Diseño de Voladuras: Tipos y Perforación

Clase 5: Diseño de Voladuras

Secuencia de Tronadura

La tronadura de producción se realiza en la mitad de una pared o entre dos caras. La secuencia de perforación no necesariamente es la misma que la secuencia de tronadura. La secuencia de perforación se realiza en paralelo a la cara del banco.

Tronadura Chevron

La tronadura Chevron se utiliza en caras largas. Las pilas de rocas deben concentrarse en una posición central. Debido a los impactos entre las rocas en las diferentes filas, puede producirse una fragmentación adicional. Existen dos tipos de Chevron: abierto y cerrado.

Chevron Abierto (Ventajas)

• Pilas de roca se distribuyen más uniformemente que en Chevron cerrado.
• Facilidad para el carguío.
• Minimiza el problema de pie de banco.
• Fácil de conectar.

Iniciación de la Tronadura

Factores a considerar:

• Tipo de fragmentación requerida.
• Retardos en superficie o en los tiros.
• Dirección de la tronadura.
• Forma de la pila de roca que requiere el equipo de carguío.
• Número de retardos disponibles.
• Tipo del sistema de transporte.
• Restricciones medioambientales.

Perforación Rotatoria

Se aplica energía a la roca haciendo rotar una herramienta conjuntamente con la acción de una gran fuerza de empuje. Existen tres variantes:

• Rotación con trepano cortante (roca blanda, perforación para petróleo).
• Rotación con trepano triturante (rocas medianas a duras, diámetro mínimo de 150 mm).
• Rotación con herramienta abrasiva (exclusivamente para sondajes).

Variables de Operación en Perforación Rotatoria

• Velocidad de rotación (rpm).
• Fuerza de empuje (depende de la dureza de la roca).
• Diámetro de perforación.
• Velocidad y caudal del aire de barrido (remoción o barrido del detritus desde el fondo del tiro, extracción del detritus hacia afuera, refrigeración y lubricación de los rodamientos del tricono).
• Desgaste de los trepanos.
• Consumo de energía (rotación, empuje, aire de barrido).

Selección de la Perforadora

Factores a considerar:

• Tipo de material.
• Requerimientos de producción.
• Tamaño de los equipos de carguío, transporte y planta.
• Altura de banco.
• Requerimientos de tronadura.
• Restricciones medioambientales.
• Costo e inversión.

Consideraciones Adicionales para la Selección de la Perforadora

• Las capacidades de la máquina deben exceder los requerimientos de penetración.
• La capacidad del tamaño máximo del tiro aumenta con el tamaño del equipo.
• Las máquinas más grandes son más robustas y pueden perforar formaciones más duras.
• Una máquina que puede manejar barras de perforación suficientemente largas permite la perforación en un paso, mejorando la productividad.
• La tasa de producción depende tanto de la tasa de penetración real como del tiempo requerido para cambios de barras y reposicionamiento de la máquina.
• Las máquinas eléctricas tienen un costo operacional más bajo, mayor vida útil y una mejor disponibilidad.
• Las máquinas eléctricas requieren un sistema de distribución de energía in pit.
• Existen tres niveles de movilidad: (Máquinas eléctricas: baja velocidad, Máquinas diésel: velocidad media, Máquinas sobre ruedas: velocidad más alta).
• Los requerimientos de control de polvo están dictados por regulaciones.
• Se puede considerar equipamiento opcional como carretas de cable, lubricación automática, controles automatizados, etc.