00_Indice

Vista previa del material en texto

PARTE 1. PERFORACION
CAPITULO 1. METODOS DE PERFORACION DE
ROCAS................................................
1. Introducción ...............
2. Tipología de los trabajos de perforación en el
arranque con explosivos...................................
3. Campos de aplicación de los diferentes méto-
dos de perforación..............................................
4. Clasificación de las rocas y propiedades físi-
cas principales....................................................
4.1. Clasificación de las rocas por su origen .....
4.1.1. Rocas ígneas ................................
4.1.2. Rocas metamórficas .....................
4.1.3. Rocas sedimentarias.....................
4.2. Propiedades de las rocas que afectan a la
perforación .
4.2.1. Dureza ..........................................
4.2.2. Resistencia ...................................
4.2.3. Elasticidad.....................................
4.2.4. Plasticidad.....................................
4.2.5. Abrasividad ...................................
4.2.6. Textura..........................................
4.2.7. Estructura......................................
Bibliografía .
CAPITULO 2. PERFORACION ROTOPERCUTIVA.....
1. Introducción ........................................................
. 2. Fundamentos de la perforación rotopercutiva.
2.1. Percusión '~.......
2.2. Rotación ....................................................
2.3. Empuje ......................................................
2.4. Barrido... ..............................
3. Perforación con martillo en cabeza...................
3.1. Perforadoras neumáticas...........................
3.2. Perforadoras hidráulicas ............................
4. Perforación con martillo en fondo.....................
5. Sistemas de avance............................................
5.1. Empujadores .............................................
5.2. Deslizaderas de cadena ............................
5.3. Deslizaderas de tornillo .............................
5.4. Deslizaderas de cable ...............................
5.5. Deslizaderas hidráulicas............................
6. Sistemas de montaje ,......
6.1 . Sistemas de montaje para aplicacionessub-
terráneas ...............................
6.2. Sistemas de montaje para aplicaciones a
cielo abierto .......................................
19
19
19
20
20
20
21
21
23
25
25
25
26
27
27
27
28
28
31
33
36
36
36
37
37
37
38
38
43
15
15
6.3. Perforadoras manuales .............................
7. Captadores de polvo ..........................................
8. Inclinómetros ......................................................
9. Velocidad de penetración ..................................
9.1. Extrapolación de datos reales....................
9.2. Fórmulas empíricas ...................................
9.3. Ensayos de laboratorio ..............................
10. Velocidad media de perforación........................
11. Cálculo del coste de perforación ......................
11.1. Amortización..............................................
11.2. Intereses, Seguros e Impuestos ................
11.3. Mantenimiento y reparaciones...................
11.4. Mano de obra ".........
11.5. Combustible o energía...............................
11.6. Aceites, grasas y filtros..............................
11.7. Bocas, varillas, manguitos y adaptadores..
Bibliografía ..
47
47
49
49
49
49
50
53
54
54
55
55
55
55
56
56
56
15
16
18
18
18
18
18
CAPITULO3. ACCESORIOSDEPERFORACION
ROTOPERCUTIVA..............................
1. Introducción , ...................
2. Tipos de roscas ..................................................
3. Adaptadores........................................................
4. Varillaje................................................................
5. Manguitos............................................................
6. Bocas ,..........
7. Cálculode necesidadesde accesorios de per-
foración .
8. Cuidadoy mantenimiento de bocas..................
9. Cuidado y mantenimiento del varillaje..............
10. Guía para la identificación de las causas de ro-
tura de los accesorios de perforación...............
Bibliografía .
57
57
58
59
60
63
63
65
68
70
70
72
CAPITULO 4. PERFORACION ROTATIVA CON
TRICONOS .........................................
1. Introducción ........................................................
2. Montaje y sistemas de propulsión.....................
3. Fuentes de energía .............................................
4. Sistemas de rotación..........................................
5. Sistemas de empuje y elevación "..........
6. Mástil y cambiador de barras.............................
73
73
74
74
75
75
76
7. Cabina de mando................................................
8. Sistema de evacuación de los detritus .............
9. Sarta de perforación ...........................................
9.1. Acoplamientode rotación ..........................
9.2. Barra..........................................................
9.3. Estabilizador..............................................
9.4. Perforación en una pasada (Single Pass)..
9.5. Amortiguadorde impactos y vibraciones ...
9.6. Ensanchadores de barrenos ......................
10. Elementos auxiliares..........................................
10.1. Eliminacióndel polvo.................................
10.2. Nivelación..................................................
10.3. Estabilidad.................................................
10.4. Capacidad para remontar pendientes........
10.5. Inyecciónde aceite o grasa .......................
11. Práctica operativa. Variables de perforación...
11.1. Empujesobre la boca ................................
11.2. Velocidadde rotación ................................
11.3. Desgaste de la boca..................................
11.4. Diámetrode perforación............................
11.5. Caudal de aire """"""""""""""""""""'"
11.6. Criteriosde selección de perforadoras.......
12. Velocidad de penetración ..................................
12.1. Ensayos sobre muestras ...........................
12.2. Fórmulas empíricas de estimación de la ve-
locidad de penetración ..............................
12.3. Velocidadmedia de perforación ................
13. Cálculo del coste de perforación ......................
13.1. Amortización..............................................
13.2. Intereses, seguros e impuestos,,:................
13.3. Mantenimiento """"""""""""""""""""'"
13.4. Mano de obra ............................................
13.5. Energía......................................................
13.6. Aceites y grasas """"""""""""""""""""
13.7. Velocidad media........................................
13.8. Boca, estabilizador y barra ........................
13.9. Ejemplo de aplicación................................
Bibliografía .
CAPITULO5. TRICONOS............................................
1. Triconos..............................................................
2. Elementos constitutivos y criterios de diseño.
2.1. Conos ........................................................
2.1.1. Angulodel eje del cono .................
2.1.2. Descentramiento """"""""""""'"
2.1.3., Angulo del cono ............................
2.1.4. Longitud de los dientes .................
2.1.5. Espesor del cono ..........................
2.2. Rodamientos .............................................
2.3. Cuerpo del tricono .....................................
3. Metalurgiade los materiales del tricono...........
4. Tipos de triconos................................................
5. Selección del tipo del tricono """"""""""""""
5.1. Triconos de dientes """"""""""""""""'"
... 5.2. Triconos de insertos ..................................
6. Efectos de los parámetros de operación sobre
los triconos .........................................................
6.1. Efectos del peso sobre los cojinetes ..........
6.2. Efecto del peso sobre los elementos de corte
77
77
78
79
79
79
79
79
80
8181
81
81
82
82
82
82
83
84
84
84
84
86
86
87
88
89
89
89
89
89
89
89
89
89
90
90
91
91
92
92
92
92
92
93
93
93
93
94
94
95
95
96
96
96
96
6.3. Efectode la velocidad de rotación sobre la
vida de los cojinetes ..................................
6.4. Efecto de la velocidad de rotación sobre los
elementos de corte ....................................
7. Selección de toberas """""""""""""""""""""
8. Evaluación de los triconos gastados................
9. Ejemplo de selección de un tricono ..................
10. Código IADC(International Association of Dri-
lling Contractors) ................................................
Bibliografía .
96
96
98
98
100
101
101
CAPITULO 6. PERFORACION ROTATIVA POR
CORTE .
1. Introducción ........................................................
2. Fundamento de la perforación por corte ..........
3. Evacuación del detrito........................................
4. Utiles de Corte """"""""""""""""""""""""""
Bibliografía .
103
103
103
106
106
109
CAPITULO 7. METODOSDEPERFORACIONy SIS-
TEMAS DE MONTAJE ESPECIALES
1. Introducción ........................................................
2. Perforación a través de recubrimiento..............
2.1. Método OD ................................................
2.2. Método ODEX (Overburden Drillingwith the
Eccentric)""""""""""""""""""""""""'"
3. Perforación de pozos .........................................
4. Perforación de chimeneas .................................
4.1. Plataforma trepadora Alimak .....................
4.2. Jaula Jora ..................................................
4.3. Método Raise Boring .................................
5. Perforación térmica (Jet Piercing).....................
5.1. Proceso de perforación térmica .................
5.2. Aplicaciones ..............................................
6. Perforación con chorro de agua........................
7. Perforación de rocas ornamentales ..................
Bibliografía .
111
111
111
111
112
114
114
114
116
116
117
118
119
119
120
121
CAPITULO 8. COMPRESORES ................................
1. Introducción ........................................................
2. Tipos de compresores........................................
2.1. Compresoresde pistón..............................
2.2. Compresoresdetornillo.............................
2.3. Compresorde paletas................................
3. Accionamiento ....................................................
4. Elementos auxiliares ..........................................
4.1. Filtrosde aspiración...................................
4.2. Separadores de agua ................................
4.3. Depósitode aire.........................................
4.4. Engrasadores ............................................
4.5. Elevadores de presión ...............................
4.6. Mangueras flexibles...................................
5. Cálculo de las caídas de presión.......................
Bibliografía .
123
123
123
123
123
125
125
125
125
125
126
126
126
126
127
129
PARTE 11.EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS
CAPITULO9. TERMOQUIMICADELOSEXPLO-
SIVOSY PROCESODEDETONA-
CION...................................................
1. Introducción ........................................................
2. Deflagración y detonación .................................
3. Proceso de detonación de un explosivo...........
4. Termoquímica de los explosivos.......................
5. Calor de explosión..............................................
6. Balance de oxígeno ............................................
131
131
131
132
133
134
134
7. Volumen de explosión ........................................
8. Energía mínima disponible ................................
9. Temperatura de la explosión .............................
10. Presión de explosión..........................................
Bibliografía. .................................................................
135
136
136
137
137
CAPITULO10. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
1. Introducción """"""""""""""""""""""""""""
2. Potencia y energía """""""""""""""""""""""
2.1. Método Traulz............................................
139
139
139
139
2.2. MorteroBalístico........................................
2.3. Métodode la Potencia Sísmica..................
2.4. Métodode Cráter.......................................
2.5. Método del Aplastamiento de un Cilindro...
2.6. Método de la Placa ....................................
2.7. Medidade Energía Bajo el Agua ...............
2.8. Fórmulas Empíricas...................................
3. Velocidad de detonación....................................
3.1. Método D'Autriche.....................................
3.2. Kodewimetro..............................................
3.3. Cronógrafo.................................................
4. Densidad.............................................................
5. Presión de detonación .......................................
6. Estabilidad ..........................................................
7. Resistencia al agua ............................................
8. Sensibilidad ........................................................
8.1. Sensibilidad a la iniciación.........................
8.2. Sensibilidad al choque y a la fricción.........
8.3. Sensibilidad al calor...................................
8.4. Diámetrocrítico .........................................
9. Transmisión de la detonación ...........................
10. Desensibilización...............................................
10.1. Desensibilizaciónpor cordón detonante....
10.2. Desensibilizaciónpor efecto cana!.............
10.3. Presión ejercida por cargas adyacentes....
11. Resistencias a las bajas temperaturas .............
12. Humos .................................................................
Bibliografía .
CAPITULO11. EXPLOSIVOSINDUSTRIALES........
1. Introducción ........................................................
2. Agentes explosivos secos .................................
2.1. NitratoAmónico.........................................
2.2. ANFO ".............
2.3. ALANFO....................................................
3. Hidrogeles ...........................................................
4. Emulsiones .........................................................
5. ANFOpesado "............................
6. Explosivos gelatinosos ......................................
7. Explosivos pulverulentos ..................................
8. Explosivos de seguridad....................................
9. Pólvoras ..............................................................
10. Explosivos de dos componentes ......................
11. Explosivos comercializados en España ...........
Bibliografía : .
CAPITULO12. CRITERIOSDESELECCIONDEEX-
PLOSIVOS........................................
1. Introducción ........................................................
2. Precio del explosivo """""""""""""""'.."""""
3. Diámetro de carga ..............................................
4. Características de la roca ..................................
4.1. Rocas masivas resistentes ........................
4.2. Rocas muy fisuradas .................................
4.3. Rocas conformadas en bloques.................
4.4. Rocas porosas...........................................
5. Volumen de roca a volar ....................................
6. Condiciones atmosféricas .................................
7. Presencia de agua ,.........................
8. Problemas de entorno ........................................
9. Humos .................................................................
10. Condiciones de seguridad ...............................
11. Atmósferas explosivas.....................................
12. Problemas de suministro .................................
Bibliografía .
139
140
140
140
140
141
141
142
142
142
142
143
143
144
144
144
144
144
145
145
145
145
146
146
146
146
146
147
149
149
149
149
150
153
153
155
157
159
160
160160
161
161
161
165 .
165
165
166 "
167
167
167
167
167
167
167
168
168
168
169
169
169
169
CAPITULO13. ACCESORIOSDEVOLADURA........
1. Introducción ........................................................
2. Sistemas no eléctricos de iniciación.................
2.1. Detonadores iniciadospor cordones deto-
nantes de muy bajo gramaje .....................
2.2. Detonadores Nonel o sistemas de tubo de
choque .
Detonadores Hercudet...............................
Multiplicadorestemporizados ....................
Relés de microrretardoen superficie y en .
barreno .
2.6. Detonadores ordinarios y mecha lenta.......
2.7. Cordones detonantes ,.............
3. Sistemas eléctricos de iniciación......................
3.1. Detonadores eléctricos convencionales.....
3.2. Detonadores eléctricos Magnadet. Multipli-
cadores Magna ..........................................
3.3. Detonadores temporizados electrónicos....
4. Fuentes de energía .............................................
4.1. Explosores convencionales .......................
4.2. Iniciaciónpor corriente alterna...................
4.3. Explosores secuenciales ...........................
5. Otros accesorios ................................................
5.1. Conectadores "....................................
5.2. Tubos omega y enchufables ......................
5.3. Elementos centralizadores y de retención.
5.4. Taponesparael retacadode barrenos......
5.5. Tapones de señalización de barrenos .......
5.6. Embudos ...................................................
5.7. Atacadores ................................................
5.8. Equipos de retacado ..................................
5.9. Instrumentos de medida de la dimensión de
la piedra .....................................................
5.10. Sistema de predicción de tormentas..........
Bibliografía .
171
171
171
171
2.3.
2.4.
2.5.
171
172
173
174
174
175
176
176
178
179
180
180
181
181
182
182
184
184
184
185
185
185
185
186
186
187
CAPITULO14. SISTEMASDE INICIACIONy CEBA-
DO.....................................................
1. Introducción ,.................................................
2. Iniciación del ANFOa granel.............................
2.1. Iniciacióncon cargas puntuales .................
2.2. Clases de iniciadores.................................
2.3. Iniciaciónpor cordón detonante .................
2.4. Iniciacióncon multiplicadory cordón deto-
nante..........................................................
3. Iniciación del ANFOencartuchado....................
4. Iniciación de hidrogeles vertibles o bombea-
bles......................................................................
5. Iniciación de cartuchos de hidrogeles y emul-
siones ..................................................................
6. Localización de los iniciadores .........................
6.1. Cebado en fondo ,...................
6.2. Cebado en cabeza.....................................
6.3. Cebado múltiple.........................................
6.4. Cebado axial..............................................
7. Cebado de cartuchos de explosivos conven-
. cionales ...............................................................
Bibliografía ..
189
189
189
189
190
191
191
192
192
193
193
193
195
195
195
196
196
CAPITULO15. SISTEMASMECANIZADOSDE
CARGAY DESAGÜEDEBARRE-
NOS 197
1. Introducción . 197
2. Sistemas mecanizados de carga de barrenos.. 197
2.1. Explosivosencartuchados 197
2.2. Explosivostipo ANFO 198
2.3. Explosivosdel tipo hidrogeles y emulsiones 202
3. Sistemas de desagüe 206
Bibliografía 208
PARTE 111.VOLADURAS
CAPITULO 16. MECANISMOS DE ROTURA DE LA
ROCA................................................
1. Introducción ........................................................
2. Mecanismos de rotura de roca ..........................
2.1. Trituración de la roca .................................
2.2. Agrietamiento radial...................................
2.3. Reflexión de la onda de choque.................
2.4. Extensión y apertura de las grietas radiales
2.5. Fracturación por liberación de carga..........
2.6. Fracturación por cizallamiento ...................
2.7. Rotura por flexión ......................................
2.8. Rotura por colisión.....................................
3. Transmisión de la onda de choque en un medio
rocoso .
4. Rendimiento energético de las voladuras ........
Bibliografía .
CAPITULO 17. PROPIEDADES DE LAS ROCAS Y
LOS MACIZOS ROCOSOS Y SU
INFLUENCIA EN LOS RESUL TA-
DOS DE LAS VOLADURAS .............
1. Introducción........................................................
2. Propiedades de las rocas...................................
2.1. Densidad ...................................................
2.2. Resistencias dinámicas de las rocas .........
2.3. Porosidad ..................................................
2.4. Fricción interna ..........................................
2.5. Conductividad............................................
2.6. La composición de la roca y las explosiones
secundarias de polvo .................................
3. Propiedades de los macizos rocosos ...............
3.1. Litología .....................................................
3.2. Fracturas preexistentes .............................
3.3. Tensiones de campo..................................
3.4. Presencia de agua.....................................
3.5. Temperatura del macizo rocoso.................
Bibliografía .
CAPITULO18. CARACTERIZACIONDELOS
MACIZOSROCOSOSPARAEL
DISEÑODELASVOLADURAS.......
1. Introducción ........................................................
2. Realización de sondeos con recuperación de..
testigo y ensayos geomecánicos ......................
3. Características de los sistemas de discontinui-
dades ...................................................................
4. Sísmica de refracción.........................................
.. 5. Técnicas geofísicas de sondeos de investjgación
6. Testificación de los barrenos de prodúcción...
7. Caracterización del macizo rocoso durante la
perforación de barrenos.....................................
7.1. Yacimientosdecarbón..............................
7.2. Yacimientosmetálicos...............................
8. Intentos de correlación de índices de perfora-.
ción con los parámetros de diseño de las vola-
duras .
8.1. Praillet.......................................................
8.2. IndiceR.O. l..............................................
8.3. Indicede perforaciónIp .............................
9. Sistemade gestión de datos de perforación en
tiempo real...........................................................
Bibliografía .
CAPITULO 19. VARIABLES CONTROLABLES DE
LAS VOLADURAS.............................
1. Introducción ........................................................
209
209
209
209
210
210
211
211
211
211
211
212
213
216
D
217
217
217
217
217
217
218
219
219
219
219
220
224
224
225
225
227
227
227
228 .
231
232
232 '"
232
234
234
236
236
236
237
240
241
243
243
2. Diámetro de los barrenos...................................
3. Altura de banco...................................................
4. Inclinación de los barrenos ...............................
5. Retacado ..............
6. Sobreperforación................................................
7. Piedra y espaciamiento ......................................
8. Esquemas de perforación ..................................
9. Geometría del frente libre ..................................
10. Tamaño y forma de la voladura .........................
11. Volumen de expansión disponible....................
12. Configuración de las cargas..............................
13. Desacoplamiento de las cargas ........................
14. Explosivos ..........................................................
15. Distribución de los explosivos en los barrenos
16. Consumos específicos de explosivos ..............
17. Iniciación y cebado de cargas ...........................18. Tiempos de retardo y secuencias de encendido
19. Influencia del equipo de carga en el diseño de
las voladuras.......................................................
20. Perforación específica .......................................
21. Desviación de los barrenos ...............................
21.1. Controlde la desviación de los barrenos...
Bibliografía .
244
245
246
247
247
248
249
250
250
252
252
252
253
253
254
255
255
255
256
256
257
258
CAPITULO 20. VOLADURAS EN BANCO...................
1. Introducción ........................................................
2. Voladuras en banco de pequeño diámetro .......
2.1. Diámetros de perforación...........................
2.2. Altura de banco..........................................
2.3. Esquemas de perforación, sobreperforación
y retacado .................................................
2.4. Inclinación de los barrenos ........................
2.5. Distribución de cargas ...............................
2.6. Ejemplo de aplicación ................................
3. Voladuras de gran diámetro...............................
3.1. Diámetros de perforación...........................
3.2. Altura de banco..........................................
3.3. Retacado ...................................................
3.4. Sobreperforación ".............................
3.5. Inclinación .................................................
3.6. Esquemas de perforación ..........................
3.7. Distribución de carga .................................
3.8. Ejemplo de aplicación................................
4. Voladuras en banco con barrenos horizontales
5. Voladuras para producción de escollera ..........
6. Voladuras de máximo desplazamiento .............
6.1. Variables de diseño de las voladuras.........
6.1.1. Diámetro de perforación ..............
6.1.2. Inclinación ...................................
6.1.3. Esquemas ...................................
6.1.4. Piedra y espaciamiento ...............
6.1.5. Sobreperforación.........................
6.1.6. Retacado.....................................
6.1.7. Forma de la voladura...................
6.1.8. Altura de banco ...........................
6.1.9. Relación altura de banco/anchura
de hueco .....................................
6.1.10. Tiempos de retardo y secuencias
de encendido..............................
Tipo de explosivo ........................
Cebado .........................
Consumo específico o factor de
energía .......................................
6.2. Método de diseño de D'Appolonia Consul-
ting Engineer ..............................................
259
259
260
260
260
260
260
261
261
262
262
262
262
263
263
263
264
264
264
265
266
266
266
266
267
267
269
269
269
269
269
6.1.11.
6.1.12.
6.1.13.
269
270
271
271
271
Apéndice l. Fórmulas de cálculo de esquemas de
voladuras en banco ....................................................
1. Andersen (1952)..................................................
2. Fraenkel (1952) ...................................................
3. Pearse (1955) ......................................................
4. Hino (1959) ..........................................................
5. Allsman (1960) ....................................................
6. Ash (1963) ...........................................................
7. Langefors (1963) ,..................................
8. Hansen (1967) .....................................................
9. Ucar (1972) ..........................................................
10. Konya (1972).......................................................
11. Foldesi (1980) .....................................................
12. Praillet (1980) ......................................................
13. López Jimeno E. (1980) ......................................
14. Konya (1983) "
15. Berta (1985).........................................................
16. Bruce Carr (1985)................................................
17. Olofsson (1990)...................................................
18. Rustan (1990)......................................................
Bibliografía ..
CAPITULO21. VOLADURASENOTROSTRABA-
JOSA CIELOABIERTO...................
1. Introducción........................................................
2. Excavación de carreteras y autopistas .............
2.1. Diámetros de perforación...........................
2.2. Longitudesdeperforación "
2.3. Distribución de carga y retacado................
2.4. Esquemas de perforación ..........................
2.5. Secuencias de encendido..........................
3. Voladuras de zanjas ...........................................
3.1. Diámetros de perforación...........................
3.2. Esquemas de perforación ..........................
3.3. Sobreperforación, retacado e inclinación...
3.4. Óistribución de cargas y tipos de explosi-
vos ............................................................
3.5. Secuencias de encendido..........................
3.6. Controldealteraciones ,
4. Voladuras en rampas..........................................
5. Voladuras para nivelaciones .............................
5.1. Diámetros de perforación...........................
5.2. Longitud de perforación .............................
5.3. Distribución de cargas y retacado..............
5.4. Esquemas de perforación ..........................
5.5. Secuencias de encendido..........................
5.6. Voladuras con barrenos horizontales..........,.
6. Voladuras para cimentaciones ::...........
6.1 . Diámetros y longitudes de perforación.......
6.2. Distribución de cargas y retacado ..............
6.3. Esquemas de perforación ..........................
6.4. Secuencias de encendido..........................
7. Minivoladuras .....................................................
7.1. Zanjas para cables ....................................
7.2. Zanjas para tuberías ..................................
7.3. Hoyos para postes y vigas .........................
8. Prevoladuras.......................................................
9. Voladuras Coyote ...............................................
10. Voladuras de consolidación de terrenos suel-
tos no cohesivos.................................................
10.1. Mecanismos presentes en las voladuras de
consolidación .
10.2. Diseños de voladuras de consolidación .....
10.2.1. Procedimiento de perforación y
carga de los barrenos..................
10.2.2. Dimensionado de las cargas de ex-
plosivo .
274
276
276
276
276
276
277
277
277
277
278
278
278
279
279
279
279
280
280
281
283
283
283
283
284
284
284
286
287
288
288
288
288
289
290
290
292
292
292
292
292
293
293
294
294
294
295
295
295
296
296
296
297
298
299
299
300
300
301
Tipos de explosivos.....................
Tiempos de retardo .....................
Iniciación de las voladuras ..........
Control de las vibraciones ...........
Asentamientos asociados a la con-
lidación .
11. Voladuras aplicadas a la restauración de terre-
nos. Voladuras geoecológicas...........................
11.1. Modelado de los huecos finales de excava-
ción ............................................................
11.2. Modelado de escombreras y tratamiento de
superficies .
Bibliografía .
301
302
302
302
10.2.3.
10.2.4.
10.2.5.
10.2.6.
10.2.7.
302
302
303
304
305
CAPITULO 22. VOLADURAS DE TUNELES y GALE-
RIAS..................................................
1. Introducción ........................................................
2. Sistemas de avance............................................
3. Esquemas de voladura en túneles ".........
4. Tipos de cueles y cálculo de voladuras............
4.1. Cueles cilíndricos ......................................
4.2. Cueles quemados......................................
4.3. Cueles en cráter ........................................
4.4. Cueles en ángulo.......................................
4.5. Galerías con capas de carbón ...................4.6. Galerías en minas de sales .......................
5. Optimización del diámetro de los barrenos......
6. Equipos para el replanteo de esquemas de per-
foración .
Bibliografía "............................
307
307
307
309
309
309
317
318
318
320
320
322
323
324
CAPITULO23. VOLADURASENPOZOSY CHIME-
NEAS................................................
1. Introducción ........................................................
2. Voladuras en pozos ............................................
2.1. Métodode banqueo ...................................
2.2. Métodode espiral......................................
2.3. Métodode sección completa .....................
3. Voladuras en chimeneas....................................
3.1. Métodos con perforación ascendente ..........
3.2. Métodos con perforación descendente ........
Bibliografía .
325
325
325
325
325
326
328
328
329
332
CAPITULO 24. VOLADURAS SUBTERRANEAS DE
PRODUCCION EN MINERIA Y
OBRA PUBLICA ...............................
1. Introducción .......................................................
2. Método de cráteres invertidos ...........................
2.1. Voladuras en cráter ...................................
2:2. Método de explotación con cráteres inverti-
tidos «VCR» " 337
2.3. Ventajas e inconvenientesdel método «VCR» 338
3. Método de Barrenos Largos 338
3.1. Método de explotación por Barrenos Largos
«LBH» 338
3.2. Voladuras en el método por Barrenos Lar-
gos «LBH» 339
3.3. Ventajas e inconvenientes del método de..
Barrenos Largos «LBH» ............................
4. Subniveles con barrenos en abanico................
5. Método de cámaras y pilares .............................
6. Método de corte y relleno ..................................
7. Cámaras subterráneas en proyectos de obra
pública .
7.1. Cámaraspequeñas "..........
7.2. Grandescámaras "............................
Bibliografía .
333
333
333
333
341
341
344
345
346
346
346
348
CAPITULO 25. VOLADURAS DE CONTORNO ........
1. Introducción ........................................................
2. Mecanismos responsables de la sobreexcava-
~~......................................................................
2.1. Rotura por sobretrituración y agrietamiento
2.2. Rotura por descostramiento.......................
2.3. Apertura de las grietas por acción de los
gases ..
3. Teoría de la voladura de contorno.....................
4. Tipos de voladuras de contorno........................
4.1. Voladuras de precorte ...............................
4.2. Voladuras de recorte .................................
4.3. Voladuras amortiguadas ............................
4.4. Perforación en línea...................................
5. Parámetros que intervienen en una voladura
de contorno.........................................................
5.1. Propiedades de las rocas y de los macizos
rocosos .
5.2. Propiedades del explosivo .........................
5.3. Explosivos utilizados en voladuras de con-
torno .
5.4. Precisión de la perforación ........................
5.5. Geometría de la voladura y secuencia de .
iniciación .
5.6. La voladura de destroza y la protección de
la voladura de precorte..............................
6. Tendencias en el campo de las voladuras de
contorno .
6.1. Precorte con espaciamiento de aire...........
6.1.1. Criterios de diseño ......................
6.1.2. Otras aplicaciones.......................
6.1.3. Comparación de costes de las téc
nicas de precorte ........................
6.2. Otras tendencias........................................
7. Evaluación de resultados...................................
8. Ejemplo de aplicación ........................................
9. Extracción de bloques de rocas ornamentales
con voladuras de contorno ................................
9.1. Variables de diseño ...................................
9.2. Consideraciones prácticas sobre el uso de
explosivos ...
9.3. Optimización del diseño de voladuras de
corte ..........................................................
9.4. Ejemplo de cálculo.....................................
Bibliografía ..
CAPITULO26. VOLADURASSUBACUATICAS.......
1. Introducción ........................................................
2. Métodos de ejecución ........................................
3. Cálculo de cargas y esquemas de pe'fforación
4. Carga de los barrenos y sistemas de cebado...
5. Tipos de explosivos ...........................................
6. Efectos ambientales asociados a las voladuras
subacuáticas .......................................................
7. Método de cargas huecas ..................................
8. Voladuras de túneles subacuáticos ..................
Bibliografía .
CAPITULO 27. SECUENCIAS DE ENCENDIDO Y
TIEMPOS DE RETARDO..................
1. Introducción ........................................................
2. Secuencias de voladuras en banco con una fila
3. Secuencias de voladuras en banco con filas
múltiples ...
3.1. Voladuras con un frente libre .....................
3.2. Voladura con dos frentes ...........................
351
351
352
352
352
352
353
353
353
353
354
354
354
351
356
356
358
359
362
364
364
364
365
366
366
367
368
368
369
371
372
372
372
375.
375
375
377'"
379
379
380
383
384
385
387
387
387
388
389
390
4. Secuenciasde voladuras en banco en excava-
ción de cámaras subterráneas...........................
5. Tiempos de retardo ............................................
5.1. Influenciadel tiempo de retardo en la frag-
mentación y desplazamiento ......................
5.2. Influenciadel tiempo de retardo en las pro-
yecciones y sobreexcavación.....................
6. Voladuras subterráneas en túneles y galerías.
Bibliografía .
391
391
392
395
395
396
CAPITULO28. EVALUACIONDELOSRESULTADOS
DELA VOLADURA 397
1. Introducción 397
2. Fragmentación y esponjamiento de la pila de
escombro .
2.1. Análisiscualitativovisual ~..............
2.2. Métodofotográfico.....................................
2.3. Métodofotogramétrico...............................
2.4. Fotografía ultrarrápida ...............................
2.5. Procesamiento digitalde imágenes ...........
2.6. Estudiode la produccióndelequipode car-
ga 400
2.7. Volumende material que requiere fragmen-
tación secundaria 400
2.8. Producción e interrupciones de la triturado-
ra primaria.................................................
2.9. Cribado parcial..........................................
3. Geometríade la pila, altura y desplazamiento..
4. Estadofísico del macizo residual......................
4.1. Perfilesde la excavación...........................
5. Análisis del piso del banco................................
6. Presenciade bolos en la pila de material.........
7. Vibraciones y onda aérea...................................
8. Perfilesde las excavacionessubterráneas......
9. Resumen.............................................................
Bibliografía .
397
397
398
398
398
400
401
401
401
401
401
402
402
405
405
405
405
CAPITULO 29. FRAGMENTACION SECUNDARIA y
VOLADURAS ESPECIALES ............
1. Introducción ........................................................
2. Taqueo con explosivos ......................................
2.1. Con perforación de barrenos .....................
2.2. Con cargas superficiales............................
2.3. Con minivoladuras .....................................
2.4. Con cargas conformadas direccionales .....
3. Taqueo con medios mecánicos y métodos es-
peciales ...............................................................
3.1. Martillos hidráulicos ...................................
3.2. Agua a presión...........................................
3.3. Cuñas ,
3.4. Cementos expansivos ...............................
3.5. Bola dinámica ".........................
3.6. Fragmentación eléctrica con voladuras plas-
ma.............................................................
3.7. Otros métodos de taqueo ..........................4. Voladuras especiales ".................
4.1. Voladuras de zanjas en tierra ....................
4.2. Voladuras de tocones ................................
4.3. Voladura de capas de hielo .......................
Bibliografía ..
407
407
407
407
407
408
408
409
409
409
409
410
410
411
411
412
412
412
413
414
CAPITULO30. PLANIFICACIONDELOSTRABA-
JOSDEPERFORACIONy VOLA-
DURA................................................
1. Introducción ........................................................
2. Factores que influyen en la planificación de la
perforación y voladura .......................................
2.1. Volumena excavar. Ritmosde producción
415
415
415
416
2.2. Equipo de carga. Altura de banco..............
2.3. Geometría de la excavación. Situación geo-
gráfica .
2.4. Propiedades geomecánicas y estructurales
de las rocas ...............................................
2.5. Granulometría exigida ...............................
2.6. Limitaciones ambientales "..
2.7. Coste global de perforación y voladura......
3. Planificación de las etapas de excavación .......
Bibliografía .
CAPITULO 31. DEMOLICIONES DE ESTRUCTURAS
Y EDIFICIOS """""""""""""""""'"
1. Introducción ........................................................
2. Diámetros de perforación y tipos de explosi-
slvos ....................................................................
3. Demolición de elementos estructurales ...........
3.1. Cimentaciones """"""""""""""""""""'"
3.2. Muros "................
3.3. Pilares ,
3.4. Losas.........................................................
3.5. Cubiertas ...................................................
3.6. Vigas .........................................................
4. Demolición de estructuras.................................
4.1. Chimeneas "............................
4.2. Torres ........................................................
4.3. Puentes .....................................................
5. Demoliciónde edificios......................................
5.1. Edificios de mampostería...........................
5.2. Edificios de hormigón armado....................
5.3. Edificios mixtos ,................................
6. Demolición de estructuras metálicas................
PARTE IV.
416
416
416
416
417
418
418
422
423
423
423
424
424
424
426
427
428
428
428
429
431
432
433
433
434
435
435
7. Cortede árboles con explosivos.......................
8. Cargas huecas ....................................................
8.1. Parámetros de diseño................................
8.1.1. Angulode revestimiento..............
8.1.2. Relación entre longitudy diámetro
de carga "......
8.1.3. Standoff.......................................
8.1.4. Naturaleza del explosivo .............
8.1.5. Iniciacióndel explosivo................
8.1.6. Metalde recubrimiento................
8.2. Aplicaciones de las cargas huecas "......
Bibliografía ..
436
437
437
437
437
437
438
438
438
438
439
CAPITULO 32. OPTIMIZACION ECONOMICA DEL
ARRANQUE CON PERFORACION
y VOLADURA...................................
1. Introducción........................................................
2. Economíadel binomiode perforacióny vola-
duras .
3. Modelo de optimización determinista ".
3.1. Costes de carga.........................................
3.2. Costesdetransporte ,.......
4, Predicción de la fragmentación.........................
4.1. Fórmula de Larsson ...................................
4.2. Fórmula de la SVEDEFO (Swedish Detonic
Research Foundation) ...............................
4.3. Modelo KUZ-RAM......................................
4.4. Fórmula de DINIS DA GAMA (1970)..........
4.5. Abaco de Gustafsson ................................
4.6. Modelo informatizado bidimensional..........
5. Modelo de optimización probabilístico .............
6. Nuevo método de optimización ,..........
Bibliografía .
441
441
441
443
444
444
445
445
446
446
448
448
448
450
451
451
CONTROL DE LATE RACIONES V MEDIDAS DE SEGURIDAD
CAPITULO 33. lAS VIBRACIONES TERRESTRES,
lA ONDA AEREA Y SU CONTROL. 453
1. Introducción 453
2. Variables que afectan a las características de
las vibraciones """""""""""""""""""""""""" 454
2.1. Geología local y características de las rocas 454
2.2. Peso de la carga operante 454
2.3. Distancia al punto de la voladura ., 455
2.4. Consumo específico de explosivo 455-
2.5. Tiposde explosivos "... 456
2.6. Tiempos de retardo 456
2.7. Variablesgeométricasde las voladuras 457
3. Característicasde las vibraciones terrestres... 458~
3.1. Tiposdeondassísmicasgeneradas 458
3.2. Parámetrosde lasondas 459
3.3. Atenuación geométrica , 460
3.4. Amortiguación inelástica 460
3.5. Interacciónde las ondas elásticas ." 460
4. Características de la onda aérea 460
5. Instrumentación de registro y análisis de vibra-
ciones y onda aérea 461
5.1. Equipos de registro y análisis ,.. 461
6. Estlmadores de leyes de propagación de vibra-
ciones terrestres y aéreas 464
6.1. Estimadores de vibraciones terrestres 465
6.2. Predicción teórica de las vibraciones terres-
tres ............................................................
6.3. Estimadores de onda aérea.......................
7. Estudios vibrográficos y de onda aérea ...........
7.1. Planteamiento de las campañas vibrográfi-
cas 469
467
468
469
7.2. Inspeccionespreviasa lasvoladuras........
8. Criterios de prevenciónde daños en edificios.
8.1. Respuestade lasestructurasedificadas....
8.2. Criteriosde prevenciónde dañosparavibra-
ciones ... ...... , ..., .....
8.3. Criteriosde prevenciónde dañosporonda
aérea .
9. Efecto de las vibraciones y onda aérea sobre
las personas........................................................
10. Efecto de las vibraciones sobre los macizos
rocosos ..., ..., ..........
11. Efecto de las vibraciones sobre el hormigón
durante el período de fraguado .........................
1.2. Recomendaciones para reducir los niveles
de vibración del terreno y onda aérea...............
12.1. Reducciónde lasvibracionescondetona-
doresde precisión.....................................
Bibliografía .
417
473
473
474
481
483
483
486
487
489
491
CAPITULO 34. lAS PROYECCIONES Y SU CONTROL 493
1. Introducción 493
2. Modelosde alcance de las proyecciones 494
2.1. Modelo sueco " 494
2.2. Modelo americano 494
3. Protecciones , 495
3.1. Voladuras en zanjas y excavación de solares 496
3.2. Taqueos 497
3.3. Demoliciones , 497
3.4. Puestos de disparo de las pegas ". 497
4. Recomendaciones para la ejecución de las vo-
laduras en banco ................................................
Bibliografía .
CAPITULO 35. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LOS
TRABAJOS DE PERFORACION y
VOLADURAS ..
1. Introducción........................................................
2. Perforación de barrenos ....................................
2.1. Medidas generales de seguridad en la per-
foración de barrenos 499
Medidas de seguridad previas al arranque 500
Medidas de seguridad en el arranque 500
Medidas de seguridad después del arranque 500
Medidas de seguridad en los desplazamien-
tos a cielo abierto 500
Medidas de seguridad en labores de interior 501
Medidas de seguridad durante la perforación 501
Medidas de seguridad al finalizar la perfora-
ción 503
2.9. Medidas de seguridad en el mantenimiento
y servicio...................................................
3. Voladuras ............................................................
3.1. Medidas al almacenar explosivos ..............
3.2. Medidas al transportar explosivos dentro .
de las explotaciones ..................................
3.3. Medidas en el área de la voladura .............
3.4. Medidas al preparar el cebo ......................
3.5. Medidas durante la carga de los barrenos.
3.6. Medidas en el retacado..............................
3.7. Medidas al hacer voladuras eléctricas .......
3.8. Medias al disparar con mecha ...................
3.9. Medidas antes y después del disparo ........
3.10. Medidas con barrenos fallidos ...................3.11. Medidas al taquear bolos...........................
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
...
..r
497
498
499
499
499
503
504
504
505
506
506
506
507
508
509
509
510
510
3.12. Medidas al deshacerse de explosivos .......
Bibliografía .
ANEXOS ...................................
Anexo 1. Simbología ..............................................
Anexo 2. Glosario de términos ..............................
Anexo 3. Diccionario inglés-español....................
Anexo 4. Diccionario español-inglés ....................
Anexo 5. Unidades fundamentales y derivadas
del sistema internacional.......................
Anexo 6. Múltiplos y submúltiplos de las unida- .
des 5.1. ....................................................
Anexo 7.
Anexo 8.
Anexo 9.
Anexo 10.
Anexo 11.
Anexo 12.
Anexo 13.
Anexo 14.
Anexo 15.
Anexo 16.
510
511
513
514
518
522
525
528
Conversión de unidades de medida ......
Parte de Voladura ...................................
Concentraciones lineales de carga para
explosivos de diferentes densidades y
barrenos de distinto diámetro................
Densidades aproximadas de distintos
materiales rocosos .................................
Velocidades sísmicas de diferentes ti-
pos de roca..............................................
Perforadoras rotopercutivas con marti-
llos en cabeza .........................................
Perforadoras rotopercutivas con marti-
llos en fondo ...........................................
Perforadoras rotativas de pequeño diá-
metro .
Perforadoras rotativas de gran diáme-
tro.............................................................
Triconos ..................................................
528
529
531
532
533
534
535
538
539
540
541