área se refiere al área de la sección transversal de influencia de la carga (o sea, el espaciamiento por la altura del banco). La selección de la combinación de la densidad de carga y el espaciamiento es importante para lograr una pared final de alta calidad. Los requerimientos de perforación se pueden reducir usando una densidad de carga más alta pero a expensas de aumentar el daño de la roca detrás de la tronadura. La fig. 6.5 muestra contornos de daños calculados alrededor de los hoyos para diferentes densidades de carga.
Los métodos más comunes para reducir la densidad de carguío en los hoyos son: las cargas desacopladas lateralmente (diámetro de carga menor que el diámetro del hoyo), tacos intermedios de aire, explosivos de baja densidad formados por mezcla de explosivos con material inerte tales como poliestireno, sal, nitrato de sodio, etc.
En las tronaduras de contorno, tan importante como la selección de la densidad de carga correcta de los hoyos en los hoyos del contorno, es la densidad de carga de los hoyos adyacentes a los del contorno. El explosivo acoplado por completo en hoyos colocados muy próximos a los cargados con carga liviana, producirá un daño que se extiende detrás de los hoyos del contorno, como se indica en la fig. 6.6. La apariencia de las caras después de tronadura indicará si la tronadura de contorno no fue exitosa, pero la falla real puede estar en los hoyos adyacentes. Será frecuentemente necesario además ajustar la densidad de carga en los hoyos adyacentes a los del contorno.
6.4.2 GUIAS PARA EL DISEÑO.
Como las caras inclinadas son más estables que las verticales, es mejor, a menudo, inclinar las caras finales en las tronaduras de contorno que se realizan en operaciones de superficie.
La práctica de pasaduras debe evitarse en las tronaduras de contorno, ya que reduce la estabilidad de la cara inmediata al piso.
El grado de desacoplamiento más efectivo parece ser con cargas con un diámetro entre un tercio a la mitad del diámetro del hoyo. Un desacoplamiento mayor se puede lograr usando cartuchos a diferentes espaciamiento. Para ayudar a calcular el espaciamiento de cartuchos Sc, requerido para
lograr un grado específico de desacoplamiento, se puede usarla siguiente fórmula:
L
R
d
w
S
c h c−
Π
=
*
*
*
4
2ρ
(81)Donde w es el peso del cartucho (Kg),
ρ
es la densidad del explosivo en el cartucho (gr./cc), dhes el diámetro del cartucho (m), Rc es la relación de acoplamiento deseada y L es el largo de los
cartuchos usados (m).
En terrenos muy débiles, los hoyos del perímetro con taco pueden crear cráteres, excesivo daño en el collar del hoyo, especialmente si la relación de acoplamiento es relativamente alta. En estos casos, puede ser mejor dejar los hoyos sin taco. Por lo general, el taco se coloca a una longitud aproximada de 15 veces el diámetro del hoyo.
Buenas estimaciones para el burden B y espaciamiento S para las tronaduras suaves y recortes se pueden obtener de:
k
79
B
S
=0.8
(83)Donde k es el factor de carga diseñado (kg./m3) y
γ
es la concentración lineal de carga (kg./m).Para túneles, los valores típicos de k varían entre 0.5 a 0.75 kg./m3 y para operaciones de superficie, desde 0.3 a 0.6 kg./m3.
Buenas estimaciones de espaciamiento para precorte se obtienen de:
p
S
=
γ
(84)Donde p es la concentración de carga de la sección transversal a través del diseño (kg./m2, donde el área es igual al espaciamiento por la altura del banco) y
γ
es la concentración lineal de carga a lo largo del hoyo (kg./m).En precortes en superficie, los valores normales de p están en el rango de 0.3 a 0.7 kg./m2 y para
aplicaciones subterráneas desde 0.5 a 1 kg./m2.
Workman y Calder (1991) y Barnes (1988), usan la siguiente ecuación para estimar el espaciamiento S de los hoyos de precorte con hoyos grandes, aplicada a las minas de carbón de superficie, basada en la resistencia a la tensión T de la roca involucrada:
(
)
T
T
P
d
S
=
b+
* (85)Donde d es el diámetro del hoyo, P*b es la presión de hoyo desacoplada.
Debido a que el desempeño del precorte es muy dependiente de la exactitud de la perforación, la longitud de los hoyos se debe limitar a aproximadamente 150 diámetros de hoyo, por lo que se debe poner especial atención a la exactitud de la perforación.
6.4.3 DISTANCIA MINIMA.
Cuando se estima la distancia mínima entre los hoyos del perímetro y la próxima fila de hoyos se debe considerar el efecto de la dilatación de fracturas debido al levantamiento vertical, especialmente en operaciones de tronaduras en bancos de gran tamaño. Bajo un alto grado de fijación, las cargas de grandes diámetros en las filas posteriores pueden producir cráteres extensos creando una zona de levantamiento vertical que se puede extender hacia atrás a distancias mayores que la altura del banco.
Llega a ser muy importante al diseñar tronaduras de contorno asegurarse que el grado de fijación de las cargas no aumente, como resultado de reducirse la densidad de carga en los hoyos. Una carga pequeña, sobre confinada, con tacos de aire por ejemplo, puede crear más daño a través de la dilatación de fracturas que con una carga grande, completamente acoplada con un bajo grado de fijación. El requerimiento primario en las tronaduras de contorno es usar una densidad de carga reducida, con una buena distribución de carga y esto no requiere necesariamente una reducción del factor de carga.