8. CONSIDERACIONES GEOMECÁNICAS 8.1
Efectos de la voladura en el macizo rocoso
El proceso de perforación y voladura causa daños en la roca si este no es realizado de manera correcta, afectando principalmente al perímetro de la excavación ya que una voladura deficiente produce un fracturamiento y sobre excavación causando (entre otros) problemas de estabilidad en el macizo rocoso, dilución del mineral, mayor sostenimiento, daños en equipos y, en el peor escenario, pérdidas de vidas humanas. El objetivo del proceso de voladura es alcanzar la fragmentación requerida de la roca, infringiendo el menor daño posible al macizo remanente. Los daños en las rocas encajonantes y/o hastiales de las labores son una consecuencia del empleo de explosivos. En la actualidad, existen técnicas que ayudan a minimizar los daños en el macizo remanente, resumidas bajo el concepto de “voladura controlada”, que incluye: adecuada perforación, correcta distribución de carga en el taladro, tiempos de retardo y secuencia de detonación determinada (Persson, 1994). Recomendaciones para minimizar los daños en el macizo rocoso debido a la voladura se incluye: •
Es recomendable determinar el índice de volabilidad y el factor de potencia FP (kg/m3) del macizo rocoso para un explosivo determinado, mediante la evaluación de parámetros geomecánicos (ej. Lilly, 1992). En la Tabla 8-3 presenta la memoria de cálculo para la determinación del FP.
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Si por razones operativas se requiere un factor de potencia mayor, se debe tomar acciones para minimizar el posible daño en el macizo remanente (ej. emplear tiempos de retardo que produzcan la interferencia destructiva de la vibración, así como emplear cargas desacopladas). (Figura 8-1)
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La potencia relativa en peso del explosivo es otro parámetro fundamental en el diseño y posterior resultado de la voladura; en la comparación de los explosivos modernos de alta velocidad de detonación intervendrá la potencia del explosivo, que es la velocidad con que se disipa la energía. El explosivo base de comparación es el Anfo normal. Se recomienda mostrar en la memoria de cálculo la base empleada para comprar explosivos, así como el factor de seguridad asignado.
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El conocer las propiedades del macizo rocoso, la resistencia a compresión de la roca, el espaciamiento y persistencia de los sistemas de discontinuidades y además considerar que la presencia de agua subterránea es un factor limitante en el rendimiento de la voladura. Estas características se deben cuantificar por algún sistema de clasificación geomecánica y ser parte de la memoria de cálculo de la voladura.
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Es muy importante considerar la orientación de la cara libre con respecto a las discontinuidades ya que esto condiciona el rendimiento de la voladura (ej. la granulometría y el factor de potencia tienen relación con este parámetro).
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En excavaciones mayores es recomendable usar equipos de perforación auxiliado con programas de control automático del paralelismo, inclinación y desviación de los taladros.
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Se debe tener cuidado en seleccionar el diámetro apropiado del taladro. Además, se deberá conseguir el correcto espaciamiento y la distribución de carga de todos los taladros pre perimetrales e interiores (Persson, 1994).
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El empleo de explosivos de baja potencia en los taladros perimetrales y el uso de cargas explosivas desacopladas ayudará a reducir los daños en el perímetro de las excavaciones.
Guía de criterios geomecánicos para diseño, construcción, supervisión y cierre de labores subterráneas
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