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Voladuras amortiguadas

Fragmento de uno de los módulos del “Curso de diseño de voladuras“.


VOLADURAS AMORTIGUADAS (Buffer blasting)

Las voladuras amortiguadas son aquellas en las que el diseño de la última o dos últimas filas ha sido modificado tanto geométricamente, reduciendo piedra y espaciamiento, cono en cantidad de energía mediante reducción de cargas o desacople de estas. La sobre perforación también se reduce (o elimina) respecto de la de los barrenos de producción.

La carga de explosivo se reduce entre un 30% y un 60% en función de las características de la roca. La piedra de la última fila se reduce entorno a un 25% respecto de la de los barrenos de producción y el espaciamiento será inferior a la piedra (del 15% al 20%).

Como el objetivo es limitar la sobre excavación (bien por estabilidad y seguridad del talud, bien por separación de estéril mineral), la última fila no será retacada, o se pondrá un retacado mínimo para permitir el escape de gases y limitar la apertura y propagación de grietas.

No elimina el efecto de la onda de choque de la detonación, pero al no permitirse la progresión de los gases el daño se reduce de forma notable.

La última voladura lleva una cantidad de carga inferior y por tanto se debe compensar con la segunda línea cercana. Es habitual en este tipo de voladuras la aparición de sobretamaños procedentes de la parte final.

Para reducir el daño (back brake) se deben emplear tiempos más altos que en el resto de barrenos, que unido a la reducción de piedra implica un menor confinamiento.

Estas voladuras son muy útiles en el caso de existencia de discontinuidades importantes a lo largo de la línea de excavación prevista.

En general la posición de la última fila estará adelantada respecto del límite que se pretende volar (0,9 m es un valor adecuado cuando se inician pruebas).

Se muestran a continuación dos esquemas de perforación y carga.

En el primero de ellos se emplean dos filas de amortiguación compensadas con una tercera y luego los barrenos de producción o el barreno de talud. Obsérvese que la fila por delante de esta se realiza con sobreperforación para no dañar la berma prevista. Las piedras y espaciamientos en este caso se mantienen en todas las filas, ya que las características de la roca son medias y el potencial daño no es muy elevado.

En la fila amortiguada se coloca un retacado solo en la parte superior, dejando un tramo sin carga (deck de aire). Este tramo permite reducir la presión de gases al generar hueco para su expansión.

En el segundo ejemplo el diseño es muy diferente al incluirse un barreno adicional que permite perfilar mejor el talud. Este barreno se carga solo en fondo con retacado completo y muy cercano a la siguiente fila en la que se emplea un deck de aire.

La tercera fila no alcanza el nivel de diseño de la berma (se deja un standoff) para no dañar su piso.

Este segundo diseño es para roca dura en la que no se realiza precorte (más costoso en tiempo, detonadores y mayor complejidad de ejecución).

Tabla 1 Datos de diseño ejemplo 1.

 

Figura 8. Diseño 1 voladura amortiguada.

 

Tabla 2 Datos de diseño ejemplo 2.

 

Figura 9. Diseño 2 voladura amortiguada.

 

Las voladuras amortiguadas se pueden realizar de forma combinada con voladuras de precorte cuando las condiciones son desfavorables. En este caso se realiza una precorte con perfoación inclinada y se combina con dos filas amortiguadas (sin sobreperforación), empleando en la más cercana al precorte airdeck.

Tabla 3 Datos de diseño ejemplo voladura amortiguada con precorte.

 

Figura 10. Diseño voladura amortiguada combinada con precorte.

 

Hay una variante de voladura amortiguada denominada line drilling o de control de fractura límite. En esta variante se perfora una fila en el límite a volar, con un espaciamiento de 2 a 4 veces el diámetro de los barrenos. Los barrenos no llevan carga de explosivo.

Estos barrenos, al encontrarse cerca, actúan como concentradores de tensiones, actuando como guía para crear un plano entre ellos (de forma similar a las voladuras de precorte). Este plano evita la sobre rotura generada por los barrenos de producción.

Tabla 4. Datos de diseño line drilling.

 

Figura 11. Diseño voladura amortiguada line drilling.

 

Ventajas de las voladuras amortiguadas.

  • Permite paredes finales muy estables, regulares y relativamente lisas.
  • Evita la fracturación más allá de los límites de la voladura eliminando saneos posteriores y mejorando la seguridad.
  • En la mayoría de las rocas, previene la rotura en cráter de los emboquilles de los barrenos y sus potenciales pryecciones.

Inconvenientes de las voladuras amortiguadas.

  • Resultados muy influenciados por la precisión de la perforación.
  • Necesaria supervisión durante perforación, carga y secuencia.
  • Se debe establecer una secuencia adecuada y emplear detonadores con la mínima dispersión posible.