clase n°13

UNIVERSIDAD NACIONAL SEDE DE MEDELLÍN
FACULTAD DE MINAS.
CONSTRUCCIÓN DE INFRAESTRUCTURA VIAL
13. BARRENOS.
13.1 CONCEPTO.
Los
barrenos,
denominados
también
taladros,
son
perforaciones lineales ejecutadas en las rocas por medio de
herramientas especiales accionadas por aire comprimido. Los
barrenos sirven para colocar los explosivos en el interior de la
roca.
13.2 ZONAS DE UN BARRENO.
En un barreno es necesario diferenciar las siguientes zonas:
a) Fondo.
Es la zona inferior del barreno en la cual la roca se
encuentra más confinada y donde se colocan los
explosivos más potentes o de mayor concentración.
Es conveniente recalcar, que el fondo del barreno no es la
última sección de éste en contacto con la roca, sino una
zona que, normalmente, mide varios metros de longitud
desde su última sección hacia fuera.
b) Columna.
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Es la zona intermedia del barreno donde se colocan los
explosivos menos potentes o de menor concentración.
Esa zona también mide, normalmente, varios metros de
longitud.
c) Atacadura.
Es la zona superior del barreno en la cual no se colocan
explosivos sino un relleno con material inerte (arena fina)
que sirve para confinar el explosivo y para protegerlo del
agua lluvia y caída accidental de fragmentos u objetos.
13.3 VARIABLES RELACIONADAS CON LOS BARRENOS.
Las principales variables relacionadas con los barrenos son
las siguientes:
a)
Diámetro.
Es la variable más importante ya que controla muchos
aspectos de la voladura, entre los cuales se destacan los
indicados en la siguiente tabla:
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TENDENCIA
DEL
TENDENCIA
CONCEPTO
DIÁMETRO
DEL
CONCEPTO
↑
costo
↓
↑
fragmentación
↓
↑
fisuración
↑
↑
proyección
↑
↑
expansión
↑
Los diámetros comprendidos entre 27 mm y 165 mm son
denominados pequeños diámetros y son los utilizados
para explotación de canteras, excavaciones en obras
públicas y minería a cielo abierto de pequeña escala.
Los diámetros comprendidos entre 180 mm y 450 mm
son denominados grandes diámetros y son los utilizados
en grandes explotaciones mineras a cielo abierto y en
grandes obras públicas como centrales hidroeléctricas.
El diámetro de los barrenos está relacionado con la
altura del banco cuando las voladuras son de este tipo.
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Una regla empírica de uso frecuente, válida para los
diámetros de los barrenos perforados en la forma
convencional, o sea con perforadoras en cabeza, dice
que la altura del banco (k) es aproximadamente igual a
150 veces el diámetro del barreno (d).
b)
Sobreperforación.
Es la distancia vertical adicional, por debajo de la
rasante de la voladura, hasta la cual es necesario hacer
la perforación de los barrenos para garantizar la rotura
del empotramiento en el fondo.
c)
Inclinación.
Para facilitar la voladura de la roca en el fondo (rotura
del empotramiento de la roca en el fondo), es
recomendable inclinar el frente del banco (cara libre
frontal) hacia atrás.
Los barrenos se perforan paralelos a la cara libre frontal
con lo cual se garantiza que la distancia entre éstos y la
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cara libre se mantenga constante a través de la altura
del banco.
La inclinación de los barrenos puede darse en cualquiera
de las dos (2) siguientes formas:
1v:xh
xv:1h
d)
Longitud de los barrenos (l).
La longitud de los barrenos se puede calcular por
cualquiera de las dos (2) siguientes formas, dependiendo
de la manera como se presente la inclinación:
X 2 +1
L=
⋅ (K +U )
con inclinación 1h: xv
X
L = X 2 + 1 ⋅ (K + U ) con inclinación xh:1v
e)
Piedra (V).
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También se conoce con los nombres de línea de
resistencia mínima o sobrecapa. Es la distancia entre
hileras de barrenos o entre la primera hilera de éstos y
la cara libre, medida perpendicularmente a la cara libre.
f)
Espaciamiento (E).
Es la distancia entre hileras de barrenos medida
paralelamente a la cara libre.
g)
Relación E/V.
La relación E/V controla aspectos tan importantes de la
voladura como el tamaño de los fragmentos obtenidos,
por lo cual, según el propósito de la voladura, se debe
establecer previamente esta relación e incorporarla en el
diseño de la voladura.
RELACIÓN
PROBABLE TAMAÑO DE
E/V
FRAGMENTOS
E/V<1
fragmentos grandes
E/V>1
fragmentos pequeños
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13.4 TIPO DE CARGA EN LOS BARRENOS.
La carga de explosivo en los barrenos se puede clasificar
desde los siguientes puntos de vista:
a)
Desde el punto de vista de la continuidad de la barra de
explosivo las cargas pueden ser:
•
Carga sólida.
Es aquella en la cual la barra de explosivo es
continua en las zonas de fondo y de columna.
•
Cargas separadas.
Es aquella en la cual se presentan discontinuidades
en la barra de explosivo, especialmente en la zona
de la columna.
b) Desde el punto de vista del recurso utilizado para
ejecutar la carga:
•
carga manual.
•
carga neumática.
•
carga por bombeo.
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