Explosivos y Voladura

ExplosivosExplosivos

Se fabrican con diferentes características como potencia, resistencia al agua y simpatía; asimismo de diferentes dimensiones según requerimiento de la mina.

Productos químicos que encierran un enorme potencial de energía.

Reaccionan instantáneamente con gran violencia, bajo la acción de fulminante u otro estímulo externo.

Fuerte efecto de impacto que tritura la roca.Gran volumen de gases que se expanden con

gran energía desplazando los fragmentos.

Generan

EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

Proceso de Reacción Exotérmica: COMBUSTIÓN

ACELERADAACELERADA

Rápida (segundos), expansión gases:

mediana a fuerte P (más empuje que impacto). Tiende a

disiparse rápidamente

Mayormente expan– sivo y empujador

Pólvora, ANFO débilmente iniciado o mal preparado

Calor, humos, gases, vapor de agua, cenizas

Oxidante + combustible + sensibilizador

DEFLAGRACIÓNDEFLAGRACIÓN

Violenta (milésimas segundos); expansión de gases: altas P y T;

asociado con ondas de choque autosostenida

Impacto fuertemente triturador y expan-

sivo

Altos explosivos, dinamitas,

emulsiones, TNT

Calor, gases, vapor de agua, cenizas y onda de choque

DETONACIÓNDETONACIÓN

Reacción Lenta (varios

minutos), disipante, sin presión

Trabajo Combustión o llama abierta

Ejemplos Con carbón, ma-dera, cigarrillo, gas doméstico

Produce Calor, humos, vapor

de agua, cenizas

Requiere Materias oxidantes y combustibles

SIMPLETIPO

EXPLOSIVOS COMERCIALES: COMPOSICIÓN

POROS VACÍOS DE AIRE

EN LOS PRILLS DE AMONIO

(Eventualmente con aluminio en polvo)

PETRÓLEO DIESEL Nº2

(eventualmente aceites residuales, carbón)

NITRATO DE AMONIO

GRANULAR

(Preferentemente poroso)

NITRATO DE

MONOMETILAMINA (NMMA)

(Mononitrato de etilenoglicol MNEG, aluminio en polvo y

otros gasificantes)

PETRÓLEOACEITES MINERALES GOMA GUAR

NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES

(En solución)

AIRE EN MICROESFERAS

(Microesferas de vidrio o agentes gasificantes


(En solución)

ACEITES MINERALES EMULSIFICANTESPETRÓLEOPARAFINA

• DINAMITAS


(Molidas)

PULPA DE MADERA

HARINA CELULOSA ALMIDÓN

NITROGLICERINA NITROCELULOSA GLICOL

• ANFO• AL/ANFO

• HIDROGELES

(Watergeles ó Slurries, disper-siones de aceite

en agua)

• EMULSIONES (Dispersiones

de agua en aceite)

TIPO

EXPLOSIVO COMPONENTES PRINCIPALES

OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR

RANGOS DE VELOCIDAD (m/s) Dinamita 3100-5000 Emulsiones 4000-5500 ANFO 2800-4000 Pentolita, Pentrita, TNT 6000-7000

TIEMPO

VELO

CID

AD

DE R

EA

CC

IÓN

0

INICIACIÓN

DETONACIÓN

TRANSICIÓN

DEFLAGRACIÓN

DESARROLLO DE UNA DETONACIÓN

Velocidad de onda específica y autosostenida

Velocidad de onda amortiguada

IMPACTOIMPACTOPresión de detonación

EMPUJEEMPUJEPresión de explosión

PROCESO DE DETONACIÓN DE UN EXPLOSIVO

EXPLOSIVO ROMPEDOR(DINAMITA)

EXPLOSIVO INICIADOR (PRIMARIO)

MASA EXPLOSIVA

CHISPEO

FULMINANTE

MECHA DE SEGURIDAD

(1) DESPIECE(2) ENSAMBLE

SEMEXSA 80

PREPARACIÓN DEL CEBO O PRIMA

(3) (1) ONDA DE SHOCK: originada por el detonador.

13

FC

2

PCJ

DETONADOR

(2) REACCION DE LA MASA EXPLOSIVA: originada por la onda, inicialmente en un punto.

(3) DESPLAZAMIENTO DE LA ONDA: inicialmente a partir de un punto y se amplía hasta ocupar el diámetro total del explosivo, donde alcanza su VELOCIDAD MÁXIMA DE DETONACIÓN AUTOSOSTENIDA

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOS

MATERIALES EXPLOSIVOS

ALTOS EXPLOSIVOS

MATERIALES PIROTÉCNICOS

PROPELANTES

ALTO

S E

XP

LO

SIV

OS

PRIMARIOS SECUNDARIOS

• NITROGLICERINA

• NITROGLICOL

• RDX

• HMX

• TNT

• PENTOLITA

• DINAMITAS

• ANFO• HIDROGELES (SLURRIES)

• EMULSIONES

• BOOSTERS

• ANFO PESADO

Iniciadores:

Se emplean para la fabricación de

detonadores y otros accesorios

Rompedores:

Se emplean para la rotura de rocas

en voladura

ALTOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS BASE

• AZIDA DE PLOMO

• FULMINATO DE MERCURIO

• AZIDA DE PLATA

• ESTIFNATO DE PLOMO

• DIAMINO-DINITROFENOL

CARGA SENSIBLE - EJEMPLOS:

CARGA BASE PENTRITA COMPUESTOS

MA

TER

IALES

PIR

OTÉC

NIC

OS

POLVORA NEGRA Tubo de Shock

COMPUESTO DE IGNICIÓN COMPUESTOS DE RETARDO

• Se emplean en la fabricación de elementos de retardo y fulminantes.

MATERIALES PIROTÉCNICOS

CLASIFICACIÓN PRÁCTICA DE LOS EXPLOSIVOS

POR SU RÉGIMEN DE VELOCIDAD

POR SU SENSIBILIDADA LA INICIACION

POR SU APLICACIÓNPRIMORDIAL

Deflagrantes o empujadores

Detonantes o trituradores

Altos explosivos

Agentes de voladura

De uso militar

De uso industrial: En minería, construcción y trabajos especiales

Sensibles al detonador No 8

No sensibles al detonador No 8

Requieren de un cebo o primer de mayor potencia

RESUMEN DE PRODUCTOS PARA VOLADURA Explosivos rompedores encartuchados:

• Dinamitas (NG).

• Hidrogeles sensibles. Agentes de voladura a granel:• ANFO

• Emulsiones.

• Hidrogeles.

• ANFOs preparados reforzados.

• Emulsiones sensibles

Explosivos especiales:

• Conos rompedores.• Boosters de Pentolita, de dinamita o emulsión.• Explosivos moldeables para plasteo.

• Para voladura controlada.

• Explosivos para prospección sísmica.

PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR

Dinamitas:

• Gelignita• Gelatina Especial• Semexsa• Exadit• Exacorte• Exasplit

• Geodit

Nitrato deAmonio(molido)

Materialesabsorbentes(harina de

trigoy madera, celulosa y otros)

Esteres nitrados(Nitroglicerina/

Nitroglicol)

Emulsiones:

• Semexsa - E• Exagel - E

• Plastex

Nitrato deAmonio

(soluciónacuosa)

Hidrocarburos(sólidos ylíquidos)

Aire(contenido enmicroesferas

de vidrio)

PRODUCTOOXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR

COMPONENTES

GELATINAS

SEMIGELATINAS


• Gelignita

• Gelatina Especial 90

• Gelatina Especial 75

• Semexsa 80• Semexsa 65

• Semexsa 60

• Semexsa 45

• Exadit 65

• Exadit 60

• Exadit 45

DINAMITAS

PULVERULENTAS

GEODIT


DINAMITAS

EXACORTE

SEMEXSA - E

EMULSIONES


• Exagel – E 65

• Exagel – E 80 EXAGEL - E

PLASTEX

BOOTER BN

BOOSTERS

PRIMAGEL - E


Emulsiones:• Slurrex - E • Slurrex - EG

Nitrato de Amonio

(sol. acuosa)

Hidrocarburos(líquido)

ANFO Pesado:• Slurrex - AP

Mezcla de ANFO y emulsión matriz (Slurrex MA) en proporciones variables

Hidrogeles:

Nitrato deAmonio

(granular)

Hidrocarburos(líquidos y colorantes

antiestáticos)

Aire(contenido en micro-

esferas de vidrio)

• SlurrexNitrato deAmonio

(sol. acuosa)

Hidrocarburos(líquidos, sales de aminas), gomas

Burbujas de gas(generadas in situ

por gassing químico)

Agente de voladuragranulados:• Examon P• Examon V

Aire (contenido enlos poros del prill),

aluminio

Agente oxidante:• Emulsión oxidante inerte• Slurrex - MA

Nitrato deAmonio

(solución acuosa)

Hidrocarburos(líquidos)

emulsificantes

PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSANO SENSIBLES AL DETONADOR

PRODUCTO

OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR

COMPONENTES

NO SENSIBLES AL DETONADORAGENTES DE VOLADURA

PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASLURREX – AP

EXAMON – P EXAMON - V

ANFO PESADOANFO PESADO

ESTRUCTURA DEL ANFO PESADO

PRILLS DE NITRATO DE AMONIO MEZCLADO PREVIAMENTE CON PETRÓLEO DIESEL (ANFO)

ESPACIOSVACÍOS ENTRE PRILLS

EMULSIÓN

POROS

Mezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones

variables SLURREX - MA

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

PROPIEDADES DE TIRO

Brisance o poder

rompedor

(Hess)

Velocidad de detonación VOD

(D`Autriche)

Potencia relativa

(Trauzl)

Densidad

(p.e.)

Presión de detonación -

energía

Diámetro y densidad críticos

Aptitud a la transmisión o

simpatía

Sensibilidad a agentes externos

(Seguridad)

Categoría de humos

Resistencia al agua

Vida útil

(Almacenaje)

Sensibilidad al detonador

Los más importantes respecto a la seguridad en su empleo son:

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

La sensibilidad

Capacidad para reaccionar con el fulminante o elemento detonador.

La simpatía

Capacidad para transmitir la onda de detonación en su masa y a otros explosivos.

PR

OP

IDA

DES

SEG

ÚN

LA

SEG

UR

IDA

D-E

MP

LEO

Accesorios de Voladura

Accesorios de Voladura

ACCESORIOS DE VOLADURA

INICIADORES TRANSMISORES

CONECTORES DE RETARDO


INICIADORES

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos y

de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(shock)

Sistema convencional que se emplea para detonar altos

explosivos. No tiene retardo incorporado.Se activa con la llama trasmitida por la pólvora de la

mecha de seguridad.

Potencias N°06 y N°08

Comprende:

FULMINANTE SIMPLE

Cápsula de

aluminio

Carga primaria

(azida de plomo)

Carga base

(PETN)

Mezcla de Ignición (Opcional)


INICIADORES

Cápsula y carga: similar al fulminante Activación: Por pequeña resistencia al paso

de corriente eléctrica transmitida por alambres conductores.

Potencias: Nº 08 y Nº 10 en dos tipos

INSTANTÁNEO:El tiempo de disparo es prácticamente cero se-gundos.

DE RETARDO:El tiempo de disparo varia desde algunas milésimasde segundo (períodos cor-tos) hasta varios segundos (períodos largos).

DETONADOR ELÉCTRICO

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos

y de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(shock)

INICIADORES

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos

y de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(shock)


DETO

NA

DO

R E

LÉC

TR

ICOHILOS DE ALIMENTACIÓN

TAPÓN DE CIERRE

VAINA METÁLICA

INFLAMADOR

CARGA BASE

CARGA PRIMARIA

PASTA RETARDADORA

PORTA RETARDOOPÉRCULO

INSTANTÁNEO TEMPORIZADO

ENSAMBLE


INICIADORES

•Función similar al eléctrico•Se activa con cordón detonante.•Transmite una onda de choque deflagrante hasta el detonador

•Tipos: Instantáneos y de retardo, con períodos cortos (series en ms) y períodos largos (series en ms) También existen en serie única de retardos en ms.

•Potencias: Nº 10 y Nº 12.

•Comprende: -Detonador. -Tubo o manguera flexible transmisora (HMX + Al). -Conectador plástico “J” .

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos y

de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(Shock)

DETONADOR NO ELÉCTRICO DE RETARDO

INICIADORES


DETO

NA

DO

R N

O E

LÉC

TR

ICO

DE R

ETA

RD

O

TUBO DE CHOQUE

SELLO DE GOMA

SELLO ANTIESTÁTICO

PETNAZIDA DE PLOMO

DISCO AMORTIGUADOR

TREN DE RETARDOCON ELEMENTOS QUÍMICOS QUE SEQUEMAN EN PERÍO-DOS DE TIEMPODETERMINADOS

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos y

de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(Shock)

INICIADORES


DETONADOR NO ELÉCTRICO DE RETARDO

Fulminante

simple

Detonadores

eléctricos

(instantáneos y

de retardo)

Detonadores

no eléctricos

de retardo

(Shock)

Placa de Circuito Impreso

Carga Base

Carga Primaria

Tapón de crimpado

Cables descendentes

Inflamador

Detonador ElectrónicoLas diferencias entre el detonador eléctrico y el detonador electrónico radican principalmente en la Placa de Circuito Impreso. Este es el módulo electrónico y posee los siguientes componentes:

•Circuito de desvío

•Resistencias de entrada

•Chip

•Condensador

El detonador Electrónico

•Circuito de desvío. Al ingresar una corriente estática por los cables del detonador, ésta es desviada hacia la cápsula de cobre y luego a tierra.

•Resistencias de entrada de alto valor, constituyen la barrera principal del detonador contra las influencias externas como:

•sobre-voltaje, •sobre-corriente, •descargas electrostáticas (ESD) •pulsos electromagnéticos (EMP)

Las resistencias actúan como un escudo que protege el circuito. Una corriente extremadamente alta, como la de un rayo, quemará las resistencias de entrada abriendo el circuito mucho antes de que esta energía llegue al explosivo. El detonador quedará inutilizable pero no detonará.

El detonador Electrónico: Barreras en la Placa de Circuito Impreso


TRANSMISORES

Mecha o guía

de seguridad.

Mecha rápida o

de ignición.

Cordón

detonante

MECHA O GUÍA DE SEGURIDAD• Llamada mecha lenta.• Es un cordón flexible.• Composición:

- Núcleo de pólvora negra.

- Fibras de algodón, recubre el núcleo.

- Brea.

- Forro de plástico. • Combustión:

El tiempo es constante

varía en promedio desde

51 a 52 segundos/pie

(150 a 200 segundos/metro).• Transmite una llama al

fulminante simple para

hacerlo detonar.


TRANSMISORES MECHA O GUÍA DE SEGURIDADMECHA O GUÍA DE SEGURIDAD

Pólvora negra

(5 a 6 g/m)

Hilo de arrastre

Cintas de

papel kraft

Forro de PVC

compuesto

Hilos de algodón con recubrimiento de

brea y cargas inorgánicas como

tiza, talco, etc.

Mecha o guía

de seguridad.

Mecha rápida o

de ignición.

Cordón

detonante

• Cordón delgado y flexible.• Composición:

- Masa pirotécnica inflamable (thermita). - Dos alambres (alma y refuerzo). - Forro plástico.

• Combustión: Llama abierta a velocidad constante, entre 10 y 60

segundos/metro según su tipo.• Empleo: Para encender las guías de los taladros mediante cápsulas conectadoras, en forma secuencial manual.


TRANSMISORES MECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓNMECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓN

Mecha o guía

de seguridad.

Mecha rápida

o de ignición.

Cordón

detonante


TRANSMISORES MECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓNMECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓN

Forro de polietileno

Compuesto pirotécnico (6 a

7 g/m)

Alambre central de Cu, Fe o Al

Alambre de refuerzo de Cu,

Fe o Al

Mecha o guía

de seguridad.

Mecha rápida

o de ignición.

Cordón

detonante

•Cordón explosivo resistente y flexible con núcleo de Pentrita (PETN).•Arranca con fulminante.•Explota prácticamente en forma instantánea en toda su longitud •(VOD=7 000 m/s)

Empleo:Se usa principalmente para transmitir la detonación a todos los taladros de una voladura e iniciarlos.También actúa directamente como iniciador de explosivos sensibles.

Forro de plástico flexible

Alma de pentrita

TRANSMISORES

Mecha o guía

de seguridad.

Mecha rápida o

de ignición.

Cordón

detonante


CORDÓN DETONANTECORDÓN DETONANTE


CONECTORES RETARDADORES

Conectores

pirotécnicos

para mecha

rápida - guía.

Retardos para

cordón

detonante

CONECTORES PIROTÉCNICOSCONECTORES PIROTÉCNICOS

Casquillo de aluminio con un ojal a corte lateral, que contiene una masa pirotécnica que recibe la llama de la mecha rápida que al inflamarse la transmite a la guía de seguridad, generando su encendido.


CONECTORES RETARDADORES CONECTORES PIROTÉCNICOSCONECTORES PIROTÉCNICOS

Masa pirotécnica

Cápsula de aluminio

Conectores

pirotécnicos

para mecha

rápida - guía.

Retardos para

cordón

detonante


CONECTORES RETARDADORES

RETARDOS PARA CORDÓN DETONANTERETARDOS PARA CORDÓN DETONANTE

• Accesorios que se aplican para producir un

desfase de tiempo en el encendido de taladros

que están conectados a una línea troncal de

cordón detonante; para permitir su salida en

secuencia.

Conectores

pirotécnicos

para mecha

rápida - guía.

Retardos para

cordón

detonante

• Los tiempos de retardo son en milisegundos.

• Variedades: Hueso, dual, MS, etc.

DETONADORES CONVENCIONALESMECHA DE

SEGURIDAD.

SISTEMAS ESPECIALES:

Ejemplo: EZ DET, DUAL Y OTROS

ACCESORIOS DE INICIACIÓN

RETARDO CONVENCIONAL DE

SUPERFICIE(ms)

NO ELÉCTRICO CONVENCIONAL

CORDÓN DETONANTE Y RETARDOS

TUBOS DE CHOQUE

ELÉCTRICOS

CLASIFICACIÓN DE LOS ACCESORIOS DE INICIACIÓN

DETONADORES DE RETARDO

ELECTRÓNICO

CUADRO RESUMEN

FULMINANTE SIMPLE

MECHA RÁPIDA Y CONECTORES

(IGNITER CORD)

RETARDOS DENTRO DEL TALADRO

(ms)

a) DETONADORES INSTANTÁNEOS.

b) DETONADORES DE RETARDO (ms – lp).

DETONADORES ESPECIALES

Ejm: MAGNADET

SISTEMAS DE MANGUERA DE CHOQUE CON DETONADORES DE

RETARDO

VOLADURA VOLADURA SUPERFICIALSUPERFICIALVOLADURA VOLADURA

SUPERFICIALSUPERFICIAL

42

C:\Users\acamacho\Desktop\unsmm\4-NP-4~1.AVI


SUPERFICIALSUPERFICIAL• La voladura superficial se efectúa con dos o más

caras libres a diferencia de la subterránea que tiene una sola cara libre.

• Por su menor confinamiento el consumo de explosivos por metro cúbico o tonelada de roca movida es mucho menor que en subterráneo.

• Los diámetros de perforación van de 65 a 450mm.

43

CaraCaraAltura de Altura de

BancoBanco

EspaciamientoEspaciamientoBurdenBurden

Sobre perforaciónSobre perforación

Columna de Columna de cargacarga

TacoTaco

Longitud de Longitud de taladrotaladro

44

GENERALIDADES

La voladura superficial comprende:

1. Bancos para explotación minera y preparación de agregados

para construcción.

4. Excavaciones en obras de ingeniería civil: Zanjas, canales, cimentaciones.

3. Obras de ingeniería vial: Cortes a media ladera, terraplenes y otros.

5. Pre-voladuras de aflojamiento para remover terreno sin desplazarlo.

7. Demoliciones y reducción de

pedrones.

2. Voladura de máximo desplazamiento para proyectar un gran volumen de roca a distancia.

6. Voladura de cráter con taladros cortos de gran diámetro para desbroce.

8. Voladura de escollera: Para obtener piedras de gran tamaño para rompe muelles, defensas ribereñas y otras obras.

45


SUPERFICIALSUPERFICIAL

Tipos :Tipos :

• Voladura convencional de bancos.Voladura convencional de bancos.

• Voladura de máximo Voladura de máximo desplazamientodesplazamiento..

• Voladura de cráter.Voladura de cráter.

46

• Voladura convencional: Busca la máxima fragmentación, esponjamiento y desplazamiento del material disparado en explotación minera, con la mayor eficiencia y menor costo

• Voladura de proyección: Para proyectar un gran volumen de roca a gran distancia, usual en desbroce en minas de carbón en Norteamérica.

• Tajeos mineros subterráneos de producción con dos caras libres: Como bresting.

47

VOLADURA CONVENCIONAL DE BANCO

48

PREPARACIÓN PARA UNA VOLADURA DE GRAN

PROYECCIÓN O DE MÁXIMO

DESPLAZAMIENTO

MANTO DE CARBÓN AL PISO DE BANCO

BANCO DE CALIZA COMO SOBRECAPA

DESMONTE ARRASTRADO POR LA

EXCAVADORA

49

DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN PROYECCIÓNPROYECCIÓN

DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN PROYECCIÓNPROYECCIÓN

50

VOLADURA DE BANCOS

PARÁMETROS

Son las relaciones dimensionales entre las diferentes partes de un banco, siendo las principales:

51

• Superficie del Banco• Diámetro de

Taladros• Altura de Banco• Burden• Espaciamiento

• Profundidad del Taladro

• Sobre perforación• Longitud de Taco• Longitud y

Distribución de la columna explosiva

• Volumen de roca a romper

SECCION DE CORTE - SECCION DE CORTE - NOMENCLATURANOMENCLATURA

BURDEN

ALTURA DEL

BANCO

LONGITUDDEL

TALADRO

TACO

CARGA DECOLUMNA

CARGA DEFONDO

CEBO

PISO

SOBREPERFORACIÓN

DIÁMETRO DELTALADRO ()

52

CONDICIONES BÁSICAS PARA VOLADURA DE SUPERFICIE:• Alivio o cara libre inicial.

• Distribución de los taladros (malla de perforación).

• Tipo y distribución de la carga explosiva, factor de potencia y factor de energía .

• Secuencia de salidas, para el desplazamiento de los fragmentos, normalmente de retardo corto.

• Correlación geológica-estructural con la orientación de la perforación.

• Relaciones de diámetro-burden-altura de cara libre y profundidad de taladro

53

CICLO BÁSICO DE EXCAVACIÓN

El ciclo básico de excavación con perforación y voladura, comprende las siguientes fases:• Perforación de los taladros.• Cebado y carga de explosivo.

• Tendido o amarre del sistema de iniciación.

• Disparo.

• Control de riesgos para el reingreso a la evaluación del disparo.

• Retiro del material volado.

• Despeje del área de voladura.

54

CRITERIOS BÁSICOS CRITERIOS BÁSICOS EN PERFORACIÓN EN PERFORACIÓN

Y VOLADURAY VOLADURA

CRITERIOS BÁSICOS CRITERIOS BÁSICOS EN PERFORACIÓN EN PERFORACIÓN

Y VOLADURAY VOLADURA

55

ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL

DISEÑO DE VOLADURA DE ROCAS

1. Conocimiento de la condición y estructura de la roca.

2. Selección del explosivo adecuado

3. Diseño de malla y arranque.

Perforación - Habilidad del perforista.

4. Secuencia de salidas.

56

ExplosivosExplosivos

Mezcla del Nitrato de Amonio (NH4NO3) y Petróleo DB- 2 Proporción 94% NA + 6% Petróleo (Balance de

Oxígeno)

ANFOANFO

57

58

ANFOANFO

MEZCLADORA NAUTA

ADITIVOS

OXIDANTE COMBUSTIBLE

EMULSIÓN MATRIZ

ANFO PESADO

MEZCLADORA

PETROLEO DIESEL Nº 2 NITRATO DE AMONIO

ANFO

BALANCE DE ENERGÍA DEL ANFO BALANCE DE ENERGÍA DEL ANFO CONVENCIONALCONVENCIONAL94% NITRATO DE AMONIO + 6% PETRÓLEO DIESEL N°2

MEZCLA IDEAL BALANCEADA

MEZCLAS IRREGULARES CON:

100% DE RENDIMIENTO

BALANCE DE OXÍGENO O GENERACIÓN DE GASES NORMAL

CAÍDA DE RENDIMIENTO

INCREMENTO DE GASES TÓXICOS

CONDICIONES MÍNIMAS PARA ANFO EFICIENTE:1. Nitrato granular poroso (16-25% poros).

2. Balance de mezcla 94-6 (94.3+5.7) en peso.

3. Cebo energético (velocidad mayor a 3000 m/s).

4. Confinamiento (taco).

40% a 60% 40% a 60%

más NO –NO2 más CO –CO2

menos petróleo más petróleo

(7% a más)(1% a 5%)

59

• Su resistencia al agua es nula debido a que el nitrato de amonio es disuelto con facilidad; y adicionalmente absorbe gran cantidad de calor en su evaporación.

• Esta deficiente resistencia interna puede obviarse proporcionándole una adecuada resistencia externa, envasándolo en mangas de polietileno para ser usados en taladros con agua.

DIÁMETRO CARGA/VELOC. DETONACIÓN Velocidad (m/s) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500

0 50 100 150 200 250 300 350

Diámetro del barreno (mm)

ANFOANFO

60

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

• Bombeable a baja temperatura• Vida útil promedia (12 meses)

• Factible de incrementar su energía con Al ó Prills de NA

• Puede ser fabricada en proceso continuo

• Excelente resistencia al agua• Alta velocidad de detonación

EMULSIONEMULSION

61

EMULSION-VISTA EMULSION-VISTA MICROSCOPICAMICROSCOPICA

AGENTE OXIDANTE (FASE DISPERSA) EN PETROLEO (FASE CONTINUA), CON ACEITES EMULSIFICANTES Y

TENSO ACTIVOS QUE MEJORAN SU COHESIÓN62

Microesferas (Burbujas de vidrio o plástico) que se añaden a la emulsion para darle sensibilidad

63

ANFO PESADO: Mezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones variables

ESPACIOSVACÍOS ENTRE PRILLS

EMULSIÓN

PRILLS DE NITRATO DE AMONIOMEZCLADO PREVIAMENTECON PETRÓLEODIESEL(ANFO)

POROS

ESTRUCTURA DEL ANFO ESTRUCTURA DEL ANFO PESADOPESADO 64

ESQUEMA DE ABASTECIMIENTO DE EMULSIÓN A GRANEL EN MINAS DE TAJO ABIERTO

CAMIÓN CISTERNA LLEVA LA EMULSIÓN MATRIZ DE FÁBRICA A MINA

TOLVA DE

EMULSIÓN

CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS A GRANEL (I)A GRANEL (I)

1 2

CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE LA MINA SE ABASTECE DE EMULSIÓN LA MINA SE ABASTECE DE EMULSIÓN

65

TOLVA DE NITRATO

DE AMONIO

NITRATO DE AMONIO

PETRÓLEO

CAMIÓN EN CARGUÍODESCARGA EL EXPLOSIVO

CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS A GRANEL (II)A GRANEL (II)

4

3 CAMIÓN CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE MEZCLADOR/CARGADOR DE LA MINA SE ABASTECE DE LA MINA SE ABASTECE DE

NITRATO Y PETRÓLEO NITRATO Y PETRÓLEO

CAMIÓN PREPARA CAMIÓN PREPARA MEZCLA DE ANFOMEZCLA DE ANFO

Y/O ANFO Y/O ANFO PESADOPESADOSEGÚN SEGÚN

CONDICIONES CONDICIONES DEL TALADRO DEL TALADRO

66

ANFO PESADOANFO PESADOMezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones variables

0% 100% MEZCLAINCREMENTO DE 10 90 19POTENCIA 20 80 28

30 70 3740 60 4650 50 5560 40 INCREMENTO DE 6470 30 RESISTENCIA AL 7380 20 AGUA 8290 10 91

NO DETONABLE SIN 100%MICROESFERAS O

GASSING

ANFO CONVENCIONALEMULSIÓN MATRIZ

67

GASES NITROSOS GASES NITROSOS 68

C:\Users\acamacho\Desktop\unsmm\7-SP-4328-16 CN.wmv

EMULSIÓN MATRIZ NITRATO DE AMONIO

PREPARACIÓN DE ANFO Y DE PREPARACIÓN DE ANFO Y DE ANFO-EMULSIÓN PARA ANFO-EMULSIÓN PARA

CARGA DIRECTA DE CARGA DIRECTA DE TALADROSTALADROS

69

MÉTODOS DE CARGA MÉTODOS DE CARGA DE EXPLOSIVOS EN BANCOSDE EXPLOSIVOS EN BANCOS

• Carguío manual con explosivos encartuchados, embolsados o a granel.

Ejemplo: dinamitas, emulsiones sensibles, ANFO y ANFO pesado.

• Carguío mecanizado con camiones mezcla-dores/dosificadores .

Ejemplo: ANFO, ANFO pesado y emulsión sensibilizada in situ.

70

BOOSTEREl Booster es un accesorio para voladura que en su composición tiene una mezcla de explosivos de alta densidad y cuando es activado por medio de un agente externo desarrolla una alta velocidad y gran presión de detonación.

Estas características permiten que los explosivos activados dentro del taladro por intermedio del Booster, desarrollen sus verdaderos niveles de energía, aspecto que permitirá un mejor aprovechamiento de los mismos. Su presentación es de forma cilíndrica con dos orificios paralelos a su eje, uno de los cuales tiene un tope que ha sido diseñado para ensamblar adecuadamente el detonador no eléctrico de retardo.

71

CARGA Y CEBADO DE TALADROS(PREPACIÓN DE CEBOS REFORZADORES O BOOSTERS DE

PENTOLITA)

PARA DIÁMETROS MAYORES DE TALADRO (TAJOS):

1. Con cordón detonante.2. Con detonador eléctrico o de tipo no eléctrico de retardo.

Primers APD colados o (cast primer) de pentolita.72

BOOSTER DE PENTOLITA

CEBO DE DINAMITA

73

Primers de emulsión o de hidrogel sensibles (slurry primer).

PARA DIÁMETROS MAYORES DE TALADRO (TAJOS):

CARGA Y CEBADO DE TALADROS(PREPACIÓN DE CEBOS REFORZADORES O BOOSTERS DE

HIDROGEL O EMULSIÓN)

PRIMAGEL

74

Cebado simple, columna simple

Cebado doble, largo distinto,

Columna simple

Métodos de cebado Métodos de cebado disponiblesdisponibles

Cebado doble, mismo largo,

Columna simple

Cebado simple, decking

Cebado doble, decking75

Recomendaciones de carguío:

• Seleccione el explosivo adecuado para cada tipo de roca y condición de taladro.

• Calcule siempre las cargas en relación con el máximo burden y con cierto margen de seguridad.

• Determine la distribución de las cargas en el taladro, teniendo en cuenta los aspectos geológicos.

• Seleccione el tiempo de retardo de manera que se obtenga suficiente tiempo para que la roca se desplace libremente en cada tiro. Los primeros taladros son los más importantes.

• Verifique el confinamiento.

76

CAMION FABRICA EXSA, DISEÑADO Y CONSTRUIDO EN LURIN, SOBRE CHASIS CAMION FABRICA EXSA, DISEÑADO Y CONSTRUIDO EN LURIN, SOBRE CHASIS VOLKSWAGENVOLKSWAGEN

77

Proceso de Carguío y Wincheo

Factores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladura

CARGA DE COLUMNA

CARGA DE FONDO

TACO

BURDEN

RESULTADO

TALADRO CORTO

PISO

79

CARGA DE COLUMNA

CARGA DE FONDO

TACO

RESULTADO

TALADRO AL PISOBURDEN

LOMO


80

CARGA DE COLUMNA

CARGA DE FONDO

TACO

BURDEN

RESULTADO

CON SOBREPERFORACIÓN


81

Razones de la desviación

DESVIACIÓN DEL BARRENO

82

Importancia del Importancia del burden en burden en voladuravoladura

83

BURDEN

TACO

CARGA DECOLUMNA

CARGA DEFONDO

CEBO

PISO

CARGA DE TALADROSCARGA DE TALADROS

84

Videos de Voladuras

Muchas Gracias

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Explosivos y Voladura