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INFLUENCIA DE LAS PROPIEDADES DE LAS ROCAS Y DE LOS MACIZOS ROCOSOS EN EL DISERo y RESULTADO DE LAS VOLADURAS.
Emilio L6pez Jimeno
Ingeniero de Minas (LIMEISA)
Resumen
Se analiza la influencia de las propiedades de las ro-cas y del macizo rocoso en los resultados de las vo1adu
ras,asi como de la elecci6n por parte del proyectista de los parámetros de diseño más adecuados en orden a ob
tenerresultados 6ptimos.
1. INTRODUCCION

Las dificultades surgidas al establecer modelos analíticos so-bre el comportamiento de las rocas frente .a los.mecanismos de fragmentaci6n por acci6n de cargas explosivas, han hecho que

e~

ta técnica se encuentre en una fase de desarrollo inferior al de otras ramas de la ingeniería.
Las voladuras que hasta épocas recientes venían considerándose
corno un "arte"nacido de la experiencia y pericia de los arti-lleros, ha ido transformándose paulatinamente en una técnica ba
sada en los análisis detallados y racionales del conjunto de

p~

rámetros que intervienen en los procesos de rotura de la roca.
Asi, podernos diferenciar tres grupos de variables:
- Propiedades de la roca.
- Propiedades del explosivo.
- Geometría de la voladura y secuencia de iniciaci6n.
Elprimero de estos grupos constituye el principal obstáculo en
el camino hacia la voladura óptima.

417

Los materiales poseen ciertas características físicas que son

~

función de su origen y de los procesos geo16gicos posteriores que sobre ellos han actuado. El conjunto de estos fen6menos con
ducen a un determinado entorno a una Litología partieular con unas heterogeneidades debidas a losagregados minerales poli--cristálinos y a las discontinuidades de la matriz rocosa (poros
y fisuras); y a una estructura geo16gica en un estado tensional
característico, con un gran número de discontinuidades

estruct~

rales (planos de estratificaci6n, fracturas, diaclasas, etc).
Los intentos realizados hasta hoy han consistido en relacionar
los resultados de las voladuras con alguna de laspropiedades
particulares de las rocas. Desgraciadamente, el 6xito ha sido
e~aso

y nunca se ha llegado a establecer una clasificaci6n

cuantitativa para evaluar la competencia de las rocas frente.al
proceso de fragmentaci6n.
A nuestro juicio, dos son las causas de tan limitado 6xito, por
un lado las ya apuntadas heterogeneidades y discontinuidades de
los macizos rocosos, y por otro, la discrepancia entrelas propiedades mecánicas de una muestra inalterada ensayada en

labor~

torio y las propiedades del entorno del que se ha extraído la
muestra.
Por todo ello, el presente artículo pretende ponderar la

Uñlue~

cia relativa de las propiedades mecánicas de los materiales y
discontinuidades geológicas existentes cuando el macizo rocoso
se somete a una variaci6n brusca del estado de tensiones como
es elprovocado por la detonaci6n de una carga explosiva.

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Especial

hincapi~

se hará en aquellas consideraciones geol6gi--

cas sobre las que el proyectista de voladuras puede actuar, como son la orientación del frente de voladura, elecci6n del tipo
de explosivo,

~tc.

En la figura adjunta se establece la interdependencia que existe entre las propiedades de las rocas, las variablescontrola-bIes y algunas de las operaciones básicas que constituyen el ci
clo minero.

ANGULO DE
FRICCION

COHESION

NO c;ONTROLABLES

CONTROLABLES

Fig. 1. Interacci6n de las propiedades de la roca y las varia-bIes controlables con las operaciones mineras.

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2. MECANISMOS DE FRAGMENTACION EN UNA VOLADURA
Las voladuras pueden considerarse como sistemas en los que

el

explosivo actGa y la roca reacciona.La actuación del explosivo
puede asociarse al efecto combinado de la onda de choque (Energía de tensión - Et) y los gases de exp10si6n (Energía de

burb~

ja - Eb). La fracturaci6n debida a cada una de estas energías
depende de las propiedades resistentes de las rocas.
Prescindiendo del

an~lisis

de las teorías sobre el mecanismo

de rotura, se han identificado siete modos de fragmentación de...