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• Esteban Gonzaloo

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Técnico en minas

Perforación y manipulación de explosivos Minería Subterranea y Cielo abierto.

Tabla de contenido Perforación y manipulación de explosivos..........................................................................1 Minería Subterranea y Cielo abierto....................................................................................1 1 Describir matrices de elección de equipos de perforación en minería a rajo abierto y subterránea, rendimientos (m/h), mecanismo (OTH, DTH o Rotativa), accionamiento (neumático o hidráulico) brocas, diámetros de perforación, longitud de barrenos de acuerdo con el método de explotación................................................................................4 1.1

Clasificación de equipos Perforadoras:..................................................................4

1.1.1

Tipo de perforadoras livianas:.........................................................................4

1.1.2

Perforadoras neumáticas:................................................................................5

1.1.3

Perforadoras Hidráulicas:................................................................................5

1.1.4 mecanismo (OTH, DTH o Rotativa), accionamiento (neumático o hidráulico) brocas, diámetros de perforación, longitud de barrenos de acuerdo con el método de explotación....................................................................................................................6 2 Explicar las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración: Dureza, Resistencia, Elasticidad, Plasticidad, Agresividad, Textura, Estructura y Características de rotura...................................................................7 2.1

Características de la rotura:.................................................................................10

2.1.1

Trituración de la roca.....................................................................................10

2.1.2

Agrietamiento radial.......................................................................................10

2.1.3

Reflexión de la onda de choque....................................................................10

2.1.4

Extensión y apertura de las grietas radiales..................................................11

2.1.5

Fracturación por liberación de carga.............................................................11

2.1.6

Fracturación por cizallamiento.......................................................................11

2.1.7

Rotura por flexión..........................................................................................12

2.1.8

Rotura por colisión.........................................................................................12

3 Describir los insumos y/o recursos asociados al proceso de perforación en minería a rajo abierto (combustible, energía eléctrica, agua, aire comprimido, etc)........................13 4 Describir los insumos y/o recursos asociados al proceso de perforación en labores de minería subterránea (combustible, energía eléctrica, agua, aire comprimido, requerimientos de aire para ventilación, etc)....................................................................15 4.1

Insumos................................................................................................................15

4.2

Recursos..............................................................................................................15

5 Describir norma y/o guía para elección de aceros y accesorios de perforación para equipos en minería a rajo abierto (triconos, barras, etc.) y subterráneos (Brocas, insertos, etc.).....................................................................................................................16 5.1

Selección de la broca...........................................................................................16

5.2

Selección de las boquillas....................................................................................17

5.3

Elección de boquillas con diagramas...................................................................17

5.4

Elección de boquillas con medidas de presión en la broca.................................18

6 Describir características de potencia, densidad, velocidad de detonación, sensibilidad y resistencia al agua de explosivos industriales ANFOS, Emulsiones, Hidrogeles y Dinamitas. Nombre 4 explosivos comerciales en Chile de cada uno de ellos. 19 6.1

Características de los explosivos:........................................................................19

6.2

Tipos de características:.......................................................................................19

6.3

Características funcionales:.................................................................................19

6.4

Características rompedoras:................................................................................20

Relacionadas con el fracturamiento = ESTADO DE DETONACION............................20 6.5

Velocidad de detonación:.....................................................................................20

6.6

Existen diversos métodos de medidas de la VD entre los que destacan:...........21

6.7

Densidad:.............................................................................................................22

6.8

Presión de detonación:.........................................................................................23

6.9

Características energéticas:.................................................................................24

6.10 Características practicas:.....................................................................................24 6.11 Potencia:...............................................................................................................24 6.12 Métodos prácticos para medir la potencia:..........................................................25 6.13 Sensibilidad:.........................................................................................................26 6.14 Sensibilidad a la iniciación:..................................................................................27 6.15 Sensibilidad al choque y a la fricción:..................................................................27 6.16 Sensibilidad al calor:............................................................................................27 6.17 Diámetro crítico:...................................................................................................28 6.18 Resistencia al agua:.............................................................................................28 6.19 Tipos de resistencia al agua:................................................................................28 6.20 Selección del explosivo:.......................................................................................29 6.21 Explosivos industriales:........................................................................................30 6.22 Dinamita:..............................................................................................................30 6.23 Esquema de cargas para dinamitas.....................................................................32 6.24 Hidrogeles:...........................................................................................................32 6.25 Emulsiones:..........................................................................................................33 6.26 ANFO....................................................................................................................34 6.27 Explosivos comerciales en chile..........................................................................35 6.28 Componentes de una fulminante.........................................................................39

7 Describir sistemas de iniciación de tronaduras a fuego, eléctrico, no eléctrico y electrónico. Además, menciones tipos de detonadores y accesorios que se utilizan en cada sistema......................................................................................................................40 7.1

Iniciadores:...........................................................................................................40

Fulminante simple:.........................................................................................................40 7.2

Sistemas No eléctricos:........................................................................................41

7.3

Detonadores iniciados por cordones detonantes de muy bajo gramaje:.............41

7.4

Detonador no Eléctrico de retardo:......................................................................42

7.5

Detonadores Nonel o sistemas de tubo de choque.............................................43

7.6

Detonadores hercudet:.........................................................................................43

7.7

Multiplicadores temporizados:..............................................................................43

7.8

Detonadores ordinarios y mechas lentas:............................................................44

7.9

Otros accesorios no explosivos:..........................................................................45

7.10 Óhmetros..............................................................................................................46 7.11 Sistema eléctrico..................................................................................................47 Detonador Eléctrico:.......................................................................................................47 Instantáneo:................................................................................................................47  Cordón detonante:...................................................................................................54 7.12 Conexiones eléctricas:.........................................................................................55 7.12.1 detonadores eléctricos magnadet:................................................................57 7.12.2 Detonadores Temporizados electrónicos:.....................................................57 8

Accesorios de Voladura:.............................................................................................58 8.1

Sustancias explosivas:.........................................................................................59

8.2

Sustancias explosivas utilizadas como iniciadores:.............................................59

8.3

Sustancias explosivas secundarias:....................................................................60

8.4

Sustancias no explosivas susceptibles de detonar:.............................................62

9 Explicar los criterios de selecciones de explosivos: Precio del explosivo, Velocidad de Detonación, Densidad del Explosivo, Características del macizo rocoso (rocas masivas resistentes, rocas muy fisuradas, rocas porosas y rocas conformadas en bloques), Volumen de roca a volar, Presencia de agua, Condiciones de seguridad, Atmósferas explosivas y Problemas de suministro...........................................................64 9.1

Criterios de selecciones de explosivos................................................................64

9.2

Precio del explosivo.............................................................................................64

9.3

Diámetro de carga................................................................................................64

9.4

Características de la roca.....................................................................................65

9.5

Rocas masivas resistentes...................................................................................65

9.6

Rocas muy fisuradas............................................................................................65

9.7

Rocas porosas......................................................................................................65

9.8

Resumen de tipos de rocas..................................................................................66

9.9

Propiedades según la selección de explosivos...................................................66

9.10 Volumen de roca a volar.......................................................................................67 9.11 Condiciones atmosféricas....................................................................................67 9.12 Presencia de agua................................................................................................67 9.13 Problemas de entorno..........................................................................................68 9.14 Humos..................................................................................................................68 9.15 Condiciones de seguridad....................................................................................69 9.16 Atmosferas explosivas.........................................................................................69 9.17 Problemas de suministro......................................................................................69 10 Mencionar costos de perforación (mano de obra, combustible o energía eléctrica, aceros de perforación y mantenciones) y precios de equipos en Chile............................71 10.1 Los costos se clasifican en costos fijos y costos variables..................................71 10.2 El equipo de perforación: Es la unidad principal en la empresa, su control de costos es un índice esencial para las operaciones financieras.....................................71 A este índice se le denomina: Costo/(día-equipo). Además del precio por metro perforado........................................................................................................................71 11 Mencionar precios de explosivos, sistemas de iniciación (accesorios, detonadores) y costos relacionados a su manipulación y transporte en Chile..........................................73 11.1 Accesorios detonadores.......................................................................................73 12 Define los procedimientos de trabajo en equipos de perforación y manipulación de explosivos de acuerdo con DS 132 (Reglamento de seguridad Minera) y Ley N° 17.798 (Control de Armas y Explosivos y DS 77).........................................................................74 12.1 procedimientos de trabajo en equipos de perforación:........................................74 12.2 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..............................................75 12.2.1 Transporte de explosivos:..............................................................................75 12.2.2 Manipulación de explosivos:..........................................................................76 12.2.3 Perforación y tronadura:................................................................................76 12.2.4 Almacenamiento – Polvorines:.....................................................................79 13 Describir la mano de obra requerida para los procesos de perforación (operador, jefe de turno, etc.) y manipulación de explosivos (manipulador de explosivos, programador calculista, etc.)...................................................................................................................87 14 Presentar a lo menos 4 empresas proveedoras de servicios o insumos de explosivos y equipos de perforación.................................................................................90

14.1 Empresas proveedoras de explosivos e insumos de explosivos:........................90 14.2 Empresas proveedoras de equipos de perforación y sondajes:..........................90 15 Describe los conceptos generales de la mantención de equipos mineros (mantención preventiva, predictiva y correctiva)...............................................................92 Cantidad de personal y responsabilidad:...................................................................94 15.1.1 Infraestructura e insumos:.............................................................................95 15.1.2 Equipos, materiales y herramientas:.............................................................95 15.1.3 Áreas e instalaciones:....................................................................................96 15.2 Intervalo de muestreo y ubicación de la válvula de muestreo.............................97 ........................................................................................................................................97 La válvula de muestreo del aceite de motor se encuentra encima de los filtros de aceite del motor..............................................................................................................97 15.2.1 Aceite de motor (sistema de renovación de aceite) – Cambiar:...................99 15.2.2 Ubicación de filtros y rejillas:.......................................................................100 Conclusión……………………………………………………………………………………...106 Bibliografía………………………………………………………………………………...107-109

Introduccion. Los explosivos están presentes en los trabajos de minería, la construcción y la industria, tanto es así, que su uso lo hace muy peligroso si no se manipulan de acuerdo con las normas establecidas su mal uso ha causado muchos accidentes graves y muy peligrosos, es por esto por lo que el conocerlos estudiarlos nos dan una ventaja a la hora de relacionarnos con ellos. Los explosivos se usan para romper, destruir o debilitar materiales de gran dureza, normalmente rocas o en demoliciones en obras civiles. El uso de los explosivos industriales en determinadas fases de la construcción de las obras públicas, o en edificación, constituye una herramienta irremplazable para su economía y eficacia. Los explosivos convencionales y los agentes explosivos poseen propiedades diferenciadoras que los caracterizan y que se aprovechan para la correcta selección, atendiendo al tipo de voladura que se desea realizar y las condiciones en que se debe llevar a cabo. Las propiedades desde cada grupo de explosivos permiten además predecir cuales eran resultados de fragmentación, desplazamiento y vibraciones más probables. Las características más importantes son: potencia, energía desarrollada, velocidad de detonación, densidad, presión de detonación, resistencia al agua y sensibilidad. La perforación y voladura es una técnica aplicable a la extracción de roca en terrenos competentes, donde los medios mecánicos no son aplicables de una manera rentable. Así, partiendo de esta definición, este método es aplicable a cualquier método de explotación, bien en minería, bien en obra civil, donde sea necesario un movimiento de tierras. La técnica de perforación y voladura se basa en la ejecución de perforaciones en la roca, donde posteriormente se colocarán explosivos que, mediante su detonación, transmiten la energía necesaria para la fragmentación del macizo rocoso a explotar. De esta forma, se tienen dos tecnologías claramente diferenciadas: la tecnología de la perforación y la tecnología de diseño y ejecución de voladuras. Las técnicas de perforación, además de la aplicación a la ejecución de perforaciones para voladuras, se emplean para multitud de aplicaciones, como puede ser la exploración, drenajes, sostenimiento, etc. La perforación en roca ha ido evolucionando con el tiempo con la incorporación y empleo de diferentes tecnologías, aunque muchas han ido cayendo en desuso, bien por la eficiencia conseguida, o bien por otros condicionantes externos (económicos, medioambientales, etc.). Las más empleadas y desarrolladas se basan en sistemas de perforación mecánicos, conocidos como sistemas de perforación “a rotación” y “a percusión”. Son estos métodos, cuya eficacia se enmarca en energías específicas por debajo de los 1.000 J/cm3. Existe una relación intrínseca entre la perforación y la voladura, ya que puede afirmarse categóricamente que “una buena perforación posibilita una buena voladura, pero una mala perforación asegura una mala voladura”. Se entiende por buena perforación aquella que se ha hecho con los medios y técnicas más adecuadas y que además se ha

ejecutado de forma correcta. Así mismo una buena voladura será aquella que cumple con el objetivo para que el que fue diseñada. 1

Describir matrices de elección de equipos de perforación en minería a rajo abierto y subterránea, rendimientos (m/h), mecanismo (OTH, DTH o Rotativa), accionamiento (neumático o hidráulico) brocas, diámetros de perforación, longitud de barrenos de acuerdo con el método de explotación.

1.1 Clasificación de equipos Perforadoras: Perforadoras de producción     Perforadoras ligeras    Perforadoras para trabajos específicos    Perforadoras de avance o desarrollo  

Perforación de tajo horizontales. Perforadoras de tajos verticales. Perforadoras radiales. Perforadoras taladro largo (D.T.H) Perforación horizontal o inclinada. Perforación vertical hacia arriba. Perforación vertical hacia abajo. Emperadoras. Perforadoras continuas de túneles. Perforadoras diamantinas. Perforación de frontones y túneles. Sistemas de perforación de piques y chimeneas (Raise Boring, Blind hole, Alimak)

1.1.1 Tipo de perforadoras livianas: Perforadora Neumáticas (Livianas) Jack Hammer

Imagen

Descripción  Herramienta neumática electromecánico que combina martillo directamente con un cincel.

o un

 Alimentados por aire comprimido, pero algunos utilizan motores eléctricos.

Stoper

 perforación vertical o inclinada hacia abajo; el avance se da mediante el peso propio de la perforadora.  Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas y tajeado en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba).  Constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad sólida y compacta.

Jack Leg

 Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construcción de galerías, subniveles, Rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.

1.1.2 Perforadoras neumáticas: Perforadora convencional; usando como energía el aire comprimido, para realizar huecos de diámetro pequeño con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se encarga de triturar la roca al interior del taladro. En cada golpe que la perforadora da al barreno y mediante el giro automático hace que la roca sea rota en un circulo que corresponde a su diámetro. Uso

Mayormente utilizadas en minería a cielo abierto. Frecuencia de golpeo. 1500-3400 golpes/min Relación diámetro pistón/diámetro de 15-1.7 perforación. Carrera del pistón. 35-95 mm Velocidad de rotación 40-400 RPM Consumo relativo de aire 2.1-2.8 (m3/min. cm diámetro). 1.1.3 Perforadoras Hidráulicas: Utiliza la energía hidráulica para la trasmisión, control de fuerzas y movimientos en la perforación. La gran ventaja de estos equipos es su gran precisión y paralelismo en la perforación. Por su gran rendimiento, es requerido por la gran minería. Uso Frecuencia de golpeo. Velocidad de rotación. Brocas o Bits Consumo relativo de aire. Presión de Trabajo

Mayormente utilizadas en subterránea. 2000-5000 golpes/min 0 a 500 RPM 32 mm a 35 mm de diámetro 0.6-0.9 (m3/min. cm diámetro) 7.5 a 25 MPa

minería

1.1.4 mecanismo (OTH, DTH o Rotativa), accionamiento (neumático o hidráulico) brocas, diámetros de perforación, longitud de barrenos de acuerdo con el método de explotación. PERFORACIÓN CIELO ABIERTO Rendimiento (M/H) Mecanismo (OTH, DTH O ROTATIVA) Accionamiento (NEUMATICA O HIDRAULICO) Brocas. Diámetro de perforación. Longitud del barreno. PERFORACIÓN SUBTERRÁNEA Rendimiento (M/H) Mecanismo (OTH, DTH O ROTATIVA) Accionamiento (NEUMATICA O HIDRAULICO) Brocas Diámetro de perforación Longitud del barreno Tipo de perforadora Martillo en cabeza Martillo en fondo

Rajo abierto 50-127 75-200

DM-M3 11.3 Rotativa Hidráulico

DM25-SP 4 Rotativa o DTH Hidráulico

Triconos 7 5/8’- 10 ¾’ 73.2 metros DL230

Triconos 2 7/8’ – 4 ¾’ 15.2 metros LM 110

Rotativa Hidráulicos

DTH Hidráulico

Triconos 51mm-64mm 8450 mm

Triconos

Subterráneo 38-65 100-165

1500 ros

2

Explicar las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración: Dureza, Resistencia, Elasticidad, Plasticidad, Agresividad, Textura, Estructura y Características de rotura.

Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración son:

 Dureza: Oposición de una capa superficial a la penetración de otro cuerpo más duro. La dureza de una roca depende de la composición de los granos minerales constituyentes, de la porosidad de la roca, del grado de humedad, etc. La dureza se clasifica por medio de la escala de Mohs. Se valora la posibilidad de que un mineral pueda rayar a todos los que tienen un número inferior al suyo.

 Resistencia: Propiedad de oponerse a su destrucción frente a una carga exterior, estática o dinámica. La resistencia de las rocas depende fundamentalmente de su composición mineralógica. Cuando existe una mayor presencia de cuarzo en una roca la resistencia a la compresión y tracción aumenta.

 Elasticidad: La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas tienen un comportamiento elástico-frágil. Esta característica pasa por diferentes estados, hasta llegar a la destrucción cuando se supera el límite de resistencia, llamado límite de elasticidad.

Es la capacidad de la roca en estirarse hasta cierto límite de elasticidad y volver a su forma original.

 Plasticidad: La deformación plástica, la roca se deforma, pero no vuelve a su estado original. Esta comienza las tensiones de la roca superan el límite de elasticidad. La plasticidad depende de la composición mineral de las rocas, y disminuye con el aumento del contenido de cuarzo, feldespato y otros minerales duros.  Agresividad: Es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro durante el proceso de rozamiento. Los factores que elevan la capacidad abrasiva de las rocas son:

Ilustración 1: Contenidos medios de diferentes tipos de rocas.

 Textura: Estructura de los granos minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a través del tamaño de los granos, de la forma, de la porosidad, etc. Todos estos aspectos tienen una influencia significativa en el rendimiento de la perforación.

Ilustración 2: Propiedades de los diferentes tipos de roca según su origen.

 Estructura: Esta propiedad se relaciona con la esquistosidad, fallas, diaclasas, rumbos, manteo, pliegues y otras, que afectan al macizo rocoso. Tienen una influencia directa en el rendimiento de los equipos de carguío, ya que pueden favorecer la fragmentación por fractura miento preexistente y aumentar con ello el acondicionamiento para la carga.

2.1 Características de la rotura: En la fragmentación de materiales rocosos con explosivos intervienen 8 mecanismos:

2.1.1 Trituración de la roca

La onda de choque que se expande de forma cilíndrica alcanza valores que superan l resistencia dinámica a compresión de la roca provocando la destrucción de su estructura intercristalina. 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.

2.1.2 Agrietamiento radial Durante la propagación de la onda de choque, la roca circundante al taladro es sometida a una intensa compresión radial. 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 taladro.

2.1.3 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. El fracturamiento es causado por la onda de tracción. Si las tensiones de tracción superan la resistencia dinámica de la roca se producirá el descostramiento.

2.1.4 Extensión y apertura de las grietas radiales La presión de los gases provoca un campo de tensiones alrededor del barreno. Durante y después de la formación de las grietas radiales 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 estas.

2.1.5 Fracturación por liberación de carga Antes de que la onda de choque alcance el frente libre, la energía total transferida a la roca por la compresión inicial varia entre 60 y 70% de la energía de la voladura. Después de la onda de compresión se produce un estado de equilibrio seguido por una caída de presión en el barreno, debido al escape de los gases. La energía de tensión se libera provocando la tracción y cizallamiento que provoca la rotura del macizo rocoso.

2.1.6 Fracturación por cizallamiento En formaciones rocosas sedimentarias cuando los estratos presentan distintos módulos de elasticidad o parámetros geomecánicas, se produce la rotura en los planos de separación al paso de la onda de choque por las tensiones diferenciales o cortantes en dicho punto.

2.1.7 Rotura por flexión La presión ejercida por los gases de explosión sobre el material situado frente a la columna de explosivo hace que la roca actué como una viga doblemente empotrada en el

fondo del barreno y en la zona del retacado, en donde se produce la deformación y el agrietamiento de esta por los fenómenos de flexión.

2.1.8 Rotura por colisión Los fragmentos de roca creados por los mecanismos anteriores y celebrados por los gases son proyectados hacia la superficie libre, colisionando entre si y dando lugar a una fragmentación adicional.

3

Describir los insumos y/o recursos asociados al proceso de perforación en minería a rajo abierto (combustible, energía eléctrica, agua, aire comprimido, etc).

Minería cielo abierto Combustible

 Estas máquinas usan diésel las que tienen mayor velocidad de traslado.  No depende de un sistema de distribución eléctrica.  Gran autonomía y alta utilización.

Se requieren 700 galones estadounidenses, lo que equivale a 12 horas operativas. Sus formas de alimentación hacia ellos son por medio de:  

Gravedad. Presión.

Gravedad: Se utiliza en motores estacionarios y algunos motores, en los que el caudal y la presión de alimentación vienen determinados por la altura a que se encuentra situada el depósito. Presión: Se utiliza cuando el depósito del combustible se encuentra al mismo nivel o inferior que el racor de entrada a la bomba de combustible. Circuitos del sistema de alimentación:

Energía eléctrica

 Circuito de alta presión.  Circuito de baja presión Permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se pone en contacto por medio de un conductor eléctrico, bueno y en la perforación esta es utilizada en:  

Agua

Aire comprimido

Perforadora neumática. Perforadora Eléctrica.

 Permite diferentes labores en las cuales una de ellas es limpiar los pozos junto al aire para sacar polvo y así impedir partículas flotando en el aire que son contaminantes para el ser humano.  Se utiliza para humectar las brocas para que estas no se sobrecalienten y como fluido en caso de que su accionamiento sea hidráulico.  Es el fluido que se ha venido utilizando como fuente de energía en la perforación tanto en equipos manuales como mecanizados.

 Se utiliza frecuentemente como elemento de barrido de los detritos, el uso de aire comprimido requiere de la selección de compresores.  Esta es utilizada en los fluidos de perforación en poder evacuar desde el fondo de la perforación los detritus o el material molido producto del vencimiento de la residencia de la roca. Existen dos tipos de compresores:  

Dinámicos. Desplazamiento.

Dinámicos: El aumento de presión de aire se consigue mediante la aceleración del aire con un elemento de rotación y la acción posterior de un difusor. A este grupo pertenecen los compresores centrífugos y axiales, que son los más adecuados para grandes caudales y bajas presiones. Desplazamiento: Utilizados por los equipos de perforación. Los compresores más empleados en faenas de perforación son los de pistón cuando éstas tienen un carácter de estacionario, y los de tornillo y paletas cuando se trata de compresores portátiles, tanto si están montados sobre la unidad de perforación o remolcados por ésta.

4

4.1

Describir los insumos y/o recursos asociados al proceso de perforación en labores de minería subterránea (combustible, energía eléctrica, agua, aire comprimido, requerimientos de aire para ventilación, etc). Insumos  Brocas: Martillo COP 3038. Este martillo es hidráulico y es para perforaciones frontales con diámetros de barreno de 43 a 64 mm.

 Mantenimiento de brocas: Deben tener un sistema de doble amortiguamiento, para minimizar el desgaste y maximizar la vida útil.  Accesorios para las Boomer: Deslizadera de 2500 mm, dos brazos BUT 45 (robustos y flexibles), techo protector telescópico, carrete de cable, luces de trabajo (2 x 600 W halógenos y bombas de agua booster).  Combustible: Gasolina o diésel.  Accionamiento: Hidráulico o Electrohidráulico (necesario para evacuación del detritus generado).  Acopladores – Adaptadores -Tubos – Aceite - Grasa 4.2

Recursos

Electricidad Aire Combustible Electricidad Aire comprimido Agua

5

Transmitida desde generadores de planta, o generadores móviles. Al momento de la perforación en una mina subterránea, se ve afectada por la falta de ventilación. Utilizadas en las maquinarias de perforación. Transmitida desde generadores de planta, o generadores móviles. Después de la perforación se necesitará el aire comprimido para sacar el detritus de la perforación. Al momento de perforar la broca o bit se va calentando, para eso se necesita la presencia de agua que vaya regulando la temperatura del cabezal.

Describir norma y/o guía para elección de aceros y accesorios de perforación para equipos en minería a rajo abierto (triconos, barras, etc.) y subterráneos (Brocas, insertos, etc.)

Los triconos pueden tener dientes de acero o insertos de carburo de tungsteno para mayor duración en formaciones de rocas duras.

Poseen tres conos giratorios montados sobre rodillos cono sin retenes. Los diamantes de estas coronas se engarzan sobre perfiles especiales, estudiados y desarrollados en investigaciones de campo durante muchos años de actividad. Estos perfiles determinan la utilización de las coronas en diferentes terrenos para darles más vida y mejor penetración. Los diamantes para coronas de inserción son engarzados en matrices muy resistentes a la erosión. Se recomienda el uso de estas coronas principalmente en formaciones blandas, abrasivas, terrenos no consolidados donde la utilización de coronas de diamantes impregnados no es la idónea. También en formaciones duras donde la velocidad rotacional disponible y la larga de las coronas de diamantes impregnados debido a las limitaciones de los equipos de perforación. Las coronas de carburo de tungsteno son utilizadas para perforar en formaciones blandas a medias, en reconocimiento de suelos y geotecnia.

5.1

Selección de la broca

Otro factor importante para considerar cuando se está seleccionando una broca para que logre mayor penetración, es el tamaño de la superficie de ataque del inserto:  más grande mayor presión sobre la roca, para superficie de la roca fractura. Efectuando pruebas de perforación bajo condiciones controladas es la mejor manera de determinar el tipo correcto de broca para la aplicación. Es necesario recordar que las formaciones de roca pueden variar grandemente, incluso a distancias cortas y esto necesita ser considerado durante las pruebas de perforación.

5.2

Selección de las boquillas

Es muy importante elegir el diámetro correcto de la boquilla para asegurar el correcto funcionamiento de la broca y compresor.  Cuando las boquillas son muy grandes, el caudal de aire que pasa por las boquillas es más y por los rodamientos para la refrigeración es menos.

 Permite que el detritus entre con mayor facilidad a los rodamientos, reduciendo la vida útil del mismo.  En algunos compresores, la presión mínima de trabajo actuara para proteger el compresor, sacrificando la broca al restringirse el caudal del tanque-reservorio de aire comprimido.  Las boquillas chicas generan mayor presión y aceleración de partículas lo que puede generar erosión en los conos y patas.  La alta presión puede generar que el compresor frecuentemente se descargue o restrinja el volumen de aire recibido cerrando la válvula de acceso.  Ambos casos resultan en una condición subestándar de barrido y consecuente la perforación será no óptima.

5.3

Elección de boquillas con diagramas  Verificar el caudal nominal y presión de trabajo del compresor. Es necesario considerar el factor de altura y temperatura.  Para un primer cálculo restar 10psi (.07MPa) de la presión de trabajo del compresor, esto para considerar la caída de presión en el sistema. Este valor corresponderá a la presión en la broca.  Encontrar la presión en los diagramas del diámetro de broca correspondiente.  En el diagrama elegido, encontrar el caudal aproximado del compresor.  Seleccionar el diámetro más chico de boquillas, con los cuales no excede la presión de trabajo del compresor y mantener la presión de la broca. Generalmente la presión mínima en la broca esta entre 35 a 45 psi.

5.4

Elección de boquillas con medidas de presión en la broca  Medir las boquillas actuales de la broca.  Medir la presión dentro la broca usando un manómetro con un tubo de cobre.  Las boquillas cuyo diámetro dan una presión aprox. a 35psi, serán las más adecuadas. Menos presión en la broca a más altura de la mina.

6

6.1

Describir características de potencia, densidad, velocidad de detonación, sensibilidad y resistencia al agua de explosivos industriales ANFOS, Emulsiones, Hidrogeles y Dinamitas. Nombre 4 explosivos comerciales en Chile de cada uno de ellos.

Características de los explosivos:

Es importante conocer las características propias de cada explosivo con el fin de determinar su correcta utilización, principalmente en función de las propiedades geo estructurales y geomecánica de la roca en que se realzara la tronadura y de los componentes que han utilizado para su elaboración. Con el conocimiento de esta Información se podrá evaluar y determinar el explosivo más adecuado requerido para desarrollo de galerías o túneles.

6.2

Tipos de características:

• •

6.3

Características funcionales. Características prácticas.

Características funcionales:

Las características referentes al funcionamiento o detonación de un explosivo se pueden dividir en dos subcategorías: Rompedoras, asociadas al impacto violento de la onda de choque generada durante la detonación; y energéticas, asociadas al proceso de expansión posterior de los gases generados producto de la reacción química. A su vez en estas subcategorías se pueden distinguir:  Características rompedoras:  Densidad  Velocidad de detonación (VOD)  Presión de detonación (PD)

 Características energéticas:  Trabajo de expansión de los gases  Volumen de gases  Presión de explosión

6.4

Características rompedoras:

Relacionadas con el fracturamiento = ESTADO DE DETONACION   

6.5

Velocidad de detonación Presión de detonación Densidad

Velocidad de detonación: Es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo y, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía.

Los factores que afectan a la “VD” Son: densidad de la carga, el diámetro, el confinamiento, la iniciación y el envejecimiento del explosivo. Para los tres primeros, conforme aumentan dichos parámetros las VD, resultantes crecen significativamente.

Ilustración 3: Influencia del diámetro de la carga sobre la velocidad de detonación

En cuanto a la iniciación, si no es suficientemente enérgica puede hacer que el régimen de detonación comience con una velocidad baja, y con respecto al envejecimiento, este hace que la VD también disminuya al reducirse el número y volumen de las burbujas de aire, sobre todo en los explosivos gelatinosos, ya que son generadores de puntos calientes.

6.6

Existen diversos métodos de medidas de la VD entre los que destacan:

 Método D´ Autriche: Se compara la VD con la velocidad ya conocida de un cordón detonante, se coge un cordón con una longitud determinada y se marca el punto medio del mismo, que se hace coincidir con una señal efectuada sobre una plancha de plomo en la cual se apoya, y a continuación, se inserta los extremos del cordón dentro del explosivo a una distancia fijada, como la onda de choque energética a su vez en instantes diferentes a los extremos del cordón, la colisión de las ondas 1 y 2 tiene lugar sobre la plancha a una distancia del punto medio del cordón.  Kodewimetro: Se basa en la variación de la resistencia de un cable sonda que atraviesa axialmente, una columna de explosivo, por medio de un equipo, llamado kodewimetro, conectado a un osciloscopio se mide la variación de tensión que es proporcional a la resistencia, al mantener en el circuito una intensidad de corriente constante. La resistencia eléctrica disminuye determinado la VD.  Cronógrafo: Son 2 sensores introducidos en el explosivo y colocados a una distancia determinada, puede calcularse VD sin más que medir el tiempo de activación de cada sensor. Existen instrumentos que son capaces de dar VD

directamente y con una elevada precisión. Los sensores pueden ser eléctricos o más modernamente de fibra óptica.

Ilustración 4: Método D'autriche

Ilustración 5: Cronógrafo

6.7

Densidad:

La densidad de la mayoría de los explosivos varía entre 0,8 y 1,6 g/cm3, y al igual que con la velocidad de detonación cuanto mayor, más intenso es el efecto rompedor que proporciona. En los agentes explosivos la densidad puede ser un factor crítico, pues si es muy baja se vuelven sensibles al cordón detonante que los comienza a iniciar antes de la detonación del multiplicador o cebo, o de lo contrario, si es muy alta, pueden hacerse insensibles y no detonar. Esa densidad límite es la denominada Densidad de Muerte. Es un factor importante para el cálculo de la cantidad de carga necesario para una voladura. En el fondo de los barrenos, que es donde se necesita mayor concentración de energía para el arranque de la roca se utilizan explosivos más densos, como son los gelatinoso e hidrogeles, mientras que en las cargas de columna se requieren explosivo menos denso, como son los pulverulentos y las base de ANFO.

Ilustración 6: Curvas de densidad de una emulsión en función de la profundidad de los barrenos

Las formas más utilizadas para expresar la densidad de un explosivo son:  Densidad: Relación entre la masa y el respectivo volumen de una porción de explosivo (gr/cc).  Gravedad específica (SG): Relación existente entre los pesos de volúmenes iguales de un explosivo y del agua.  Densidad de carguío (DE): Cantidad de explosivo en peso que contiene la unidad de longitud de un tiro de un determinado diámetro (kg/m) o (lbs/pie). Su valor depende de la naturaleza de los componentes del explosivo, de la granulometría de estos y, en algunos casos, de la inclusión de elementos modificadores de densidad, como microesferas, perlitas o burbujas de gas creadas físicamente.



Dentro de los alcances prácticos para este tópico se puede mencionar que:

 En cargas de fondo y tiros de gran longitud se deben utilizar explosivos de alta densidad para suministrar una concentración de energía mayor.  Si se desea controlar el daño o tronar un sector de roca poco competente se recomienda utilizar explosivos de baja densidad.  Por lo general, en explosivos comerciales la sensibilidad de éste disminuye si la densidad sobrepasa cierto valor denominado “densidad crítica”, donde el explosivo se hace insensible al cebo. Para el caso del ANFO, la relación antes descrita se puede graficar de la siguiente:

Ilustración 7: Densidad versus velocidad de detonación ANFO

6.8

Presión de detonación:

Es la función de la densidad y del cuadrado de la velocidad de detonación. Se mide en el plano C-J de la onda de detonación cuando se propaga a través de la columna de explosivo, Aparte depende de los ingredientes de que está compuesto, por lo cual esta fórmula permite estimar dicho parámetro:

Donde: PD: presión de detonación mpa p: Densidad del explosivo g/cm3 VD: Velocidad de detonación m/s

Dato importante: El explosivo comercial tiene un PD que varía entre 500 y 1.500 mpa. Generalmente, en rocas duras y competentes la fragmentación se efectúa más fácilmente con explosivos de alta presión de detonación, debido a la directa relación que existe entre esta variable y los mecanismos de rotura de la roca.

6.9

Características energéticas:

Relacionas con la acción expansiva de gases= ESTADODE EXPLOSION Trabajo máximo disponible (calor formación de los productos, menos calor de formación de los reactantes)  Volumen de gases

 Presión de los gases

6.10 Características practicas: Son las propiedades físicas que identifican a cada explosivo y que se emplean para seleccionar el más adecuado para una voladura determinada son las siguientes:  Sensibilidad  Resistencia al agua  Potencia

6.11 Potencia:

La potencia es, desde el punto de vista de aplicación industrial, una de las propiedades más importantes, ya que define la energía disponible para producir efectos mecánicos. Existen diferentes formas de expresa la potencia (strength) de un explosivo. En las antiguas dinamitas (straight dynamites) era el porcentaje de nitroglicerina el parámetro de medida de la potencia. Posteriormente, con la sustitución parcial de la nitroglicerina por otras sustancias, ya la realización de ensayos comparativos de laboratorio se pasó a hablar de potencia relativa por peso. Así, es frecuente referir la potencia de un explosivo en tantos por ciento de otro que se toma como patrón, goma pura, ANFO, etc. Al cual se le asigna el valor 100.

6.12 Métodos prácticos para medir la potencia:

 Método Traulz: Determina la capacidad de expansión que produce la detonación de 10 g de explosivo en el interior de un bloque cilíndrico de plomo , la diferencia entre el volumen total obtenido y el volumen inicial de 62 cm3 da el valor traulz real .Como los explosivos más potentes tienden a dar un incremento de volumen mayo que el corresponde a su potencia real el CERCHAR definió el coeficiente de utilización practica “C.U.P” que se basa en la comparación de pesos de explosivos “C” que producen volúmenes iguales al de una carga patrón de 10 a 15 g de ácido pícrico . C.U. P= 15/C *100

 Mortero Balístico: Consiste en comparar la propulsión de un mortero de acero montado sobre un péndulo balístico por efecto de los gases cuando se hace detonar una carga de 10 g de explosivo. El índice de T.M.B se calcula a partir de la ecuación: T.M.B = 100* 1-COS A/ 1- COS B

Los dos procedimientos descritos dan buenos resultados con los explosivos tipo dinamitas, pero no son aplicables a agentes explosivos, como el ANFO o los Hidrogeles debido a:  El pequeño diámetro utilizado en el péndulo (20mm) y en el ensayo d traulz (25 mm), pues son inferiores al diámetro critico de esos explosivos  El retacado de 2 cm que se emplea en el ensayo traulz es proyectado por los gases antes de que estos efectúen un trabajo efectivo.  En el mortero la carga se encuentra desacoplada. Ilustración 8: Mortero balístico

 Método del Cráter: Se basa en la determinación de la profundidad crítica y la profundidad optima, que son aquellas para las que una carga de explosivo rompe la roca en superficie y produce el cráter de mayor volumen respectivamente.

 Método del aplastamiento de un cilindro: Define el poder rompedor de un explosivo, que estas relacionado con la capacidad de fragmentación de la roca, por medio del aplastamiento que produce una carga sobre un molde cilíndrico de metal. Existen varios métodos, como son el Kast y el Hess, pero este último es el más empleado.

Ilustración 9: Ensayo Hess

 Medidas de energía bajo el agua: Esta técnica de cuantificación de la energía desarrollada por el explosivo y se caracteriza por ser una de las más competa al permitir efectuar pruebas con unas geometrías de las cargas semejantes a las introducidas en los barrenos y llegar a determinar por separad la energía vinculada a la onda de choque , que a partir de ahora llamaremos energía de tensión –ET , y las energía de los gases de detonación , también llamada energía de burbuja –EB, así como la posibilidad de evaluar la influencia del sistema de iniciación en ala energía desarrollada por un explosivo.

6.13 Sensibilidad:

Esta característica engloba varios significados dependiendo del tipo de acción que se produzca sobre el explosivo:

 Acción controlada: La sensibilidad aquí es equivalente a la aptitud a la detonación por un iniciador (e.g un detonador)  Acción incontrolada: La sensibilidad es una medida de la facilidad con la que un explosivo puede ser detonado por calor, fricción, impacto o choque.

6.14 Sensibilidad a la iniciación:

Esta capacidad varía según el tipo de producto, así, por ejemplo, para la mayoría de los explosivos gelatinosos se emplean detonadores, mientras que los agentes explosivos requieren en general de un multiplicador o cartucho cebo de mayor presión y velocidad de detonación. Se realiza sobre una placa de plomo en la que se deposita un cartucho de explosivo con unas dimensiones determinadas y con diferentes disparos se determina la potencia mínima del detonador que se precisa.

6.15

Sensibilidad al choque y a la fricción:

Es importante saber conocer su grado de sensibilidad frente a estas acciones, especialmente durante su manipulación y transporte. El ensayo de resistencia de choque suele realizarse con un martillo de caída (Kast), que consiste en colocar sobre un yunque una muestra de explosivo, generalmente de 0,1 g

sobre la que se deja caer un peso de acero de 0,5 a 10kg desde diferentes alturas, para observar si explosiona o no. El ensayo de fricción más utilizada es el de Julius Peter, en el cual se somete a un explosivo a un proceso de rozamiento entre dos superficies de porcelana sin barnizar sobre las que ejercen diferentes presiones. Tras la prueba se puede apreciar si ha existido carbonización, deflagración o explosión y se expresan en kg.

6.16 Sensibilidad al calor:

Los explosivos al ser calentados de forma a gradual llegan a una temperatura en que se descomponen repentinamente con desprendimiento de gases, aumentando poco a poco hasta que al final se produce una deflagración o bien una pequeña explosión. A esa temperatura se la denomina punto ignición.

 Pólvora entre 300° y 350°C  Explosivo industriales 180°y 230°C.

6.17 Diámetro crítico:

Las cargas de explosivos con forma cilíndrica tienen un diámetro por debajo del cual la onda de detonación no se propaga o si lo hace es con una velocidad muy por debajo a la de régimen Los factores  Tamaño de las partículas  La densidad  Confinamiento  La reactividad de sus constituyentes

6.18 Resistencia al agua:

Es la capacidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder sus características, varía de acuerdo con la composición del explosivo y generalmente está

vinculada a la proporción de nitroglicerina o aditivos especiales que contengan, así las gomas, los hidrogeles y las emulsiones son muy resistentes al agua. Las sales oxidantes, como el nitrato de amoniaco en el ANFO, (mala) disminuye intensamente la resistencia al agua, pues, son muy higroscópicas.

6.19 Tipos de resistencia al agua:

 Resistencia interna: que es dada por la composición misma del explosivo. Por ejemplo, algunas emulsiones pueden ser bombeadas directamente al pozo lleno de agua, desplazándola hacia arriba, pero sin mezclarse con ella ni mostrar deterioro si se disparan en un tiempo razonable.

 Resistencia externa: que es dada por el envoltorio o cartucho dentro del que se coloca el material. Por ejemplo, el ANFO no tiene resistencia al agua interna, pero al colocarlo dentro de una manga plástica, puede mantenerse seco y se desempeña satisfactoriamente. En este caso, es la manga la que le provee la resistencia al agua que viene del exterior.

6.20

Selección del explosivo:

6.21 Explosivos industriales: 6.22 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.

Ventajas Sensibles al fulminante N°6,8 y otros iniciadores como el cordón detonante Potencia elevada (gran efector triturador)

Desventajas Sensibilidad a estímulos subsónicos Con riesgo de reacción al impacto o calor extremo

Gran resistencia al agua y estabilidad Cefalea transitoria al inhalar su aroma o química vapores Larga vida útil Buena capacidad de transmisión de la detonación para carguío espaciado

 Dinamita pulverulenta: La dinamita pulverulenta está 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. Todas ellas, debido a su contenido en nitrato amónico presentan las características siguientes:     

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.

 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. Existen diversas modalidades en función de su contenido de Nitroglicerina (oNitroglicol), pero todas ellas se caracterizan:     

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.

Ilustración 10: Cartuchos de dinamita de diferentes calibres

6.23 Esquema de cargas para dinamitas

6.24 Hidrogeles:

Al objeto de mejorar la resistencia al agua de los explosivos de base nitrato amónico, se desarrollaron los slurries o papillas explosivas. Son productos que, paradójicamente, incorporan una cierta cantidad de agua en su composición, pero fundamentalmente se

trata de explosivos compuestos por un elemento oxidante (NH4NO3 o bien NaNO3) y otro que actúa a la vez como sensibilizador y combustible, y que puede ser un explosivo (TNT), un metal (Al) o una sal orgánica (Nitrato de Monometilamina o Nitrato de Hexamina). Ambos componentes están dispersos en una solución saturada de NH4NO3 o de NaNO3 (12 - 15% agua). A esta mezcla se le suele añadir también un conjunto de sustancias espesantes, gelificantes y estabilizantes. Se conocen con el nombre de hidrogeles y 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. Las características más notables son su elevada potencia, excelente resistencia al agua y gran seguridad en el manejo y el transporte.

Ilustración 11: Explosivo tipo gel

6.25 Emulsiones:

En la misma línea de buscar un explosivo de la máxima seguridad y potencia que pueda ser utilizado en barrenos con agua, el último desarrollo en explosivos industriales lo constituyen las conocidas como 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.

Algunos fabricantes incorporan también en la composición burbujas de aire o esferas huecas de vidrio (llamadas microesferas) que incrementan la onda de detonación, aumentando la sensibilidad, y partículas de aluminio que aumentan igualmente su potencia y sensibilidad.

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.

Ilustración 12: Diferentes tipos de emulsión

6.26 ANFO

En la línea de reducir el contenido en nitroglicerina (o nitroglicol) del explosivo para incrementar su seguridad, surgieron los explosivos tipo ANFO (Ammonium Nitrate+Fuel Oil), explosivos compuestos por un 94 % aproximadamente de nitrato amónico que actúa como oxidante y en torno a un 6 % de gasoil que actúa como combustible. Las características de este explosivo son las siguientes:

 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 - 3.000 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 hidrogel o multiplicadores.

Debido a su consistencia granular y a la solubilidad del nitrato amónico, no resisten al agua, por lo que su aplicación en barrenos que contengan este elemento está totalmente desaconsejada. Por el contrario, esta consistencia granular hace que el explosivo ofrezca una importante ventaja, y es la de que resulta muy fácil la carga mecanizada del mismo. Generalmente este producto se comercializa a granel.

6.27 Explosivos comerciales en chile

Anfo

Emulsiones

Hidrogeles

Dinamitas

2-H

Emuftex CN

Hidrex LD

Permicarb

Hidrex LDB

Samsonita C

Pantex SEC

Control Emuftex CP

Blendex 930

Emuft PG

Riogur

Saltron

Blendex 920

Emuft P1

Riogel 2

Tranex plus

Vertex 945

Enaline

Vertex 950

Riomex E 20/24

Amogelatina tronex plus Softron

Blendex G

Riomex v 20/24

Samsonita R

ANFOS

Hidrogeles

Emulsiones

Anfos Pesados

Dinamitas

Nombre comercial

Potencia

Densidad g/cm3

Calor de Resistencia explosión al agua (cal/g)

0,80

Velocidad de detonación m/s 2.000

Nagolita

>70

925

Mala

Alnafo

>80

0,80

2.000

1.175

Mala

Naurita

>70

0,80

2.000

1.108

Mala

Riogel2

>72

1.15

3.500

860

Excelente

Riogur

>72

1.10

3.500/7.000

860

Excelente

Riomex E >65/>70 20/24

1.15

5.000

713/863

Excelente

Riomex V >67/>72 20/24 Emulex CN Emulex H

1.25

5.000

694/869

Excelente

1.15

4.600

930

72 hrs

1.15

4.400

1015

Excelente (72hrs)

Blastex

1.22

5000

805

72 hrs

Riomex V >67/>72 150/154

1.25

5.000

655/852

Excelente

Emultex E1 Emunex >75 3.000

1.28

5300

691

72 hrs

1.10

3.300

833

Mala

Emunex 6000/8000

1.20/1.25

4.500

795/744

Buenaexcelente

Samsonita

1.25

4720

792

8 hrs

Tronex Plus

1.18

5100

1173

12 hrs

Permicab

1.33

2260

526

4 hrs

>65/>70

Gelatinosos

Pulverulento s

Explosivos de seguridad

Amongelati na 60% Softron

1.50

3030

986

72 hrs

1.19

3324

1070

12 hrs

Dinaprimer

1.17

4070

767

Mala

Goma ED

1- >90

1.45

6.000

1.205

Muy buena

Goma 2E- >85 C

1.40

5.200

1.114

Buena

Amonita 2- >70 1

1.00

3.000

802

Débil

Ligamita 1

>77

1.10

3.500

998

Mala

Permigel

>54

1.10

2.800

705

Excelente

Explosivo de seguridad N°9 Explosivo de seguridad N°20 SR Explosivo de seguridad N°30 SR

>45

1,60

4.000

767

Excelente

1,15

1.800

537

Mala

1,10

1.700

358

Mala

6.28 Componentes de una fulminante Es una capsula de aluminio una carga sensible (PENTRITA, AZIDA DE Plomo) que estalla instantáneamente con la llama transmitida por la guía o mecha de seguridad. Se emplea para iniciar hacer detonador a la dinamita y otros altos explosivo El más común es

N°8

Tipos de fulminante:  Fulminante común  Fulminante eléctrico  Fulminante eléctrico de retardo

7

Describir sistemas de iniciación de tronaduras a fuego, eléctrico, no eléctrico y electrónico. Además, menciones tipos de detonadores y accesorios que se utilizan en cada sistema.

El sistema de energización de los detonadores llamados ordinarios por medio de mecha lenta, que implica un alto riesgo de accidentes para los artilleros y una falta de control de los tiempos de salida con unas repercusiones negativas en el rendimiento de las voladuras y en las alteraciones a que pudieran dar lugar estas, ha sido casi totalmente sustituido por sistemas más seguro y fiables que se clasifican:

 Sistema Eléctricos  Sistema No eléctrico

Conocidos como detonadores, pueden emplearse tanto en voladuras a cielo abierto como en interior 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 mismo. La elección de cada uno de los tipos de detonadores vendrá determinada por las necesidades de secuenciación, características del entorno y facilidad en la realización de la conexión, entre otros factores. Estos dispositivos son conocidos con el nombre de detonadores:         7.1

Mecha lenta Cordón detonante Detonadores de mecha u ordinarios Detonadores eléctricos Detonadores no eléctricos Detonadores electrónicos Relés de micro retardo Multiplicadores Iniciadores:

Fulminante simple: Pentrita- Azida de plomo. Capsula cilíndrica de aluminio que contiene una carga sensible (PET-azida de plomo) que estalla instantáneamente con la llama transmitida por la guía o mecha de pólvora.

Con potencias N.º 06 y 08, se emplea para iniciar y detonar a la dinamita y otros altos explosivos.

7.2

Sistemas No eléctricos:

7.3

Detonadores iniciados por cordones detonantes de muy bajo gramaje:

Los cordones de muy baja energía están constituidos por una alama de pentrita con un gramaje variable entre 0,8 y 1,5g/m rodeada de hilados y de una cubierta de plástico flexible con un diámetro aproximado de unos 3mm.El detonador situado en unos de los extremos del cordón es similar al eléctrico, con la única diferencia de que el inflamador es el propio cordón, y suele estar rematado con un conector de plástico.

DATO: Presentan una gran ventaja que es la no iniciación de los agentes explosivos, como son los hidrogeles y el ANFO, pudiendo así conseguirse el cavado en el fondo

Ilustración 13: Detonador No eléctrico partes

7.4

Detonador no Eléctrico de retardo: Se activa por medio de una manguera o tubo flexible que transmite una onda de choque de flagrante desde una línea troncal de cordón detonante

Los detonadores no eléctricos pueden usarse en la mayoría de las voladuras que requieran secuenciación de los barrenos de estas.

 Potencia: La potencia de un detonador depende de la cantidad y tipo de explosivo que lleve. Los detonadores con potencia número 8.  Conectadores: Elemento de retardo de superficie. Este incorpora un bloque conectador de plástico con el retardo de baja potencia, engarzado a un tubo de transmisión.

7.5

Detonadores Nonel o sistemas de tubo de choque

Constan de un tubo delgado de plástico transparente de 3mm de diámetro recubierto en su interior por una fina película de explosivo de 20 mg/m y una capsula detonadora semejante a la de los detonadores eléctricos. La velocidad de la onda de choque dentro del tubo es unos 2.000 m/s y no es lo suficientemente potente para iniciar a los explosivos en contacto con dicho tubo, por muy sensibles que este sea, por lo que también puede efectuarse de forma efectiva el cebado en fondo.

Ilustración 14: Detonador Nonel

7.6

Detonadores hercudet:

El sistema está formado por un explosor especial conectado a los detonadores mediante un fino tubo de plástico que cierre el circuito, el explosor introduce en dicho circuito una mezcla gaseosa de 2 componente, oxigeno más gas combustible, iniciando la explosión cuando toda la línea está llena de esa mezcla. Los detonadores son de tipo convencional, instantáneo o temporizado con intervalos de 50 ms.

7.7

Multiplicadores temporizados:

 El multiplicador convencional con una funda de plástico que dispone de un orificio lateral, modo de generatriz por donde pasa el cordón detonante de baje gramaje de 3 a 6 g/m. El “elemento de tiempo” va inserto en el multiplicador y está provisto de un capsula iniciadora o sensor próximo al cordón detonante. Iniciadores de voladura que se utilizan para iniciar explosivos de baja sensibilidad como el anfo, riogel.  Están compuestos por un cilindro de pentolita, explosivo de alta potencia y velocidad de detonación, que va recubierto de una envuelta de cartón. Lleva unos orificios axiales que van rodeados de pentrita y que es por donde pasan los accesorios que los iniciarán: cordón detonante, detonadores, etc.

Aplicación: Este tipo de multiplicador se utiliza básicamente en aquellas voladura donde las columnas de explosivo se seccionan e inician en tiempo distinto con el fin de reducir de las cargad operantes.

7.8

Detonadores ordinarios y mechas lentas:

Los detonadores ordinarios estos formados por un casquillo de aluminio que contiene 2 cargas;  Una carga base de un explosivo de alta velocidad de detonación en el fondo del tubo  Una carga primaria de un explosivo más sensible.

La mecha lenta está fabricada por un núcleo de pólvora rodeada de varias capas de hilados y materiales impermeabilizantes, resistentes a la abrasión, a la humedad y los esfuerzos mecánicos. El encendido del cordón de ignición puede llevarse a cabo por 3 métodos: llama de un mechero, resistencia eléctrica o con una mecha lenta, La combustión de la mecha lenta transmite el fuego a una velocidad uniforme de dos minutos por metro lineal.

Ilustración 15: Mecha lenta Ilustración 16: Mecha lenta y detonador ordinario

7.9

Otros accesorios no explosivos:

Se denominan explosores a las máquinas generadoras de corriente eléctrica que se utilizan para iniciar las voladuras con detonadores eléctricos. Los explosores constituyen el método más racional de energizar una voladura, pues tienen la ventaja, sobre otras fuentes de energía, de que en cada disparo sólo suministran una cantidad de energía limitada, con lo que se evitan los riesgos de accidentes que pueden provocar otros sistemas de encendido. Además, los explosores entregan la energía del modo más apropiado para el correcto encendido de los detonadores. Los explosores habitualmente utilizados para la pega eléctrica son de dos tipos:  explosores dinamoeléctricos  explosores de condensador.

Ilustración 17: Diferentes tipos de explosores

7.10 Óhmetros Un óhmetro es un aparato destinado a medir resistencias. Es imprescindible en voladuras eléctricas, pues permite al artillero comprobar y medir el circuito de voladura, investigar defectos de continuidad en detonadores, medir aislamientos, derivaciones, etc. Es importante destacar que los óhmetros empleados en voladuras deben ser equipos especialmente diseñados para este uso y que deben estar certificados por el fabricante para asegurar que introducen al circuito una corriente muy pequeña, tal que se asegure que no afecta al sistema de iniciación de los detonadores. Por tanto, no es posible emplear óhmetros eléctricos de fabricación estándar para su uso en comprobación de voladuras. Los óhmetros diseñados para utilizar en voladuras son robustos e impermeables, fabricados para soportar sin alteración el duro trabajo a que están sometidos. En el mercado se encuentran diferentes modelos de este tipo de óhmetros. Los de menos precisión, pero de uso más sencillo, se suelen denominar comprobadores, porque con ellos no se pretende medir una resistencia, sino solamente comprobar que el circuito está cerrado y que el valor de la resistencia es más o menos el esperado; sirve también para detectar faltas de aislamiento en la línea o La continuidad o no de un detonador.

Ilustración 18: Óhmetro digital y analógico

7.11 Sistema eléctrico Detonadores eléctricos convencionales

Estos accesorios están constituidos por una capsula de aluminio o cobre en la que se aloja un inflamador, un explosivo iniciador y un 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.

Ilustración 19: Componente de detonador eléctrico

Detonador Eléctrico: Similar al fulminante común, se activa por una pequeña resistencia al paso de corriente eléctrica transmitida por alambres conductores. Se fabrica con potencias N.º 08 y 12 en dos tipos: Instantáneo: Su tiempo de disparo es prácticamente cero segundos. De retardo: Su tiempo de disparo va desde algunas milésimas de segundo (periodos cortos) hasta varios segundos (periodos largos)

Los detonadores eléctricos se clasifican en función de las siguientes características:  tiempos de detonación  Características eléctricas y aplicaciones Los detonadores eléctricos se clasifican en función de tres factores esenciales:  Sensibilidad  Tiempos  uso.

Están constituidos, por una cápsula metálica de cobre o aluminio cerrada por un extremo, encontrándose en su interior un inflamador, un explosivo iniciador o primario y un explosivo base o secundario y en algunos tipos una cápsula retardadora. El inflamador está formado por dos electrodos unidos entre sí por un filamento, los terminales de los electrodos opuestos al filamento están unidos al cableado eléctrico de cobre o hierro aislados por una envuelta de PVC, "llamados comúnmente rabizas", este cableado de los detonadores eléctrico es excitado para su activación por medio de la energía eléctrica producida por un explosor. Ilustración 20:Detonador instantáneo y temporizado

 Potencia: La potencia de un detonador depende de la cantidad y tipo de explosivo que lleve. Los detonadores con potencia número 8 equivale a la carga de 0,7 gramos de pentrita.

Característica s Resistencia del puente

Descripción

Resistencia de los hilos de conexión Resistencia total del detonador Intensidad de corriente recomendada:

Es la resistencia de los dos hilos de conexión del detonador. Se mide en ohmios (Ω).

Corriente seguridad

Es la suma de las dos anteriores.

Es la intensidad mínima de corriente eléctrica necesaria para asegurar que todos los detonadores conectados en serie en una voladura reciben energía suficiente, para su iniciación. Se mide en amperios (A). de Es la máxima intensidad de corriente que, atravesando el puente de incandescencia de un detonador durante cinco minutos, no provoca su inflamación. Se mide en amperios (A).

Impulso de encendido o sensibilidad eléctrica de los detonadores:



Es la resistencia del puente de incandescencia o resistencia de la cerilla. Se mide en ohmios (Ω).

Es la energía eléctrica, por cada unidad de resistencia necesaria para provocar la inflamación de la cerilla. Por tanto, se mide en miliwatios segundo divididos entre la resistencia del circuito en ohmios (mWs/Ω).

En función de las características eléctricas, se pueden clasificar los detonadores en tres tipos:  Sensibles  Insensibles  Altamente sensibles

Clasificación Sensibles 8S) Estos detonadores son apropiados para lugares en los que no existe peligro de corrientes estáticas y extrañas

Insensibles (I)

Altamente sensibles (AI)

Hilo detonador color ROJO iniciación una corriente de una intensidad superior a 1,2 Amperios.

Hilo detonador ROSA Iniciación una corriente de Iniciación una corriente una intensidad superior a intensidad superior a 2,5 Amperios. Amperios.

estos detonadores son más seguros que los sensibles ante las corrientes extrañas. Su impulso de encendido es cinco veces mayor y su corriente de seguridad superior al doble.

Estos detonadores reducen considerablemente los riesgos de autoencendido cuando existe energía peligrosa debido a líneas eléctricas, emisoras, electricidad estática, etc.; esto no quiere decir que los detonadores AI resulten totalmente seguros en todos los casos en los que exista este tipo de problemas, ya que a pasar de que su corriente de seguridad es veinte veces mayor y su impulso de encendido trescientas veces mayor que en los detonadores de tipo S, puede existir algún caso en que estas corrientes peligrosas mencionadas, sobrepasen los límites de seguridad incluso de los detonadores color Hilo detonador color VERDE de 25

Detonador electrico, carcteristicas electricas 30 25 20 15 10 5 0 Snes i bl e

Ins ens i bl e Res i stenci a de puente Corriente de s eguri da d

Al ta . Sensi bl e

Impul s o de encendi do Corriente de s eguri da d recomendada

 Resistencia del puente: Es la resistencia del puente de incandescencia o resistencia de la cerilla. Se mide en ohmios.  Resistencia total del detonador: Es la suma de las dos anteriores. Se mide en ohmios.  Intensidad de corriente recomendada: Es la intensidad mínima de corriente eléctrica necesaria para asegurar que todos los detonadores conectados en serie en una voladura reciben energía suficiente, para su iniciación. Es la que el fabricante recomienda y, por tanto, debe ser la mínima que utilizar. Se mide en amperios.

 Corriente de seguridad: Impulso de encendido o sensibilidad eléctrica de los detonadores. Es la energía eléctrica, por cada unidad de resistencia, necesaria para provocar la inflamación de la cerilla

Clasificación en función uso: De cápsula de aluminio De cápsula de cobre Sísmicos

Clasificación función de tiempos detonación: Instantáneos

del De uso más general Para su utilización en ambientes con grisú o inflamables Se fabrican con un tiempo de reacción inferior a un milisegundo, siempre que se inicien con la intensidad adecuada.

en los de No llevan porta retardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce instantáneamente la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR BLANCO

De micro retardo

Llevan porta retardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce con un determinado desfase la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR AMARILLO

De retardo

Llevan porta retardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce con un determinado (500 ms) desfase la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR AZUL.

 Detonadores Electrónicos: 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.



Explosores: una consola de disparo para voladuras electrónicas.

 Relés de microrretardo: Cumplen la misma función que los detonadores eléctricos de microrretardo. Se emplean intercalándolos entre diferentes ramales de cordón detonante, interrumpiendo la detonación durante un periodo de tiempo según las características del relé. Se emplean cuando exista riego de accidentes en voladuras debido a tormentas, electricidad estática, etc. Los cordones detonantes empleados deben de ser de 12 o 20 gramos metro. Existen dos tipos:

De 15 milisegundos de color ROJO. De 25 milisegundos de color AMARILLO

 Cordón detonante: Se trata de un cordón flexible con una envuelta impermeable de PVC, con un alma de pentrita, la cantidad varía según el tipo de cordón detonante, desde 3 gramos metro. Existen los siguientes tipos:

3 gr. /m.

Color Rosa

solo inicia explosivos sensibilizados con nitroglicerina.

6 gr. /m.

color Amarillo

se emplea para conectar barrenos entre sí.

12 gr. /m.

color Azul

se emplea para iniciar la mayoría de los explosivos.

20 gr. /m.

color Blanco

para iniciar explosivos de baja sensibilidad.

40 gr. /m.

Color Verde

se emplea prospecciones sísmicas.

100 gr. /m.

Color Rojo

Para corte, precorte y

para

voladuras de contorno.

Los cordones detonantes tienen dos tipos de aplicaciones, para iniciar explosivos dentro de una voladura y como explosivo para la ejecución de la propia voladura.

 Detonadores de mechas u ordinarios: es una cápsula explosiva que se emplea para iniciar los explosivos secundarios, es el elemento fundamental para la producción de una explosión, compuesto de un cilindro metálico en cuyo interior se encuentran todos los elementos necesarios para la inicialización de la explosión de los explosivos secundarios.

7.12 Conexiones eléctricas:

 Conexión en serie: En la conexión en serie, cada detonador se va conectando al anterior y al siguiente mediante sus dos terminales. El terminal que queda libre del primer y del último detonador de la serie se conecta a la línea volante y ésta a la línea de tiro principal. La línea de tiro debe permanecer cortocircuitada por los extremos que se van a conectar al explosor, hasta el momento de realizar la comprobación del circuito.

 Conexión en paralelo: Para poder emplear este tipo de conexión se requiere un permiso especial. Este tipo de conexión puede resultar útil en algunos casos excepcionales en que puedan existir derivaciones, como en la profundización de pozos, voladuras submarinas, etc. La conexión se realiza empalmando cada detonador directamente a la línea de tiro

 Conexión mixta: Combinación de las dos anteriores. Es relativamente frecuente realizar una conexión mixta de series en paralelo, cuando tenemos muchos detonadores. Igual que la anterior, se precisa una autorización especial para realizar este tipo de conexión

 Explosores: Máquinas generadoras de corriente eléctrica que se utilizan para iniciar la pega eléctrica. Los explosores constituyen el método más racional de energizar una voladura, pues tienen la ventaja, sobre otras fuentes de energía, de que en cada disparo sólo suministran una cantidad de energía limitada, con lo que evitan los riesgos de accidentes que pueden provocar otros sistemas de encendido. Además, los explosores entregan la energía del modo más apropiado para el correcto encendido de los detonadores.

7.12.1 detonadores eléctricos magnadet: La característica especial de este detonador es que se conecta al explosor a través de un transformador. El primario está constituido por la línea de tiro que se une al explosor y el secundario por un anillo toroidal de ferrita y los hitos de capsula detonante.

Ilustración 21: Magnadet

7.12.2 Detonadores Temporizados electrónicos: Estos accesorios permiten, por su gran precisión, un excelente control del proceso de fragmentación, así como las vibraciones y proyecciones.

Ilustración 22: Detonador electrónico

8 Accesorios de Voladura: Es necesario conocer aquellos medios y técnicas que permiten iniciar la reacción en régimen de detonación, la iniciación de explosivos y de forma subsiguiente, la iniciación de voladuras de manera que se produzca la detonación de un conjunto de barrenos con un orden determinado.

Esta iniciación del explosivo debe ser aquella que asegure que la detonación alcanza un régimen que se mantenga durante toda la reacción en el interior del barreno. En este aspecto, un explosivo que no se inicie correctamente provoca que alcance una velocidad de detonación inferior a la nominal, llegando incluso a detenerse la reacción. En todos estos casos en los que no se alcanza el régimen de detonación nominal, el trabajo realizado por el explosivo será muy inferior al diseñado. En cuanto a la iniciación de una voladura, pueden presentarse diseños muy diferentes que vayan desde la detonación de varios detonadores hasta diseños tales que impliquen cientos de detonadores en grandes voladuras, siendo imprescindible una secuenciación adecuada para lograr unos resultados adecuados de fragmentación, el movimiento de la pila de material volado y el ser compatible con las afecciones al entorno. Bajo estas premisas de iniciación y secuenciación, se hace necesario considerar un conjunto de elementos que hagan que la detonación de los explosivos comerciales se efectúe de modo correcto y adecuado al objetivo de lograr un rendimiento óptimo en la excavación con utilización de explosivos. Para explosivos que sean sensibles a la acción de un detonador, la iniciación puede realizarse introduciendo un detonador en el interior de un cartucho, al que se denominará cartucho cebo, y que estará en contacto con el resto de la carga. También puede hacerse adosando un cordón detonante a la carga explosiva, el cual a su vez se iniciará con un detonador, transmitiéndose la detonación a la citada carga. En el caso de explosivos que precisen una energía de iniciación superior a la proporcionada por un detonador, se emplearán elementos que aseguren la detonación,

como es el caso de multiplicadores de pentolita (PETN+TNT) o cartuchos de otro explosivo.

8.1

Sustancias explosivas:

Son sustancias químicas susceptibles de reaccionar violentamente al disociarse sus moléculas y reagruparse posteriormente en formas más estables. Se pueden establecer tres categorías, 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. 8.2

Sustancias explosivas utilizadas como iniciadores:

Resultan altamente sensibles e inestables. Una pequeña cantidad de estas sustancias es ya sensible a la ignición (pequeña masa crítica). Se utilizan en la fabricación de elementos iniciadores (detonadores). Entre este tipo de sustancias cabe mencionar el fulminato de mercurio y el azida de plomo. Ambos se caracterizan por la debilidad de sus enlaces químicos O-N, O-Hg-O y NPb. Otro elemento es el trinitrorresorcinato de plomo. Este producto se utiliza en combinación de los anteriores para aumentar su sensibilidad. Reduce la higroscopicidad del fulminato, que, por absorción de agua, pierde sensibilidad a la llama.

Ilustración 23:Formulas químicas desarrolladas de explosivos iniciadores

8.3

Sustancias explosivas secundarias:

Son sustancias explosivas para cuya detonación se requiere 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 y también, en mayor o menor proporción. Estas sustancias son:

 Nitroglicerina: Altamente sensible al choque o fricción, expuesta al aire, puede descomponerse por hidrolisis liberando HNO3, en una reacción exotérmica que puede producir su inflamación y detonación espontanea lo que le da su carácter de inestable. Tiene una densidad relativa 1,6 un balance de oxigeno positivo y detona la reacción siguiente:

Presión de detonación casi 250.000 atm. Velocidad de detonación de 7.926 m/s

Ilustración 24: Formula de la Nitroglicerina

 Nitroglicol: Elemento que, por su bajo punto de congelación (-20ºC), se añade a la nitroglicerina para bajar el punto de congelación de la misma.

Ilustración 25: Formula del Nitroglicol

 Trinitrotolueno: (TNT, trilita) 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.

Ilustración 26: Formula Trinitrotolueno

 Pentrita: (tetranitrato de pentaeritritol) es un producto explosivo bastante estable por la estructura simétrica de su fórmula química. 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.

Su fórmula química:

Ilustración 27: Formula de la Pentrita

 Nitrocelulosa: Mezcla de ésteres nítricos, normalmente con un 11-15% de nitrógeno, que insensibiliza algo la nitroglicerina y gelatiniza al mezclarse con esta o con el nitroglicol. Se usa para estabilizar la nitroglicerina de modo que pueda emplearse de modo seguro. Una variedad de bajo punto de congelación es el nitro almidón.

Ilustración 28: Nitrocelulosa

8.4

Sustancias no explosivas susceptibles de detonar:

Aquellas sustancias no explosivas, pero que ante un impulso energético suficientemente alto son susceptibles de detonar, se encuentra principalmente el nitrato amónico. Se trata de un producto prácticamente inerte, muy seguro de manejar, ya que se sensibiliza añadiendo en torno a un 5 – 6 % en peso de gasoil, es un producto barato, pero cuyo 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, que es aproximadamente una cuarta parte del correspondiente a la nitroglicerina. 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.

9

9.1 9.2

Explicar los criterios de selecciones de explosivos: Precio del explosivo, Velocidad de Detonación, Densidad del Explosivo, Características del macizo rocoso (rocas masivas resistentes, rocas muy fisuradas, rocas porosas y rocas conformadas en bloques), Volumen de roca a volar, Presencia de agua, Condiciones de seguridad, Atmósferas explosivas y Problemas de suministro. Criterios de selecciones de explosivos Precio del explosivo

El costo 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 realizar un trabajo realizado. Al hablar del precio de los explosivos sería más correcto expresando este por unidad de energía disponible (PTA/kcal) que por unidad de peso (PTA/kg), pues en definitiva los resultados de las voladuras dependen de la energía destinada a la fragmentación y esponjamiento de la roca. Por otro lado, no hay que olvidar el objetivo de las voladuras es realizar el arranque con un costo mínimo, y que en rocas dura la perforación es una operación muy onerosa que puede llegar a compensar ampliamente la utilización de explosivos caros. 9.3

Diámetro de carga

Cuando se utilizan explosivos cuya velocidad de detonación varía fuertemente con el diámetro, como es el caso de ANFO, hay que tomar las siguientes precauciones:  Con barrenos de diámetro inferior a 50 mm es preferible, a pesar del mayor precio, emplear hidrogeles o dinamitas encartuchadas.  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 cargadores neumáticas e cebándolo de forma efectiva.  Por encima de los 100mm, no existen problemas con el ANFO, aunque en rocas duras es preferible diseñar las columnas de forma selectiva y con un buen sistema de iniciación.

Dato: Los explosivos gelatinosos y polvorientos encartuchados se siguen usando en diámetros pequeños, pero en calibres de tipo medio están siendo sustituidos por los hidrogeles y emulsiones encartuchadas.

9.4

Características de la roca

Las propiedades geomecánicas del macizo rocoso a volar conforman el grupo de variables más importantes, no solo por su influencia directa en los resultados de las voladuras sino además por su interrelación con otras variables de diseño. Si se clasifican las rocas en 4 tipos, los criterios de selección recomendados son:

9.5

Rocas masivas resistentes

En estas formaciones las fracturas y los planos de debilidad existentes son muy escasos, por lo que es necesario que el explosivo cree un mayor número de superficiales nuevas basándose en su energía de tensión (ET). Los explosivos idóneos son pues aquellos con una elevada densidad y velocidad de detonación: 1. Hidrogeles 2. Emulsiones 3. Explosivos gelatinosos 9.6

Rocas muy fisuradas

Los explosivos con una alta ET tienen en esos macizos muy poca influencia sobre 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

9.7

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:

1. 2. 3. 4.

9.8

Controlar la longitud y material de retacado. Dimensionar la piedra correctamente. Cebar fondo. Reducir la presión de barreno, mediante el desacoplamiento de las cargas o adición de materiales inertes (ANFOPS)

Resumen de tipos de rocas

Roca Masiva Resistente Fisurada En bloques Porosas

9.9

Explosivos Hidrogeles. Emulsiones. ANFO. ANFO. ANFO pesado. ANFO.

Propiedades según la selección de explosivos

Características Alta velocidad de Detonación y Densidad. Alta energía de gases. Depende del diseño de la malla, mas que de las propiedades del explosivo. Baja velocidad de Detonación y Densidad.

9.10 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 mayor envergadura las cantidades de explosivos pueden llegar a aconsejar su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada de las propiedades unidades de transporte, se reducen los costos de mano de obra dedicada a dicha operación y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.

9.11 Condiciones atmosféricas Las bajas temperaturas ambientales influyen fuertemente en los explosivos que contienen NG, ya que tiende a congelarse a temperatura inferior 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 peligrosos como es el caso de la denominada exudación.  Con el desarrollo de los hidrogeles, esos riesgos han desaparecidos prácticamente, aunque con el frio los encartuchados se hacen más sensibles 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. 9.12 Presencia de agua Cuando el ANFO se encuentra en un ambiente que le aporta use la humedad superior al 10% se produce su alteración que impide la detonación de la, mezcla explosiva. Así, 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 funda de plástico, alcanzándose densidades próximas de1.1g/cm3.El cebado deberá ser axial, pues de lo contrario si uno del cartucho resulta dañado y su carga alterada se interrumpirá la detonación dentro de la columna.  Si la cantidad de agua alojada es mayor y no es practicable 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 afluencia de agua a los barrenos impide el desagüe, se pueden utilizar explosivos como los hidrogeles y emulsiones a granel, bombeándolos o vertiéndolos o explosivos gelatinosos e hidrogeles encartuchados. En este último caso la altura que alcanzaría el agua se puede estimar con la siguiente expresión:

Hf= h0*d/D-d Donde: Hf: Altura final del agua H0: Altura inicial del agua

En casos de poca agua o bombeo viable, el ANFO pesado ha abierto unas nuevas exceptivas de abarramiento de las voladuras.

D: diámetro del barreno d: diámetro del cartucho de explosivo

9.13 Problemas de entorno Las principales perturbaciones que inciden sobre el área próxima a las voladuras son las vibraciones y onda aérea. Desde el punto de vista del explosivo, aquellos que presenta una elevada ET son los que dan lugar a un mayor nivel de vibraciones. Así es factible, será mejor utilizar ANFO que Hidrogeles. El seccionado y secuenciado de cargas se puede realizar también con explosivos a gane y encartuchados aplicando diferentes técnicas de iniciación.

9.14 Humos Aunque muchos explosivos están preparados para que tengan un equilibrio de oxigeno que maximicé la energía desarrollada y minimice los gases toxico de detonación, es inevitable la formación de humos nocivos con un cierto contenido en gases nitrosos y CO. Los humos intervienen como criterio de elección solo en trabajos SUBTERRANEO y es preciso señalar que más que un problema de insuficiencia de ventilación de las labores.

9.15 Condiciones de seguridad Un punto de equilibrio, a veces no fácil de lograr en unos explosivos, es el binomio sensibilidad-seguridad. El explosivo gelatinoso tiene una lata sensibilidad, pero sin 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.

9.16 Atmosferas explosivas Las excavaciones que se realizan con atmosferas potencialmente inflamable 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.

9.17 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 explosivos de algunos productos.

5,200

G e l at n o s o s

2,800

P u l ve r u l e nto s

5,000

Em u l si o n es

3,500

H i d ro ge l e s

A nfo s

2,000

Ilustración 29:Velocidad de Detonación.

Di nami tas

1173

Emuls i ones

1015

Hi drogel es

860

Anfo

1175

0

200

400

600 Seri e 1

Ilustración 30: Calor de la explosión.

800

1000

1200

1400

10 Mencionar costos de perforación (mano de obra, combustible o energía eléctrica, aceros de perforación y mantenciones) y precios de equipos en Chile

10.1 Los costos se clasifican en costos fijos y costos variables.  Los costos fijos: son aquellos que la empresa debe afrontar independiente de la cantidad de obra que se esté efectuando.  Los costos variables: son cuando la empresa eroga por la perforación y el mantenimiento de pozos. Varían de acuerdo con la cantidad de obra generada.

10.2 El equipo de perforación: Es la unidad principal en la empresa, su control de costos es un índice esencial para las operaciones financieras. A este índice se le denomina: Costo/(día-equipo). Además del precio por metro perforado. 

Para establecer el costo diario de un equipo de perforación es necesario determinar el costo de los siguientes conceptos.

 Mano de obra: Aquí se debe incluir el pago proporcional por día de los salarios y las prestaciones de la tripulación operativa del equipo. Los pagos varían dependiendo de las funciones, condiciones y tamaño del equipo de perforación.  Maquinaria y equipo: determinar este costo del equipo implica conjugar los costos diarios del equipo y la maquinaria involucrada, (la perforación se calcula precio según el mercado por metro perforado), además de la actividad que se va a realizar, también se deberán incluir los costos de depreciación diaria:

 Componentes mecánicos: motores, compresores, bombas, malacate, mesa rotatoria, etc.  Componentes eléctricos y electrónicos: motores, generadores, controles, cableado, etc.  Componentes hidráulicos: bombas hidráulicas de alta presión, válvulas, tuberías de fluidos y conectores, etc.  Equipos auxiliares: grúas, unidad cementadora, unidad de registro continuo, unidad de control direccional, herramienta de mano entre otros.

 Aceros de perforación y accesorios tubulares: tubería de perforación, lastrabarrenas, Coronas, Barrenas, martillos, llaves de apriete, preventores, válvulas para tubulares (válvula de pie), accesorios especiales, motores de fondo, entre otros.  Transporte del personal: se considera el transporte de personal programable durante el proceso de perforación y terminación del pozo, así como el cambio de guardia de la tripulación y los viajes de supervisión.  Combustibles, materiales y consumibles: fluidos hidráulicos de perforación, barrenas, maquinaria combustión interna, combustibles, filtros, aguas, grasas, lubricantes, etc.  Materiales eléctricos: solvente dieléctrico, aislantes, refacciones, interruptores, focos, luminaria, balastras, cables, ruptores, etc.  Materiales diversos de mantenimiento: Aqui los costos varían según las obras generadas soldadura, placas de acero, cables de acero para malacates y grúas, oxígeno y acetileno, bandas, cables eléctricos, refacciones de bombas de lodo, filtros, pinturas y anticorrosivos. La mantención también se clasifica en preventiva y correctiva.

11 Mencionar precios de explosivos, sistemas de iniciación (accesorios, detonadores) y costos relacionados a su manipulación y transporte en Chile.

11.1 Accesorios detonadores

12 Define los procedimientos de trabajo en equipos de perforación y manipulación de explosivos de acuerdo con DS 132 (Reglamento de seguridad Minera) y Ley N° 17.798 (Control de Armas y Explosivos y DS 77).

12.1 procedimientos de trabajo en equipos de perforación:  Todo trabajador que manipule equipos de perforación debe estar capacitado para su uso, (tener licencia clase D) y estar en conocimiento del riesgo al operar compresores y sus elementos. Además de haber superado los exámenes de salud correspondiente.  Es obligación de todo trabajador verificar al inicio de su jornada de trabajo el buen funcionamiento de los equipos, maquinarias y elementos de control con que deba efectuar su labor.

Minera Cielo Abierto

Minera Subterranea

Operación de perforación  Tener control respecto del desmoronamiento y desprendimiento de rocas que puedan generar accidentes.  Mantener el control y estabilidad de las paredes y crestas de los bancos.  Tener control en los frentes de trabajo.  Acuñar los sectores que sean necesarios.  Revisar la galería en toda su longitud.  Lavar con agua la frente del disparo anterior para detectar restos de explosivo.

La perforación, se desarrolla usando el método húmedo, pero por causas inherentes a las condiciones de operación, la perforación podrá efectuarse en seco.

12.2 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. ✓ Los explosivos solo podrán almacenarse en Depósitos autorizados por la Dirección Provincial de Industria. Todo tipo de depósito deberá esta convenientemente señalizado. ✓ Debe existir un responsable de distribución de explosivos, quien solo entregará los mismo a personal autorizado. Se llevará un libro de registro de los movimientos de entrada y salida de productos de la instalación de almacenamiento. ✓ No se podrá fumar ni existirá llama libre en las proximidades de depósitos de explosivos. ✓ No se deberá golpear ni tratar violentamente cajas o cualquier otro elemento que contenga explosivo. ✓ El explosivo se consumirá según la fecha de llegada a los depósitos, dando preferencia a los que lleven más tiempo en el almacenamiento.

Normativa vigente:  Ley N.º 17798 (Control de Armas y Explosivos)  DS N.º 132 (Reglamento de Seguridad Minera)

12.2.1 Transporte de explosivos: 1. Los vehículos destinados a para el transporte de explosivos, mantendrán una distancia mínima de a lo menos 100 metros entre ellos. 2. Se prohíbe el transporte simultáneo de personas y explosivos en cualquier medio de transporte, excepto el personal involucrado en la tarea. 3. Certificado Revisión Técnica. 4. Baliza roja / baliza amarilla. 5. 80% de su capacidad máxima. 6. Banderolas (2) amarillo/negra. 7. Letrero “EXPLOSIVOS y pintura amarillo / negro. 8. Conexión a tierra mediante cadena.

9. Revestimiento de aluminio, goma o madera. 10. Silenciador, colector de chispas, tubo escape cubierto e interruptor cortacorriente. 11. Extintores (2) del tipo "Polvo Químico Seco", de 10 kgs. (duración máxima de 3 meses 12.2.2 Manipulación de explosivos: 1. La persona que manipule explosivos deberá contar con licencia vigente otorgada por la autoridad fiscalizadora. Sin perjuicio de las exigencias impuestas por la ley N°17.798, las empresas deberán capacitar específicamente al personal en el uso de los explosivos utilizados en faena

12.2.3 Perforación y tronadura: 1. El tapado de los hoyos cargados con explosivo deberá hacerse en forma manual o con un equipo especialmente diseñado para ello y autorizado por el servicio. 2. El equipo mecanizado no podrá trabajar dando la espalda al borde del banco y a una distancia menor de veinte metros (20 mt) de los equipos de carguío como camión fábrica.

3. En presencia o ante la proximidad de tormentas eléctricas, nevazones o vientos fuertes, se deberá suspender la operación de carguío de explosivo 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 que la emergencia haya pasado.

4. La tronadura solo se podrá realizar con luz natural. El carguío y transporte podrá hacerse con luz artificial con una adecuada iluminación de depósitos y botaderos.

5. En la operación de carguío con explosivos, deben estar determinadas previamente las áreas (y distancias) dentro de las cuales no se podrán efectuar trabajos diferentes a dicha operación. Solo 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.

6. Será obligatorio el uso de señalización de advertencia en el área. 7. Se deberá suspender toda actividad ajena a las operaciones con explosivos, en el sector comprometido.

Reglas Básicas: 1. La seguridad de Ud., y su equipo de trabajo es de suma importancia. 2. Ud. Está manipulando explosivos. 3. Respete los procedimientos o normativas existentes. 4. No fumar, mantener llama abierta o manipular elementos que puedan producir chispas Riesgos de la actividad: 1. Caída de rocas. 2. Proyección de partículas. 3. Gases nocivos. 4. Detonaciones no controladas. 5. Incendio

Organismos:

12.2.4 Almacenamiento – Polvorines: Reglamento.7 Ley N. º17798 Cap. III Art. 75. “Instalación para almacenar Explosivos”    

De superficie. Subterráneos. Enterrados. Móviles

Ilustración 31: Modelo de polvorín enterrado.

Polvorines: Reglamento. Complementario Ley N. º17798. IV Art 88. “Instalación para Almacenar Explosivos”  Altos explosivos separados de los detonadores.  Personal autorizado. (Polvorinero).  Solo podrá ingresar personal debidamente autorizado y con licencias al día.  Permanecer cerrado y vigilado por personal autorizado.  Libro de Existencias y respaldo de Registros de Entrega. (Vale de Explosivos).  Utilización desde el más antiguo.  Nunca se tratará de combatir incendio declarado.

Construcción polvorín de superficie:  Construcción un piso.  Muros laterales sólidos y techos livianos.  Clavos deben estar cubiertos por material aislante.  Todo elemento metálico conectado a tierra.  Puertas metálicas y forradas en madera u otro material aislante.  Paredes interiores y los pisos deben ser lisos.  Sistema de alarma y Contra-incendio.  Alumbrado por el exterior del almacén e interruptores fuera del almacén.  Pararrayos.  Ductos de ventilación. Ilustración 32:Polvorín de superficie.  Parapetos (Distancia mínima de 3 metros del muro exterior)

Construcción polvorín Subterráneo:  Fortificado o protegido contra derrumbes.  Ductos de ventilación u otro sistema adecuado de renovación ambiental. Iluminación por instalaciones blindadas o especiales con interruptores fuera de almacén.  Plancha o barra conectada a tierra para la descarga de electricidad estática. Excavación de almacenaje perpendicular al acceso.  Cámara de expansión capacidad es superior a 100Kgs., de dinamita al 60% (sección igual y 3m. de largo mínimo).  Parapeto, para polvorines enterrados, con capacidad superior a 200Kgs., de dinamita al 60%.

Retiro de explosivos en polvorines:  Firma autorizada. (jefes de turno, supervisores, etc., con Licencia de programador).  Registros de Entrega firmado. (Vale de Explosivos)

Devolución de explosivos:  Decreto Supremo N°132 “Reglamento de Seguridad Minera”  Art.504.d) Devolución de explosivos no utilizados y eliminación de explosivos deteriorados.  Art.518 Extracto “Cuando existan explosivos y/o accesorios sobrantes, estos deberán ser devueltos al almacén o cajones de devolución con llave, especialmente diseñados y autorizados por el Servicio”.  Artc.532 “Los restos de explosivos que se encuentren después de una quemada o bajo la marina, se deberán recoger y llevar a los cajones de devolución autorizados o al polvorín.     

Receptáculo para la entrega del material en mal estado para su eliminación. Identificados. (para su control). De madera y con clavos de cobre. Color Rojo. (diferenciado). Permanentemente Cerrado. (manipulación de su contenido por personal autorizado) Capa de aserrín en la parte inferior.

Aberturas superiores para: Circular: explosivos encartuchados. Ranura: guías y detonadores.

Transporte de explosivos: Reglamento. Complementario Ley N°17798 Cap. VI Art. 103 “Del Transporte”  Peatonal.  Vehículos.

Normas de transporte: Explosivo en buenas condiciones. Licencia de manipulador de explosivos. No mezclar explosivos con detonadores. A.F autorizará el transporte de explosivos y detonadores, pero bajo ciertas condiciones. Uso de luz natural o sistemas autorizados.  Limpieza final de contenedores de explosivos.    

Transporte Peatonal:  Cada persona transportará un tipo de explosivo.  Peso máximo de 26 kgs de explosivos o 20 kg equivalente a dinamita 60% de detonadores o accesorios.  Bandera o paleta amarillo / negra.  A viva voz: “EXPLOSIVOS”.  Distancia mínima de 3 m.

“Detonadores y Explosivos… Nunca juntos” Transporte en vehículo:        

Certificado Revisión Técnica. Baliza roja / baliza amarilla. 80% de su capacidad máxima. Banderolas (2) amarillo/negra. Letrero “EXPLOSIVOS y pintura amarillo / negro. Conexión a tierra mediante cadena. Revestimiento de aluminio, goma o madera. Silenciador, colector de chispas, tubo escape cubierto e interruptor cortacorriente. Extintores (2) del tipo "Polvo Químico Seco", de 10 kgs. (duración máxima de 3 meses.

Tipos de construcción: Reglamento. Complementario Ley N°17798 Cap. V Art. 98 “De la Destrucción de Explosivos” Combustión: - Aplicado a emulsiones, dinamitas y cordón detonante. - No se debe aplicar a pentolitas ni detonadores.

Detonación: - Se usa. - Aplicado a detonadores y pentolitas.

Normas de construcción:  Se deben eliminar los explosivos en mal estado.  Lugares autorizados, habilitados y apropiados en superficie.  Autoridad Fiscalizadora debe autorizar y dejar constancia de la destrucción.  Método que emplear por combustión o detonación dependiendo del tipo de explosivo.

Normas de manipulación:  Siempre trabaje bajo zona acuñada / estable y/o fortificada.  Confinar el área de trabajo.  Usar las herramientas y equipos autorizados.  Mantener separados detonadores de explosivos.  Proteger explosivos y accesorios contra impactos y/o fricción.  Preparar los cebos al momento de utilizarlos.  Nunca taquear y/o rasgar el cebo.  Conectar la guía sólo al momento de iniciar la tronadura.  Nunca barrenar en perforaciones remanentes.

Decreto Supremo N. º132 “Reglamento de Seguridad Minera” Articulo 532 Los restos de explosivos que se encuentren después de una quemada o bajo la marina, se deberán recoger y llevar a los cajones de devolución autorizados o al polvorín.

Normativa:

Ejemplo de libro tiros quedados:

Causas básicas de los accidentes:  No respetar la Normativa y/o Reglamentos existentes.  No uso de los Elementos de Protección Personal.  Mal diseño y/o cálculo.  Malas Prácticas Operacionales.  Bromas.  Descuido / distracciones.  Uso malicioso. (robo)

13 Describir la mano de obra requerida para los procesos de perforación (operador, jefe de turno, etc.) y manipulación de explosivos (manipulador de explosivos, programador calculista, etc.) Jefe turno mina  Supervisar y controlar las operaciones de la mina (o sección) a su cargo en un turno.  Cumplir con el programa de exploración, desarrollo, preparación y explotación de la mina.  Distribuir, monitorear y controlar las actividades del personal en la mina (operarios).  Inspeccionar y evaluar regularmente el lugar de trabajo para asegurarse de que existen condiciones seguras de trabajo.  Proponer programas de entrenamiento y medidas correctivas relacionadas a la seguridad, medio ambiente y procesos operativos.

Supervisor de perforación  Inspeccionar y evaluar regularmente el lugar de trabajo para asegurarse de que existen condiciones seguras de trabajo.  Tiene bajo su responsabilidad al grupo de trabajadores que realizan toda la actividad o la tarea de perforación.  Independiente del rango o categoría que posea así mismo es responsable de preservar los materiales, equipos, Instalaciones y procesos que le asignen.  Todas estas condiciones y experiencia lo convierten en la persona clave en las operaciones.  Posee la técnica que permite planificar, coordinar, identificar, inspeccionar, hacer seguimiento, analizar y tomar decisiones para ejecutar una actividad o tarea de

Operador de perforadoras  Trasladar el equipo de perforación a la frente de trabajo e instalar instrumentos para perforar y de extracción.  Controlar regulación de la presión de las herramientas, velocidad de los cuadros rotatorio y del flujo de aire, etc.  Conectar cables de alimentación o mangueras para el suministro de agua y aire.  Corregir problemas en los agujeros perforados causados por averías mecánicas o por condiciones naturales perjudiciales.  Transmitir información sobre el proceso de perforación al supervisor.  Supervisar

y

forma segura.

formar al personal.

 Supervisar la perforación, voladura, acarreo de mineral y desmonte.  Supervisar la instalación de los servicios y sostenimiento.  Controlar los costos y supervisar a la empresa contratista. Tareas operador de máquina para perforación.

Requisitos mínimos: Reglamento complementario Ley N.º 17798 art 74: “Toda persona que manipule explosivos, cualquiera sea su naturaleza, deberá contar con su Licencia otorgada por la Autoridad Fiscalizadora Manipulador de explosivos Programador calculista Declaración jurada conocimiento de Título profesional, (Ingeniero en Minas o explosivos o certificado de afín). prevencionista. Certificado de antecedentes. Certificado de antecedentes. Validas en territorio nacional. Validas en territorio nacional. 2 años 3 años. Trámites para explosivos y productos químicos: Los explosivos y productos químicos, igual que las armas están controladas por la ley 17.798 y su reglamento complementario:  Los explosivos a que se refiere la Ley son aquellos de uso industrial utilizados en la pequeña, mediana y gran minería que por su naturaleza de sus actividades requieren de su utilización.  Los productos químicos controlados que son susceptibles de ser usados o empleados para la fabricación de explosivos, o que sirven de base y/o energizante para su elaboración.

Par ejercer sus actividades específicas, los comerciantes, importadores, exportadores, fabricantes y consumidores habituales d especies o sustancias sujetas a control, deberán inscribirse como tales ante la Autoridad Fiscalizadora correspondiente a sus domicilios comercial.

Inscripción en los Registros Nacionales de Explosivos y Productos Químicos: Comerciante, importador y exportador de explosivos: Deben concurrir a la Autoridad Fiscalizadora correspondiente a su domicilio, con los siguientes antecedentes:  

Solicitud de Inscripción: Documento legal que ampara su actividad:

       

Escritura de propiedad o constitución de sociedad. Patente minera o municipal. Manifestación minera. Certificado de dominio vigente. Almacén (es) de explosivos a nombre de la persona natural o jurídica interesada. Iniciación de actividades. Relación de Manipuladores de explosivos vigentes. Antecedentes del polvorín donde almacenaran los explosivos.

14 Presentar a lo menos 4 empresas proveedoras de servicios o insumos de explosivos y equipos de perforación. 14.1 Empresas proveedoras de explosivos e insumos de explosivos: Famesa explosivos CHILE S.A (La Serena, Región de Coquimbo): Producción, comercialización y asistencia técnica post venta de explosivos, accesorios y servicio integral de tronadura. Enaex (Santiago): Producción, comercialización y distribución y manipula explosivos y agentes de voladuras. Dyno Nobel explosivos Chile (Santiago).

Orica: Especialista global en explosivos comerciales y sistemas de detonación.

14.2 Empresas proveedoras de equipos de perforación y sondajes: Sondajes y perforaciones DV Drilling.

Atlas Copco: Cuenta con una alta gama de perforadoras. Caterpillar: Perforadoras giratorias y de cadena.

Drillers Supply.

Sandvik: Las maquinarias están diseñadas para entregar el menor costo por metro perforado y un costo de ciclo de vida bajo.

Fraste: Perforadoras construidas según los mejores estándares internacionales.

15 Describe los conceptos generales de la mantención de equipos mineros (mantención preventiva, predictiva y correctiva) Tipos de mantenimiento:

 Preventivo: Acciones planificadas en periodos establecidos, con un programa de actividades (cambio de lubricante y filtros) buscando mejorar la operatividad del equipo. 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. Mantenimiento diario a horas fijas. Mantenimiento mensual en días fijos. Mantenimiento mensual en un día fijo coincidiendo con los anteriores. Mantenimiento anual en una semana fija. Un programa de mantenimiento preventivo debe incluir básicamente las siguientes partes o informes:  Parte diario del conducto.  Orden de reparación.  Inspección de mantenimiento preventivo.  Registro e historial de reparación y mantenimiento.  Parte mensual progresivo.  Parte anual cumulado. Por medio de unas inspecciones periódicas se conoce el estado de la máquina y se programan las correcciones

 Predictivo: Análisis y evaluación de componentes y sistemas del vehículo (Análisis de lubricantes). Cuando se alcanzan las horas estimadas como límites de vida del conjunto o parte del equipo. Son técnicas de inspección o de reconocimiento NO destructivo que miden el progreso de los desgastes a lo largo del tiempo, predice el punto y momento del fallo de una forma más precisa y correcta. Acá se puede coordinar con los almacenes y suministradores de piezas para lograr una perfecta coincidencia en tiempo de las operaciones de sustitución de conjuntos.

 Correctivo: Se interviene al equipo cuando ya ocurrió la falla. Cuando se produce alguna avería. Técnica de reparación del servicio hasta que se pueda desempeñar en su trabajo normal. Este procedimiento muchas veces resulta caro debido a que si un equipo no funciona la minería pierde producción. Productivo total: Mantenimiento preventivo, predictivo.

 Mantenimiento Cambio de neumáticos: Neumáticos: Es el componente de la máquina que permite soportar la carga, trasladarse de un lugar a otro. Está compuesto por elementos estructurales para poder mantener la tensión correspondiente a la presión de inflado. El neumático es el único punto de unión entre la máquina y el suelo, por ende, depende de varios factores:

Velocidad media admisible con cargas pesadas. Larga vida. Alto límite de carga. Buena resistencia al calor, facultad de desplazamiento, estabilidad, adherencia, resistencia de rodaje.  Recauchaje (posibilidad de recuperar el neumático).  Transmitir la potencia y el frenado.    

Daño de los neumáticos: Deben usarse bajo las condiciones apropiadas de presión de inflado, carga y velocidad de circulación, el incumplimiento de estos dará como resultado el desgaste prematuro de neumáticos y paralizaciones innecesarias de los equipos de carguío y transporte. Mantenimiento se debe realizar una inspección diaria de estos y de las áreas de circulación de los equipos mineros. Inspección de neumáticos de carguío y transporte están sujetos a condiciones de operaciones severas que causan daños como cortes, estallido por corte, impactos,

desgarros, etc, por esto se requiere de inspecciones frecuentes para asegurar su seguridad, rendimiento y economía. Apariencia externa y cuidados se inspecciona para asegurar la efectividad de la reparación, recauchaje o la eliminación del neumático, así evitar inversión a costos elevados de mantenimiento.

Mecánica: Sistemas que requieren mantenimiento en una maquinaria.           

Sistema de combustible. Sistema de admisión y escape de aire. Sistema eléctrico. Sistema de enfriamiento. Sistema de lubricación del motor Punto de engrase. Tren de fuerza. Sistemas hidráulicos. Sistemas de suspensión. Sistema de dirección. Sistema de frenos.

Cantidad de personal y responsabilidad: Este procedimiento deberá ser aplicado por todo el personal de Bailac, Supervisores de mantención mina, mecánicos de taller de equipos pesados, operadores de equipos de apoyo, chóferes de extracción y por cualquier personal que participe en forma directa en el desarrollo del trabajo mencionado.

 Responsabilidades: Jefe de Operaciones Cantidad de personal: 01 Responsabilidades del cargo: Liderar, planificar, organizar, dirigir y controlar las actividades desarrolladas en su turno de trabajo, siendo responsable que los recursos asignados a su grupo de trabajo, y que estos se encuentren en buen estado y utilicen con eficiencia, efectuar auditorias periódicas, con el fin de verificar el cumplimiento del procedimiento.

Jefe de Turno Cantidad de personal: 01 Responsabilidades del cargo: Controlar el Armado de Neumático, Identificación y Retroalimentación Técnicos Cantidad de personal: 02 Responsabilidades del cargo: Ejecución, Almacenamiento, Identificación y Retroalimentación. Cumplir y aplicar este instructivo para la realización de su trabajo, usar elementos de protección personal, aplicar LOTOTO, prohibir la presencia de personas ajenas a la tarea, velar que se cumpla la prohibición de no soldar ni aplicar calor al conjunto llanta neumático armado, Registrar los trabajos realizados e indicar claramente lo que queda pendiente 15.1.1 Infraestructura e insumos: Seguridad:      

Equipo de protección personal básico Protector auditivo y guantes Careta facial Coleto de cuero Candados Tarjeta de bloqueo

15.1.2 Equipos, materiales y herramientas:                 

Manipulador de neumático Compresor Neumáticos Sistema de levante estacionario o gato portátil Llave de impacto Multiplicador de torque Pisos, pinochos, soporte de bota piedras Silenciador de aire Conjunto de válvulas Juego de llaves, dados Marcador de presión Pulidor eléctrico Escobilla de acero Mangueras de aire Llave de impacto, llave de torque Barrotes, perno extractor, dados Candados de seguridad

 Red de aire, nitrógeno

15.1.3 Áreas e instalaciones:  Losa del taller.  Truck shop.  Losa Auxiliar.

15.2 Intervalo de muestreo y ubicación de la válvula de muestreo

La válvula de muestreo del aceite de motor se encuentra encima de los filtros de aceite del motor.

La válvula de muestreo del aceite de la transmisión y del convertidor de par se encuentra en la parte superior del filtro de aceite de la transmisión.

La válvula de muestreo del aceite de la dirección se encuentra en la válvula de solenoide y de alivio de la dirección

La válvula de muestreo del enfriamiento de los frenos delanteros está ubicada en los filtros de enfriamiento de los frenos delanteros. Obtenga las muestras de aceite lo más cerca posible de los intervalos adecuados. Para obtener todo el beneficio posible del Programa S·O·S de análisis de aceite es necesario establecer una tendencia consistente de resultados. Para establecer una historia pertinente de datos, anote el resultado de las muestras de forma regular y en intervalos espaciados uniformemente.

Compartimiento

Intervalo

Intervalo

Recomendado de Recomendado Cambio de Aceite Muestreo Motor

500 Horas

de

Válvula de Tipo de Muestreo Aceite

500 Horas

Sí

DEO

Transmisión y 1000 Horas Convertidor de par

500 Horas

Sí

TDTO

Dirección

2000 Horas

500 Horas

Sí

HYDO

Levantamiento Frenos

y 2000 Horas

500 Horas

No

TDTO

Diferencial Mandos Finales

y 2000 Horas

500 Horas

No

TDTO

500 Horas

No

TDTO

Ruedas delanteras

500 Horas

La toma de muestras S·O·S más frecuentes mejora la duración y los costos: Tradicionalmente, los intervalos sugeridos de muestreo del programa S·O·S han sido de cada 500 horas para todos los compartimientos. Bajo las siguientes condiciones, se recomienda un intervalo de muestreo de 250 horas para todos los compartimientos.  Aplicaciones: Los estudios han revelado que algunas aplicaciones de carga alta requieren que los intervalos de muestreo sean más cortos que 500 horas. Si hay altas temperaturas, los intervalos de muestreo pueden necesitar ser más cortos que 500 horas. Un intervalo de muestreo de 250 horas proporcionará más datos entre cambios de aceite. Esto aumenta la posibilidad de detectar una falla potencial.  Cómo determinar el mejor intervalo de cambios de aceite: La toma de muestras de aceite de los compartimientos cada 250 horas proporciona información sobre el estado del aceite. Esta información se puede usar para determinar el rendimiento de un aceite particular. Además, los datos obtenidos de las tomas más frecuentes permiten una vigilancia cercana de los regímenes de desgaste de los componentes y la cantidad máxima de lubricación. Para obtener información detallada sobre cómo prolongar intervalos de cambios de aceite, consulte a su distribuidor Caterpillar.

 Cómo optimizar la vida útil de los componentes: La toma de muestras más frecuente también proporciona datos que se pueden usar para determinar tendencias. Las tendencias proporcionan patrones de desgaste que se pueden usar para vigilar la vida útil del componente.

15.2.1 Aceite de motor (sistema de renovación de aceite) – Cambiar:  Advertencia: El aceite caliente y los componentes calientes pueden producir lesiones personales. No permita que el aceite o los componentes calientes toquen la piel.

 Seguridad:  Se debe asegurar de que los fluidos están contenidos durante la inspección, mantenimiento, pruebas, ajustes y reparación de la máquina. Esté preparado para recoger el fluido con recipientes apropiados antes de abrir un compartimiento o desarmar componentes que contengan fluidos.  Algunos aceites comerciales que cumplen con las especificaciones API pueden requerir intervalos de cambio de aceite más cortos. La vigilancia estrecha del estado del aceite y los metales de desgaste del motor determina los intervalos de cambio de aceite.  La máquina debe estar horizontal y el freno de estacionamiento conectado. El aceite debe estar caliente y el motor parado.

15.2.2 Ubicación de filtros y rejillas:

1. Filtro del drenaje de la caja de la bomba de la dirección 2. Filtro de la dirección 3. Enfriadores y rejillas del aceite de los frenos traseros 4. Filtro hidráulico de desconexión del freno de estacionamiento 5. Filtro hidráulico del convertidor de par 6. Rejillas del sistema de levantamiento 7. Filtros de aire del motor 8. Filtros secundarios de combustible del motor 9. Filtros del aceite del motor 10. Filtros hidráulicos de enfriamiento de los frenos delanteros 11. Filtro hidráulico de carga de la transmisión 12. Filtro primario del combustible 13. Rejilla magnética de la transmisión 14. Filtro del tren de fuerza del eje trasero