EXPLOSIVOS

PROCESOS DE ROTURA POR EXPLOSIN

El proceso de rotura que provoca un explosivo se origina por la gran cantidad de gases

generados en una reaccin qumica rapidsima. El gas caliente generado y las fuertes presiones

alcanzadas son el origen de las roturas que se producen despus de la explosin. Las presiones

de los gases llegan a alcanzar los 105 Kg/cm2 , desarrollndose energas extraordinariamente

altas, que llegan a superar los 20.000 MWh.

El tiempo en que se produce toda la energa es muy corto y las velocidades que se alcanzan

son hasta de 7000m/s.

CARACTERSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS

Las principales caractersticas de los explosivos son las siguientes:

Estabilidad Qumica

Capacidad de mantener las caractersticas qumicas inalteradas bajo condiciones de

almacenamiento establecidas

Aptitud a la propagacin

Se define como la capacidad de transmitir la detonacin de un cartucho a otro yuxtapuesto, o

cuando entre ambos hay un medio ajeno. Se expresa en centmetros.

Velocidad de detonacin

Es la velocidad de la onda de detonacin que pasa a travs del explosivo.Las velocidades de

detonacin de los explosivos comerciales est comprendida entre 2.500 y 6000 m/s.

Potencia explosiva

Es la capacidad que tiene el explosivo de producir rupturas mecnicas, que generalmente se

expresan como referencia de un explosivo tpico (goma pura) al que se le atribuye un

coeficiente base de 100.

Resistencia a la Humedad

La resistencia al agua depende de los componentes qumicos que tenga el explosivo, de tal

forma que el nitrato amnico por contener menos proporcin de sales oxidantes, menor es su

resistencia a la humedad, caso contrario es el de la nitrogelatina que tiene propiedades

impermeabilizantes.

Densidad del encartuchado

Se debe conocer la densidad de los cartuchos con el fin de determinar la concentracin de

explosivos por unidad de longitud de barreno.

PRINCIPALES CONDICIONES PARA LA ELECCIN DE UN EXPLOSIVO

Tipo de Roca a volar

De acuerdo a los estudios geolgicos y geotcnicos, se debe conocer la dureza y compacidad,

as como la estratificacin y fragmentacin de la roca.

Fragmentacin

El tipo de explosivo va a depender del tipo de roca y la fragmentacin deseada, de tal forma

que en trminos muy generales si se desea obtener bloques muy grandes se debe utilizar

plvoras negras, en caso contrario si lo que se desea obtener es material para trituracin se

deber utilizar explosivos rompedores, tal como gomas.

Humedad en el alojamiento de los barrenos

Para evitar posibles fallos en las voladuras.

Toxicidad

Se debe conocer, sobretodo en caso de voladuras en zonas poco ventiladas.

TIPOS DE EXPLOSIVOS

PLVORAS DE MINAS

Son explosivos de tipo deflagrante, es decir, que explotan por combustin, a diferencia

de los detonantes que explotan por detonacin o explosin rpida. Son mezclas ternarias de:

Azufre (proporcin del 10 al 20 %)

Carbn vegetal (proporcin del 15 al 18 %)

Nitrato sdico o potsico (del 62 al 75 %)

Los humos producidos durante el proceso de combustin son txicos por lo que debe

extremarse la ventilacin.

Se emplean nicamente en terrenos blandos, en que se pretenda obtener grandes

bloques y pequea fragmentacin.

EXPLOSIVOS CLORATADOS

Estn formados por clorato sdico o potsico, molidos en polvos extraordinariamente

finos o aglomerados en una solucin oleosa. Son muy sensibles a la humedad y a los golpes,

por lo que no son de uso muy comn, se han sustituido por explosivos en plovo.

EXPLOSIVOS AMONIACALES

La base de su fabricacin es el nitrato de amonio. Son muy sensibles a la humedad por

lo que su uso est indicado casi en forma exclusiva para lugares muy secos. Son poco sensibles

a los choques, lo cual los hace de fcil manejo. Son insensibles al fro lo que los hace muy tiles

en condiciones de clima severo.

Se fabrican en forma de polvo y son sensibilizados con pequeas cantidades de

nitroglicerina u otros compuestos, por lo que son muy prcticos para la carga en los barrenos.

Se fabrican tambin en forma granular.

Se puede combinar el nitrato de amnico con nitrato sdico, agua y trilita con el fin de

formar un slurry (papillas explosivas) de gran efecto, sin embargo se deben utilizar en rocas

muy sanas, para que la papilla no se derrame por las posibles grietas que pueda presentarse

en rocas.

Otra mezcla que se utiliza es el nitrato amnico con el gasoil, solo que es de mayor

costo que los slurries.

DINAMITAS

La nitroglicerina es un lquido obtenido por la actuacin del cido ntrico sobre la glicerina. Su

frmula es:

C3H5(NO2)3O3

Y su propiedad ms destacada es su sensibilidad a los choques, que la hacen

extraordinariamente peligrosa por debajo de los 8 C, temperatura a la cual se hiela y cristaliza.

Las dinamitas son poco sensibles a la humedad, aunque tienen gran facilidad de

explosin, incluso con detonados poco potentes. Son bastante estables y mantienen sus

caractersticas durante mucho tiempo.

EXPLOSIVOS GELATINIZADOS

Estos explosivos que son los de ms energa conocidos, estn compuestos por

nitroglicerina y nitrocelulosa; adems en su composicin hay nitrato sdico o potsico (como

sales oxidantes), y un combustible que permite un balance de oxgeno suficiente.

Las mayores ventajas de los explosivos gelatinizados son su consistencia plstica (de

ah el nombre de gelatinizados), su gran densidad y elevada resistencia al agua.

En general tienen una gran potencia, extraordinaria sensibilidad a la explosin, aptitud

a la propagacin y velocidad de detonacin.

CEBOS EXPLOSIVOS

Como se mencion ante solo la plvora negra acta por combustin, es decir, por la presencia

de fuego. En los dems es necesario iniciar la explosin mediante una carga muy potente que

transmite su efecto al resto de la masa. Los explosivos que forman estos detonantes son, en

general, a base de fulminato de mercurio. Existen varios tipos:

DETONADORES NORMALES

Son el instrumento empleado como cebo para producir la detonacin de los distintos

explosivos, y se aaden a los cartuchos que se han de explotar. Por la carga que tienen

incorporada se pueden clasificar en varios tipos, que van del No 3 al No 8.

Los detonadores se emplean conectados o atados a mechas de seguridad.

DETONADORES ELCTRICOS

Se diferencian de los anteriores en que su explosin se produce al pasar por ellos una

corriente elctrica de determinada intensidad. Se pueden distinguir dos tipos principales:

Instantneos

Retardados o de retardo

Los primeros se utilizan en voladoras de poca dimensin, los segundos en aquellas en

que sea conveniente una progresin de la explosin, de un taladro a otro, por el hecho de una

mayor carga almacenada. Dentro de los detonadores elctricos de retardo, se pueden

establecer dos tipos:

De intervalo de segundo (separacin de uno a otro se mide en segundos)

De microrretardo (separacin entre dos consecutivos se mide en milsimas de

segundo

Ventajas de los detonadores elctricos:

Gran seguridad en su manejo

Imposibilidad material de producirse explosiones incontroladas

Posibilidad de explosin simultanea de muchos detonadores

Posibilidad de disparo a grandes distancias

Fallo casi nulo en el disparo

Puede controlarse el momento exacto de la voladura

Mayor economa por todo lo anterior y del costo efectivo de los materiales

empleados.

SELECCION DE EXPLOSIVOS

Damos a continuacin una serie de explosivos comerciales de uso extendido.

(Unin Espaola de Explosivos S. A.).

A) GOMA 2E-C. PEQUEO DIAMETRO

La GOMA 2E-C es un explosivo de consistencia gelatinosa, sensibilizado con

nitroglicerina/nitroglicol. Su alta energa y gran resistencia al agua lo hacen apropiado

para la voladura de cualquier tipo de rocas en las condiciones ms extremas.

VENTAJAS

Alta potencia y velocidad de detonacin.

Elevada densidad.

Gran resistencia al agua.

Produccin mnima de gases txicos.

Excelente resistencia a temperaturas extremas y al envejecimiento.

APLICACIONES

Avance de tneles y galeras.

Voladuras en presencia de agua.

Carga de fondo en voladuras a cielo abierto.

Utilizacin manual y/o con cargador neumtico.

CARACTERISTICAS

Potencia relativa (%) 85

Densidad de encartuchado 1,40

Velocidad de detonacin (m/s) 5.200

Energa (kcal/kg) 1,114

Resistencia al agua Buena

Iniciacin Detonador n. 8.

B) GOMA 2E-C. MEDIANO Y GRAN DIAMETRO

La GOMA 2E-C es un explosivo de consistencia gelatinosa, sensibilizado con

nitroglicerina/nitroglicol. Su alta energa especfica y gran resistencia al agua lo hacen

apropiado para la voladura de cualquier tipo de rocas en las condiciones ms extremas.

La Goma 2E-C encartuchada en plstico flexible es un explosivo de gran rendimiento y

gran seguridad en su manejo.

VENTAJAS

Alta potencia y velocidad de detonacin.

Elevada densidad.

Gran resistencia al agua.

Excelente resistencia a temperaturas extremas y al envejecimiento.

APLICACIONES

Voladuras a cielo abierto.

Voladuras en interior.

Prevoladuras.

Carga de fondo.

Explotaciones con presencia de agua.

Rocas de gran dureza.

CARACTERISTICAS

Potencia relativa (%) 85

Densidad de encartuchado 1,40

Velocidad de detonacin (m/s) 5.250

Energa (kcal/kg) 1,114

Resistencia al agua Buena

Iniciacin Detonador o cordn detonante apropiado.

C) AMONITA 2-I

Explosivo en polvo sensibilizado con nitroglicerina/nitroglicol, con resistencia al agua

reducida.

APLICACIONES

Rocas de dureza media y alta.

Carga de columna.

CARACTERISTICAS

Potencia relativa (% BG) 85

Densidad de encartuchado 0,95

Velocidad de detonacin (m/s) 3.000

Resistencia al agua Regular

Iniciacin Detonador N 8

D) NAGOLITA

La NAGOLITA es un agente explosivo compuesto por nitrato amnico poroso "grado explosivo"

y aceite mineral. Presenta textura granular, que le confiere una alta fluidez ylo hace idneo

para la carga a granel en barrenos.

Debido a su fcil disolucin, no est recomendada su utilizacin a granel en barrenos que

tengan agua en su interior. En este caso deber utilizarse bien encartuchada, o bien poniendo

una funda de plstico a lo largo de los mismos.

Debe de prestarse especial atencin a su utilizacin en rocas muy agrietadas o con oquedades

significativas, que puedan dar lugar a acumulaciones excesivas de explosivo, al objeto de

seleccionar el sistema de carga ms adecuado.

VENTAJAS

Carga a granel.

Gran seguridad en su manejo.

Eficacia en voladuras de mediano y gran calibre.

APLICACIONES

Explotaciones a cielo abierto sin presencia de agua.

Carga de columna en voladuras. Trabajos en general, donde se requiera energa de tipo medio.

CARACTERISTICAS

Densidad (g/cm3) 0,76 - 0,80

Velocidad de detonacin (m/s) 2.000

Energa (kcal/kg) 925

Resistencia al agua Mala

Iniciacin Multiplicador, carga de fondo o cordn

detonante apropiado (10 g/m mnimo).

E) RIOGEL 2. MEDIANO Y GRAN DIAMETRO

El RIOGEL 2 es un hidrogel sensibilizado con nitrato de monometilamina. Es un explosivo de

consistencia gelatinosa, excelente resistencia al agua y alta energa especfica.

VENTAJAS

Insensibilidad ante impactos, friccin y fuego.

Alta potencia y velocidad de detonacin.

Elevada densidad.

Excelente resistencia al agua.

Excelente resistencia a temperaturas extremas y al envejecimiento.

APLICACIONES

Explotaciones a cielo abierto.

Voladuras en interior.

Prevoladuras.

Voladuras con presencia de agua.

Carga de fondo

CARACTERISTICAS

Potencia relativa (%) 85

Densidad de encartuchado 1,20

Velocidad de detonacin (m/s) 4.500

Energa (kcal/kg) 865

Resistencia al agua Excelente

Iniciacin Se recomienda el uso de un detonador de (potencia nm. 8) o cordn detonante

apropiado.

F) RIOGUR. EXPLOSIVO PARA LABORES DE PRECORTE Y RECORTE

El RIOGUR es un explosivo de velocidad y potencia adecuadas para su empleo en voladuras de

contorno, gran resistencia al agua y altamente seguro frente a choques o rozamiento y puede

ser iniciado mediante un detonador de la misma forma que un explosivo comercial.

APLICACIONES

El RIOGUR es un explosivo especialmente fabricado para ser utilizado en barrenos de pequeo

dimetro, en trabajos de precorte o recorte, desmontes, tneles o canteras, y para el corte de

bloques de rocas ornamentales.

Por su naturaleza qumica, el RIOGUR no produce efectos fisiolgicos (dolores de cabeza), al no

contar entre sus componentes con nitroglicerina. Los gases producidos en su detonacin, son

de menor toxicidad que los producidos por los explosivos convencionales.

CARACTERISTICAS

Potencia relativa 73 (%)

Velocidad de detonacin RIOGUR R 3.300 (m/s)

Velocidad de detonacin RIOGUR F 7.000 (m/s)

Densidad 1,07

Resistencia al agua Buena

Humos Buenos

G) RIOMEX MEDIANO DIAMETRO

SERIE E20/E24

La serie RIOMEX E20, E21, E22, E23 y E24 es un conjunto de cinco emulsiones encartuchadas

sensibles al detonador n 8. Tienen buenas caractersticas explosivas, destacando su alta

velocidad de detonacin. Su resistencia al agua es mejor que la de cualquier otro explosivo .

Como sus componentes no son explosivos, el RIOMEX es muy poco sensible a estmulos

subsnicos tales como el choque, calor, roce, etc.

VENTAJAS

Alta energa y velocidad de detonacin

Excelente resistencia al agua

Manipulacin sencilla

Buena resistencia a altas y bajas temperaturas

No produce dolor de cabeza durante su manejo

APLICACIONES

Minera y obras pblicas

Voladuras a cielo abierto

Banqueo, zanjas, prevoladuras -

Voladuras de interior, realces, cmaras

Voladuras submarinas

CARACTERISTICAS

Producto

Densidad de cartucho Energa Kcal/Kg.

Potencia relativa por peso (RWS) % Anfo=100

Potencia relativa por volumen (RBS) %

Anfo=100

Velocidad de detonacin (m/s).

Cartucho comercial

RIOMEX E20 1,15 666 71 103 4.500

RIOMEX E21 1,15 700 75 108 4.800

RIOMEX E22 1,15 841 90 130 5.000

RIOMEX E23 1,15 912 98 141 5.000

RIOMEX E24 1,15 938 101 145 5.200

H) POLVORAS DE MINA

Es una mezcla ternaria de azufre, carbn vegetal y nitrato potsico. Al ser iniciada en los

barrenos, convenientemente distribuida, produce una accin de empuje sobre la roca,

arrancando bloques sin fragmentarlos.

APLICACIONES

Se utiliza fundamentalmente en las labores de arranque de rocas ornamentales, tales como

mrmoles, granitos, etc., as como en pequeos trabajos de excavacin.

CARACTERISTICAS

Textura Granular

Presentacin En bolsas de papel de 2,5 kg.

Iniciacin Mediante mecha lenta o inflamador elctrico