SÍLABO DEL CURSO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA
I. INFORMACIÓN GENERAL
1.1 Facultad Ingeniería
1.2 Carrera Profesional Ingeniería de Minas 1.3 Departamento ---
1.4 Requisito Mecánica de Rocas I
1.5 Periodo Lectivo 2014-1
1.6 Ciclo de Estudios 7
1.7 Inicio – Término 24 de marzo 2014 – 19 de julio de 2014 1.8 Extensión Horaria 08 horas (06 HC – 02 HNP)
1.9 Créditos 4
II. SUMILLA
El presente curso es de carácter teórico y es el cuarto curso enlace de investigación, está orientado a lograr que el estudiante de Ingeniería Minas manejen los conocimientos básicos sobre los sistemas de perforación en rocas, los tipos de explosivos y accesorios disponibles y las variables que intervienen en el diseño de las voladuras; de igual manera, desarrolla su responsabilidad, sentido social y ambiental para el mejor uso y aprovechamiento de la minería. Temas principales: las perforaciones en las actividades mineras, el sistema de perforación, programa de perforaciones, registro del testigo, tipos de perforadoras, comparación de costos de perforación, guía ambiental para las campañas de perforación.
III. LOGRO DEL CURSO
Al finalizar el curso, el estudiante elabora un informe técnico descriptivo, considerando los conceptos básicos de ejecución y control de una operación de perforación y voladura de roca, las técnicas y uso de los equipos de perforación y sus accesorios; con base a criterios básicos para los diseños de voladura y posteriormente su aplicación y los efectos que ocasiona.
Nombre de Unidad I: Accesorios de Voladura, Ingeniería de Explosivos y la Teoría Termohidrodinámica.
Logro de Unidad: Al concluir la primera unidad, el estudiante elabora un informe técnico, aplicando información de Voladura sobre los Criterios de diseño empleados para la Ingeniería de Explosivos; demostrando aplicabilidad de las normas vigentes de la Teoría Termohidrodinámica, con claridad, precisión y exactitud en el cálculo.
Semana
Contenidos
Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Criterios de evaluación Horas Presenciales Horas No Presenciales
1 1.1 Introducción a Accesorios de Voladura 1.2 Definición 1.3 Accesorios de voladura para minería subterránea 1.4 Accesorios de voladura para minería superficial 1.5 Definición y características de los diferentes accesorios de voladura 1.5.1 Mecha de seguridad 1.5.2 Mecha rápida 1.5.3 Conectores 1.5.4 Fulminantes comunes (B. C.) 1.5.5 Fulminantes eléctricos de retardo (D. E. B. C.) 1.5.6 Nonel 1.5.7 Fanel 1.5.8 Cordón detonante 1.5.9 Booster convencional, aluminizado 1.5.10 Fulminantes electrónicos - Revisa el contenido del sílabo y realiza preguntas para aclarar sus dudas.
- Selecciona tema
para investigación - Brinda opiniones sobre
la explicación de los accesorios de voladura que se emplean en las estructuras del macizo rocoso.
- Lee noticias sobre minería. - Elabora resúmenes para incluirlos en informe. - Revisa presentación en Power Point correspondiente al capítulo. - Formula resúmenes y cuadros de los textos y PTT leídos. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Presenta resúmenes con orden, coherencia y organización de las ideas. 2 2.1 Introducción a la Ingeniería de Explosivos 2.2 Definición de una mezcla explosiva comercial. 2.3 Factores que influencian los resultados de un disparo. 2.4 Desarrollo histórico de las mezclas explosivas comerciales 2.5 Mezclas - Resuelve cuestionario de comprensión de lectura al inicio de la clase.
- Lee y analiza temas sobre la Ingeniería de los explosivos, argumentando de manera oral. - Elabora un organizador sobre cómo se recolecta la información de campo y su posterior - Analiza presentación en Power Point correspondiente al capítulo. - Elabora organizadores de los textos leídos
- Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Presenta organizadore s jerarquizand o ideas con orden y coherencia
explosivas comerciales mas usadas en minería a nivel mundial: 2.5.1 Pólvora Negra, 2.5.2 Dinamitas, 2.5.2.1 Dinamitas puras 2.5.2.2 Dinamitas gelatinosas 2.5.2.3 Dinamitas amoniacales 2.5.2.4 Dinamitas gelatinosas amoniacales 2.5.3 SLURRIES, 2.5.4 EMULSIONES y 2.5.5 AN/FOS pesados. interpretación. 3 2.2.1 Agentes de voladura secos: 2.2.1.1 Definición 2.2.1.2 AN/FO, 2.2.1.3 AL/AN/FO, 2.2.1.4 S/AN/FO, 2.2.1.5 AN/CO, - Analiza interrogantes de lectura al inicio de la clase.
- Comenta sobre riesgos en el diseño de agentes de voladura secos.
- Formula cuadros y gráficos sobre el tema desarrollado - Lee presentación en Power Point correspondiente a la clase. - Formula resúmenes. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Presenta resúmenes y organizadore s con base a las ideas principales y claridad en sus ideas. 4 3.1 Introducción a la Teoría Termohidrodinámica . 3.2 Ecuación de estado 3.3 Termoquímica 3.4 Termodinámica 3.5 Desarrollo de las formulas y algoritmos para calcular los parámetros de detonación y explosión de cualquier mezcla explosiva comercial. 3.6 Desarrollo de algunos softwares para calcular los parámetros de detonación y explosión de cualquier mezcla - Analiza lecturas y elabora resúmenes básicos. - Expone resultados de su investigación sobre el Estudio de de la Teoría Termohidrodinámica - Lee noticias sobre
Termoquímica y Termodinámica.
- Formula informe técnico incluyendo datos obtenidos a los largo de las cuatro semanas - Presenta avance de investigación - Lee presentación en Power Point correspondiente a la clase. - Formula cuadro sinóptico de las lecturas y PPT y los incluye en su informe técnico. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Sustenta informe técnico con claridad, dominio del tema y análisis crítico.
explosiva comercial. 3.6.1 Mezclas explosivas comerciales óptimas 3.7 Discusión general. 3.8 La composición química de los explosivos, ecuaciones estequiomètricas, ingredientes de las mezclas explosivas comerciales. 3.8.1 Oxidantes y combustibles etc.
Evaluación T1: Intervenciones Orales (20%)+Práctica calificada (40%)+ Informe técnico (40%) Nombre de Unidad II: Balance de Oxígeno (OB) e Introducción a la Perforación a Percusión
Logro de Unidad: Al finalizar la unidad II, el estudiante realiza un informe descriptivo; tomando coma base el Balance de Oxígeno e Introducción a la Perforación a Percusión; presentando de acuerdo a la normatividad internacional vigente, con ejemplo de caso real, conclusiones y recomendaciones técnicas
Semana
Contenidos
Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Criterios de evaluación Horas Presenciales Horas No Presenciales
5
4.1 Introducción al Balance de Oxígeno 4.2 Definición 4.3 Cálculo del balance del oxígeno (OB) de una mezcla explosiva comercial, cuya composición porcentual es conocida: 4.3.1 Calculo del calor de explosión (Q3) Q3 = HP – HR (KCAL/KG). - Expone análisis de comprensión de lectura al inicio de la clase. - Formula cuadros y resúmenes sobre Balance de Oxígeno de una mezcla explosiva comercial. - Investiga sobre Cálculos de Oxígeno y Calor de Explosivos alternativos formulando organizadores. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Presenta resúmenes con base a las ideas principales, orden y coherencia. 6 5.1 Definición de Perforación 5.2 Eficiencia en perforación. 5.2.1 Factores que influencian la perforación 5.3 Parámetros de rendimiento 5.4 Rango de penetración (PR) - Analiza textos e identifica datos relevantes. - Explica sobre Parámetros de Perforación. - Formula cuadros y resúmenes - Investiga sobre Perforación y rendimiento. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Sustenta cuadros con precisión y análisis técnico. 7 6.1 Tipos de perforación a percusión 6.2 Limpieza de taladros - Explica organizadores de comprensión de lectura al inicio de la clase. - Analiza y elabora - Formula cuadros y resúmenes de lecturas y concluye informe descriptivo. - Aula virtual - Texto - Diapositiv as - Separata, - Resuelve ejercicios con precisión y objetividad.
6.3 Procedimientos de selección 6.4 Partes físicas de una perforadora a percusión 6.5 Desarrollo de la ecuación de la perforación a percusión 6.6 Calculo del costo de la perforación a percusión
resúmenes sobre tipos de perforación a percusión sometidas en el macizo rocoso. - Resuelve ejercicios y casos propuestos - Presenta avance de informe descriptivo de la unidad - Sustenta informe descriptivo con claridad, dominio del tema y análisis crítico. 8 6.7 Aplicaciones prácticas. - Presenta y sustenta informe de una aplicación práctica del Diseño de Perforación en el macizo rocoso. - Presenta resultados de investigación - Formula cuadros y organizadores de las lecturas. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Explica organizadore s con precisión y dominio del tema. EVALUACIÓN PARCIAL
Nombre de Unidad III: Perforación Rotativa, Propiedades Físico-Mecánicas de las Rocas que tienen una influencia Determinante en los Resultados de un Disparo Primario; análisis, revisión y discusión de los principales modelos matemáticos, postulados para calcular el burden (B).
Logro de Unidad: Al concluir la tercera unidad, el estudiante realiza un informe técnico, a partir del análisis de datos y conceptos sobre la Perforación Rotativa; con claridad, precisión y sustento teórico técnico.
Semana
Contenidos
Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Criterios de evaluación Horas Presenciales Horas No Presenciales
9 7.1 Principios de la energía de operación 7.2 Acción cortante 7.3 Limpieza de los taladros 7.4 Brocas 7.5 Peso de la fuerza de avance 7.6 Estadísticas 7.7 Velocidad de rotación 7.7.1 Rotación 7.7.2 Caballos de fuerza (HP) 7.8 Circulación de aire 7.9 Selección del tamaño 7.10 Rendimiento de la perforación rotativa 7.11 Desarrollo de la ecuación de la perforación rotativa 7.12 Calculo del - Analiza textos e identifica datos relevantes. - Explica resultados de comprensión de lectura al inicio de la clase. - Formula organizadores sobre definición de la Perforación Rotativa. - Resuelve ejercicios y casos propuestos - Investiga sobre el impacto de la perforación generados alrededor de los suelos.
- Aula virtual - Texto - Diapositiv as - Separata, - Presenta organizadore s con base a jerarquía de ideas, orden y coherencia. - Resuelve ejercicios con precisión y objetividad
costo de la perforación rotativa 10 8.1 Introducción a las Propiedades Físico-Mecánicas de las Rocas que tienen una influencia Determinante en los Resultados de un Disparo Primario 8.2 Principales propiedades geomecánicas 8.2.1 Resistencia comprensiva uniaxial (SC). 8.2.2 Resistencia a la tensión (St). 8.2.3 Modulo de elasticidad de Young (E). 8.2.4 Relación de Poisson (ρ). 8.3 Velocidad de la onda longitudinal (LWV). 8.4 Velocidad de la onda de corte (SWV) 8.5 Densidad (ρR) 8.6 RQD, 8.7 RMRS 8.8 Q de Barton, etc. - Analiza textos e identifica datos relevantes. - Presenta y sustenta informe de una aplicación práctica de Propiedades Físico-Mecánicas de las Rocas que tienen una influencia Determinante en los Resultados de un Disparo Primario. - Resuelve ejercicios y casos propuestos - Presenta avance de artículo científico - Formula cuadros y organizadores de las lecturas. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Explica organizador es con precisión y dominio del tema. - Resuelve ejercicios con precisión y objetividad 11 9.1 Introducción al análisis, revisión y discusión de los principales modelos matemáticos, postulados para calcular el burden (B) 9.2 Diseño de Disparos primarios para Minería superficial 9.2.1 Modelo Postulado por Ash, 9.2.2 Modelo Postulado por Pearse, - Explica organizadores de comprensión de lectura al inicio de la clase. - Analiza y elabora resúmenes sobre el análisis, revisión y discusión de los principales modelos matemáticos, postulados para calcular el burden (B). - Resuelve ejercicios y casos propuestos - Formula organizadores de los textos investigados sobre disparos primarios para minería superficial. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Resuelve ejercicios con precisión y objetividad 12 9.3 Diseño de disparos primarios - Analiza textos e identifica datos
Explica sobre los diversos cortes que se
- Aula virtual
- Resuelve ejercicios
para minería subterránea. 9.3.1 Introducción 9.4 Modelo Postulado por Langerfors, 9.5 Modelo Postulado por Hagan, Holmberg, etc., etc. 9.6 Cortes 9.6.1 Cortes con taladros angulares 9.6.2 Cotes con taladros paralelos 9.7 Taladro vacío 9.8 Corte quemado 9.9 Corte coromant, etc. 9.10 Problemas de aplicación relevantes. - Expone análisis de comprensión de lectura - Formula cuadros y resúmenes sobre disparos primarios para minería subterránea - Resuelve ejercicios y
casos propuestos - Presenta avance de
artículo científico
realizan con taladros. - Texto - Diapositiv as - Separata, con precisión y objetividad - Presenta esquema con orden y precisión en los resultados
Evaluación T2: Intervenciones Orales (20%)+Práctica calificada (40%)+ Informes técnicos(40%)
Nombre de Unidad IV: Índices de Volabilidad, Proceso de Fracturamiento de Rocas y Voladura Controlada. Logro de Unidad: Al concluir la cuarta unidad, el estudiante realiza un informe técnico, a partir del análisis de los índices de volabilidad y los procesos de fracturamiento; con claridad, precisión y sustento teórico técnico.
Semana
Contenidos
Saberes Básicos Actividades de Aprendizaje Recursos Criterios de evaluación Horas Presenciales Horas No Presenciales
13 10.1 Introducción a los índices de Volabilidad. 10.2 Índices de volabilidad de Ash 10.3 Índice de volubilidad de Lillys 10.4 Índice de volabilidad de Afrouz 10.5 Índice de volabilidad de V. Borquez, etc. - Analiza textos e identifica datos relevantes. - Entiende la importancia del diseño de los métodos de monitoreo y de instrumentación en los índices de volabilidad. - Resuelve ejercicios y casos propuestos
Investiga sobre métodos de monitoreo e instrumentación. - Aula virtual - textos - Diapositiv as - Separata, - Presenta cuadros con orden y precisión en los resultados - Resuelve ejercicios con precisión y objetividad 14 11.1 Definición de los Proceso de Fracturamiento de Rocas 11.2 Evolución de los conceptos del proceso de fracturamiento de rocas 11.3 Etapas del proceso del fracturamiento de rocas - Analiza textos e identifica datos relevantes - Explica la importancia de la información proveniente de un programa de monitoreo en los procesos de fracturamiento de roca. - Investiga sobre el comportamiento de las Etapas del proceso del fracturamiento de rocas . - Aula virtual Diapositiv as - Separata, - Sustenta resultados con base a principios y teorías.
V. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS
Para el logro de los objetivos, el curso se desarrollará aplicando metodología activa. Bajo esta perspectiva el alumno es el protagonista principal de su aprendizaje y el profesor el facilitador.
• Aprendizaje basado en problemas.
• Retroalimentación constante durante todas las actividades.
• Participación activa de los estudiantes en forma individual y grupal en el desarrollo de problemas.
• Metodología colaborativa (rompecabezas entre otros). VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CURSO
El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente: 11.4 Descripción, análisis y discusión: Escuela Americana Vs. Escuela 15 12.1 Introducción a la Voladura Controlada 12.2 Definición de Voladura Controlada 12.3 Análisis y discusión de las principales técnicas de voladura controlada. 12.3.1 Perforación en Línea. 12.3.2 Pre-corte, 12.3.3 Recorte. 12.3.4 Voladura lisa. 12.3.5 Voladura amortiguada. 12.3.6 Voladura suave, etc., etc. 12.4 Problemas de aplicación
- Presenta y sustenta informe de una aplicación práctica del monitoreo e instrumentación de voladura controlada
- Publica informe en aula virtual. - Aula virtual - Textos - Diapositiv as - Separata, - Argumenta conclusiones de informe con sustento técnico, orden y objetividad
Evaluación T3:Artículo científico (60%)+ Informe técnico (40%)
16 EVALUACIÓN FINAL: sustenta informe técnico descriptivo (resultado del logro del curso) 17 EVALUACIÓN SUSTITUTORIA
ESPECIFICACIÓN DE ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN CONTINUA EN EL CURSO
T Descripción Semana
T1
Intervenciones Orales (20%)+Práctica calificada (40%)+ Informes (40%). La práctica calificada se aplicará, en la misma fecha para todos los grupos, mediante una prueba escrita.
04
T2
Intervenciones Orales (20%)+Práctica calificada (40%)+ Informes (40%). La práctica calificada se aplicará, en la misma fecha para todos los grupos, mediante una prueba escrita.
L o s
Los pesos ponderados de los resultados de evaluación continua son los siguientes:
EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL
T1 20 2,4
T2 35 4,2
T3 45 5,4
TOTAL 100% 12
Los pesos ponderados de los resultados de evaluación son los siguientes:
EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL
PARCIAL 20 4
CONTINUA (Ts) 60 12
FINAL 20 4
TOTAL 100% 20
Eventos UPN – Live (dirigido a docentes y estudiantes)
EVENTO FECHA
World Leadership Forum (México) 09 y 10 de abril World Innovation Forum (New York) 04 y 05 de junio World Business Forum (New York) 07 y 08 de octubre
VII. BIBLIOGRAFÍA
1. Bibliografía Básica
N° CÓDIGO AUTOR TITULO AÑO
1 624.1526 LOPE/M López Jimeno, Carlos Manual de Perforación y voladura de rocas 2 622.26 LOPE López Jimeno, Carlos. Manual de voladuras en túneles / 2. Bibliografía Complementaria
N° CÓDIGO AUTOR TITULO AÑO
1 López Manual De Sondeos
Técnicas De Perforación 2006 2 Vv/aa Manual De Sondeos Volumen 1 Tecnología De Perforación 2006 3 Agreda, C La Teoría de la Conminucion Aplicada a 2006 T3
Intervenciones Orales (20%)+Práctica calificada (40%)+ Informes (40%). La práctica calificada se aplicará, en la misma fecha para todos los grupos, mediante una prueba escrita.
la Voladura de Rocas VIII. ANEXOS
Competencias Generales UPN
Competencias Descripción
1. Liderazgo
Inspira confianza en un grupo, lo guía hacia el logro de una visión compartida y genera en ese proceso desarrollo personal y social.
2. Trabajo en Equipo
Trabaja en cooperación con otros de manera coordinada, supera conflictos y utiliza sus habilidades en favor de objetivos comunes.
3. Comunicación Efectiva
Intercambia información a través de diversas formas de expresión y asegura la comprensión mutua del mensaje.
4. Responsabilidad Social
Asegura que sus acciones producirán un impacto general positivo en la sociedad y en la promoción y protección de los derechos humanos.
5. Pensamiento Crítico
Analiza e Interpreta, en contextos específicos, argumentos o proposiciones. Evalúa y argumenta juicios de valor.
6. Aprendizaje Autónomo
Busca, identifica, evalúa, extrae y utiliza eficazmente información contenida en diferentes fuentes para satisfacer una necesidad personal de nuevo conocimiento.
7. Capacidad para Resolver Problemas
Reconoce y comprende un problema, diseña e implementa un proceso de solución y evalúa su impacto.
8. Emprendimiento Transforma ideas en oportunidades y acciones concretas de creación de valor para la organización y la sociedad.