EXPLOSIVOS INDUSTRIALES. TIPOS

TIPOS DE EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

1- Sustancias qumicamente puras:- Se emplean como iniciadores- Elevada potencia

- Muy caros- Nitruro de plomo- TNT-Pentrita-NG2- Industriales convencionales:- Mezcla de los anteriores (qumicamente puros) con otras sustancias no explosivas. Con lo que conseguimos bajar la concentracin de explosivo y por tanto obtener un producto ms barato y ms adecuado (mejores prestaciones) para cuando no necesitamos tanta velocidad de detonacin

3- De nueva generacin:- Se trata de mezclas de sustancias no explosivas por separado pero s cuando se mezclan.

- necesitan iniciadores ms potentes- Son insensibles a estmulos subsnicos (ondas de mviles, radio)

- Agua: Uno de sus componentes (comn en todos los tipos de explosivos de nueva generacin) es el agua.LEGISLACIN ESPAOLA

La legislacin espaola exige que estn Homologados y Catalogados los explosivos que se usen.EXPLOSIVOS CONVENCIONALES (saber los tipos, las ventajas y lugares de uso)1- EXPLOSIVOS GELATINOSOS:

* Componentes: Nitroglicerina+nitrocelulosa+nitrato amnico + otras sustancias.

- Principal componente: Nitroglicerina

- Gelatinizador: Nitrocelulosa

- Oxidantes; Nitrato amnico

- Combustibles: Harina o serrn

- Productos higroscpicos aumentan la capacidad frente a la humedad.

* Goma pura: 95%de NG + 5%NC. Los gelatinosos se componen de mezcla de goma pura + sustancias oxidantes + combustible tal que el porcentaje de goma pura es de un 30-35%.

* Ventajas:

1- Potencias elevadas

2- Altas densidades

3- Elevada velocidad de detonacin 5000-7000

4- Gran resistencia al agua

5- Estables qumicamente* Inconvenientes:1- Riesgos en fabricacin y transporte

2- Sensibles a estmulos subsnicos (mviles, radio pueden iniciar ese explosivo)

3- Peligros en tareas de desescombro.

4- Pueden ocasionar dolores de cabeza por los vapores emanados por la nitroglicerina.

5- Poca flexibilidad en ambientes extremos (es decir en ambientes extremos no se podrn usar)

6- Caros.* Utilizacin:

1- Arranque de rocas duras (como carga de fondo)

2- Voladuras bajo presin de agua.

3- Voladuras en Barrenos hmedos.

2- EXPLOSIVOS PULVURULENENTOS* Componentes: Mezclas con menos del 15% de Nitroglicerina (es decir la diluimos ms pus no vamos a necesitar tanta velocidad de detonacin).Adems llevan Nitrato amnico (oxidante a veces sustituido por TNT) + combustible y aditivos (estabilizadores, impermeabilizantes)

* Caractersticas:1- Potencia menor que los gelatinosos

2- Densidades entre 0,9-1,2

3- Velocidad de detonacin inferior a 3000-4000 m/sg

4- Poca resistencia al agua

5- Consistencia o naturaleza pulverulenta por lo que en barrenos hmedos es necesario encartucharlos.

6-Muy seguros debido a que son poco sensibles a choques y friccin.

* Utilizacin:

1- Rocas blandas y semiblandas como carga de columna.3- EXPLOSIVOS DE SEGURIDAD:* Caractersticas:

1- Baja temperatura de explosin. (Provocan una baja temperatura de gases esto es bueno para unas cosas y malo para otras. Por ejemplo en las minas de carbn donde se producen unos gases (gris) altamente inflamables es bueno que no se alcancen altas temperaturas de explosin para que no se inflamen)

2- Aditivo inhibidor de la explosin (cloruro sdico): Hace que estos explosivos no explosionen sino que deflagren.

3- En los de seguridad reforzada el inhibidor se forma en el momento de la detonacin.

* Utilizacin: En minas de carbn (minera) con ambientes inflamables de polvo y gris.EXPLOSIVOS DE NUEVA GENERACIN O AGENTES EXPLOSIVOS (se denominan de las 2 formas)* El componente comn a todos ellos es el nitrato amnico

* Se pueden clasificar en 7 grupos:

1- Anfos

2- Alanfos

3- Hidrogeles

4- Emulsiones

5- Anfo pesado

6- Explosivo de dos componentes

7- Plvora de mina

1- SECOS- No sensibles a la detonacin: es decir que para explotar necesitan iniciacin muy enrgica.

- No entra el agua

- Factor comn nitrato amnico (NH4NO3)

* Nitrato amonico: - Adquiere el carcter explosivo al mezclarse con pequea cantidad de combustible

- La forma del nitrato amonico en estos explosivos: partculas esfricas o prills porosos (granular).

- Densidad 0,8 g/cm3- Muy soluble en agua

- Gran higroscopicidad (gran tendencia a absorber humedad)

- Se protege con sustancias hidrfugas

* Tipos: (tipos de explosivos de nueva generacin secos)

1- Anfos:- Nitrato amonico + combustible lquido (gas-oil)

- A veces se usan aceites (reducen la sensibilidad a la iniciacin y propagacin, velocidad de detonacin y rendimiento energtico)

- Producen humos naranjas cuando el porcentaje de gas-oil es insuficiente.

- Las caractersticas varan con la densidad

- Para densidades > 1,2 son inertes.

- El dimetro influye en la velocidad de detonacin:

- Dimetro crtico: 45 mm. Por tanto se emplear en barrenos de dimetro > 45mm

- La sensibilidad decrece con el aumento del dimetro. (Son menos sensibles que gelatinosos)

- Deben iniciarse enrgicamente con:

- Un explosivo convencional

- Un multiplicador- Se usaran en carga de columna (rocas blandas)2- Alanfo:

- Anfo + Aluminio (polvo de aluminio que aumenta potencia explosiva del Anfo y lo permite usar como carga de fondo o rocas con determinada resistencia)- Aumento de energa con % aluminio.

- Lmite prctico de aluminio: 13-15%.

- Aluminio: Granulometra (La potencia del explosivo va relacionada con la granulometra del aluminio. Cuanto ms fino ms poder explosivo)- Para rocas masivas (es decir no fisuradas)

- Costes de perforacin caros (Ya que necesita mayor perforacin)2- HIDROGELES* Composicin: Soluciones acuosas saturadas de nitrato amnico + Oxidante (Nitrato de sodio y/o de calcio) + Combustible + Sensibilizante (TNT, aluminio, sustancias orgnicas) + Agentes espesantes + Gelatinizantes (evitar segregacin)

* Ventajas:

1- Excelente resistencia al agua.

2- Gran adaptabilidad al barreno: Como son hidrogeles su consistencia (como la de la pasta de dientes) permite esta adaptabilidad

3- Muchos pueden ser bombeados: Es factible usar equipos mecnicos en la carga y por tanto menos mano de obra

4- Elevada seguridad de manejo.

5- Insensible a estmulos subsnicos

6- Humos de baja toxicidad.

7- No producen dolores de cabeza.

8- Potencia y propagacin equivalentes a los explosivos tradicionales

9- Densidad 0,8-1,6 g/cm3: Es decir disponemos de una gama importante que permite analizar y dimensionar adecuadamente y por tanto bajar costes.

* Utilizacin:1- Voladuras de rocas blandas y duras como carga de fondo

2- Carga de columna en barrenos con agua

3- Trabajos subterrneos

4- Voladuras de precorte y recorte.3- EMULSIONESSe trata de una emulsin es decir una dispersin de un lquido inmiscible en otro, (fase liquida+fase aceitosa) por tanto ser necesaria la presencia de un agente emulsionante que rebaje la tensin superficial.

* Caractersticas1- Son los ms evolucionados y los de ltima generacin:(dentro de los de nueva generacin son los ms modernos, son los de ltima generacin)

2- Potencias y velocidades similares a los convencionales

3- Mejor potencia y resistencia al agua que los hidrogeles.

4- Nitrato amonico + gas-oil

5- Fase acuosa: Sales inorgnicas oxidantes disueltas

Fase aceitosa: Combustible

6- Tamaos reducidos de partculas (microgotas): Son como puntos calientes y dentro de ellos se pueden iniciar otros puntos de voladura (Iniciadores de explosiones sucesivas), es como la rplica de los terremotos.

7- Mecanismo fsico de sensibilizacin (burbujas de gas que producen fenmeno de PUNTOS CALIENTES)

8- Agentes gasificantes: Poliestireno expandido y Microesferas de vidrio.9- Las caractersticas reolgicas, aplicaciones y mtodos de empleo dependen del combustible usado.

10- Encartuchados y a granel.

* Ventajas:

1- Menor precio

2- Excelente resistencia al agua.

3- Gama de densidades: De 1 a 1,45.

4- Poco efecto del dimetro de encartuchado en la velocidad de detonacin

5- Altas velocidades de detonacin.

6- Gran seguridad de fabricacin y manejo.

7- Posibilidad de mezclas con Anfos

8- Admiten Mecanizacin de la carga

* Inconvenientes:1- Condiciones de preparacin estrictas.

2- Alterabilidad a bajas temperaturas.

3- Posible contaminacin durante transporte-carga: (Es fcilmente alterable esa emulsin durante el transporte)4- ANFO PESADO* Emulsin + Anfo (la emulsin llena huecos)* Ventajas:1- Mayor energa

2- Mejor sensibilidad

3- Gran resistencia al agua

4- Posibilidad de variar energa a lo largo del barreno (ahorrando as cantidad de explosivo y reduciendo coste)5- EXPLOSIVO DE DOS COMPONENTES1- Dos sustancias no explosivas

2- Se transportan y almacenan por separado.

3- Nitrato de amonio + Nitrometano.

4- Se mezcla in situ

6- PLVORA DE MINA1- Azufre + Carbn vegetal + Nitrato potsico

2- Deflagran muy lentamente produciendo efecto de empuje en lugar de rompedor: No explotan si no que deflagran y las ondas transmitidas son menos perjudiciales.

3- No precisan detonador siendo suficiente mecha lenta o inflamador elctrico.

4- Poca resistencia al agua

5- Gran variedadCRITERIOS DE SELECCIN DE UN EXPLOSIVO

CRITERIOS DE SELECCIN DE UN EXPLOSIVO

1- Precio del explosivo:

2- Dimetro de carga:

3- Humedad de los barrenos.4- Caractersticas de la roca.

5- Volumen de roca a volar6- Condiciones atmosfricas7- Problemas de entorno8- Humos9- Seguridad10- Fragmentacin11- Lugar de carga

1- PRECIO DEL EXPLOSIVO:

* Usaremos el ms barato con el que podamos efectuar el trabajo:

- Coste por unidad de energa

- Coste de la perforacin:

2- DIMETRO DE CARGA: (Es un factor principal!!!)

* Es importante sobre todo cuando usamos explosivos cuya velocidad de detonacin vara fuertemente con el dimetro: Como le sucede a los Anfos.

DIAMETRO EXPLOSIVO

< 50 mm- Hidrogeles

- Gomas

50 mm < < 100 mm- Anfos en columna y en voladura de interior aumentando la densidad hasta un 20% (cargadoras neumticas, cebado efectivo)

- Si se usan hidrogeles: Encartuchados y sensibles al detonador

> 100 mm- Disear las columnas de forma selectiva

- Buen sistema de iniciacin

- Calibres grandes: Carga con medios mecnicos

* Usaremos los explosivos gelatinosos y pulvurentos en dimetros pequeos.3- HUMEDAD DE LOS BARRENOS.* Resistentes al agua: A la hora de elegir el explosivo a usar o bien para decidir si encartuchamos o no el explosivo (Anfo), tendremos en cuenta si el barreno est hmedo, lleno de agua, lleno de agua a presin.

* Se desaguaran los barrenos* Si no se pudieran desaguar, se usaran Hidrogeles y emulsiones o gelatinosos.

4- CARACTERSTICAS DE LA ROCA.

* En rocas masivas resistentes (rocas con fracturas y planos de debilidad escasos) usaremos:

- Hidrogeles

- Emulsiones

- Gelatinosos

* En rocas muy fisuradas, (donde el volumen de gases producidos a penas van a servir pues se saldrn por las grietas preexistentes) es mejor usar:

- Anfo.

* En rocas Conformadas en bloques: Es decir En rocas con:

- Alanfo

- Anfo pesado

* En rocas porosas:

- Anfo

- Tomaremos las siguientes medidas:

1. Controlar la longitud y el material de retacado

2. Dimensionar la piedra correctamente (piedra es la distancia mnima del eje del barreno a la cara libre).

3. Cebar en fondo4. Reducir la presin de barreno (desacoplamiento de cargas- Adicin de materiales inertes)5- VOLUMEN DE ROCA A VOLAR* Lo tendremos en cuenta para decidir si usamos: 6- CONDICIONES ATMOSFRICAS* Bajas temperaturas: No NG ir a Nitroglicol

* Altas temperaturas: Exudacin

* Hidrogeles

* Fro (encartuchado)

* Anfos: 7- PROBLEMAS DE ENTORNO* Vibraciones: La onda ssmica producida puede afectar a estructuras colindantes. Tendremos que vigilar que no se daen. Por tanto esto limitara el tipo de explosivo a elegir.

- Mejor Anfo que hidrogeles

* Area: La relacin entre energa de choque y energa de gases (ET / EB) debe ser equilibrada. Estas ondas areas pueden llegar a producir rotura de cristales pero no mucho ms.8- HUMOS* Es otro parmetro de consumo que limita el tipo de explosivo en explosiones subterrneas.* La presencia de fundas de plstico:* Se tendrn que realizar mediciones in situ* Precaucin con Hidrogeles a granel

* Precaucin con Anfo

9- SEGURIDAD

* Este parmetro nos lleva a utilizar explosivos sobre todo de ltima generacin* El binomio sensibilidad-Seguridad es difcil.

* Cuidado con las labores de desescombro.

* Los ms seguros: Hidrogeles y emulsiones10- FRAGMENTACIN

* Es importante tener en cuenta el tamao de bloque que queremos obtener (Fragmentacin que deseamos conseguir del macizo rocoso, es decir granulometra de voladura que queremos) y segn esto seleccionaremos el explosivo:

- Para obtener bloques grandes de corte limpio: Explosivo deflagrante (Accin de empuje)

- Para obtener material muy fragmentado: Explosivo rompedor

11- LUGAR DE CARGA* Es decir tendremos en cuenta si se trata de:

- Carga de fondo.

- Carga de columna.

Explosivo rompedor, lo usaremos como carga de fondo

son secos o no?

Secos: no esta el agua entre sus componentes

No Secos: el agua esta entre sus componentes

- Grandes espaciamientos entre discontinuidades

- Grandes bolos dentro de matrices plsticas

- Carga mecanizada (Maquina necesita: explosivo en cartucho)

- Granel

- Temperaturas bajas: Se produce cebado eficiente

- Temperaturas altas: Controlar evaporacin

- Dimetros de carga inadecuados

- Iniciaciones insuficientes

- Elevado volumen de humos

GASES NITROSOS