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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE EXPLOSIVOS

DOCENTE: ING. BOHORQUEZ HUARA, Armando. ALUMNOS: 

Calla Navarro, Fabio César.

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Chávez Luna, Hillary

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Goicochea Sánchez, Luis Aarón.

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Guevara Mariscal, Juan José.

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Guido Díaz, Christopher Stefano.

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Manya Velarde, Ángel Gabriel.

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Muñoz Gálvez, Paul Enrique.

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Oyarce Mejía, Jheny Neydita.

INTRODUCCIÓN

El arranque de rocas con explosivos es desde el siglo XVII, cuando se empezó a utilizar la pólvora en minería uno de los métodos más populares. Los avances que han marcado hitos históricos han sido el invento de la dinamita por Alfred Nobel en 1967, la utilización del ANFO a partir de 1955, el desarrollo de la preparación de agentes explosivos como las emulsiones, el ANFO pesado, etc. que se encuentra aún en constante evolución.

No obstante, la voladura de rocas se ha considerado hasta épocas recientes como un "Arte" nacido de la pericia y experiencia de los artilleros, pero en la actualidad ese procedimiento de arranque se ha transformado en una técnica basada en principios científicos surgidos del conocimiento de las acciones ejercidas por los explosivos, los mecanismos de rotura de la roca y propiedades geomecánicas de los macizos rocosos. En el siguiente se proporcionará el conocimiento básico sobre los accesorios disponibles, tipos de explosivos y las variables por cada explosivo que intervienen en el diseño de las voladuras.

OBJETIVOS

OBJETIVO PRINCIPAL:  Dar a conocer en forma general un concepto de los explosivos, usos y aplicaciones en minería. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Conocer los explosivos y sus propiedades para la aplicación de métodos de voladura  Tener en cuenta las propiedades de los explosivos para la voladura de rocas  Tener en cuenta la influencia de las propiedades de la roca en el rendimiento de los explosivos  Aplicar un diseño eficiente de voladura para obtener mejor aprovechamiento del VOD y controlar las vibraciones  Aplicar explosivos en diferentes ramas de la ciencia ingenieril

CAPITULO I

HISTORIA DE LOS EXPLOSIVOS

La historia de los explosivos comenzó con la invención de la POLVORA NEGRA, la cual consistía en una mezcla de carbón vegetal en polvo, azufre y nitrato de potásico, 2𝑁𝑂3 + 𝑁𝐴 + 𝑆 + 3𝐶 → 𝑆2 + 𝑁𝐴 + 𝑁2 + 𝐶𝑂2

Desde tiempos remotos los chinos e hindús conocían sustancias incendiarias, compuestas por derivados del azufre, mezclados con carbón, alquitrán y resina y la denominaron fuego.

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1230 / 50 A.D.C., La pólvora es conocida y utilizada por los Chinos, Árabes e Hindúes

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1237 ROGER BACON, describe la pólvora Negra

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1328 S CHWARZ investiga su poder propulsor

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1346 Fue utilizada por los ingleses en la batalla de Crecy

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1425 Pólvora Granulada

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1604 Desarrollo de ordenanzas y armas de fuego, "Fulminato de oro"

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1605 La conspiración de la Pólvora

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1771 Empleo del Ácido pícrico como colorante, aunque sus propiedades explosivas no fueron descubiertas hasta 1805 y usadas hasta 1885

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1778 BERTHOLLET, descubre el fulminato de plata

 1800 HOWARD, prepara el fulminato de mercurio  1831 Se inventan la MECHA LENTA con cubierta impermeable.  1836 Se inventan la Capsula a percusión y el cañón con percutor  1845 SCHOENBEIN, descubre la nitrocelulosa  1846 SOBRERO, prepara la NITROGLICERINA  1865 ALFRED NOBEL, inventa la DINAMITA, mezclando la NITROGLICERINA con tierra de infusorio o diatomeas  1865 Pólvora sin humo a partir de la madera nitrada.  1869 Se mejora la dinamita, a base de nitroglicerina con harina de madera nitrada y parafinada

 1879 Nóbel patenta una dinamita especial que contiene nitrocelulosa y nitrato amónico. Preparación del tetrilo  1920 Se patenta cómo explosivo el R.D.X o ciclónica  1925 Se patenta un explosivo de alto poder llamado PENTRITA  1935 Proceso continuo Blazzi para la fabricación de nitroglicerina  1940 Un equipo de químicos Canadienses y Norte Americanos desarrollan un proceso nuevo y continúo para fabricar la CICLONITA o R. D X.  1945 Segunda Guerra mundial la Revolución de los Explosivos el EXPLOSIVO PLASTICO efensores de la ciudad provocaban artificialmente.

Alfredo Nobel nació en la ciudad sueca de Estocolmo el 21 de octubre de 1833.Estudio química en la ciudad Estocolmo y San Petersburgo, también se formó en Rusia y en los Estados Unidos; luego regreso junto a su padre para ayudar en el negocio familiar (la fabricación de explosivos) y allí trabajo en el campo de los explosivos y también en la explotación de yacimientos petrolíferos. En 1867 Nobel consiguió fabricar la dinamita, mezclando la nitroglicerina con un material absorbente (la tierra de diatomeas), y así obtuvo un polvo que podía ser percutido e incluso quemado al aire libre sin que explotara, sólo explotaba cuando se utilizaban detonadores eléctricos o químicos. Así nació la dinamita, un explosivo más estable y manejable .El invento de la dinamita hizo que tareas pertenecientes al mundo de la construcción y la minería progresaran a una gran velocidad en la historia, aunque también fue de una gran utilidad en la fabricación de explosivos. Las patentes más importantes de Nobel fueron en 1875, la dinamita goma, una dinamita moldeable, semejante a los explosivos plásticos actuales, luego en 1884, un método para la destilación continua de petróleo. Por último en 1887 fabricó la balistita, una mezcla de nitroglicerina.

 Explosivo: Se denomina explosivo a toda sustancia que por alguna causa externa (roce, calor, percusión, etc.) se transforma en gas; liberando calor, presión o radiación en un tiempo muy breve.  Explosivo Permisible: También llamado explosivo de seguridad, son aquellos especialmente preparados para uso en minas de carbón con ambientes inflamables de polvo y grisú, su característica principal es la baja temperatura de explosión que genera una flama corta. La iniciación de este tipo de explosivos es mediante detonadores permisibles y uso de explosores y ohmímetros certificados para áreas clasificadas.

 Accesorios de Voladura: Dispositivos requeridos para la iniciación del explosivo; tales como: cable de ignición, detonador común, mecha de seguridad, detonador eléctrico, detonador no eléctrico, fulminantes, cordón detonante, multiplicador.

 Agente de Voladura: Elemento que funciona igual que un explosivo, pero sus compuestos tomados separadamente no constituyen de por sí un explosivo; por ejemplo, nitrato de amonio, fuel oíl o mezcla de oxidantes y combustibles, los cuales no inician directamente con detonador, por lo que es necesario colocar entre la carga y el detonador un explosivo multiplicador.

 Título Minero: Documento en el cual se otorga el derecho a explorar y explotar el suelo y el subsuelo. Estos títulos se clasifican en licencias de exploración y explotación, aportes mineros, contratos mineros.

 Polvorín: Construcción utilizada para el almacenamiento permanente o transitorio de explosivos, que cumple con las normas técnicas y de seguridad emanadas del Departamento de Control Comercio de Armas, Municiones y Explosivos del Comando General de las Fuerzas Militares o quien haga sus veces, en concordancia con los aspectos técnicos establecidos por la Industria Militar.

 Machinero: Regionalismo utilizado para referirse a las personas que realizan trabajos en una mina.  Tacador: Vara de madera usada para introducir los explosivos en el barreno; término también utilizado para referirse a la persona que lleva a cabo esta labor.  Barreno: Perforación hecha en roca para colocar una carga explosiva con el fi n de hacer una voladura.

 Malla de Voladura: Plano que identifica la disposición de la perforación en una zona determinada de la mina. Este plano sirve para efectuar la perforación. Contiene la siguiente información básica: Zona, número de perforaciones, profundidad y diámetro de perforación.

 Manipulación: Acción de utilizar objetos o cosas con las manos o con algún instrumento.  Certificado de idoneidad: Documento por medio del cual la autoridad competente declara apta a una persona para ejecutar una actividad o trabajo en particular o con características determinadas.  Evaluación de competencia laboral: Proceso por medio del cual se recogen de una persona evidencias de desempeño, de producto y de conocimiento, con el fi n de determinar si es competente o aún no para desempeñar una función laboral. (Metodología para evaluar y certificar competencias laborales, SENA-2003).  Cebo: Carga de explosivo de alta potencia y sensibilidad en la que se sitúa el detonador y que sirve para aumentar el rendimiento de otros explosivos.

 Retacado: Llenado y apisonado de los barrenos con materiales inertes para confinar los explosivos.

 Voladura: Ignición de una carga masiva de explosivos, para arrancar, fracturar o remover una cantidad de material según los parámetros de diseño de la voladura misma.  Detonador Eléctrico: Accesorio de un sistema de iniciación de voladuras que consta de una cápsula detonadora que tiene una carga explosiva compuesta de un explosivo primario y uno secundario más un sistema inflamador electro pirotécnico.  Detonador Permisible: Accesorio explosivo de alta resistencia y cápsula de cobre capaz de convertir un impulso eléctrico en una detonación, utilizado en un sistema de iniciación eléctrico de seguridad en la minería subterránea del carbón con ambientes grisutosos.

 Detonador Electrónico: Cápsula explosiva que se puede programar, identificar, probar y disparar utilizado sistemas de iniciación de voladuras en tunelería, obras civiles, minería subterránea y a cielo abierto que entrega precisión y flexibilidad de secuencias.

 Detonador no Eléctrico: Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior y uno de polysurlin interno con una carga de HMX / polvo de aluminio, que lleva una señal o pequeña onda de detonación para conformar un mecanismo de iniciación.

 Anfo: Agente de voladura a base de nitrato de amonio y otros componentes para mejorar sus propiedades explosivas, muy sensible a la humedad, por lo que se debe utilizar en barrenos secos y en voladuras a cielo abierto. Es un explosivo de alto orden. Consiste en una mezcla de nitrato de amonio y un combustible derivado del petróleo. Estas mezclas son muy utilizadas principalmente por las empresas mineras y de demolición, debido a que son muy seguras, económicas y asequibles.

 Emulsión: Sistema que contiene dos fases líquidas inmiscibles entre sí, una de las cuales se dispersa como pequeñas gotas (fase discontinua) dentro de la otra (fase continua). Este sistema requiere además otras sustancias (emulsificantes) para mejorar su estabilidad.

• PTO: Abreviatura utilizada para referirse al Plan de Obras y Trabajos.

• Formato Básico Minero (FBM): Herramienta instituida por la Autoridad Minera Colombiana mediante Decreto 1993 de 6 septiembre de 2002. Es utilizada como instrumento único de captura de información estadística minera relacionada con los títulos mineros vigentes. • PMA: Abreviatura utilizada para referirse al Plan de Manejo Ambiental. • Ignición: Es el fenómeno de iniciación en forma de incandescencia de sustancias oxidantes y combustibles; por ejemplo los explosivos. • Grisú: Gas que puede encontrarse en las minas subterráneas de carbón, capaz de formar atmósferas explosivas. • Metano: Es un hidrocarburo alcano, gas incoloro.

El Ministerio de Energía y Minas es la autoridad minera competente en materia de política y normativa de Seguridad y Salud Ocupacional. Ejerce su competencia a través de la Dirección General de Minería cuyas atribuciones son: a) Proponer las normas y políticas de Seguridad y Salud Ocupacional. b) Incentivar la implementación de sistemas de gestión preventiva que tienda a mejorar las condiciones de trabajo en la actividad minera, de acuerdo con los avances técnicos y científicos. c) Difundir, a través de su página web, las estadísticas de incidentes, incidentes peligrosos, accidentes de trabajo y enfermedades ocupacionales ocurridos a nivel nacional y promover reuniones con los titulares de actividad minera que registren mayores índices de accidentabilidad. d) Verificar la implementación de los requisitos para otorgar autorizaciones especiales y condiciones de operación distintas a las fijadas en los permisos vigentes, a solicitud y por cuenta del titular de actividad minera. e) Elaborar y/o actualizar los anexos y las guías para el mejor cumplimiento del presente reglamento, mediante resolución directoral de la Dirección General de Minería. f) Disponer visitas de verificación en zonas donde se realicen actividades mineras. g) Otras que se le encarguen

Otras autoridades competentes

La SUNAFIL es la autoridad competente para la supervisión y fiscalización del cumplimiento de las disposiciones legales y técnicas relacionadas con la Seguridad y Salud Ocupacional en la Gran y Mediana Minería, en el marco de la Ley N° 29981. El OSINERGMIN es la autoridad competente para supervisar y fiscalizar el cumplimiento de las disposiciones legales y técnicas relacionadas con la seguridad de la infraestructura en la Gran y Mediana Minería, en el marco de la Ley N° 29901 y el Decreto Supremo N° 088-2003- PCM.

LOS GOBIERNOS REGIONALES, a través de la Gerencia o Dirección Regional de Energía y Minas, son la autoridad competente para verificar el cumplimiento del presente reglamento para la Pequeña Minería y Minería Artesanal, en los siguientes aspectos: a) Fiscalizar las actividades mineras en lo que respecta al cumplimiento de las normas de Seguridad y Salud Ocupacional. b) Disponer la investigación de accidentes mortales y casos de emergencia. c) Ordenar la paralización temporal de actividades en cualquier área de trabajo de la unidad minera, cuando existan indicios de peligro inminente, con la finalidad de proteger la vida y salud de los trabajadores, equipos, maquinarias y ambiente de trabajo, y la reanudación de las actividades cuando considere que la situación de peligro ha sido remediada o solucionada. d) Resolver las denuncias presentadas contra los titulares de actividad minera en materia de Seguridad y Salud Ocupacional. e) Otras que se señale en disposiciones sobre la materia.

CAPITULO II TIPOS DE ACCESORIOS EN EXPLOSIVOS

TIPOS DE ACCESORIOS EN EXPLOSIVO • SON LOS DISPOSITIVOS O PRODUCTOS EMPLEADOS PARA CEBAR CARGAS EXPLOSIVAS, SUMINISTRAR O TRANSMITIR UNA LLAMA QUE INICIE LA EXPLOSIÓN, LLEVAR UNA ONDA DETONADORA DE UN PUNTO A OTRO O DE UNA CARGA EXPLOSIVA A OTRA Y LOS NECESARIOS PARA PROBAR LAS CONEXIONES Y DISPARAR LOS EXPLOSIVOS PARA QUE PUEDA LLEVARSE A CABO UNA VOLADURA.

METODOS DE ENCENDIDO • INICIADORES: ESTOS DISPOSITIVOS SON CONOCIDOS DE FORMA MÁS VULGAR CON EL NOMBRE DE DETONADORES. LOS SISTEMAS DE INICIACIÓN, COMO SU PROPIO NOMBRE INDICA, TIENEN LA FUNCIÓN DE INICIAR EL PROCESO PARA EXPLOSIONAR BOMBAS, CARGAS EXPLOSIVAS Y OTROS TIPOS DE MATERIAL EXPLOSIVO Y DISPOSITIVOS DE EXPLOSIÓN.

• MECHA DE SEGURIDAD: LA MECHA DE SEGURIDAD ES UNO DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA TRADICIONAL DE VOLADURA. SU ESTRUCTURA ESTÁ COMPUESTA POR CAPAS DE DIFERENTES MATERIALES; LAS CUALES PROTEGEN AL NÚCLEO DE PÓLVORA. UN RECUBRIMIENTO FINAL DE MATERIAL PLÁSTICO ASEGURA UNA EXCELENTE IMPERMEABILIDAD Y BUENA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN. LA ALTA POTENCIA DE SU CHISPA ACTIVA SIN RESTRICCIONES DE NINGUNA NATURALEZA AL FULMINANTE, SIEMPRE Y CUANDO SE CUMPLAN LAS RECOMENDACIONES DE FIJAR CORRECTAMENTE EL FULMINANTE A LA MECHA DE SEGURIDAD.

• IGNITACORD SU FUNCIÓN ES TRANSMITIR LA FLAMA DEL THERMALITE IGNITACORD A LA MECHA. CONSTA DE UN CASQUILLO QUE CONTIENE UNA MEZCLA PIROTÉCNICA DE IGNICIÓN. CUENTA CON UNA REANUDA PARA ASEGURAR Y COLOCAR EL THERMALITE IGNITACORD EN CONTACTO CON LA CARGA DE IGNICIÓN.

• CORDON DETONANTE: EL CORDÓN DETONANTE SE PUEDE DESCRIBIR COMO UNA CUERDA FLEXIBLE, FORMADA POR VARIAS CAPAS PROTECTORAS Y UN NÚCLEO DEL EXPLOSIVO CONOCIDO COMO PENTRITA, QUE ES MUY DIFÍCIL DE ENCENDER, PERO TIENE LA SENSIBILIDAD SUFICIENTE PARA INICIAR LA EXPLOSIÓN CON DETONADORES (FULMINANTES O ESTOPINES) O POR MEDIO DE LA ENERGÍA DETONADORA DE ALGÚN EXPLOSIVO DE ALTA POTENCIA. SU VELOCIDAD DE DETONACIÓN ES DE 6.700 METROS POR SEGUNDO. PRESENTACIÓN COMERCIAL: CORDÓN DETONANTE DE 1,5 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE DE 3 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE DE 6 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE DE 12 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE DE 20 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE DE 40 G/M DE PENTRITA, CORDÓN DETONANTE SUBMARINO DE PENTRITA Y CORDÓN DETONANTE SUBMARINO REFORZADO.

• HANDIDET: CORRESPONDE A UN DETONADOR COMPUESTO POR DOS CÁPSULAS Y UN TUBO DE SEÑAL. UNA DE LAS CÁPSULAS SE UTILIZA EN SUPERFICIE PARA INICIAR TUBOS DE SEÑAL, MIENTRAS QUE LA OTRA SE USA EN EL INTERIOR DE LOS BARRENOS TANTO PARA INICIAR BOOSTERS COMO EXPLOSIVOS ENCARTUCHADOS.

• BOOSTER: ES UN EXPLOSIVO POTENTE DE ALTA DENSIDAD, VELOCIDAD Y PRESIÓN DE DETONACIÓN, POR LO QUE LA COLUMNA EXPLOSIVA QUE SERÁ ACTIVADA CON ÉSTE, MAXIMIZARÁ SU DESARROLLO ENERGÉTICO, LO CUAL REDUNDARÁ FAVORABLEMENTE EN EL RESULTADO DE LA VOLADURA.

DISPOSITIVOS DE INICIACIÓN: NO ELÉCTRICOS Y ELÉCTRICOS

• DETONADORES:

UN DETONADOR ES UN DISPOSITIVO INICIADOR USADO PARA EXPLOSIONAR BOMBAS, CARGAS EXPLOSIVAS Y OTROS TIPOS DE MATERIAL EXPLOSIVO Y DISPOSITIVOS DE EXPLOSIÓN. HAY TRES CATEGORÍAS DE DETONADORES SEGÚN SU RETARDO: DETONADORES ELÉCTRICOS O NO ELÉCTRICOS INSTANTÁNEOS (DEI), DETONADORES DE PERÍODO CORTO (DPC) Y DETONADORES DE PERÍODO LARGO (DPL). LOS DETONADORES DPC MIDEN EL TIEMPO DE RETARDO EN MILISEGUNDOS MIENTRAS QUE LOS DPL LO MIDEN EN SEGUNDOS. SEGÚN SU MECANISMO DE ACCIÓN: QUÍMICOS, MECÁNICOS O ELÉCTRICOS, SIENDO ESTOS DOS ÚLTIMOS LOS TIPOS MÁS FRECUENTES UTILIZADOS HOY EN DÍA.

• FULMINANTES SE ENTIENDE POR CÁPSULA FULMINANTE O PISTÓN​ LA PARTE DEL CARTUCHO DONDE SE ALOJA LA MATERIA EXPLOSIVA (FULMINANTE) DESTINADA A INICIAR LA INFLAMACIÓN DE LA CARGA EXPLOSIVA (PROPELENTE) QUE PROPULSARÁ EL PROYECTIL. EN LOS CARTUCHOS DE PERCUSIÓN CENTRAL LA CÁPSULA FULMINANTE SE ENCUENTRA SITUADA EN UNA CAVIDAD EN EL CENTRO DE LA BASE DEL CARTUCHO (CULOTE), MIENTRAS QUE LOS CARTUCHOS DE PERCUSIÓN ANULAR NO DISPONEN DE DICHA CÁPSULA Y EL FULMINANTE SE ENCUENTRA DISPUESTO EN FORMA DE ANILLO SIGUIENDO LA PERIFERIA DE LA BASE DEL CARTUCHO.

• ESTOPINES ELÉCTRICOS: SON FULMINANTES ELABORADOS DE TAL MANERA QUE PUEDEN HACERSE CON CORRIENTE ELÉCTRICA. CON ELLOS PUEDEN INICIARSE AL MISMO TIEMPO VARIAS CARGAS DE EXPLOSIVOS DE GRAN POTENCIA, Y SE PUEDE CONTROLAR CON PRECISIÓN EL MOMENTO DE LA EXPLOSIÓN, LO QUE NO SUCEDE CON LOS FULMINANTES POR LA VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE COMBUSTIÓN D LA MECHA. LOS ESTOPINES QUE TIENE MÁS ALTA POTENCIA SON LOS QUE TIENE MAYOR CANTIDAD DE CARGA DETONANTE. GENERALMENTE LOS ESTOPINES SON USADOS DEL NO. 6 Y RARAMENTE DEL NO. 8.

• ESTOPINES ELÉCTRICOS INSTANTÁNEOS:

TIENEN UNA CARGA DE IGNICIÓN, UNA CARGA PRIMARIA Y UNA CARGA DETONANTE. SU CASQUILLO ES DE ALUMINIO Y TIENE DOS ALAMBRES DE COBRE DE CALIBRE 20 Ó 22, GENERALMENTE UNO ROJO Y EL OTRO AMARILLO. ESTOS DOS COLORES DISTINTOS SON DE GRAN AYUDA AL HACER LAS CONEXIONES. SE PUEDEN CONSEGUIR SUELTO O EN CAJAS CUYO CONTENIDO ES EL SIGUIENTE: 50 PIEZAS DE ALAMBRE DE 2 A 6 METROS, 40 PIEZAS PARA ALAMBRE DE 7 METROS Y 30 PIEZAS PARA ALAMBRE DE 9 Y 10 METROS.

• ESTOPINES ELECTRÓNICOS DE RETARDO:

SON LLAMADOS DE TIEMPO, SON SIMILARES A LOS INSTANTÁNEOS, CON LA DIFERENCIA QUE TIENE COLOCADOS ENTRE EL FILAMENTO Y LA CARGA DE DETONACIÓN UN ELEMENTO DE RETARDO EL CUAL CONTIENE PÓLVORA LENTA. EL DISPARO CON ESTOPINES DE RETARDO TIENE POR OBJETO MEJORAR LA FRAGMENTACIÓN Y EL DESPLAZAMIENTO DE LA ROCA, ASÍ COMO PROPORCIONAR MAYOR CONTROL DE VIBRACIONES, RUIDO Y PROYECCIONES. SI SE USAN ADECUADAMENTE, JUNTO CON EL BUEN CARGADO DEL BARRENO SE PUEDEN REDUCIR LOS COSTOS. TIENEN UNA CORRIENTE MÍNIMA Y OTRA DE DISEÑO, LA PRIMERA ES AQUELLA A PARTIR DE LA CUAL PUEDE SER PARA DETONAR EL ESTOPÍN, Y LA SEGUNDA LA CORRIENTE CON LA QUE SE ASEGURA LA DETONACIÓN DEL MISMO.

• ESTOPINES DE RETARDO “MS”: SON LOS MÁS AMPLIAMENTE USADOS EN CANTERAS, TRABAJOS A CIELO ABIERTO Y PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN. SE PUEDEN OBTENER EN DIEZ PERIODOS CUYOS NÚMEROS INDICAN EL TIEMPO EN MILÉSIMAS DE SEGUNDO QUE TARDA EN PRODUCIRSE UN DISPARO, ENTRE LOS CUALES TENEMOS: MS-25, MS-50, MS-75, MS-100, MS-125, MS-150, MS-175, MS-200, MS-250, MS-300.

• ESTOPINES DE RETARDO MARK V.: SON UTILIZADOS PRINCIPALMENTE EN TRABAJOS SUBTERRÁNEOS COMO TÚNELES, GALERÍAS, POZOS, ETC. SE FABRICAN EN DIEZ PERIODOS REGULARES DE RETARDO.

TECNOLOGÍA NUEVA EN ACCESORIOS • EXPLOSORE EXPLOSORES DE CONDENSADOR, CON GENERADORA ACCIONADA POR MANIVELA, PARA OBRAS PÚBLICAS, CANTERAS Y MINAS SIN GRISÚ. LOS EXPLOSORES 815 Y 818 ESTÁN DESTINADOS A LA INICIACIÓN EN SERIE DE DETONADORES DE MEDIA INTENSIDAD. LOS EXPLOSORES 861, 922 Y 932 ESTÁN DESTINADOS A LA INICIACIÓN EN SERIE DE DETONADORES DE MEDIA Y ALTA INTENSIDAD

• STARTER NONEL EL STARTER EXELTM START DS2 ES UN APARATO DE DISPARO ELECTRÓNICO DE NUEVA GENERACIÓN, PARA EL DISPARO EN TOTAL SEGURIDAD DE LOS DETONADORES NO ELÉCTRICOS.

• OHMÍMETRO EL OHMÍMETRO DIGHOM ES INDISPENSABLE PARA CONTROLAR LOS CIRCUITOS DE VOLADURA. ES EL COMPLEMENTO INDISPENSABLE DEL EXPLOSOR. PERMITE MEDIR LA RESISTENCIA DE LOS DETONADORES Y DEL CONJUNTO DEL CIRCUITO DE VOLADURA.

• SISTEMA DE DISPARO ELECTRÓNICO SE PROPONE UNO DE LOS SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE PROGRAMACIÓN Y DE DISPARO DE DETONADORES ELECTRÓNICOS MÁS AVANZADOS DEL MERCADO, DESTINADO A LAS OPERACIONES DE VOLADURAS COMPLEJAS Y DE ALTA CALIDAD A CIELO ABIERTO O EN SUBTERRÁNEO Y DE DEMOLICIÓN. ESTO INCLUYE DISPARO CON MANDO A DISTANCIA POR RADIOFRECUENCIA SECURIZADA.

• HILOS DE CONEXIÓN UNIFILARES O BIFILARES, DE COBRE O DE HIERRO, CON DIFERENTES SECCIONES SEGÚN LA UTILIZACIÓN, COMO LÍNEA DE VOLADURA O COMO HILO DE CONEXIÓN, LA LISTA DE HILOS PROPUESTA POR TITANOBEL ESTÁ ADAPTADA A TODAS LAS SITUACIONES DE LA VOLADURA.

• ATACADORES: LOS ATACADORES SON ACCESORIOS INDISPENSABLES PARA LA CARGA DE LOS BARRENOS. PROPONEMOS ATACADORES DE MATERIAL PLÁSTICO ANTIESTÁTICO, DE CUERDA O DE LONGITUD RÍGIDA CILÍNDRICA DE 2 M. ESTOS ÚLTIMOS ESTÁN ROSCADOS EN AMBOS EXTREMOS Y ESTÁN EQUIPADOS CON UN EXTREMO MACIZO (CABEZA DEL ATACADOR) O UN EXTREMO ROSCADO (PROLONGADOR).

• MULTÍMETRO PARA LA MEDIDA DE LA PROFUNDIDAD DE LOS BARRENOS Y DE SU CARGA. ANTIESTÁTICO, SE SUMINISTRA CON UNA LONGITUD DE 30 M, CON ENROLLADOR MANUAL Y LASTRE DE PLOMO.

• FUNDA:

FUNDA DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD PARA ENFUNDAR EL ANFO (DIFERENTES DIÁMETROS Y GROSORES DISPONIBLES)

CAPITULO III

EXPLOSIVOS

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS:

Sustancias químicas susceptibles

EXPLOSIVOS

Reacción: violentamente al disociarse sus moléculas

Según la magnitud del impulso energético necesario para iniciar su detonación:  Sustancias explosivas primarias o iniciadores.  Sustancias explosivas secundarias.  Sustancias no explosivas susceptibles de detonar.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: SUSTANCIA DE EXPLOSIVAS PRIMARIAS: Sustancias que requieren cantidades ínfimas de energía para activarse.

Son de gran peligrosidad y generalmente se utilizan flegmatizados (insensibilizados). Su potencia es modesta en comparación con los demás grupos y debido a la debilidad de sus enlaces, resultan altamente sensibles e inestables.

La energía liberada por los explosivos primarios en su detonación es generalmente pequeña; en los casos más comunes, sus calores de explosión están alrededor de las 400 kcal/kg (1700 kJ/kg), frente a los valores de 1000 kcal/kg.

Se utilizan en la fabricación de elementos iniciadores (detonadores).

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: FULMINATO DE MERCURIO

 Es una sal explosiva, que se presenta en forma de cristales blancos.  Es muy inestable y de descomposición exotérmica poco calórica, por lo que se utiliza como explosivo de iniciación.

 Se trata de un compuesto muy inestable, por lo que puede explotar bajo ciertas condiciones, aunque al hacerlo no produce mucho calor.  Se le cataloga como explosivo primario, es decir, que es muy sensible a ciertos estímulos (impacto, fricción, calor, electricidad estática, reacción electromagnética…).

 Por eso suele utilizarse como explosivo de iniciación (detonador o disparador de explosivos secundarios; por ejemplo, antes se empleaba mucho en las cápsulas fulminantes de los cartuchos). FORMULA QUIMICA:

Hg(CNO)2

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS:  Cuando se descompone térmicamente, el fulminato de mercurio puede hacerlo a temperaturas relativamente bajas (unos 100 ºC).

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: AZIDA DE PLOMO

 Es un compuesto inorgánico y es explosiva.  Se utiliza en detonadores para iniciar explosivos secundarios. En una forma comerciable, es un polvo blanco.  Se prepara mediante metátesis entre azida de sodio y Nitrato de plomo (II), a veces se agrega dextrina a la solución para estabilizar el producto precipitado.  Se la suele transportar como una solución dextrinada que disminuye su sensibilidad y consecuentemente el riesgo.

FORMULA QUIMICA:

Pb(N3)2

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: TRINITRORESORCINATO DE PLOMO O ESTIFNATO DE PLOMO

 Es un explosivo usado como un componente en cápsulas fulminantes y mezclas detonantes para explosivos secundarios menos sensibles.  Es particularmente sensible al fuego y a la descarga de electricidad estática.  Cuando está seco, puede ser fácilmente detonado mediante descargas estáticas del cuerpo humano.  El compuesto no reacciona con metales y es menos sensible a los choques  ligeramente soluble en agua y metanol y puede ser neutralizado por una disolución de carbonato de sodio.  Su almacenamiento debe ser en un lugar fresco, seco y bien ventilado, lejos de cualquier fuente de ignición.  Es inherentemente tóxico para los humanos si es ingerido, es decir, puede causar envenenamiento por metal pesado.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS:  El estifnato de plomo puede sintetizarse haciendo reaccionar nitrato o acetato de plomo con estifnato de sodio o magnesio, en presencia de un medio ácido, o usando algún proceso análogo. C6H(NO2)3(OH)2 + MgCO3 → C6H(NO2)3(O)22- Mg2+ + CO2 + H2O C6H(NO2)3(O)22- Mg2+ + Pb(NO3)2 → C6H(NO2)3(O)22- Pb2+ + Mg(NO3)2 FORMULA QUIMICA:

C6HN3O8Pb

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: SUSTANCIA DE EXPLOSIVAS SECUNDARIAS:

Son sustancias explosivas para cuya detonación se requiere, una mayor cantidad de explosivo y un mayor impulso energético. Se utilizan como carga base de los detonadores, como cebos para iniciar explosivos de baja sensibilidad Forman parte de la composición de muchos explosivos comerciales.

 Nitroglicerina  Nitroglicol Entre este tipo de sustancias se mencionar la:

 Trinitrotolueno

 Pentrita  Nitrocelulosa.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: LA NITROGLICERINA

 Es altamente sensible al choque o a la fricción debido a la debilidad del enlace N-O y a la reactividad de los grupos NO2  Expuesta al aire, puede descomponerse por hidrólisis liberando HNO3 en una reacción exotérmica que puede producir su inflamación y detonación espontánea, lo que le da su carácter de inestable  Tiene una densidad relativa 1,6 y un balance de oxigeno positivo.

FORMULA QUIMICA:

C 3 H 5 N 3 O9

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: EL NITROGLICOL O DINITRATO DE ETILENGLICOL

 Es un compuesto químico explosivo, líquido oleoso amarillento, obtenido por nitración del etilenglicol.  Es similar a la nitroglicerina en fabricación y propiedades, aunque es más volátil y menos viscoso.  El nitroglicol es un elemento que, por su bajo punto de congelación (-20ºC), se añade a la nitroglicerina para bajar el punto de congelación de la misma.

FORMULA QUIMICA:

C 2 H 4 N 2 O6

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: EL TRINITROTOLUENO O TRILITA (T NT)

 Es menos sensible que la nitroglicerina por la menor debilidad del enlace N-C y la mayor separación de los grupos NO2.  También es más estable por no sufrir hidrólisis.  El balance de oxígeno que presenta es negativo. FORMULA QUIMICA:

C7H5N3O6

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: LA PENTRITA O TETRANITRATO DE PENTAERITRITOL

 Es un producto explosivo bastante estable por la estructura simétrica.  Presenta un aspecto pulverulento y de carácter higroscópico.  La velocidad de detonación de la pentrita, con una densidad de 1,7 g/cm³ es del orden de 8.400 metros por segundo. FORMULA QUIMICA:

C5H8N4O12

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: LA NITROCELULOSA  La nitrocelulosa es una mezcla de ésteres nítricos, normalmente con un 11-15% de nitrógeno, que insensibiliza algo la nitroglicerina y gelatiniza al mezclarse con ésta o con el nitroglicol.  Se usa para estabilizar la nitroglicerina de modo que pueda emplearse de modo seguro. FORMULA QUIMICA:

[C6H7(NO2)3O5]n

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: SUSTANCIA NO EXPLOSIVAS SUSCEPTIBLES DE DETONAR:

Dentro

de

determinadas

aquellas

sustancias

circunstancias

y

no ante

explosivas, un

pero

impulso

que

en

energético

suficientemente alto (por ejemplo, la detonación de otro explosivo) son susceptibles de detonar, se encuentra principalmente el nitrato amónico.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS: NITRATO AMONICO

 Se usa generalmente como fertilizante.  Añadiéndole un elemento combustible que corrija su balance de oxígeno positivo, forma parte de la mayoría de los explosivos comerciales actuales.  Se trata de un producto prácticamente inerte.

 Principal inconveniente radica en su alta higroscopicidad y solubilidad en agua, la cual lo insensibiliza llegando a imposibilitar su detonación.  El calor de explosión del nitrato amónico puro es de solo 380 cal/g. Sin embargo, si se le añade un combustible que compense el exceso de oxígeno, el calor de explosión se puede incrementar hasta superar las 900 cal/g.  Su sensibilidad, velocidad de detonación y diámetro crítico varían con la densidad de carga y el tamaño de partícula.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS:  El nitrato amónico es de color blanco y se presenta en forma granular. Los granos son conocidos como prills y son de un tamaño de en torno a 1 mm de diámetro aproximadamente.  Como se ha indicado, el nitrato amónico suele emplearse como fertilizante, pero existen diferencias importantes entre el nitrato amónico usado como fertilizante y el usado como materia prima para la fabricación de explosivos: La absorción. El nitrato amónico usado en la fabricación de explosivos, tiene mayor absorción para que la mezcla con gasoil se produzca de manera más íntima y el gasoil penetre en la partícula de nitrato amónico en mayor porcentaje, quedando menor gasoil libre en la mezcla.

La granulometría. El nitrato amónico empleado en explosivos tiene un menor tamaño de prill y además es más redondeado y más regular, de modo que el producto sea más homogéneo y la reacción que se produzca sea completa, por no haber zonas de mayor (o menor) concentración de gasoil o nitrato.

SUSTANCIA DE EXPLOSIVOS:

Prills de nitrato amónico

Nitrato amónico para fertilizante

EXPLOSIVOS industriales: Constituidos por una mezcla de sustancias, combustibles y comburentes, que, debidamente iniciadas, dan lugar a una reacción química cuya característica fundamental es su rapidez. Esta velocidad define el régimen de la reacción, que debe ser de régimen de detonación. Si no se inicia adecuadamente, el mismo producto puede desencadenar un régimen de deflagración, o incluso, de combustión, lo que implica que el comportamiento del producto no sea el deseado. La reacción generada produce gases a alta presión y temperatura, que serán las propiedades encargadas de la fragmentación y del movimiento de la roca. Cada tipo de explosivo tiene una composición específica y definida. Esto supone que sus características son diferentes, y, en consecuencia, cada explosivo tiene una aplicación diferente en función de las necesidades de la voladura.

EXPLOSIVOS industriales: DINAMITA

 Este tipo de explosivos, reciben su nombre por su consistencia gelatinosa y se obtiene al mezclar nitroglicerina/nitroglicol (NG) con nitrocelulosa.  Esta mezcla es aún más energética que el propio NG. Lleva en su composición, como elemento predominante, el nitrato amónico, además de combustibles y otros

aditivos minoritarios.  Dentro de la familia de las dinamitas se pueden distinguir dos tipos diferentes, gelatinosas y pulverulentas, en función de su composición.

EXPLOSIVOS industriales: DINAMITA PULVERULENTA Compuesta básicamente por nitrato amónico, un combustible que corrige su exceso de oxígeno y una pequeña cantidad (generalmente próxima a un 10%) de un sensibilizador, que puede ser nitroglicerina, trinitrotolueno o una mezcla de ambos. Presenta las siguientes características:  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.

Por todo ello son explosivos recomendables en rocas de dureza media-baja sin presencia de agua.

EXPLOSIVOS industriales: DINAMITA GELATINOSA Una forma de corregir la mala resistencia al agua de las dinamitas pulverulentas y, al mismo tiempo,

aumentar su potencia, es incrementar su contenido de Nitroglicerina (o Nitroglicol) y añadir una cierta cantidad de nitrocelulosa, que actúa como gelificante, formando una pasta gelatinosa. Se caracterizan por:  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. Por todo ello son explosivos recomendables en rocas de dureza alta incluso con presencia de agua.

EXPLOSIVOS industriales:

EXPLOSIVOS industriales: ANFO En la línea de reducir el contenido en nitroglicerina (o nitroglicol) del explosivo para incrementar su seguridad, surgieron los explosivos tipo ANFO. Las características de este explosivo son las siguientes:  Baja / media potencia.  Muy baja densidad (0,8).  Baja velocidad de detonación (2.000 – 3.000 m/s)  Nula resistencia al agua, ya que el nitrato amónico es soluble en agua y pierde su capacidad de detonar.

 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 hidrogel. En ocasiones se introduce cierta cantidad de polvo de aluminio metal, cuya oxidación durante la detonación es la

de incrementar el calor de explosión y, por tanto, la potencia del explosivo. Se obtiene así el producto denominado ALANFO (ALuminium + Ammonium Nitrate + Fuel Oil).

EXPLOSIVOS industriales:

94% NA Prill

+

6% Petróleo

EXPLOSIVOS industriales: HIDROGELES

Se pueden presentar en forma encartuchada o incluso puede ser bombeado, a granel. Se caracterizan por:  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.

Son productos que pueden no llevar en su composición ningún producto que sea de por si explosivo; únicamente, estos productos, reaccionan de forma explosiva en el momento que se inician con el detonador, cordón detonante o cualquier multiplicador.

Este explosivo es de Aplicación en rocas de dureza media-alta, incluso con presencia de agua

EXPLOSIVOS industriales:

EXPLOSIVOS industriales: EMULSIONES

Consisten en una fase dispersa formada por pequeñas gotas de disolución de NH4NO3 o de NaNO3 en agua, que están rodeadas de una fina película de 10-4 mm de aceite mineral (fase continua). Se trata, por tanto, de explosivos compuestos básicamente por nitrato amónico o nitrato sódico con un contenido en agua entre el 14 y el 20 %, un 4 % aproximadamente de gasoil y menores cantidades (1 – 2 %) de otros productos, entre los que se encuentran:  Agentes emulsificantes (oleato o estearato de sodio)  Ceras para aumentar la consistencia y el tiempo de almacenamiento. Emulsión

EXPLOSIVOS industriales:

El área de contacto entre oxidante y combustible que proporciona la emulsión, favorece una amplia

y completa reacción. Por otra parte, la película de aceite constituye una protección del nitrato frente al agua. De todo aquello se deriva un explosivo en forma de pasta, capaz de ser bombeado o de ser encartuchado y que tiene las siguientes características:

 Alta velocidad de detonación (4.500-5.500 m/s)  Excelente resistencia al agua.  Mucha menor sensibilidad al choque o a la fricción.

EXPLOSIVOS industriales:

EXPLOSIVOS industriales: La mezcla de ANFO con emulsión en proporción variable, en un rango que puede abarcar desde una proporción 90/10 hasta 50/50. Dependiendo de la proporción de sus componentes, las características varían, obteniendo desde mezclas con excelente resistencia al agua a

mezclas con mala resistencia.

EXPLOSIVOS industriales: Sin embargo, las mezclas ricas en Anfo son los llamados ANFOS pesados (o Heavy ANFO, en inglés) y se cargan con sistema de tornillo desde camión. Debido a su carácter pegajoso, la carga debe hacerse de forma inmediata.

EXPLOSIVOS industriales: POLVORA NEGRA

Se incluye dentro de este apartado de explosivos por razón de su uso en cantería de bloques y pizarras para ornamentación. Sin embargo, conviene aclarar que no es un explosivo propiamente dicho, puesto que nunca llega a detonar, sino que deflagra únicamente. Se compone de NH4NO3 ó NaNO3 (75%), azufre (15%) y carbono (10%). Según sea su composición reacciona de distintas formas:

2NaNO3 + S + C → Na2SO4 + CO2 (910kcal/kg; 4,7moles/kg) 2NaNO3 + S + 1.5 C → Na2SO3 + 1.5 CO2 (620 kcal/kg; 6,9 moles/kg) 2NaNO3 + S + 3C → Na2S + 3CO2 (620 kcal/kg; 12,6 moles/kg) 2NaNO3 + S + 3C → Na2SO4 + 2CO (680 kcal/kg; 8,9 moles/kg)

Más favorable

EXPLOSIVOS industriales: Las características más importantes de la pólvora negra son:  La pólvora provoca la rotura en la roca por empuje de sus gases.  Alta temperatura de combustión.  Su velocidad de reacción es baja, puede llegar a velocidades de 500 m/s.  La pólvora es bastante sensible al roce y a la llama.  Para su iniciación no se precisa del uso de un detonador, sino que basta con la acción de una llama o chispa como la que produce la mecha lenta.

 Los humos producidos en la combustión de la pólvora son tóxicos, por lo que debe prestarse mucha atención a la ventilación en las aplicaciones en trabajos subterráneos.

EXPLOSIVOS industriales: Las pólvoras de mina se suministran en forma granulada. Al final del proceso de fabricación se le añade grafito que, por su carácter conductor, evita la formación de cargas electrostáticas y aporta además una acción lubricante con lo que se logra una buena fluidez.

TECNOLOGIA EN EXPLOSIVOS: EXSADITCH El producto posee una serie de innovaciones técnicas frente a otras dinamitas del mercado, siendo sus características:  La reducción de gases tóxicos post voladura, convirtiéndolo en una alternativa amigable con el

medio ambiente.  La resistencia a temperaturas extremas de frío y calor, y su excelente resistencia al agua.  Un alto poder rompedor y una excelente fragmentación en roca dura Es la única dinamita en el mercado a prueba de balas y que posee una vida útil de 18 meses, 3 veces superior a la competencia.. Exaditch proporciona una eficiente fragmentación de roca, lo cual se traduce en un ahorro sustancial de energía y costos para los clientes.

TECNOLOGIA EN EXPLOSIVOS:

TECNOLOGIA EN EXPLOSIVOS: QUANTEX Quantex es la mezcla explosiva compuesta de un 70% de emulsión gasificable; Slurrex Q, potenciada con un 30% de nitrato de amonio Quantex, a la que posteriormente se le agrega una solución gasificante que le brinda

la sensibilidad requerida y densidad deseada de acuerdo al diseño de tronadura. La mezcla explosiva quantex está especialmente diseñada para rocas duras. Los beneficios operativos de esta tecnología son:

 Tiene mayor resistencia al agua.  Brinda mayor energía y con ello mejor poder de fragmentación.  Es amigable con el medio ambiente asegurando la eliminación de los gases nitrosos y reduciendo la Huella de Carbono.  Reduce los efectos negativos consecuencia de las fallas operativas.

TECNOLOGIA EN EXPLOSIVOS:

TECNOLOGIA EN EXPLOSIVOS:

CAPITULO IV PROPIEDADES Y CARACTERISTICA S DE LOS EXPLOSIVOS

RESISTENCIA AL AGUA

ESTABILIDAD QUIMICA

POTENCIA EXPLOSIVA

CALIDAD DE HUMOS

EXPLOSIVOS

SENSIBILIDAD

DENSIDAD DEL ENCARTUCHADO

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

PODER ROMPEDOR

POTENCIA EXPLOSIVA • Se puede definir la potencia explosiva como la capacidad que posee el explosivo para quebrantar y proyectar la roca. En realidad, se trata de la energía del mismo aprovechada en la voladura. Esta característica depende fundamentalmente de la composición de explosivo, pudiendo optimizarse con la adecuada técnica de voladura

Péndulo Balístico

Energía relativa por unidad de peso y volumen

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.

Método de Hess

VELOCIDAD DE DETONACIÓN • 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). Es importante distinguir entre la velocidad de detonación (de la reacción química) y de la onda de choque (transmisión física). cuando se pretendan fragmentaciones más intensas en rocas duras. • 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

LA ONDA DE CHOQUE

MEDIDA DE VELOCIDAD DE DETONACIÓN MEDIDA EN CAMPO

Un cable coaxial de resistencia calibrada a lo largo del barreno cortocircuitando su extremo inferior Y así tener un circuito eléctrico sobre el cual es posible conocer su resistencia

MEDIDA EN LABORATORIO

sensores de fibra óptica separados una distancia conocida que se conectan a un receptor de modo que cuando se detona el explosivo es posible apreciar el tiempo que tarda en recorrer la detonación entre los dos captadores

DENSIDAD DEL ENCARTUCHADO • La densidad es una característica muy importante de los explosivos industriales. Depende del tipo de componentes empleados en su fabricación, ya que cuanto mayor es la densidad del explosivo, mayor es la concentración de carga para un diámetro de barreno determinado. • La densidad relativa de los explosivos está comprendida normalmente entre 0,8 y 1,5. Existen algunos explosivos de menor densidad con aplicaciones muy determinadas y cuyo uso implica una baja energía por unidad de volumen con aplicación en voladuras de recorte o bien en algunas aplicaciones muy concretas en voladuras de escollera.

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 • 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

CALIDAD DE HUMOS • Los humos residuales son el conjunto de productos gaseosos resultantes de la reacción de detonación del explosivo entre los que se hallan vapores nitrosos (NO), vapor de agua, monóxido de carbono (CO) y anhídrido carbónico (CO2). Los explosivos industriales poseen una composición tal que las reacciones químicas que se producen generan humos de voladura de limitado contenido en gases nocivos (CO y NO), lo que indica que se produce una reacción química completa.

Nunca se debe acceder a las inmediaciones de un frente después de una voladura, sin tener la seguridad de que se han ventilado los gases producidos en la misma, bien por medición directa o cálculo.

SENSIBILIDAD DEL EXPLOSIVO • Se puede definir la sensibilidad de un explosivo como el mayor o menor grado de energía de iniciación que hay que trasmitirle para que se produzca su iniciación y, a continuación, su detonación. Se pueden considerar diferentes aspectos relativos a la sensibilidad de los explosivos; unas afectan a la seguridad en la manipulación (fabricación, transporte y utilización) y otras a su iniciación en la voladura: a) Sensibilidad al detonador. b) Sensibilidad a la onda explosiva. c) Sensibilidad al choque y al rozamiento

ESTABILIDAD QUIMICA La estabilidad química de un explosivo es su aptitud para mantenerse químicamente inalterado con el paso del tiempo. La estabilidad está garantizada si las condiciones de almacenamiento y el periodo de almacenamiento son los adecuados y correctos, permitiendo al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de voladura. Los almacenamientos prolongados y/o en malas condiciones de humedad, temperatura y ventilación, pueden originar la desestabilización del explosivo y, en consecuencia, facilitar su descomposición. En este caso se deben extremar las precauciones para la manipulación del mismo y proceder a su destrucción.

CAPITULO IV - SUBCAPITULO II ALMACENAMIENTO DE EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS SUBCAPITULO II • Los explosivos deben almacenarse en polvorines o depósitos especiales, superficiales o subterráneos dedicados exclusivamente a este objeto

• La dinamita u otros explosivos agentes de voladura, fulminantes y otros accesorios, se almacenan en depósitos diferentes. Los depósitos estarán marcados con carteles gráficos y letreros visibles con la indicación ¨Peligro Explosivos¨. Queda determinantemente prohibido almacenar en estos depósitos cualquier otro material. Sin embargo, se deberá tener en cuenta las recomendaciones de los fabricantes. • Los polvorines ubicados cerca a zonas de trabajo no podrán almacenar más que la mayor cantidad necesaria para 24 horas de trabajo • Deben estár ubicados en fuera de las vías de transito personal y a una distancia prudente de las instalaciones en minería subterranea

CAPITULO V CRITERIOS DE SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS

5. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS Para seleccionar adecuadamente los explosivos a utilizar en una voladura, se debe tener en cuenta los siguientes criterios:

11. CONDICIONES ATMOSFERICAS 12. ATMOSFERAS EXPLOSIVAS 13. GASES NOCIVOS 14. CONDICIONES DE SEGURIDAD

1.

DENSIDAD DEL EXPLOSIVO

15. PROBLEMAS DE SUMINISTRO

2.

DENSIDAD DE CARGA

16. PARAMETROS DE LA ROCA

3.

RESISTENCIA AL AGUA

• PROPIEDADES FÍSICAS

4.

VELOCIDAD DE DETONACION

5.

DIAMETRO CRITICO

• PROPIEDADES ELÁSTICAS O DE RESISTENCIA DINÁMICA DE LAS ROCAS

6.

GEOMETRÍA DE LA CARGA

7.

VOLUMEN DE ROCA A VOLAR

8.

PRESION DE DETONACION

9.

TRANSMISIÓN O SIMPATÍA

10. VIBRACIONES

• CONDICIONES GEOLOGICAS • PROPIEDADES GEOMECANICAS

17. BLASTING COSTS

DENSIDAD DEL EXPLOSIVO

• La densidad de un explosivo se define como el peso por unidad de volumen o peso específico, expresada en g/cm3

• La densidad propia o “de masa” de los explosivos varía entre 0,5 a 1,7 g/cm3 en relación con la unidad (agua a 4 °C y 1 atm). • Los explosivos con una densidad menor que 1.00 tienden a flotar en el agua, por lo tanto en taladros que contengan agua se requieren explosivos con densidades mayores que 1.00.

• La densidad de un explosivo se usa comúnmente como 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.

𝑷𝑫 = 𝒑𝒙𝑽𝑶𝑫𝒙𝑾𝒙𝟏𝟎−𝟓

DENSIDAD DE CARGA

• La densidad se utiliza más en el cálculo de la densidad de carguío o peso de explosivo que se puede cargar por unidad de longitud de taladro perforado (en libras por pie o kilogramos por metro) y es calculado en unidades inglesas, por la siguiente expresión:

𝑫 = 𝟎. 𝟑𝟒𝟎𝟓𝝆𝒅𝟐 D=Densidad de Carga 𝝆= Densidad del explosivo

d=Diametro de taladro

RESISTENCIA AL AGUA

• La capacidad de un explosivo para resistir la exposición al agua por largos periodos de tiempo, sin perder su capacidad explosiva se denomina resistencia al agua.

VELOCIDAD DE DETONACION

• La velocidad de detonación es la rapidez en la cual el frente de detonación es movida por una columna de explosivos. Para altos explosivos como la dinamita, la capacidad de un explosivo aumenta con el tipo de retardo. Para agentes de voladura secos o basados en agua, la zona de carguío se ve muy afectada por el VOD. Tales condiciones incluyen el diámetro de taladro, densidad, confinamiento dentro del taladro, la presencia de agua y otros factores. • La velocidad de la detonación es importante cuando la voladura es difícil, roca competente donde se requiere una buena fragmentación.

DIAMETRO CRITICO

• Las cargas explosivas cilíndricas tienen un diámetro particular por debajo del cual la onda de detonación no se propaga, o solo lo hace son una velocidad muy por debajo a la del régimen. A dicha dimensión se le denomina diámetro crítico. (Por ejemplo en algunos hidrogeles sensibles es del orden de una pulgada y en slurries es de 3 pulgadas), lo que es necesario conocer previamente. • Por debajo del diámetro crítico, en la mayoría de los explosivos, la velocidad de detonación incrementa de forma no lineal a medida que el diámetro incrementa, pero cuando el diámetro está por encima de este el VOD se vuelve constante. • Entre 50 y 100 mm el ANFO es adecuado en las voladuras en banco como carga de columna y en las voladuras de interior aumentando la densidad hasta un 20% con cargadoras neumáticas y cebándolo de forma efectiva.

VARIACIÓN EN LA VELOCIDAD DE DETONACIÓN CON EL DIÁMETRO DE LA PERFORACIÓN PARA EXPLOSIVOS COMERCIALES SELECCIONADOS.

GEOMETRÍA DE LA CARGA

• Relación entre el largo de la carga con su diámetro y el punto donde es iniciada. Se refleja en el proceso de rompimiento y en la formación de “zonas de fracturación” en las cargas cilíndricas de los taladros de voladura.

VOLUMEN DE ROCA A VOLAR

• Los volúmenes de excavación a realizar y ritmos de trabajo marcan los consumos de explosivo a efectuar dentro de las operaciones de arranque. • En las obras de mayor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar a aconsejar su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada desde las propias unidades de transporte, se reducen los costes de mano de obra dedicada a dicha operación y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.

PRESION DE DETONACION

• La presión de detonación es la máxima presión teórica conseguida dentro de la zona de reacción medida en el plano C–J en una columna de explosivos. Esta presión siempre es menor, dado que en la práctica depende mucho de la composición química de los explosivos. • Los explosivos más comerciales tienen presiones en el rango de 0.29 a 3.48x106 PSI (2 a 24 GPa) • Es un indicador significativo de la capacidad de la fragmentación que posee un explosivo.

TRANSMISIÓN O SIMPATÍA

• Transmisión de la onda de detonación en la columna de carga. Una buena simpatía asegura la explosión total de la columna de carga.

VIBRACIONES

• En la voladura de rocas uno de los factores que están siempre presentes es la vibración, dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el macizo rocoso, esta afectara al entorno de la voladura, esta se maneja haciendo voladura controlada en casos donde se requiera (por ejemplo cuando existen construcciones cercanas).

¿Como controlar las vibraciones?

CONDICIONES ATMOSFERICAS

• Las bajas temperaturas ambientales influyen fuertemente en los explosivos que contienen NG, ya que tienden a congelarse a temperaturas inferiores a 8°C. • Para solventar este problema se utilizan sustancias como el Nitroglicol que hacen que el punto de congelación pase a -20°C. • Las altas temperaturas también dan lugar a inconvenientes que hacen el manejo del explosivo peligroso como es el caso de la denominada exudación. • Con el desarrollo de los hidrogeles, esos riesgos han desaparecido prácticamente, aunque con el frío los encartuchados se hacen más insensibles y se precisa una mayor energía de iniciación. El ANFO tampoco se ve afectado por las bajas temperaturas si el cebado es eficiente, pero en ambientes calurosos es preciso controlar la evaporación del combustible líquido.

ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

• Las excavaciones que se realizan con atmósferas 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 ello, en esos proyectos es preciso efectuar un estudio de la atmósfera y entorno próximo a la voladura para tomar la decisión de utilizar explosivos de seguridad y/o inhibidores en el material de retacado.

CONDICIONES DE SEGURIDAD

• Un punto de equilibrio, a veces no fácil de lograr en un explosivo, es el binomio sensibilidad-seguridad. Los explosivos gelatinosos tienen una alta sensibilidad, pero si en la pila de escombro queda por algún motivo (descabezamiento de barrenos, rotura de cordón detonante, 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 de operación. Este problema se ha resuelto con el empleo de los hidrogeles y emulsiones que son insensibles a los golpes, fricciones y estímulos subsónicos, pero poseen un grado de sensibilidad adecuada para la iniciación.

PROBLEMAS DE SUMINISTRO

• Por último, 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.

PARAMETROS DE LA ROCA

Son determinantes, debiendo los explosivos y sus métodos de aplicación adecuarse a las condiciones de la roca. Entre ellos tenemos:

• PROPIEDADES FÍSICAS • Dureza • Tenacidad • Densidad

• Textura • Porosidad • Variabilidad • Grado de alteración

PROPIEDADES ELÁSTICAS O DE RESISTENCIA DINÁMICA DE LAS ROCAS • Frecuencia sísmica o velocidad de propagación de las ondas sísmicas y de sonido

• Resistencia mecánica • Fricción interna • Módulo de Young • Radio de Poisson • Impedancia

CONDICIONES GEOLOGICAS • Estructura • Grado de fisuramiento • Presencia de agua

PROPIEDADES GEOMECANICAS Las propiedades geomecánicas del macizo rocoso a volar conforman el grupo de variables más importante, no sólo por su influencia directa en los resultados de las voladuras sino además por su interrelación con otras variables de diseño. • Rocas masivas resistentes • Rocas muy fisuradas • Rocas conformadas ben bloques

• Rocas porosas

BLASTING COSTS

• Los costos de voladura comprenden a explosivos, boosters y primers (cebos), sistemas de iniciación y otros accesorios, los costos de voladura están directamente relacionados con el powder factor y el costo por pulgada de explosivo cargado. • El coste del explosivo es evidentemente un criterio de selección muy importante. En principio, hay que elegir el explosivo más barato con el que se es capaz de realizar un trabajo determinado.

CAPITULO VI USO DE LOS EXPLOSIVOS EN INGENIERIA

A.

EN INGENIERIA DE MINAS

Los explosivos industriales se emplean en dos tipos de voladuras subterráneas y de superficie. Los trabajos subterráneos comprenden: túneles viales e hidráulicos, excavaciones para hidroeléctricas y de almacenamiento, galerías y desarrollos de explotación minera, piques, chimeneas, rampas y tajeos de producción. Los trabajos de superficie comprenden: apertura de carreteras, canales, canteras de material para la construcción, cimentaciones, demoliciones y minas a tajo abierto, los que son efectuados con dinamitas y emulsiones de pequeño a mediano diámetro.

B. EN INGENIERÍA AGRÍCOLA Los materiales explosivos tienen un lugar y utilización bien definido en agricultura; entre sus usos esta el drenaje de pantanos, desviación de cauces, de ríos, subsolación y trasplante de árboles son otras de las operaciones en las cuales los explosivos pueden ser empleados exitosamente. En los trabajos agrícolas, la cantidad requerida de explosivos para cualquier operación en particular varía considerablemente, según las condiciones locales; en consecuencia, estas deberán ser obtenidas por ensayos reales bajo condiciones de campo dirigidas por personal capacitado en la materia.

Explosivos en cultivos agrícolas

Los principales usos de los explosivos en agricultura son los siguientes:

1.

Remoción de tocones de árboles

El método utilizado en esta labor varía de acuerdo a la edad, tamaño y tipo de tocón, la naturaleza del suelo y subsuelo, características del sistema radical y del equipo disponible. Mientras más resistencia presente el suelo a la fuerza de la explosión mayor será la fuerza ejercida contra el tocón. Los suelos (arenosos secos) son menos eficientes que los suelos pesados, firmes y húmedos. Representación de explosivos en tocones de árbol

2. Trasplante de árboles El uso de explosivos para esta labor tiene un doble propósito; primero, abrir el hueco para el trasplante y segundo, soltar el subsuelo en un área considerablemente mayor que aquella alcanzada por la pala. Al igual que otras labores agrícolas, la profundidad de colocación y la cantidad de material explosivo dependerá de características específicas del suelo y subsuelo y de la especie a trasplantar. Árbol en proceso de trasplante después de uso de explosivos

C. EN LA INGENIERÍA CIVIL Los explosivos en la ingeniería civil se usan para la demolición de edificios, construcción de diversas obras como canteras, presas, sistemas de riego, redes de conducción eléctrica, gasoductos, oleoductos, sistemas de drenaje, vías de comunicación, cimentaciones de estructuras, canales, túneles, entre otros.

Explosivos en construcción de caminos

1. Voladura de edificios Se utilizan varios productos en conexión con las voladuras. Estos se conocen como “accesorios para voladuras” y aunque algunos de ellos se consumen en el disparo, la mayoría se ha diseñado para servir repetidamente en las operaciones de voladuras.

2.

Barrenación en línea de límite o costura

Involucra solo una hilera de barrenos de diámetro pequeños, con poco espacio, sin carga y a lo largo de la línea misma de excavación o de proyecto, esto provoca un plano de menor resistencia que la voladura primaria pueda romper con mayor facilidad.

3.

Voladuras amortiguadas

Las cargas para las voladuras amortiguadas deben de ser pequeñas, bien distribuida y se harán explotar después de la excavación principal ha sido despejada. Al hacer voladas la pata, el taco amortiguan la vibración dirigida hacia la pared terminada.

4.

Voladuras perfiladas o de afine

Puesto que el uso de este método en trabajos al descubierto es prácticamente idéntico a los de las voladuras amortiguadas, se trata sobre su aplicación solamente en trabajos subterráneos.

5.

Pre facturado

Comprende de una fila de barrernos a lo largo de la línea de excavación, los barrenos generalmente son del mismo diámetro y en la mayoría de los casos todos cargados. Sus barrenos se disparan antes de cualquier barreno de los de alguna sección de la excavación principal inmediata.

D. EN PROSPECCION SISMICA Para causar los temblores de tierra se utiliza por lo general el método de perforar pozos de poca profundidad, desde los 5 hasta los 20 metros, sobre una línea recta. Su diámetro oscila entre 5 y 10 centímetros, y la distancia entre uno y otro varía de 15 a 100 metros. En estos pozos se deposita material explosivo entre 1.000 y 1.800 gramos, que se tapa con el material extraído durante la perforación. Al detonarse ese material genera las ondas requeridas.

Se han desarrollado diferentes tipos de explosivos que ofrecen ventajas en varios aspectos: • Un primer aspecto es la necesidad de hacer más segura la operación y reducir por ejemplo el riesgo que representan las cargas que por no haber sido explotadas quedan en el terreno como un pasivo ambiental. Geodit

• Un segundo aspecto es mejorar la calidad de información sísmica, esto es lograr una mejor relación señal ruido por lo que se requiere el uso de explosivos especiales, donde podemos destacar: Geodit, Exacorte, Booster de TNT.

Exacorte

Booster

CAPITULO VII MECANISMO DE ROTURA DE LA ROCA

INTRODUCCION La detonación de una carga de explosivo en el interior de la roca se caracteriza por dos fases de acción:

Primera Fase: • Se produce un fuerte impacto debido a la onda de choque, vinculada a la Energía de tensión, durante un corto espacio de tiempo.

Segunda Fase • Actúan los gases producidos detrás de la zona de reacción que a alta presión y temperatura son portadores de la Energía Termodinámica o de Burbuja.

MECANISMOS DE ROTURA DE LA ROCA

Trituración de la roca En los primeros instantes de la detonación, la presión en el frente de la onda de choque que se expande de forma cilíndrica alcanza valores que superan ampliamente la resistencia dinámica a compresión de la roca provocando la destrucción de su estructura intercristalina e intergranular. El tamaño del anillo de roca triturada aumenta con la presión de detonación del explosivo y con el acoplamiento de la carga a las paredes del barreno.

Agrietamiento radial Durante la propagación de la onda de choque, la roca circundante al barreno es sometida a una intensa compresión radial que induce componentes de tracción en los planos tangenciales del frente de dicha onda. Cuando las tensiones superan la resistencia dinámica a tracción de la roca se inicia la formación de una densa zona de grietas radiales alrededor de la zona triturada que rodea al barreno. El número y longitud de esas grietas radiales aumenta con: • La intensidad de la onda de choque • La disminución de la resistencia dinámica a tracción Cuando la roca presenta fracturas naturales la extensión de las grietas guarda una estrecha relación con éstas.

Reflexión de la onda de choque Cuando la onda de choque alcanza una superficie libre se generan dos ondas, una de tracción y otra de cizallamiento. Esto sucederá cuando las grietas radiales no se hayan propagado más que una distancia equivalente a un tercio de la que existe desde la carga a esa superficie libre. Si las tensiones de tracción superan la resistencia dinámica de la roca se producirá hacia el interior el fenómeno conocido por descostramiento o «spalling». En las rocas las resistencias a tracción alcanzan valores entre un 5 y un 15 % de las resistencias a compresión.

El frente de la onda reflejada es más convexo que el de la onda incidente, por lo que el índice de dispersión de la energía de la onda de tracción es mucho mayor.

Extensión y apertura de las grietas radiales

Después del paso de la onda de choque, la presión de los gases provoca un campo de tensiones cuasiestático alrededor del barreno. Durante o después de la formación de las grietas radiales por la componente tangencial de tracción de la onda, los gases comienzan a expandirse y penetrar en las fracturas. Las grietas radiales se prolongan bajo la influencia de la concentración de tensiones en los extremos de las mismas.

Fracturación por liberación de carga Antes de que la onda de choque alcance el frente libre efectivo, la energia total transferida a la roca por la compresión inicial varía entre el 60 y el 70% de la energia de la voladura. Después del paso de la onda de compresión, se produce un estado de equilibrio cuasi-estático seguido de una caída súbita de presión en el barreno, debida al escape de los gases a través del retacado, de las fracturas radiales y al desplazamiento de la roca. La Energía de Tensión almacenada se libera muy rápidamente, generándose solicitaciones de tracción y cizallamiento que provocan la rotura del macizo. Esto afecta a un gran volumen de roca, no sólo por delante de los barrenos, sino incluso por detrás de la línea de corte de la voladura, habiéndose llegado a identificar daños a distancias de varias decenas de metros.

Fracturación por Cizallamiento En 'formaciones rocosas sedimentarias cuando los estratos presentan distintos módulos de elasticidad o parámetros geomecánicos, se produce la rotura en los planos de separación al paso de la onda de choque por las tensiones diferenciales o cortantes en dichos puntos.

Rotura por flexión Durante y después de los mecanismos de agrietamiento radial y descostramiento: la presión ejercida por los gases de explosión sobre el material situado frente a la columna de explosivo hace que la roca actúe como una viga doblemente empotrada en el fondo del barreno y en la zona del retacado, produciéndose la deformación y el agrietamiento de la misma por los fenómenos de flexión.

Rotura por colisión Los fragmentos de roca creados por los mecanismos anteriores y acelerados por los gases son proyectados hacia la superficie libre, colisionando entre sí y dando lugar a una fragmentación adicional, que se ha puesto de manifiesto en estudios con fotografías ultrarrápidas

TRANSMISION DE LA ONDA DE CHOQUE EN UN MEDIO ROCOSO ρe x VD2 PD = 4

Significa que la onda explosiva se transmite tanto mejor a la roca cuanto más se acerca la impedancia del explosivo a la de la roca, dado que "𝑛𝑧 " tenderá hacia 1 mientras que "PT" lo hará simultáneamente hacia "PD».

PD = Presión de detonación (kPa). ρe = Densidad del explosivo (g/cm 3). VD = Velocidad de detonación (m/s). La máxima Presión Transmitida a la roca equivale a: 2 PTm = PD 1 + nz Donde « 𝑛𝑧 » es la relación entre la impedancia del explosivo y la de la roca: ρe x VD nz = ρr x VC VC = Velocidad de propagación de las ondas en el medio rocoso (m/s). ρr = Densidad de la roca (g/cm1).

•

Para el explosivo, la impedancia se refiere al producto de la densidad en el taladro y a la velocidad de detonación, mientras que en la roca la impedancia se define como el producto de la velocidad de las ondas P y la densidad, estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material (cerca de 5000m/s en el granito).

La presión de la onda en la roca decrece con una ley exponencial, de modo que la tensión radial generada a una determinada distancia será:

Si la relación de impedancias características de los dos medios es:

𝑛𝑧′ = rb σi = PB x DS

x

Donde: σi = Tensión radial de compresión. PB = Presión en la pared del barreno. rb = Radio del barreno. DS = Distancia desde el centro del barreno al punto de estudio. x = Exponente de la ley de amortiguación, que para cargas cilíndricas se aproxima a 2.

𝜌𝑒 𝑥 𝑉𝐷 𝜌𝑟 𝑥 𝑉𝐶

Se tendrá: 𝑃𝑇 = 2

𝑃𝐼 (1 + 𝑛𝑧′ )

(1 − 𝑛𝑧′ ) 𝑃𝑅 = 𝑃𝐼 (1 + 𝑛𝑧′ ) PI = Presión de la onda incidente. PT = Presión de la onda transmitida. PR = Presión de la onda reflejada.

RENDIMIENTO ENERGETICO DE LAS VOLADURAS La acción de los explosivos sobre las rocas es pues la resultante de un conjunto de acciones elementales, que actúan escalonadamente y en ocasiones de forma simultánea en pocos milisegundos, asociadas a los efectos de la onda de choque que transporta la «Energía de Tensión", y a los efectos de los gases de explosión o «Energía de Burbuja».

La energía total desarrollada por el explosivo y medida por el método propuesto por Cole, puede expresarse entonces como la suma de esas dos componentes. ETD = ET + EB Donde:

ET =

K1 Q

EB =

cal P 2 x dt ( ) g K2 cal x Te3 ( ) Q g

𝑃𝑄 = Presion maxima de los gases en las paredes del barreno. 𝑃𝑄 = Presión final de los gases en expansión sobre la roca fragmentada. 𝑅𝑚 = Resistencia de la pared del barreno original

Energía de Tensión de un explosivo rompedor es más importante en la fragmentación que la Energía de Burbuja, sucediendo lo contrario en las formaciones blandas, porosas o fisuradas y los explosivos de baja densidad. REPARTO DE LA ENERGIA DE LA ONDA DE CHOQUE

. DiagramaP-V de los gases de explosión, mostrando la distribución de la energía en la voladura.

CAPITULO VIII SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

En este capítulo se pretende indicar unas recomendaciones básicas de seguridad en la manipulación de explosivos, de modo que sirva como referencia clara y básica para actuar durante todas las fases de trabajo donde puede existir un riesgo para las personas.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

• Basado principalmente en el Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería, decreto supremo N°024-2016-EM, que actualmente presenta modificaciones en su versión, DS N°023-2017-EM. • Específicamente se tratará el capítulo VI en lo concerniente a explosivos y sus actividades diversas, almacenamiento, transporte, manipuleo, agentes de voladura

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

ACTIVIDADES DIVERSAS

• Artículo 278 • Certificado de Operación Minera (COM) vigente. • Aprobación de la Dirección General de Minería o Gobierno Regional • Superintendencia Nacional de Control de Servicios de Seguridad, Armas, Municiones y Explosivos de Uso Civil (SUCAMEC)

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ACTIVIDADES DIVERSAS

• Artículo 279 • Construcción de polvorines de acuerdo con la legislación • Contar con licencia de funcionamiento de la SUCAMEC

• Artículo 281 • Para los polvorines principales y auxiliares subterráneos y para los polvorines superficiales, se deberá cumplir lo siguiente:

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Condición

Ubicación

Ubicación

Área

Polvorines

Ventilación

Otros

Capacidad de Almacenaje

Vías de Escape

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ALMACENAMIENTO

• Artículo 282 • Los explosivos deben almacenarse en polvorines o depósitos especiales

• Artículo 283 • La dinamita u otros explosivos, agentes de voladura, fulminantes y otros accesorios, se almacenarán en depósitos diferentes.

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ALMACENAMIENTO

• Artículo 284 • Los polvorines auxiliares subterráneos cumplirán, además, con lo siguiente: • No deberán contener una cantidad de explosivos mayor que la necesaria para veinticuatro (24) horas de trabajo. • Estar ubicados fuera de las vías de tránsito del personal y a una distancia de las instalaciones subterráneas no inferior a diez (10) metros

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ALMACENAMIENTO

• Artículo 285 • Para el almacenamiento de explosivos y sus accesorios se considerará lo siguiente:

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Responsabilidad Avisos

Pararrayos

Envases

Almacenamiento de Explosivos

Antigüedad

Altura

Disposición Separación

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ALMACENAMIENTO

• Artículo 286 • Las zonas alrededor de los polvorines superficiales deben estar libres de cualquier material combustible hasta una distancia no menor de diez (10) metros.

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TRANSPORTE

• Artículo 287 • El transporte de los explosivos en la unidad de producción deberá cumplir con lo siguiente: • Se realizará en los envases originales en perfecto estado de conservación. • Se prohíbe transportar en el mismo vehículo y en forma simultánea, detonadores y otros accesorios de voladura con explosivos. • Los vehículos utilizados para el transporte de explosivos dentro de las instalaciones minero - metalúrgicas estarán en perfecto estado de funcionamiento, serán de construcción sólida, llevarán letreros con la palabra “explosivos”, se mantendrán limpios y libres de materiales inflamables.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

TRANSPORTE • El material explosivo se debe ubicar en la tolva del vehículo, la que estará recubierta interiormente con madera. Se cuidará, también, de no sobrecargar los vehículos, no hacer paradas innecesarias ni transitar por zonas muy frecuentadas. • Cuando se transporta explosivos en el interior de las minas, los vehículos deberán tener todas las condiciones de seguridad del caso, debiendo destinarse exclusivamente a esta tarea. • La velocidad no será mayor de diez (10) kilómetros por hora y se establecerá previamente el derecho de vía libre.

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TRANSPORTE • En minas subterráneas, el transporte de explosivos desde los polvorines a los frentes de trabajo se hará en recipientes independientes y en cantidades estrictamente necesarias para su utilización inmediata. En caso de que el trabajador transporte el explosivo, el peso no podrá exceder de veinticinco (25) kilogramos. • El trabajador responsable del traslado deberá ser especializado y conocedor de todas las precauciones pertinentes, respetando una distancia mínima de diez (10) metros de trabajador a trabajador. • Durante el transporte de sustancias explosivas, tanto en superficie como en el interior de la mina, únicamente los trabajadores encargados de su manipuleo podrán ocupar el vehículo con los explosivos.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

TRANSPORTE • Se dará instrucciones para obligar al personal que transporta explosivos a hacerlo con la máxima precaución. • Al completar el traslado de explosivos se cuidará de dejar los vehículos completamente limpios y libres de residuos. • El sistema eléctrico del equipo de transporte deberá ser a prueba de chispas y su carrocería debe estar conectada a tierra mediante una cadena de arrastre o un sistema de seguridad certificado para este fin.

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TRANSPORTE • En lo posible, el trayecto no deberá incluir cruce con instalaciones de alta tensión ni ejecutarse con riesgo de tempestad eléctrica. • La operación de carga y descarga se efectuará solamente de día, evitando hacerlo ante la presencia de tormentas o cuando el motor de vehículo está encendido. • No está permitido el transporte de explosivos sobre equipos mineros tales como: palas, cargadores frontales, scooptrams.

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MANIPULEO

• Artículo 288 • La utilización y manipuleo de los explosivos se hará por trabajadores especializados. Además, se cumplirá con las siguientes disposiciones: • Es prohibido abrir los cajones o cajas de explosivos utilizando herramientas metálicas. Sólo podrá utilizarse para estos efectos martillos y cuñas de madera. • Se tendrá especial cuidado de utilizar materiales explosivos de buena calidad y en perfecto estado de conservación. • En caso de encontrar dinamita congelada, exudada, mojada o deteriorada se comunicará en el acto al personal especializado para la destrucción inmediata de dicho material, quedando prohibido su uso.

• Es prohibido el uso, para cualquier objeto, de las cajas de madera o de cartón, papeles u otros envoltorios que hayan contenido explosivos. • Llevar un control estricto del consumo de explosivos. Al transportar explosivos para una tanda de perforación se cuidará de limitar la cantidad para evitar poner en peligro las labores vecinas, así como las sustracciones y el almacenamiento en los lugares de trabajo de los explosivos sobrantes.

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MANIPULEO

• Artículo 289 • Los explosivos malogrados de cualquier naturaleza así como las cajas, papeles y demás envoltorios de explosivos serán destruidos, además de cumplir lo siguiente: • La destrucción deberá hacerse sólo por trabajadores especialmente entrenados en este aspecto. • Los fulminantes corrientes y la mecha armada que se encuentran deteriorados o inservibles deberán ser destruidos. • No se destruirá más de cien (100) unidades simultáneamente. • Para destruirlos se hará un agujero de unos cincuenta centímetros (50 cm) de profundidad en el cual se colocará los fulminantes tapándolos con tierra no muy apretada o con arena. • El disparo se hará por medio de una mecha armada, tomando todas las precauciones necesarias para este tipo de trabajo. • Por ningún motivo se arrojará los fulminantes malogrados a las masas de agua.

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AGENTES DE VOLADURA

• Artículo 290 • Son agentes de voladura el ANFO, las emulsiones no sensibilizadas ni potenciadas y similares. • Los agentes de voladura podrán utilizarse en minas metálicas y no metálicas, en explotaciones a cielo abierto y subterráneo con exclusión de las minas de carbón, en las que está absolutamente prohibido el uso de tales agentes de voladura. • El titular de actividad minera verificará las condiciones de seguridad durante su almacenamiento, preparación, transporte, manipuleo y uso.

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AGENTES DE VOLADURA

• Artículo 291 • El almacenamiento, transporte y uso de los agentes de voladura estará bajo la supervisión de un personal competente. Para el caso de ANFO se tendrá en cuenta lo siguiente:

• ALMACENAMIENTO: • El ANFO envasado en cualquiera de los tipos de envase debe ser colocado en anaqueles de madera con tratamiento ignífugo • El ANFO envasado se almacenará con explosivos compatibles, manteniendo distancias apropiadas • Siendo las mezclas de ANFO muy inflamables serán tratadas como explosivos y almacenadas en depósitos secos • No se permitirá que ingresen al lugar de almacenamiento trabajadores no autorizados.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

AGENTES DE VOLADURA • TRANSPORTE • Para el transporte de ANFO se aplicará los dispositivos previstos en las leyes y reglamentos vigentes para el transporte de explosivos.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

AGENTES DE VOLADURA • USOS • El uso de ANFO en minas subterráneas requerirá la aprobación del Comité de Seguridad y Salud Ocupacional de la unidad minera • La copia del Acta aprobada será remitida a la autoridad competente para su fiscalización, dentro de los cinco (05) días hábiles siguientes de su aprobación. • Podrá usarse en taladros húmedos sólo si se encuentra envasado en cartuchos herméticos. • Deberá usarse un cebo adecuado para asegurar el inicio de la detonación de la columna de ANFO a su velocidad régimen de detonación • En los frentes ciegos es obligatorio usar ventiladores. Se deberá regar el material roto antes de su remoción.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

AGENTES DE VOLADURA • Antes de efectuar el encendido de los tiros deberá retirarse todo tipo de maquinaria y equipo. • Se autorizará el ingreso de personal una vez comprobada que las concentraciones de los gases dentro de sus límites de exposición ocupacional. • En el caso de los tiros fallados de ANFO que no puedan ser detonados, los taladros pueden ser lavados con agua • No cabe aprobación para el uso de ANFO o sus mezclas si el titular de actividad minera no ha cumplido con capacitar a los trabajadores. • Está prohibido efectuar mezclas extraordinarias de prueba en las labores subterráneas.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EXPLOSIVOS

AGENTES DE VOLADURA • Todo equipo neumático y de presión de aire usado para el carguío atacado del ANFO en los taladros debe tener sus propias conexiones a tierra • Cuando se use equipo de carguío montado sobre un carro y rieles, éste será aislado y conectado a tierra • Los tubos de carga serán hechos de material plástico de alta resistencia • Los tubos de carga deben ser por lo menos de setenta (70) centímetros más largos que los taladros a cargar • No están permitidos los tubos de metal, ni tampoco los de plástico que generen electricidad estática en el carguío de ANFO • Cuando sean detectadas corrientes eléctricas subsidiarias o electricidad estática, se paralizará la operación de carga

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