e considera como obras viales a las carreteras de toda categoría y a las vías férreas. En su construcción y

mantenimiento es frecuente el empleo de explosivos, que se aplican tanto con métodos “tradicionales” como con otros denominados “típicamente viales”. Los métodos que podríamos definir como tradicionales son: - Banqueo convencional; en este caso mayormente

aplicado en canteras para proveer piedra y ripio. - Apertura de túneles. - Voladura controlada; principalmente en las modalidades

de precorte y recorte: para mantener la estabilidad de taludes de roca en cortes de ladera poco estables o muy altos, que después requerirán muy poco mantenimiento.

Estos métodos comprenden técnicas especialmente dirigidas al rompimiento de material preferentemente menudo y homogéneo, procurando tener el menor efecto de deterioro de la roca por impacto y vibración, por tanto requieren de exigente control y de mayor trabajo de perforación. Por lo general son repetitivos, es decir que cada disparo es igual o parecido al anterior, siguiendo patrones establecidos. Por otro lado, la gran longitud de tramo y las cambiantes condiciones de geometría y de propiedades de las rocas a arrancar a lo largo del trazo de las obras viales, imponen el diseño de cada disparo como si fuera un caso en particular adaptado al perfil del terreno, denominándoseles por ello “métodos viales”, entre los que consideramos a: - Cortes de ladera o a media ladera, con taladros cortos y

largos. - Excavación de trincheras (o cortes de montura). - Voladura para nivelaciones y de remoción de material

para relleno de depresiones. - Excavaciones para rampas. - Excavaciones para cimentación de puentes y muros de

contención. - Voladura para zanjas y cunetas. - Voladuras de gran volumen por gravedad: voladuras

coyote o calambucos y voladuras de desplome. Estas voladuras no son mayormente exigentes en cuanto a la calidad de fragmentación ni a la homogeneidad del material arrancado, ya que por lo común este será simplemente empujado a un costado de la obra, o empleado como relleno de nivelación, pero en razón a que usualmente resulta una importante cantidad de pedrones sobredimensionados, demasiado grandes para poder ser desplazados con el equipo mecánico disponible, sus resultados usualmente también imponen el apoyo posterior de rotura secundaria con cachorreo, plantas, cargas dirigidas, o martillos rompedores hidráulicos.

Con estas voladuras se realizan por lo general en lugares deshabitados, se suele dejar de lado la prevención de riesgos de proyección de piedras y vibración, lo que puede tener serias consecuencias. Un aspecto importante a tener en cuenta es la vigilancia del área de disparo, ya que a diferencia de las minas, la gente de campo no tiene experiencia sobre las consecuencias de la proximidad a los disparos. A excepción de las coyoteras o calambucos que requieren de la apertura previa de un túnel pequeño, y de los bancos convencionales que emplean taladros de mediano a gran diámetro, en las demás voladuras se trabaja con pequeños diámetros, entre 51 y 87 mm (2" y 3 1/2") normalmente taladrados con perforadoras de oruga con martillo de cabeza (TRackdrills) y sólo en contadas operaciones mediante martillos de mano, de 32 a 40 mm de diámetro. Estos equipos permiten mejor adaptabilidad a los perfiles irregulares del terreno, mejor distribución del explosivo y menor nivel de vibración, por lo tanto menos daño a la roca remanente. Según las condiciones de resistencia a rotura y la de humedad de la roca, se aplican explosivos encartuchados de los tipos Gelatina Especial, Exagel-E; Semexsa y Exadit 65, en diámetros de 22 hasta 64 mm (7/8" a 2 1/2"), a columna completa, o los mismos como carga de fondo en columnas selectivas completadas con Examon o ANFO, en este caso en diámetros de 65 a 125 mm (2 1/2" a 5"). Cortes a media ladera y trincheras Métodos típicos para carreteras y autopistas son los cortes a media ladera y trincheras, que normalmente se efectúan de una sola vez cuando la altura del corte se limita a 10 ó 12 m, y por etapas cuando es mayor. Como el diámetro del taladro está en relación con la altura de banco o de corte se requiere la relación:

Øt = (H/60) Donde: Øt : diámetro del taladro. H : profundidad de la excavación. La longitud de los taladros (L) depende de la altura de banco, de la sobreperforación que sea necesaria según la resistencia a rotura de la roca y de la inclinación de los mismos, que suele ser de 15 a 20°.

L = (H/cos α) + [(1 – (α/100)) x SP] Donde: α : ángulo con respecto a la vertical, en grados H : profundidad de la excavación. SP : sobreperforación, en equivalentes a diámetro

(Ø), de acuerdo a la resistencia de la roca, como se indica en el siguiente cuadro estimado:

RESISTENCIA A LA COMPRESION DE LAS ROCAS

TIPO DE ROCA

BLANDA MEDIA DURA MUY DURA

Resistencia a la compresión, en MPa 70 70 a 120 120 a 180 180

S

VOLADURA EN OBRAS VIALES CAPITULO 12

249

PAMETROS DE TALADRO EN EQUIVALENCIAS DE DIAMETRO

TIPO DE ROCA PARAMETROS

BLANDA MEDIA DURA MUY DURA

Sobreperforación 10 Ø 11 Ø 12 Ø 12 Ø

Longitud recomendada para carga de fondo y taco inerte

Carga de fondo 30 Ø 35 Ø 40 Ø 46 Ø

Taco 35 Ø 34 Ø 32 Ø 30 Ø

Burden 39 Ø 37 Ø 35 Ø 33 Ø

Espaciado 51 Ø 47 Ø 43 Ø 38 Ø

Relacion E/B 1,25 1,20 1,15 1,15

Consumo específico (kg/m3) 0,30 0,35 0,42 0,49 Cortes a media ladera Pueden efectuarse mediante taladros verticales paralelos o en abanicos, mediante taladros horizontales (zapateros) o mediante una combinación de taladros horizontales y verticales, los trazos de perforación son similares a los de banqueo, con malla cuadrada o alterna y salidas en paralelo o en “V”. La dirección de salida de la voladura puede ser paralela o perpendicular al rumbo o traza de la cara del talud. Si es perpendicular (normal) puede existir riesgo de rodadura incontrolada de piedras ladera abajo, si la pendiente es muy parada. En laderas elevadas se debe habilitar rimero caminos de acceso y plataformas de trabajo (bancos), empleando para ello el mismo equipo de perforación disponible pero con taladros de pequeño diámetro, preferentemente horizontales, paralelos a la traza y en número suficiente como para dejar preparadas plataformas de trabajo de 5 a 10 m de ancho, desde donde se practicarán las perforaciones mayores para el corte de la ladera. Estas plataformas se preparan en varias etapas de perforación, disparo y limpieza, generalmente con tractor. De acuerdo a las condiciones del terreno será conveniente o necesario delimitar la excavación del corte con una hilera de precorte. En voladuras con sólo taladros verticales se suele disparar en una sola etapa, como en banqueo, procurando adecuar la carga explosiva para conseguir un empuje del material arrancado semejante al que se obtiene con las voladuras de “máximo desplazamiento” (Cast blasting) lo que disminuirá el volumen de trabajo en el corte mismo. En los disparos con taladros horizontales se aprovecha de la gravedad para bajar la parte superior de la carga a excavar, debiéndose tener en cuenta que ésta quedará in situ, con menor desplazamiento que en el anterior. Este método baja los costos de disparo pero incrementa los de limpieza, además presenta el inconveniente de fuerte proyección de fragmentos a distancia al actuar las cargas como en voladuras de cráter y que la pared remanente queda muy deteriorada, con rocas colgadas y en algunas ocasiones con taludes invertidos, lo es riesgoso para el personal y obliga a desquinchar antes de efectuar la limpieza del desmonte. Para el cálculo de espaciado con taladros horizontales se aplica la relación:

E = 3 x [√( ∅x L)] Donde: E : espaciado, en m Ø : diámetro de taladro, en m L : longitud de taladro, en m Si la altura del banco es inferior a 5 m sólo se utilizará una fila de taladros, dos filas de entre 5 y 8 m, dispuestos preferentemente en forma alterna y tres o más filas por encima de 8 m, con malla alterna o cuadrática, según el estado del terreno. En las voladuras se combinan taladros horizontales y verticales; suele ser conveniente efectuar la excavación por fases, limpiando el desmonte del primer tiro antes de disparar el segundo. Pero si tiene que efectuarse un solo disparo, debe darse salida primero a los horizontales ubicados al pie del corte y después a los verticales perforados desde la parte superior y situados por detrás del fondo de los horizontales. Las salidas serán en secuencia mediante retardos. Excavaciones en trinchera Siempre se efectúan con taladros verticales, y según sea la relación H/D anteriormente citada, se presentan dos casos: 1. Si H > 100 Ø, que es el normal para alturas de banco de

10 a 12 m, los valores para burden y espaciamiento son los mismos de la tabla anterior.

2. Si H < 100 Ø, el burden se calculará con la expresión:

B = [ Q / [(E/B) x (H/Cos (α)) x (Ce)]]0,5 Donde: Q : carga total por taladro (kg). H : altura de banco (m). E/B : relación entre espaciamiento y burden (de la

tablas). Ce : consumo específico de explosivo (también de la

tabla). α : ángulo respecto a la vertical, en grados.

CAPITULO 12

250

PERFILES TÍPICOS PARA CORTES A MEDIA LADERA

0

1 2

4 3 Plataforma inicial

Cuneta

6 5 4 3

01 2

0

1 2

Precorte

4 3

0

1 2

4

3

4 3

6 5

8 7

10 9

Ensanches

Carretera

Carretera

50 25 0

50

75

100

125

0

1 2

3

4

5

6

7

8

CAPITULO 12

251

Los trazos de voladura más utilizados cuando se tienen cara libre son, los de salida por filas paralelas y los de salida en “V”, con taladros distribuidos en malla alterna o cuadrangular, en forma similar a los bancos, pero con la diferencia que los taladros tendrán diferentes profundidades, de acuerdo al perfil de terreno y al nivel de explanación que se quiere conseguir. Cuando no se cuenta con una cara libre para iniciar la trinchera, se debe preparar primero una excavación al piso mediante un disparo de taladros de pequeño diámetro dispuestos en abanico (Fan cut), ésta excavación una vez limpiada servirá de cara libre para avanzar con el corte de trincheras por un sentido. Si la excavación inicial se ubica en un punto central se podrá avanzar la trinchera en ambos sentidos, en este caso la excavación suele denominarse “tiro de hundimiento sin cara libre”.

Para la excavación de trincheras en lomas que comúnmente se denominan “montura de caballo”, se dispara en dos fases, un primer corte con salida en “V” que generalmente tiene un avance máximo equivalente a 1/3 de total de longitud de la trinchera, y el segundo en los 2/3 restantes mediante un trazo axial, con tres o más filas de taladros según el ancho de la trinchera, con arranque en la fila central y el resto con salidas en paralelo. Las trincheras de poca profundidad de corte también se disparan con este esquema axial, en toda su longitud. El desmonte extraído de estos cortes generalmente sirve de relleno en depresiones contiguas, para efectos de nivelación de la plataforma vial.

TRAZOS PARA EXCAVACION DE TRINCHERAS VIALES

Excavación en abanico (Fan –cut) para iniciar una trinchera o rampa en obras viales

5 0 1 2 3 4 5 6 7

5 1 2 3 4 5 6 7 8 6 7 8

Avance

Corte

A A´ Relleno

B B´

1ra fase 2da fase

3

2

1

2

3

7

6

5

6

7

A 4 5 6 B

A´ 4 5 6 B´

CAPITULO 12

252

FORMACION DE TALUDES CON ESTRATIFICACION DEFICIL

Planos de estratificación Planos de rotura proyectados

Cara libre

(I) (II) (III)

TRAZOS PARA EXCAVACION DE TRINCHERAS VIALES

7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 5 6 7

Avance

Excavación por tipo de hundimiento para iniciar una trinchera o rampa

5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7

4

3

3

4

4

3

3

4

2

2

2

2

CAPITULO 12

253

VOLADURA DE GRAN VOLUMEN POR GRAVEDAD Están basadas en el derrumbe de grandes volúmenes de material mediante cargas explosivas concentradas, relativamente grandes, aprovechando la gravedad. Entre ellas podemos considerar: A. Voladura por colapso o desplome con taladros de

pequeño diámetro (Collapse blasting)

Es conocido que el procedimiento de excavación de roca adoptado virtualmente en todos los trabajos por tajo abierto es

el de actuar directamente sobre el cuerpo de roca por medio de bancos, utilizando explosivos cargados dentro de taladros de voladura verticales. Sin embargo hay algunos casos donde se obtienen resultados más convenientes haciendo que el cuerpo de roca se colapse, al removerle su base. El procedimiento en este caso consiste en cortar una pequeña pero bien definida parte de la roca para hacer que la mayor parte del cuerpo sobreyacente se desprenda y desplome bajo acción de la gravedad, corte que usualmente se efectúa mediante taladros de voladuras horizontales o inclinadas, de pequeño diámetro, distribuidos cercanamente unos a otros.

CORTE DE BANCOS Y TERRAZAS

EXCAVACION DE CANALES Y PROFUNDIZACION DE PISOS CON VOLADURAS

EXCAVACION DE ZANJAS Y RAMPAS – INCLINACION DE TALADROS (60°)

Cara libre

(I) (II)

(I) Primera salida (II) Segunda salida

Límite de rotura proyectado

Cara libre

Avance Avance Avance

3 2 1 1 2 3 (I) Primer precorte (II) Segundo precorte

60°

Límite de rotura en profundidad

5 4 3 2 1 2 Trazo – Vista en planta

CAPITULO 12

254

Este tipo de voladura no permite control sobre la geometría de excavación ni sobre la fragmentación, y se aplica por tanto sólo en circunstancias específicas, como las siguientes: a. En aquellos casos donde las condiciones geológico-

estructurales sean particularmente adecuadas para aplicar esta técnica, por ejemplo cuando la estratificación del cuerpo de roca tiene diaclasamiento con buzamiento cercano a la vertical, y donde sea posible y relativamente fácil inducir el colapso simplemente excavando la base. Su aplicación en estos casos sin embargo requiere de mucho cuidado, porque si el bloque es muy inestable podría deslizarse prematuramente cuando aún se esté trabajando en el corte con grave riesgo para los trabajadores, o por otro lado, también podría ocurrir que el bloque no se desplome inmediatamente después del disparo quedándose “colgado en el talud”, en peligrosa condición de inestabilidad y de desprendimiento posterior.

b. En proyectos de corta duración o de menor envergadura,

donde no se justifique trabajos preparatorios de infraestructura, como accesos, carreteras, banqueo, etc. Este tipo de situación se presenta en algunas obras de ingeniería civil, como es el caso de las canteras temporales para obtención de pedrones y de ripio para obras viales, o las que se preparan para acumular gran volumen de material para relleno, que sería muy lento de obtener con banqueo convencional.

c. En proyectos de estabilización de taludes o de

mejoramiento de tierras en lugares donde el cuerpo de roca sea inestable y peligroso para alguna población, planta eléctrica, carretera, vía férrea, etc.

d. En aquellos casos donde es imposible ubicar los equipos

de perforación en la cima del cuerpo de roca para trabajar en forma convencional, debido a imposibilidad de acceso

por una topografía abrupta, por mucho riesgo, por elevados costos de infraestructura u otro impedimento.

e. En situaciones de emergencia para defensa civil, por

ejemplo cuando sea esencial desviar o bloquear temporalmente el curso de una riada o avalancha, en donde las condiciones geológicas y topográficas permitan el cierre de una quebrada en forma rápida.

B. Voladura por desplome con taladros de gran diámetro

horizontales (Large diameter horizontal shots) En este caso la roca al pie del cuerpo es rota y desplazada por medio del disparo de una serie de taladros horizontales de gran diámetro que producen el “corte”, induciendo luego al colapso del cuerpo de roca sobreyacente, en forma similar al caso anterior. Ambos métodos requieren de una cuidadosa evaluación del volumen total de roca a desprender, y de cuánto de ella realmente necesita ser volada de modo de que pueda inducir el desplome del resto del bloque “colgado”. Mientras que la fragmentación de la roca disparada en el área del corte puede resultar casi tal como fue planificada y calculada, la que procede del área superpuesta que no es influenciada directamente por el explosivo no puede ser anticipada, y su tamaño será determinado mayormente por la naturaleza del material y por su altura de caída. En el diseño de los disparos debe tenerse en cuenta el grado de fragmentación que será necesario lograr para garantizar la completa remoción de la base, ya que en voladura de colapso es absolutamente vital asegurarse que el pie será limpiamente cortado, más allá de toda posible duda, de otro modo el resultado puede ser el de una dramática situación de inestabilidad del frente de roca disparada.

EJEMPLOS DE VOLADURA DE COLAPSO EN CANTERAS

En condiciones geológicas favorables:

Estratos paralelos a la cara libre

En condiciones geológicas desfavorables:

Estratos perpendiculares a la cara libre

Corte Corte

CAPITULO 12

255

C. Túneles coyote, coyoteras o calambucos (Coyote

blasting, headings) Método especial basado en el disparo de una o más cargas explosivas concentradas, relativa-mente grandes, localizadas en la base del cuerpo de roca y cuyo posicionamiento esta dictado por la topografía local, las mismas que se conectan por medio de túneles de una sección transversal lo más pequeña posible (literalmente sólo lo suficientemente amplias como para permitir el acceso del perforista y su equipo). Estas voladuras también son aplicadas para remover grandes volúmenes de roca, o para efectuar cortes de ladera por desplome para obras viales, canales de irrigación, oleoductos, etc. cuando no es factible el banqueo convencional sea por consideraciones técnicas o económicas. Las voladuras coyote también producen gran cantidad de material sobredimensionado. Consiste en abrir pequeños túneles en la base del talud o de la colina que se quiere colapsar, perpendiculares a la cara libre y

de una sección transversal lo más pequeña posible, los que se rellenan con explosivo al granel hasta cierta parte de su longitud (tramo que se denomina “cámara de carga”) y que se sellan después herméticamente para ser finalmente disparadas en forma simultánea, por lo general con cordón detonante o con fulminantes eléctricos. El diseño más simple consiste en un túnel horizontal de pequeña sección y de una longitud de 0,60 a 0,75 veces de altura de la cara libre a volar, que en su fondo termine en un crucero a 90° formando una “T” en cuyos brazos (cámaras) se ubica al explosivo adecuadamente apilado, taponándose luego el túnel de acceso con tierra para confinar a la carga la que usualmente se estima mediante la “Regla de Hauser”.

Q = K x (B)3, por cámara Donde: Q : cantidad de carga explosiva, en kg. K : coeficiente, usualmente de 0,4 a 0,5 (para

calambucos chicos).

EJEMPLOS DE TRAZO DE PERFORACION PARA VOLADURA DE COLAPSO (Pared de buzamiento negativo, poco usual pero ideal para el desplome)

EJEMPLOS DE BLOQUEO DEL CURSO DE UN RIO CON CARGA DE COLAPSO

Frente

Techo

Piso

Vista frontal

Vista alzada

A´

A

A A´

Corte

1 1 1 2 3 4

1 1 1 2 2 3 3 4 4 5

1 1 1 2 2 3 3 4 4 5

Estratificación desfavorable

Río

CAPITULO 12

256

B : burden real, en m. Para calambucos de una sola cámara en “T” la altura de la cara de voladura no debe pasar de 30 m; si es mayor, el túnel de acceso tendrá que ser más profundo y requerirá de otros cruceros (cámaras) con carga explosiva, las que se espaciarán cada 5 a 10 m según el tipo de roca predominante. El túnel de acceso debe ser como mínimo de igual longitud que el burden real. Para el caso de túneles profundos además de los cruceros horizontales a nivel, se recomienda añadir un inclinado en “T”

paralelo a la cara libre mayor, que también se cargará con explosivos. Una vez que las cargas han sido acomodadas, los túneles deben ser cuidadosamente sellados con material inerte en la mayor parte de su longitud, cuidando de proteger muy bien los cables o el cordón detonante que transmitirán la iniciación a las cargas pues cualquier corte de ellos malogrará o anulará la voladura, siendo después muy difícil y peligroso el tratar de reconectarla, razón por la que usualmente se tiende dos o más troncales paralelas y separadas. Por seguridad los cordones o cables se introducen dentro de tubos rígidos que se cubren con el material de relleno.

DIAGRAMA DE CALAMBUCO O VOLADURA COYOTE

30 m

30 m

A. B.

Simple Múltiple

EJEMPLOS DE VOLADURA DE COLAPSO EN CANTERAS

Con taladros de pequeño diámetro Con taladros de gran diámetro

A. B.

CAPITULO 12

257

PARAMETROS PARA VOLADURAS COYOTE

W = R, donde W (longitud del túnel) es igual al burden, no debiendo ser ni menor que 1/3 ni mayor que 2/3 de altura del talud

Cresta

Piso

H R

W

A A´

A´

A

Cresta

Piso

R

Vista alzada Corte A – A´

Radio de acción de una voladura coyote con una cámara.

Radio de acción de una voladura coyote con dos cámaras espaciadas a igual distancia que el radio de influencia de cada cámara, donde R = W.

Vista alzada Corte A – A´

A B

K

R

K = R R = W Piso

Cresta

R R W W

MECANICA DEL DESPLAZAMIENTO EN VOLADURAS COYOTE

Piso

Fases:

A : Salida por disparo B : Desplome (caída libre del bloque superior)

A

B

AB

H

(0,6 a 0,75) H (1,5 a 2,0) H

Nue

va c

ara

libre

fron

tal

CAPITULO 12

258

VOLADURA DE LADERA DE UNA COLINA ELEVADA MEDIANTE VOLADURA COYOTE

Distribución de las líneas de encendido en un túnel coyote de dos cámaras

1 2 1

4 3 Cara libre

1. Cámaras con explosivo cebado 2. Tramos duplicados de cordón detonante

o de cables de disparo 3. Detonadores dobles para la iniciación del

cordón detonante 4. Línea primaria al explosivo, ubicado a

distancia mínima de seguridad

El espaciamiento entre cámaras debe ser no menor de 0,8 ni mayor que 1,3 de burden o de la profundidad del túnel. La profundidad del túnel, (profundidad de ubicación de la carga explosiva) debe ser no menor a 1/3 ni mayor a 2/3 de la altura del talud

A B C

Líneas al techo (C) o al piso (A y B)

Fierro V

Tubo

Cordón detonante

Detalles ampliados de la protección de líneas de disparo o de cordón detonante

PARAMETROS PARA VOLADURAS COYOTE

Arranque de material volado con dos cámaras espaciadas a igual distancia que el radio de influencia de cada cámara (1) y a doble distancia (2). En este caso, si la roca es competente, se colocará una carga adicional en el empate de la “T”, para facilitar la caída de la parte superior del corte

Vista alzada Vista alzada

A B A B

K K

R R R R

W W

CAPITULO 12

259

Ejemplo de voladura de coyote 1. Voladura múltiple Proyecto para corte por desplome de la ladera de una colina de roca volcánica para una obra vial, con voladura coyote de varias cargas. 2. Diseño Se proyecta abrir un túnel de acceso lateral que seguirá luego una dirección paralela a la cara frontal de la colina, en el que se practicarán cuatro cruceros (estocadas) de 3 m de longitud, perpendiculares a la cara libre, que servirán de cámaras de carga explosiva (C1 – C2 – C3 – C4). El cuerpo de roca tiene entre 50 y 60 m de altura. Los burdenes de las cargas a la cara libre serán de B1 = 10 m; B2 = 17 m; B3 = 17,5 m y B4 = 17 m. a. Se estima estos burden en razón de que con distancias

mayores a 20 m se requeriría mayor cantidad de explosivos, lo que daría como resultado muy fuerte vibración y proyección de fragmentos y por lo contrario con distancias menores a 10 m, se encampana un cuerpo demasiado pequeño como para justificar el trabajo preparatorio de excavación de túnel.

b. La longitud de los cruceros (cámaras) se estima en 3 m y

de distancias entre las mismas varía entre 10 y 15 m. c. La altura del corte, en relación con un burden máximo de

20 m sería de 1:3, obteniendo una altura de 60 m, pero se considera 50 m por seguridad.

d. Para mejor efecto de desplome se ha tenido en cuenta la

presencia de diaclasas casi verticales en el cuerpo de roca.

e. Teniendo en cuenta las características de la roca

(ejemplo: roca volcánica, seca, compacta pero fisurada,

sin necesidad de fragmentación específica), se decidió utilizar una Gelatina Especial 75 (como carga cebo), y Examon-P en sacos, en una proporción de 20% y 80% respectivamente.

f. La iniciación del disparo se efectuó simultáneamente sin

retardos para mayor efecto de desprendimiento, utilizando cordón detonante reforzado 10P en dos trocales paralelas iniciales con fulminante N° 8.

3. Cálculo de Cargas Cada carga se puede estimar empíricamente mediante la siguiente fórmula:

Q = a x b x (B)3

Donde: Q : carga expresada en kg. B : burden expresada en m. a : factor dependiente del tipo de explosivo utilizado. b : factor dependiente de la naturaleza de la roca. a x b : equivalente en este caso al factor K señalado en la

regla de Hauser. Por lo general la información en la cual se basan los valores para a y b es escasa y limitada. Para el ejemplo utilizaremos una tabla preparada por G. Berta, en la que los valores de "a" se refieren a explosivos promedios. Como se va a utilizar 20% de Gelatina Especial 75 y 80% de Examon, se considera preponderante el valor de este último en la tabla, y suponiendo que las características promedio de la roca la clasifican como suave, tendríamos que les corresponden los siguientes valores: a = 0,24 y b = 2. Luego: a x b = 0,48 basándose en cálculos las cargas por cámara y el consumo total del explosivo.

CARGA (Cámara)

B (m)

B3

(m3) Q = a x b x B3

(kg)

Q Redondeado (kg)

C1 10 1 000 0,48 x 1 000 = 480 500

C2 17 4 913 0,48 x 4 913 = 2 358 2 350

C3 17,5 5 359 0,48 x 5 359 = 2 572 2 550

C4 17 4 913 0,48 x 4 913 = 2 358 2 350

Carga Total (kg) 7 750

VOLADURA DE LADERA DE UNA COLINA ELEVADA MEDIANTE VOLADURA COYOTE

Voladura de ladera de una colina elevada mediante coyotera, apoyada con taladros de banqueo en la cresta. Altura de corte mayor que la relación 1:3 respecto al burden (o del túnel de acceso)

Carga

H

R

W

CAPITULO 12

260

Se carga primero la cámara C4 y al final la C1, sellando el acceso y cada carga con material de relleno, usualmente tierra en sacos. Por seguridad el tramo de ingreso a la bocamina se sella con material de relleno y cemento de fraguado rápido (Sika u otro similar). Las cuatro cargas se empalman una a otra con dos vías independientes de cordón detonante 10P insertado dentro de tubos rígidos para protegerlo de cualquier daño o esfuerzo mecánico. Los dos extremos de las troncales de cordón se unen con cinta, envolviendo a un par de fulminantes de arranque instantáneo (eléctricos o convencionales, según criterio). El disparador debe ubicarse en la distancia límite de seguridad, debidamente protegido. El tiro debe ser instantáneo. Otros criterios dicen que la carga se calcula sobre la base del tonelaje en el “Cuadro del área del disparo”, que es el volumen

del prisma de roca limitado por planos verticales que pasan a través de los aleros posteriores, por ambos extremos de los cruceros y por el frente, limitado por el piso y la cresta del corte. La cantidad de carga explosiva debe variarse de acuerdo al tipo de roca y al trazo de la coyotera. Deberá ser mayor para trazos con la entrada larga y aleros pequeños y menor para una entrada corta y aleros grandes, es decir a entrada más profunda en proporción a la cara, mayor requerimiento de carga. 4. Distribución Para mejor resultado la carga deberá distribuirse uniformemente. Por conveniencia éstas se colocan con una distancia entre 6,5 a 8 m entre centros, y con una distancia no mayor a 4 m con el eje del túnel para lograr un buen confinamiento y evitar un reventón o soplo a través de la entrada.

5. Explosivo Por su baja sensibilidad y excelente performance en el empuje de la roca, se recomienda el Examon. Si se presenta agua en cantidad considerable en las cámaras, o si la exposición del explosivo al agua va a ser prolongada, se recomienda el empleo de emulsión como Slurrex-AP. En este caso por su mayor potencia relativa, presión de detonación y velocidad, se cargará en menor cantidad que con Examon.

6. Confinamiento Para asegurar el confinamiento, la carga explosiva deberá ocupar por lo menos las dos terceras partes de la sección del crucero o cámara, y estar sellada en su frente libre por un grueso tabique, preferentemente de sacos de tierra o arena.

DIAGRAMA DE DISTRIBUSION DE LAS CARGAS

Burdenes: B1 : 10 m B2 : 17 m B3 : 17,5 m B4 : 17 m

Piso

A A´

H = 50 m

R = B

CAPITULO 12

261