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INGENIERIA EN MINAS

Operaciones de Perforación en Minería y Manipulación de Explosivos. TALLER MINERO I

NOMBRE: Alejandra Aranda José Alegre Gladys Jaramillo CARRERA: Ingeniería en Minas ASIGNATURA: Taller Minero I PROFESOR: Francisco Santo FECHA: 04 de Mayo del 2016

2

3

INDICE 1

INTRODUCCIÓN...................................................................................6

2 EQUIPOS DE PERFORACION EN MINERIA A RAJO ABIERTO Y SUBTERRANEA.........................................................................................7 3

PROPIEDADES DE LAS ROCAS QUE AFECTAN A LA PERFORACION.........13

4

INSUMOS Y/O RECURSOS ASOCIADOS AL PROCESO DE PERFORACION. .15

5

ELECCIONES DE ACEROS DE PERFORACION.........................................18

6

INSUMOS Y/O RECURSOS ASOCIADOS AL PROCESO DE PERFORACION. .19

7

ELECCIONES DE ACEROS DE PERFORACION.........................................21

8

CARACTERISTICAS DE LOS EXPLOSIVOS INDUSTRIALES.......................22

9

CARACTERISTICAS DE LOS EXPLOSIVOS INDUSTRIALES.......................25

10

EXPLOSIVOS COMERCIALES EN CHILE..............................................27

Detonadores de mecha u ordinarios:.............................................................33 Detonador eléctrico:.................................................................................33 Detonadores no eléctricos o de retardo:.........................................................33 Detonadores electrónicos:.........................................................................34 11

DETONADORES ELECTRONICOS.......................................................34

12

Otras características de los detonadores electrónicos......................35

13

DETONADORES NO ELÉCTRICOS......................................................35

Presentan las siguientes ventajas:...............................................................36 Sus desventajas:.....................................................................................36 Cargas Explosivas...................................................................................36 14

Partes que componen un detonador no eléctrico..............................36



Cápsula detonante de aluminio..............................................................36



Conector plástico J.............................................................................36



Etiqueta...........................................................................................36

Tubo de Choque.....................................................................................37 Isolation Cup:........................................................................................37 Delay Ignition Buffer (DIB):.....................................................................37 Tren de Elementos de Retardos:..............................................................37 15

CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE LOS EXPLOSIVOS........................39

16

MANIPULACION DE EXPLOSIVOS.................................................................43

17

Mantención..................................................................................................... 47

18

Costos en general.......................................................................................... 49

4

19 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO EN EQUIPOS DE PERFORACION Y MANIPULACION DE EXPLOSIVOS (DS N° 132 Y LEY 17798)..............................50 20

MANO DE OBRA DE PROCESOS DE PERFORACIÓN....................................58

21

MANO DE OBRA MANIPULACION DE EXPLOSIVOS....................................61

22 EMPRESAS PROVEEDORAS DE SERVICOS DE EXPLOSIVOS Y TRONADURA............................................................................................................. 62 23

EMPRESAS PROVEEDORAS DE EXPLOSIVOS..............................................63

24

CONCEPTOS GENERALES DE MANTENCION DE EQUIPOS MINEROS.......65 Mantenimiento correctivo...................................................................................... 65 Mantenimiento preventivo...................................................................................... 66 Mantenimiento predictivo....................................................................................... 66

25

CONCLUSIÓN.................................................................................................. 68

26

BIBILIOGRAFIA............................................................................................... 69

5

1 INTRODUCCIÓN En este trabajo daremos a conocer distintos puntos de enfoque en el área de la minería como base de todo se puede encontrar tema de perforación y explosivos. Para comenzar se hablará del macizo rocoso y sus características de la roca que son muy importante en el momento de la extracción para realizar un buen muestreo para el análisis, claramente también se abordaran los equipos que realizaran el trabajo. La clasificación de los tipos de energía que ocupa estos equipos de perforación y sus características fundamentales, también las partes de los aceros, sin más preámbulos se mostraran las piezas o partes de las barras de perforación, junto a los bits. Incluyendo a demás empresas proveedoras de explosivos y de perforación, los materiales que se ocupan tanto en cada proceso. Los precios y los costos están estipulados entre kilos y toneladas de cada tipo de material tanto en dólares como en pesos chilenos.

6

2

EQUIPOS DE PERFORACION EN MINERIA A RAJO ABIERTO Y SUBTERRANEA

Equipos manuales En este tipo de perforación se usan equipos ligeros operados por perforistas. Este método se utiliza en trabajos de pequeña envergadura, donde, principalmente por dimensiones, no es posible usar otras máquinas o no se justifica económicamente su empleo.

Equipos mecanizados En una perforación mecanizada, los equipos van montados sobre estructuras llamadas orugas, desde donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación.

Equipos de perforación neumática: En este tipo de perforadoras, el martillo es accionado por aire comprimido. Los principales componentes de este sistema son: 

   

Cilindro cerrado con una tapa delantera que dispone de una abertura axial donde va colocado el elemento portabarras, así como un dispositivo retenedor de barras de perforación. El pistón, que con su movimiento alternado golpea el vástago o culata a través de la cual se transmite la onda de choque a las barras. La válvula, que regula el paso de aire comprimido en un volumen determinado y de manera alternativa a la parte anterior y posterior del pistón. El mecanismo de rotación, ya sea de barra estriada o de rotación independiente. El sistema de barrido, que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior de las barras.

7

Características principales: Las longitudes de perforación que se alcanzan mediante este sistema de perforación neumático suelen no superar los 30 m debido a las importantes pérdidas de energía en la transmisión de la onda de choque y desviaciones que tienen lugar en la perforación. El campo de aplicación de las perforadoras neumáticas de martillo en cabeza se ha ido estrechando cada vez más hacia perforaciones cortas -de longitudes entre 3 y 15 m, y diámetros entre 50 mm a 100 mm. Perforadoras hidráulicas con martillo en cabeza Una perforadora hidráulica consta básicamente de los mismos elementos que una neumática. Sin embargo, la principal diferencia entre ambos sistemas radica en que las perforadoras hidráulicas utilizan un motor que actúa sobre un grupo de bombas, las que suministran un caudal de aceite que acciona los componentes de rotación y movimiento alternativo del pistón Características La perforación hidráulica supone una superioridad tecnológica en relación con la perforadora neumática debido a las siguientes características: 

Menor consumo de energía.

Desventajas 



Mayor inversión inicial debido a todos los componentes asociados a la perforadora, a su sistema de avance automático y a las características de las fuentes de energía que utiliza (energía eléctrica e hidráulica). Reparaciones más complejas y costosas que en las perforadoras neumáticas, requiriéndose una mejor organización y formación de personal de mantenimiento.

Perforadoras con martillo en fondo (DTH) Actualmente, en el caso de obras de superficie, este método de perforación está indicado para rocas duras y diámetros superiores a los 150 mm. Características:  

    

La velocidad de penetración se mantiene prácticamente constante a medida que aumenta la profundidad de la perforación. Los desgastes de las brocas son menores que con martillo en cabeza debido a que el aire de accionamiento que pasa a través de la broca limpiando la superficie del fondo asciende eficazmente por el pequeño espacio anular que queda entre la tubería y la pared del pozo. La vida útil de las barras es más larga en relación con las utilizadas con martillo en cabeza. Las desviaciones de los barrenos son muy pequeñas, por lo que son apropiados para perforaciones de gran longitud. El costo por metro lineal en diámetros grandes y rocas muy duras es menor que con perforación rotativa. El consumo de aire es más bajo que con martillo en cabeza neumático. El nivel de ruido en la zona de trabajo es inferior al estar el martillo dentro de la perforación. 8

Desventajas:    

Cada martillo está diseñado para una gama de diámetros muy estrecha, que oscila entre 12 y sobre 200 mm. El diámetro más pequeño está limitado por las dimensiones del martillo con un rendimiento aceptable, que en la actualidad es de unos 76 mm. Existe un riesgo de pérdida del martillo dentro de los barrenos por desprendimientos de roca. Se precisan compresores de alta presión con elevados consumos energéticos.

Equipos de perforación: Perforadora neumática manual

Perforadora neumática manual

Perforadora DTH

Perforadora rotativa.

9

Principios de perforación    

Percusión: Corresponde a los impactos producidos por los golpes del pistón, los que a su vez originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje. Rotación: Con el movimiento de rotación se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Empuje: Corresponde a la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca. Barrido: Fluido de aire a alta presión generada por compresores (internos o externos) que permiten la extracción del detritus.

Mecanismos de perforación 

Martillo en cabeza (OTH): El método de martillo en cabeza requiere de una energía de percusión de alta frecuencia junto con peso, rotación y aire. La energía de percusión es creada hidráulicamente en la cabeza de la perforadora. Esta energía se transmite a la broca a través de una barra de perforación especialmente diseñada. El peso o la fuerza de avance se usa para mantener a la broca en contacto con las rocas. La rotación se usa para indexar los insertos de la broca a la roca y el aire se usa para limpiar el pozo. Normalmente estas brocas se usan con poco peso y bajas velocidades de rotación.

Diagrama Sistema de Perforación OTH 10



Martillo de fondo (DTH): Al igual que la perforación con martillo en cabeza, la perforación con martillo de fondo utiliza percusión de alta frecuencia, o impacto, para romper la roca. La mayor diferencia entre ambos métodos es que con el martillo de fondo, la fuerza percutiva se genera en el fondo del pozo justo por encima de la broca. Dado que el martillo está ubicado justo por encima de la broca, la energía de percusión no se pierde a lo largo del tren de barras.

Esquema Sistema de Perforación DTH



Perforación rotativa: Esta técnica incorpora el uso del tricono, empleando grandes fuerzas de peso (pull-down) junto con la rotación del tricono y aire para enfriar los cojinetes del tricono (para triconos de cojinete abierto) y limpiar el pozo.

Además, no usa fuerzas de percusión para romper la roca, y la perforación es realizada por la acción de triturado rotatoria donde el peso (pull-down) es usado para penetrar los insertos en la superficie de la roca.

Esquema de la Perforación Rotativa

11

Métodos de perforación en banco.

Perforación Rotopercutiva.

Perforación rotativa.

OTH.

DTH.

Rotativa.

3 ½ “ – 5”

3” – 8½”

3” – 17 “

Tipo de broca

Minería a cielo abierto.

Diámetro de brocas (bit) en pulgadas. Profundidad de los barrenos (m) Rendimiento del equipo de perforación (m/h).

2.5

25 pozos

12

3 PROPIEDADES DE LAS ROCAS QUE AFECTAN A LA PERFORACION Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración y consecuentemente en la elección del método de perforación son: Dureza Se entiende por dureza la resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro. En una roca es la función de la dureza y composición de los granos minerales constituyentes, de la porosidad de la roca, del grado de humedad, etc. La dureza de las rocas es el principal tipo de resistencia a superar durante la perforación, pues cuando se logra la penetración del útil el resto de las acciones se desarrollan más fácilmente. Las rocas se clasifican en cuanto a su dureza por medio de la “Escala de Mohs” en la que se valora la posibilidad de que un mineral pueda rayar a todos los que tienen un número inferior al suyo. Tal como se refleja en la Tabla 1 en donde existe una cierta correlación entre la dureza y la resistencia a la compresión de las rocas. Clasificación

Dureza Mohs

Muy dura Dura Medio dura Medio blanda Blanda Muy Blanda

+7 6–7 4,5 – 6 3 - 4,5 2- 3 1–2

Resistencia a la comprensión (MPa) +200 120 - 200 60 - 120 30 - 60 10 - 30 -10

Resistencia Se llama resistencia mecánica de una roca a la propiedad de oponerse a su destrucción bajo una carga exterior, estatica o dinámica.Las rocas oponen una resistencia máxima a la compresión; comúnmente, la resistencia la tracción no pasa de un 10 a un 15% de la resistencia a la compresión. Eso se debe a la fragilidad de las rocas, a la gran cantidad de defectos locales e irregularidades que se presentan y a la pequeña cohesión entre las partículas constituyentes. La resistencia de las rocas depende fundamentalmente de su composición mineralógica. Entre los minerales integrantes de las rocas el cuarzo es el más sólido, su resistencia supera los 500 MPa, mientras que la de silicatos ferromagnésicos y los aluminosilicatos varian de 200 a 500 MPa, y la de la calcita de 10 a 20 MPa. Por eso, conforme es mayor el contenido de cuarzo, por lo general, la resistencia aumenta. La resistencia de los minerales depende del tamaño de los cristales y disminuye con el aumento de éstos. Esta influencia es significativa cuando el tamaño de los cristales es inferior a 0,5 mm. En las rocas la influencia del factor tamaño en la resistencia es menor, debido a que tambien intervienen las fuerzas de cohesión intercristalinas. Por ejemplo la resistencia a la compresión de una arenisca arcosa de grano fino es casi el doble que la de granos gruesos; la de mármol constituido por granos de 1 mm es igual a 100 MPa, mientras que una caliza de granos finos - 3 a 4 um – tiene una resistencia de 200 a 250 MPa. Entre las rocas sedimentarias las mas resistentes son las que tienen cemento silíceo. En presencia de cemento arcilloso la resistencia de las rocas disminuye de manera brusca. 13

Elasticidad La mayoria de los minerales constituyentes de las rocas tienen un comportamiento elástico-frágil, que obedece a la Ley de Hooke, y se destruyen cuando las tensiones superan al límete de elasticidad. Según el carácter de deformacion, em funcion de las tensiones provocadas para cargas estáticas, se consideran tres grupos de rocas 1) Las elasto-frágiles o wur obedecen a la ley de Hooke 2) Las elasto-frágiles a cuya destruccion precede la deformacion plástica 3) Las altamente plásticas o muy porosas, cuya deformación elástica es insignificantes. Las propiedades elásticas de las rocas se caracterizan por el módulo de elasticidad es el factor “E” y el coeficiente de Poisson “v”. El modulo de elasticidad es el factor d proporcionalidad entre la tensión normal en la rocs y la deformación relativa correspondiente. Plasticidad Comienza en cuenta las tensiones en la roca superan el límite de elasticidad. En el caso de un cuerpo idealmente plástico tal deformación se desarrolla con una tensión invariable. Las rocas reales se deforman consolidándose al mismo tiempo: para el aumento del contenido de la deformación plástica es necesario incrementar el esfuerzo. La plasticidad depende de la composición mineral de las rocas y disminuye con el aumento del contenido de cuarzo, feldespato y otros minerales duros. Las arcillas húmedas y algunas rocas homogéneas poseen altas propiedades plásticas. La plasticidad de las rocas pétreas (granitos, esquistos cristalinos y areniscas) se manifiestan sobre todo a altas temperaturas. Abrasividad Es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de rozamiento durante el movimiento. Los factores que elevan la capacidad abrasiva de las rocas son las siguientes: -

La dureza de los granos constituyentes de a roca. las rocas que contienen granos de cuarzo son sumamente abrasivas. La forma de los granos. Los mas angulosos son mas abrasivos que los redondeados. El tamaño de los granos La porosidad de la roca. Da lugar a superficies de contacto rugosas con concentraiones de tensiones locales. La heterogeneidad. Las rocas poliminerales, aunque éstos tengan igual dureza, son, más abrasivas, pues van dejando superficies ásperas con presencia de granos duros, por ejemplo, los granos de cuarzo en un granito.

14

Textura La textura de una roca se refiere a la estructura de los granos minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a través del tamaño de los granos, de la forma, de la porosidad, etcétera. Como los granos tienen forma lenticular, como en un esquisto, la perforación es más difícil que cuando son redondos, como en una arenisca. También influye de forma significativa el tipo de material que constituye la matriz de una roca y que une los granos de mineral. En cuanto a la porosidad, aquellas rocas que presentan una baja densidad y son consecuentemente más porosas tienen una menor resistencia a la trituración y son más fáciles de perforar.

Estructura Las propiedades estructurales de los macizos rocosos, tales como esquistosidad, planos de estratificación juntas, diaclasas y fallas, así como el rumbo y el buzamiento de éstas afectan a la linealidad de los barrenos. A los rendimientos de perforación y a la estabilidad de las paredes de los taladros. 4

INSUMOS Y/O RECURSOS ASOCIADOS AL PROCESO DE PERFORACION

Cielo abierto Las siguientes tablas muestran el rendimiento de equipos de perforación diésel y eléctrica de División Andina Codelco Operación Combustible Lubricantes

Un LT/h. LT/h.

Consumo 95 2.22

Operación Energía eléctrica Lubricantes

Un Kwh/hrs L/h

Consumo 600 1.5

15

Subterránea Perforadoras manuales Equipo

Jack Hammer

Perforadora Canun (jackleg)

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire.

l/s

50 – 100

Diámetro de perforación

mm.

22 – 45

Longitud de perforación.

mm.

400 - 6400

Consumo de aire

psi

90

Velocidad de rotación

rpm

200

Consumo de agua L/min. Diámetro del barreno Profundidad barreno.

mm del m.

Imagen.

3.78 30 2.5 – 3.0

Fuente: elaboración propia, en base a lo propuesto por MTK perforaciones

16

Perforadoras neumáticas Equipo

Boomer 282 (perforación frontal)

Simba 364 perforación vertical.

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire

l/s

12.5

Sistema eléctrico

v

24

Fluido de agua

L/m

100

Potencia del motor

rpm

2300

Sistema eléctrico

v

24

Combustible (capacidad)

L

60

Imagen.

17

5 ELECCIONES DE ACEROS DE PERFORACION Los aceros empleados en la fabricación de estas herramientas deben ser resistentes a la fatiga, a la flexión, a los impactos y al desgaste en las roscas o hilos de acoplamiento, el acero se ve sometido a desgastes por los pequeños movimientos entre la copla y la barra, producidos por la onda de choque. El culatin sufre desgaste como resultado de la percusión directa del pistón, y la fuerza de torsión transmitida por el buje de rotación. Lo ideal es usar aceros con un núcleo no muy duro y una superficie endurecida y resistente al desgate. Esta estructura se consigue en la práctica de dos formas: 

Aceros con alto rendimiento en carbono. Como el empleado en las barrenas integrales. La dureza deseada se consigue controlando la temperatura en el proceso de fabricación.



Aceros de bajo contenido en carbono. Usados en barras, adaptadores, coplas y bits. Son aceros que contienen pequeñas cantidades de cromo o níquel, manganeso y molibdeno.

Los tratamientos a los que se someten los aceros suelen ser: 

Endurecimiento superficial HF (alta frecuencia). Calentamiento rápido hasta 900°C y enfriamiento brusco en agua. Lo cual logra una alta resistencia a la fatiga y se aplica en barras, manguitos y algunos bits.



Carburación. Aumento del contenido de carbono en la superficie del acero introduciendo las piezas durante algunas horas en un horno con una atmosfera gaseosa rica en carbono y a una temperatura de 925°C. se usa en barras y culatas para así poder conseguir una alta resistencia al desgaste.



Bombardeo con perdigones de acero para aumentar la resistencia a la fatiga en los materiales no sometidos a los tratamientos anteriores.



Protección frene a la corrosión, mediante fosfatacion y aplicación de una fina capa de acero.

18

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INSUMOS Y/O RECURSOS ASOCIADOS AL PROCESO DE PERFORACION

Cielo abierto: Las siguientes tablas muestran el rendimiento de equipos de perforación diésel y eléctrica de División Andina Codelco Operación Combustible Lubricantes

Un LT/h. LT/h.

Consumo 95 2.22

Operación Energía eléctrica Lubricantes

Un Kwh/hrs L/h

Consumo 600 1.5

Subterránea; Perforadoras manuales: Equipo

Jack Hammer

Perforadora Canun (jackleg)

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire.

l/s

50 – 100

Diámetro de perforación

mm.

22 – 45

Longitud de perforación.

mm.

400 - 6400

Consumo de aire

psi

90

Velocidad de rotación

rpm

200

Consumo de agua L/min. Diámetro del barreno Profundidad barreno.

mm del m.

Imagen.

3.78 30 2.5 – 3.0

Fuente: elaboración propia, en base a lo propuesto por MTK perforaciones

Perforadoras neumáticas: Equipo

Boomer 282

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire

l/s

12.5

Sistema eléctrico

v

24

Imagen.

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(perforación frontal)

Simba 364 perforación vertical.

Fluido de agua

L/m

100

Potencia del motor

rpm

2300

Sistema eléctrico

v

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Combustible (capacidad)

L

60

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7 ELECCIONES DE ACEROS DE PERFORACION Los aceros empleados en la fabricación de estas herramientas deben ser resistentes a la fatiga, a la flexión, a los impactos y al desgaste en las roscas o hilos de acoplamiento, el acero se ve sometido a desgastes por los pequeños movimientos entre la copla y la barra, producidos por la onda de choque. El culatin sufre desgaste como resultado de la percusión directa del pistón, y la fuerza de torsión transmitida por el buje de rotación. Lo ideal es usar aceros con un núcleo no muy duro y una superficie endurecida y resistente al desgate. Esta estructura se consigue en la práctica de dos formas: 

Aceros con alto rendimiento en carbono. Como el empleado en las barrenas integrales. La dureza deseada se consigue controlando la temperatura en el proceso de fabricación.



Aceros de bajo contenido en carbono. Usados en barras, adaptadores, coplas y bits. Son aceros que contienen pequeñas cantidades de cromo o níquel, manganeso y molibdeno.

Los tratamientos a los que se someten los aceros suelen ser: 

Endurecimiento superficial HF (alta frecuencia). Calentamiento rápido hasta 900°C y enfriamiento brusco en agua. Lo cual logra una alta resistencia a la fatiga y se aplica en barras, manguitos y algunos bits.



Carburación. Aumento del contenido de carbono en la superficie del acero introduciendo las piezas durante algunas horas en un horno con una atmosfera gaseosa rica en carbono y a una temperatura de 925°C. se usa en barras y culatas para así poder conseguir una alta resistencia al desgaste.



Bombardeo con perdigones de acero para aumentar la resistencia a la fatiga en los materiales no sometidos a los tratamientos anteriores.



Protección frene a la corrosión, mediante fosfatacion y aplicación de una fina capa de acero.

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CARACTERISTICAS DE LOS EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

Potencia o Poder rompedor El poder rompedor es una característica del explosivo que indica la capacidad de quebrantar la roca debida exclusivamente a la onda de detonación y no al conjunto de la onda de detonación más la presión de los gases (que es medida de potencia). El poder rompedor es un parámetro muy importante para los explosivos de uso no confinado o desacoplado, cuyos gases no pueden ejercer grandes presiones. Cabe destacar que se menor al diámetro de encartuchados, puesto ende, poseen un factor de pre corte.

considera explosivo desacoplado cuando el diámetro del explosivo es perforación, es decir, es de preferencia para el uso de explosivos que los explosivos a granel ocupan todo el diámetro del barreno, por de desacoplamiento igual a 1. Este factor es muy utilizado en la técnica

Acoplamiento: Se refiere al grado intimidad que existe entre el explosivo en un pozo y la roca que lo rodea, cuando el diámetro del explosivo es menor que la del pozo se dice que la carga esta desacoplada. Velocidad de detonación (VOD) La detonación de una columna continua de explosivo provocará la transformación del explosivo en un gran volumen de gases a elevada temperatura y presión. La velocidad a la que se produce esta transformación se denomina velocidad de detonación, siendo su unidad de medida metros por segundo (m/s). La velocidad de detonación es una característica a tener en cuenta en la elección del explosivo. Se optará por explosivos que detonan lentamente, dando lugar a que su energía se desarrolle de forma progresiva, cuando se vuelen rocas blandas o se requiera una fragmentación gruesa, mientras que se debe escoger explosivos dotados de elevada velocidad de detonación cuando se pretendan fragmentaciones más intensas en rocas duras. El VOD depende principalmente de 4 factores    

Tipo de producto Diámetro de perforación Confinamiento Densidad

El VOD se puede medir de dos formas

Densidad del explosivo. Densidad se define como el cociente entre la masa (m) de un cuerpo y el volumen que este ocupa (V), por ende, materiales más densos poseen más masa en igual volumen. Cuanto mayor es la densidad del explosivo, mayor es la concentración de carga para un diámetro de barreno determinado. 22

La densidad relativa de los explosivos (Agentes de tronadura) está comprendida normalmente entre 0,8 (gr/cm3) (ANFO) y 1,5 (gr/cm3). La densidad es también un parámetro a tener en cuenta en la carga de barrenos con agua en su interior. La carga de explosivos de densidad inferior a 1,1 g/cm3 en barrenos con agua resulta muy laboriosa, ya que se hace muy difícil llenar completamente los barrenos dado que los cartuchos tienden a flotar. Resistencia al agua Se entiende por resistencia al agua a la característica por la cual un explosivo, sin necesidad de cubierta especial, mantiene sus propiedades inalterables durante un periodo de tiempo en contacto con el agua. Las dinamitas gelatinosas, hidrogeles y emulsiones resisten perfectamente cuando son cargados en barrenos con agua y por ello permiten su utilización en barrenos con agua en su interior. Sin embargo, los productos pulverulentos y anfos no resisten al agua por el carácter soluble del nitrato amónico. En el caso de que la aplicación del explosivo deba realizarse en voladuras bajo agua, se ha de tener en cuenta que el explosivo a utilizar no solo debe ser capaz de soportar la presencia del agua sin disolverse, sino que debe mantener su sensibilidad de iniciación y propagación en estas circunstancias Por último, cuando los barrenos presentan simplemente humedad, se pueden emplear prácticamente todos los tipos de explosivos siempre que el tiempo de permanencia de explosivo en el barreno sea breve Para mitigar este efecto, se han desarrollado productos específicos, como, por ejemplo, el Anfo resistente al agua, que incorpora aditivos que recubren el prill de nitrato amónico de modo que no se disuelva en agua durante un cierto periodo de tiempo. En la siguiente tabla se pueden observar las resistencias al agua de algunos explosivos comerciales, pertenecientes a la marca de explosivos Enaex.

DENSIDAD (g/cm3) Nombre del explosivo Emultex c

Detalle

Empresa

Mínima

Máxima

Comentarios

Explosivo encartuchado. Explosivo encartuchado. Dinamita.

Enaex.

1,1

1,2

Enaex.

1,05

1,15

Enaex.

1,18

1,21

Dinamita.

Enaex.

1,33

1,37

Anfex-L.

Anfo en saco.

Enaex.

0,6

0,63

Blendex 930. Slurrex BS.

Anfo pesado vaciable. Emulsion a granel.

Enaex.

1

1,05

Exsa.

0,8

1,2

Excelente resistencia al agua. Excelente resistencia al agua. Resistencia al agua de 12 horas. Resistencia al agua de 4 horas. Nula resistencia al agua. Nula resistencia al agua. Excelente resistencia

Enaline. Tronex plus. Permicarb.

23

al agua. Fuente: Elaboración propia, en base a lo dispuesto en apuntes de explosivos.

24

9 CARACTERISTICAS DE LOS EXPLOSIVOS INDUSTRIALES El siguiente ítem se realiza en base a las caracterices de los explosivos, como potencia, densidad, resistencia al agua y velocidad de detonación. Características    Anfo  

Imagen.

Baja / media potencia. Muy baja densidad (0,8). Nula resistencia al agua, ya que el nitrato amónico es soluble en agua y pierde su capacidad de detonar. Baja velocidad de detonación (2.000 - 3.500 m/s). No son sensibles al detonador, por lo que necesitan de otro explosivo para iniciarse correctamente, lo que puede conseguirse con cordones detonantes, cebos de dinamita gelatinosa, cartuchos de hidrogeles.

Características 

Emulsione s

   

Imagen.

Alta velocidad de detonación (4.500-5.500 m/s) Excelente resistencia al agua. Mucha menor sensibilidad al choque o a la fricción. Costos menores. Densidades variables dependiendo del porcentaje de emulsión (1 (g/cc) a 1,4 (g/cc))

Características

Imagen

25

Dinamita gelatinosa

    

Dinamita pulverulent a

   

Elevada potencia Alta densidad (de 1,4 a 1,5) Buena o excelente resistencia al agua. Alta velocidad de detonación (de 4.000 a 7.000 m/s) Cierta sensibilidad al choque o a la fricción

Baja potencia Densidad media/baja (de 1,0 a 1,2) Regular o mala resistencia al agua Velocidad de detonación de 2.000 a 4.000 m/s Poca sensibilidad al choque o a la fricción.

Características

Hidrogele s



Elevada potencia.



Densidad media/alta (1,2-1,3).



Excelente resistencia al agua.



Velocidad de detonación de 3.500 a 4.500 m/s.



Menor sensibilidad a la fricción o al impacto.

Imagen.

26

10 EXPLOSIVOS COMERCIALES EN CHILE

27

Explosiv o

Tipo

Superfam-L

Empresa

Famesa

Características Se utiliza principalmente en minería superficial, subterránea y obras civiles como carga de columna en roca suave o en voladura de contorno.   

Anfo

Superfam-P

Premiun

Famesa

Enaex

Densidad 0,56 (g/cm3) Velocidad de detonación 2600 m/s. Baja resistencia al agua.

Se emplea en minería superficial, minería subterránea, obras civiles y trabajos de tunelería donde el tipo de rocas es suave o semidura 

Densidad 0,68 (g/cm3)



Velocidad de detonación 3400 m/s.



Baja resistencia al agua

Es especialmente recomendable para uso en pequeño diámetro en minería subterránea y para tronaduras de superficie, especialmente cuando se presenta una roca competente, en perforaciones sin agua. Se recomienda utilizarlo en zonas con buena ventilación en minería subterránea. Se envasa en sacos de 25 y 50 kg, de tejido de polipropileno con bolsa interior de polietileno  

Aluminizados Enaex

Imagen

Baja densidad. Alta absorción petróleo.

del

Son agentes de tronadura fabricados con Nitrato de Amonio de ENAEX, que contienen aluminio en gránulos en su formulación. Este aumenta su poder energético, y puede variarse en función de los requerimientos del material a tronar. Son apropiados para tronaduras de superficie y subterráneas, en terreno seco, cuando se desea alta concentración de carga por longitud de perforación

28

Fuente: elaboración propia, en base a los explosivos comercializados en famesa y Enaex.

29

30

Explosivo

Tipo

Empresa Características

Emulgran

Famesa

El Emulgran ha sido diseñado para trabajar en taladros de diámetros superiores a 3 pulgadas como carga de columna inundados o con abundante agua que no es posible evacuar o donde no se pueda cargar en forma mecanizada   

Emulfan

Famesa

Emulsione s

Emultex CN

Enaex

Imagen

Densidad 1,25 (g/cm3) Velocidad de detonación 5500 m/s. Resistencia al agua excelente.

El Emulfan ha sido diseñado para trabajar en taladros de diámetros intermedios (diámetros superiores a 2 ½”y menores a 3 ½”) tanto como carga de fondo o como carga de columna con abundante agua que no es posible evacuar o donde no se puede cargar por medios mecanizados 

Densidad 1,24 (g/cm3)



Velocidad de detonación 5500 m/s.



Resistencia excelente.

al

agua

Emulsión explosiva envasada de diámetro pequeño, sensible al fulminante N° 8, diseñada para un amplio rango de aplicaciones en voladuras (excepto minas de carbón). 

Densidad 1,15 (g/cm3)



Velocidad de detonación 3000 m/s.



Resistencia excelente.

al

agua

Emulsión explosiva envasada de diámetro intermedio, no sensible al fulminante Nº 8, especialmente diseñada para cargar en diámetros

31

Fuente: elaboración propia, en base a los explosivos comercializados en famesa y Enaex.

32

Explosivo

Tipo

Empresa

Características

Imagen

Esta dinamita se emplea en todo tipo de trabajos en minería superficial, subterránea y obras civiles utilizándose con éxito en rocas de dureza intermedia a dura, Semigelatina

  

Gelatina

Famesa

Dinamitas

Se utiliza generalmente para realizar voladuras en rocas de dureza intermedia a muy dura, en minería subterránea y superficial así como en obras de construcción civil. Esta dinamita se emplea en todo tipo de trabajos de voladura en minería superficial y subterránea; por su alta velocidad de detonación   

Samsonita

Tronex plus

Enaex

Enaex

Densidad 1,12 (g/cm3) Velocidad de detonación 5200 m/s. Buena resistencia al agua

Densidad 1,20 (g/cm3) Velocidad de detonación 5700 m/s. Excelente resistencia al agua

Dinamita pulverulenta do bajo poder rompedor, especialmente diseñada Ia minería del carbón para ser utilizada en la extracción de tosca adyacente o que cubre los mantos carboníferos. 

Densidad 1,25 (g/cm3)



Velocidad de detonación 4720 m/s.



resistencia al agua 8 hrs.

Es una dinamita de tipo semigelatina, especialmente diseñada para trabajos de superficie y faenas subterráneas (excepto minas de carbón), en roca sin agua.

33

Fuente: elaboración propia, en base a los explosivos comercializados en famesa y Enaex.

Tipo.

Hidrogele s

Hidrogel

Empresa. Características.

Maxam

Imagen.

En cuanto a las características de los hidrogeles, ya que en su composición no se utilizan sensibilizantes intrínsecamente explosivos, poseen una seguridad muy alta tanto en su fabricación como en su manipulación. A pesar de esto, presentan una aptitud a la detonación muy buena que hacen que algunos hidrogeles puedan emplearse en calibres muy pequeños e iniciarse con detonadores convencionales   

Densidad de 0,6 a 1,6 (g/cm3) Velocidad de detonación 3500 m/s. Excelente resistencia al agua.

Fuente: elaboración propia, en base a los explosivos comercializados en famesa y Enaex.

34

Los diferentes sistemas de iniciación, conocidos como detonadores, pueden emplearse tanto en voladura a cielo abierto como en interior mina y la finalidad es la de iniciar los explosivos dentro del barreno, o bien el cartucho cebo o multiplicador que desencadene la detonación en el interior del barreno. Se Clasifican en: Detonador a fuego Es un dispositivo iniciador usado para explosionar bombas, cargas explosivas y otros tipos de material explosivo y dispositivos de explosión. Detonador a Mecha Consiste en una cápsula de aluminio que contiene una carga explosiva, compuesta por una carga primaria, una secundaria y un mixto de ignición. Los detonadores pueden ser usados para detonar cordones detonantes y/o explosivos sensibles al detonador. Cordón detonante Los cordones detonantes PRIMALINE están constituidos por un núcleo central de explosivo (PETN) recubierto por una serie de fibras sintéticas y una cubierta exterior de plástico de color. Los PRIMACORD están cubiertos, además, por una envoltura exterior formada por un tejido entrecruzado de fibras enceradas. Según la concentración lineal de PETN, en Chile se comercializan cordones de 1.5, 3.8, 5, 10, 32 y 42 gr/m. El cordón detonante es relativamente insensible y requiere un detonador de fuerza N° 6 para iniciarlo, su velocidad de detonación es cercana a 7.400 m/s, y la reacción es extremadamente violenta. Su mayor desventaja en superficies, es el alto nivel de ruido y su reacción violenta. Mechas para mina Es un accesorio del sistema de iniciación a fuego que consiste básicamente en un cordón compuesto por un núcleo central de pólvora negra recubierto por fibras de algodón, asfalto y una cubierta de plástico, con un tiempo de combustión conocido.

Detonadores de mecha u ordinarios: Son aquellos que se inician mediante mecha lenta. La mecha lenta se introduce en el extremo abierto de una capsula de aluminio que aloja la carga explosiva del detonador y se afirma mediante unas tenazas especiales, de modo que se evite que la mecha se salga durante su manipulación. Se usa normalmente en pequeña minería y en voladura de rocas ornamentales.

Detonador eléctrico: Emplea la energía eléctrica para su detonación. Este detonador posee un inflamador pirotécnico (denominado comúnmente “cerilla” o “perla”), a través del cual circula corriente eléctrica, que provoca la iniciación de la carga explosiva. El inflamador es una pequeña resistencia recubierta de pasta explosiva. Esta resistencia llamada también puente de incandescencia, va conectada a los hilos de conexión y, a través de ellos, recibe la corriente eléctrica.

Detonadores no eléctricos o de retardo: También llamados detonadores de choque (shock), han sido desarrollados para operar a semejanza del sistema eléctrico, pero sin sus riesgos, ya que en ellos la energía eléctrica y los alambres conductores han sido sustituidos por tubos plásticos muy delgados, similares a cordones detonantes de bajo gramaje, que transmiten una onda explosiva desde el punto de iniciación hasta un detonador. 35

Detonadores electrónicos: Este tipo de detonadores están constituidos, por una cápsula metálica de aluminio cerrada por un extremo, encontrándose en su interior un condensador, un chip, un inflamador, un explosivo iniciador o primario y un explosivo base o secundario. Estos detonadores tienen como principal características su seguridad y su precisión. Los detonadores se activan instantes antes de la detonación y requieren una corriente codificada para su iniciación. 11 DETONADORES ELECTRONICOS Este tipo de detonadores están constituidos, por una cápsula metálica de aluminio cerrada por un extremo, encontrándose en su interior un condensador, un chip, un inflamador, un explosivo iniciador o primario y un explosivo base o secundario. Estos detonadores tienen como principal características su seguridad y su precisión. Los detonadores se activan instantes antes de la detonación y requieren una corriente codificada para su iniciación. Se pueden programar don un tiempo de retardo de 1 à 14000 ms. en intervalos de 1 ms. Las pegas están limitadas a 1.500 detonadores por disparo, con posibilidad de ampliación a 3000 acoplando una segunda consola de tiro. Con este tipo de detonadores no existen los conectores ya que el retardo de cada barreno viene determinado por su detonador. Existe una comunicación bidireccional entre detonadores y consolas de disparo y programación a través de un conductor de cobre de diámetro 7/10 mm de alta resistencia a la abrasión. Los componentes principales de un detonador electrónico se representan en la figura siguiente. En general consisten de una unidad electrónica y un detonador eléctrico instantáneo. Se distingue un circuito integrado o microchip (4), que constituye el corazón del detonador, un condensador para almacenar energías (5) y un circuito de seguridad (6) conectados a los hilos que sirven de protección frente a diversas formas de sobrecargas eléctricas. El propio microchip posee circuitos de seguridad internos. La otra unidad es un detonador eléctrico instantáneo ya explicado en la sección “Sistema Eléctrico”, en la cual la gota inflamadora (3) para la iniciación de la carga primaria (2) está especialmente diseñada para proporcionar un tiempo de iniciación pequeño con la mínima dispersión.

1.-Carga base (PETN) 2.-Carga Primaria 3.-Ampolla Pirotécnico con Resistencia 4.-Circuito Integrado (CHIP) 5.-Condensador 6.-Circuito de protección sobre voltaje 36

7.-Tapón antiestático 8.- Cables eléctricos 12 Otras características de los detonadores electrónicos   



No pueden explotar sin un código de activación única. Reciben energía de iniciación y el código de activación desde el aparato de programación y mando. Están dotados de protecciones frente a sobre tensiones, los pequeños excesos de carga se disipan internamente a través de circuitos de seguridad, mientras que los altos voltajes (> 1000 v.) se limitan por medio de un cortacorriente. Son insensibles a los efectos de tormentas, radio frecuencia y energía estática. Tensión de operación pequeña (< 50 v), lo cual es una ventaja considerando el riesgo de corrientes vagabundas.

13 DETONADORES NO ELÉCTRICOS Los detonadores no eléctricos de retardo o detonadores de choque (shock), han sido desarrollados para operar a semejanza del sistema eléctrico, pero sin sus riesgos, ya que en ellos la energía eléctrica y los alambres conductores han sido sustituidos por tubos plásticos muy delgados, similares a cordones detonantes de bajo gramaje, que transmiten una onda explosiva desde el punto de iniciación hasta un detonador. En lugar de un inflamador pirotécnico la carga portarretardo se inicia por medio de una onda de choque de baja energía que se transmite a través de un tubo de transmisión. Esta onda de choque de baja velocidad (aproximadamente 2000 m/s) que se propaga a través de un tubo de plástico en cuyo interior contiene una película delgada de explosivo de 20 mg/m, la cual es transmitida hacia el detonador. La reacción no es violenta, es relativamente silenciosa y no causa interrupción ni al explosivo ni al taco. El más difundido es el sistema Nonel (non electric), y otros similares.

37

Presentan las siguientes ventajas:  Son seguros contra disparos prematuros por descargas eléctricas o radiofrecuencia.  Son menos sensibles al deterioro por manipuleo, concusión o ambiente caluroso que los eléctricos (sin dejar de lado el riesgo de detonación accidental).  Por su baja energía las mangueras conductoras no pueden detonar directamente a los explosivos comerciales, incluidas las dinamitas. Excepto el tipo que lleva un cordón detonante de muy bajo gramaje (Anoline de 1,5 g/m).  Pueden ser empleados en superficie y subterráneo, también con secuencias de retardo de milisegundo. Sus desventajas:  No pueden ser comprobados previamente por aparatos de medidas como el sistema eléctrico por lo que deben ser utilizados con cuidado para evitar cortes de transmisión.  Su costo por el momento es mayor que el sistema convencional. Cargas Explosivas  

Carga Primaria: Muy sensible de Acida de Plomo. Carga Secundaria: Carga menos sensible y de alta potencia constituida por PETN.

14 Partes que componen un detonador no eléctrico  Cápsula detonante de aluminio, con elemento de retardo y sello antiestático.  Conector plástico J, para unir el tubo de choque a una línea troncal de cordón detonante.  Etiqueta, que indica el periodo de retardo del detonador y el tiempo nominal de detonación.

Tubo de Choque: Tubo plástico con un contenido de octógeno aluminizado (HMX) adherido al tubo en su parte interior (adherencia > 95%) La carga del tubo es próxima a 0.015 gramos por 1

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metro de tubo ó equivalentes a 0.15 gramos por 10 metros. La velocidad de detonación del tubo de choque es de alrededor 2000 m/s (2 m por ms) Isolation Cup: Corresponde a un sello antiestático, elemento fundamental para eliminar el riesgo de iniciación por descargas estáticas accidentales. Este dispositivo está constituido por un material semi conductivo que elimina Ia estática que pueda acumular el tubo de choque al ser sometido a ambientes de alta generación de corrientes vagabundas. Además, permite centralizar eficazmente Ia alineación del tubo sobre el elemento de retardo.

Delay Ignition Buffer (DIB): Esta tecnología es la única que está presente en los detonadores no eléctricos y corresponde a un disco compuesto por una malla muy fina que se ubica por sobre el tren de elementos de retardos. El DIB controla Ia transmisión de Ia señal del tubo de choque proporcionando una mayor precisión y evita el problema de reversa de Ia onda de choque. El DIB actúa también corno un amortiguador de Ia onda de choque para tubos no eléctricos de gran longitud, además de un acelerador de señal en casos de utilizar tubos de corto metraje. Tren de Elementos de Retardos: Elemento Sellador: Cuando se combustiona el elemento sellador se produce una condición de sellado, generando una barrera natural que impide Ia acción del Oxigeno atmosférico en el normal funcionamiento del tren de retardo.

DETONADOR ELÉCTRICO El detonador eléctrico emplea la energía eléctrica para su detonación. Este detonador posee un inflamador pirotécnico (denominado comúnmente “cerilla” o “perla”), a través del cual circula corriente eléctrica, que provoca la iniciación de la carga explosiva. El inflamador es una pequeña resistencia recubierta de pasta explosiva. Esta resistencia llamada también puente de incandescencia, va conectada a los hilos de conexión y, a través de ellos, recibe la corriente eléctrica. Si la intensidad es lo suficientemente grande el puente se calienta, hasta alcanzar una temperatura, que produce la inflamación de la pasta explosiva de la cerilla. Estos accesorios están constituidos por una capsula de aluminio o cobre en la que se aloja un inflamador, un explosivo iniciador y explosivo base. La potencia de los detonadores viene dada por la cantidad de fulminato de mercurio de que se disponen, normalmente de 1 o 2 gramos que corresponden a los números de potencia 6 y 8 respectivamente, por ejemplo, pentrita prensada, etc. Si el detonador es de retardo o microrretardo entre el inflamador y el explosivo primario existe un elemento pirotécnico retardado. Los detonadores eléctricos se clasifican en función de las siguientes características:   

Tiempos de detonación. Características eléctricas. Aplicaciones.

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Detonador eléctrico

De acuerdo con el lapso de tiempo transcurrido entre el momento en que se energetiza el detonador y el instante en que se produce la detonación de las capsulas se agrupan en:  

Detonadores Instantáneos Detonadores Temporizados (de retardo y de microrretardo).

Detonadores eléctricos Instantáneos y Temporizados.

La diferencia entre ambos es que los detonadores eléctricos temporizados poseen un pequeño casquillo, entre el inflamador y la carga base, que contiene una pasta pirotécnica que se quema a una velocidad determinada. Este casquillo se denomina porta retardo, siendo el compuesto que lleva en su interior la carga de retardo. Todos los detonadores eléctricos presentan cierta dispersión en los tiempos de iniciación siendo mayor en los números más altos de la serie, el rango de variación normalmente suele estar comprendido entre el 5 y el 10%. En función de la intensidad necesaria para iniciar el inflamador pirotécnico se pueden distinguir, de menor a mayor intensidad necesaria de iniciación, los detonadores Sensibles, Insensibles o Altamente Insensibles. 40

Tipo Sensible Insensible Altamente insensible

Resistencia de puente

Impulso de encendido

Corriente de seguridad

Ohm 1,2 – 1,6 0,3 – 0,5 0,03 – 0,05

mW.s/Ω 0,8 – 3 8 – 16 1100 - 2500

A 0,18 0.45 4

Corriente de seguridad recomendada A 1,2 2,5 25

15 CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE LOS EXPLOSIVOS Precio del explosivo: El precio del explosivo con más demanda y es más rentable económicamente es el ANFO que está dentro los $500 dólares por toneladas Velocidad de detonación: También conocida como velocidad explosiva, es la velocidad a la que el frente de onda de choque viaja a través de un explosivo en detonación. También es proporcional a la potencia cedida por la detonación del explosivo, por tanto a mayor velocidad, mayor será también la energía cedida por unidad de tiempo, que radica en la onda de choque y en la elevación de la temperatura y presión de los gases. Clasificación según velocidad del explosivo 

Explosivos nobles o ultrarrompedores: Con velocidades de detonación superiores a 7000 m/s. Ejemplos: pentrita, hexógeno, tetralita...



Altos explosivos o explosivos rompedores: Con velocidades de detonación entre 2000 y 7000 m/s.



Explosivos deflagradores: Sólo deflagran. Sus velocidades de combustión son menores de 2000 m/s.3 Ejemplos: pólvora negra, pólvora sin humo

Densidad del explosivo Este parámetro es muy importante, ya que los explosivos se compran, almacenan y utilizan en base al peso. La densidad se expresa normalmente como gravedad específica, que relaciona la densidad del explosivo con la densidad del agua, y determina el peso de explosivo que puede cargarse dentro de una perforación. La densidad comúnmente se utiliza cmo herramienta para calcular la presión de detonación y los parámetros de diseño de las tronaduras (burden, espaciamiento). Por ejemplo, se utiliza la llamada densidad de carga, que corresponde al peso de explosivo, para una longitud de carga y un diámetro determinados. En términos generales, se puede decir que, a mayor densidad, mayor es la energía liberada que tiene el producto. Características del macizo rocoso

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Conjunto de matriz rocosa y discontinuidades. Presenta carácter heterogéneo, comportamiento discontinuo y normalmente anisótropo, consecuencia de la naturaleza, frecuencia y orientación de los planos de discontinuidad, que condicionan su comportamiento geo mecánico e hidráulico.

Resistencia del Material Rocoso En estas formaciones las fracturas y planos de debilidad existentes son muy escasos, por lo que es necesarios que el explosivo cree un mayor número de superficies nuevas basándose en su energía de tensión ET. Los explosivos idóneos son pues aquellos con una elevada densidad y velocidad de detonación: hidrogeles, emulsiones y explosivos gelatinosos Rocas muy fisuradas Los explosivos con una alta ET. Tienen en esos macizos muy poca influencia sobre la fragmentación final, pues cuando se empiezan a desarrollar las grietas radiales estas se interrumpen rápidamente al ser intersectadas por fracturas preexistentes. Por ello, interesan explosivos que posean una elevada energía de los gases, como el anfo Rocas conformadas en bloques En los macizos con un espaciamiento grande entre discontinuidades que conforman bloques voluminosos in-situ y en los terrenos donde existen grandes bolos dentro de matrices plásticas, la fragmentación está gobernada fundamentalmente por la geometría de la voladura y en menor grado por las propiedades del explosivo. En estos casos se aconsejan explosivos con una relación, ET/EB equilibrada como pueden ser el alanfo y el anfo pesado Rocas Porosas En este tipo de rocas se produce una gran amortiguación y absorción de la ET, realizándose prácticamente todo el trabajo de rotura por la EB además de seleccionar los explosivos idóneos, que serán aquellos de baja densidad y velocidad de detonación como el anfo, se recomiendan las siguientes medidas para retener los gases dentro de los barrenos el mayor tiempo posible:    

Controlar la longitud y material de retacado Dimensionar la piedra correctamente Cebar en fondo Reducir la presión del barreno, mediante el desacoplamiento de las cargas o adición de materiales interesantes

Volumen de roca a volar Los volúmenes de excavación a realizar y ritmos de trabajo marcan los consumos de explosivos a efectuar dentro de las operaciones de arranque En las obras de amyor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar aconsejar su utilización de granel, ya que posibilitan la carga mecanizada desde las propias unidades de 42

transporte, se recuden los costes de mano de obra dedicada a dicha operación y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado

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Presencia de agua Cuando el anfo se encuentra en un ambiente que le aporta una humedad superior al 10% se produce su alteración que impide la detonación de la azcla explosiva. Asi, cuando los barrenos contengan agua se procederá de las siguientes formas: Si, la presencia de agua es pequeña, el ANFO triturado se encartuchará dentro de fundas de plástico, alcanzándose densidades próximas a 1.1 g/cm. El cebado deberá se axial, pues de lo contrario si uno de los cartuchos resulta dañado y su carga alterada se interrumpirá y proceder a la carga del ANFO a granel Si, la cantidad de agua alojada es mayor y no es prácticamente el procedimiento anterior se puede efectuar el desagüe de los barrenos con una bomba e introducir a continuación una vaina de plástico de resistencia adecuada y proceder a la carga del ANFO a granel si, la fuencia de agua a los barrenos impide el desgüe, se pueden utilizar explosivos como los hidrogeles y emulsiones a granel, bombeandolos o vertiendolos , o explosivos gelatinosos e hidrogeles encartuchados. En este ultimo caso la altura que alcazaria el agua se puede estimar con la expresion:

Condiciones de seguridad Un punto de equilibrio, a veces no es fácil de lograr en un explosivo es el binomio sensibilidadseguridad. Los explosivos gelatinosos tienen una alta sensibilidad, pero si en la pila de escombro queda por algún motivo (descabezamiento de barrenos, rotura de cordón detonándote, etc.) restos de explosivo y es necesario el empleo de maquinaria pesada: tractores de orugas o excavadoras, puede producirse la detonación con riesgo para el personal producirse la detonación con riesgo para el personal de operación. Este problema se ha resuelto con el empleo de los hidrogeles y emulsiones que son insensibles a los golpes, fricciones y estimulo subsónicos, pero poseen un grado de sensibilidad adecuada para la iniciación.

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Atmosferas explosivas Las excavaciones que se realizan con atmosferas potencialmente inflamables con grisú o polvo tanto en minas de carbón como en otras explotaciones metálicas e incluso de obra pública pueden dar lugar a grandes catástrofes si se producen explosiones secundarias. Por ellos, en esos proyectos es preciso efectuar un estudio de la atmosfera y entorno próximo a la voladura para tomar la decisión de utilizar explosivos de seguridad y /o inhibidores en el material de retacado. Problemas de suministro En los problemas hay que tener en cuenta las posibilidades reales de suministro en función de la localización de los trabajos y puntos de abastecimiento de los explosivos y accesorios. Asimismo, si se dispone de polvorines propios será necesario considerar los tiempos de almacenamiento y las variaciones de las características explosivas de algunos de los productos. 16 MANIPULACION DE EXPLOSIVOS. Lo siguiente se confecciono en base a una investigación realizada a la empresa Hyt. Que en el presente se encuentra prestando servicios a la empresa minera SCM Cosayach. Cargo Manipulador de explosivos. Programador calculista. Conductor camión fabrica Conductor polvorín móvil Operador de perforación. Ingeniero en perforación y tronadura Jefe de turno (capataz) Operador de marcación

Remuneración ($) 550.000 1.200.000 800.000 700.000 700.000 1.500.000 700.000 450.000

Combustible es entre 1.200.000 – 2.000.000 ELECCIONES DE ACEROS DE PERFORACION: Costo de Acero 1.000.000 – 3.500.000

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Según tipo equipo sean manual o hidráulico Los aceros empleados en la fabricación de estas herramientas deben ser resistentes a la fatiga, a la flexión, a los impactos y al desgaste en las roscas o hilos de acoplamiento, el acero se ve sometido a desgastes por los pequeños movimientos entre la copla y la barra, producidos por la onda de choque. El culatin sufre desgaste como resultado de la percusión directa del pistón, y la fuerza de torsión transmitida por el buje de rotación. Lo ideal es usar aceros con un núcleo no muy duro y una superficie endurecida y resistente al desgate. Esta estructura se consigue en la práctica de dos formas: 

Aceros con alto rendimiento en carbono. Como el empleado en las barrenas integrales. La dureza deseada se consigue controlando la temperatura en el proceso de fabricación.



Aceros de bajo contenido en carbono. Usados en barras, adaptadores, coplas y bits. Son aceros que contienen pequeñas cantidades de cromo o níquel, manganeso y molibdeno.

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Perforadoras manuales: Equipo

Jack Hammer

Perforadora canun (jackleg)

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire.

l/s

50 – 100

Diámetro de perforación

mm.

22 – 45

Longitud de perforación.

mm.

400 - 6400

Consumo de aire

psi

90

Velocidad de rotación

rpm

200

Consumo de agua L/min.

Imagen.

3.78

Diámetro del barreno

mm

30

Profundidad del barreno.

m.

2.5 – 3.0

47

Perforadoras neumáticas: Equipo

Boomer 282 (perforación frontal)

Simba 364 perforación vertical.

Características

Un.

Consumo.

Consumo de aire

l/s

12.5

Sistema eléctrico

v

24

Fluido de agua

L/m

100

Potencia del motor

rpm

2300

Sistema eléctrico

v

24

Combustible (capacidad)

L

60

Imagen.

48

17 Mantención Las mantenciones de los equipos de perforación son cada cierta cantidad de horas de uso del equipo. Cada equipo tiene que tener una mantención cada 250 horas, 500 horas y 1000 horas de uso. El costo de la mantención es netamente de la empresa que presta el servicio y es también es variable el costo ya que según el tipo de mantención que requiera el equipo es este caso se habla de los piezas o repuestos DENSIDAD (g/cm3) Nonbre del Detalle explosivo Emultex c Explosivo encartuchado.

Empresa

Mínima

Máxima

Comentarios

Enaex.

1,1

1,2

Enaline.

Enaex.

1,05

1,15

Tronex plus. Dinamita.

Enaex.

1,18

1,21

Permicarb.

Dinamita.

Enaex.

1,33

1,37

Anfex-L.

Anfo en saco.

Enaex.

0,6

0,63

Blendex 930.

Anfo pesado Enaex. vaciable.

1

1,05

Slurrex BS.

Emulsion granel.

0,8

1,2

Excelente 2500 x k/g resistencia al agua. Excelente 2750 x k/g resistencia al agua. Resistencia al 1300 x k/g agua de 12 horas. Resistencia al 956 x k/g agua de 4 horas. Nula resistencia al 723 x k/g agua. Nula resistencia al 1139 x k/g agua. Excelente resistencia al 1650 x k/g agua.

Explosivo encartuchado.

a Exsa.

Precios

Sistema de Iniciación Los sistemas de Iniciación son necesarios para efectuar voladuras de rocas Se clasifican en: Detonador a fuego Es un dispositivo iniciador usado para explosionar bombas, cargas explosivas y otros tipos de material explosivo y dispositivos de explosión. Detonador a Mecha:

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Consiste en una cápsula de aluminio que contiene una carga explosiva, compuesta por una carga primaria, una secundaria y un mixto de ignición. Los detonadores pueden ser usados para detonar cordones detonantes y/o explosivos sensibles al detonador Cordón detonante: Los cordones detonantes PRIMALINE están constituidos por un núcleo central de explosivo (PETN) recubierto por una serie de fibras sintéticas y una cubierta exterior de plástico de color Mechas para mina: Es un accesorio del sistema de iniciación a fuego que consiste básicamente en un cordón compuesto por un núcleo central de pólvora negra recubierto por fibras de algodón, asfalto y una cubierta de plástico, con un tiempo de combustión conocido. Mecha Ensamblada: Consiste en mechas para minas que son ensambladas con detonadores y Conectores, Dependiendo de los requerimientos del cliente. Estas mechas se clasifican en:   

Detonadores Electrónicos Detonador eléctrico: Detonador no-eléctrico

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18 Costos en general

Explosivo

Valor (US$)

Cantidad

Anfo

580 – 620

Ton.

Anfos pesados

600 – 630

Ton.

Detonador electrico

30 – 35

Unidad.

Detonador no eléctrico

4.9 – 5,3

Unidad.

Explosivo precorte 1 ¼” x 12m

50 – 52

Unidad.

Cordon detonante

0,3 -0,4

Metro.

El costo de transporte se divide en 3 factores si el dueño del equipo es el que maneja que su costo se refleja entre combustible, mano de obra y el tipo de trabajo (si es trabajo de buldócer, pala, retroexcavadora, etc) está entre los promedios de $ 850.000 hasta $2.000.000 CLP. Y Por el otro lado se encuentra la empresa que presta servicios de transporte en gran cantidad entre 10 y más maquinarias pesadas, cual u servicios sobrepasan los $50.000.000 CLP.

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19 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO EN EQUIPOS DE PERFORACION Y MANIPULACION DE EXPLOSIVOS (DS N° 132 Y LEY 17798). Capitulo primero Perforación y Tronadura Articulo 154 La perforación de en minas subterráneas deberá efectuarse mediante el método de perforación húmeda. De lo contrario el servicio autorizara la perforación en seco siempre y cuando las condiciones garanticen la protección respiratoria de los trabajadores expuestos. Título IV Explotación de Minas a Rajo Abierto Capitulo Segundo Perforación y Tronadura Articulo 250 El tapado de los hoyos cargados con explosivos (colocación de taco), deberá hacerse en forma manual o con un equipo especialmente diseñado para ello, autorizado por el Servicio. Para la autorización del equipo se deberá contar con un procedimiento de trabajo, indicando medidas tendientes a asegurar que la guía o cordón del detonador que sale del hoyo no pueda ser golpeado por el equipo u otro tipo de accidente que ponga en riesgo al personal que realiza la labor. Articulo 251 El equipo mecanizado no podrá trabajar dando la espalda al borde del banco y a una distancia menor de veinte metros (20m) de los equipos de carguío como camión fábrica o zona donde se realiza el carguío de explosivos de pozos Artículo 252 En presencia o ante la proximidad de tormentas eléctricas, nevazones, ventiscas y vientos sobre cien kilómetros (100km) por hora, se deberá suspender la operación de carguío de explosivos y cualquier manejo de ellos. Cuando una parte de la tronadura se encuentre cargada, se deberá aislar el área tal como si se tratara de la iniciación de un disparo programado y esperar hasta que la emergencia haya pasado. Articulo 253

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El carguío y transporte podrá hacerse con luz artificial, con una adecuada iluminación de depósitos y botaderos. Título XI Generalidades de Explosivos en la Minería Capítulo Tercero Explosivos, Perforación y Tronadura Artículo 515: Las personas que manipulen explosivos, deberán contar con licencia vigente otorgada por la autoridad fiscalizadora. Contar con el conocimiento técnico del uso de explosivos impuestos por la ley N° 17.798 sobre el Control de Armas y Explosivos, por lo cual las empresas que sean consumistas de explosivos deberán capacitar especialmente al persona en el manejo, uso y transporte de los explosivos utilizados en faena, desacuerdo con lo indicado en el reglamento. Artículo 516: Solo se emplearan en labores mineras explosivos, accesorios, aparatos para disparar tiros y taqueadores autorizados por la Administración de la faena, que hayan sido controlados y aprobados por el instituto de investigación y control del ejército (Banco de Pruebas de Chile) o por quien este designe Artículo 518 Solamente se puede llevar a los frentes de trabajo la cantidad de explosivos, detonadores y guías que se utilizaran. Cuando existan explosivos y/o accesorios sobrantes, éstos deberán ser devueltos al almacén o a cajones de devolución con llave, especialmente diseñados y autorizados por el Servicio.

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Artículo 519 El transporte peatonal de explosivos y accesorios deberá efectuarse en distintos tiempos y no conjuntamente. Si se necesitara realizarlo al mismo tiempo por dos personas, éstas deberán mantener entre sí una distancia de seguridad mínima de quince (15) metros. Artículo 522 De ninguna forma se podrán utilizar explosivos o sustancias explosivas congeladas, exudadas o en malas condiciones. De ser así, se deberán entregar al supervisor para ser destruidas según el protocolo establecido en estos casos. Está estrictamente prohibido deshelar los explosivos exponiéndolos a la acción directa del fuego. Tratándose de cualquiera clase de explosivos, los que tienen más tiempo en el almacén deberán ser usados primero Artículo 526 Después de cada disparo se deberá examinar el área para detectar la presencia de tiros quedados. La persona que detecte tiros de este tipo, dará cuenta inmediata al Supervisor, procediéndose al protocolo establecido por la Administración. En la eliminación de tiros quedados el Supervisor debe estar presente durante toda la operación, empleando solamente el personal mínimo necesario, despejando previamente el área comprometida de personal y equipos no relacionados directamente con la operación. Artículo 527 En los tiros quedados, cargados con mezclas explosivas sobre la base de nitratos, se sacará el taco y a continuación se anegará con agua, se colocará un cebo y se tronará. Si se trata de tiros quedados cargados con explosivos que no sean sobre la base de nitratos, se debe sacar el taco hasta dejar el explosivo a la vista y luego se tronará. En tiros cargados con nitrocarbonitratos en que el cartucho del cebo es de un diámetro lo suficientemente menor que el diámetro de la perforación, para que el agua a presión haga salir con facilidad el cebo, el Administrador podrá autorizar esta modalidad, dirigida por un supervisor. Una vez recuperado el cebo deberá extraerse inmediatamente el detonador. Si por razones técnicas u otras, el Administrador deseare establecer un método diferente para eliminar tiros quedados, podrá implantarlo, una vez que sea aprobado por el Servicio. Artículo 535 En la preparación mecánica de mezclas explosivas en base a nitratos, se autoriza el empleo de motores eléctricos acoplados con reducción adecuada, siempre que las cajas de los reductores y las carcasas de los motores eléctricos sean blindadas y estas últimas se conecten a tierra, empleando un tipo de arrancador a prueba de incendios. La instalación eléctrica será ejecutada con entubación metálica conectada a tierra y con no más de quinientos (500) volts. Entre fases. 54

Artículo 515 Ningún explosivo fabricado sobre la base de nitroglicerina podrá ser manipulado o puesto en contacto con herramientas o materiales ferrosos Capítulo Tercero Perforación y Tronadura. Artículos 537 Las operaciones de perforación y tronadura deberán estar normalizadas por procedimientos internos, donde se contemplen a lo menos los siguientes puntos: a) Requisitos y exigencias para el personal que se desempeña en estas funciones. b) Normas Específicas para la operación de equipos, tanto de perforación como de carguío mecanizado de sustancias explosivas. c) Reglas para el carguío de bancos y frentes, evacuación y tronaduras. d) Normalización de toda otra actividad que de acuerdo a las condiciones específicas y particulares de la faena, constituya un factor de riesgo de alto potencial. Articulo 538 Se prohíben los trabajos de perforación en el área de un banco o frente, que se esté cargando o esté cargado con explosivos. Artículo 543 Los explosivos no deberán ser removidos de su envoltura original antes de ser cargados dentro del barreno. Para barrenos cortos en cachorreo se podrá usar menos de un cartucho, el que deberá ser seccionado transversalmente. El Supervisor podrá autorizar el uso de explosivos para quebrar piedras, usando cartuchos o medios cartuchos, colocados sobre ellas, sin sacar el envoltorio. Esta regla no se aplicará a los explosivos granulados, slurries o a los explosivos líquidos

Artículo 544 Cuando se carguen explosivos granulados o a granel, podrá usarse un método de carguío manual, mecanizado o neumático. En el carguío de tiros de gran diámetro utilizando camiones, la manguera de carguío deberá tener un diámetro menor que el diámetro crítico del explosivo que está siendo cargado. Artículo 545 Cuando se use cordón detonante para “primar” un cebo que irá en un barreno, éste se introducirá hasta al fondo de la perforación, cortando inmediatamente la guía del carrete. El 55

cordón, se sostendrá firmemente para mantenerlo fuera del barreno como también separado de otros explosivos en la superficie, procurando que no interfiera en la operación de carguío. Artículo 548 Cuando se carga una voladura con detonantes eléctricos, los explosivos no deberán ser transportados hacia el área del disparo hasta que todos los circuitos eléctricos hayan sido previamente desconectados hasta un punto alejado por lo menos treinta (30) metros del área de disparo. Después de la tronadura, los circuitos eléctricos se energizarán con autorización del Supervisor encargado de la tronadura.

Artículo 549 En el caso de usar detonadores eléctricos y explosivos en base a nitroglicerina deberá evitarse el golpe excesivo en el taqueo y se deberán usar para este efecto solamente taqueadores de madera o de plástico especial endurecido, sin partes metálicas ferrosas. Artículo 550 Cuando se prime con detonadores eléctricos, éstos deberán ser probados con un galvanómetro de voladura o instrumento apropiado individualmente antes de usarlos.

Artículo 551 En las áreas autorizadas para tronadura eléctrica, deberá conectarse a tierra todo elemento susceptible de acumular y transmitir energía eléctrica, de cualquier naturaleza, como estructuras, cañerías, rieles, anclajes y otros. Dichas conexiones a tierra deben, además, tener continuidad hacia la línea general de descarga de la mina o bien a lugares apartados del sector de riesgo Artículo 564 Para fijar los detonadores a fuego o conectores sobre las guías se deberá usar, solamente, el alicate minero diseñado para este propósito. Artículo 565 En la operación de carguío con explosivos, como en su manipulación, deben estar determinadas previamente, la distancia y el área dentro de las cuales no se podrán efectuar trabajos diferentes a dicha operación. Sólo se permitirá permanecer en el área al personal autorizado e involucrado en la manipulación del explosivo. El supervisor a cargo de la tronadura, excepcionalmente autorizará, el ingreso de personas ajenas a la operación de carguío. 56

Artículo 567 En la operación de carguío de explosivos y antes de encender cualquier disparo, se deberá aislar convenientemente el área a tronar, colocando las señalizaciones de advertencia que corresponda y bloqueando el acceso de personas, equipos y vehículos a ésta. Se deberá suspender toda actividad ajena a las operaciones con explosivos, en el sector comprometido.

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Artículo 572 Se deben tomar todas las precauciones para cargar explosivos en perforaciones calientes o que contengan cualquier material extraño caliente. Los barrenos con temperaturas superiores a sesenta grados Celsius (60°C) deben ser enfriados con agua u otro medio; si esto no es posible, se aplicarán procedimientos especiales de operación aprobados por la Administración. Artículo 586 Previo al carguío, los barrenos deberán ser soplados con aire comprimido para limpiarlos; y bajo ninguna circunstancia se deberá soplar y cargar en la misma frente simultáneamente. estipulado en el decreto supremo n° 77 APRUEBA REGLAMENTO COMPLEMENTARIO DE LA LEY N° 17.798, QUE ESTABLECE EL CONTROL DE ARMAS Y EXPLOSIVOS. Capítulo 2 Artículo 70: Las personas naturales o jurídicas que por la naturaleza de sus actividades deban utilizar explosivos, para los efectos de este reglamento, serán consideradas “Consumidores de Explosivos” Como tales y previa resolución de la Dirección General que los autorice, deberán inscribirse ante la Autoridad Fiscalizadora del lugar en que se encuentren ubicadas las faenas. Artículo 71: Atendiendo a la naturaleza y duración de las faenas, los consumidores de explosivos se clasifican como: a) Consumidores Habituales: Son aquellos que normalmente ejecutan trabajos que requieren el empleo de explosivos, como son las Empresas de la Minería y Obras Públicas (Vialidad, Riego, Obras Portuarias) y Agricultura. También se incluyen como consumidores habituales de explosivos a los “Pirquineros”, que son quienes ejecutan en forma individual labores de búsqueda y extracción de minerales. b) Consumidores Ocasionales: Son aquellos que no necesitan emplear explosivos en su actividad normal, pero deben usarlos por circunstancias imprevistas. Para este efecto, el trabajo debe ser ejecutado por un Manipulador de Explosivos con licencia vigente o por un organismo especializado autorizado por la Autoridad Fiscalizadora. Estos consumidores no podrán mantener existencias de explosivos ni artificios. Artículo 72: Para obtener la inscripción como “Consumidor Habitual de Explosivos”, los interesados presentarán ante la Autoridad Fiscalizadora correspondiente al lugar de la faena, los documentos que a continuación se indican: a) Solicitud de inscripción. 58

b) Documento que ampara su actividad: Patente Minera o Municipal, Contrato de Arriendo, Escritura de Propiedad o Constitución de Sociedad, Manifestación Minera. c) Relación de Manipuladores de Explosivos que emplearán con sus respectivos Nos. de Registro o Licencia. d) Antecedentes sobre el polvorín en que almacenarán los explosivos, para lo cual se deberá indicar la resolución de la Dirección General que autorizó la construcción. La inscripción tendrá un año de validez y deberá obligatoriamente ser renovada antes del 31 de marzo de cada año. Artículo 73: Los consumidores habituales podrán además inscribirse como importadores de los explosivos que requieran para su propio consumo. Artículo 74: Toda persona que manipule explosivos, cualquiera que sea su naturaleza, deberá contar con una licencia otorgada por la Autoridad Fiscalizadora respectiva. Las licencias otorgadas por las Autoridades Fiscalizadoras tendrán una vigencia de dos años y serán válidas dentro de todo el territorio nacional. Las licencias otorgadas por las Autoridades Fiscalizadoras a los programadores calculistas de explosivos tendrán una vigencia de cinco años, y serán válidas dentro de todo el territorio nacional

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20 MANO DE OBRA DE PROCESOS DE PERFORACIÓN En este concepto se deben incluir el pago proporcional por día de los salarios y las prestaciones de la tripulación operativa del equipo. Esta plantilla puede variar de acuerdo con las condiciones y tamaño del equipo de perforación. Para todo el personal que labora directamente en el equipo, bajo este concepto de mano de obra, es necesario calcularlo aparte de los salarios y las prestaciones, como: 

Seguridad social (servicio médico).



Fondo de vivienda.



Reserva laboral.



Fondo y becas de educación a sus familiares



Capacitación.



Reparto de utilidades.



Préstamos personales.



Fondo de ahorro.



Fondo de retiro.



Aguinaldo.



Vacaciones.



Sustitución por permisos económicos



Tiempo extra.



Sustitución por ausencias médicas.

60

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Categoría Ingeniero de Proyecto

Cantida d 1

Ingeniero de Operaciones (Coordinador) Ingeniero de fluidos

1

1

Ingeniero Geólogo

Inspectores técnicos de perforación Perforador

4

Segundo

4

Ayudante de perforación de altura “Chango” Ayudante de perforación de piso Cabo de maniobras

4

4

Observaciones Puede ser 0.25 cuando se pueda modular hasta para 4 equipos Puede ser 0.25 cuando se pueda modular hasta para 4 equipos Puede ser 0.25 cuando se pueda modular hasta para 4 equipos, pero a su vez puede contratarse porservicios profesionales con la contratación del servicio de los fluidos de perforación Puede ser 0.1 cuando se pueda modular hasta para 10 equipos. Puede contratarse por servicios profesionales con la unidad de registro de hidrocarburos Personal permanente representa a la empresa en el equipo 3 turnos y uno de relevo Operador principal del equipo de perforación personal permanente Auxiliar del perforador, se considera personal permanente de apoyo al perforador, al “Chango” y al personal de piso. Algunas empresas prescinden de esta categoría por no considerarla necesaria Operador principal de la torre del equipo de perforación. Personal permanente

12

Operadores auxiliares del piso de perforación

2

Personal dedicado a controlar a los ayudantes de perforación “ATP”, para auxiliar al personal de perforación en las maniobras de patio

Ayudante de Perforación “ATP”

12

Supervisores De mantenimiento

2

Mecánico

2

Electricista

2

Encargados de las maniobras de patio tales como preparación de fluidos, recepción y acomodo de tuberías, limpieza del equipo, auxiliares en mantenimiento eléctrico y mecánico auxiliares en cementaciones, pueden ser contratados en forma eventual, cuando se requieran las maniobras. La especialidad maneja un supervisor mecánico y un supervisor eléctrico, usualmente trabajadores diurnos distribuyen su tiempo en un módulo de 4 equipos por lo que pueden cuantificarse como 0.25 Personal diurno permanente en el equipo, necesario para mantenimiento preventivo y auxiliar para que el equipo permanezca en marcha el 100% del tiempo Personal diurno permanente en el equipo necesario Para mantenimiento preventivo y auxiliar para que el equipo permanezca en marcha el 100% del tiempo 62

Operario de tercera

4

Personal permanente de tiempo completo en el equipo de perforación, indispensable para el manejo de los fluidos del equipo tales como el Agua, el Aire comprimido, el Diésel y el cemento a granel.

Soldador

2

Personal indispensable, diurno se requiere adecuación de conexiones superficiales y acondicionamientos diversos del equipo

para para

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21 MANO DE OBRA MANIPULACION DE EXPLOSIVOS Cargo        

Manipulador de explosivos Programados calculista Conductor camión fabrica Conductor polvorín móvil Operador de perforación Ingeniero en perforación y tronadura Jefe de turno (capataz) Operador de marcación

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22 EMPRESAS PROVEEDORAS DE SERVICOS DE EXPLOSIVOS Y TRONADURA HyT: Es una empresa que se desarrolla en las áreas área de la minería y exploración, apoyando y contribuyendo en las áreas de sondajes geológicos, perforación y tronadura, y equipos automatizados de preparación de muestras. Además, cuentan con profesionales en geología, minería y laboratorio. Servicios: 

Servicio de aire reverso en exploración y explotación minera, priorizando la obtención de muestras.



Servicios de perforación de sondajes de diamantina en exploración y explotación minera



Servicios de perforación, pre-corte y tronadura con equipos ROC 7 y camiones para la fabricación de explosivos en terreno.

Clientes:

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23 EMPRESAS PROVEEDORAS DE EXPLOSIVOS Famesa FAMESA EXPLOSIVOS CHILE S.A., es una empresa del grupo FAMESA PERU, que se dedica a la producción, comercialización y asistencia técnica post venta de Explosivos, Accesorios y Servicio Integral de Tronadura. La planta de FAMESA EXPLOSIVOS CHILE S.A. en La Serena genera un movimiento económico importante en la región a nivel de proveedores, otorgando movimiento a empresas de seguridad, transporte, agentes de aduana, servicios de comida, limpieza, talleres mecánicos de reparación y mantenimiento, entre muchos otros. EXPLONOR S.A. nace en 1997 por capitales chilenos y peruanos para la fabricación, comercialización de accesorios para tronadura y explosivos para la minería chilena. La empresa fue ubicada en la Planta N°3 en Alto Hospicio, de propiedad de Metalnor S.A. En octubre del 2002, FAMESA CHILE S.A. adquiere el 100% de las acciones de EXPLONOR S.A y se constituye como otra empresa del Grupo FAMESA, en único propietario de EXPLONOR S.A. Productos: 

Altos explosivos (dinamitas, pentolitas).



Accesorios (detonadores eléctricos y no eléctricos, mechas cordones detonantes).



Materia prima. (anfo).

Clientes:

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Enaex Enaex es poseedora del complejo productivo de Nitrato de Amonio más grande del mundo: el complejo Prillex América tiene una capacidad de 850 mil toneladas anuales, obteniendo en el año 2014 una producción de 782 mil toneladas de Nitrato de Amonio.

Enaex Servicios, filial de Enaex S.A., mantiene contratos con una importante cartera de clientes en las principales minas de rajo abierto y subterráneo de la región. En Chile, Enaex entrega el servicio de fragmentación de roca y voladura a las más prestigiosas mineras del mundo. Dada la necesidad y requerimientos por parte de sus clientes, la Compañía cuenta con una extensa red de plantas de servicio ubicadas en las más importantes faenas mineras a lo largo del país, desde donde entrega diferentes servicios para la industria minera tales como, disparo de voladura, carguío de agentes de tronadura, amarre superficial, tapado de pozos, chequeo de perforaciones, administración de polvorines, entre otros.

Explosivo amexal Descripción La serie de explosivos AmexalTM son mezclas balanceadas entre nitrato de amonio poroso y combustible diesel, coloreado en rojo y Aluminio atomizado. Este último permite aumentar la energía liberada. La serie de explosivos AmexalTM es suministrada en sacos de 25kg. Es adecuado para ser usado en barrenos secos y que permanecerán secos hasta la detonación. Las mayores energías aportadas por la serie AmexalTM lo hace apropiado voladuras en rocas difíciles y duras. Puede ser usado en operaciones subterráneas o canteras y para trabajos de voladuras en general. Puede ser vertido o cargado neumáticamente dentro del barreno. AmexalTM puede ser iniciado de manera confiable usando un booster PentexTM o un cartucho de explosivo SenatelTM junto con un detonador ExelTM. El diámetro del cartucho del explosivo SenatelTM debe ser apropiado para el tamaño del barreno. No se recomienda el uso de cordón detonante con AmexalTM.

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HIDRELEX Agente explosivo para tronadura amortiguada, control de talud y contorno. Explosivo a granel, de baja densidad, para perforaciones de gran diámetro, fabricado en base a una mezcla de acuagel y nitrato de amonio, especialmente diseñado para voladura de contorno y control de taludes. Este producto se carga en forma mecanizada con equipos móviles (tipo camión fábrica) y es recomendado además para voladuras de morrenas y rocas sedimentarias, cuando el volumen de consumo así lo justifica. Es gasificado químicamente en el momento del carguío, lo que le confiere excelentes propiedades de detonación y permite variar su densidad, y por consiguiente el factor de carga, acorde a las necesidades de terreno. ATLAS COPCO Atlas copco es un grupo industrial líder en la fabricación de compresores, equipos de construcción y minería, herramientas industriales y sistemas de montaje. El grupo ofrece soluciones sostenibles para aumentar la productividad de sus clientes a través de productos y soluciones que ayudan a nuestros clientes a aumentar su productividad y mantenerse por delante de la competencia. 24 CONCEPTOS GENERALES DE MANTENCION DE EQUIPOS MINEROS Existen tres tipos básicos de mantenimiento el correctivo, el preventivo y el predictivo que se basan en tareas distintas. Cada tipo de mantenimiento será ideal en un tipo de situación y equipo en función de distintos factores como el económico, el personal disponible, el tiempo de trabajo, la cantidad de repuestos, etc. De cualquier manera, un buen programa de mantenimiento debe ser capaz de conjugar los tres tipos de mantenimiento de la mejor manera posible para permitir alargar la vida útil de los componentes que conforman la planta de manera económica y eficiente. Mantenimiento correctivo El mantenimiento correctivo es aquel en que solo se interviene en el equipo después de su fallo. Este tipo de mantenimiento, aplicado en muchas situaciones, tiene como principal ventaja la reducción de costes de inspecciones y reparaciones. Es evidente que sólo se aplicará en aquellas situaciones en que los elementos sean de bajo coste y baja criticidad de funcionamiento. Este mantenimiento por tanto resulta ideal en casos en que la restitución o reparación no afecte en gran medida a la producción o explotación llevada a cabo por la compañía o cuando la puesta en práctica de un sistema más complejo resulte menos rentable que una práctica correctiva. El mantenimiento correctivo, sin embargo, no debe estar exento de tareas rutinarias de engrase, lubricación y/o sustitución de componentes que permitan alargar la vida útil del ítem, a menos que se trate de una instalación o componente en las fases finales de su vida útil. Los principales inconvenientes están relacionados con la imprevisibilidad de las averías y fallos que resultan inoportunas. Debido a que las tareas no están programadas es esperable que cuando se produzca el fallo se tarde más y se necesite más mano de obra para corregirlo que en caso de tener un programa de mantenimiento que planee esta situación. Otro grave 68

inconveniente que presenta este tipo de mantenimiento es que el problema que ha causado el fallo no se resuelve por lo que éste puede repetirse en situaciones posteriores en la misma máquina sin aumentar su fiabilidad es por ello que el mantenimiento correctivo normalmente viene acompañado de un acortamiento de periodos de reparación en la misma máquina.

Mantenimiento preventivo El mantenimiento preventivo es un conjunto de técnicas que tiene como finalidad disminuir y/o evitar las reparaciones de los ítems con tal de asegurar su total disponibilidad y rendimiento al menor coste posible. Para llevar a cabo esta práctica se requiere rutinas de inspección y renovación de los elementos malogrados y deteriorados. Las inspecciones son los procesos por el cual se procede al desmontaje total o parcial del equipo a fin de revisar el estado de sus elementos. Durante la inspección se reemplazan aquellos elementos que no cumplan con los requisitos de funcionamiento de la máquina. Los elementos también pueden ser sustituidos tomando como referencia su vida útil o su tiempo de operación con tal de reducir su riesgo de fallo. Los periodos de inspección son cruciales para que el mantenimiento preventivo tenga éxito ya que un periodo demasiado corto comportará costos innecesarios mientras que un periodo demasiado largo conlleva a un aumento del riesgo de fallo. El principal inconveniente del mantenimiento preventivo es el coste de las inspecciones. En algunos casos el paro en la máquina puede comportar grandes pérdidas y realizar un desmontaje e inspección de un equipo que funciona correctamente puede resultar superfluo. De todas maneras, el riesgo de fallo siempre existe pese a que un periodo de inspección corto ayuda a reducirlo. El mantenimiento preventivo también está comprendido por el llamado mantenimiento rutinario, conjunto de técnicas que sin llegar al desmontaje de los equipos los conserva en el mejor estado posible por medio de engrases, limpiezas, sustituciones periódicas, etc. El mantenimiento preventivo se aplicará en aquellos casos en que éste sea económicamente rentable frente a un programa de reparaciones de tipo correctivo. En algunas situaciones es posible que se dé la situación contraria, pero es frecuente que una avería en algún componente comporte deterioros y fallos en otros elementos de la maquinaria empleada. Los programas de mantenimiento preventivo requieren también que exista una prioridad en función de la vida esperada de algunos componentes y de su importancia para el funcionamiento del conjunto. De igual manera los elementos más utilizados pueden ser almacenados para ser restituidos en caso de fallo de manera sistemática.

Mantenimiento predictivo El mantenimiento predictivo es el conjunto de técnicas que permiten; reduciendo los costes del programa de mantenimiento tradicional, preventivo y correctivo, asegurar la disponibilidad y 69

rendimiento de los elementos que componen la planta. Este tipo de mantenimiento se basa en la realización de un seguimiento del estado del equipo mediante monitorizaciones que permiten realizar sustituciones y reparaciones cuando estos no se encuentren en buen estado, sin necesidad de realizar ciertas inspecciones, y reducir los fallos improvistos por medio de un programa de detección de anomalías. Una de las tareas más importantes que el mantenimiento preventivo conlleva es el planeamiento adecuado de las tascas que deben realizarse en la planta. Si esto se consigue se podrá atacar al problema y a su raíz antes que éste se produzca. Será importante que se acompañe al mantenimiento con un historial que indique cuánto tiempo y cuantos operarios son necesarios para llevar a cabo las tareas, de manera que el programa mejore a medida que se lleve a cabo. Este tipo de programas de mantenimiento reporta un gran ahorro de costes ya que además de detectar los fallos de manera precoz permite programar con suficiente antelación el tiempo de reparación y los suministros y mano de obra que requerirá la tarea. Dado además que el mantenimiento predictivo se basa en la monitorización de los parámetros que están relacionados con fallos en los equipos puede aprenderse a medida que se opera la maquinaria, de manera que los fallos reiterados pueden llegar a erradicarse. Estas técnicas requieren que los elementos gocen de indicadores suficientemente relacionados con el estado del equipo además de la posibilidad de que estos sean vigilados y medidos, durante su vida útil. Su principal inconveniente es la dificultad que conlleva obtener una respuesta clara y segura ya que no existe ningún parámetro ni conjunto de parámetros que revele a la perfección el estado del equipo. La vigilancia continua no es viable, tampoco, en la mayoría de elementos y solo supone una ventaja realizarla en elementos muy críticos por lo que en general la vigilancia resulta periódica.

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25 CONCLUSIÓN Para concluir este trabajo rebobinemos atrás los temas principales de este trabajo como el de los precios de los materiales y los costos de cada tipo de trabajo tanto en perforación y de explosivo nos sirve en el caso que contratar y pedir los materiales para la obra, para evitar gastos innecesarios de dinero. La reducción de los costos en el trabajo de sondaje y el cebado. Se abordó las características del explosivo, el uso de los explosivos en rajo abierto y mina subterránea. Las empresas que trabaja en este rubro están enfocadas en las Decreto Supremo (N°132 y la ley N° 17798 Control de Armas y Explosivos y DS 77).

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26 BIBILIOGRAFIA https://es.scribd.com/doc/209813385/Criterios-de-seleccion-de-perforadoras-en-MineriaSubterranea -

Criterios para la selección de perforadoras en minería subterráneas

https://www.ucursos.cl/usuario/88e17214fbd3bc896935dca577cbaec1/mi_blog/r/Apunte_Mineria_Rajo_Abierto .pdf -

Apuntes de minería a rajo abierto

www.enaex.com -

Explosivos industriales

http://explosivos.wikidot.com/explosivos-secundarios -

Características de los explosivos secundarios

http://www.revistaseguridadminera.com/operaciones-mineras/control-de-costos-para-lasempresas-de-perforacion/ complete mano de obra -

Control de costos para empresas de perforación

http://www.cochilco.cl/Archivos/destacados -insumos críticos de minería

http://www.confinorsa.cl/norma-15.html -DS n°132 seguridad minera

http://www.leychile.cl/Navegar?idLey=17798 -Ley el control de armas y explosivos

http://www.collahuasi.cl/espanol2/index.asp -proveedores

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