FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS VOLADURA DE ROCAS SÍLABO

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1 SÍLABO 1. DATOS GENERALES: CARRERA PROFESIONAL : INGENIERÍA DE MINAS CÓDIGO CARRERA PRO. : 32 ASIGNATURA : CÓDIGO DE ASIGNATURA : Nº DE HORAS TOTALES : 4 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS TEORÍA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS PRÁCTICA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE CRÉDITOS : 3 CRÉDITOS POR CICLO CICLO : IX CICLO PRE-REQUISITO : MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL MECÁNICA DE ROCAS II TIPO DE CURSO : OBLIGATORIO DURACIÓN DEL CURSO : 18 SEMANAS EN TOTAL CURSO REGULAR : 17 SEMANAS EXAMEN SUSTITUTORIO : 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 termohidrodinàmica, 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

2 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 (estocásticoadiabático). 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 Mecha de seguridad Mecha rápida Conectores Fulminantes comunes (B. C.) Fulminantes eléctricos de retardo (D. E. B. C.) Nonel Fanel Cordón detonante Booster convencional, aluminizado

3 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: Pólvora Negra, Dinamitas, Dinamitas puras Dinamitas gelatinosas Dinamitas amoniacales Dinamitas gelatinosas amoniacales SLURRIES, EMULSIONES y AN/FOS pesados. SEMANA Agentes de voladura secos: Definición AN/FO, AL/AN/FO, S/AN/FO, 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 Mezclas explosivas comerciales óptimas 3.7 Discusión general.

4 3.8 La composición química de los explosivos, ecuaciones estequiomètricas, ingredientes de las mezclas explosivas comerciales 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: Calculo del calor de explosión (Q 3 ) Q 3 = HP HR (KCAL/KG). 4.4 Problemas de aplicación. SEMANA 6 Capitulo V: Perforación. 5.1 Definición. 5.2 Eficiencia en perforación 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

5 7.4 Brocas 7.5 Peso de la fuerza de avance 7.6 Estadísticas 7.7 Velocidad de rotación Rotación 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 Resistencia comprensiva uniaxial (S C ) Resistencia a la tensión (St) Modulo de elasticidad de Young (E) Relación de Poisson ( ). 8.3 Velocidad de la onda longitudinal (L WV ). 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 Modelo Postulado por Ash, Modelo Postulado por Pearse, SEMANA Diseño de disparos primarios para minería subterránea Introducción 9.4 Modelo Postulado por Langerfors, 9.5 Modelo Postulado por Hagan, Holmberg, etc., etc. 9.6 Cortes

6 9.6.1 Cortes con taladros angulares Cotes con taladros paralelos 9.7 Taladro vacío equivalente ( ) 9.8 Corte quemado 9.9 Corte coromant, etc Problemas de aplicación SEMANA 13 Capítulo X: Índices de Volabilidad 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 Introducción 12.2 Definición Análisis y discusión de las principales técnicas de voladura controlada Perforación en Línea Pre-corte, Recorte Voladura lisa Voladura amortiguada Voladura suave, etc., etc Problemas de aplicación SEMANA 16 EXAMEN FINAL SEMANA 17

7 EXAMEN SUSTITUTORIO 5. EVALUACION El reglamento vigente de la universidad exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase lista de asistencia en cada clase que dicta, anotando las inasistencias en el registro que le proporciona la Universidad. Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital importancia la asistencia a clases. La justificación de las inasistencias sólo será aceptada con el informe que pueda elevar, el Departamento de Bienestar Universitario, al profesor del curso con copia al Director Académico de la Carrera. Finalmente, debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la normatividad expresada en el reglamento de la Universidad. La modalidad de Evaluación sería la siguiente: Promedio de Prácticas Calificadas (PPC), que consisten en Ejercicios dados por el profesor del curso al alumno para que haga investigación sobre los temas y las responda utilizando la forma de Hojas Escritas. Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

8 Tarea Académica (TA), que consiste en trabajos del curso asignados por el docente y que fomenten la investigación en la materia del curso. La Nota Final (NF) la obtenemos de la siguiente manera: Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. La nota obtenida en el examen sustitutorio, podrá reemplazar la nota más baja que el alumno haya obtenido en su Examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. En caso la nota del Examen Sustitutorio sea más baja que la nota más baja del Examen Parcial o del Examen final, no se reemplazará ninguna de ellas, quedando el alumno con la nota obtenida hasta antes del examen Sustitutorio. Es de total aplicación el Reglamento Transitorio de Evaluación de la Universidad entregado al alumno. 6. BIBLIOGRAFÍA 1. Cook M. The Science of High Explosives N, Y, Agreda, C. Modelizaciòn Matemáticas de la Voladura de Rocas Lima-Perú, Agreda, C. Voladura Controlada Teoría y Aplicaciones Lima-Perú, Dic Agreda, C. La Teoría de la Conminucion Aplicada a la Voladura de Rocas Volumen I Lima-Perú, Dic. 2006