Fundamentos de la Voladura y Excavación Subterránea: Detonadores, Ventilación, Productividad y Geotecnia

Fundamentos de la Voladura y Excavación Subterránea

Importancia de los Detonadores en Tronadura

La cantidad de explosivo primario que se requiere para hacer explotar un explosivo secundario más grande, más potente y menos sensible se conoce como detonador. Todos los compuestos explosivos requieren una cierta cantidad de energía para detonar. Si un explosivo es muy sensible, puede detonar de forma inesperada, por lo que los explosivos más comerciales están formulados para ser estables y seguros de manejar. Sin embargo, dichos explosivos son difíciles de detonar intencionalmente, por lo que necesitan una pequeña explosión para la iniciación. Un detonador es fácil de encender y proporciona la energía necesaria para una explosión mayor.

Sistema de Ventilación Impelente en Túneles

El sistema de ventilación impelente entrega el aire fresco impulsado dentro de un ducto que ventila la frente y sale contaminado por el túnel. Es usado en túneles de baja longitud y sección (400 m y 12 m²).

Factores que Afectan la Productividad LHD (Load, Haul, Dump)

Los factores que afectan la productividad de los equipos LHD incluyen:

• Iluminación
• Área de carguío
• Fragmentación
• Vía de tránsito
• Áreas de descarga
• Distancias
• Altura
• Temperatura
• Agua en la vía
• Operación
• Mantención
• Interferencias
• Uso alternativo
• Ventilación
• Diseño de estocadas de carguío

Impacto de la Información Geotécnica Limitada en el Costo de un Túnel

Al no tener la información geotécnica suficiente, se corre el peligro de que falle el soporte escogido y que se generen accidentes dentro del avance del túnel que aumenten considerablemente el costo de la obra a medida que avanza la construcción.

Tipos de Detonadores y sus Ventajas

Existen diferentes tipos de detonadores, entre ellos:

• Detonador N°8: Consiste en fulminato de mercurio (80%) y clorato de potasio (20%). Todas las dinamitas son sensibles a este detonador.
• Detonadores no eléctricos: Eliminan riesgos inherentes al sistema de activación eléctrica.
• Ázida de plomo con PENT: Utilizados en diversas aplicaciones.

Cálculo del Índice de Calidad del Macizo Rocoso (Q) para Desarrollo de Túneles

Se calcula mediante el método propuesto por el NGI (Norwegian Geotechnical Institute):

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF), donde:

• RQD = Índice de calidad de roca de Deere.
• Jn = Número de sistemas de fisuras.
• Jr = Número de rugosidad de las fisuras.
• Ja = Número de la alteración de las fisuras.
• Jw = Factor de reducción por agua en las fisuras.
• SRF = Factor de reducción por esfuerzos.

Características y Rangos de Operación de la Perforación Hidráulica

Las características de la perforación hidráulica son que utiliza sistemas hidráulicos que permiten relacionar las variables de percusión, rotación, empuje y barrido del detritus con las variables dependientes de la roca. Un motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que acciona los componentes de rotación y movimiento alternativo del pistón.

Los rangos de operación son:

• Potencia de impacto: 15 Kw
• Consumo de agua: 1,1 a 3,0 lts/seg
• Velocidad de rotación: 250 a 350 rpm
• Peso de la perforadora: 60 a 200 Kg
• Nivel de ruido: 100 a 120 dB
• Frecuencia de golpes: 2000 a 5000 por min

División de los Explosivos Industriales

Los explosivos industriales se dividen en:

• Explosivos en base a nitroglicerina o dinamitas
• Explosivos secos granulados o nitrocarbonitratos
• Explosivos acuosos o hidrogeles
• Explosivos emulsionados o emulsiones