UNIVERSIDAD A LAS P ERUANAS FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS VOLADURA DE ROCAS SÍLABO 1. DATOS GENERALES: CARRERA PROFESIONAL PROFESION AL CÓDIGO CARRERA PRO. ASIGNATURA CÓDIGO DE ASIGNATURA Nº DE HORAS TOTALES Nº DE HORAS TEORÍA Nº DE HORAS PRÁCTICA Nº DE CRÉDITOS CICLO PRE-REQUISITO PRE-REQUISI TO
: : : : : : : : : :
TIPO DE CURSO DURACIÓN DEL CURSO CURSO REGULAR EXAMEN SUSTITUTORIO SUSTITUTORI O
: : : :
INGENIERÍA INGENIERÍ A DE MINAS 32 VOLADURA DE ROCAS 32-501 4 HORAS SEMANALES 2 HORA SEMANALES 2 HORAS SEMANALES 3 CRÉDITOS POR CICLO IX CICLO MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL SUPERFICI AL 32-409 / MECÁNICA DE ROCAS II 32-410 OBLIGATORIO 18 SEMANAS EN TOTAL 17 SEMANAS 1 SEMANA
2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Se estudiara en primer lugar la parte teórica y la praxiologìa de la físicoquímica de las mezclas explosivas comerciales más usadas en la minería tales como: Pólvora negra, Dinamita, AN/FO, AL/AN/FO, S/AN/FO, Slurries, emulsiones, AN/FOS pesados y AN/CO.
Asimismo, se calculara los parámetros de detonación y explosión de cualquier mezcla explosiva comercial, usando la teoría termo-hidrodinàmica, modelizaciòn matemática de la voladura de rocas, etc.
3. OBJETIVO Dar a conocer la más moderna ciencia y tecnología existente a nivel mundial en Perforación y Voladura de Rocas, tanto para minería subterránea como superficial; de tal manera que para este tercer milenio el nuevo ingeniero de minas tenga conceptos precisos y concisos acerca de los principales factores aleatorios que tienen una influencia determinante en los resultados de un disparo primario. Otro de los principales objetivos del curso es investigar, analizar y discutir las principales propiedades y características de las mezclas explosivas comerciales mas usadas en la minería y de los respectivos accesorios de voladura. Lo mismo que las características geomecánicas de las rocas y la Inter. relación de dichas variables estocásticas de tal manera de estar en condiciones de planificar, diseñar, simular, monitorear, controlar y evaluar los resultados técnicos-económicos-ecológicos de una voladura de rocas. También, se debe mencionar que uno de los objetivos fundamentales del presente curso es que todos los asistentes al mismo, entiendan claramente el proceso del fracturamiento de rocas desde el punto de vista de eventos y que dicho proceso debe ser considerado (estocástico-adiabático). Asimismo se analizaran y discutirán los diversos modelos matemáticos postulados por varios investigadores para calcular el Burden (B). Otro, de los objetivos del curso es que los asistentes al mismo, entiendan conceptualmente las técnicas de voladura controlada más usadas a nivel mundial. 4. CONTENIDO ANALÍTICO SEMANA 1 Capítulo I: Accesorios de voladura 1.1 Introducción 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
SEMANA 2 Capítulo II: Ingeniería de explosivos. 2.1 Introducción. 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 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. SEMANA 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, SEMANA 4 Capitulo III: Teoría Termohidrodinámica. 3.1 Introducción 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 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., etc. SEMANA 5 Capítulo IV: Balance de Oxigeno (OB). 4.1 Introducción 4.2 Definición 4.3 Calculo del balance del oxigeno (OB) de una mezcla explosiva comercial, cuya composición porcentual es conocida:
4.3.1 Calculo del calor de explosión (Q 3) Q3 = HP – HR (KCAL/KG). 4.4 Problemas de aplicación. SEMANA 6 Capitulo V: Perforación. 5.1 Definición. 5.2 Eficiencia en perforación. 5.2.1 Factores que influencian la perforación 5.3 Parámetros de rendimiento 5.4 Rango de penetración (PR) SEMANA 7 Capitulo VI: Perforación a Percusión 6.1 Tipos de perforación a percusión 6.2 Limpieza de taladros 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 6.7 Aplicaciones prácticas. SEMANA 8 EXAMEN PARCIAL SEMANA 9 Capitulo VII: Perforación Rotativa 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 costo de la perforación rotativa SEMANA 10 Capitulo VIII: Propiedades Físico-Mecánicas de las Rocas que tienen una influencia Determinante en los Resultados de un Disparo Primario. 8.1 Introducción
8.2 Principales propiedades geomecánicas 8.2.1 Resistencia comprensiva uniaxial (S C). 8.2.2 Resistencia a la tensión (St). 8.2.3 Modulo de elasticidad de Young (E). 8.2.4 Relación de Poisson ( ). 8.3 Velocidad de la onda longitudinal (LWV). 8.4 Velocidad de la onda de corte (S WV) 8.5 Densidad (R) 8.6 RQD, 8.7 RMRS 8.8 Q de Barton, etc., etc. SEMANA 11 Capitulo IX: Análisis, revisión y discusión de los principales modelos matemáticos, postulados para calcular el burden (B). 9.1 Introducción 9.2 Diseño de Disparos primarios para Minería superficial 9.2.1 Modelo Postulado por Ash, 9.2.2 Modelo Postulado por Pearse, SEMANA 12 9.3 Diseño de disparos primarios 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 equivalente ( ) 9.8 Corte quemado 9.9 Corte coromant, etc. 9.10 Problemas de aplicación SEMANA 13 Capítulo X: Índices de Volabilidad. 10.1 Introducción 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. SEMANA 14 Capítulo XI: Proceso de Fracturamiento de Rocas 11.1 Definición 11.2 Evolución de los conceptos del proceso de fracturamiento de rocas 11.3 Etapas del proceso del fracturamiento de rocas
11.4 Descripción, análisis y discusión: Escuela Americana Vs. Escuela Europea. SEMANA 15 Capítulo XII: Voladura Controlada. 12.1 Introducción 12.2 Definición. 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 SEMANA 16 EXAMEN FINAL SEMANA 17 EXAMEN SUSTITUTORIO 5. EVALUACION Corresponde al Sistema de Evaluación Examen Parcial (EP) Examen Final (EF) Promedio de Practicas
“G”.
: : :
30% 30% 40%
PF= 0,40 PP+0,30EF+0,30EF Los alumnos desaprobados con PF ≥ 06,1, tendrán opción a un Examen
Sustitutorio (ES), el cual reemplazara al EP o EF (Nota más baja).
6. BIBLIOGRAFÍA 1.
Cook M. “The Science of High Explosives”
N, Y, 1971. 2. 3.
Agreda, C. “Modelizaciòn Matemáticas de la Voladura de Rocas” Lima-Perú, 1994 Agreda, C. “Voladura Controlada”Teoría y Aplicaciones
Lima-Perú, Dic. 2002 4.
Agreda, C. “La Teoría de la Conminucion Aplicada a la Voladura de Rocas”
Volumen I Lima-Perú, Dic. 2006
