Fundamentos y Aplicaciones de la Voladura Controlada en Proyectos de Ingeniería Minera

Principios de la Voladura Controlada

En la voladura controlada, el espaciamiento (E) entre taladros debe ser menor que el de la voladura convencional. El espaciamiento depende del tipo de roca y del diámetro de la perforación. Los taladros deben perforarse paralelos y en un mismo corte.

Comparativa: Voladura Convencional vs. Controlada

Voladura Controlada

• Espaciamiento (E): 0,5 a 0,8 veces el Burden (B).
• Carga explosiva: Se distribuye a lo largo de todo el tiro.
• Explosivo: Baja potencia y baja velocidad de detonación.

Voladura Convencional

• Espaciamiento (E): 1,3 a 1,5 veces el Burden (B).
• Acoplamiento máximo: 1,2 a 1.
• Carga explosiva: Ocupa aproximadamente 2/3 del largo del taladro.
• Explosivo: Mayor potencia.

Usos de la Voladura Controlada

Se utiliza para el acabado superficial de obras en túneles, con el objetivo de mejorar el sostenimiento del techo y las paredes.

Selección y Clasificación de Explosivos

Criterios para la Selección de un Explosivo

• Costo.
• Presencia de agua.
• Calidad o dureza de la roca.
• Volumen de roca a tronar.
• Diámetro de la carga.

Clasificación de Explosivos

h4 Clasificación según la Mezcla

• Explosivos y agentes explosivos.

Clasificación Práctica

• Por velocidad: Deflagrantes y detonantes.
• Por sensibilidad: Sensibilidad al detonador N° 8.
• Por aplicación: Uso industrial o militar.

Componentes y Terminología de la Tronadura

Componentes de un Tiro

Explosor, taco, espaciador, cordón detonante, cartucho cebo, detonador.

Conceptos Clave

• El nitrato de amonio es parte del hidrogel y la emulsión.
• La conexión en paralelo ahorra energía.
• La detonación por simpatía es producto de una mala operación.
• El Teck N° 8 es un detonador a fuego.
• El sistema Nonel se inicia por onda de choque.
• El cebo o prima comprende una dinamita, emulsión o nitroglicerina con un detonador.
• Los retardos reducen las vibraciones producidas por la explosión inducida (efecto dinámico).

Notas Técnicas y Fórmulas

• Un mayor factor de carga resulta en una menor granulometría.
• El Softron se reemplaza por carga desacoplada.
• Para un pique de dimensiones A x B, la fórmula de tiros es: $2,5 \times \text{Área} + 22$.
• Problemas en la tronadura de bancos: granulometría gruesa e irregular, falta de carga explosiva, exceso de carga controlada o falta de taco.
• Tiro de nitrocarbohidrato, Nonel, avance de galería.
• Secuencia de componentes (ejemplo): Fulminante a fuego, conector J-Hook, cordón detonante, taco, CC (cápsula de cobre), tubo de choque, fulminante Nonel, cartucho de dinamita.
• Si se perfora con Jackleg, se imprima con Tronex 2.

Aplicaciones Especializadas de Voladura

Objetivos de la Excavación Minera

Las razones para excavar incluyen: preparar la mina, excavar galerías, y crear espacios para transporte y almacenamiento.

Métodos de Extracción de Material

El material se puede extraer mediante voladuras ascendentes, descendentes, verticales, etc.

Técnicas de Producción

• En producción, se utilizan voladuras de tiros largos.
• Destrucción del anillo: Si se perfora en abanico, se usan técnicas como Sub Level Block Caving (perforación radial).
• Voladura de banqueo: Son tiros paralelos, ya sean horizontales o verticales.

Voladura de Cráter Invertido (VCR)

Los tiros VCR son cargados con carga esférica o balística. Para lograr el cráter invertido, la columna de carga tiene una relación de 1:6, y la gravedad agranda sus dimensiones.

Cálculo de VCR (Ejemplo)

En VCR, la relación es 1:6. Si el diámetro es de 8 pulgadas: $6 \times 8 = 48 \text{ pulgadas}$. Para convertir a centímetros: $48 \times 2,54 = 121,92 \text{ cm}$.

Ventajas y Desventajas de la Voladura Controlada

Ventajas

• Mayor control en los bordes.
• Mejora la fragmentación.

Desventajas

• Mayor costo operativo.
• Requiere más tiempo de programación.