MINISTERIO DE EDUCACIÓN - ARGENTINA ACCEDE - INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 5 SITUACIÓN En una cantera, con un ancho de frente B = 24 m y una altura de banco K = 10 m, se desean obtener para un diámetro de perforación d = 51 mm, los parámetros característicos de la voladura. ACCEDE – AGOSTO 2002 - INGENIERÍA EN MINAS – PROBLEMA Nº 5 Página 1 INFORMACIÓN A TENER EN CUENTA Fórmulas: Piedra máxima teórica Sobreperforación Longitud del barreno Error de perforación Piedra práctica Espaciamiento práctico Concentración de carga de fondo Altura de carga de fondo Carga de fondo Concentración de carga de columna Retacado Altura de carga de columna Carga de columna Carga total del barreno Carga específica Perforación específica Vmáx U H F V1 E1 Qbk = (45.d)/1000 = 0,3. Vmax = K + U + 0,05.(K + U) = 0,05 + 0,03.H = Vmáx – F = 1,25.V1 = d2/1000 hb = 1,3.Vmáx Qb = hb.Qbk Qpk = 0,5.Qbk ho hp Qp Qt q (m) (m) (m) (m) (m) (m) (kg/m) (m) (kg) (kg/m) = V1 = H – (hb + ho) = hp. Qpk = Qb + Qp = Qt / (V1.E1.K) (m) (m) (Kg) (kg/barreno) (kg explosivo/ m3 roca volada) (m perforación/ m3 roca volada) b = H / (V1.E1.K) SUBPROBLEMA 5.1 Calcular la piedra máxima teórica, la sobreperforación y longitud del barreno, el error de perforación y la piedra práctica. Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.1 La piedra máxima teórica es: Vmáx = (45 x 51)/1000 = 2,295 m se adopta 2,30 m La sobreperforación es igual a: U = 0,3 x 2,30 = 0,69 m La longitud del barreno es: H = 10,00 + 0,69 + 0,05 x (10,00 + 0,69) = 11,22 m se adopta 11,20 m El error de perforación es igual a: F = 0,05 + 0,03 x 11,20 = 0,386 m se adopta 0,39 m y la piedra práctica es: V1 = 2,30 – 0,39 = 1,91 m se adopta 1,90 m ACCEDE – AGOSTO 2002 - INGENIERÍA EN MINAS – PROBLEMA Nº 5 Página 2 SUBPROBLEMA 5.2 Calcular el espaciamiento práctico de los barrenos, la carga de fondo, la carga de columna y la carga y perforación específica. Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.2 El espaciamiento práctico de los barrenos es igual a: E1 = 1,25 x 1,90 = 2,375 m se adopta 2,35 m La concentración de carga de fondo es: Qbk = (51)2 / 1000 = 2,60 kg/m La altura de carga de fondo es igual a: hb = 1,3 x 2,30 = 2,99 m La carga de fondo se calcula a partir de los dos datos anteriores en: Qb = 2,99 x 2,60 = 7,77 kg se adopta 7,80 kg La concentración de carga de columna es igual a: Qpk = 0,5 x 2,60 = 1,30 kg/m El retacado es igual a: ho = 1,90 m de donde se calcula la altura de carga de columna hp = 11,20 – (2,99 + 1,90) = 6,31 m Con los datos anteriores se calcula la carga de columna en: Qp = 6,31 x 1,30 = 8,203 kg se adopta 8, 20 kg La carga total por barreno es: Qt = 7,80 + 8,20 = 16,00 kg/barreno La carga específica es igual a: q = 16 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,358 kg/m3 La perforación específica es: b = 11,20 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,251 m/m3 SUBPROBLEMA 5.3 Explique que factores determinan la estabilidad del talud de un banco. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.3 Los principales factores que determinan la estabilidad son: ACCEDE – AGOSTO 2002 - INGENIERÍA EN MINAS – PROBLEMA Nº 5 Página 3 • Angulo del talud. El ángulo elegido de talud debe satisfacer las condiciones de estabilidad de los bordes. • La profundidad del banco. Al aumentar la profundidad del banco, la estabilidad de los bordes disminuye debido al aumento de los volúmenes de posibles derrumbes de roca. • Las propiedades fisico-mecánicas de las rocas de los bordes. • Las condiciones geológicas (composición, estructura, fragmentación, estratificación, ángulos y dirección de la pendiente). • Las condiciones hidrológicas (humedad, propiedades filtrantes de las rocas y otras). La humedad juega el papel del material lubricante y el agua aumenta el peso de las rocas y la presión hidrostática sobre las paredes. • Las condiciones climáticas. Las propiedades de las rocas cambian debido a su meteorización, por oscilación de temperaturas, congelamiento de agua en las grietas, etc. • El método de explotación, las operaciones de carga y transporte del mineral, y la velocidad de explotación. ACCEDE – AGOSTO 2002 - INGENIERÍA EN MINAS – PROBLEMA Nº 5 Página 4