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EXSA S.A. en sus 46 aos de vida institucional viene proporcionando
a las industrias minera y de construccin civil, una completa gama
de productos explosivos de reconocida calidad, fabricada en sus
plantas industriales de Lurn, Tacna y Trujillo con la ms avanzada
tecnologa y bajo estrictas normas de seguridad. Asimismo, cuenta
con accesorios de voladura para las diversas aplicaciones, lo cual
permite a EXSA S.A. ofrecer a sus clientes un paquete completo de
para todo tipo de voladura; actividades complementadas con el
servicio integral de voladura y el asesoramiento permanente de
personal t
0cnico especializado.
La preservacin del medio ambiente es una de las principales
metas y preocupaciones de EXSA S.A. por lo que viene
desarrollando un sistema de gestin ambiental basado en la norma
ISO 14 000, lo cual ratifica su compromiso con el respeto del
enterno.
Como el empleo de explosivos requiere tcnicas especializadas
para cada condicin de trabajo y tipo de roca, es necesario contar
con personal idneo, responsable y bien preparado para
utilizarlos. Es en este aspecto que EXSA S.A. colabora decididamente
con los usuarios mediante capacitacin a sus operadores, en la
mina u obra y en sus Centros Tecnolgicos de Voladura EXSA,
ubicados en las ciudades de Lima, Arequipa y Trujillo.
Esta cuarta edicin del Manual de Voladura EXSA comprende
principios fundamentales de voladura y tcnicas de aplicacin de
uso general, a fin de que sirva como gua para los operadores, y
puedan aplicar los procedimientos ms adecuados y seguros para
el trabajo que realizan, poniendo nfasis en la optimizacin de
costos.
Como toda gua, el propio usuario deber ajustar valores y criterios
a su propia realidad, para un mejor resultado.
Por otro lado, EXSA S.A. no puede asumir responsabilidad por el
uso inadecuado de sus productos ni por la informacin
proporcionada en este manual, ya que cada caso de voladura es
especfico y requiere un diseo y mtodo de ejecucin adecuados,
siempre dentro de las normas de seguridad.
PRESENTACIN
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CAPTULO 1Explosivosa) Generalidadesb) Mecnica de rotura
CAPTULO 2Clasificacin de los explosivos
CAPTULO 3Caractersticas y propiedades de los explosivos
CAPTULO 4Rocasa) Clasificacin (Resumen)b) Caractersticasc) Propiedades mecnicas
CAPTULO 5Geologa y sus efectos en voladura
CAPTULO 6Perforacina) Generalidades
CAPTULO 7Cebado o primado de explosivosa ) Carga de taladros en superficie y subsuelob) Carguo mecanizado en superficie
CAPTULO 8Mtodos de iniciacina) Iniciacin con mecha de seguridadb) Iniciacin con cordn detonantec) Iniciacin con sistema elctrico (convencional
y secuencial)d) Iniciacin con detonadores no elctricos de retardoe) Comentarios prcticos sobre los sistemas iniciadores
CAPTULO 9Voladura de rocasa ) Voladura de bancos en superficie. Fundamentosb) Voladura convencional, mtodo prctico, canteras y tajos.c) Trazos y salidasd) Voladura de crter. Generalidadese) Voladura de gran proyeccin: Cast Blasting.
Generalidades
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INDICE
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f) Voladura de subsuelo. Fundamentosg ) Tneles, galeras, chimeneas y piques. Diseo bsicoh) Mtodos de minado subterrneo. Generalidadesi) Voladura con taladros largos. Generalidadesj) Voladuras especiales: Voladura de tapn
CAPTULO 10Rotura secundariaa ) Voladura secundaria. Plastas y cachorrosb) Cargas conformadas
CAPTULO 11Voladura controlada y amortiguadaa) Voladura controlada en superficieb) Voladura controlada en trabajos subterrneosc) Voladura amortiguada: Air Deckd) Voladuras controladas especiales: Escolleras
CAPTULO 12Voladuras en obras vialesa ) Cortes a media ladera y trincherasb) Voladura de gran volumen por gravedad
CAPTULO 13Voladuras en agricultura y habilitacin de suelosa ) Irrigaciones, zanjas y canalesb) Explotacin forestal y aurfera. Eliminacin de toconesc) Hoyos para postes, pilotaje y plantones
CAPTULO 14Voladura bajo recubrimiento y voladura bajo aguaa) Voladura de material detrtico. Desbrocesb) Voladura bajo agua
CAPTULO 15Explosivos en la industria petroleraa ) Prospeccin sismogrfica. Mtodosb) Explosivos para ssmica y usos especialesc) Excavacin de zanjas para oleoductos
CAPTULO 16Seguridad en el uso de explosivos en voladuraa) Normas y aspectos generalesb) Transporte de explosivosc) Riesgos en aplicacin de explosivos. Tiros falladosd) Destruccin de explosivose) Gases y polvof) Proyeccin de rocasg ) Vibraciones en voladura
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L O 1
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os materiales explosivos son compuestos o mezclasde sustancias en estado slido, lquido o gaseoso, quepor medio de reacciones qumicas de xido-reduccin,son capaces de transformarse en un tiempo muy breve,del orden de una fraccin de microsegundo, enproductos gaseosos y condensados, cuyo volumeninicial se convierte en una masa gaseosa que llega aalcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muyelevadas presiones.
As, los explosivos comerciales son una mezcla desustancias, combustibles y oxidantes, que incentivadasdebidamente, dan lugar a una reaccin exotrmica muyrpida, que genera una serie de productos gaseosos aalta temperatura y presin, qumicamente ms estables,y que ocupan un mayor volumen, aproximadamente1 000 a 10 000 veces mayor que el volumen original delespacio donde se aloj el explosivo.
Estos fenmenos son aprovechados para realizartrabajo mecnico aplicado para el rompimiento demateriales ptreos, en lo que constituye la tcnica devoladura de rocas.
Los explosivos constituyen una herramienta bsica parala explotacin minera y para obras de ingeniera civil.
Los procesos de reaccin segn su carcter fsico-qumico y el tiempo en que se realizan se catalogancomo:
A. Combustin
Puede definirse como tal a toda reaccin qumica capazde desprender calor pudiendo o no, ser percibida pornuestros sentidos, y que presenta un tiempo de reaccinbastante lento.
B. Deflagracin
Es un proceso exotrmico en el que la transmisin de lareaccin de descomposicin se basa principalmente enla conductividad trmica. Es un fenmeno superficial enel que el frente de deflagracin se propaga por elexplosivo en capas paralelas, a una velocidad baja, quegeneralmente no supera los 1 000 m/s.
La deflagracin es sinnimo de una combustin rpida.Los explosivos ms lentos al ser activados dan lugar auna deflagracin en la que las reacciones se propaganpor conduccin trmica y radiacin.
C. Detonacin
Es un proceso fsico-qumico caracterizado por su granvelocidad de reaccin y por la formacin de grancantidad de productos gaseosos a elevada temperatura,que adquieren una gran fuerza expansiva (que setraduce en presin sobre el rea circundante).
En los explosivos detonantes la velocidad de las primerasmolculas gasificadas es tan grande que no ceden su calorpor conductividad a la zona inalterada de la carga, sinoque los transmiten por choque, deformndola y produciendocalentamiento y explosin adiabtica con generacin denuevos gases. El proceso se repite con un movimientoondulatorio que afecta a toda la masa explosiva y que sedenomina onda de choque, la que se desplaza avelocidades entre 1 500 a 7 000 m/s segn la composicindel explosivo y sus condiciones de iniciacin.
Un carcter determinante de la onda de choque en ladetonacin es que una vez que alcanza su nivel deequilibrio (temperatura, velocidad y presin) este semantiene durante todo el proceso, por lo que se diceque es autosostenida, mientras que la onda deflagrantetiende a amortiguarse hasta prcticamente extinguirse,de acuerdo al factor tiempo/distancia a recorrer.
Tanto en la deflagracin como en la detonacin laturbulencia de los productos gaseosos da lugar a laformacin de la onda de choque. La regin de esta ondadonde la presin se eleva rpidamente se llama frentede choque. En este frente ocurren las reaccionesqumicas que transforman progresivamente a la materiaexplosiva en sus productos finales. Por detrs del frentede choque, que avanza a lo largo de la masa deexplosivo, se forma una zona de reaccin, que en sultimo tramo queda limitada por un plano ideal, quese denomina Plano de Chapman-Jouguet (CJ), en elcual la reaccin alcanza su nivel de equilibrio en cuantoa velocidad, temperatura, presin de gases, composiciny densidad, lo que se conoce como condiciones delestado de detonacin. En el plano CJ los gases seencuentran en estado de hipercompresin.
La zona de reaccin en los altos explosivos es muyestrecha, slo de algunos milmetros en los msviolentos como TNT y dinamita gelatinosa y, por elcontrario, es de mayor amplitud en los explosivos lentoso deflagrantes como el ANFO.
Otra diferencia es que en el caso de una combustin odeflagracin, los productos de la reaccin de xido-reduccin se mueven en el sentido contrario al sentidode avance de la combustin, mientras que en el casode una detonacin, los productos se desplazan en elmismo sentido de avance de la detonacin. Esto seevidencia por medio de la ecuacin fundamentalconocida como la Condicin de Chapman-Jouguet:
VOD = S + W
donde:
VOD : velocidad de detonacin.S : velocidad de sonido.W : velocidad de partculas (productos).
EXPLOSIVOS
CAPITULO 1EXPLOSIVOS
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mientras que la detonacin es de carcter supersnico,pues las ondas de compresin se propagan a velocidadmayor que la del sonido con respecto al medi
