74048 materialdeestudiopartevdiap293-352 (1)

147

INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

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293293

ANALISIS VIBRACIONALMODELO DE HOLMBERG & PERSSON

ii. Supuestos:

La formulación de este modelo se basa en las siguientes suposiciones: C id l l id d d d t ió d l l i i fi it Considera que la velocidad de detonación del explosivo es infinita. Supone la columna explosiva como una línea continua de pequeñas cargas

puntuales (modelamiento cilíndrico). Supone que la velocidad peak de partícula, asociada a cada elemento de

carga, es numéricamente aditiva. No se considera la velocidad de partícula como vector.

iii.Restricciones:

Dr. Vidal Navarro Torres – Consultor Intercade

No considera el tamaño de la tronadura. Se obvia la influencia de los retardos y la secuencia de iniciación sobre las

vibraciones. No se contempla el grado de confinamiento del explosivo dentro del tiro ni el

acoplamiento.

294294


iv. Análisis:

Si bien el modelo omite la influencia de los tiempos de retardo sobre las vibraciones,se debe tener en cuenta que los valores obtenidos por el modelo serán superiores aq p plos encontrados en terreno, ya que en este caso las cargas detonan en formasecuencial.

De forma análoga, si se trabaja con cargas desacopladas a las paredes del tiro, lasvelocidades de partícula producto de la tronadura serán menores a las predichas porel modelo. Lo mismo ocurrirá a medida que el confinamiento del explosivo dentro deltiro disminuya.

El monitoreo de vibraciones para el caso de Reservas Norte es del tipo campo


p p pcercano, en donde las características de la columna explosiva tienen gran implicanciaen los resultados obtenidos. Es por esto que el modelo que más se adecúa a estafaena es el de Holmberg and Persson, ya que considera el largo de la columnaexplosiva y la concentración lineal de carga, además de la distancia entre la carga yel punto de interés y algunos coeficientes que pretenden caracterizar elcomportamiento de la roca y de la onda.

148


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295295


Comparación Modelos Devine y Holmeberg & Persson

Modelo DevineModelo Holmberg & Persson

PV

[m

m/s

]

6000

5000

4000

3000

2000


Distancia [m]

P 1000

0

5 10 15 20

296296

ANALISIS VIBRACIONALANTES DEL DISPARO


149


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297297

ANALISIS VIBRACIONALDESPUES DEL DISPARO


298298

ANALISIS VIBRACIONALCARACTERISTICAS DEL DISPARO NORMAL

Diseño nominal actual4.2 (m) x 3.8 (m) CARACTERISTICAS DISPARO NOMINAL

Ancho [m] 4.2

Alt

ura

(m

)

[ ]

[m] 3.8[m] 1

[m] 0.7

[gr/cc] 2.7

[m] 2.1

[m] 3.8[m2] 14.1

[m3] 53.5[ton] 144.3

[mm] 45[#] 51

Alto

Línea de gradiente

EcuadorDensidad Rx

Radio del arco

Area de SecciónLongitud perforación

Volumen a removerTonelaje a remover

Diámetro de perforaciónNo Tiros Totales


Ancho (m)

[m/m3] 3.77

[kg/m3] 3.02

[kg/m] 1.43

[m] 0.8

[m] 201.4

[#] 51[#] 2

No. Tiros Totales

Tiro de alivio - 6´Long. taco

Total de perf.

Perf especifica

Carga lineal ANFO

Factor de carga

150


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299299

ANALISIS VIBRACIONALCARACTERISTICAS DEL CUELE

0.0

1 48

6

0.65

0 5

0.0

0.5

0.27

0.44

0.48

1

1.48

6

6 6

5

3

3

5

5

5

4

4

4ms3ms1ms

2ms

Altu

ra [m

]


-1.0-1.0

-0.5

-0.5 0.0 0.5 1.0

Ancho (m)

5

300300

ANALISIS VIBRACIONALEJEMPLO DE DESVIACION DE LOS TALADROS

Desvación tiros contorno y aux. de contornoSección 4.2 [m] x 3.8 [m]

3

2

0

1

Restos perf.

Collar real.

Contorno teorico

Contorno real

Collar teórico

Altu

ra [

m]


-1

-2-3 -2 -1 0 1 2 3

Ancho (m)

151


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301301

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE MEDICION DE SOBRE-EXCAVACION


302302

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE SOBRE-EXCAVACION Y AVANCE

Diseños Nº datos Area labor[m 2]

Sobre excavación%

<

Diseños

TeóricoActual 15 Prom

“Resumen cuantificación de la Sobre Excavación”

17.46 24.0914.07 0.00

Desv 0.38 2.70

Nº datos Avance Avance


Diseños

Actual 15 PromDesv

321.4010.22

84.582.70

“Resumen avance de disparo actual”

N datos Avance[cm]

Avance%

152


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303303

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE MONTAJE DE GEOFONOS

GeófonoIzquierdo

GeófonoDerecho


304304

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE REGISTRO DE VIBRACIONES

Registro de Vibración Disparo #1Registro de Vibración Disparo #1

300

200

100

0

-100-200P

PV

[m

m/s

]

400

0 08 0 10

-300-400

0 00 0 02 0 04 0 06


0.08 0.10

Tiempo [seg]0.00 0.02 0.04 0.06

153


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305305

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLODE REGISTRO DE VIBRACIONES

Registro de Vibración Disparo #2Registro de Vibración Disparo #2Geófono Caja Derecha

100

80

6040

200

-20-40-60

-80-100

PP

V [

mm

/s]


0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Tiempo [seg]

0 0.80.7

306306

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE REGISTRO DE VIBRACIONES

Registro de Vibración Disparo #2Registro de Vibración Disparo #2Geófono Caja Izquierda

PP

V [

mm

/s]

400

300

200

100

0

-100

-200

-300

400


Tiempo [seg]

-400

0.10 0.200.00 0.40 0.50 0.60 0.70 0.800.30

154


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307307

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE AJUSTE DE VIBRACIONES

Ajuste Datos de Vibración, Modelo Cercano H&PNivel Sub 6 El Teniente

Soletanche Bachy Septiembre - 2006

10001000

100

PP

V[m

m/s

]

y = 1215.8x

R = 0.9549

1.8005

2


100.1 1.0Factor H&P

308308

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE ESTIMACION DE PPVC

Roca

CMET 2 84 49 38 121 13 55 584 1167 4668

Densidad VelocidadOnda P

UCSResistencia

TracciónE

Dinaminco PPVc 4 x PPVc

mm/smm/smm/sGpaMpaMpam/sgr/cm 3

<

En las tres ultimas columnas se muestran el valor del PPVc, donde ½ x PPVc sedefinirá como el nivel sobre el cual se crean nuevas fracturas y 4 x PPVc se definecomo el nivel sobre el cual se produce un intenso de fracturamiento.

Las diferencias en el valor del PPVc reflejan la importancia que tiene establecer,para cada tipo de macizo rocoso en particular los limites de daño que están

CMETPórfido AndesíficoPórfido Dioritico

2.842.842.71

49,3851754700

121123144

131416

556447

584566800

116711321600

466845286400


para cada tipo de macizo rocoso en particular, los limites de daño que estándirectamente relacionado con sus propiedades geomecánicas y condicioneslocales y, por tanto, deben ser estimados en forma independiente, no solo en cadamina sino en cada dominio geomecánico de la misma. Todas las pruebas sedesarrollaron en el sector denominado CMET, pues aun no se accedía adesarrollos pertenecientes a los otros dos tipos de rocas.

155


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309309

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE SIMULACION TALADROS DE CONTORNO

Rangomm/s

5000300004500030000

45000 ∞

1500015000


310310

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE SIMULACIONES DE VARIAS ZONAS

Primer tiro ranura Tiro auxiliar de contorno Tiros de contorno

I II III


Rangomm/s

580466050004660

5000

Nivel de Daño

Extensión de Fracturas Preexistente

Creación de Nuevas Fracturas

Intenso Fracturamiento

Intenso Fracturamiento∞

11601160

156


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311311

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE SIMULACIONES DE ANALISIS DE RETARDOS

Retardo Serie

1 MS 5 25 25 25 26 2.3 0 1.00.62 MS 5 50 46 49 54 6.8 -1 -1.73.3

NºDatos

Nominal[ms]

Minimo[ms]

Promedio[ms]

Máximo[ms] [ms] [ms][%] [%]

Desviación St Exactitud c/r Nominal

3 MS 5 75 67 74 79 6.6 -1 -1.94.84 MS 3 100 93 97 105 6.9 -3 -2.76.75 MS 3 125 126 130 134 3.1 5 4.24.06 MS 4 150 151 154 157 3.7 4 3.05.78 MS 3 200 203 203 203 0.0 3 1.5...9 MS 3 250 249 249 249 0.0 -1 -0.5...10 MS 3 300 319 319 319 0.0 19 6.2...3 LP 30 600 606 619 650 3.4 19 3.221.14 LP 28 1000 1048 1068 1088 1.9 68 6.820.05 LP 32 1400 1506 1513 1519 0.6 113 8.09.26 LP 29 1800 1917 1954 1985 1 5 154 8 529 6


6 LP 29 1800 1917 1954 1985 1.5 154 8.529.67 LP 26 2400 2501 2562 2614 2.2 162 6.857.18 LP 25 3000 3165 3286 3415 3.1 286 9.5102.79 LP 99 3800 3856 3947 4031 1.9 147 3.973.210 LP 64 4600 4914 5099 5283 2.6 499 10.8130.211 LP 20 5500 5657 5708 5765 1.0 208 3.854.212 LP 32 6400 6855 6882 6908 0.5 482 7.537.5

312312

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE DISTRIBUCION DE TIEMPOS DE RETARDO

Curvas de Distrución de Tiempo de RetardoSerie LP

6 LP6 LP

7 LP

8 LP

9 LP

10 LP

11 LP

12 LP


1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

Tiempo de Retardo [ms]

10 LP

157


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313313

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE DISTRIBUCION DE ENERGIA

Kg/t

02.552.5

5 2020 ∞

1.251.25


314314

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE RESULTADOS DE FRAGMENTACION

“Digitalización de imagen diseño para uno de los casos del diseño actual”


“Digitalización de imagen diseño para uno de los casos del diseño propuesto”

158


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315315

ANALISIS VIBRACIONAL - EJEMPLO DE CURVA GRANULOMETRICA

Granulometria post tronadura100

Diseño propuesto

Diseño actual

20

40

50

% A

cum

ula

do

6070

80

90


0

0 1in

10 100

10

20

316316316

5. APLICACION AVANZADA DE SISMOLOGIA EN MINAS


159


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317

DINAMICA DE LOS SUELOS Y ROCASINTRODUCCION

Mecánica, ramo da física que trata da energía de las fuerzas, envolviendo el estudio de sus efectos nos cuerpos.

Mecánica: • Estática, estudia las fuerzas actuantes en un

cuerpo que está en equilibrio estático Toma en

Importancia de la dinámica:• A escala global (avalos sísmicos, por ejemplo);• A escala da actividades humana ( fundaciones de

estructuras, abertura de minas, estabilidad de túneles,etc.);

• A escala microscópica (micro-ruidos propagación decuerpo que está en equilibrio estático. Toma en cuenta la masa y al fuerza.

• Cinemática, estudia el movimiento sin tomar en cuenta las fuerzas actuantes y la masa del cuerpo. Considera a distancia, velocidad, aceleración y tiempo.

• Dinámica, fundamentada en la Segunda Ley de Newton, estudia el movimiento teniendo en cuenta las causas de este (genéricamente fuerzas). Considera la masa; fuerza; aceleración; impulso; cuantidad de movimiento lineal; cantidad de movimiento angular; y la inercia.

Pioneros de la dinámica: Galileo Galilei (Sec. XVI: 1564 - 1642): Movimiento

uniformemente acelerado, movimiento pendular, principio da inercia que son ideas persuasoras de la mecánica Newtoniana

• A escala microscópica (micro-ruidos, propagación deas fracturas)


Isaac Newton (Sec. XVIII:1643 -1727 ): Ley de inercia, ley fundamental da dinámica y ley de la acción y reacción.

amF .

La aceleración adquirida “a” por un cuerpo, cuya masa “m”, es directamente proporcional à la resultante d w las fuerzas “F” que sobre ese cuerpo actúan

318318

APLICACIONES DE DINAMICA DE LOS SUELOS Y ROCAS

Geofísica: Prospección sísmica (refracción y reflexión)

Sismología:

Ingeniería civil:

Desmonte de rocas conexplosivos.

Golpes de terrenoPerforación por percusión.

Rematar de estacas.Control de las vibraciones.Escarificabilidad.

Sismicidad natural e inducida

Sujeto a Cimientoscargas dinámicas.

Estructuras de refuerzo.Ingeniería de Minas:


p

Fragmentación (por trituración de impacto).

Perforación por percusión.Microssismos e estabilidadde escavación.

Estabilidad dinámica de taludes

160


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319319

En el siglo XIX fue desarrollada la teoría de la propagación de las ondas elásticas por Stokes, Poisson, Rayleigh, entre otros.

Ondas volumétricas (penetran no interior do macizo) y son dos:

Ondas P, primarias, longitudinales o de compresión. Las velocidades de propagación (v) son altas;

Ondas S, secundarias, transversales o de corte. La velocidad de propagación (v) é inferir a las das ondas P

LA PROPAGACION DE LAS ONDASDE TENSION

Ondas S, secundarias, transversales o de corte. La velocidad de propagación (v) é inferir a las das ondas P

Ondas superficiales (se propaga a lo largo de la superficie, poseen grandes longitudes, bajasfrecuencias e < atenuación) y son dos:

Ondas Rayleigh, que originan la dilatación y distorsión del medio según una orbita elíptica, la amplitud de las

ondas P (Primarías)

Dirección depropagación

Com

pres

ión

Com

pres

ión

Com

pres

ión

Dila

taci

ón

Dila

taci

ón

Material enreposo

Ondas S (Secundarias) Dirección dePropagación


y g , q g y g p , ppartículas decrecen abruptamente con a profundidad. A v < ondas S;

Ondas Love, son de corte que originan la vibración transversal de las partículas en el sentido horizontal suvelocidad de propagación es superior a las das ondas Rayleigh.

Ondas R (de Rayleigh) Dirección dePropagación

Ondas L (de Love) Dirección dePropagación

320320

Características de las ondas

Frente de Onda: conjunto de todos los puntos opartículas en determinado instante que se desplazan con

LA PROPAGACION DE LAS ONDASDE TENSION

partículas, en determinado instante, que se desplazan conel mismo movimiento (fase) e velocidad, en determinadolugar do espacio o material.

Velocidad de propagación (v): toda onda o frente deonda se propaga con una velocidad que depende domedio, de la naturaleza de la onda y del tipo de onda. Lavelocidad depende también de la presión, temperatura,densidad de la composición e fases do medio, mas queaquí no serán considerados.

Longitud de onda ( λ ): es la distancia entre dos puntosde la misma fase o mismo movimiento de dos ondasconsecutivas, o distancia entre dos crestas o valles deondas consecutivas

v v

v vPico


ondas consecutivas.

Frecuencia (f): es el número de ondas que pasan endeterminado punto en la unidad de tiempo. La unidad defrecuencia es el Hertz (Hz). Asi, 10Hz significa 10 ondas/s;600kHz significa 600 000 ondas/s (donde, k = 1000).

Amplitud (A): es el valor o desplazamiento máximo de laspartículas del medio sobre el efecto de las ondas. La partesuperior es el pico y la parte inferior es el valle de la onda

Un periodode ciclo

v v v

Vale

Puntos demisma fase

161


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321

COMPONENTES DE LA TENSION Y DEFORMACION

Dominio elástico Plasticidad

fractura

Ben

s ao

PresiónDistensiva

Para que un cuerpo encuentre equilibrio es necesario:

xzxz yxxy xyyz

Límite deProporcionalidad

DeformaciónPermanente

Deformación

zxz

xzyz

=du

dxxx, =

dv

dyyy, =

dw

dzzz,

=dv ,du

+ =dv ,dv

+ =du ,dw

+

Presión deConfinamiento Presión

Compresión

Distensiva

Tensión cortante otangencial

Los componentes de deformación son:


Donde: u,v y w desplazamientos en el sentido x, y e z respectivamente

Las componentes de rotación:

xz

zx

yxxx

zy

xyyy

x

y

dxxy,

dy+

dyyz,

dz+

dzzx,

dx+

x =12

dw

dy dzdv , y =

12

du

dz dzdw

, z =12

dv

dx dydu

,

322322

RELACIONES TENSION Y DEFORMACION: CONSTANTE DE LAME

Ley de Hooke generalizada:

[ ]=[ ]cij [ ]c c c c c c11 12 13 14 15 16 = + 2 =

y el otro 24 será cero coeficientes

por lo tanto, utilizando las constantes de Lamé, el Hooke ecuación se puede escribir como:

En un sólido isotrópico, los 36 valores de las

xx

yy

zz

xy

yz

xx

c c c c c cc c c c c cc c c c c cc c c c c cc c c c c cc c c c c c

11 12 13 14 15 16

21 22 23 24 25 26

31 32 33 34 35 36

41 42 43 44 45 46

51 52 53 54 55 56

61 62 63 64 65 66

xx

yy

zz

xy

yz

xx

= - ,

C de acuerdo con la rigidez de las constantes del materialij

=

=

=

xx

yy

zz

+ 2 xx

+ 2 yy

+ 2 zz

yz = yz

zx = zx

xy = xy

+donde: = xx yy+ yy+

es el cambio en el volumen de un cubo unitario y se designa dilatancia:Los parámetros se utilizan a menudo:

Módulo de Young E xx ==(3 + 2 )

+xx

2PkMód l d d f bilid d


En un sólido isotrópico, los 36 valores de lasconstantes son independientes, por lo que apenaspermanecen dos constantes denotadas cone denominadas como constantes de Lamé,obteniéndose:

c c c c c c12 13 21 23 31 32= = = = = =

c 44 = c 55 = c 66 =

c11 = c22 = c33 = + 2 ,

Otros:

+= =3

Pk

= =

= =2( )

+

+

yy

xxv

Módulo de deformabilidad

Módulo de rigidez

Coeficiente de Poisson

=2(1+ )

=3(1- 2v)v

162


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323323

Equación tridimensional del movimiento de un sólido

ECUACIONES DEL MOVIMIENTO PARA UN MEDIO ELASTICO

z

∂x ∂zxy+∂ xy

Densidad “p” corresponde a la “u” desplazamiento en la dirección “x”

qelástico:

Ecuación tridimensional del movimiento de un sólido lá ti tili d l t t d L é l

x

y

xy

xz

xx

∂x ∂xzz+∂ xx∂y ∂yxy+∂ xy

figura, habrá seis fuerzas independientes que van actuar en paralelo a cada eje, y teniendo en cuenta que la fuerza resultante que actúa sobre el eje XX de dirección, se tiene:

=ρ2u

t2+ +

xxx

y z

xy xz

=ρ2vt2

+ +x

yx

y z

yy yz

=ρ2w

t2+ +

x

zx

y z

zy zz


elástico utilizando las constantes de Lamé y la distancia:

tiene:

FR =( xx + + )xy xz

x y zdx dy dz,

y según la segunda ley de Newton, esta expresión será igual a:

FR =(2

ρdxdydz)tu3

=ρ2ut2

( )+x+ 2u

=ρ2vt2

( )+ y+ 2v

=ρ2wt2

( )+z+ 2w

324324

SOLUCIONES DE LAS ECUACONES DEL MOVIMIENTO PARA UN MEDIO ELASTICO

2

Diferenciar ambas partes, en orden a x, la primera expresión en orden a y en la segundo expresión, en orden a z la tercera expresión; se obtiene:

=2

ρt2 ( )W

y

v

z (2 )W

y

v

z

)1( vE E

Otras ecuaciones:

esta es una ecuación de onda que muestra que la dilatancia extiende a la mitad de la velocidad:

+=2

ρt2

( )22

+=( )

2c =1-2v

( )1-v2G

ρ2

=X 2X

,

G==Cs

Por lo tanto, este tipo de ondas se propagancon la siguiente tarifa:


)1)(21(

)1(

vv

vEc p

)1(2 v

Ecs

(1-v)=

C

sC

21-2v

Comparando velocidades como:

La solución para el segundo tipo de onda, mediante laeliminación Δ de entre los dos diferenciar ambos lados deéstos en a z e orden en a y orden, Ωx donde es la rotaciónalrededor del eje x. obtiene

Para una relación de una típica Poisson de 0,25a razón Cp/Cs = 1.73:

163


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325325

EJEMPLO DE LAS cP DE ALGUNAS ROCAS0 1 2 3 4 5 6 7 Km /sec

Aippable

Marginal zone

Not Rippable

Suelo

Arena

Arcilla

Cuarzo

Tiza

Carbón

Esquisto

Arenisca

Caliza /Dolomita

Sal

Anhidrita

Basalto /


diabasa

Gabro

Ggranito

Gneiss

OtroAire Agua Hielo

326

Ar, Água e rochas Depósitos minerais de E.U.A. e Portugal

Rocha Vp (m/s) vc(m/s)* Tipo de depósito Vp (m/s) Minério

Vp (m/s) Rocha

encaixante Ó

Tipo de rocha Localização Massa volúmica (Mg/m3)

Módulo de Young (GPa)

CUS (MPa)

Resistência à tracção (MPa)

Anfibolito Andesite Basalto

Califórnia Nevada

Michigan

2.94 2.37 2 70

92.4 37.0 41 0

278 103 120

22.8 7.2

14 6

EJEMPLO DE ALGUNAS PROPRIEDADES DINAMICAS DE LAS ROCAS

Pórfiro de cobre

Pórfiro de cobre

Cu disseminado em skarn

W disseminado em tactita

W disseminado em tacita

Sulfuro maciço Cu-Zn

Filão de Ag

Filão de Au – Ag

Ouro em aluvião

Ouro em aluvião

Ouro em aluvião

Fosfato sedimentar

Óxido: 1620

Sulfuro: 2670

Misto: 2160

1860

2130

3970 –10150

5210 – 7200

3200

1420 – 3050

610 – 1800

2740

1520

1220

1220

3810

3350

3050

2700

3050 – 3930

1770

1220 – 3930

2400 – 3660

4880

2870 – 5550

3050

3050

Ar

Água

Camada meteor

Aluviões

Areia saturada

Argila

Marga

Arenito

Gesso

Anidrite

Calcário

Dolomites

Sal maciço

Quartzitos

330

1400 – 1700

250 – 1000

300 – 1000

1200 – 1900

1100 – 2500

1800 – 3200

1800 – 3200

3100 – 3600

4500 – 5800

3400 – 6000

5000 – 6000

4300 – 7000

5100 – 6100

0.93 – 1.65

0.28 – 0.50

0.19 – 0.23

0.16 – 0.26

0.82 – 0.98

Basalto Basalto Basalto

Conglomerado Diabase Diorite

Dolomite Gabro

Gneisse Gneisse Granito Granito Granito

Graywacke Gesso

Calcário Calcário Mármore Mármore

Filite Quartzito Quartzito

Michigan Colorado Nevada

Utah Nova Iorque

Arizona Ilinóis

Nova Iorque Idaho

Nova Jersei Geórgia

Maryland Colorado

Alasca Canada

Alemanha Indiana

Nova Iorque Tennessee Michigan Minnesota

Utah

2.70 2.62 2.83 2.54 2.94 2.71 2.58 3.03 2.79 2.71 2.64 2.65 2.64 2.77

- 2.62 2.30 2.72 2.70 3.24 2.75 2 55

41.0 32.4 33.9 14.1 95.8 46.9 51.0 55.3 53.6 55.2 39.0 25.4 70.6 68.4

- 63.8 27.0 54.0 48.3 76.5 84.8 22 1

12058 148 88 321 119 90 186 162 223 193 251 226 221 22 64 53 127 106 126 629 148

14.63.2

18.1 3.0

55.1 8.2 3.0

13.8 6.9

15.5 2.8

20.7 11.9 5.5 2.4 4.0 4.1

11.7 6.5

22.8 23.4 3 5


Talco em dolomite e gneise

Barita em prazer

5550

4570

2010 – 3380

1620 – 2350

Xisto (Ardósia)

Gneisse

Granito

Gabro

Basalto

Dunita

Diabasa

2400 – 5000

3100 – 5400

5000 – 6200

6400 – 6800

5500 – 6300

7500 – 8400

5800 - 7100

0.50 - 1.00

0.77 – 1.30

0.55 – 0.70

0.68 – 0.75

0.70 – 0.80

2.68 – 3.68

Filão de WO3 em xisto





6462

4662

4663

5000

4091

Nota: Média de 14

registos

5100 m/s

Mina Panasqueira

Quartzito Sal

Arenito Arenito Xisto Xisto Xisto Xisto Xisto

Ardósia, Piçarra

Tufo vulcânico

Utah Canada Alasca Utah

Colorado Alasca Utah

Pensilvânia Pensilvânia Michigan Nevada Japão

2.55 2.20 2.89 2.20 2.47 2.89 2.81 2.72 2.76 2.93 2.39 1.91

22.1 4.6 10.5 21.4 9.0 39.3 58.2 31.2 30.6 75.9 3.7 76.0

14836 39 107 15 130 216 101 113 180 11 36

3.52.5 5.2

11.0

5.5 17,2 1.4 2.8

25.5 1.2 4.3

Fuente: Tesis de Doctorado Vidal N Torres, 2003.

164


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327327

PROPAGACION DE LAS ONDAS SIMICASFuente deEnergía

DIRECTA DE RAYOS GEOFONOS

RAYO REFLEJADO

RAYO REFRACTADOFRENTE DE

ONDASv1

RAYO CON REFRACCION TOTAL

RAYO REFRACTADO

RAYO DEONDAS

V1 = Velocidad de las ondas de propagación en la capa 1V2 = Velocidad de las ondas de propagación en la capa 2

V1<V2

Sen I/8en r = V1/V2

Cuando hay refracción total r=90

Sen I = V1/V2

20

10

020

0

Silt/Clay

v2


Fig. 8 : Optima reflexión compensar sección de Dryden, Ontario,mostrando un lecho de roca valle encajonado.

70

60

50

40

30

DE

PT

H (

m)

100

80

60

40 TIM

E (m

s)

Sand

FineSand

gravel

bedrock

328328

PROPAGACION DE LAS ONDAS SIMICAS

Superfície

v1 <v2

P

ei

Coeficiente de reflexión R entre los medios 1 y 2, para la incidencia normal (i=0)1,2

1,2 =vv

vd

d vd

d

-2 2

2 2 1 1

1 1

+12

Lei de Snell

v d1 1

v d2 2r

sen iv =

Sen e Sen rv v=

1 1 2

sen i =vv

1 sen r

i = e (ley de reflexión)

2 2 1 1+Al producto V-d se le denomina impedancia acústica :


V: velocidade

d: massa volúmica

v2

sen i =vv2

1sen I =

Cuando r=90° , refracción total

165


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329329

ONDAS DIRECTAS, REFLEJADAS Y REFRACTADAS

Ondas refractadas:P S R G1 G2 G0

h

Un rayo refractado recorre el camino PB + BB + B G = 2 PB + BB ya que PB = B Gx x x x x xPor otra parte PB = h/cos i. Como la refracción es total, se tiene que:

sen i =v0 , es decir sen i =

v0

Ondas directas:

B A1 A2 A0 B2 V1

vo <v1

s ROFFSET

V1

V2

Z

Reflections: Direct Arrival: Refraction:

S = Source R = Receiver1

2

=

=

1

2= 0

sen 90° v1

v1

En triángulos rectángulos como el PBS,se cumplem que cos i + sen i = 12 2

Despejando cos i, llevando a la expresión de PB yagrupando, se deduce que:

PB = h V /(V -V )1 1 022 ½

El segundo término que hay que calcular, BB , vale: X

BB = x-2 PS = x-2h tg i = x-2h (sen i/cos i)x

Sustituyendo los valores del seno y coseno hallados y agrupando:


Ondas reflectidas:

Como i = r, cumpre-se PAxGx=2PAx

=2Por el teorema de Pitágoras: X

2 + 2

Luego sustituyendo: X = 2 2 ½

X 0

T = 2 ½2 /V0

BB = x-2h V /(V -V )0 1 022 ½

x

El tiempo que tarda el rayo en llegar al geófono desde el punto deexplosión es:

T = (2 PB/V ) + (BB /V )0 x 1

Sustituyendo PB y BB :x

T = [2h(V -V ) /V V ] + (x/V )½12

02

1 0 1

x = 2h tg i = 2 PS = PR = 2h V /(V -V )½12

02

0

330330

REFRACCION SISMICA EN VARIAS CAPAS

Para calcular la coordenada de x :

DIRECTAM

REFRACTADA N

T i

TIE

MP

O (

T)

a

T=[2h(V -V ) /V V ]+(x/v )12

02 ½

1 0 1

T = 2h(V -V ) /V V 12

02 ½

1 0i

Esta recta corta al eje de tiempos en el punto T, que corresponde a x =0, es decir:

Para calcular la coordenada de x :DISTANCIA (x)

o

xc

P B´ C´ D´ E´ F´

B C D E F V1

h

Vo

b

iiLL

T

1/V3

T = x /V = [2h(V -V ) /V V ] + (x /V )12

02

c 0½

1 0 c 1

Resolviendo y despejando:

x = 2h[(V +V )/(V -V )]c 1 0 1 0½

La potencia h del nivel sísmico más superficial puede obtenersede esta ecuación, y vale:

h = (x /2) . [(V -V )/(V +V )]c 2 1 2 1

½

T = 2n=1

h(v -v )n

2j2

½

ji ( )


Ti2

Ti3

V1

V2

V3 V3 V2 V1

1/V1

1/V2

3

h

h

1

2

x

T 2J=1

hV Vj n

ji (n)

=

=

T

T1

2

2h [(V -V ) /V V ]

2h [(V -V ) /V V ] + 2h [(V -V ) /V V ]2

3

2

2

1

2

2

2

½

½

2

3

1

2

i(2)

i(3) 13

2

1

2 ½

=T 32h [(V -V ) /V V ] + 2h [(V -V ) /V V ] + 2h [(V -V ) /V V ]4

2

3 43i(4) 24

2

2 4

2 ½

2

32

2 ½

1 4

2

1

2 ½

1 4

A título de ejemplo, en el caso de cuatro capas se tendría:

166


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331331

REFLEXION DE ONDAS 3D EN SUPERFICIE LIBRE

c1 e c2 velocidade de propagação da onda l it di l t l ti t

V=2 ( )+

En la Figura 8 los valores de la A2/A1 y relaciones A3 / A1 se describen enrelación el ángulo de incidencia para un material con un coeficiente dePoisson de 1/3. c1/c2 y dada por [(λ+ 2µ) /µ] 1/2 y sabiendo que:

plitu

des

1.0

longitudinal e transversal, respectivamente.

Vá

cuo

( A A

2 ( )+

Así, C1 / C2= 2. Este gráfico muestra que la amplitud de la ondatransversal, y se refleja con un ángulo máximo de incidencia deaproximadamente 48 ° y luego su amplitud es mayor, cuanto mayor es laamplitud de la onda incidente. La amplitud de la onda longitudinal reflejadaes mínimo para un ángulo de incidencia de aproximadamente 65 º


Rel

ació

n de

Am

p

Angulo de Incidencia (°)

10° 20° 30° 40° 50° 60° 70°70° 80° 80°

A2/A1)

A3/A1)

0.1

(1+AA

2

1

COS2 sin2 1

AA1

3 sin 2 sin2 2 = 0

1- AA

2

1

COS sin 21

AA1

3 2 2 = 0(2 COS

En la situación de la incidencia normal, A3 = 0, no existe, por lo que norefleja la onda transversal, la amplitud de la onda longitudinal y entoncesequivalente a la onda incidente con un cambio de fase de π en la interface.

332332

c e c velocidade de propagação da onda longitudinal e transversal

REFLEXION DE ONDAS 3D EN LA INTERFACE ENTRE 2 MEDIOS

y

sin 1 sin 2 sin 2= = =sin 3 sin 3

c1 1 2c1 c2 c3 c 4

=

Ley de Snell:

c1 e c2 velocidade de propagação da onda longitudinal e transversal, respectivamente no MEIO A

c3 e c4 velocidade de propagação da onda longitudinal e transversal, respectivamente no MEIO B

1. Da 1ª condição, obtêm-se:

2. Da primeira parta da 2ª condição, obtêm-se:

3. Da 3ª, admitindo o movimento no plano xy e w=0 condição, obtêm-se:

4. Considerando a 4ªcondição, tem-se:

tendrá que ser equivalentes a las siguientes

igualdades

P P

S

1

223

ME

IO B

ME

IO A

P

SX

A5

A4

A2 A2

Desplazamiento tangencialDesplazamiento normal

(A -A )cos + A sin cos- - sinA =01 2 2 4 3 5 331

(A +A )cos + A sin cos- + sinA =01 2 2 4 3 5 331

(A +A )c cos b1 2 2 2 4 3331 2 - A c sin2 -A c cos2 -A c sin2 =0 2

a5 4

b

a3


4. Considerando a 4 condição, tem se:

u a = u b

v a = v b e w a = w b

= ( xx)a ( xx)b

= ( xx)a ( xx)b

1.

2.

3.

4.

Desplazamiento tangencialLa tensión normalLas tensiones tangenciales (A -A )sin2 - A cos2 - c A = = 01

2

2 2a 2 1 2cc

1

2

ca 2

2 cc

1

2

4 sin2 -A3cc

1

4

5 cos23

A = +

( c b c 3 a 1

c 32

1

b a 1c A

A A = 41 2 b c 3

b c 3 + a 1c

Para o caso de incidencia normal,

A amplitudes de ondas reflectidasdepende por lo tanto la cantidad (ρb C3 – ρa C1

167


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333333

PERFILES DE REFRACCION Y REFLEXION SISMICA

TARJETA DEINTERFASE

BORNERA

AMPLIFICADOR

CABLE CONDUCTOR DE SEÑALES

EQUIPO DEADQUISICIONDE DATOS

CABLE BLINDADO

INTERFASECABLE BLINDADO

BATERIA

CABLE DETRIGGER

PUNTO DEDISPARO

GEOFONO VERTICAL


334334

Se cumple la siguiente igualdad: Ai=Ar+At

PROPAGACION DE LAS ONDAS EN UNA BARRA CON INTERFACE ENTRE DOS MATERIALES

Y LARGO FINITO

Se cumple la siguiente igualdad: Ai Ar At

Incidente

Transmitida

ρρ 21 MM

x

vv 21 21


Ai: amplitude

Ai= i

Reflectida

z =ρ2 2V

ρ1 1V

r = z1-αAz1-α

Ai

t =2A

z1-αAi

168


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335335

PROPAGACION DE LAS ONDAS EN UNA BARRA INFINITAMENTE LARGA

Tensión axial esquierdo, para

Tensión axial derecha, para x=x +dx

Ecuación de movimento unidimensional:

∂σρ

∂ u

∂∂x

x=

2

2t

∂ t∂ u2

2 = ∂ t∂ u2

2c 2

0

Sustituyendo en la ecuación de Movimiento,

Equilíbrio dinâmico

(x=xo)x xo+dx

co=cP∂uu +0 dx∂xu = u (x .t)

σ = σ (x ,t)x0 x 0σ +x0

∂σ∂ x

x0 dx

(σx0

∂σ∂x

x dx A - σ A = A dxρ ∂ u∂t

2

2

∂ t ∂ t

c0 =

∂u ∂u∂t ∂x=

∂u= =ρc

∂uσ

E

Tensiones y las deformaciones en los extremos de un elemento de longitud dx yTransversal Sección A.

Ser ∂u / ∂x igual a σxx/E,

De forma similar,

Velocidad de propagación de la onda longitudinal,


c

v

( ∂x ∂t

σ = Eεx x

=x

∂u∂x

∂t= =ρc∂t

σ xx

σ = ρ c vMovimiento de la ecuación se puede simplificar

Ex ,deformación a lo largo del eje x,

en otras palabras

336336

VIBRACIONES TORCIONALES EN UNA BARRA INFINITAMENTE LARGA

Las ondas S implican la rotación

Tx0 ∂T= ρJ

2∂ θ2

Simplificada

Con la

dx

dθ

Tx0 +∂T∂x dx

∂xρ

∂t 2

∂θ∂x

T= GJ

∂ θ2

∂ t2 =G ∂ θ2

ρ ∂x 2 = c 2s

∂ θ2

∂x 2

La balanza de torsión dinámico requiereun giro de desequilibrio exteriorequivalente inercia de giro:

Relación torsión- rotación

G módulo de corte (o rigidez)

La ecuación de onda de corte


∂T∂x+Tx0

- Tx0= ρJ

∂ θ∂t

2

2

∂ t ρ ∂x ∂x

G

ρC =s

E = 2(1+ )GJ y el momento polar de inerciaT onda de corte

Donde

Módulo de Young

169


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337337

ACCION DE LOS EXPLOSIVOSVOLADURA DE ROCAS CON EXPLOSIVOS

IX X IX

II

IV

VI

VII VII

VI

IV

IIII3

6

2

5

4 1

10 11

1514

7

I

3.10m

0Carga Total = 18.7 kgLongitud de huracán = 1,5 mNúmeros de agujeros = 39+4(0=120mm)

Caldeira=4 cartuchos + cordon detonante=3 cartuchos + cordon detonante

=4 cartuchos + cordon detonante

AmpliaciónContornoUmbral

=4 cartuchos + cordon detonante


XI XI VI X XI XI

12 V8 9 13

2.80m

338

2

22

1

21 p

up

u

ACCION DE LOS EXPLOSIVOSVOLADURA DE ROCAS CON EXPLOSIVOS

P ,V ,T

DETONACION

El principio de conservación del momentoaplicada masas unitarias de explosivosólidos y gases de la detonación

Expresado 21 vv

21

1211 vv

ppvu

22222211

211 Qvpu

2

1Evpu

2

1E

Rarefacción

Onda de Detonación

zona de reacciónP ,V ,T

P

P

2

3

P1

PR

ES

ION Finalmente

La energía totalen la reacción es igual a la suma de la energía interna E,,sistema con la energía de cinética masas explosivasy gaseosos, con energía la compresión de gases explosivos


Cv

2211 uu

2

2

1

1

v

u

v

u

212112 vvpp2

1EE

212v12 QTTCEE

22121

v12 Qvvpp

2

1

C

1TT

222 TRnvp 21 Densidad intactas y los gases explosivos,

respectivamentev1 v2; volúmenes específicos de gases explosivos intacto y respectivamente

u1 velocidade da onda = Velocidad de detonación del explosivo

u2 velocidade de formación de produtos de reacción explosiva

Y la ley de conservación de la masa se expresará por

Q2 representa el calor de formación

(Clark, 1968)

capacidad calorífica

170


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339339

)1r(er

'AA

ACCION DE LOS EXPLOSIVOS TENSIONES DINAMICAS Y CUASI-ESTATICAS

Jaeger e Cook (1969)

A A 'COMO SAO lit d b d

f é a frequência e Q é o factor de qualidade0r

r

02 er

rcK

Qc

f

Selberg (1952):

K e α referem-se as caracteristicas de atenuacao

A y A 'COMO SAO amplitudes observadasRespectivamente, la zona de distancia de una distancia unitariaα y el factor de amortiguamiento, la función de Q, de tal manera que


ro é o raio de explosivo (furo), r é a distância ao centro do furo, é a densidade do explosivo e W é o peso de carga explosiva

K é aproximadamente inverso de E

Ex. m=1,4 para granitos

313

1

W

r

er

WK

mr´AA

Duvall e Petkoff (1959):

K y α se refiere a las características de atenuación

α= 0,3

en la práctica

m y una llamada constante de amortiguamiento

340340

cb DaQv

Holmberg & Pearson(1978), Daemen (1983)

cb RaQv

b

cb

Qv

1

dQd1

a,b,c são valores experimentais

ACCION DE LOS EXPLOSIVOSZONA CIRCUNDANTE A LA DETONACION

1- Cavidade do explosivo;2- Zona de transicao;

2a- Zona hidrodinamica:2b- zona plástica;2c- zona fragmentada;2d- zona fracturada.

3- Zona sísmica ou elástica.bQR

a

vw

,.dxldQ 2122 )( oo xxrR

dQ

R

dwb

c

b

o

so

o

os

b

o r

xx

r

xxH

r

lav

)(arctanarctan

Para c=2b:

Hxs

xob

c

oo xxr

dxlw

222 )(

b

Hxs

xob

c

oo xxr

dxlav

222 )(

R

2a2b2c

2d

Fig. 8 - Zonas distintas definidas na rocha que rodeia uma carga explosiva; após a detonacao (segundo Atchison (*))

3

R0

x0

R

Ø

H

3000

s)


Velocidade de propagação das ondas na zona sísmica:

tm e

c=λ + 2 μ

ρ

DISTANCIA DS (m)1 2

1000

2000

0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 g/m

3m DS

VE

LO

CID

AD

DE

PA

RT

ICU

LA (

mm

/ s

(Jaeger e Cook, 1959)

λ son las dos constantes de LameSharpe (1942)

σ media la presión máxima en las paredes de la cavidad después de la explosiónun factor de atenuación α y t el tiempo.

171


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341341

ACCION DE LOS EXPLOSIVOSROTURA POR FLEXION DE ONDAS

EN LA SUPERFICIE LIBRE

ER

SE

UR

A

UR

AD

O

IMPULSOCOMPRESIVO

TRACCIONIMPULSO

NUEVASUPERFICIELIBRE

SEGUNDAESCALA

IMPULSORESULTANTEE

SC

AL

AD

ES

PE

RE

ND

E

NU

EV

AF

RA

CT

U

FR

AC

TU

SU

PE

RF

ICIE

LIB

RE

1 2 3 4


aa

rr

c

cn

ir n

n

1

1

it n

1

2

Kolsky, 1963i

tr a

amplitude associada à onda compressiva incidenteamplitude associada à onda compressiva transmitida

massas específicas da rocha e do ar

cr , ca velocidades de propagação das ondas

342342

Valor máximo da tensão tangencial com máximo

O j

22

2

máx2

rh

rtg

ACCION DE LOS EXPLOSIVOSACCION DE LA DESCOMPRESION GASEOSA

αα max

SUPERFICIE LIBREXA

Ou seja:

Na superfície livre a tensão máxima é no ponto A:

Ângulo da direcção de fracturação preferencial

Ângulo final da cratera

22

22

máx rh

rhp

22

2

máxx rh

rp4

p2

ptg máx

máx2

βρ

r

h

Savin (1961)

tensión tangencial


máx2

1 2 3 4 5

2tg21p

tensión tangencial

P es la presión que actúa sobre las paredes interiorescavidad equivalente radio r (por lo tanto menorla presión de detonación del explosivo)

172


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343343

Criterio de escalabilidad de Franklin

Interacción explosivo – roca:

A acción del explosivo en el interior de la roca dependede la relación de impedancias entre los dos materiales,por lo que es posible la comparación de mecanismos def t ió d l i dif t

PROPIEDADES GEOTECNICAS DE LAS ROCAS Y SU ESCAVABILIDAD

6 fragmentación causados por explosivos diferentes.

Para la misma roca (Cp constante) el explosivo conmayor vd provoca un frente de onda cónica menosinclinada (2 < 1) y consecuentemente el frente de ondareflejada en la superficie libre é menos inclinada (2 <1). Así, la rotura de la roca por tensiones de le tracciónasociadas a la onda reflejada es mas eficaz en el casodel explosivo con mayor velocidad de detonación, luegose obtiene mejor fragmentación.

ESCAVACION

Desmonte conExplosivos

Explosivospara desagregar

Escarificacion0,02

0,06

0,2

0,6

2

6

MP

P

M

E

ME

EE

MP - Muy pequeño

P - Pequeño

E - Elevado

ME - Muy elevado

EE - Extremadamente elevado

Espaciamientopromedioentrefracturas (m) D

B

C

A

β1α1α1

Explosivo 1Explosivo 2

P


MP P M MEE EEE

MECANICA

0,03 0,1 0,3 1 3 10 30

0,006

Indice de resistencia a la carga puntual Is [Mpa]50

1 2 5 10 20 50 100 200 500

40 600

Resistencia a la compresión uniaxial [Mpa]

20Número de Schmidt

α α

β

β

1

1β2

1

α2α2

1

β2

Tgα= vd

P

V Vd1 d2<

344

FRAGMENTACION Y FRAGMENTABILIDADIMPORTANCIA Y PREVISION

NTA

LE

S

PRIMARIO SECUNDARIO

TOTAL

PARAMETROS DEL EXPLOSIVO

Las variables clave influyentes con derribos explosivos

Presión de detonación, la energía disponible,el volumen y la densidad de los gases

IMP

AC

TO

S A

MB

IE

TAMAÑO MAXIMO DE FRAGMENTOS

SO

BR

EC

AR

GA

VIB

RA

CC

ES

PO

LVO

OPTIMO

DESMONTE

LA

NZ

AR

COSTO TOTAL

PARAMETROS DE LA CARGA EXPLOSIVA

PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO

Las dimensiones de la carga(diámetro y longitud), tipo y punto de inicio,y desacopolamento atacamento

densidad, velocidad de propagación,las resistencias a la compresión y resistenciaa la tracción, absorción de energía, estructuray variabilidad

Sb

1 ( )P = aWA

C

Curva granulométrica dos fragmentos resultantes de um desmonte


OPTIMO

COSTO TOTAL

APLASTANTE

CO

ST

OS

UN

ITA

RIO

S

TAMAÑO MAXIMO DE FRAGMENTOS

PERFORACION + EXPLOSIVOS

CARGAMENTO + TRANSPORTE

Ab/cmáxP = a W1/c

P3 y el porcentaje de producto que pasa a través de una abertura del tamiz S (igual al tamaño deFracción fragmentado);W y la energía liberada por el explosivo cal K por unidad de volumen de roca retirada;La eliminación de las cargas y en diagrama de fuego considerado, a, b, c son coeficientesNumérico depende del tipo de roca y explosivos utilizados.

Tamaño máximo Smax

173


www.intercade.org

345345

W: energía específica liberada peladetonación do explosivo (KWh/t roca)

.constSW 5.080

FRAGMENTACION Y FRAGMENTABILIDADFUNDAMENTOS DE LA CONMINUICION

LA D

ETONACIO

N

80%

100%

SO

( Bond, 1959)

detonación do explosivo (KWh/t roca)

S80: tamaño de la malla que deja pasar80% de fragmentos de roca

Sa , Sb tamaños máximos dos bloques,respectivamente, después y antes disparo

.constSb

SaW

5.0

DESPUES DE L

A

ANTES D

E LA

DETONACIO

N

0%

20%

40%

60%

% A

CU

M. P

ES

Tamaño (m)

0,5 1,0

S

B

0,25

TO 30

40

2

P ) D

Gama & Jimeno (1993)


Sb

Sa

1,0 1,5 2,00,10

0,15

0,20

En

erg

ía e

xplo

siva

(K

wh/

t)

Fragmentación de la Razón Fr0,5

CALIZA

GR

ANIT

OB

AS

ALT

O

0

10

20

30

0,08 0,10 0,12 0,14

1

2

FRAGMENTABILIDAD (Kwh/t)

1

2

3

DERRIBOS EN PIEDRA CALIZA

DERRIBOS EN GRANITO

DERRIBOS EN BASALTO

CO

HE

SIO

N (

MP

346346

FRAGMENTACION Y FRAGMENTABILIDADFRAGMENTABILIDAD (K)

::: : ::

: :: :: :: : : : :: ::

:

:

:

: : :

: :: : ::

::: :

: : :: : ::

: :

: :

: : :: : ::

::: :

:: ::

: ::

:: :2

W=K (Fragmentabilidad)

ño d

espu

es

sión

(m

)

Fragmentabilidad de la roca intacta

ad

(KW

h/ t

)

Roca tipo #1

5.0

2

2

2

B

To

PorL

m

::: : ::

::: :: :: : : : :: ::

:

:

:

: : :

: :: : ::

::: :

: : :: : ::

: :

: :

: : : : : ::

::: :

:: ::

: ::

:: :

0

01 2

1

W=1.4 K

W=2 K

W=3 KW=4 K

Blo

que

de

tam

añ

de

la e

xplo

s

Bloque de tamaño antesde la explosión (m)

Fra

gmen

tabi

lida Roca tipo #1

#2#3

Porosidad de la roca enmasa de fracturas

Cara Libre

DiscontinuidadB = 3 m

ToL

0,75

1

va (

kWh/

t)

Resistencia a la tracción de la discontinuidad

To = 15 MPa


b

a

S

SWK

Sa , Sb tamaños máximos de los bloques,respectivamente, después y antes del disparo

Po: presión de detonación, To: tensión enla discontinuidad, r: radio de cargaexplosiva, m: factor de atenuación, B:burden

m

To

PoaBo

1

3

Bo: burden óptimo

L

Carga explosivaPo = 9000 MPa

0

0 1 2 3

0,25

0,5

Distancia L (m) del pozo a la discontinuidad

Ene

rgía

exp

l osi

v

To = 10 MPa

To = 5 MPa

174


www.intercade.org

347347

FRAGMENTACION Y FRAGMENTABILIDADEJEMPLO DE LA PREDICCION

DE FRAGMENTACION


Outro método: Rosin - Rammler

348348

VOLADURA DE ROCASPLANEAMIENTO, EJECUCION Y RESULTADOS

TADO

S

4

5

6Cable Coaxial

Derivados

Superficie

Cordón Detonante

t/se

c.)

EJECUCIO

N

RESULTA

BLASTCUMPLIMIENTO

DE DISEÑOY EJECUCIÓN

EJECUCIÓNEXPLOSIVA

BLASTSALIDA Y

PRODUCTIVIDADMétodo Manual Láser de Perfiles

01.02 1.12 1.22 1.32 1.42 1.52

1

2

3 Explosivo(ANFO)

Pendiente = 23,824 ft/sec

Des

pla

zam

ien

to (

ft

Time (msec.)


PLANIF

ICACIO

N

ROCA DECARACTERIZACIÓN

DE MASAS

CONDICIONES EN ELSITIO BLASTNG

CONDICIONES EN ELSITIO BLASTNG

175


www.intercade.org

349349

VOLADURA DE ROCASORDEN DE INICIACION DE LA CARGA

1

23

12

3

E

50 ms (2)

25 ms (1)

43

2

1 23

4

1

1

6 5 4 3

45

2

1E

1 2 3 4 5 6

Frente

Frente

4 3 2 1 2 3 4

55

1 2 3 4 5 6

654321


12

34 5 Frente

15 14 16

104

6 117

2 3

12 135

98

18 17 19

1615

14

4

10 1211

y

y

12 13y

17

8 a 9

15

14

16

10

46

11

7

2 3

12

13

59 8 1817

19 20

10y 1211

4, 6 y 7

1, 13 y 14

350350

cb DaQv

Holmberg & Pearson(1978), Daemen (1983)

Software

VOLADURA DE ROCASCONTROL DE DAÑOS E IMPACTOS

AMBIENTALES100

90Q

a,b,c são valores experimentais

Software VIBRAVOL

PARAMETROS AUTORES CRITERIOS

Aceleración de vibraciones(g - aceleración terrestre)

Thoenen & Windes(1942)

Relación de

Energía: RE = f

a2

Velocidad de Particula

Crandell(1949)

Langefors (1950)Edwards (1960)

Duvall & Fogelson(1962)

<0.1g- Seguridad0.1g a 1g - Precaución

> 1g - Peligro

<3- Seguridad3 a 6 - Precaución

> 6 - Peligro

<5cm/s - Seguridad5 a 10cm/s - Daños Pequeños10 a 6cm/s Daños Moderados16 a 23cm/s - Daños graves

>23 - Colapso

Criterios para el control de vibraciones

80

70

60

50

40

30

20

10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Distancia (m)

Ca

rga

de

Ex p

losi

vo (

kg)

1,00

cm/s

2,00

cm

/s

5,00

cm

/s

10,0

0 cm

/s

2 54)

Norma ISO 2631-2:1989


2.54

0.254

2 4 8 16 31.5 63 125 250 500Frecuencia o banda de frecuencias de 1/3 de octava (Hz)

Ve

loc

idad

de

vib

rac

ión

(m

m/s

Lugar de trabajo - 0.8 mm/s

Gabinetes - 0.4 mm/s

Residencial de día - 0.2 mm/s

Hospital, teatro, residencial de noche, etc - 0.1 mm/s

NORMA PORTUGUESA 2074

Valores del coeficiente

Características del terreno

Rocas y suelos de rigidez constante (v > 2000 m/s)

Suelos consistentes muy duros, duros y de consistencia media, suelos inconsistentes compactos,arenas y mezclas arena-grava bien graduadas, arenas uniformes (1000 m/s < v 2000 m/s).<

Suelos inconsistentes sueltos, arenas y mezclas arena-grava bien graduadas, arenas uniformes,suelos consistentes blandos y muy blandos (v < 2000 m/s).

Valores del coeficiente y

Tipo de construcción Media diaria de solicitudes

2

1

0.5

Construcciones que exigen cuidadosespeciales (monumentos históricos,

hospitales, depósitos de agua, residencias)0.5 1< 3

Edificaciones corrientes

Edificaciones reforzadas

1

30.7> 3

176


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351

10

12

aro

(kg

)

1 mm/s

2 mm/s

791,00223,1192,32 DQv

VOLADURA DE ROCASEJEMPLO DE UN CASO PRACTICO

0

2

4

6

8

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Distância (m)

Car

ga

exp

losi

va m

áxim

a p

or

dis

pa 2 mm/s

3 mm/s

5 mm/s

7 mm/s

9 mm/s

11 mm/s

13 mm/s

15 mm/s

17 mm/s

18

21

24

calcula la velocidad de vibración (mm/s)

vibración admisible de velocidad para el hogar (mm/s)


Tipo de roca: basalto tipo clinker

Edificio: reforzado

Muro: corriente

Explosivo: Carga de fondo Gelamonite 33 e ANFO, taladros de 76 mm de diámetro

0

3

6

9

12

15

Número de Diagrama de Fuego

Vel

ocid

ad d

e vi

bra

ción

(m

m/s

)

vibración admisible de velocidad para el hogar (mm/s)

vibración admisible de velocidad para paredes (mm/s)

352

Escala de daños por ruidos asociados a la detonación de explosivos

Relación entre sobrepresión de la onda sonora y distancia escalonada

VOLADURA DE ROCASCONTROL DE RUIDO

20700

PadB

180 ESTRUCTURAS DAÑADAS 1 dBLbar

0,0002

0,002

0,02

0,2

0,7

2

7

21

69

207690

2070690020700180

160

140

120

100

80

60

40

20

ESTRUCTURAS DAÑADAS

GRAN ROTURA DE CRISTALES

ALGUNA ROTURA DE CRISTALESUMBRAL DE DAÑOS

UMBRAL DE DOLOR

UMBRAL DE QUEJAS (vibraciones en vidrio)

RUIDO REPETITIVO

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

100

120

140

160

180

dBL

SO

BR

EP

RE

SIÓ

N (

bar

;dB

)

DAÑO ESTRUCTURAL

FRACTURA EN LA MAYORÍA DE VENTANAS

ALGUNOS FRACTURA DE VENTANA


3/1/ QD

D

QKF

3

1

Decreto-Lei n.º 292/2000

Zonas VLA LeqdB (A)

Zonas sensíveis (usos habitacionais, escolas, hospitais, espaço de lazer)

55 diurno45 nocturno

Zonas mistas (comercio, serviços) 65 diurno55 nocturno

0,000020

80101 102 103 104

DISTANCIA ESCALONADA D/Q (m.kg )1/5 1/3

Donde F corresponde a la onda de presión, la carga explosiva Q,La distancia D en K corresponde a una constante.

Distancia escalonada

74048 materialdeestudiopartevdiap293-352 (1)

Documents

d d d t i d

velocidad de partcula

predichas porel modelo

holmberg and persson

velocidad peak de partcula

i i fi it

columna explosiva

partcula producto