3. clasificación de los explosivos
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Clasificación de Explosivos
André Leiva
EXPLOSIVOSCl
asifi
caci
ón QuímicosActúan por procesos de
reacción química de detonación producidos por
una onda de choque.
Nucleares
Vinculados a la desintegración de materiales
radioactivos, proceso que desprende inmensas cantidad de energía
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
EXPLOSIVOS QUÍMICOS
Detonantes (2.500 a 7.000 m/s)
La onda de choque es supersónica y constantes, lo que garantiza que la detonación sea de toda su masa.
Deflagrantes (<2.000 m/s)
Dentro del grupo está la pólvora usada en la mecha de seguridad, la cual su onda de choque no llega al estado de detonación, siendo su explosión semejante a una combustión violenta.
Se clasifican según su régimen de velocidad:
EXPLOSIVOS DETONANTES
Primarios Por su alta energía y sensibilidad, se emplean como iniciadores para detonar a los secundarios (pentrita, azida de plomo, fulminatos, entre otros)
Secundarios Efectúan el arranque y rotura de la roca. Son menos sensibles que los primarios pero desarrollan mayor trabajo útil, por lo que se les denomina rompedores
Se clasifican según su aplicación:
EXPLOSIVOS ROMPEDORES
ALTOS EXPLOSIVOSAl
tos e
xplo
sivos Dinamitas
Hidrogel Sensible
Emulsión Sensible
1. DINAMITAS
ALTOS EXPLOSIVOS
Nitroglicerina• Elemento
sensibilizador
Harina de madera• Combustible no
explosivo
Nitratos• Aditivos
portadores de oxígeno
1. DINAMITAS
ALTOS EXPLOSIVOS
• Las dinamitas con mayor contenido de nitroglicerina y aditivos proporcionan un alto poder rompedor y buena resistencia al agua, se denominadas “fragmentadoras”.
• En el extremo opuesto, están las “empujadoras”, las cuales, su expansión de gases actúa sobre un mayor volumen de roca.
1. DINAMITAS
ALTOS EXPLOSIVOS
CaracterísticasUso En túneles, canteras, obras
viales y pequeños diámetrosDiámetros de cartuchos De 22 mm () hasta 75 mm
(3’’)Largo de cartuchos De 180 mm (7’’), 200 mm
(8’’) y 340 mm (12’’)
1. DINAMITASVENTAJAS DESVENTAJASSensibles al fulminante N° 6, 8 y otros iniciadores como el cordón detonante
Sensibilidad a estímulos subsónicos con riesgo de reacción al impacto o calor extremo
Potencia elevada (gran efecto triturador)Gran resistencia al agua y estabilidad químicaLarga vida útil Cefalea transitoria al
inhalar su aroma o vapores
Buena capacidad de transmisión de la detonación (simpatía) para carguío espaciado
ALTOS EXPLOSIVOS
1. DINAMITAS
ALTOS EXPLOSIVOS
Según el contenido de nitroglicerina se clasifican en:
Dinamitas
Gelatinas Rocas duras con agua
Semi-Gelatinas Rocas intermedias y poca agua
Pulverulentas Rocas blandas sin agua
Especiales
1. DINAMITAS – Gelatinas
ALTOS EXPLOSIVOS
Gelatinas Poseen un porcentaje del 30 al 35% de nitroglicerina.
Tienen alta capacidad de trituración y resistencia al agua
Se emplea en rocas duras y en condiciones difíciles
Tienen una velocidad de detonación de 5.000 a 6.500 m/s
1. DINAMITAS – Semi-Gelatinas
ALTOS EXPLOSIVOS
Semi-Gelatinas
Son usadas en rocas de condiciones intermedias
Se desgranan en la mano, no se adhieren como las gelatinas.
Tienen velocidades de detonación de 3.500 a 4.500 m/s
1. DINAMITAS – Pulverulentas
ALTOS EXPLOSIVOS
Pulverulentas Son usadas en rocas blandas y en tiros secos
Tienen velocidades de detonación de 3.400 a 3.600 m/s
1. DINAMITAS – Especiales
ALTOS EXPLOSIVOS
Especiales Son usadas en trabajos de voladuras controladas como
El precorte en el banco de un Rajo
El contorno en la galería de una mina subterránea
2. HIDROGEL SENSIBLE
ALTOS EXPLOSIVOS
Solución acuosa• Sales
oxidantes
Partículas sólidas• Fase dispersa
Materia explosiva• Sensibilidad
al fulminante
Nitrato de MonometilaminaMononitrato de etileno
2. HIDROGEL SENSIBLE
ALTOS EXPLOSIVOS
• Su vida útil es menor que el de las dinamitas, por:a) La separación de las fases, una tendencia naturalb) El incremento de su densidad por el movimiento de sus
burbujas de gas• Su densidad de cartucho no debe ser superior a 1,25
gr/cc, de lo contrario puede perder su capacidad de detonar.
3. EMULSIÓN SENSIBLE
ALTOS EXPLOSIVOS
Fase continua• Mezcla de
hidrocarburos
Fase dispersa• Microgotas de
sales oxidantes
Fase Liquida Fase Liquida
3. EMULSIÓN SENSIBLE
ALTOS EXPLOSIVOS
• Sus dos fases líquidas se comportan como el agua y el aceite.
• Se agregan micro-burbujas de aire en micro-esferas de vidrio para regular la densidad y la sensibilidad al iniciador.
• Ideales para tiros inundados y para roca dura competente.
3. EMULSIÓN SENSIBLE
ALTOS EXPLOSIVOS
VENTAJAS DESVENTAJASAlta velocidad de detonación y potencia
Menor vida útil (6 meses según su tipo)
Excelente resistencia al agua Menor capacidad de transmisión en condiciones adversas en el tiro
Menor sensibilidad a la manipulación
Su sensibilidad al iniciador y su simpatía son más susceptibles a fallas que las dinamitas
4. EXPLOSIVOS ESPECIALES
ALTOS EXPLOSIVOS
• Productos fabricados para un empleo particular o uso en condiciones fueras de las normales.
• Su composición básica es muy variada dependiendo de su objetivo.
4. EXPLOSIVOS ESPECIALES
ALTOS EXPLOSIVOS
Especiales TrabajoGeodit Para prospección sísmicaExsacorte Voladura controladas en las paredes de los
bancosSoftron Voladura controladas de contornos de
galerías subterráneasPlastex-E Para cachorreos (tronadura secundaria)Deminex Eliminación de minas anti-personales
AGENTES DE VOLADURAAgentes de voladura
Anfo
Hidrogel o Slurries
Emulsión
Anfo Pesado
1. AGENTES ACUOSOS – Hidrogel o Slurries
AGENTES DE VOLADURA
• No poseen materia explosiva en su composición, por lo que reaccionan con el fulminante.
• Requieren de un cebo reforzado para arrancar a un régimen de detonación estable.
AGENTES DE VOLADURA
CARACTERÍSTICASAplicación Tiros de mediano a gran diámetro, tanto de carga de
fondo para reforzar tiros muy confinados o nivelar pisos o, como carga completa en taladros con agua
Textura Permite que se contenga en barrenos altamente fisurados, sin pérdidas por filtración.
Densidad Su alta densidad desplaza fácilmente el agua presente en los tiros
Viscosidad Es incompatible para el carguío mecanizados por bombeo y para la mezcla con ANFO.
1. AGENTES ACUOSOS – Hidrogel o Slurries
1. AGENTES ACUOSOS – Emulsiones
AGENTES DE VOLADURA
• No poseen las micro-esferas que ayudan a sensibilizar al explosivo.
• Su aplicación es semejante a los hidrogeles• La principal diferencia con el hidrogel es que su
viscosidad puede ser graduada, desde una emulsión liquida como la lecha a una margarina
• La principal ventaja es su facilidad de mezcla con el ANFO
Emulsión
Agua = 12%
Petróleo = 18%
Nitrato de amonio y calcio =
65%
1. AGENTES ACUOSOS – EmulsionesAGENTES DE VOLADURA
1. AGENTES ACUOSOS – EmulsionesAGENTES DE VOLADURA
1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado
AGENTES DE VOLADURA
Emulsión Anfo
1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado
AGENTES DE VOLADURA
Nombre Características RecomendacionesANFO Pesado 28
20% Emulsión 80% ANFO
• No resistente al agua• Mayor potencia que el ANFO
ANFO Pesado 64
60% Emulsión40% ANFO
• Resistencia al agua hasta 72 hr• Alta densidad
BLENDEX G ANFO Pesado Vaciable Gasificado
• Para perforaciones de gran diámetro
• Gasificado químicamente, lo cual favorece para cambiar sus propiedades
1. AGENTES ACUOSOS – Anfo PesadoAGENTES DE VOLADURA
1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado
AGENTES DE VOLADURA
Esta mezcla permite:
• Bajar el costo y la potencia de una emulsión pura, para tronadura difíciles, secas o húmedas
• Da resistencia al agua al Anfo, al saturar con emulsión los espacios libres entre los prills (perlas del nitrato)
1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado
AGENTES DE VOLADURA
• Se pueden preparar en diferentes relaciones, de acuerdo a los requerimientos de la tronadura y presencia de agua.
• Las mezclas que contienen menos del 50% de emulsión no son resistentes al agua.
• Se pueden comercializar encartuchados en mangas de polietileno o granel (preparándolos in-situ en camiones mezcladores-cargadores)
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
Nitrato de
Amonio = 94%
Petróleo = 6%
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
ANFO RecomendacionesA Granel • Se instala de forma mecanizada directamente al barreno
• Bajo costo• Usado en diámetros superiores a 3 pulgadas• En lugares con buena ventilación• Sin presencia de agua
Premium • De fabrica proviene en sacos de 25 kilos• Usado en barrenos de pequeños diámetro (minería
subterránea)• En lugares con buena ventilación• Sin presencia de agua
2. AGENTES SECOS – AnfoAGENTES DE VOLADURA
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
• Es insensible al detonador N°8 y requieren de un cebo para arrancar.
• Su velocidad de detonación es baja, aunque su lentitud de reacción les permite generar un buen volumen de gases, por lo que son buenos “expansores”.
• Principal limitante es su nula resistencia al agua.
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
FabricaciónEn su estado normal, el petróleo no se absorbe en la superficie del nitrato de amonio
El nitrato se perla (prill), para que el área superficial llegue a ser lo suficientemente porosa para absorber y retener el combustible
Este prill, es el responsable de los espacios libres entre el oxidante y el combustible, influyendo directamente en la densidad del explosivo.
2. AGENTES SECOS – Anfo
AGENTES DE VOLADURA
EXPLOSIVOS COMERCIALESEXPLOSIVO OXIDANTES COMBUSTIBLES SENSIBILIZADOR
Dinamitas Sólidos (Nitrato de Amonio)
Sólidos (Pulpa de madera)
Líquidos (Nitroglicerina)
Anfo Sólidos (Nitrato de Amonio)
Sólido – Líquido (Petróleo diésel)
Aire (Poros de aire en los prills)
Hidrogeles Sólido – Líquido (Nitrato de Amonio)
Sólido – Líquido (Petróleo, aluminio)
Sólido – Líquido (Mononitrato de Etileno)
Emulsiones Líquidos (Solución de Nitrato Amonio)
Líquidos (Petróleo, aceites)
Gasificantes (Aire en micro-esferas de vidrio)
EXPLOSIVOS COMERCIALESEXPLOSIVO ESTADO VELOCIDAD DE
DETONACIÓN (m/s)
Anfo Sólido 3.200Dinamita Sólido 4.000Hidrogel Sólido – Líquido 3.300Emulsión Líquido 5.000 a 6.000
RESUMEN
Precio Diámetro de carga
Característica de la roca Presencia de agua
CRITERIOS DE SELECCIÓN
Tabla de Comparación de Precios
PRECIO
Diámetro de barreno (mm)
Explosivo
<50 • Hidrogeles• Dinamita encartuchada
Entre 50 y 100 • ANFO• Hidrogeles• Dinamita encartuchada
>100 • ANFO• ANFO Pesado• Emulsiones
DIÁMETRO DE CARGA
Roca Explosivo CaracterísticasMasiva Resistente
• Hidrogeles• Emulsiones
Alta Velocidad de Detonación y Densidad
Fisurada • ANFO Alta Energía de Gases
En Bloques • ANFO• ANFO Pesado
Depende del diseño de la malla, más que de las propiedades del explosivo.
Porosas • ANFO Baja velocidad de detonación y densidad
CARACTERÍSTICA DE LA ROCA
Tabla de Selección de Explosivos, según propiedades mecánicas de la roca
CARACTERÍSTICA DE LA ROCA
Presencia de Agua
Procedimiento Explosivo
Baja Se utiliza un ANFO encartuchado en matriz (ANFO Pesado) o, simplemente se encartucha un ANFO con plástico
• ANFO Pesado
Mayor Se bombea el explosivo, directamente al interior del barreno
• Emulsiones• Hidrogeles
PRESENCIA DE AGUA