para unir las barras hasta conseguir la longitud deseada, asegurando que los extremos estén en contacto para una mejor transmisión de energía.
2.6.2.2.2.3.- BARRAS DE EXTENSIÓN
Son las barras utilizadas cuando se perfora con martillo en cabeza. Éstas tienen sección hexagonal o circular y en el caso de emplear perforación manual, generalmente lo que se usa son las barras (barrenas) integrales, las cuales tienen unida la barra y el bit, eliminando el empleo de coplas y mejorando la transmisión de energía.
Los principales tipos de barras integrales son:
1. Barras tipo cincel
:
Son las más usadas y se
caracterizan
por su bajo costo y reparación. 2. Barras de insertos múltiples
:
Para rocas blandas y fisuradas.
3. Barras de botones
:
Usadas para rocas poco abrasivas, de fácil penetración. Por ejemplo, se utilizan en minas de carbón.
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4. Brocas
:
Las brocas o bits son los elementos que están en directo contacto con la roca que se está perforando. Las brocas que se
5. Roscas
:
utilizan
en la perforación son de dos
tipos:
Pastillas o plaquitas y Botones
Estos elementos tienen la función de unir las culatas, coplas, barras y brocas, obteniendo un ajuste eficiente entre los elementos de la sarta para lograr una adecuada transmisión de energía. Es importante considerar que un apriete excesivo dificulta el desacoplamiento.
6. Tubos
:
El uso de perforadoras hidráulicas con martillo en cabeza en perforaciones de gran diámetro (sobre 115 mm) ha llevado a
diseñar
tubos
de
perforación
específicos que poseen ventajas, tales como mayor rigidez, mejor transmisión de la energía y un mejor barrido.
Respecto de los materiales con que se construyen la sarta, es importante considerar que los aceros empleados en la estructura de la sarta deben ser resistentes a la fatiga, a la flexión, a los impactos y al desgaste. Lo ideal es utilizar aceros con un núcleo no muy duro y una superficie endurecida y resistente al desgaste de acuerdo con lo siguiente:
1. Aceros de alto contenido en carbono, en los que la dureza deseada se
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consigue controlando la temperatura en el proceso de fabricación. La culata se trata por separado para conseguir una alta resistencia a los impactos.
2. Aceros de bajo contenido de carbono, que se utilizan en barras, adaptadores, coplas y brocas. Se trata de aceros que contienen pequeñas cantidades de cromo y níquel, manganeso y molibdeno.
Los insertos de las brocas se fabrican a partir de carburo de tungsteno y cobalto, ya que estos materiales se caracterizan por su alta resistencia al desgaste y tenacidad, y pueden conseguirse diferentes combinaciones variando el contenido de cobalto entre 6% y 12%
39
CAPITULO III
EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS
40
3.0
DE LOS EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS.
3.1.- GENERALIDADES
Los explosivos son compuestos químicos o mezclas los cuales en una reacción inicial forman grandes volúmenes de gases a alta temperatura y presión. Esta reacción es normalmente iniciada por un arreglo mecánico externo o un efecto creador de calor, usualmente detonadores (estopines y fulminantes) El explosivo dentro de un barreno, forma una masa ardiente bajo grandes presiones. La temperatura puede aumentar a 4500°C y la presión puede exceder a 250.000 bar. La explosión avanza como una onda frontal de impacto a una gran velocidad. La gran presión comprime el explosivo y el aumento de temperatura inicia una reacción química. La longitud de la zona de reacción varía de acuerdo al explosivo en cuestión de unos pocos milímetros a unos pocos centímetros. La velocidad de detonación (velocidad de explosión) varía entre 1500 m/s y 8500 m/s.
3.2.- CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS EXPLOSIVOS
Las características básicas de un explosivo y que nos van a ayudar a elegir el explosivo más idóneo para un fin determinado son las siguientes
1.
Estabilidad química.
2.
Sensibilidad.
3.
Velocidad de detonación.
4.
Potencia explosiva.
5.
Densidad de encartuchado.
6.
Resistencia al agua.
7.
Humos.
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3.2.1.- ESTABILIDAD QUÍMICA
Es la aptitud que el explosivo posee para mantenerse químicamente inalterado durante un cierto periodo de tiempo. Esta estabilidad con la que el explosivo parte de fábrica se mantendrá sin alteraciones mientras las condiciones de almacenamiento sean adecuadas. Esto permitiría al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de voladura. Las pérdidas de estabilidad en los explosivos se producen bien por un almacenamiento excesivamente prolongado o bien porque las condiciones del lugar no sean las adecuadas. Si los explosivos son polvurolentos con nitrato amónico se estropearán perdiendo dinero pero no tendremos accidentes. Los explosivos con nitroglicerina si pierden su estabilidad química puede significar que la nitroglicerina se ha descompuesto. El cartucho suda o se observan manchas verdes en la envoltura. En este caso el peligro es inminente y es imprescindible la destrucción de este explosivo.
3.2.2.- SENSIBILIDAD.
Se define la sensibilidad de un explosivo como la mayor o menor facilidad que tiene un explosivo para ser detonado. Se dice por lo tanto que un explosivo es muy sensible cuando detona sin dificultades al detonador y a la onda explosiva que se produzca en sus cercanías. Un explosivo insensible es todo lo contrario. Los explosivos sensibles aseguran pocos fallos en los barrenos. Los insensibles por lo contrario provocarán más barrenos fallidos. En este sentido son mejores los explosivos sensibles. Ahora bien, están más cercanos a producirse una
42
explosión fortuita que los explosivos insensibles en los que la probabilidad
de
accidente es prácticamente nula. En este sentido los insensibles son más seguros que los sensibles. Existe otro concepto de sensibilidad debido a experimentos realizados en los laboratorios, donde se realizan la sensibilidad al detonador, sensibilidad a la onda explosiva, sensibilidad al choque y sensibilidad al rozamiento. De estas las dos primeras son deseadas, mientras que las dos últimas son sensibilidades indeseadas.
3.2.2.1.- SENSIBILIDAD AL DETONADOR.
Todos los explosivos industriales precisan para su iniciación como norma general de la detonación de otro explosivo de mayor potencia. Este explosivo puede ir colocado dentro de un detonador, de un cordón detonante o de un multiplicador, según el procedimiento que sigamos para la iniciación de la explosión. Si algún explosivo no fuera sensible al detonador, entonces los multiplicadores salvarían esta pega, aunque el 99% de los explosivos que actualmente se fabrican son sensibles al detonador.
3.2.2.2.- SENSIBILIDAD A LA ONDA EXPLOSIVA.
Se basa en determinar la máxima distancia a que un cartucho cebado trasmite la detonación a otro cartucho receptor. Colocamos cartuchos en línea y ambos a continuación del otro, separados una determinada distancia d. Pero lo que sucede en realidad es que al cargar los barrenos entre cartucho y cartucho puede haber materias inertes que siempre dificultan la propagación y a veces llegan a anularla. Por esta razón la norma indica que “la carga cuando se trate de explosivos
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encartuchados estará constituida por una fila de cartuchos en perfecto contacto unos con otros.” Cartucho cebado: Cartucho con detonador. (Es el cartucho madre).
3.2.2.3.- SENSIBILIDAD AL CHOQUE
Los diferentes tipos de explosivos industriales pueden ser o no sensibles al choque, lo cual no quiere decir otra cosa que en algunos explosivos se puede producir su iniciación por un fuerte impacto. La forma de determinar la sensibilidad al choque se hace mediante una maza que se coloca a una determinada altura con una masa definida, se mide la altura hasta que el explosivo explota.
3.2.2.4.- SENSIBILIDAD AL ROCE.
Al igual que con la sensibilidad al choque existen algunos explosivos que son sensibles al rozamiento. Es por esto que existe un ensayo normalizado que nos indica si un explosivo es sensible o no al rozamiento, y en caso de serlo en que grado lo es. Este ensayo se realiza con una máquina provista de un objeto cuyo coeficiente de rozamiento conocemos. La sensibilidad se conoce pasándolo por la longitud de todo el explosivo cada vez con mayor intensidad hasta que el explosivo explote.
3.2.3.- VELOCIDAD DE DETONACIÓN.
La velocidad de detonación es la característica más importante del explosivo. Cuanto más grande sea la velocidad de detonación del explosivo, tanto mayor es su potencia.
44
Se entiende por detonación de un explosivo a la transformación casi instantánea de la materia sólida que lo compone en gases. Esta transformación se hace a elevadísimas temperaturas con un gran desprendimiento de gases, casi 10.000 veces su volumen. Para algunos trabajos interesan explosivos lentos, de poca potencia. (En canteras de roca ornamental). Si queremos grandes producciones (sobre todo estéril), usaremos explosivos de baja velocidad de detonación, de poca potencia.
3.2.4.- POTENCIA EXPLOSIVA.
La potencia puede definirse como la capacidad de un explosivo para fragmentar y proyectar la roca. Depende por un lado de la composición del explosivo, pese a que siempre es posible mejorar la potencia con una adecuada técnica de voladura. Para la medida de la potencia de un explosivo existen en el laboratorio diferentes técnicas de las cuales es la más empleada la del péndulo balístico. Por este procedimiento se mide la potencia de un explosivo en porcentaje en relación con la goma pura, a la que se le asigna por convenio la potencia del 100 %.
3.2.5.- DENSIDAD DE ENCARTUCHADO.
La densidad de encartuchado es también una característica importante de los explosivos, que depende en gran parte de la granulometría de los componentes sólidos, y tipo de materias primas empleadas en su fabricación. El usuario en este caso nada tiene que hacer. Al ser fundamental que los fondos de los barrenos estén completamente llenos de explosivos, si estos tuvieran densidad menor de uno y los barrenos tuvieran agua
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física, los cartuchos flotarían siendo imposible la carga del barreno. Utilizar en este caso explosivos de densidad inferior a uno sería un gravísimo error.
3.2.6.- RESISTENCIA AL AGUA.
Se pueden diferenciar tres conceptos:
1. Resistencia al contacto con el agua. 2. Resistencia a la humedad. 3. Resistencia al agua bajo presión de la misma.
3.2.6.1.- RESISTENCIA AL CONTACTO CON EL AGUA.
Se entiende por resistencia al agua o resistencia al contacto con el agua a aquella característica por la cual un explosivo sin necesidad de envuelta especial mantiene sus propiedades de uso inalterables un tiempo mayor o menor, lo cual permite que sea utilizado en barrenos con agua. Si un terreno contiene agua emplearemos gomas, riogeles, etc., cuyo comportamiento al agua es excelente. Nunca se deben emplear explosivos polvurolentos (Anfos) en contacto directo con el agua. Ahora bien, si el agua la agotamos con la carga de fondo, podremos emplear en la carga de columna explosivos polvurolentos.
3.2.6.2.- RESISTENCIA A LA HUMEDAD
Los explosivos polvurolentos se comportan muy bien en barrenos sumamente
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húmedos si el contacto con el agua no es mucho. Es aconsejable en estos casos hacer la mitad de barrenos para cargarlos rápidamente y efectuar la pegada.
3.2.6.3.- RESISTENCIA AL AGUA BAJO PRESIÓN DE LA MISMA
En referencia al tercer punto, nos referimos no solo a que el explosivo soporte el contacto con el agua, sino que además aguante altas presiones debidas a las grandes profundidades. Los explosivos utilizados en este caso contienen como aditivos metales pesados, que les confieren características muy especiales, como es el caso de la goma GV submarina.
3.2.7.- HUMOS.
Se designa como humos al conjunto de los productos resultantes de una explosión, entre los que se encuentran gases, vapor de agua, polvo en suspensión, etc. Estos humos contienen gases nocivos como el óxido de carbono, vapores nitrosos, etc., y si bien su presencia no tiene importancia en voladuras a cielo abierto, si la tiene en voladuras en minas subterráneas y sobre todo si se realizan en lugares con poca ventilación. En este caso pueden ocasionar molestias e intoxicaciones muy graves a las personas que vayan a inspeccionar la voladura. Para los trabajos subterráneos la composición del explosivo debe tener una proporción suficiente de O2 capaz de asegurar la combustión completa.
3.3.- EXPLOSIVOS COMERCIALES.
Conocidas las propiedades generales de los explosivos, llega el momento de ver las distintas clases de explosivos que nos ofrece el mercado, para elegir el
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adecuado en cada aplicación. Dividiremos los explosivos comerciales en dos grandes grupos.
1. Explosivos con nitroglicerina. 2. Explosivos sin nitroglicerina.
3.3.1.- EXPLOSIVOS CON NITROGLICERINA.
Son sin duda los más potentes de los dos. Esta cualidad no es siempre la mejor, ya que en ocasiones se prefieren explosivos menos potentes, con el fin de conseguir una granulometría grande. Son explosivos más delicados, necesitan mejores condiciones de almacenamiento.
3.3.2.- EXPLOSIVOS SIN NITROGLICERINA.
Son más seguros, algo más inestables y también de una potencia apreciable, aunque menor.
3.3.3.- DINAMITAS.
Se entiende como tales aquellas mezclas sensibles al detonador entre cuyos ingredientes figura la nitroglicerina. Su número y clase es extremadamente variado según países y marcas, variando también sus componentes adicionales, siendo los principales componentes los siguientes:
1. Explosivo base
:
Nitroglicerina.
2. Explosivos complementarios
:
Trilita, nitrobenceno, etc.
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3. Aditivos generadores de oxígeno
:
Nitrato amónico, nitrato sódico, nitrato
potásico,
así
como
cloratos y percloratos. 4. Sustancias que aumentan la potencia :
Aluminio, silicio y magnesio.
3.3.3.1.- CLASES DE DINAMITA.
3.3.3.1.1.- GOMAS.
Están constituidas fundamentalmente por nitroglicerina y nitrocelulosa, pudiendo llevar en su composición los elementos anteriormente dichos. Sus principales ventajas son su consistencia plástica, una gran densidad, magnífico comportamiento al agua y una gran potencia, siendo la goma pura el más potente de los explosivos comerciales. Estos explosivos han sido sustituidos por las denominadas gomas especiales debido precisamente a su elevada sensibilidad unida a su alto precio.
3.3.3.1.2.- GOMAS ESPECIALES.
Incorporan como agente oxidante el nitrato amónico, que no siendo un explosivo base, contribuye a la energía de la explosión, al mismo tiempo que actúa como oxidante, para obtener un balance de oxígeno adecuado. Esto permite obtener un explosivo de potencia algo menor que las anteriores gomas, con menores proporciones en nitroglicerina. Ya no son tan excesivamente sensibles y además nos ofrecen un menor costo por unidad de potencia. Conservan su plasticidad, tienen un comportamiento algo peor al agua, pero excelente de todas maneras, pero son los más adecuados para la
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mayoría de los trabajos que se presentan en la práctica, pudiéndose utilizar en barrenos llenos de agua. Su aplicación fundamentalmente es como carga de fondo de barrenos de mediano y gran diámetro, y para la voladura de rocas de consistencia de dura a muy dura, utilizándose como carga de columna nagolita. Para diámetros por debajo de dos pulgadas suele utilizarse como carga única del barreno porque al ser 2 pulgadas el diámetro crítico de las nagolitas, su utilización es imposible.
3.4.- AGENTE EXPLOSIVO DE BAJA DENSIDAD: ANFO, NAFO, NAGOLITAS.
Se conocen con el nombre de explosivos polvurolentos, siendo conocidos en España como nagolitas. Empezaron a emplearse en al década de los setenta, llegando su consumo a ser el 75% de los explosivos utilizados en le mundo. Es un explosivo con unas características individuales muy malas, (hidroscópico, poco potente, mala conservación,....), sin embargo su precio lo hace el más utilizado hoy en día en minas a cielo abierto y la construcción de caminos. Se trata de principalmente de una mezcla de nitrato amónico más fuel – oil.
3.4.1.- CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES DE LOS ANFOS.
Se descubrió sobre el 1950 después de una desastrosa explosión que tuvo lugar en una fábrica de nitrato amónico en EE.UU. Aparte de otras consecuencias, este hecho centró la atención de los fabricantes en el potencial demostrado por el nitrato amónico, y a partir de los años 60 se empezó a utilizar con éxito el nitrato amónico sensibilizado con fuel-oil.
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Así surgieron los anfos, que por su potencia relativamente elevada, facilidad de manipulación y sobre todo por su bajo precio, ganó con rapidez la supremacía en la mayoría de las canteras y minas a cielo abierto existentes.
3.4.2.- CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS Y EXTRÍNSECAS.
Se llaman intrínsecas aquellas en las que el operario no puede actuar. Las más importantes son:
1. Tamaño y tipo de grano. 2. Contenido en fuel-oil. 3. Contenido de agua. 4. Sensibilidad.
Factores externos son aquellos en los que el usuario tiene mucho en que actuar.
1. Densidad de la carga. 2. Diámetro del barreno. 3. Iniciadores.
3.4.2.1.- CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS.
3.4.2.1.1.- TAMAÑO Y TIPO DE GRANO.
Tienen forma de granos, parecidos a los granos de arroz, son porosos,
rellenos de aire, ya que así tienen una mayor velocidad de liberación de la energía.
51
La porosidad óptima parece estar próxima a 0´07 cm³ /gr
3.4.2.1.2.- CONTENIDO EN FUEL- OIL.
Equilibrio en oxígeno
V (m/s)
4000 3500 3000 2500
% Fuel - Oil 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
(1)
(2)
Figura 3.a.- Contenido de Fuel-oil
La influencia del fuel-oil incorporado a la mezcla de nitrato amónico, en proporciones variables viene reflejada en la figura. La máxima velocidad de detonación se alcanza para un contenido en fuel-oil de 5´5 %; igualmente para esta proporción se alcanza el equilibrio en oxígeno. En la zona (1), al disminuir el porcentaje en fuel-oil, significa que aumenta el porcentaje en nitrato, y como este es un dador de oxígeno, la zona (1) presenta un claro exceso en oxígeno. En esta zona se ve que la velocidad de detonación disminuye muy rápidamente, a la vez que el descenso en porcentaje en fuel-oil. En la zona (2), donde ya la proporción en nitrato amónico es más pequeña, hay un defecto de oxígeno, y si bien la velocidad de detonación también disminuye, lo hace de forma más suave que en la zona (1).
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3.4.2.1.3.- CONTENIDO DE AGUA.
V 3500 3000 2500 2000 2
4
6
8
10
% en H2O
Figura 3.b.- Contenido de Agua.
En la figura se muestra la influencia del agua sobre la velocidad de detonación de las nagolitas. Es de sobra conocida la propiedad del nitrato amónico de ser muy hidroscópico (absorbe la humedad). Con porcentajes de contenidos en agua inferiores al 9% la velocidad va disminuyendo, pero conservando siempre velocidades mayores a los 2000 m. Con humedades superiores al 9% no se deben utilizar nagolitas a granel; En este caso habría que encargar nagolitas envueltas en plástico para retrasar dicha absorción de agua.
3.4.2.1.4.- SENSIBILIDAD.
Se entiende por sensibilidad la mayor o menor facilidad que tiene un explosivo para ser detonado. Los anfos son unos explosivos de detonación “no ideal”, es decir, son muy insensibles, cualidad esta que es útil para evitar accidentes, pero puede provocar el fallo en el barreno. En la mayoría de los casos se usan como carga de columna, siendo la carga de fondo las gomas, encargándose estas de la correcta explosión de toda la carga.
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En ocasiones la nagolita se puede utilizar sola en grandes diámetros de sondeo, mayores siempre de 7 pulgadas. En este caso conviene aumentar la sensibilidad, consiguiéndose esto con el aumento de la densidad en el interior del barreno, prensando la nagolita con la tacadera, con cuidado en pasarnos, ya que la nagolita podría sufrir fallos, debiendo procurar que la densidad no sobrepase del 0´95 – 0´96 %.
3.4.2.2.- FACTORES EXTERNOS.
3.4.2.2.1.- DENSIDAD DE CARGA.
5” 3500
4” 3000
3” 2500
2000 0´8
0´85
0´9
0´95
1
gr / cm
³
Figura 3.c.- Densidad de carga.
La figura muestra la influencia de la densidad de carga sobre la velocidad de detonación. Se observa que el aumento de la velocidad de detonación es casi lineal con el aumento de la densidad. En la figura se muestran tres diámetros de sondeo siendo casi paralelas las tres curvas.
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La densidad de carga debe conseguirse en el proceso mismo de su colocación en el barreno mediante técnicas que van desde el compactado hasta el llenado por cargadores especiales. De esta forma podríamos conseguir densidades incluso superiores a la unidad, pero en general la sensibilidad disminuye notablemente con densidades superiores a 0´95.
3.4.2.2.2.- DIAMETRO DE LA CARGA
5” 3500
4” 3000
3” 2500
2000 0´8
0´85
0´9
0´95
1
gr / cm
³
Figura 3.d.- Diámetro de la carga.
El efecto del diámetro de la carga sobre la velocidad de detonación en los anfos se aprecia en la figura; en ella se puede observar como crece la velocidad de detonación a medida que el diámetro de barreno aumenta hasta cierto límite, (9 – 8 pulgadas), a partir del cual la velocidad de detonación permanece constante. Este hecho ha llevado a la tendencia de utilizar calibres de perforación cada vez mayores, porque de esta manera aprovechamos mejor las características de la nagolita, a la vez que se reducen los costos totales por metro cúbico de roca arrancada.
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Las nagolitas se pueden usar de carga única de barreno para diámetros de entre 10 a 12 pulgadas y en terrenos semiduros como máximo. Se sabe que un diámetro próximo a las dos pulgadas es el diámetro crítico más bajo para lograr una autopropagación satisfactoria de los anfos, por lo tanto nunca se debe usar este explosivo con diámetros inferiores a las dos pulgadas. Lo más normal es utilizarla como carga de columna utilizando como carga de fondo explosivos muy potentes: gomas y riogeles. En este caso con diámetros de 3 pulgadas a mayores se pueden utilizar para rocas de semiduras a duras. Al estudiar la iniciación de un explosivo hay que tratar de conseguir de él una velocidad de detonación lo más barata posible para conseguir un mayor aprovechamiento de su potencia. El iniciador de un barreno cargado de anfo debe proporcionar una energía suficiente para provocar la detonación de todas sus partículas, porque de no ser así puede provocar defragación o detonación parcial. Este fenómeno se puede observar por la emisión de humo naranja que es desprendido después de la explosión. Estos gases son óxidos nitrosos provocados por:
1. Insuficiencia de cebado. 2. Presencia de agua en el barreno. 3. Mala mezcla de N.A. y F.O.
Diversos estudios han demostrado que independientemente de que se consiga la potencia mínima necesaria para iniciar el anfo, es imprescindible también utilizar una cantidad mínima de un explosivo muy potente. Todos los parámetros vistos (diámetro de barreno, dimensión de los granos, homogeneidad de la mezcla, etc.) influyen en el valor de la velocidad de detonación alcanzada.
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Para diámetros de barreno inferiores a 6 pulgadas estas consideraciones tienen muy poco valor, puesto que será prácticamente imposible alcanzar velocidades de detonación superiores a los 3000 metros, por muy bien que las iniciemos. Actualmente se siguen investigando diversas sustancias metalizadas a base de aluminio, manganeso, etc., para aumentar sus características energéticas. De momento no se han obtenido resultados concluyentes. Para barrenos de 12 pulgadas se han podido conseguir hasta velocidades de detonación de hasta 4500, utilizando como método de iniciación la iniciación axial, que consiste en introducir por el eje del barreno cordón detonante con cartuchos de goma 2, hasta alcanzar 370 gramos de concentración de explosivo por metro lineal. La iniciación conseguida es la mejor de las posibles, puesto que logran transmitir a todos los granos de nagolita una perfecta iniciación.
3.4.3.- ACELERAR EL ANFO A GRANDES VELOCIDADES DE DETONACION
La teoría de mecánica de rocas indica que el explosivo más adecuado para fracturar una determinada roca es aquel que tiene una velocidad de detonación igual o parecida a la velocidad propia de transmisión de la roca. La mayoría de estas rocas, entre las que se encuentran los granitos, dioritas, basaltos, cuarcitas, etc., tienen una velocidad de transmisión siempre superior a los 400 m/s. Si para su arranque utilizáramos nagolitas del orden de velocidad de detonación de 3000 m/s, se obtendría, a parte de una mala fragmentación, un frente de trabajo totalmente irregular y por lo tanto muy inseguro puesto que la nagolita no tiene la velocidad de detonación suficiente que garantice una potencia desarrollada capaz de producir buenos efectos de fragmentación en rocas tan duras y compactas.
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Podemos pues concluir que el anfo puede ser un explosivo, que con una iniciación eficaz, puede proporcionar una serie de ventajas en su utilización, que de otro forma le haría muy poco útil en aquellas rocas que por sus características necesiten mayor potencia. La aplicación más corriente de este explosivo es como carga total en rocas blandas y diámetros superiores a 7 pulgadas, y como carga de columna en rocas de semiduras a duras, utilizando en este caso como carga de fondo un explosivo potente, como pueden ser las gomas o los hidrogeles.
3.5.- HIDROGELES (SLURRIES).
Podemos definir los hidrogeles como composiciones explosivas formuladas en términos de un sistema de oxidación – reducción. Están constituidas por una parte oxidante (nitratos inorgánicos) y otra reductora, con suficiente cantidad de O2 como para reaccionar violentamente con el exceso de O2 del agente oxidante. La parte reductora puede estar constituida por cualquier materia combustible. Pueden ser sustancias explosivas deficitarias en O2 como la trilita, algunas pólvoras, o bien sustancias no explosivas como hidrocarburos y metales ligeros, como el aluminio y el magnesio. Estas mezclas así formadas presentan un excelente comportamiento en el agua, lo que constituye una de las propiedades más notables de estos productos. Los hidrogeles nacieron para paliar los defectos que presentaban las nagolitas, pero sin embargo potencian al máximo el resto de sus cualidades. En consecuencia vamos a analizar las ventajas de los hidrogeles respecto de los anfos. En los barrenos con agua no existe comparación posible, mientras que en los barrenos secos es donde es necesario evaluar todos los factores que influyen en el costo de toda la explotación antes de dar una respuesta. En general, cuanto más
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seca y menos dura sea la roca, menos ventajas presentan los hidrogeles respecto de los anfos. Un factor importante que le presenta una ventaja a los hidrogeles es que por tener mayor potencia, es necesaria una menor perforación. En los anfos podemos obtener una velocidad máxima de detonación de entre 2000 y 2500 m/s, mientras que los hidrogeles alcanzan los 4000 m/s. El comportamiento de los explosivos en cuanto a presión de detonación está representado en la siguiente figura
Presión detonación H
N
Tiempo Figura 3.e.- Comportamiento de los explosivos en cuanto a presión de detonación.
El pico inicial de altísimas presiones generadas por los hidrogeles produce una compresión de la roca que rodea al barreno lo suficientemente fuerte como para fracturar. Este fenómeno se extiende solamente una distancia pequeña alrededor del barreno (2 x diámetro). Después la presión disminuye rápidamente de tal forma que este repentino descenso de la compresión permite a la roca expandirse, y al ser tan rápido el suceso, se sobrepasa el límite de resistencia a la tracción de la roca,
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originando su rotura por tensión. Como la resistencia a la tracción es aproximadamente un centésima parte de su resistencia a la compresión, el fenómeno va prolongándose hasta que se produzca la rotura de la roca. Estos hechos tienen lugar antes de que se empiece a producir ningún movimiento en la roca. Posteriormente se produce el movimiento de la masa de roca, dando lugar a una reducción del tamaño de los fragmentos por choques y caídas de los fragmentos. En contraste, el anfo con una mayor generación de gas y una velocidad de detonación menor, produce una presión mucho más baja y sin pico, pero que se mantiene durante más tiempo que en los hidrogeles. En este caso la roca se rompe por este empuje mantenido, que fragmenta la roca aprovechando sus puntos más débiles, como pueden ser juntas o fracturas naturales. Debido a la escasa presión ejercida por le anfo, las distancias a las caras libres a las que se puedan romper formaciones duras, son muy pequeñas, y este hecho es aún más pronunciado cuando las partes a volar están cerradas; es decir, sin superficies libres que permitan su desplazamiento, como sucede en las partes bajas de los bancos y en las filas posteriores de las voladuras. Esta es la razón por la cual los hidrogeles se usan preferiblemente como carga de fondo en aquellas formaciones en las que el anfo solo puede arrancar las partes más altas del banco. Por otro lado los hidrogeles son capaces de fragmentar formaciones rocosas en las circunstancias más difíciles, cuando no hay prácticamente salida, propiedad que los hace los apropiados como carga de fondo para evitar repiés. Para poder efectuar una comparación objetiva entre los hidrogeles y las nagolitas es necesario considerar todos los factores determinantes del coste de una explotación: perforación, carga y transporte, gastos de quebrantación y costes de mantenimiento.
60
Es evidente que la razón más importante de la gran utilización de los anfos es la de ser la fuente de energía más barata; no obstante conviene tener en cuenta que el uso de los anfos lleva asociado gran cantidad de costos ocultos, como un exceso de perforación (sobreperforación), problemas ocasionales con los repiés (menor rendimiento de las palas cargadoras), mayores gastos de mantenimiento, etc. Estos gastos pasan desapercibidos muy a menudo en el conjunto de los gastos operativos. Sobre este particular es muy útil tener en cuenta que en muchas ocasiones un pequeño incremento en el costo del explosivo queda ampliamente compensado en virtud a los considerables ahorros que ello produce en otras partidas del costo total de la explotación. Como consecuencia de todo lo dicho, podemos afirmar que en la mayoría de las ocasiones los hidrogeles compiten ventajosamente con el anfo, siendo tanto mayor esta ventaja cuanto más dura y húmeda este la roca. Pero aún en los casos en que las diferencias no sean apreciables, la mejor solución resulta una combinación de ambos, utilizando los hidrogeles como carga de fondo y los anfos como carga de columna.
Como síntesis pueden resumirse como ventajas de los slurries:
1.
Por su gran insensibilidad son muy seguros, tanto en voladura como en la manipulación y en el desescombro.
2.
Permiten la carga a granel con un llenado de grado del 100 %, cualidad importantísima para que el explosivo realice todo el trabajo útil.
3.
Su resistencia al agua es siempre excelente.
4.
Poseen elevada velocidad de detonación, densidad y potencia.
5.
Permiten la mecanización del procedimiento de carga. El transporte se realiza con camiones cisterna, llenándose los barrenos con una
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manguera con un diámetro inferior al diámetro crítico del explosivo como medida de seguridad para que en caso de accidente, la explosión no se propague al camión.
Desventajas más importantes:
1.
Precio más elevado.
2.
Operaciones de carga menos sencillas que en el caso de los anfos.
3.
Si existieran grietas en los barrenos, puede haber pérdidas de explosivo.
3.6.-
ACCESORIOS DE VOLADURAS. RIESGOS EN SU MANIPULACIÓN. APLICACIONES.
A parte de la correcta elección de un explosivo, el éxito de una voladura está frecuentemente condicionado al buen uso de los elementos accesorios, que participan directamente en el proceso primario de la iniciación. Dentro de estos accesorios en la técnica de voladura eléctrica, sin duda el más importante es el detonador, tanto por los riesgos que pudiera entrañar su manipulación como, sobre todo, por la influencia sobre los resultados de la voladura y fragmentación del escombro.
3.6.1.- DETONADORES ELECTRICOS. DESCRIPCION
En la figura 3.d. Se ilustra gráficamente un detonador eléctrico y sus componentes.
62
Figura 3.f.- Detonador Eléctrico
Está constituido por una cápsula metálica de cobre o aluminio, cerrada por un extremo y con un tapón en el lado opuesto, lo cual hace que el detonador sea estanco al agua. En su interior lleva un explosivo base, uno primario, un inflamador y una pasta de retardo. Cuando el detonador es de tiempo, tanto si es de retardo como de microretardo, lleva incorporado entre el inflamador y el explosivo un dispositivo denominado pasta de retardo, cuya longitud varía según el número de detonador; cuanto más alto sea el número, más largo es el detonador (0, no tendrá pasta de retardo). El inflamador constituye el dispositivo eléctrico, y está formado por dos electrodos cuyos extremos están unidos entre sí por un filamento metálico calibrado,
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que se pondrá rojo cuando sean atravesados por una intensidad de corriente suficiente. Los hilos de alimentación se enrollan en madejas según su longitud, de tal forma que se pueden extender sin que formen nudos. Al atravesar una corriente actúa la píldora inflamadora provocando la explosión del detonador, en el caso de que sea instantánea, número 0, o bien el encendido de la pasta retardadora cuando el detonador es de tiempo.
3.6.1.1.- CLASIFICACIÓN DE DETONADORES ELÉCTRICOS.
Se clasifican en función de los siguientes criterios:
3.6.1.1.1.- POR SU RETARDO EN LA DETONACIÓN.
3.6.1.1.1.1.- DETONADORES INSTANTÁNEOS.
Son detonadores sin pasta de retardo, reducidos al número cero. Se aplican a cielo abierto en la primera línea de tiro, al lado del frente libre, y en taqueos secundarios. En estos detonadores al incidir la píldora sobre la carga primaria, la explosión coincide en el instante de apretar el botón del explosor.
3.6.1.1.1.2.- DETONADORES DE RETARDO DE MEDIO SEGUNDO
Estos hacen explosión con una determinada secuencia a intermedios regulares de medio segundo.
64
Se diferencian de los instantáneos en que están provistos de una pasta, que interpuesta entre la píldora del inflamador y la cara primaria, produce el efecto de retardo. Con este tipo de detonadores se consigue, al existir un intervalo de tiempo suficiente entre un número y el siguiente, que cada barreno produzca el arranque de la parte de roca correspondiente, dejando al barreno consecutivo una superficie libre. La roca empieza a agrietarse en las proximidades de un barreno tan pronto como se produce la explosión, completándose este agrietamiento en algunos milisegundos, pero siendo proyectada fuera de su lugar unos 100 milisegundos después del disparo. Aunque este dato no es una constante absoluta, sino que depende de la naturaleza de la roca, tipo de explosivo y sistema de carga; podemos calcular en pizarras y calizas que es un valor de 100 milisegundos. En algunos países de Europa, como España, se fabrican con una secuencia de encendido de 0´5 segundos, siendo este tiempo muy grande en voladuras a cielo abierto porque cuando se ha desprendido la roca, los barrenos de la fila de atrás no han salido, pudiendo existir robos de carga, con el gran peligro que esto entraña, primero porque pueden quedar barrenos con el explosivo al descubierto y no salir, y segundo, de no existir robos de carga totales, la cara libre que quedase es tan pequeña que las proyecciones de la voladura son totalmente incontroladas, quedando un frente de trabajo totalmente irregular e inseguro, quedando estos detonadores fuera de uso en minería a cielo abierto
3.6.1.1.1.3.-
DETONADORES
DE
MICRO-RETARDO
DE
20
A
30
MILISEGUNDOS
Estos detonadores son de constitución análoga a los de retardo con la diferencia de que la pasta de retardación tiene una velocidad de combustión mucho
65
mayor. Estos detonadores, que en realidad deberían llamarse de mili-retardo teniendo en cuenta el
intervalo de tiempo entre dos detonadores distintos, (20 – 30
milisegundos), han constituido un gran avance en la técnica de arranque por explosivos y su empleo es indispensable en cielo abierto, como para la construcción de caminos y explotaciones subterráneas.
Sus principales ventajas son:
1.
Mejor fragmentación para la misma carga explosiva, con la consiguiente reducción de consumo de explosivos en el taqueo.
2.
Menor riesgo de proyecciones al disminuir el peligro de que unos barrenos sean descabezados por los anteriores.
3.
Mejor control en el nivel de vibraciones.
El mejor grado de fragmentación que se obtiene con estos detonadores en comparación con los de retardo se explica de la forma siguiente: si en el momento en que hace explosión un barreno, la roca que va a ser abatida por él se halla en tensión como consecuencia de la explosión de un barreno anterior, es evidente que el segundo barreno producirá el máximo efecto de rotura, ya que la roca está sometida al influjo de tensiones que inician su agrietamiento disminuyendo su resistencia. Para aprovechar al máximo este efecto es preciso que el transcurso del tiempo entre ambos detonadores esté comprendido entre ciertos límites, que dependen del tipo de roca, estratificaciones, separación entre barrenos, esquema de encendido y procedimiento de cebado. Por una parte este tiempo no debe ser tan pequeño como para que los disparos resulten instantáneos, sobre todo cuando pertenecen a dos filas diferentes, y por otro lado no debe ser tan grande como para
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que hayan desaparecido ya las tensiones internas y se haya desprendido la roca de la primera fila de barrenos. Con respecto al tiempo mínimo entre dos disparos consecutivos, parece lógico que el segundo haga tiempo después de que en el primero se halla ultimado en proceso de agrietamiento. Aunque existen discrepancias a la hora de definir el tiempo de retardo más conveniente entre dos números consecutivos, puede decirse que este oscila entre 15 y 40 milisegundos. Como estos detonadores tienen un tiempo de retardo de 20 milisegundos, están dentro de ese intervalo y por lo tanto cumplen con lo anteriormente dicho.
3.6.1.1.2.- POR SU SENSIBILIDAD ELÉCTRICA.
De acuerdo a la sensibilidad eléctrica podemos clasificar los detonadores en las siguientes tres clases:
1. Detonadores sensibles S. 2. Detonadores insensibles I. 3. Detonadores altamente insensibles A.I.
En relación a la sensibilidad de los detonadores respecto a la corriente eléctrica, se observa una marcada tendencia mundial hacia los detonadores más insensibles tipo I (insensibles) y A.I. (altamente insensibles), como consecuencia directa de la creciente preocupación que existe a todos los niveles por la seguridad en el trabajo. No obstante, si las condiciones de la voladura son las adecuadas, no hay tormentas eléctricas, no hay líneas de alto voltaje, todas las emisoras están paradas, etc., los detonadores sensibles se pueden utilizar, ya que el tiempo que se emplea en
67
tirar la línea hasta llegar al sitio donde se va a colocar el artillero, es mucho mayor con detonadores A. I e I, ya que el peso del carrete es infinitamente mayor, y la mina ha de estar parada durante el tiempo de conexión de la pega, por lo que la decisión de utilizar el tipo de detonador queda a buen criterio de la persona a cargo de la faena de voladura.
3.6.1.1.2.1.-
RIESGOS DE INICIACIÓN DE DETONADORES ELÉCTRICOS POR ELECTRICIDAD ESTÁTICA.
Los fenómenos electrostáticos descansan en procesos de contacto; por ello depende siempre de las superficies, las cuales, debido a que constantemente se encuentran en mutación, hace muy difícil que se puedan reproducir, y se comprende que sus efectos sean en la mayor parte de los casos inesperados. De aquí que al abordar un estudio de esta naturaleza, y a pesar de que resulte seguro que no existe ninguna diferencia esencial entre las leyes de la electricidad estática y las de la dinámica, y de las condiciones especiales de las descargas electrostáticas, requieren de un cambio de mentalidad mucho más importante de lo que parece a simple vista. En la presente tesis vamos a desarrollar algunas ideas fundamentales sobre el encendido involuntario de los detonadores eléctricos debido a estas corrientes:
3.6.1.1.2.1.1.-
ENCENDIDO DE UN DETONADOR POR DESCARGA DE UN CUERPO CARGADO.
Este caso se produce cuando uno de los terminales hace contacto con tierra (potencial nulo), y el otro toca un cuerpo cargado (un operario cargado con electricidad estática), la ddp existente provoca que el filamento se ponga incandescente provocando su explosión.
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La manera de evitarlo sería mantener los finales de la madeja unidos, consiguiendo que los dos terminales estén en al mismo potencial, ddp = 0. De todas maneras esta medida pierde su efectividad en el momento de conectar la pega. Para evitar este riesgo habría que reducir la sensibilidad eléctrica del detonador, es decir, utilizar los de alta insensibilidad que requieren una energía de iniciación, como se ha visto,
1000 veces superior a los de los detonadores
normales S.
Figura 3.g.- Esquema de encendido por descarga de un cuerpo cargado
3.6.1.1.2.1.2.- INICIACIÓN POR DESCARGA ELÉCTRICA.
Por descarga entre el filamento y el casquillo.
Hombre
Figura 3.h.- Esquema de encendido por descarga eléctrica.
Este
caso
se
puede
presentar
cuando
un
operario
cargado
electrostáticamente al desenrollar la madeja deja caer el detonador y este hace masa con tierra. Si mantiene en las manos un terminal, se produce el mismo caso anterior.
69
La manera de evitarlo es mantener cortocircuitados los terminales del detonador para que no haya ddp y no se produzca el accidente. Pero ocurre todo lo anteriormente dicho, por lo que se recomienda utilizar los detonadores A. I.
3.6.1.1.2.1.3.-
INICIACIÓN
FORTUITA
DE
LOS
DETONADORES
POR
PROXIMIDAD DE LÍNEAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA.
Para detonadores S.
Distancia Tensión kw mínima 70
20 m
130
30 m
220
40 m
400
60 m
Tabla 3.i.- Distancias mínimas para detonadores sensibles
Las líneas eléctricas pueden inducir en los detonadores corrientes capaces de provocar la explosión de los mismos. Las distancias a las que pueden emplearse los detonadores eléctricos dependen del voltaje de la línea y de la sensibilidad del detonador. Para el caso de los detonadores sensibles, las distancias mínimas son las que se indican en la tabla.
3.6.1.1.2.1.4.- INICIACIÓN POR ACCIÓN GALVÁNICA.
Se ha comprobado que en algunas zonas de contacto de dos minerales
70
distintos, e incluso mineral con estéril, es posible que se produzcan efectos galvánicos, capaces de provocar la explosión del detonador. Para evitar esto se tomarán las medidas antes explicadas.
3.6.1.1.2.1.5.- EMISORAS DE RADIO.
Las emisoras de radio hay que apagarlas para que no haya coincidencia de frecuencias de distintos usuarios, ya que pueden provocar la detonación.
3.6.1.1.2.1.6.- TORMENTA CON APARATO ELÉCTRICO.
Ante la duda de que pueda aparecer una tormenta eléctrica, no cargar los barrenos, y si están cargados no poner los detonadores y dejar la pega para otro día.
3.6.1.1.3.- POR SU APLICACIÓN.
Otra clasificación de los detonadores eléctricos es según su tipo de aplicación:
1. Detonadores sísmicos. 2. Detonadores antigrisú. 3. Detonadores bajo presión de agua.
3.6.1.2.- TENDENCIAS ACTUALES SOBRE FABRICACIÓN DE DETONADORES.
Si se pudiesen iniciar los detonadores sin utilizar la energía eléctrica, desaparecían la mayor parte de los riesgos ya comentados; por este motivo los
71
fabricantes están tratando de encontrar otros sistemas en los que no intervenga la energía eléctrica. En Suecia se ha desarrollado otro detonador, el detonador nonel, cuyo objetivo es permitir el cebado de los barrenos sin utilizar líneas eléctricas. Son detonadores en los que la iniciación se produce a través de una pasta explosiva alojada en el interior de un tubo de plástico, con una velocidad de detonación de unos 1800 m/s. Pueden adquirirse en la longitud del barreno que se emplee en la voladura. La seguridad de manejo de estos detonadores es muy alta así como es muy sencilla su manipulación, lo que hace que al margen de su elevado costo, constituye una notable ventaja. El desarrollo de este detonador, a parte de no estar plenamente desarrollado, puesto que se admiten fallos del 1 %, no pudiendo competir con el precio con los detonadores eléctricos.
3.6.1.3.-
PEGA ELÉCTRICA. APARATOS DE INICIACIÓN Y CONTROL DE LAS VOLADURAS.
Figura 3.j.- Esquema de pega eléctrica.-
72
Tres son los posibles sistemas para el encendido de los detonadores eléctricos:
3.6.1.3.1.- POR CONEXIÓN A UNA RED DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
No es aconsejable el uso de la corriente alterna para el disparo de pegas eléctricas debido al carácter sinusoidal de la corriente da la posibilidad de que la conexión se produzca en el momento en que la onda de intensidad pase por un cero, pudiendo dar lugar a fallos por diferencia de sensibilidades de los detonadores. Este sistema solamente es aconsejable en aquellos casos de voladuras de un tan elevado número de detonadores como para que la capacidad de los explosores convencionales resulte insuficiente. En cualquier caso el voltaje de la línea deberá calcularse con un 50 % de exceso sobre el teórico necesario para poder alcanzar la intensidad de tiro deseada. Caso de no disponer en la red de la energía de voltaje deseado, será necesario el uso de transformadores intermedios. Por otro lado, el empleo de unos voltajes muy elevados puede traer como consecuencia la perforación de las líneas de tiro que producirían fallos en la voladura. Por todo lo expuestos y porque se trata de un método caro, si se observan todas las normas de seguridad, para evitar riesgos de electrocución, es un sistema de uso muy poco frecuente.
3.6.1.3.2.- EMPLEO DE BATERÍAS DE ACUMULADORES. CC.
La baja capacidad de encendido, así como la dificultad que presentan su manejo, son delicadas y pesadas, son desventajas tan grandes frente a los explosores convencionales, que hoy en día puede decirse que no tienen ninguna utilidad.
73
3.6.1.3.3.- EMPLEO DE EXPLOSORES.
Es el sistema más usado por la autonomía, ligereza y seguridad que presentan respecto a los otros dos métodos.
3.6.1.3.3.1.- EXPLOSORES DE DINAMO.
Los explosores de dinamo son generadores eléctricos donde el giro del inducido se consigue mediante un engranaje de cremallera - piñón, o lo que es más común, mediante manivela. Para evitar fallos estos explosores llevan incorporado un dispositivo especial de tal forma que la conexión se produce en el instante en que el rotor ha alcanzado la velocidad de giro suficiente para mantener la f.e.m. en los bornes del aparato.
3.6.1.3.3.2.- EXPLOSORES DE CONDENSADOR.
Son los más utilizados actualmente, y constan de una manivela encargada de cargar el condensador, que en condiciones normales está en cortocircuito, mediante cualquier sistema (por ejemplo un botón), al oprimirle y accionar la manivela, el condensador se carga, y una vez que alcanza la tensión nominal, si se continúa accionando la manivela sobrepasando la carga límite, esta se desprenderá de su exceso de carga a través de un dispositivo destinado a tal efecto. Disponen de unos indicadores, normalmente analógicos, que cuando nos indica que ha alcanzado su máxima carga el explosor, está listo para el disparo. Si por cualquier motivo se dejara de oprimir el botón, automáticamente el explosor se descarga, puesto que abre el circuito de descarga entre las placas del condensador.
74
3.6.1.4.- CIRCUITO ELÉCTRICO. CONEXIONES DE LOS DETONADORES.
Los detonadores eléctricos que inician una voladura se conectan entre sí formando un circuito, que se une a la fuente de energía (explosor) por medio de las líneas de tiro. Las conexiones pueden hacerse en serie, en paralelo o
en
serie – paralelo. Las conexiones detonador – detonador o detonador línea, deben ser hechas procurando que siempre estén aisladas del suelo, sobre todo si estos son húmedos, porque de lo contrario podrían producirse derivaciones que comprometieran el éxito de la voladura, aconsejándose por ello el uso de conectadores, que proporcionan un eficaz aislamiento y son muy baratos. Las voladuras (en serie) necesitan un voltaje elevado para su activación, siendo necesario para soportarlo emplear hilos de buena calidad y aislamiento. El aprovechamiento de hilos restantes de otras voladuras puede ser perjudicial y origen de fallos.
3.6.1.4.1.- CONEXIÓN EN SERIE.
Cada detonador se conecta al anterior y al siguiente por los dos terminales; los extremos libres del primer y último detonador de la serie se conectan a la línea de tiro. Es importante que la línea de tiro permanezca cortocircuitada por el otro extremo hasta el momento de realizar ala comprobación del circuito. La resistencia total teórica, que debería coincidir con la real, medida en el ohmómetro es:
Rt = RI + N ⋅ Rp + 2 ⋅ m ⋅ n ⋅ 0,065
75
Donde: R t = Resistencia total de la pega. Rl
= Resistencia de la línea de tiro.
N
= Número de detonadores.
Rp = Resistencia del detonador. m
= Metraje de los hilos del detonador.
0´ 065 = Resistencia por metro lineal de cobre de 0´ 6 mm de diámetro.
3.6.1.4.2.- CONEXIÓN EN PARALELO.
Así como la conexión en serie se caracterizaba por una elevada resistencia eléctrica, en paralelo la resistencia del circuito es muy pequeña y la intensidad de corriente es muy alta. Esta conexión apenas es utilizada salvo en casos de muy pocos detonadores y en lugares donde por sus características especiales es previsible que se den derivaciones y sea difícil garantizar un perfecto aislamiento en las conexiones. En estos casos, la pequeña resistencia eléctrica frente a las altas resistencias de la conexión anterior asegura el éxito de la pega. La resistencia total viene dada por:
Rt = RI +
Donde: R t = Resistencia total. Rl
= Resistencia de la línea de tiro.
Rd N
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R d = Resistencia de cada detonador. N
= Número de detonadores.
3.6.1.4.3.- CONEXIÓN SERIE – PARALELO.
En este sistema procuraremos emplear el menor número de detonadores posible, así como el menor número de series posible.
Rt =
1 1 1 1 + + + ⋅⋅⋅⋅ + R1 R 2 R3 Rn
77
CAPITULO IV
EQUIPOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION DE LOS ULTIMOS TRAMOS DE LA CARRETERA LONGITUDINAL AUSTRAL
78
4.0 .- DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE LA CARRETERA AUSTRAL
4.1.- GENERALIDADES
Cabe señalar que la construcción del ultimo tramo de la carretera austral, denominado “Senda Ventisquero Jorge Montt”, cuyo desarrollo se encuentra a 3,2 Km. de los campos de hielo Sur, es una faena que lleva a cabo la Sub-Jefatura Zonal del Cuerpo Militar de Trabajo de la XI Región. La descripción de los equipos, así como sus características, se hace en referencia a los equipos que esta división del Ejército posee, para la construcción de caminos y que actualmente usa en Ventisquero Montt.
4.2
DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS EN LA SUBJEFATURA ZONAL DEL CUERPO MILITAR DEL TRABAJO DE COYHAIQUE
1. Perforadoras manuales Atlas Copco RH – 685 2. Perforadoras manuales Atlas Copco BBC – 120F 3. Perforadoras neumáticas Roc-Drill Atlas Copco Roc – 442 4. Perforadoras hidráulicas Truck-Drill Tamrock Ranger – 500
Las perforadoras manuales Atlas Copco modelos RH y BBC son similares y sus principios de funcionamiento, características, ventajas y desventajas fueron descritas anteriormente (Perforadoras manuales). Igualmente fueron descritos estos ítems para las perforadoras neumáticas e hidráulicas en el capítulo de Perforación Mecanizada.
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En el siguiente capítulo se darán a conocer las especificaciones técnicas de las perforadoras neumáticas; modelo Roc-442; y las perforadoras hidráulicas; modelo Ranger 500, esto para determinar las diferencias entre una y otra.
4.2.1.- PERFORADORA NEUMÁTICA
1. Descripción
:
Roc – Drill
2. Marca
:
Atlas Copco
3. Modelo
:
Roc – 442
Figura 4.a.- Equipo de minería tipo Roc, Empleado en Ventisquero Montt.
80
4.2.1.1.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PESOS
Roc – 442
5300 Kg.
Colector de polvo
112 Kg.
Juego de piezas de Montaje
110 Kg.
Gato hidráulico
32 Kg.
Extensión de la deslizadera
47 Kg.
Almacén de barras
23 Kg.
Unidad de inclinación mecánica
48 Kg.
Brazo para perforar horizontal
150 Kg.
Sistema de barrido de agua
80 Kg.
Equipo de cabrestante
364 Kg.
Iluminación de trabajo
30 Kg.
Tabla 4.b.- Especificaciones técnicas de pesos equipo Roc – 442.
4.2.1.2.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PRESTACIONES
Veloc.Máx. desplaz. (incluido compresor) Horizontal (Veloc. Tracción normal )
1.6 Km./h
Hacia arriba 12º (Veloc. Tracción Lenta)
0.75 km/h
Hacia abajo 12º (Veloc. Tracción normal)
2.4 km/h
Velocidad máxima de remolque
5 Km./h
Fuerza de tracción
43 kN
Capacidad de subir rampas
30º
Inclinación longitudinal máx. para la perforación
20º
81
Inclinación lateral máx. desplazamiento
30º
Inclinación lateral máx. perforación
20º
Inclinación lateral máx. perforación con cilindro reconec.
10º 0.051 N/mm2
Presión sobre el suelo Altura libre sobre el suelo
350 Mm.
Oscilación sobre las orugas
+/- 12º
Tabla 4.c.- Especificaciones técnicas de prestaciones equipo Roc – 442.
4.2.1.3.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE SISTEMA HIDRÁULICO
Presión máxima de trabajo
230 bar
Tipo motor neumático
Motor de engranaje Düsterloh
Potencia motor neumático
8.5 kW (con 6 bar)
Par, máximo motor neumático
45 Nm
Veloc. Máx. rotación motor neumático
4300 rpm
Tipo bomba
Bomba axial de pistón Volvo
Potencia bomba
8 Kw. a 3000 rpm
Par, máximo bomba
15.7 Nm / 100 bar
Veloc. Máx. Rotación bomba
4300 rpm
Presión máx. bomba
Máx. 320 bar
Flujo máx. de aceite por revolución bba.
9.7 l / (min x 1000 rpm)
Tipo motor de tracción
Motor de pistón variable
Tabla 4.d.- Especificaciones técnicas del sistema hidráulico equipo Roc – 442.
82
4.2.1.4.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MARTILLO NEUMÁTICO
Tipo
BBC 120
Peso
69 Kg.
Longitud de carrera
65 Mm.
Velocidad de Rotación
210 rpm
Par, máximo
785 Nm
Velocidad de impactos
33 Hz.
Presión de trabajo aire
4-7 bar
Presión de trabajo, barrido
4-7 bar
Consumo aire
167 l/s
Tabla 4.e.- Especificaciones técnicas del martillo neumático equipo Roc – 442.
4.2.1.5.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL COLECTOR DE POLVO
Área de filtro
14 m2
Cantidad de elementos de filtro
14
Presión de aire
5 bar / 7 bar
Consumo de aire del eyector con 5 bar
53 l/s
Consumo de aire del eyector con 6 bar
65 l/s
Presión máxima de aire
8.5 bar
Tabla 4.f.- Especificaciones técnicas del colector de polvo equipo Roc – 442.
83
4.2.1.6.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL CABRESTANTE NEUMÁTICO
Carga máxima (6.3 bar, mitad tambor)
20 kN
Consumo de aire con carga máxima
72 l/s
Largo del cable
40 m
Diámetro del cable
16 mm
Tabla 4.g.- Especificaciones técnicas del cabrestante neumático equipo Roc – 442.
4.2.2.- PERFORADORA HIDRÁULICA
1. Descripción
: Truck – Drill
2. Marca
: Tamrock
3. Modelo
: Ranger 500
Figura 4.h.- Equipo Tamrock RANGER 500, empleado en Senda Mayer.
84
4.2.2.1.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA MARTILLO HIDRÁULICO
Tipo de Martillo Diámetro de la Varilla
HL – 500 32, 38, 45 Mm.
Presión de Trabajo
80....170 bar
Tasa de Percusión
60 Hz
Potencia de Salida de Percusión
15.5 Kw.
Par de Rotación Máximo
680 Nm
Lubricación de la Enmangadura Barrido Peso
Aire / aceite a presión Aire 130 Kg.
Tabla 4.i.- Especificaciones técnicas del martillo hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.2.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CORREDERA Y CAMBIADOR DE VARILLAS
Tipo de Corredera
CF – 145 x 12 + RH
Longitud de Corredera
6525 Mm.
Recorrido del martillo
4200 Mm.
Longitud máxima de la 1ª Varilla
4305 Mm.
Fuerza de Avance / Extracción Centralizador delantero Tipo de cambiador de Varillas Capacidad del Cambiador de Varillas Longitud de Varilla Profundidad máxima de Barreno
20 kN Centralizador Pito 12H RH 714 6+1 3050, 3660 Mm. 25 m
85
Deslizamiento de la Corredera Giro de la Corredera
1350 mm +/- 45º
Inclinación de la Corredera Peso, excluyendo las varillas
125º 1200 kg
Tabla 4.j.- Especificaciones técnicas de la corredera y cambiador de varillas equipo RANGER 500.
4.2.2.3.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA BRAZO ARTICULADO
Tipo de Brazo Longitud de Brazo Cobertura en terreno nivelado Altura de Emboquillado Zapateras (Barrenas horizontales)
DB – 700 4.5 m 17.6 m2 +2.5/-4.5 m Hacia ambos lados
Tabla 4.k.- Especificaciones técnicas del brazo hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.4.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA PORTADOR
Tipo de Orugas
FL 6
Anchura de Teja de Oruga
310 Mm.
Longitud total de Contacto con el terreno
2590 Mm.
Presión sobre el terreno
081kg/cm2
Altura mínima sobre el suelo
440 Mm.
86
Angulo de giro de la tornamesa
120º
Oscilación de las orugas
+/- 10º
Bloqueo de oscilación de las orugas
Manual
Fuerza de desplazamiento
110 kN
Velocidad de desplazamiento
1.7 / 3.5 Km./h
Tabla 4.l.- Especificaciones técnicas del portador equipo RANGER 500.
4.2.2.5.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA GRUPO DE POTENCIA
Motor Diesel
Caterpillar 3116 DIT
Número de Cilindros
6 Uds.
Potencia del Motor
108 Kw. / 2200 rpm
Tipo de Transmisión
Directa / Correa dentada
Bombas Hidráulicas
2 de pistones de caudal variable 2 de caudal fijo (engranajes)
Compresor de Tornillo
Enduro 12
Capacidad de barrido
6.0 m3 / min.
Presión del aire de Barrido
4 – 10 bar
Filtro de aspiración de aire
2 Uds. con eyector y elem. de seguridad
Capacidad
del
depósito
de 260 l.
combustible Altitud máxima de funcionamiento Peso
1524 m 1150 Kg.
Tabla 4.m.- Especificaciones técnicas del grupo de potencia equipo RANGER 500.
87
4.2.2.6.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA SISTEMA HIDRÁULICO
Sistema Hidráulico de perforación Desplazamiento, Brazo y Perforación
THC 700 Sistema de cargas sensibles
Refrigeración y Captador de polvo
Sistema de caudal constantes
Capacidad de Filtrado
12 micras abs., 25 micras, filtro de presión
Capacidad de refrigeración Capacidad del depósito de aceite Hidr.
+50 ºC sobre la Tª ambiente 200 l
Tabla 4.n.- Especificaciones técnicas del sistema hidráulico equipo RANGER 500.
4.2.2.7.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA SISTEMA DE CONTROL
Controles de Desplazamiento Controles del brazo Perforación Cambiador de Varillas Control emboquillado de barrenos
Controlado por piloto, hidráulico Control directo, hidráulico Controlado por piloto, hidráulica Control electro-hidráulico Ajuste conste. del avance y rotación
Control de percusión
Control a través de la presión avance
Automatismo anti-atranque
Control a través de la presión rotación
Tensión del circuito eléctrico
24 V cc
Tabla 4.o.- Especificaciones técnicas del sistema de control equipo RANGER 500.
88
4.2.2.8.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CABINA
Cabina de Seguridad
F.O.P.S. y R.O.P.S.
Joystick
Perforación, desplazamientos, movimientos del brazo y cambiador de varillas 12 V C3
Tomas de Corriente Nivel de Ruidos Vibraciones
Inferior a 80 dB(A) Menores de 0.5 m/s2
Tabla 4.p.- Especificaciones técnicas de la cabina equipo RANGER 500.
4.2.2.9.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CAPTADOR DE POLVO
Tipo de Captador de polvo
DC 700 H
Capacidad de aspiración
23 m3 / min. depresión 1000 Mm. H2O
Elementos de filtración / material
10 Uds. / fibra de vidrio
Superficie total del filtro
8 m2
Potencia absorbida por el motor Hidr.
12 Kw.
Peso
190 Kg.
Tabla 4.q.- Especificaciones técnicas del captador de polvo equipo RANGER 500.
89
4.2.2.10.- DESCRIPCIÓN TÉCNICA CABRESTANTE
Tipo de Cabrestante
HZ 090/2-96
Fuerza máxima de tracción (160 bar) tambor vacío
70 kN
Velocidad máxima de tiro (60l/min.) tambor vacío
8.4 m/min.
Capacidad de cable de acero ∅16 Mm.
25 m
Tabla 4.r.- Especificaciones técnicas del cabrestante equipo RANGER 500.
4.3.- PRINCIPALES
DIFERENCIAS
ENTRE
LAS
PERFORADORAS
HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS
Se darán las principales diferencias técnicas entre una y otra máquina, pues las diferencias o ventajas de una sobre otra (de la hidráulica sobre la neumática) ya se dieron a conocer.
Ranger 500
Roc 442
Velocidad: 1.7 –3.5 Km./h
Velocidad: 1.6 –2.4 Km./h
Fuerza desplazamiento: 110 kN
Fuerza desplazamiento: 43 kN
Capacidad de subir rampas: 20º
Capacidad de subir rampas: 30º
Inclinación máx. desplaz.: 20º
Inclinación máx. desplaz.: 30º
Presión sobre el suelo: 0.81kg/cm2
Presión sobre el suelo: 0.051N/mm2
Oscilación de las orugas: +/- 10º
Oscilación de las orugas: +/- 12º
Altura libre sobre el suelo: 440mm
Altura libre sobre el suelo: 350mm
Peso del martillo: 130 Kg.
Peso del martillo: 69 kg
Par máx. de rotación: 680 Nm
Par máx. de rotación: 785 Nm
90
Velocidad de impactos: 60 hz
Velocidad de impactos: 33 hz
Presión de trabajo: 80-170 bar
Presión de trabajo: 4-7 bar
Superficie filtro colector polvo: 8 m2
Superficie filtro colector polvo: 12 m2
Fza.máx. tracción cabrestante: 70 kN
Fza.máx. tracción cabrestante: 20 kN
Tabla 4.s.- principales diferencias entre perforadoras neumáticas e Hidráulicas.
91
CAPITULO V
COMPARACIÓN DE RENDIMIENTOS Y COSTOS ASOCIADOS EN EL EMPLEO DE EQUIPOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS.
92
5.0 .- DE LA COMPARACIÓN DE LOS RENDIMIENTOS Y COSTOS ASOCIADOS EN EL EMPLEO DE EQUIPOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS.
5.1.- GENERALIDADES
Usualmente el rendimiento de los equipos de perforación se cuantifica mediante los metros lineales de perforación versus el tiempo necesario para realizarlo. Para ello es necesario tener claridad respecto de los factores que influyen de manera directa en el trabajo de perforación.
5.2.- VARIABLES DETERMINANTES EN LOS RENDIMIENTOS
Previo a analizar los rendimientos asociados al empleo de equipos de perforación es importante determinar cuáles son las variables que más inciden en ellos. Dependiendo de estas, los resultados que se obtengan serán distintos y podrán tener variaciones ostensibles. En general las empresas distribuidoras y fabricantes no entregan datos y/o valores respecto de los rendimientos de la maquinaria. En base a lo antes señalado, resultó necesario realizar un análisis In Situ, conjunto de recoger las experiencias de personas especializadas en los trabajos de minería, para de este modo, lograr determinar con certeza las variables que inciden de mayor forma en las faenas de remoción de rocas con explosivos. Las recolecciones de datos y experiencias, fueron realizadas durante los meses de Enero y Febrero del año 2005 en el tramo Río Bravo - Ventisquero Montt, lugar donde se trabaja en la construcción de la prolongación de la Carretera Austral.
93
De dicha recolección de datos, se pudo determinar que en una faena de perforación los parámetros que más inciden son:
1.
Experiencia del operador
2.
Características de la roca (dureza, densidad y composición química)
3.
Tipo de perforación
4.
Tipo de corte
5.
Equipo de perforación
5.3.- DATOS DE TERRENO
Con el fin de conseguir un análisis lo más certero posible, no se recurrió a los Reports o Reportes Diarios de Trabajo de la maquinaria, puesto que estos no consideran todas las variables y a que en algunos casos no es fiel reflejo del trabajo ejecutado durante una jornada de trabajo. Para reunir los datos que permitan analizar en forma correcta los rendimientos de los trabajos en minería se confeccionó una tabla, que reúne aspectos considerables y variables que ignoran los reportes diarios de trabajo. La tabla 5.a. se encuentran en el ANEXO Nº 1., en ella se puede observar los parámetros que se estimo necesario considerar.
5.4.- ANÁLISIS DE DATOS RECOPILADOS Y COMPARACIÓN
Se contemplo un espacio muestral de 16 tronadas, en las cuales se obtuvo una serie de datos que, si bien no consideran absolutamente todas las combinaciones de variables posibles, sí reflejan las variaciones de los tiempos de perforación ante las condiciones de trabajo predominantes en la zona.
94
En el
ANEXO Nº 2, se presentan ordenados los datos recogidos, en
conformidad al formato establecido por la tabla 5.a. En la recolección de datos, se registró el trabajo de dos operadores para el equipo hidráulico y del mismo modo, para el equipo neumático. En el caso del equipo Tamrock trabajaron un operador experto, con basta experiencia y especializado en el trabajo con este equipo, y un operador no experto, vale decir, un minero que había realizado trabajos de operación en equipos Tamrock de similares características, pero sin mayor experiencia en la operación de Ranger 500. En la operación del equipo Roc-drill 442, participaron un operador experto, o sea minero de gran experiencia con este tipo de maquinaria, y un operador no experto, solo minero con alguna experiencia en la operación de este equipo. A fin de analizar con mayor facilidad los datos recopilados se presentan las Tablas 5.b y 5.c. En estas se incluyen los tiempos de ubicación, de perforación y de alargue. No se consideraron los tiempos de retiro de las barras ya que no tienen mayores variaciones. A continuación se presentan las tablas
95
Variables
S/A/V
S/A/Q
D/A/V
D/A/Q
Operador Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue
No
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
45
49
44
49
-
-
-
-
-
-
-
-
44
44
-
-
-
-
47
90
48
43
96
68
experto Experto
Tabla 5.b.: Resumen de rendimientos de perforaciones para equipo Tamrock Ranger 500
96
Variables
D/C/Q
S/C/Q
Operador Ubicación Barra Alargue Ubicación Barra Alargue
No
(s)
(s/m)
(s)
(s)
(s/m)
(s)
121
159
-
86
143
-
85
144
-
70
101
-
experto Experto
Tabla 5.c.:
Resumen de rendimientos de perforaciones para equipo Rockdrill 442 500
97
5.5.- ANÁLISIS COMPARATIVO DE VARIABLES DE PERFORACIÓN.
Al analizar los datos de terreno se puede concluir lo siguiente:
5.5.1.- DE LOS OPERADORES:
En el caso del Tamrock al comparar las variables roca dura, corte abierto y perforación en avance se obtuvo que producto de la no experiencia del operador se produce una pérdida de rendimiento de 5 (s/m) de perforación. Esto a pesar que el operador con menos experiencia tiene conocimientos previos de este tipo de equipos. En tanto en los tiempos de ubicación que se relacionan con tiempos de traslado, movimientos de la pluma y brazo no se aprecian mayores diferencias. Donde sí se hace más notoria la experiencia adquirida es al momento de comparar los tiempos de alargue, los que aumentan en un 150 % respecto del operador experto. Se debe acotar que estas comparaciones se hacen a partir de la base que ambos tipos de roca tienen la misma dureza, sin embargo de acuerdo a información entregada por personal de terreno la roca perforada por el operador menos experto sería de una dureza menor, con lo cual las diferencias en los tiempos de perforación se harían más ostensibles. En el caso del equipo Rocdrill 442 se nota el efecto contrario, vale decir que el operador experto manifiesta rendimientos de perforación menores que el operador con menos experiencia. Esto se puede producir debido a la falta de operatividad del equipo, a pesar que ambos equipos presentaron problemas de operación y desplazamiento. De todas maneras de concluye que, a diferencia de lo que ocurre con el equipo Tamrock que tiene más mandos y sensores, se le hace más sencillo a
98
un perforista con conocimientos de perforación con equipos manuales aprender a operar un equipo básico como este.
5.5.2.- DEL TIPO DE ROCA
La calidad de la roca es otra de las variables que afecta en forma más notoria los rendimientos de perforación. Las características más relevantes son: su dureza, composición química, densidad y la presencia de fracturas. Sin embargo es difícil hacer un análisis mayor de todas estas variables. En el estudio desarrollado, se considero la percepción o reconocimiento visual, que tuvo el operador antes de perforar la roca. Adicionalmente se realizaron análisis de densidades a las rocas para corroborar la información entregada en terreno por los operadores. Efectivamente se verifica que al aumentar la densidad de la roca disminuyen los rendimientos, lo cual es percibido por los operadores. El Informe de Laboratorio se encuentra en ANEXO Nº 3. Si se analizan los tiempos de perforación del equipo Rocdrill se verifica un aumento de los tiempos de perforación respecto de la roca menos dura que va entre el 11 y 43 %. Además se nota una consistencia entre los datos recopilados de ambos operadores. En tanto en el equipo Tamrock esta diferencia se hace más notoria llegando a un aumento promedio de un 105%. Este aumento sustancial se puede deber al hecho que la roca presentó aumentos de más de un 40% en su densidad respecto de la roca menos densa, como se ve en el Informe de Laboratorio.
99
5.5.3.- DEL TIPO DE CORTE
Se sabe de acuerdo a la experiencia de terreno que los rendimientos en un corte cerrado disminuyen debido principalmente a las superficies necesarias para maniobrar los equipos. Sin embargo a partir de los datos recopilados no se puede realizar ninguna conclusión válida.
5.5.4.- DEL TIPO DE PERFORACIÓN
Al analizar las perforaciones en banqueo y avance se puede ver que los tiempos de ubicación son muy similares, siendo levemente superiores los de banqueo, alrededor de 9%. Esto se debe principalmente al hecho que en banqueo se tiene un radio de acción mayor que permite enfrentar una mayor cantidad de tiros sin mover el equipo a otra posición. Cuando se analizan los tiempos de perforación de la barra se puede ver que en banqueo aumentan un 7% respecto de los tiempos en avance. Al consultar a personal de terreno se pudo concluir que la razón principal en este caso es el agrietamiento inducido en la roca luego de realizar una primera tronada en avance, lo que implica repasar los tiros donde se hayan producido estas fracturas. Otro factor que podría afectar el rendimiento levemente es la capacidad de succión de polvo del equipo, ya que esta disminuye al tener que hacerlo en forma vertical, con lo cual el bit tritura nuevamente el material no removido. Finalmente al analizar los tiempos de alargue de las barras se obtuvo un aumento de un 42% de los tiempos en banqueo respecto de los de avance. En este caso sin embargo puede suceder que hayan existido otro tipo de variables que no hayan sido consideradas ya que se esperaba que los tiempos de alargue en avance hubiesen sido superiores.
100
5.6.- ANÁLISIS COMPARATIVO DE EQUIPOS DE PERFORACIÓN
A pesar que las variables a comparar, tanto para equipos hidráulicos como neumáticos no son las mismas, se puede establecer que en promedio los tiempos de ubicación de los equipos Rocdrill aumentan en más de 100% respecto de los mismos tiempos en los equipos Tamrock. Se debe mencionar en este punto que la operacionalidad de los Tamrock es muy superior que la de los Rocdrill. En tanto los tiempos de perforación en roca de los equipos Rocdrill aumentan en alrededor de 140 % y 50 % para roca semidura y dura, respecto de los Tamrock. Se puede concluir de este punto que si los equipos Rocdrill estuvieran completamente operativos las diferencias de perforación, en especial en roca dura, se harían ínfimas. Sin embargo el rendimiento de movimiento en roca es mucho mayor en los equipos Tamrock ya que tienen la posibilidad de acoplar barras, aumentando el largo del tiro disminuyendo los tiempos de ubicación. De esta forma se puede remover una mayor cantidad de roca sin la necesidad de desplazar nuevamente los equipos de remoción y despeje de roca. Se pudo constatar basado en el conocimiento de personal de terreno que los rendimientos de los equipos de perforación neumáticos es muy bajo. Esto se debe, como ya se ha mencionado, a su falta de operacionalidad y también a la de los compresores. Lo cual no sucede con los equipos hidráulicos ya que han tenido un mantenimiento más prolijo y a que se trata de equipos con menos horas de trabajo.
5.7.- ANÁLISIS DE COSTOS
Es necesario tener en cuenta es el tipo de material que se extrae de la perforación. Estos deben ser pedazos macizos y no polvo de roca. Si lo que se
101
extrae es polvo, generalmente la causa puede ser que el material se expulsa del agujero hasta después que la barrena o bit lo ha triturado varias veces, ocasionando desgaste acelerado de la barrena. Los costos del trabajo de perforación en minería se pueden dividir en dos grandes grupos: los de operación y los de mantenimiento.
5.7.1.- COSTOS DE OPERACIÓN
Este costo está conformado principalmente por dos grupos:
5.7.1.1.- OPERADOR
Como ya se vio el empleo de un operador con experiencia es muy necesario en el equipo Tamrock. Esto se puede verificar al realizar el siguiente ejercicio:
Variables
:
Roca semidura, corte abierto, perforación en avance, 2 barras.
•
Operador
: No Experto
− Tiempo de ubicación promedio
: 45 (s)
− Tiempo de perforación promedio por barra
: 181 (s)
− Tiempo de alargue promedio
: 131 (s)
− Tiempo de retiro promedio
: 157 (s)
− Tiempo total por tiro
: 514 (s)
− Tiros diarios a realizar: 8*60/8,57
: 56 tiros
102
•
Operador
: Experto
− Tiempo de ubicación promedio
: 44 (s)
− Tiempo de perforación promedio por barra
: 163 (s)
− Tiempo de alargue promedio
: 52 (s)
− Tiempo de retiro promedio
: 141 (s)
− Tiempo total por tiro
: 400 (s)
− Tiros diarios a realizar: 8*60/6,67
: 72 tiros
De esta forma se produce una diferencia de 16 tiros por día que multiplicado por 22 días y un promedio de 2,5 (m3/tiro) (promedio basado en la topografía del sector y en los archivos de perforación) se obtiene una diferencia de 880 (m3/mes). Las diferencias notables que se producen con el equipo Tamrock no se dan con el equipo Rocdrill. Vale decir que debe existir una diferencia entre los salarios que perciben los operadores de los equipos Tamrock y Rocdrill. Además otro aspecto importante a considerar dentro de la experiencia del operador es el conocimiento para atacar la roca y no sobre-exigir al equipo al perforar. Un operador con poca experiencia puede provocar un desgaste acelerado y la fatiga de material producto de lo cual se pueden quebrar barras y otras piezas. De esta forma queda demostrado que un buen operador, a pesar de implicar un costo mayor en salario, implica una disminución en los costos de mantenimiento y un aumento de los rendimientos, con lo cual se justifica la contratación de personal calificado y con vasta experiencia. Esto es especialmente válido para los equipos Tamrock.
103
5.7.1.2.- COMBUSTIBLE Y LUBRICANTES
De acuerdo a datos recopilados en terreno el consumo de combustibles y lubricantes de los equipos son los siguientes:
•
Equipo Tamrock
− Petróleo
: 17,06 (lt/hr)
− Aceite de motor 15W40
: 0,08 (lt/hr)
− Aceite hidráulico AW32
: 0,2 (lt/hr)
− Grasa grafitada
: 0,06 (kg/hr)
− Aceite hidráulico ALM. 525
: 3,0 (lt/hr)
•
Equipo Rocdrill
− Aceite hidráulico SAE 10
: 0,08 (lt/hr)
− Aceite hidráulico ALM. 525
: 1,0 (lt/hr)
•
Compresor
−
Petróleo: 13,2 (lt/hr)
−
Aceite de motor 15W40: 0,08 (lt/hr)
−
Aceite hidráulico SAE 10: 0,04 (lt/hr)
5.8.- COSTOS DE MANTENIMIENTO
Los costos varían mucho dependiendo de las condiciones de uso, del mantenimiento que se les de a los equipos y de las horas máquina que tengan. Al realizar en los meses de Enero Y Febrero del año 2005, los equipos hidráulicos Tamrock Ranger 500, tenían muy pocas horas maquina en relación a los
104
Rocdrill, y solo se les había realizado un mantenimiento de carácter preventivo por lo que presentan menores costos si se les compara con la producción que realizan. En el ANEXO Nº 4 se presenta un resumen con los gastos asumidos durante el año 2004, en el mantenimiento de los equipos Tamrock, Rocdrill y compresores.
105
CAPITULO VI
PROCESO DE FRACTURA CON EXPLOSIVOS DENTRO DE UNA PERFORACIÓN.
106
6.0
DE LA DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FRACTURA CON EXPLOSIVOS DENTRO DE UNA PERFORACIÓN.
6.1.- GENERALIDADES
Al producirse la detonación del explosivo se produce en el entorno de la carga una onda de compresión, debido a la liberación de gases y aumento de la temperatura. La pendiente inicial de esta onda de compresión depende sólo del gradiente de la liberación de gases, esto es, de la velocidad de detonación del explosivo. Al aumentar su valor, esta onda de compresión produce una pulverización del material en el entorno de la carga y la apertura de grietas radiales, amortiguando la energía y disminuyendo la pendiente de la onda de presión. Al transmitirse la onda por el medio llega a la superficie libre, en donde se refleja pasando a la onda de sentido de avance inverso al de la onda incidente. Como la resistencia a la tracción del medio es muy inferior a la de compresión, la onda de tracción produce la rotura de la roca, disipando la mayor parte de la energía acumulada. Es por esta razón que la rotura del terreno se produce por las siguientes causas:
1. Pulverización por efecto de la onda de compresión. 2. Agrietamiento radial por tracciones, debido a la onda de compresión. 3. Rotura en frente por las tracciones inducidas por la onda reflejada. 4. Roturas por efecto de las ondas de compresión y la tracción.
Cada rotura o grieta implica una acumulación de energía elástica primero y posteriormente su disipación dinámica en el trabajo de rotura y por tanto la generación de una onda.
107
6.2.- CONCEPTOS FÍSICOS
Antes de describir gráficamente este proceso de fractura que se produce en la roca, es necesario tener presente algunos conceptos relacionados con este proceso.
6.2.1.- TRABAJO (T)
Es el producto de la fuerza proyectada en la dirección de desplazamiento (fuerza efectiva), por el espacio recorrido.
T = Fe ⋅ S Fe
= Fuerza efectiva
S
= Espacio recorrido
El explosivo tiene una energía acumulada, realiza un trabajo en el momento de la fisura, desplaza, proyecta y esponja las rocas. Su unidad de medida estará representada por J.
1Joul = 1Newton ⋅ 1Metro 6.2.2.- POTENCIA (P)
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
P=
T t
108
P
= Potencia
T
= Trabajo
t
= Tiempo (segundo)
Esta potencia, que no debemos confundir con la potencia explosiva, es muy grande en el caso de los explosivos, ya que en el momento de la explosión, ceden su energía, en un tiempo muy reducido (3 a 4 milisegundos), en definitiva realizan su trabajo en un infinitesimal espacio de tiempo. Su unidad de medida estará representada por W.
Watt =
Joul Segundo
1W = 1 J/seg.
6.2.3.- ENERGÍA
La energía es la capacidad para producir trabajo. La energía acumulada de un explosivo es del tipo calorífico y es mucho menor que la de otras sustancias Los explosivos tienen menor poder calorífero, pero detonan a una muy alta velocidad, lo que hace que teniendo menor energía los explosivos tienen mucha más potencia. La energía, por ser un trabajo almacenado, se mide también en Joul o en kilowatts - hora.
6.2.4.- PRESIÓN
La presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie
109
P=
P
= Presión
F
= Fuerza
S
= Superficie
F S
Los explosivos al detonar, desprenden gases a muy altas temperaturas y presiones de miles de atmósferas, que son las que hacen proyectar a la roca circundante al barreno. La unidad de presión se llama pascal, y es la presión que ejerce un newton al actuar sobre una superficie de un m2.
6.3.- CARACTERÍSTICAS PRÁCTICAS DE LOS EXPLOSIVOS
Estas son las propiedades Físicas que identifican a cada explosivo y que se emplean para seleccionar el más adecuado para una tronadura determinada, entre ellas mencionaremos las siguientes:
6.3.1.- POTENCIA RELATIVA
Es la medida del contenido de energía del explosivo y del trabajo que puede efectuar. Se mide mediante la Prueba “Traulz” que determina la capacidad de expansión que produce la detonación de 10 gr. de explosivo, dentro de un molde de plomo cilíndrico de dimensiones específicas, comparando la proporción de la fuerza desarrollada por igual peso de dinamita pura, que se considera como patrón con 100 % de potencia.
110
6.3.1.1.- PRUEBA DE TRAULZ
10 gr. Dinamita pura al 100%
Vol. de explosión dinamita pura al 100%
Vol. de explosión dinamita al 60%
Figura 6.a.- Volúmenes de explosión según porcentaje de dinamita pura
6.3.2.- PODER ROMPEDOR (BRISANCE)
Es el efecto “demoledor o triturador” que aplica un explosivo sobre la roca para iniciar su rompimiento. El poder rompedor se determina experimentalmente mediante la Prueba HESS, que expresa en mm. el aplastamiento que sufre un molde de plomo cilíndrico, de dimensiones determinadas por efectos de la explosión de 100 gr. de explosivo colocado sobre un disco de acero ubicado sobre el bloque de plomo.
111
6.3.2.1.- MÉTODO DE ENSAYO
Figura 6.b.- Esquema del método de ensayo
h' = H − h h ' = Poder Rompedor Determ inado
6.3.3.- DENSIDAD
La Densidad es medida en relación a la unidad (agua a 4º y 1 atm.), la densidad de los explosivos varía entre 0,8 a 1,6 gr./cc y al igual que con la velocidad cuanto más denso es el explosivo, proporcionará mayor efecto de brisance. La densidad es un elemento muy importante para el cálculo de la cantidad de carga de una tronadura. Normalmente varía entre 0,75 y 1,0 gr./cc entre los agentes de tronaduras, entre los 0,9 y 1,2 en los acuageles y emulsiones explosivas y entre los1,2 a 1,5 gr./cc en las dinamitas.
6.3.4.- VELOCIDAD DE DETONACIÓN
Es la medida de la velocidad con la que viaja la onda de detonación a lo largo de la columna de explosivo, sea al aire libre o en condiciones de confinamiento.
112
Se mide mediante el método de DAUTRICHE o por un cronógrafo electrónico, la lectura se expresa en metros por segundo.
6.3.5.- APTITUD A LA TRANSMISIÓN
Es la capacidad de un explosivo a hacer detonar a otro a una distancia próxima a él por simpatía, una buena transmisión es la garantía para la completa detonación de una columna explosiva.
6.3.6.- SENSIBILIDAD
Tradicionalmente en nuestra país se ha definido a esta característica como la capacidad de un explosivo a ser detonado por un iniciador adecuado, esta capacidad varía según el tipo de explosivo, de tal forma que éstos se han clasificado en explosivos sensibles al detonador de potencia Nº 8 y en “agentes de tronadura” que son explosivos insensibles a los detonadores y deben ser iniciados mediante un explosivo de mayor presión y velocidad.
6.3.7.- ESTABILIDAD
Es la capacidad de un explosivo a permanecer inalterable en condiciones de almacenamiento adecuadas o según exigencias del fabricante y por tiempo especificado de duración. En general los explosivos industriales tienen un período de almacenamiento sin que sufran descomposiciones químicas que hagan variar sus características o las especificaciones técnicas fijadas por los fabricantes.
113
6.3.8.- PRESIÓN DE DETONACIÓN
Como factor de trabajo representa la fuerza práctica aplicada a la roca en el momento de la detonación. La presión de detonación es expresada en kilobar (Kbar), en Kg./cm2 o en megapascal (Mpa). La energía disponible en una explosión debe ser de magnitud suficiente para que después que se haya consumido gran parte de ella en la fracturación de la roca, quede un remanente suficiente para mover el material triturado.
6.3.9.- VOLUMEN NORMAL DE GASES
Es la cantidad de gases en conjunto que se generan como resultado de la detonación de 1 Kg. de explosivo a 0 ºC a 1 atm. de presión expresado en litros por kilos de explosivo. Este volumen es un indicio de la “cantidad de energía disponible” para el trabajo a efectuar con el explosivo, y generalmente varía entre 600 y 1.000 litros/Kg. en los explosivos industriales.
6.3.10.- RESISTENCIA AL AGUA
Es la habilidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder sus características. Varía de acuerdo a la medida que aumenta la cantidad de sales oxidantes sólidas en su composición. Los Anfos no tienen resistencia al agua. Las emulsiones tienen una alta resistencia al agua.
114
6.4.- PROCESO DE FRACTURACIÓN DE LA ROCA
La onda de choque se transfiere a la roca y se difunde en ella en forma de fuerzas de compresión. Estas fuerzas al llegar a la cara libre se reflejan al cambiar de medio en el aire y regresan a la roca como fuerzas de tensión. Luego los gases calientes en expansión producen la rotura y desplazamiento de los fragmentos resultantes.
6.4.1.- DIAGRAMA DEL PROCESO
Figura 6.c.- Secciones de acción de las ondas de compresión
115
Figura 6.d.- Plano de acción efectiva de las ondas de compresión
Al detonar el explosivo, este crea tensiones y presiones de barreno, que aplasta la roca cercana del barreno, 2 a 3 veces el diámetro del barreno como se puede apreciar en la figura 6.e.
En la figura 6.f. pueden observar las fisuras de tensión, con las cuales se produce un rompimiento de la roca por capas.
Fig. 5.e.
Fig. 5.f.
116
Las presiones ejercidas por los gases, las cuales se introducen en las fisuras y las expanden, provocan el desplazamiento hacia la cara libre, tal como se observa en las figuras 6.g. y 6.h.
Fig. 6.g.
Fig. 6.h.
Junto con las propiedades físicas de los explosivos, las cuales fueron detalladas anteriormente, están los parámetros de la roca en la cual se efectuará la tronadura, estos son su densidad, dureza, tenacidad, frecuencia sísmica, resistencia a la compresión y tensión, variabilidad, grado de alteración, porosidad y humedad, los cuales deben ser considerados para obtener un optimo resultado. El paralelismo de los barrenos es notablemente importante en toda tronadura, esto provocará distinta distribución de la fragmentación producida, como puede ser observada en la siguiente figura.
117
Fragmentación normal prevista
Fragmentación gruesa
Fragmentación fina
Figura 6.i.- Fragmentación producida por barrenos horizontales
6.5.- CONSIDERACIONES PARA UNA FAENA DE PERFORACION
En resumen son muchos los factores que intervienen en el trabajo de perforación de la roca, haciendo un recuento se deberá tener en cuenta:
•
Parámetros de la roca − Densidad − Dureza − Tenacidad − Frecuencia sísmica − Resistencia a la compresión y tensión − Variabilidad − Grado de alteración − Porosidad − Humedad
118
•
Parámetros de la carga − Geometría de la carga − Diámetro de la carga − Grado de confinamiento − Densidad del carguío − Distribución de carga − Tipo de carga (T.A.)
•
Parámetros de los explosivos − Potencia Relativa − Poder Rompedor − Densidad − Velocidad de Detonación − Poder de Transmisión − Presión de Detonación − Resistencia al Agua − Categoría de los humos − Sensibilidad − Sensitividad − Volumen normal de gases − Estabilidad − Balance de Oxígeno
Para que los explosivos puedan trabajar de manera eficiente y desarrollar su máxima capacidad de rompimiento y empuje, se deben procurar las siguientes condiciones:
119
1. Deben contar con una cara libre para facilitar el arranque y la salida de la carga, lo que se obtiene en las frentes subterráneas disparando primero los barrenos de rainuras (en cuña o "V", o de tiros paralelos) y después los del núcleo y periferia.
2. Deben estar confinados para aumentar su densidad de carga, lo que se obtiene con el atacado o taqueo de los cartuchos mediante una vara de madera (el cebo no debe ser taqueado por seguridad), y con el cierre del barreno mediante un taco o tapón de material inerte (de arcilla, arena o detritus de perforación).
3. Este sello proporciona el tiempo necesario para que actúe la presión de barreno que produce la detonación (3 a 5 milisegundos), en forma perpendicular al eje axial de éste sobre sus paredes. Con resto se impide la pérdida de energía y el robo de carga de barrenos vecinos por efecto de cañón, en los tiros de corona cargados con Softron este taco evita el efecto cerbatana o proyección de cartuchos de Softron sin detonar.
4. Deben ser cuidadosamente cebados mediante iniciadores adecuados, los que son colocados en el cartucho cebo que se coloca al fondo del barreno con el detonador centrado sobre su eje axial y apuntando su fondo hacia la boca del barreno. Debe cuidarse en hacer las conexiones de los chicotes o tubos o del cordón detonante, en forma correcta, verificando posibles fugas de corrientes, corto circuitos y comprobar que el explosor tenga suficiente capacidad para encender todo el circuito, en el caso de disparos eléctricos.
120
5. Deben ser disparados manteniendo una secuencia ordenada y correcta, lo que se obtiene con un buen diagrama de disparo dando la salida primero a los barrenos de rainura, luego a los del centro (ayudas y cuadradores), después a los del techo y laterales (hastíales) y finalmente a los de zapateras.
6. El orden de encendido se
facilita enormemente con el empleo de
detonadores de retardo de milisegundos (MS) y/o 1/2 segundo (LP).
7. Deben ser seleccionados adecuadamente para cada tipo de trabajo, de acuerdo a las condiciones del material atronar, considerando la humedad, el tipo de roca, estructura geológica, tipo de fracturamiento que se necesita, etc. También las características propias de cada explosivo (potencia, densidad, velocidad de detonación, resistencia al agua y categoría de humos).
121
CAPITULO VII
DISEÑOS DE DISPARO EN TRONADURAS DE SUPERFICIE.
122
7.0
DE LA DESCRIPCIÓN Y UTILIZACIÓN DE ALGUNOS DISEÑOS DE DISPARO EN TRONADURAS DE SUPERFICIE.
7.1.- GENERALIDADES
Toda persona encargada de las tronaduras de una faena, debería apoyarse en un principio en alguna de las numerosas teorías de diseño disponibles en la actualidad, para efectuar los ajustes necesarios, mediante pruebas de terreno, con un mínimo de tiempo y costo. Una vez establecidos los disparos estándar, con ayuda de una bitácora se podría establecer en un principio la cantidad de explosivo y accesorios que es necesario transportar a cada tronadura, contar con una carta de carguío para la distribución de la carga y de los retardos, de modo de efectuar la operación con la máxima eficiencia y el mínimo de tiempo. Es necesario hacer hincapié en que todo diseño debe ajustarse a los cambios que se van produciendo en la roca.
7.2.- PROCESO DE TRONADURAS EN BANCO
La forma más sencilla y corriente de ejecución de tronaduras en exterior es mediante el sistema de banqueo. Este sistema es utilizado generalmente en la explotación de canteras, minería a cielo abierto o excavaciones en general para Obras Viales. Mediante este sistema la explotación se presenta en forma escalonada Podemos distinguir dos etapas en las explotaciones de este tipo.
123
La primera correspondería a la extracción del material correspondiente a la parte “a”, donde las alturas de banco serían irregulares y el terreno no horizontal y una segunda parte “b” regularizada.
La primera parte corresponde a la preparación y es diferente su explotación en lo que respecta a los equipos que se ocuparán. La segunda etapa correspondería a la explotación propiamente dicha, que podrá utilizar equipos de perforación diferentes, con parámetros de tronadura constantes.
Figura 7.a.- Explotación por sistema de banqueo.
Cada nivel corresponde a un banco de trabajo, generalmente de alturas iguales utilizando los mismos simultáneamente como niveles de perforación, carga y transporte.
124
Figura 7.b.- Representación de un barreno perforado en un banco vertical
Figura 7.c.- Representación de un barreno perforado en un banco oblicuo
Figura 7.d.- Planta de espaciamiento entre barrenos
125
Figura 7.e.- Fila de barrenos perforada en un mismo banco.
7.3.- VARIABLES CONTROLABLES EN LAS TRONADURAS
Dentro de una planeación para una tronadura, definimos como variables de diseño, los siguientes factores controlables:
⋅ Hb
=
Altura del banco
⋅ D
=
Diámetro del barreno
⋅ L
=
Longitud del barreno
⋅ d
=
Diámetro de la carga
⋅ B
=
Burden nominal
⋅ S
=
Espaciamiento nominal
⋅ LV
=
Longitud de voladura
⋅ AV
=
Anchura de voladura
⋅ V
=
Burden efectivo
⋅ E
=
Espaciamiento efectivo
⋅ R
=
Retacado
126
⋅ Sp
=
Sobre perforación
V h
=
Inclinación de los barrenos o pendiente de los mismos,
⋅
siendo las más comunes: vertical, 3:1, 2:1. También se puede expresar en grados sexagesimales. ⋅ L
=
Longitud de carga
⋅ ϕ
=
Ángulo de salida
=
Grado de equilibrio
=
Tiempo de retardo
⋅
V W
⋅ tr
7.4.- OBTENCION ANALITICA DE LOS VARIABLES MAS SIGNIFICANTES
Estos parámetros guardan relación unos con otros, de forma que conocido o fijado alguno de ellos, se pueden deducir el resto. El parámetro principal del cual se puede partir es “V” o burden, es decir la distancia del barreno a la cara libre. Para el cálculo de “V” existen en teoría varias fórmulas; no obstante, para la presente tesis se presentara el modo más practico de conseguir el valor de “V”.
7.4.1.- BURDEL NOMINAL
Una forma simplificada viene dada, para diámetros de perforación hasta seis pulgadas y media, donde podemos expresar la igualdad entre el burden, expresado en metros y el diámetro en pulgadas, es decir:
V en metros = D en pul gadas
127
Cabe mencionar, que esta relación conviene utilizarla solo para unos primeros ensayos y un posterior ajuste.
7.4.2.- BURDEL MAXIMO TEORICO
Otra posible relación y más bastante más precisa que la anterior, para el cálculo del burden máximo teórico, resulta del producto entre el diámetro del barreno, expresado en milímetros y el factor 45, tal como se muestra a continuación:
VMáx = φmm ⋅ 45 7.4.3.- BURDEL PRACTICO
No obstante las faena de perforación no están exentas de errores, por ello es recomendable reducir el Burden máximo teórico, con el claro propósito de minimizar errores permanentes como el emboquillado y la desviación. Una reducción aconsejable para el burden máximo teórico, es de un 15% de su longitud, por lo tanto, esta nueva distancia del barreno a la cara libre recibe el nombre de burden práctico, el cual se obtiene a partir de la siguiente expresión:
Vp = Vmax ⋅ 0.85
7.4.4.- SOBREPERFORACION
La sobreperforacion, vale decir la longitud que el barreno ostentara por debajo
128
del nivel del banco, resulta del producto entre el burden máximo teórico y el factor 0,3, tal como se muestra a continuación:
Sp = 0.3 ⋅ V max
7.4.5.- LONGITUD DE UN BARRENO EN PENDIENTE
Al tratarse de perforación perpendiculares al nivel del banco, la longitud del barreno no es más que la suma de la altura del banco y la sobreperforacion. Sin embargo, más recurrente es la instancia en que los barrenos son realizados en pendientes, en esta situación la relación que nos permite obtener la longitud del barreno es la siguiente:
Lb =
Hb Cosα + Sp
α, corresponde a la arcotangente del talud con respecto a la horizontal
7.4.6.- ESPACIAMIENTO
La separación que debe existir entre los barrenos para conseguir una fractura eficiente de la roca, se conoce como Espaciamiento. Este equivale al Burden Practico, incrementado en un 25%, vale decir:
E = Vp ⋅ 1.25
129
7.4.7.- RETACADO
Es necesario resaltar, que un factor primordial para obtener una fractura eficiente, es un barreno óptimamente cargado. Por su facil obtención, calculamos en primer lugar el Retacado, el cual posee la misma longitud que el vurden práctico, tal como se muestra, en la siguiente relación:
R = Vp
7.4.8.- CARGA DE FONDO
La longitud de la carga de fondo, se obtiene incrementando el Burden máximo teórico en un 30%, por lo tanto, la expresión para obtener la longitud de la carga de fondo es:
Cf = V max ⋅ 1.3
7.4.9.- CARGA DE COLUMNA
La longitud de la carga de columna, por consiguiente se obtiene de la altura del barreno, disminuido en la suma entre la carga de fondo y el retacado:
Cc = Lb − (Cf + R)
7.5.- EJEMPLO DE PLANEACION
Realizando un banqueo de 20 m., de altura, tendremos los siguientes valores:
130
Esta altura se establece considerando el equipo de perforación que se utilizará, la seguridad del personal y de los equipos de carga y la producción requerida. La perforación se realizará con un diámetro de 102 mm. (4”). Los taludes de excavación de los bancos se llevarán con pendiente 3:1, equivalente a 18,5º respecto a la vertical.
7.5.1.- Burden máximo:
VMáx = φmm ⋅ 45 VMáx = 102 ⋅ 45 VMáx = 4.59
Mts
Esta sería el burden máximo teórico; no obstante, es preciso reducir el valor obtenido al 85% para obtener el valor práctico preciso. Generalmente se justifica esta reducción por los errores de emboquillado y desviaciones en la perforación.
7.5.2.- Burden práctico:
Vp = Vmax ⋅ 0.85 Vp = 4.59 ⋅ 0.85
Vp = 3.90 Mts.
7.5.3.- Sobreperforación:
Sp = 0.3 ⋅ V max
Sp = 0.3 ⋅ 4.59
131
Sp = 1.37 Mts
7.5.4.- Longitud del barreno:
Lb =
Hb Cos α + Sp
Lb =
20 Cos 18.5 + 1.37
Lb = 22.46 Mts
7.5.5.- Espaciamiento:
E = Vp ⋅ 1.25
E = 390 ⋅ 1.25
E = 4.87
Mts
7.5.6.- Retacado (taco):
R = Vp
R = 3.90 Mts
7.5.7.- Longitud carga de fondo:
Cf = V max ⋅ 1.3
Cf = 4.59 ⋅ 1.3 Cf = 5.96 Mts
7.5.8.- Longitud carga de columna:
Cc = Lb − (Cf + R)
132
Cc = 22,46 − (5,96 + 3,90)
Cc = 12,60 Mts
7.5.9.- RESUMEN DE RESULTADOS
•
Altura de banco
:
20,00 m
•
Long. de barreno
:
22,46 m
•
Burden Practico
:
3,90 m
•
Espaciamiento
:
4,87 m
•
Retacado (taco)
:
3,90 m
•
Long. carga de fondo
:
5,96 m
•
Longitud carga columna
:
12,60 m
En la práctica, los anteriores cálculos son una primera aproximación al diseño real de la tronadura, debiendo ser adaptados los parámetros obtenidos en función de las circunstancias particulares existentes en cada caso. Además, podrán corregirse en tronaduras sucesivas dependiendo de sus resultados.
7.5.10.- DISEÑO DE LAS CARGAS
Continuando con el diseño anterior, procedemos a efectuar el diseño de las cargas:
1. Carga de fondo
:
Se elegirá como explosivo para la carga de fondo Anfo Al 4% a granel, con un iniciador cilíndrico de pentolita de 450 gr., para obtener la longitud de carga de fondo (Anfo
al 4% d=0,80 gr./cm³) la
133
concentración lineal de carga es de 6,49 kg., luego para los 5,96 m de la longitud de la carga de fondo es necesario cargar 38,68 kg. de Anfo Al 4%.
2. Carga de columna :
El explosivo seleccionado para la carga de columna es el Anfo 0 a granel, por su economía y facilidad de carga, suponiendo que no hay agua en los barrenos. Tomando en consideración la longitud de la carga de columna de 12,60 m.,para la densidad del Anfo 0 ( 0,80 gr./cm³) y de acuerdo a lo indicado anteriormente para la concentración lineal de carga del Anfo 0 de densidad 0,80 gr./cm³), para los 12,60 mts. es necesario cargar un total de 81,77 kg.
3. Carga total
:
Es el resultado de sumar las cargas de fondo y de columna, y en nuestro ejemplo será de120,90 kg. por cada barreno.
7.5.11.- CONSUMO ESPECÍFICO:
Se define como consumo específico de una tronadura, el peso del explosivo de la misma dividido por el volumen total de roca arrancada para una fila de barrenos, donde se produce la rotura por las líneas entre las cañas de los mismos puede admitirse que el volumen arrancado por cada barreno es igual:
Vol. Barreno = E ⋅ Vp ⋅ Hb
134
Y el consumo específico (Ce) viene dado por:
Ce =
Cf + Cc E ⋅ Vp ⋅ Hb
Siendo:
•
E
: Espaciamiento (mts)
•
V
: Burden Practico (mts)
•
Hb :
Altura banco (mts)
•
Cf :
Carga de fondo (kgs.)
•
Cc :
Carga de columna (kgs.)
En el ejemplo anterior el consumo específico resultante sería el siguiente:
Ce =
39,13 + 91,77 4,87 ⋅ 3,90 ⋅ 20
Ce = 0,318 Mts
El consumo específico de explosivo es un dato muy relevante de la volabilidad de una roca y se eleva con el incremento del diámetro de perforación generalmente, aunque por otros motivos el costo total de la tronadura descienda.
135
7.6.- EJEMPLOS DE DIAGRAMAS DE TRONADURAS
Figura 7.f.- Diagrama de disparo en banco con retardadores
Figura 7.g.- Diagrama de disparo en zanja con retardadores
136
Figura 7.h.- Diagrama de tronadura con Tecnel y cordón detonante
137
CAPITULO VIII
REGLAMENTACIÓN Y LEYES VIGENTES QUE REGULAN EL TRANSPORTE, MANIPULACIÓN, ALMACENAMIENTO Y UTILIZACIÓN DE EXPLOSIVOS EN FAENAS DE OBRAS CIVILES.
138
8.0.-
DE LA PRESENTACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA REGLAMENTACIÓN
Y
LEYES VIGENTES QUE REGULAN EL TRANSPORTE, MANIPULACIÓN, ALMACENAMIENTO Y
UTILIZACIÓN DE EXPLOSIVOS EN FAENAS DE
OBRAS CIVILES.
8.1.- GENERALIDADES
El control en el manejo de los explosivos en el país se basa en la vigencia de una serie de normas, leyes y decretos supremos. Estos abordan distintas materias referentes a la utilización, almacenamiento, transporte y manipulación de los explosivos.
8.2.- LEY 17.798 Y SU REGLAMENTO COMPLEMENTARIO SOBRE CONTROL DE ARMAS Y EXPLOSIVOS
Las disposiciones principales para el control de las armas y explosivos están contenidas en la Ley 17.798 y su Reglamento Complementario sobre "Control de Armas y Explosivos", la cual establece la normativa legal correspondiente. Entre otros señala, que quedan sometidos a control: los explosivos y otros artefactos de similar naturaleza y sus partes y piezas; y las instalaciones destinadas al almacenamiento o depósito de estos elementos. Sin embargo en el Art. 2 del Reglamento mencionado señala que “quedan exceptuados de este control las Fuerzas Armadas en lo referido a las armas y elementos que se adquieran y utilicen para sus propios fines institucionales”. Para el control de la aplicación de esta ley se dispone a la Dirección General de Movilización Nacional como autoridad fiscalizadora principal y central, a las Comandancias de Guarnición del Ejército como Autoridades Fiscalizadoras
139
Regionales y a las Comisarías como autoridades fiscalizadoras locales en cada región.
A las Autoridades Fiscalizadoras les corresponde entre otras funciones:
1.
Inscribir a los consumidores habituales de explosivos y productos químicos sometidos a control correspondientes a su zona jurisdiccional.
2.
Otorgar Guías de Libre Tránsito de los elementos sometidos bajo control.
3.
Autorizar las operaciones de comercio interno de elementos sujetos a control, en su zona jurisdiccional.
4.
Disponer visitas de inspección dentro de su área jurisdiccional.
5.
Inscribir los almacenes para explosivos de su zona jurisdiccional.
6.
Otorgar Licencias para manejo de explosivos, en sus zonas jurisdiccionales.
8.3.- DE LOS CONSUMIDORES DE EXPLOSIVOS
Se define como consumidores habituales a aquellos que normalmente ejecutan trabajos que requieren el empleo de explosivos, para lo cual deben estar inscritos como tales ante la Autoridad Fiscalizadora del lugar. Esta inscripción tendrá un año de validez y deberá ser renovada antes del 31 de marzo de cada año. Las licencias a las personas que manipulen explosivos tendrán una vigencia de dos años y las licencias para programadores calculistas de explosivos tendrán una vigencia de cinco años, ambas válidas dentro del territorio nacional
8.3.1.- CARTILLA
DE
REGLAMENTARIOS
INSTRUCCIONES REFERIDOS
HABITUALES DE EXPLOSIVOS Y
DE A
POLVORINES”
“ASPECTOS CONSUMIDORES
140
Esta tiene por objeto dar a conocer al usuario de explosivos, en especial al pequeño minero, pirquinero y empresas constructoras, las principales disposiciones legales y reglamentarias que lo afectan y la forma como debe cumplirlas.
8.4.- DE LAS INSTALACIONES PARA ALMACENAR EXPLOSIVOS
Los polvorines se clasifican en:
1.
De superficie
2.
Subterráneos
3.
Enterrados
4.
Móviles
La cantidad de explosivos que pueden almacenar equivalente en dinamita 60% no puede ser superior a la mitad del volumen útil. La solicitud para construir o instalar almacenes de explosivos se dirigirá a la Dirección General. La autorización la otorgará esta Dirección, inscribiéndose esta Resolución en el Registro Nacional y la Autoridad Fiscalizadora correspondiente extenderá el Certificado de Inscripción Anual enviando una copia a la Dirección General. Para la construcción de almacenes de explosivos se deben elegir terrenos de fácil acceso, firmes y secos, no expuestos a inundaciones y despejados de pastos y matorrales en un radio superior a 25 metros. Todos los almacenes deben cumplir con una serie de exigencias de carácter general
relacionadas
con
la
construcción
tendiente
a
dar
seguridad
al
almacenamiento del explosivo. Dentro de las exigencias para almacenes de superficie
141
se encuentran: construcciones de paredes sólidas y techos livianos, elementos metálicos conectados a tierra, paredes interiores y pisos que eviten acumulación de basura, sistema de alarma que anuncie situación de peligro, alumbrado e interruptores exteriores, pararrayos en zonas de tempestades eléctricas y ductos de ventilación. En el caso de almacenes enterrados se encuentran: ductos de ventilación, iluminación exterior o blindada, disposición y geometría que permita la expansión de los gases en caso de explosión. Además de lo indicado se define una distancia mínima entre polvorines con y sin parapeto y edificios habitados, caminos públicos o ferrocarriles y otros polvorines a partir de la cantidad de dinamita 60%. El nitrato de amonio, en sacos o a granel, puede guardarse en almacenes que cumplan con los requisitos señalados precedentemente o al aire libre en terreno preparado para tal fin, y siempre que las características del clima lo permitan. Si el almacenamiento se realiza al aire libre se detallan una serie de medidas de seguridad complementarias.
8.5.- DE LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD
Adicionalmente a lo ya indicado los almacenes deben permanecer cerrados y vigilados, existiendo una persona responsable que llevará un Libro de Existencias. Los almacenes estarán circundados en un radio de 25 metros por una malla o cerco de alambre de 1,8 m de altura con puerta y candado. Por ningún caso se tratará de combatir un incendio ya declarado, restando alejarse a un lugar protegido. Para enfrentar una combustión de nitrato de amonio es recomendable que a menos de 10 metros de los polvorines se instalen grifos de agua con manguera y rociadores dentro de ellos. Para controlar amagos de fuego clase A,
142
B y C se utilizarán extinguidores de tetracloruro de carbono, polvo químico, espuma anhídrido carbónica o agua. El explosivo se acumulará en pilas que no excedan de diez cajas dejando un espacio de 1 metro de separación entre pilas y una separación de 0.8 metros de las paredes. Al polvorín se ingresará siempre acompañado no pudiendo permanecer en él más de cinco personas. Se observan además otras prohibiciones como son: ingresar con artefactos capaces de producir llamas, el uso de calefactores, fumar al interior, ingreso de herramientas de metales ferrosos, utilización de lámparas que no sean de seguridad, transporte de explosivos en bolsillos o manos, almacenamiento conjunto de detonadores y explosivos, la preparación de los tiros al interior de los almacenes, la utilización de líquidos inflamables para el aseo.
8.6.- DEL TRANSPORTE
DS Nº 298/94, Reglamenta Transporte de Cargas Peligrosas por Calles y Caminos, del Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones. Todo embarque debe contar con una Guía de Libre Tránsito extendida por la autoridad fiscalizadora correspondiente al lugar donde se utilizará el explosivo. Esta individualiza al conductor y sus acompañantes, señala las características del vehículo, el tipo de explosivo y su peso. Debe ser firmada y timbrada en todos los controles de Carabineros existentes en la ruta, indicándose la fecha y hora en que se efectuó el control. Finalizado el transporte la Autoridad Fiscalizadora verificará si se efectuaron todos los controles de carretera. Para transportar explosivos se observan, entre otras, las siguientes normas generales: el explosivo se debe encontrar en buenas condiciones para su transporte y
143
bien indicado, la carga y descarga deben ser dirigidas por personas con Licencia de Manipuladores de Explosivos, no se pueden transportar explosivos con iniciadores y detonantes, la carga y descarga se realizarán en lo posible con luz natural, queda prohibido fumar, en carga y descarga el vehículo debe estar frenado, acuñado y conectado a tierra por un cable de cobre. El transporte de sustancias peligrosas y de explosivos debe practicarse conforme a las normas del presente reglamento.
8.6.1.- NORMAS Y EQUIPAMIENTO DEL TRANSPORTE TERRESTRE EN CAMIONES Y OTROS
Los vehículos de transporte de estas cargas, cuya antigüedad máxima es de 15 años, deberán contar con tacógrafo que registre la velocidad y distancia recorrida, el cual debe quedar a disposición del Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones, Carabineros de Chile, expedidor y destinatario por un período de 30 días. Todo camión que transporte explosivos debe llevar en ambos costados un letrero visible de 20x80 cm. que diga, “EXPLOSIVOS”, en las partes delantera y posterior de estos vehículos llevará banderas de 40x40 cm. compuestas de dos franjas verticales, una amarilla y otra negra. Los camiones que transportan explosivos deben contar con un certificado de revisión técnica que deje constancia especial constancia del buen funcionamiento del motor, frenos, sistema de combustible, sistema eléctrico, suspensión, neumáticos, tubo de escape y carrocería con conexión directa a tierra. La carga máxima admisible será de 30 toneladas. Debe estar firmemente asegurada al camión y cubierta con una lona gruesa incombustible que la proteja del sol, humedad o chispas.
144
El camión deberá ser provisto de combustible con anterioridad al carguío de combustible. Durante el reabastecimiento se deberá conectar el camión a tierra y despejar la zona en un radio de 10 m. En casos de tempestad eléctrica el camión se debe detener en un lugar despoblado. Las detenciones se hacen en lugares donde no exista peligro para personas, edificios o instalaciones. Se debe evitar el tránsito de camiones con explosivos a través de las ciudades. La selección de los vigilantes y de los conductores de vehículos que transportan explosivos la efectúan las empresas y sólo pueden actuar en esta actividad con el Vº Bº de la Autoridad Fiscalizadora que extiende la Guía de Libre Tránsito.
8.6.2.-
NORMAS
PARA
LA
CARGA,
ACONDICIONAMIENTO,
ESTIBA,
DESCARGA Y MANIPULACIÓN.
Se prohíbe el transporte en conjunto con animales, alimentos, medicamentos u otro tipo de carga incompatible que genere un riesgo potencial de explosión. La carga que comprende sustancias compatibles se debe estibar por separado, en tanto la incompatible se debe hacer en contenedores separados. Además se prohíbe estibar con materiales fácilmente inflamables. Se deben limpiar los vehículos y contenedores previo al transporte de otras sustancias. En la eventualidad que se produzcan daños el transportista y el expendedor deben responder en forma solidaria por estos. En operaciones de carga y descarga se debe mantener el motor del vehículo apagado a menos que sea estrictamente necesario para estas faenas.
8.6.3.- NORMAS PARA LA CIRCULACION Y ESTACIONAMIENTO
145
Se prohíbe la circulación en zonas abiertas de fuego que no den la seguridad necesaria al transporte. Los vehículos que transporten sustancias peligrosas sólo podrán estacionar en áreas determinadas por la autoridad, evitando zonas residenciales, densamente pobladas o de fácil acceso al público. El transportista previo al transporte debe inspeccionar y asegurar sus condiciones. En tanto el conductor debe examinar regularmente la condición del vehículo y de la carga. En caso exista alguna alteración riesgosa se debe comunicar a las personas o autoridades competentes.
8.6.4.- DE LAS PERSONAS QUE PARTICIPAN EN LAS OPERACIONES DE TRANSPORTE
Todo el personal que participe en el deberá usar vestimenta
y equipo de
protección personal. Está prohibido fumar a una distancia inferior a 10 m del vehículo y portar fuentes de ignición en la cabina.
8.6.4.1.- OBLIGACIONES DEL TRANSPORTISTA
El transportista no podrá recibir las mercaderías sin que el expedidor de la carga le haga entrega de:
1. La guía de Despacho o Factura con el detalle de los productos peligrosos a transportar, con su respectiva clasificación y número de Naciones Unidas. 2. El manual de emergencias según NCh 2245 Of. 93. 3. Los productos peligrosos identificados con sus respectivas marcas.
etiquetas y
146
Además el transportista deberá constar con:
Ley Nº 18290, Ley de Tránsito. NCh 385/55, Transporte de Materiales Inflamables y Explosivos. NCh 2353 Of. 96, Sustancias peligrosas – Transporte por carretera – Hoja de datos de seguridad. Reglamento de seguridad para la manipulación de explosivos y otras mercaderías peligrosas en los recintos portuarios.
8.7.- DEL TRANSPORTE MARÍTIMO, FLUVIAL O LACUSTRE
No se debe efectuar transporte de explosivos en barcos destinados al transporte de pasajeros. Las bodegas deben estar alejadas de las calderas o chimeneas y forradas interiormente con tablas totalmente cerradas. La carga y descarga de explosivos se hace en muelles y lugares señalados por la Autoridad Marítima competente y bajo una adecuada vigilancia. Los envases con explosivos se pondrán en el muelle de embarque sólo momentos antes del carguío. Los envases conteniendo explosivos deben asegurarse contra golpes, movimientos
bruscos,
volcamientos
o
desplazamientos
originados
por
los
movimientos del barco. Los embarques de materias explosivas o inflamables se efectuarán después del carguío de la mercadería general. Además se dará cumplimiento a las demás disposiciones que la Autoridad Marítima haya dictado al respecto.
147
Los lugares donde se manipulan cargas, movilizan y descargan explosivos se denominan Recintos Portuarios Especiales. Los explosivos comerciales o militares se denominan Mercadería Peligrosa Especial. Los Recintos Portuarios Especiales deben cumplir con una serie de requisitos tendientes a disminuir la probabilidad de que ocurran accidentes por combustión de materiales, cigarrillos encendidos, fallas en el sistema eléctrico, desperfectos mecánicos de maquinaria y vehículos, trabajos de soldadura, sistemas de calefacción y similares. Asimismo establece una serie de medidas respecto al almacenaje, carga, descarga, transporte y traspaso de explosivos a fin de prevenir los riesgos mencionados anteriormente. En la eventualidad que estos ocurran se mencionan medidas generales respecto de la disposición de extinguidores, y específicas respecto del almacenaje de la carga en las instalaciones. Se establecen límites en cuanto a cantidad máxima, aislamiento y lejanía de mercadería peligrosa, que en el caso de las Fuerzas Armadas se exceptúan. En tal caso es el Capitán de Puerto quien establece estos límites. Para el transporte, carga, descarga y manipulación d mercadería peligrosa existen permisos temporales y permanentes los cuales se mantendrán vigentes mientras se cumpla con las disposiciones establecidas en este Reglamento. En caso de incumplimiento el Capitán de Puerto está facultado para dar término al permiso.
148
CONCLUSIONES
Se debe poseer un conocimiento acabado del tipo de roca que se desea perforar, puesto que esta característica de la roca, nos indicará las cualidades que deberá tener el equipo que se va a utilizar. Podemos hacer una inspección visual, si las condiciones son favorables y por lo mismo el tipo de roca es claramente identificable, de lo contrario, deberemos extraer trozos de roca y someterlos a análisis de laboratorio, con el fin de determinar sus propiedades.
Dadas las actuales necesidades de producción y rapidez versus costos, los equipos de perforación hidráulicos cumplen en mejor forma los requerimientos de trabajo que los equipos neumáticos, en lo que respecta a perforación, traslados, alcance, seguridad, comodidad para el operador, personal involucrado, y economía.
Se puede concluir y aseverar, de acuerdo a la experiencia recogida en terreno, la importancia que cobra constar con operadores expertos en los equipos hidráulicos, puesto que estos logran una producción mucho más eficiente que los operadores no expertos, la cual se traduce en una diferencia del orden de los 900 m3/mes. En consecuencia, esta diferencia de producción genera una cuantiosa alza en los ingresos. En la construcción de los últimos tramos de la Carretera Austral, el valor del m3 de roca esta fijado en $9.100, vale decir, constar con un operador experto en un equipo hidráulico, puede generar diferencias cercanas a los $8.000.000, en un estado de pago.
De los explosivos, serán sus propiedades las que indiquen el tipo apropiado para cada faena, procurando resguardar la seguridad de los manipuladores, especialmente con los que respecta a la sensibilidad de detonación, así como
149
también el impacto al medio ambiente que produce la emanación de gases en cada detonación.
Existe un reglamento y hay leyes vigentes que regulan la manipulación, el almacenamiento, el transporte y además la utilización de los explosivos en lo que respecta a faenas de obras civiles, este reglamento y estas leyes, deben ser cumplidos y respetados en su totalidad, además que también hacen un importante alcance a la prevención de riesgos.
150
ANEXOS
151
ANEXO Nº 1
FICHA DE TERRENO E INDICACIONES PARA REGISTRAR DATOS DE RENDIMIENTOS DE MAQUINARIA DE PERFORACION
152
ANEXO Nº 1
Esta ficha tiene como objetivo reunir los datos necesarios para realizar un análisis respecto de los rendimientos que tiene la maquinaria de perforación hidráulica y neumática. La maquinaria que se analizará son los equipos Tamrock Ranger 500 y Roc-drill PC 442. En cada ficha se debe indicar inicialmente el nombre del operador (Para la presente tesis, denominaremos a los operadores como experto y no experto) y la patente del equipo. De esta forma se reconocen las dos primeras variables. Posteriormente en cada tronada se deben registrar todos los tiros con sus respectivas perforaciones. De esta forma, se debe anotar el número de la tronada analizada para cada equipo, el número del tiro y posteriormente los tiempos de perforación. El tiempo de ubicación corresponde al tiempo que tarda el equipo en acomodarse para enfrentar un nuevo tiro. El tiempo de Barra Nº x es el tiempo que se demora el equipo en realizar la perforación de esa barra. El tiempo de cambio o alargue es el tiempo que se demora el equipo en alargar (Tamrock) o retirar las barras al terminar un tiro. Luego se encuentra la designación de las variables restantes que inciden en la perforación. Esto de acuerdo al siguiente cuadro:
Tipo de Roca
Tipo de Corte
Tipo de Perforación
Abierto (A)
Banqueo (Q)
Cerrado (C)
Avance (V)
Dura (D) Semidura (S) Blanda (B)
Tabla9.a.- Designación de variables
153
Esta designación será entregada por el operador quien le indicará al encargado de llenar la ficha la designación correspondiente en cada caso. Ante la imposibilidad de reunir mayores datos respecto de la densidad de la roca y establecer un parámetro para determinar su dureza es de vital importancia que la información entregada en este punto sea lo más veraz posible. Finalmente se encuentra un espacio para incluir observaciones tendientes principalmente a anotar cambios de fechas, variables que no se vean reflejadas dentro de las mencionadas (por ejemplo operatividad del equipo), clima extremo, etc. Se debe realizar la medición de un mínimo de 150 tiros. Se debe procurar registrar en forma completa cada tronadura, vale decir realizar el registro continuo de datos en cada jornada de trabajo.
154
ANEXO Nº1 FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Patente equipo
Nombre operador Número Número tronada tiro
Ubicación
Barra Nº 1
Cambio o alargue
Barra Nº 2
Cambio o alargue
Barra Nº 3
Fecha inicio Cambio o alargue
Tabla 5.a.- Ficha de Terreno
Variables
Observaciones
155
ANEXO Nº 2
DATOS DE RENDIMIENTO DE MAQUINARIA DE PERFORACION ORDENADOS EN FICHA DE TERRENO
156
ANEXO Nº 2
Nº 1
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
2:53 0:18 1:00 0:38 1:40 0:31 0:25 0:35 0:40 1:10
4:15 4:12 3:55 4:00 4:20 4:23 3:50 3:58 4:08 3:00
0:30 0:30 0:48 0:45 0:30 0:35 0:38 1:03 0:25 0:48
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
3:00 3:50
1:50 1:47
3:30 3:22
1:58 2:01
2:55
1:41
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
21-01-2005
Observaciones
Muestra 1
157
ANEXO Nº 2
Nº 2
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
2:42 0:45 1:10 0:27 1:37 1:03 0:37 0:35 1:00 0:33 1:10 0:29 0:30 0:44 0:32
4:30 4:18 4:09 3:00 4:03 3:40 4:01 3:57 3:15 3:20 3:50 4:04 4:13 3:29 3:12
0:32 0:29 0:33 0:43 0:42 0:25 0:32 0:32 0:41 0:40 0:30 0:28 0:30 0:30 0:58
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
3:12 3:00
1:50 1:40
3:58 3:38
1:45 2:05
4:11 4:00
1:51 1:50
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
21-01-2005
Observaciones
Muestra 2
158
ANEXO Nº 2
Nº 3
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
2:38 0:26 0:26 2:00 0:33 0:57 0:27 0:35 0:30 1:09 0:45 0:36 0:30 0:54 0:22 0:50 0:26 0:26 0:44 0:27 0:33 0:26 0:25 0:38 0:39
2:35 2:19 2:50 3:03 3:11 2:57 2:35 2:38 3:00 2:40 2:57 3:04 3:17 2:59 3:14 3:01 2:50 2:11 2:42 3:01 3:08 3:19 3:04 2:10 2:30
0:36 0:37 0:37 0:35 0:40 0:50 0:48 0:47 0:46 0:40 0:28 0:28 0:26 1:00 0:27 0:49 0:50 0:47 0:36 0:35 0:37 0:33 0:39 0:46 0:48
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
2:15 2:19 2:08
2:32 2:22 2:00
2:39 2:11 3:14
2:15 1:59 2:28
3:00 2:45
1:58 1:42
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V
Fecha
25-01-2005
Observaciones
Muestra 3
159
ANEXO Nº2
Nº 4
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador
Op. Experto
Número tronada
Número tiro
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
2:18 0:27 0:26 0:28 0:30 0:33 0:27 0:25 1:18 0:27 0:44 1:33 0:44 0:45 0:40 0:50 0:39 0:26 0:27 0:59 0:45 0:28 0:25 0:27 0:26 0:25 0:21 0:40 0:33 1:56 0:56
2:33 2:18 2:13 3:15 3:18 3:41 3:38 3:17 2:00 2:30 2:37 2:44 2:31 3:21 3:14 3:50 3:56 3:41 3:37 2:25 2:39 2:55 2:38 2:27 3:19 3:27 3:41 3:38 4:01 3:00 2:38
0:29 0:30 0:30 0:20 0:30 0:29 0:28 0:25 0:57 0:58 0:50 0:28 0:28 0:27 0:29 0:35 0:33 0:26 0:27 1:00 0:53 0:54 0:29 0:39 0:40 0:33 0:27 0:26 0:28 0:57 0:56
Barra Nº 2
2:28 2:34 2:34
Patente equipo Alargue o retiro
2:48 2:19 2:29
3:25 3:02 3:05
2:30 2:35 2:38
3:01 2:58
2:00 3:01
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V
Fecha
28-01-2005
Observaciones
Muestra 4
160
ANEXO Nº 2
Nº 5
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
3:04 0:42 0:43 0:34 0:54 0:28 1:34 0:26 0:27 0:57 0:38 0:35 0:37 0:27 0:29 0:30 1:25 0:30 0:30 1:00 0:45 0:28 0:34 0:27 0:33 0:59 0:23 0:29
3:33 3:40 3:51 3:59 4:03 4:09 4:00 4:01 4:15 4:15 4:08 4:17 4:27 4:11 4:51 4:13 3:59 4:14 3:57 4:06 4:11 4:14 4:50 4:19 4:27 4:25 4:31 4:03
0:39 0:38 0:36 0:40 0:41 0:39 1:29 1:21 1:37 0:40 0:38 0:38 0:59 0:38 0:39 0:35 1:28 1:22 1:31 0:37 0:36 0:38 0:39 0:40 0:40 1:28 1:29 1:33
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
3:20 3:00 3:15
2:59 3:06 2:58
3:19 2:50 3:00
3:00 3:11 2:55
2:32 2:18 3:05
2:57 2:55 2:49
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q
Fecha
29-01-2005
Observaciones
Muestra 5
161
ANEXO Nº 2
Nº 6
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
2:30 0:18 0:21 0:30 0:33 0:40 0:20 0:22 0:27 0:25 2:05 0:21 0:19 0:20 0:20 0:30 0:30 0:26 0:29 1:00 0:38 0:37 0:24 0:24 0:25 0:21 0:22 0:22 0:25 0:30 0:48 0:33 0:25 0:31 0:27 0:36 0:20 0:28 0:29
3:18 3:21 3:29 3:33 4:12 4:19 3:48 3:55 4:06 4:13 3:18 3:50 4:00 3:59 3:45 3:57 4:07 4:20 4:31 4:37 4:40 4:51 4:57 4:46 4:37 4:20 5:11 5:43 4:50 5:02 4:09 4:02 4:13 4:08 4:15 4:57 4:50 4:31 5:04
0:27 0:28 0:29 0:29 0:32 0:33 0:30 0:28 0:27 0:25 0:50 0:53 0:52 0:58 0:51 1:00 0:28 0:37 0:25 0:29 0:31 0:30 0:30 0:30 0:31 0:59 0:59 0:50 0:52 0:53 0:27 0:28 0:26 0:29 0:29 0:31 0:32 0:32 0:29
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
3:39 3:23 3:40 3:57 3:29 3:40
1:45 1:40 1:42 1:40 1:47 1:30
2:20 2:40 2:00 3:09 2:44
1:38 1:39 1:50 1:47 1:48
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
30-01-2005
Observaciones
Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra
Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra
162
40 41 42 43 44
2:02 1:01 0:28 0:36 0:21
4:50 5:08 4:39 5:01 4:58
1:15 0:59 0:56 1:01 0:50
2:30 2:00 2:58 2:30 3:03
1:42 1:43 1:44 1:50 1:47
D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q
Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra Tiro de 1/2 barra
163
ANEXO Nº 2
Nº 7
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número tronada tiro
7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Op. Experto
Ubicación
Barra Nº 1
Alargue o retiro
3:09 0:19 0:22 0:30 0:34 0:18 1:16 2:04 0:19 2:00 0:46 0:31 0:29 0:19 2:03 0:19 0:46 0:30 1:55 0:32
5:06 7:15 7:09 7:51 7:57 8:06 8:25 7:07 7:18 7:23 7:49 6:58 7:41 6:59 8:02 8:06 7:15 8:31 8:24 7:49
0:27 0:28 0:29 0:29 0:32 0:33 0:39 0:28 0:27 0:25 0:50 0:53 0:52 0:39 0:51 1:00 0:28 0:37 0:25 0:29
Barra Nº 2
9:41
7:14
Patente equipo Alargue o retiro
2:48
2:50
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
31-01-2005
Observaciones
Muestra 6
Muestra 7
Muestra 8
164
ANEXO Nº 2
Nº 8
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2:10 1:10 1:05 2:10 0:50 1:45 4:15 1:00 0:20 0:20 0:30 0:25 1:20 0:15 0:20 0:50 1:00 0:25 0:20 0:35 0:20 0:15 1:40 0:15 0:30 0:15 0:30 0:15 0:15
Op. Experto Barra Nº 1
4:10 2:06 2:50 3:15 1:50 3:06 5:06 3:34 3:00 2:00 1:50 3:30 1:50 1:20 1:30 2:30 2:40 2:35 3:00 2:50 3:20 3:30 4:00 3:00 2:50 2:30 3:30 2:40 3:00
Alargue o retiro
0:56 1:30 1:25 0:30 1:15 1:20 1:00 0:20 0:30 0:30 0:30 0:20 0:20 0:35 0:30 0:30 0:30 0:35 0:30 0:30 3:20 0:30 0:30 0:25 0:30 0:30 0:20 0:25
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
2:05 3:30 3:50
2:58 2:30 2:24
4:19 3:54 4:56
1:50 2:20 2:35
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
06-02-2005 Observaciones
165
ANEXO Nº 2
Nº 9
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0:50 0:35 0:40 0:40 0:45 0:40 0:30 0:45 1:05 0:50 0:20 0:30 1:00 0:30 0:20 0:30 0:40 0:40
Op. Experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
2:30 1:40 2:00 2:10 2:30 1:50 2:20 1:15 2:05 4:20 1:05 1:10 0:55 2:40 1:10 0:50 0:30 1:10
0:40 0:30 0:25 0:20 0:15 0:25 0:25 0:20 0:20 0:20 0:30 0:25 0:20 0:20 0:20 0:20 0:15 0:20
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Fecha
06-02-2005
Variables
Observaciones
D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q
Tiros de 1/2 barra
Muestra 10
166
ANEXO Nº 2
Nº 10
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
1:10 0:40 0:30 0:30 0:50 0:30 0:20 1:00 0:25 0:25 0:40 0:15 2:40 0:25 0:35 0:40 1:10 7:15 1:10 1:00 0:55 1:20 1:30 1:00 0:40
Op. Experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
3:30 0:50 2:50 2:15 3:30 3:40 3:30 3:30 2:30 3:30 3:10 3:00 3:45 3:00 2:10 3:20 3:50 3:30 2:00 3:50 7:15 7:20 1:15 7:30 5:30
0:40 0:20 0:30 0:30 0:35 0:40 0:30 0:30 0:25 0:30 0:25 0:30 0:20 0:20 0:30 0:25 0:30 0:35 0:15 0:25 0:30 0:30 0:25 0:20 0:30
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
07-02-2005 Observaciones
Muestra 9
167
ANEXO Nº2
Nº 11
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
4:10 3:00 1:00 0:40 0:30 0:20 0:30 1:30 0:20 0:50 0:50 0:20 0:30 0:15 0:25 0:25 0:25 0:20 0:25 1:00 0:30 0:30 2:20 0:20 0:30 1:30 0:30 0:15 0:40 0:40 0:40 0:40 0:30 0:30 0:25 0:25 0:20 0:30 0:30
Op. Experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
3:50 7:10 3:40 2:40 2:10 2:40 2:15 2:10 2:50 3:00 3:15 2:40 1:45 2:30 2:50 2:20 2:20 3:40 1:30 2:50 3:20 3:20 3:20 3:40 3:45 4:20 3:40 2:40 3:40 3:40 3:50 4:10 4:00 3:50 3:40 4:00 4:10 3:00 3:20
0:30 0:25 0:30 0:15 0:20 0:20 0:20 0:25 0:20 1:50 0:20 0:15 0:20 0:15 0:15 0:15 0:55 0:20 0:15 0:20 0:20 0:20 0:20 0:50 0:25 0:25 0:25 0:20 0:20 0:20 0:20 0:25 0:25 0:15 0:15 0:15 0:20 0:20 0:20
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Fecha
07-02-2005
Variables
Observaciones
D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q
Tiros de media barra Bit pegado Reparación menor
Engrase de la barra
168
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
0:35 0:40 0:15 0:40 0:50 0:20 1:00 0:30 0:20 0:15 0:10 0:15 1:50 1:00 0:10 0:40 0:15 0:15 1:10 1:05
3:40 3:40 3:45 4:00 3:40 3:40 3:40 3:45 3:50 3:40 4:40 2:15 4:00 2:30 1:50 2:50 2:10 2:40 1:50 6:30
0:20 0:15 0:15 0:15 0:20 0:20 0:20 0:25 0:25 0:20 0:40 0:40 0:30 1:10 0:20 0:20 0:15 0:20 0:40 0:40
D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q D/A/Q
Engrase de la barra
169
ANEXO Nº 2
Nº 12
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
12
1 2 3 4 5 6
1:00 1:10 0:50 2:40 1:00 0:30
Op. Experto
Patente equipo
Barra Nº 1
Alargue o retiro
Barra Nº 2
Alargue o retiro
8:50 10:15 6:50 8:10 8:30 8:30
1:20 1:30 0:20 0:35 1:00 0:50
7:55 13:00
4:00 3:50
7:00 8:40 10:30
1:30 1:40 2:30
Barra Nº 3
CI-04021
Alargue o retiro
Variables
D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V D/A/V
Fecha
07-02-2005 Observaciones
Muestra 11
170
ANEXO Nº 2
Nº 13
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
13
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
0:40 0:45 1:33 0:48 2:41 1:20 0:45 0:59 1:58 0:47 0:33 1:37 1:42 2:13 1:06 3:07 0:37 1:02 2:33 0:41 2:33 0:41 0:48 1:30 1:41 0:58 1:10 0:43 0:39 0:38
Op. No experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
6:05 5:47 8:23 11:07 6:42 5:13 7:02 8:17 10:33 12:41 8:02 6:10 5:04 4:42 4:53 4:13 7:18 4:32 5:18 3:02 4:33 4:58 3:42 3:48 7:22 6:31 5:41 4:30 6:21 3:11
0:15 0:25 0:18 0:22 0:19 0:23 0:17 0:18 0:18 0:21 0:24 0:22 0:20 0:18 0:16 0:15 0:17 0:19 0:14 0:10 0:27 0:24 0:20 0:23 0:25 0:17 0:18 0:22 0:25 0:11
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04016
Alargue o retiro
Variables
Fecha
10-02-2005 Observaciones
D/C/Q Problemas de D/C/Q desplazamiento, D/C/Q movimiento del brazo D/C/Q y de la pluma. D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q D/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q
171
ANEXO Nº 2
Nº 14
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2:16 0:39 0:37 0:33 0:28 0:43 0:28 0:58 0:38 0:29 1:02 0:23 0:29
Op. No Experto
Patente equipo
Barra Nº 1
Alargue o retiro
Barra Nº 2
Alargue o retiro
2:55 2:57 3:05 3:02 2:57 2:57 3:02 3:06 3:01 3:02 3:00 3:05 3:01
2:00 2:10 2:15 2:12 3:05 2:03 3:20 2:20 2:45 2:13 2:20 2:30 2:10
2:59 3:04 3:00 3:02
1:37 2:05 2:30 2:20
2:56
2:35
3:04
2:50
2:59
3:30
3:10
3:25
Barra Nº 3
CI-04023
Alargue o retiro
Variables
S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V S/A/V
Fecha
10-02-2005 Observaciones
172
ANEXO Nº 2
Nº 15
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2:33 0:47 0:40 0:36 0:44 0:50 0:28 0:34 0:25 0:33 0:27 0:27 0:35 0:40
Op. No Experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
3:02 3:00 3:00 3:03 3:00 3:00 3:00 3:00 3:00 2:59 3:00 3:05 3:05 3:00
1:30 1:26 1:35 1:33 1:20 1:45 1:30 1:32 1:30 1:30 1:30 1:45 1:45 1:45
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04023
Alargue o retiro
Variables
S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q S/A/Q
Fecha
12-01-2005 Observaciones
173
ANEXO Nº 2
Nº 16
FICHA DE TERRENO - TOMA DE DATOS DE RENDIMIENTOS MAQUINARIA DE PERFORACIÓN
Nombre operador Número Número Ubicación tronada tiro
16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
0:53 1:03 0:40 0:50 0:47 0:59 0:41 3:15 1:37 1:22 0:55 0:48 0:57 0:39 0:56 1:03 2:05 0:47 3:50 2:35 1:03 1:15 0:50 2:30 0:57 0:46 0:59 1:07 1:10 2:13 1:40 1:03 1:27 4:10 0:47 1:58 1:10 2:04 0:57
Op. No Experto Barra Nº 1
Alargue o retiro
7:18 7:52 6:27 8:02 8:32 7:18 6:59 7:52 5:55 6:53 6:23 8:12 8:46 6:20 6:34 7:25 8:22 5:59 6:20 6:43 6:28 7:44 5:47 5:59 6:58 6:22 7:11 6:51 5:31 6:16 6:11 5:44 7:03 8:00 9:02 12:12 6:25 7:00 6:27
0:22 0:23 0:23 0:18 0:18 0:37 0:21 0:25 0:17 0:16 0:24 0:20 0:16 0:18 0:16 0:15 0:17 0:20 0:23 0:27 0:26 0:19 0:18 0:29 0:22 0:21 0:27 0:24 0:23 0:20 0:19 0:29 0:18 0:17 0:28 0:26 0:25 0:20 0:20
Barra Nº 2
Patente equipo Alargue o retiro
Barra Nº 3
CI-04023
Alargue o retiro
Variables
S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q S/C/Q
Fecha
25-01-2005 Observaciones
Muestra 12
Muestra 13
Muestra 14
174
40 41 42
0:59 1:30 1:15
7:47 5:34 4:08
0:21 0:23 0:33
S/C/Q S/C/Q S/C/Q
175
ANEXO Nº 3
ANALISIS DE DENSIDADES
176
ANEXO Nº 3
DENSIDAD DE LA ROCA
EQUIPO TAMROCK RANGER 500 MUESTRA MASA VOLUMEN DENSIDAD ROCA
1 526,6 grs. 214,2 cc. 2,458 grs./cc.
2 907,5 grs. 322,1 cc. 2,817grs./cc.
3 394,2 grs. 141,1 cc. 2,794 grs./cc.
MUESTRA MASA VOLUMEN DENSIDAD ROCA
6 1125,9 g. 415,8 cc. 2,708 g/cc.
7 338,5 g. 121,2 cc. 2,793 g/cc.
8 334,2 g. 112,8 g. 2,963 g/cc.
MUESTRA MASA VOLUMEN DENSIDAD ROCA
9 95,4 grs. 27,9 cc. 3,419 grs./cc.
10 492,3 grs. 180,3 cc. 2,730 grs./cc.
11 89,8 grs. 27,9 cc. 3,219 grs./cc.
EQUIPO ATLAS COPCO 442 KM. MASA VOLUMEN DENSIDAD ROCA
12 407,1 grs. 156,1 cc. 2,608 grs./cc.
13 490,02 grs. 193,1 cc. 2,538 grs./cc.
14 527,2 grs. 197,6 cc. 2,668 grs./cc.
Nota:
4 456,5 grs. 175,8 cc. 2,597grs./cc.
5 549,8 grs. 195,4 cc. 2,814grs./cc.
15 584,7 grs. 224,03 cc. 2,610grs./cc.
16 465,5 grs. 162,9 cc. 2,858 grs./cc.
La calidad de la roca es muy abrasiva y dura, como se muestra en los resultados de las densidades.
MAURICIO BUSTOS ALMONACID Laboratorista Vial "B"
177
ANEXO N º4
RESUMEN DE GASTOS ASUMIDOS DURANTE EL AÑO 2004, EN EL MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS TAMROCK, ROCDRILL Y COMPRESORES.
178
ANEXO Nº 4 Nº 1 LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004 Repuesto
Cant.
Valor
Sector
Matrícula
02 01 02 02 01 01 01 01 01 01 02 02 01 06 02 02 02 08 02 10 01 02 01 01
$ 55.700 $ 230.301 $ 17.777 $ 500 $ 24.885 $ 31.422 $ 44.657 $ 28.556 $ 69.092 $ 3.920 $ 240.838 $ 48.287 $ 240.838 $ 51.710 $ 93.970 $ 68.106 $ 63.691 $ 51.710 $ 8.262 $ 20.468 $ 62.514 $ 56.400 $ 324.806 $ 18.853
VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT MAYER VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT
CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021 CI-04021/ CI04023 CI-04021/ CI04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04021/CI04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023 CI-04023
Valor total
TAMROCK RANGER 500 MANGUERA HIDRAULICA 1/2 (5,20 mm) SEAL KIT 86878089 DIAPHRAGM 4114808 O-RING 80081679 WORK LIGHT 88595609 SAFETY CARTRIDGE 88546709 FILTER CARTRIDGE (SEE 32914547) 88546959 SAFETY CARTRIDGE 88546679 FILTER CARTRIDGE 86727289 COPLA 5" CORREA 14M-1750-37PC GT SUCTION CUP 13488718 CORREA 14M-1750-37PC BROCA BOTON T-38 CULATIN TAMROC HL-500 MUELA IMPREG.SERIE 11 MUELA IMPREG.SERIE 12 BROCA BOTON T-38 DIAPHRAGM MANGUERAS VACUM LIGHT 5" MTS. WIPER BLADE MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X 5.20 MTS. COGGED BELT RANGER 500 COMP. VEE-BELT CORREA 14M-1750-37PC GT
02
$
240.838
VENT.MONTT
SUCTION CUP 13488718
02
$
48.287
VENT.MONTT
CULATIN HL-500 OIL FILTER 81621979 FUEL FILTER 88239239 SAFETY CARTRIDGE 88546679 FILTER CARTRIDGE 88546829 SAFETY CARTRIDGE 88546709 FILTER CARTRIDGE (SEE 32914547) 88546959 FILTER CARTRIDGE 86727289 MANGUERA HIDRAULICA 1/2" (5,20 Mts.) COPLA 5" SAFETY CARTRIDGE 88546679 SUCTION CUP 13488718 MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X5, 20MT CORREA 14M-1750-37PC
01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
85.131 22.554 32.467 28.556 77.335 31.422 44.657 69.092 72.200 3.920 28.556 48.287 72.200 240.838
VENT.MONTT ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER VENT.MONTT ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER
$ $ $ $ $ $ $ $ $
20.468 261.084 8.262 56.400 179.702 179.702 62.514 56.400 18.853
MANGUERAS VACUM LIGHT 5" MTS. SEAL KIT DIAPHRAGM MANGUERA HIDRAULICA (5,20 MTS) GUIA BARRENA JAW 62392418 GUIA BARRENA JAW 62392418 WIPER BLADE MANGUERA HIDRAULICA 1/2 X 5.20 MTS. VEE-BELT
10 01 01 02 01 01 01 02 01
MAYER MAYER MAYER MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
111.400 230.301 5.554 1.000 24.885 31.422 44.657 28.556 69.092 3.920 481.676 96.574 240.838 310.260 187.940 136.212 127.382 413.680 8.262 204.680 62.514 112.800 324.806 18.853
$
481.676
$
96.574
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
85.131 22.554 32.467 28.556 77.335 31.422 44.657 69.092 72.200 3.920 28.556 48.287 72.200 240.838
$
204.680
$ $ $ $ $ $ $ $
261.084 8.262 112.800 179.702 179.702 62.514 112.800 18.853
179
COGGED BELT RANGER 500 COMP. MOTOR DE ARRANQUE
TOTAL
02 01
$ 324.806 $ 592.889
ENT. MAYER ENT. MAYER
CI-04023 CI-04023
$ $
649.612 592.889
$ 3.818.363
180
ANEXO Nº 4 Nº 2 LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004 Repuesto
Cant.
CONFECCION MANGUERA HIDRAULICA CONFECCION MANGUERA HIDRAULICA REPARACION MANGUERA HIDRAULICA 1/4x5MT CODOS 6 MJ-6 MBSP SELLO AGUA ADAPTADOR NIPLE PERNOS LATERALES 314107000 COD.R602319 TUERCA PERNO LAT 3141022400 COD.R6002320 TUERCA PERNO LAT 3141007100 COD.R602321 MANGUERA HIDRAULICA CODO 6 MI-6MB5P PERNOS FORJADOS PARA PERFORADORA BARRENA 12 0,80 90503754 TRINQUETE 3161037000 PASADOR 3141008300 RESORTE 3115077400 AMORTIGUADOR 3161052500 RIFLE NUT 3115210700 TUBO 3161037600 BARRA ESTRIADA 3161036900 TRINQUETE 3161037000 PASADOR 3141008300 RESORTE 3115077400 AMORTIGUADOR TRINQUETE 3161037000 PASADOR 3141008300 RESORTE 3115077400 AMORTIGUADOR 3161052500 RODAMIENTO 3207 VALVULA BOLA 2" VANE KIT 5021010290 GUIDE NUT 3115210800 RIFLE NUT 3115210700 BARRA ESTRIADA 3161036900 BARRENA 2.400 714-2438-65 BARRENA 3.200 714-3237-65 BARRENA 4.000 714-4036-65 BARRENA 12 0,80 90503754 TRINQUETE 3161037000 PASADOR 3115077400 RESORTE 3115077400 AMORTIGUADOR 3161052500 FLEXIBLE ENGRASADORA MANUAL
01 01 01 02 02 02 02 04 04 04 01 02 02 01 08 08 08 08 01 01 01 08 08 08 08 08 08 08 08 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 08 08 08 08 01
Valor
Sector
Matrícula
ENT. MAYER ENT. MAYER VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER VENT.MONTT VENT.MONTT ENT. MAYER VENT.MONTT MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER MAYER VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT
CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-.04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-04016 CI-.04016 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008 CI-04008
Valor total
ROCDRILL 442
TOTAL
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
25.900 18.300 12.400 8.500 2.093 74.933 11.346 58.344 11.154 7.722 12.400 8.500 58.350 31.531 20.727 21.238 1.768 2.532 366.436 89.970 980.509 20.727 21.238 1.768 2.532 20.727 21.238 1.768 2.532 15.900 12.720 48.844 562.359 436.059 980.509 42.251 49.188 57.385 31.531 20.727 21.238 1.768 2.532 5.890
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
25.900 18.300 12.400 17.000 4.186 149.866 22.692 233.376 44.616 30.888 12.400 17.000 116.700 31.531 165.816 169.904 14.144 20.256 366.436 89.970 980.509 165.816 169.904 14.144 20.256 165.816 169.904 14.144 20.256 15.900 12.720 48.844 562.359 436.059 980.509 42.251 49.188 57.385 31.531 165.816 169.904 14.144 20.256 5.890
$ 556.365
181
ANEXO Nº 4 Nº 3 LISTADO DE REPUESTOS ADQUIRIDOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓN HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS AÑO 2004 Repuesto
Cant.
Valor
Sector
Matrícula
01 01 01 01 02 01 01 02 01
$ 463.130 $ 39.340 $ 185.626 $ 143.548 $ 50.324 $ 49.799 $ 143.548 $ 50.324 $ 49.799
ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER ENT. MAYER VENT.MONTT VENT.MONTT VENT.MONTT
CI-02017 CI-02017 CI-02017 CI-02017 CI-02017 CI-02017 CI-02015 CI-02015 CI-02015
Valor total
COMPRESOR XA 230 VENTILADOR 1202539600 PROTECTOR VENTILADOR 1616503700 PROTECCION VENTILADOR 1616499700 INTERRUPTOR 1089037601 AMORTIGUADOR 1613675204 AMORTIGUADOR 1619550602 INTERRUPTOR 1089037601 AMORTIGUADOR 1613675204 AMORTIGUADOR 1619550602
TOTAL
$ $ $ $ $ $ $ $ $
463.130 39.340 185.626 143.548 100.648 49.799 143.548 100.648 49.799
$
293.995
182
ANEXO Nº 5
APOYO FOTOGRAFICO DE EQUIPOS, DIAGRAMAS DE DISPARO, TRONADURAS, REMOCION DE ROCAS Y CORTES EN ROCA.
183
ANEXO N º5
Figura A5.a.- Escarpe de roca
Figura A5.b.- Trabajos en talud con perforadoras manuales
184
Figura A5.c.- Perforación de roca con perforadoras manuales
.
Figura A5.d.- Perforista y ayudante
185
Figura A5.e.- Equipo Hidráulico Tamrock Ranger 500.
Figura A5.f.- Mantención de Aguilón Tamrock Tánger 500.
186
Figura A5.g.- Maniobra de traslado en Balsa de Equipo Tamrock Ranger 500.
Figura A5.h.- Perforación con equipo Hidráulico Tamrock Ranger 500.
187
Figura A5.i.- Equipo Neumático Roc – Drill PC 442 ubicándose para perforar
Figura A5.j.- Equipo Roc – Drill PC 442 en faena de perforación
188
Figura A5.k.- Perforación en Talud con equipo Neumático Roc – Drill PC 442
Figura A5.l.- Perforación con Equipo Roc – Drill PC 442 en corte abierto
189
Figura A5.m.- Faena de Carguío de Barrenos
Figura A5.n.- Cuadrilla de Mineros, uniendo tiros con cordón detonante
190
Figura A5.o.- Diagrama de disparo con Nonel
Figura A5.p.- Diagrama de disparo con nonel en zanja
191
Figura A5.q.- Tronadura
Figura A5.r.- Remoción con excavadora de roca tronada
192
Figura A5.s.- Corte en roca Abierto
Figura A5.t.- Corte en roca cerrado
193
BIBLIOGRAFÍA
Referencias Bibliográficas
Ley 17.798 y su reglamento complementario sobre control de armas y explosivos
NCh 124 Of. 1962, Detonadores – Muestreo, Inspecciones y Ensayos.
NCh 384 Of. 1955, Medidas de Seguridad en el Empleo de Explosivos.
NCh 386 Of. 1960, Medidas de Seguridad en la Inutilización y Destrucción de Explosivos y Municiones.
Nch 383 Of. 1955, Medidas de Seguridad en el Almacenamiento de Explosivos.
NCh 388 Of. 1955, Prevención y Extinción de Incendios en Almacenamientos de Materias Inflamables y Explosivas.
NCh 392 Of. 19560, Envases Para el Almacenamiento y Transporte de Explosivos y Municiones.
NCh 123 Of. 1962, Detonadores – Clasificación y Especificaciones.
194
NCh 2120/1 Of. 1998, Sustancias Peligrosas - Parte 1: Clase 1 – Sustancias y Objetos Explosivos. NCh 2190 Of. 1993, Sustancias Peligrosas - Marcas para Información de Riesgos.
NCh 382 Of. 1998, Sustancias Peligrosas – Terminología y Clasificación General.
SANZ CONTRERAS, JL. Manual para el control y diseño de voladuras en Obras de Carretera. 1993
Referencias Electrónicas
SANDVIK, Manual de usuario y de partes Tamrock, Ranger 500. (Disponible en: http://www.smc.sandvik.com/Sandvik/0120/Internet/Global/se0 2823.nsf/GenerateTopFrameset?ReadForm&menu=&view=http%3A//www.smc.sa ndvik.com/Sandvik/0120/Internet/Global/se02824.nsf/Alldocs/Products*Drilling_eq uipment*Surface_drills*Ranger*Ranger_500&banner=/Sandvik/0120/Internet/Glob al/se02823.nsf/LookupAdm/BannerForm%3FOpenDocument
Consultado
en
Septiembre de 2005).
GENERATORSFORSALE, partes Roc Drill, Roc 442. (Disponible en: http://translate.google.com/translate?hl=es&sl=en&u=http://www.generatorsforsale .ca/drilling.html&prev=/search%3Fq%3DManual%2BRock%2BDrill,%2BRoc%2B4 42%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG
195
CODELCO,
Clasificación
de
las
rocas.
(Disponible
en:
http://www.codelcoeduca.cl/tecnico_profesional/asistencia_geologica/modulos/rec onocimiento/rocas/rocas.html
