Capítulo 14 - Secretaria de Estado Minería

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o O Z- I II I \ I~' , :I rt. \ . '--..-- '-' ' fT I , 'I , ' l.l I '\, TIEMPO \ 4 ¡--I 3 2 I 6 ... 2 h 3 t ..~ 111 - .,~,-" 0 PUNTO DE INICIACION 11 1\/ \ \\ " TIEMPO' '---.- '-- Figura 14.11. Pulsos de tensión registrados en un punto "P" para dos posiciones de cebado en fondo (Hagan, 1974). posee una posibilidad de cortes mucho menor que el cebado en cabeza o el cebado múltiple. En la Fig. 14.12 se representa un ejemplo con dos barrenos de 270 mm de diámetro y 20 m de longitud, donde el espaciamiento entre columnas de explosivo y la longitud de retacado es de 7 m. Las velocidades de detonación son de 7.000 mIs y 4.000 mIs en el cordón y en el ANFO respectivamente y entre ambos barrenos se ha intercalado un relé de microrretardo de 25 ms. Como los fallos en las voladuras se producen por el ~ corte del cordón como consecuencia del movimiento del terreno, cuanto menor sea la diferEiflcia de los tiempos de detonación en dos puntos semejantes de " ambas cargas, menor será la probabilidad de que eso suceda. En la Fig. 14.12 se observa que con el cebado en cabeza (a) la diferencia de tiempo entre B y O es de 26 ms, mientras que cebando en fondo (b) ese tiempo se reduce menor. casi un 20% y por tanto el riesgo de fallos es Un esquema de iniciación en fondo denominado "de seguridad» es el que se indica en la Fig. 14.13. En este caso si el cordón de bajo gramaje del detonador "N» fallara por cualquier razón, al cabo de un tiempo igual 81 int6rvalo nominal de la serie de microrretardo se iniciaría el multiplicador situado en cabeza, garantizándose así la detonación del barreno. Hasta hace poco tiempo los operadores desechaban 194 4 -7m- A 10m,) CI26m,) ..¡. Bl.lm" _2§,!,'. (a) A GRANEL AlOm,) CI26m,) 127m,: Figura 14.12. Menor probabilidad de cortes con cebado en fondo. "- e! cebado en fondo pues el uso de detonadores dentro de los barrenos implicaba ciertos riesgos, pero hoy en día se dispone de accesorios no eléctricos tales como los cordones de bajo gramaje y los de muy baja energía que ofrecen un amplio campo de posibilidades en este sistema de iniciación. [ b) '--./ ~ ',---- ',---- '---- '-- '--- '----- ~ ~
"./ "./ ../ j ../ ../ ../ ./ , ./ ./ ,/ ./ ./ ./ ./ ./ ,/ ./ / / ./ 6.2. N :1 IT 1 1r. R 'ií N+1 Figura 14.13. Esquema de seguridad con cebado en fondo. Cebado en cabeza En voladuras en banco donde se utiliza el cebado en cabeza una onda de alta tensión se propaga hacia la zona de la sobreperforación, donde por supuesto, su energía se disipa malgastándose. En voladuras de recubrimiento en descubiertas de carbón, esta energía de tensión puede ser empleada de forma más útil fragmentando la roca entre el fondo del barreno y la parte superior del carbón, pero no el propio carbón, especialmente si hay un nivel duro inmediatamente a techo del carbón y/o una zona bien diferenciada entre el estéril y el mineral. Si se pretende maximizar la tensión de pico a lo largo de la roca que rodea la columna de recatado el iniciador en la cabeza deberá estar al menos a 1/4 de la piedra por debajo del techo de la carga (Starfield 1966). Si el explosivo es iniciado con un multiplicador en el punto más alto, la superposición de las tensiones generadas por elementos de carga adyacentes da una resultante menor en cualquier punto del retacado. Fig. 14.14. 'P 'b".,.,.. 0 PUNTO OE INICIACION .r TENSION RESULTANTE /-~N}PUNTO P ,/ ~ " ¡;; , °,, PULSOS DE TENSION DE °,, CADA ELEMENTO DE ',CARGA1-7 1 ~~, /\ \ \\ , La eliminación del escape prematuro de los gases a la atmósfera, con una longitud de retacado adecuada, mejora la fracturación y el desplazamiento de la roca por la energía de burbuja. Para cargas alargadas, la eficiencia del retacado con el cebado en cabeza es menor, pues tanto el material inerte del retacado como la propia roca en la parte alta comienzan a moverse unos milisegundos antes de que la zona inferior del explosivo detone. La caída de presión de los gases es más acusada en columnas largas de explosivo de baja velocidad de detonación con 10ngitÜdes de retacado insuficientes o dimensiones de la piedra pequeña. Cuando la detonación llega al nivel del piso, la presión de los gases cae rápidamente desde su valor más alto, debido al escape de éstos hacia zonas de menor presión. Este fenómeno produce en el fondo del barreno mala fracturación y especialmente un desplazac miento reducido de la roca inferior. 6.3. Cebado múltiple Si se utilizan varios multiplicadores deberán colocarse en puntos tales que las ondas de detonación choquen a un nivel que coincida preferiblemente con una zona dura de la roca, o el propio piso del banco. Fig.14.15. Las tensiones que se producen en esos puntos de colisión son un 46% mayores que las que se obtienen con una iniciación simple (Starfield 1966). Cuando las cargas no presentan caídas de velocidad, la iniciación múltiple mejora la fragmentación de la roca por la energía de tensión. 6.4. Cebado axial Cuando las columnas de explosivo están iniciadas de forma continua, por mediO de un cordón detonante. las velocidades de detonación son relativamente más bajas que las de régimen. Así, el cebado axial es más efectivo en formaciones rocosas blandas y con muchas fracturas donde es preferible una mayor energía de los gases «EB». La teoría de Teller (1972) de que la iniciación continua aumenta de forma significativa la «VD" del ANFO no puede mantenerse tal y como se ha ,. demostrado en la práctica. ,C/,~,~"~,,-,=,,=,, " , \ 'P \ ! \ TENSIONRESULTANTE I : EN EL PUNTOP i " :/ ! I I I 7 , \ " 6 f I I I 5 ~ Z ! \ 4 ] ~ IT 3 2 ~ l i I~ ! \ ~ I \ ! \ l' \ I \ I , f , .1 TiEMPO Figura 14.14. Diferentes posiciones del iniciador con cebado en cabeza (Hagan, 1974). 0 PUNTO DE INICIACION TiEMPO 195
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