ASSIGNMENT 1CORDON

DETONANTEGRUPO NRO 1

VOLADURA DE ROCAS2010 - I

1. INTRODUCCIÓN

El presente assignment abarcará todo lo relacionado al cordón detonante como accesorio de voladura en distintas ramas de la ingeniería. Empezaremos con las definiciones generales y recomendaciones de uso según la Norma Técnica Peruana 311.252 donde participó nuestro profesor el Dr. Carlos Agreda, luego describiremos los tipos de cordón detonante para minería así como para prospección sísmica, a continuación explicaremos sus usos y conexiones, y finalmente con aplicaciones prácticas a la minería.

Mario Ramos

2. NORMA TÉCNICA PERUANA NTP 311.252

EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURA.Cordón detonante. Requisitos

EXPLOSIVES AND BLASTING ACCESORIES. Detonating Cord. Requirements

Rotulado NTP 311.260, NMP 001.

Envasado NTP 399.015

METODOS DE ENSAYO

CAMPO DE APLICACIÓN ( APPYED IN EACH KIND AND QUALITY OF DETONATING CORD USED TO BLASTING)

CONCEPTOS (detonating cord, core, envelope protect layers, external coverage, weight<gramaje>)

CONDICIONES GENERALES ( uniform coverage, uniform diameter, flexible and waterproof , compact

REQUISITOS

Anthony Saldaña

3. CLASIFICACIÓN DEL CORDON DETONANTE

3.1 Según cantidad de explosivo por metroLos cordones detonantes se clasifican en dos grupos los cuales son:

  Cordones detonantes de bajo gramaje 

Los cordones de baja energía están constituidos por un alma de pentrita con un gramaje variable entre 0.8 a 1.5 gr/m rodeadas de hilados y de una cubierta de plástico de unos 3mm. El detonador situado en uno de los extremos del cordón es similar al eléctrico con la única diferencia de que el inflamador es del propio cordón, y suele estar rematado por un conector plástico.Presentan una gran ventaja que es la no iniciación de los agentes explosivos, como son los hidrogeles y el ANFO pudiendo así conseguirse el cebado en el fondo.

Cordones detonantes de alto gramaje 

Usualmente mayores a 10 gr/m. Estos cordones disponen de un núcleo de pentrita en cantidad variable rodeado por varias capas de hilados y fibras textiles, con un recubrimiento exterior de cloruro de polivinilo que permiten que tengan una característica adecuadas de flexibilidad, impermeabilidad, resistencia a la tracción y a la humedad.La velocidad de detonación es de 7000m/s.

 En barrenos de 75 a 125mm, un cordón detonante de 10gr/m en una posición próxima al eje de estos desensibiliza al menos parcialmente, las cargas del ANFO. Si el cordón detonante produce la iniciación lateral del ANFO la velocidad de detonación comienza siendo más baja y aumenta lentamente mientras que el frente de la onda de detonación atraviesa la sección de la columna de explosivo.

3.2 Según su empleo y utilización  Minería y obras de construcción civil:  

Usualmente se utilizan los cordones detonantes de bajo gramaje. En voladuras controladas (en las cuales se minimiza la concentración de carga explosiva) se pueden usar los de alto gramaje.

 

Sísmica:  

Desde 20 g/m hasta 80 g/m de carga explosiva. Usados para prospección sísmica, lo cual se explicará mas adelante

 

Especiales: 

Superiores a 80 g/m de carga explosiva.Usados mayormente para demoliciones.

3.3 Según su cobertura externa

  Simple: 

Compuesto por una sola cobertura, este tipo de cordón detonante se usa cuando la tensión provocada por la voladura no es muy elevada.

Reforzado: 

Compuesto por más de una cobertura, este tipo de cordón detonante se usa cuando en la voladura, los gases dentro del taladro generan altas tensiones.

4. EL CORDON DETONANTE EN LA PROSPECCIÓN SÍSMICA

4.1 El cordón detonante sísmicoEn prospección sísmica el cordón tiene dos empleos:

a. Como medio de iniciación de las cargas explosivas cuando no se dispone o no se quiere utilizar cables de conexión muy largos para la iniciación eléctrica. El fulminante sismográfico inicia al cordón y éste a la carga al fondo del taladro, efectuándose los ajustes necesarios en el registro.

b. Como fuente de energía en refracción sísmica en terrenos de topografía plana y regular. Los cordones de alto gramaje de pentrita se disponen siguiendo la línea de tiro y se hacen detonar. Como se conoce su velocidad de detonación, es posible considerarlo en su longitud como toda una serie de pequeñas cargas detonadas en secuencia uniforme a intervalos de tiempo conocidos. Para ambos casos se requiere cordones de velocidad alta y uniforme, y de mayor resistencia a la tracción e impermeabilidad que los convencionales. Usualmente de 20, 30, 40, 80 y 120 g/m de carga y 45 a 65 kg de resistencia a la tensión. Deben también tener buena resistencia a la presión hidrostática, sobre 3 kg/cm2.En prospección sísmica el cordón detonante deja de ser un accesorio de voladura para convertirse en un explosivo

5. CORDONES DETONANTES EN EL MERCADO

5.1 Para sísmica

a. Cordón detonante especial Pentacord Sismográfico – FAMESA

Estos cordones detonantes cumplen con los requerimientos más estrictos en exploraciones sísmicas, con una velocidad de detonación superior a la mínima aceptable. El recubrimiento final de plástico, los hacen resistentes a la abrasión y le proporcionan una buena impermeabilidad.

La uniformidad de la carga de PETN, de buena calidad, permite obtener homogeneidad en los cordones detonantes, cualidad muy importante en los trabajos de exploración sismográfica.

b. Cordón detonante sísmico – EXPLONOR (CHILE)

Accesorios No Eléctrico de voladura, constituido por fibras sintéticas y que por su eje longitudinal lleva un núcleo de Pentrita, recubierto y forrado por un material plástico. Los Cordones Detonantes se identifican por la cantidad de explosivo (Pentrita) contenida por metro lineal, desarrollan gran Velocidad de Detonación, son seguros y de fácil manipulación.

Aplicaciones:

En Exploración Sísmica, se fabrican Cordones Detonantes para estos trabajos de 20, 30 y 40 g./m.. El largo es hecho de acuerdo a los requerimientos. Por su envoltura externa presentan gran resistencia a la abrasión y al agua.

5.2. Para minería

a. Cordón detonante Pentacord – FAMESA

Es un accesorio no eléctrico para voladuras, con importantes características, como alta velocidad de detonación, facilidad de manipuleo y gran seguridad . Está constituído por un núcleo de pentrita (PETN), el cual está recubierto con fibras sintéticas y forrado con un material plástico. En el caso de los cordones reforzados, se utiliza adicionalmente hilos y resinas parafinadas para dotar al producto de una mayor resistencia a la abrasión y tracción.

El uso de este accesorio está orientado a la minería superficial, canteras y a la minería subterránea, pues trabaja adecuadamente en voladuras primarias, secundarias; y en voladuras masivas, conjugando su uso con los accesorios complementarios.

Se tiene los siguientes tipos de Cordón Detonante Pentacord®:

PENTACORD® 3P.- Es un Cordón Detonante de bajo gramaje desarrollado para iniciar al FANEL®, MININEL® y para voladura secundaria.

PENTACORD® 3PE.- Es un Cordón Detonante reforzado de bajo gramaje, de gran resistencia a la tracción, desarrollado para trabajar en líneas descendentes en taladros de pequeño diámetro.

PENTACORD® 5P.- Generalmente destinado como línea troncal en voladuras primarias o secundarias, o como línea descendente en taladros de diámetro pequeño o intermedio, tanto en minería superficial como subterránea. También se usa para iniciar al FANEL® y MININEL®.

PENTACORD® 5PE.- Es un Cordón Detonante reforzado que tiene una cobertura exterior de gran resistencia a la tracción, abrasión y que dota al producto de un alto grado de impermeabilidad, por lo que puede utilizarse en trabajos de minería superficial y subterránea.

PENTACORD® 8P y 10P.- Son cordones de mayor gramaje, que pueden usarse como líneas troncales y descendentes en cualquier trabajo especial de minería superficial o subterránea.

PENTACORD® 8PE y 10PE.- Son accesorios reforzados y de una mayor resistencia a la tensión y abrasión, aparentes para trabajos de voladura con exigentes condiciones de rigurosidad. Estos cordones pueden permanecer cargados durante un tiempo considerable sin deteriorarse hasta realizar la voladura respectiva.

b. Cordón detonante EXSA

DescripciónCordón detonante resistente y flexible, compuesto por un núcleo de PETN recubierto por un tejido de fibra, que a su vez está envuelto por otro recubrimiento que puede ser simple (de plástico) ó recubierto.El cordón detonante satisface la mayoría de los requerimientos tanto en minería, canteras como en obras. AplicaciónEste producto puede ser usado en minería de tajo abierto, minería subterránea, canteras y obras civiles, sus funciones principalmente están referidas a conectar voladuras como líneas troncales, iniciar detonadores no eléctricos y ser utilizado en líneas descendentes.Entre sus beneficios se cuenta con:· Excelente resistencia a la tracción, abrasión y humedad.· Producto seguro y fácil de conectar.

c. Cordex Pyrocord detonating cod - ORICA

Cordtex™ Pyrocord is a strong, flexible detonating cord with a nominal core charge of 10 g/m PETN. Cordtex™ Pyrocord was developed for hot material blasting applications in the 55ºC to 100ºC range. Cordtex™ Pyrocord consists of a continuous core of PETN powder encased by high strength textiles. This is covered by a seamless plastic jacket. It is designed to maintain stability at hole temperatures up to 100ºC.

d. Cordón detonante TecCord – DYNO NOBEL

Besada Cavalie Renato

Método de ensayo para determinar la resistencia al golpe

1.DEFINICIONES: Para los propósitos de la Norma Técnica Peruana se aplica la siguiente definición: 1.1.resistencia al golpe: Capacidad del cordón detonante para evitar su iniciación o detonación como consecuencia de la energía producida por un golpe o choque.

2. METODO DE ENSAYO

2.1. Principio del método

Se basa en determinar la resistencia a la detonación del cordón detonante, por efecto de la caída libre de una pesa desde una altura determinada

2.2.Materiales , equipos , aparatos e instrumentos

2.2.2.Equipo de resistencia al golpe compuesto de una pesa de 10 kg, un dispositivo de almacenamiento a distancia y una plancha de acero comercial de aproximadamente 20 mm de espesor.2.2.2.Muestra de cordón detonante de 10 cm de longitud.2.3.3.Regla graduada de 1 m

3.3. PROCEDIMIENTO

3.3.1.Se eleva la pesa a una altura de 1,0 m.

3.3.2. Se coloca la muestra de cordón detonante sobre la plancha de acero ubicándola en el centro del eje de la pesa (Figura 1)

3.3.3.Se deja caer la pesa sobre la muestra.

3.3.4.Se verifica y registra si la muestra del cordón detonante ha detonado o no. 

4.4.Expresión de resultados4.4.1Se considera resistente al golpe cuando la mezcla no detona.

Método de ensayo para determinar la transmisión por simpatía

1.DEFINICIONES:Para los propósitos de esta Norma Técnica Peruana se aplican las siguientes definiciones.

1.1.Transmisión por simpatía del cordón detonante: Capacidad de inducir o propagar la detonación de un tramo a otro ubicado a cierta distancia (air gap) o interponiendo obstáculos entre ambos.

1.2.Obstáculo para la transmisión de la onda de detonación del cordón detonante: Numero de cartulinas que se interponen entre dos tramos de cordón detonante.

2.METODO DE ENSAYO

2.1 .Principio del método

Se basa en determinar la capacidad de transmisión de la onda explosiva a través de obstáculos entre dos tramos de cordón detonante.

2.2.Materiales , equipos , e instrumentos

2.2.1.Laminas de cartulina de 5cm x1,5cm y un espesor de 0.2 mm 2.2.2.Muestra de cordón detonante de 50 cm de longitud cada uno. 2.2.3.Plancha de plomo con las siguientes dimensiones minimas:5cmx10cmx3mm 2.2.4. Fulminante común Nº 6, fijado con 20 cm de mecha de seguridad. 2.2.5.Cinta adhesiva 2.2.6. Fosforo

3.3.Procedimiento

3.3.1.Se fija con cinta adhesiva el extremo de un tramo de cordón detonante sobrepuesto sobre el extremo de otro, imponiendo entre ellos pequeñas laminas de cartulina de modo que el traslape sea de 2.5 cm. 3.3.2.En el extremo libre de un tramo de un cordón detonante ,se fija con cinta adhesiva el fulminante común y el extremo libre del otro tramo de cordón detonante, se asegura sobre la plancha de plomo(Figura1)

4.4.Expresión de resultados

4.4.1 La transmisión por simpatía se determina por la huella dejada en la plancha de plomo, después de la detonación. Las fallas producidas, como la no detonación o detonación parcial, se determina por la ausencia de huellas en la plancha de plomo.

Método de ensayo para determinar la transmisión por contacto

1. Definiciones Para los propósitos de la presente Norma Técnica Peruana se aplica la siguiente definición:

1.1.Transmisión por contacto: Capacidad del cordón detonante, que al ser iniciado adecuadamente, propaga la detonación a otro tramo del cordón detonante.2.METODO DE ENSAYO

2.1.Principio del métodoEste método se basa en comprobar la capacidad de transmisión dela onda de detonación del cordón detonante, a través de empalmes o derivaciones del mismo.

2.2.Materiales , equipos , aparatos e instrumentos

2.2.1.Fulminante común Nº 62.2.2.Mecha de seguridad de 20 cm.2.2.3.Una plancha de plomo con las siguientes dimensiones mínimas: 50mm ,100mm ,3mm.2.2.4.Muestras de cordón detonante de 200cm.2.25.Cinta adhesiva

3.3.Procedimiento

3.3.1.Se cortan dos muestras de cordón detonante de 200 cm cada uno y se amarran en pares una con

otra de la siguiente manera (Véase Figura 1, Figura 2, Figura 3 y Figura 4).

a.Empalme simple (Véase Figura 1)b.Empalme en nudo de rizo o en ocho (Véase Figura 2)c.Derivación con enlace de nudo simple.(Véase Figura 3)d.Derivación con enlace de nudo doble(Véase Figura 4)

3.3.2. Luego de empalmados los tramos del cordón detonante, se fija el fulminante común Nº 6 en unos de los extremos , y en el otro , la plancha de plomo que hará de testigo, luego se enciende la mecha de seguridad para iniciar la prueba.

4.4.Expresión de resultados

4.41 .La capacidad de transmisión por contacto del cordón detonante, se determina mediante la huella dejada en la plancha de plomo.4.42.Si en cualquiera de las pruebas no se observa la huella sobre la plancha de plomo, esta se repetirá una vez más. Se considera que el cordón detonante no cumple con esa prueba si nuevamente no registra la huella en la plancha de plomo.

Método de ensayo para determinar la velocidad de detonación

1. DEFINICIONESPara los propósitos de la presente Norma Técnica Peruana se aplica las siguientes definiciones

1.1Velocidad de detonación: Es la velocidad de reacción química o liberación de energía del explosivo. También es la velocidad con que la onda de detonación se transmite en una columna explosiva puntos.

2.Método de ensayo

2.2.Principio del método

Se basa en determinar la velocidad de detonación del cordón detonante mediante la medición del tiempo que la onda de detonación tarda en recorrer la distancia comprendida entre dos puntos.

2.3.Materiales , equipos ,aparatos e instrumentos

2.3.1.Equipo electrónico de medición de velocidad, que registra el tiempo en que la onda se desplaza una determinada distancia determinada, provisto de dispositivos sensores de captación de onda explosiva.

2.3.2.Fulminante común Nº 6, fijado con 30 cm de mecha de seguridad.

2.3.3.cinta adhesiva.

2.34.Cordón detonante a ensayar.  

3.3.Procedimiento

3.3.1..Se corta 140 cm de cordón detonante y se marca exactamente 100cm +/- 0,1 cm; a 30 cm de uno de sus extremos.3.3.2..En cada una de las marcas que delimita el inicio y final del tramo de 100 cm , se fijan los dispositivos sensores de captación de onda explosión (Figura 1)3.3.3.En el extremo de 30 cm del cordón detonante se fija una cinta adhesiva el fulminante común Nº 6 ensamblada con mecha de seguridad.3.34.El equipo electrónico de medición de velocidad se ajusta a cero y se inicia la explosión. La velocidad de detonación obtenida se registrara en la pantalla del equipo.

 

 

 

4.4.Expresión de resultados

4.4.1.La velocidad de detonación se expresa en metros/segundos4.4.2.Para el caso de equipos que registre el tiempo, la velocidad de detonación se calcula por medio de la siguiente formula: V=E/T

V: velocidad de detonaciónE: longitud en metros, entre marcas del cordón detonanteT: tiempo en segundos, obtenido en la pantalla del equipo.

METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA TRACCION

1.Método de ensayo

1.1.Principio del método Consiste en determinar la resistencia del cordón detonante cuando es sometido a tensión hasta su ruptura.

1.2.Materiales , equipos , aparatos e instrumentos

1.2.1.Equipo de tracción con capacidad igual ó mayor a 100 kg regulada a una velocidad de 65 mm/ minuto provisto de mordazas o ganchos de sujeción.1.2.2.Cintra métrica.1.2.3.Cintra métrica.1.2.4.Muestra de cordón detonante.

1.3.Procedimiento

1.3.1.Se corta 1m de cordón detonante y se protegen los extremos con cinta adhesiva.

1.3.2.Se colocan las mordazas a una distancia de 20 cm entre sus ejes.

1.3.3.Se fija el cordón detonante a ensayar en las mordazas del equipo de tracción.

1.3.4. Se procede a accionar el equipo de tracción hasta la ruptura del cordón detonante.

1.3.5.Se registra el valor de la fuerza que produjo la ruptura del cordón detonante

1.4 .Expresión de resultados

1.4.1.La resistencia a la tracción del cordón detonante se expresa en kg.

  

METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL DIAMETRO EXTERNO DEL CORDON DETONANTE

 1. Método de Ensayo

1.1. Principio del método Consiste en verificar la conformidad del diámetro externo promedio del cordón detonante con las tolerancias establecidas por el fabricante, utilizando un micrómetro o calibrador.

1.2.Materiales,equipos,aparatos e instrumentos

1.2.1.Micrómetro o Calibrador (Pie de Rey) con precisión 0.05 mm.1.2.2.Muestra del cordón detonante.

1.3.Procedimiento

1.3.1.Se revisa el micrómetro o calibrador colocando en cero cuando se encuentra en posición cerrada.1.3.2.La muestra del cordón detonante se coloca en posición horizontal y recta

1.4.Expresión de resultados

1.4.1.El diámetro del cordón detonante se expresa en mm

 

 

  

Junior Sucasaire

APLICACIONES PRÁCTICAS A LA MINERIA

Una de las aplicaciones prácticas del cordón detonante a la minería, podemos mencionar su uso en la voladura secundaria tanto para cachorreo y plasteo en la mina San Rafael, ubicada en el distrito de Antauta, provincia de Melgar, departamento de Puno; que a continuación presentaremos:

VOLADURA SECUNDARIA (BOULDER BALSTING) 

Es la técnica que tiene como finalidad principal la reducción de bancos de roca, sean éstos naturales o procedentes de una voladura primaria, a fragmentos de menor tamaño mucho más convenientes y manejables.

La voladura secundaria normalmente es peligrosa y aumenta los costos generales de producción, por lo que para prevenirla o limitarla se debe planificar cuidadosamente la voladura primaria, observando en detalle el grado de fisuramiento de la roca, la orientación de los sistemas de diaclasas y otros aspectos geológico-estructurales que influyen en la rotura, además de supervisar acuciosamente la perforación, distribución de la carga explosiva y secuencia de encendidos.

VOLADURA SECUNDARIA CON PERFORACIÓN (CACHORREO) 

También denominados taqueos o Pop shots. Son taladros cortos de pequeño diámetro, usualmente de 22 mm a 51 mm.

El cachorreo tiene por finalidad reducir el tamaño de los bancos de roca acumulados en estocadas, mediante la perforación de los bancos, para luego cargar el taladro con un cebo, una dinamita semexsa65 que previamente es insertada con uno de los extremos del cordón detonante, de ahí se completa el carguío del taladro con mas dinamita, dejando al final cordón detonante libre, que servirá para el posterior amarre.

Explosivos y accesorios de voladura:

Cartuchos de dinamita Semexsa 65.

Dinamita de alto poder rompedor y muy buena resistencia al agua, para uso de rocas intermedias y duras. Por su gran rendimiento y adaptabilidad y seguro manipuleo se usa ampliamente en minería subterránea, canteras, túneles, carreteras y muchas otras aplicaciones.

Rollos de cordón detonante.

Cordón detonante resistente y flexible, compuesto por un núcleo de PETN (pentrita) recubierto por un tejido de fibra, que a su vez está envuelto por otro recubrimiento que puede ser simple (de plástico) ó recubierto.

Siendo su velocidad de detonación 7000 m/s.

Cordón detonante 5

Armadas (mecha rápida y mecha de seguridad).

PROCEDIMIENTO Luego de perforar los bancos de roca en las estocadas, se procede a

limpiar el agua que se acumulo dentro los taladros (cachorros), producto de la perforación, con una bara de madera.

De ahí se coloca el cebo (dinamita semexsa 65 que previamente es insertada con uno de los extremos del cordón detonante,) de ahí se completa el carguío del taladro con mas dinamita, dejando al final cordón detonante libre, que servirá para el posterior amarre.

Una vez cargado todos los cachorros, se realiza el amarre final con el cordón detonante, si hubiera varias líneas derivadas de cachorros, se recomienda unirlas con puentes, para asegurar que no haya corte de transmisión de la onda de choque, y asegurar la detonabilidad de los cachorros.

Por último se amarra el cordón detonante proveniente del amarre de los cachorros (cordón guía), se le amarra (empalma) con el fulminante que está en uno de los extremos de la mecha de seguridad y de ahí los conectores de ignición que están al otro extremo de la mecha de seguridad, se le insertan la mecha rápida, para luego chispear.

VOLADURA SECUNDARIA SIN PERFORACIÓN (PLASTEO)

La finalidad del plasteo es la romper bancos de roca que se acumulan en estocadas, para que luego el scoop pueda llevarlos a una parrilla, para cumularlos en ore passes.

Son un medio fácil para romper grandes piedras donde la perforación no es factible o es costosa.

Materiales: Plastex. Cartuchos de Semexsa 65. Rollos de cordón detonante. Armadas (mechas rápidas y de seguridad).

PROCEDIMIENTO

 

La forma que debe de tener el plastex, es la de un cono, donde se le introduce la tercera parte del explosivo emexsa 65 amarrado con un cordón detonante (cola de ratón), de la siguiente forma:

El amarre de los plastex con el cordón detonante debe de ser en forma de codo, no en V, ya que así aseguramos la detonación de todos los plastex, además de asegurarnos de hacer como minimo 4 nudos, entre el cordón que sobresale de cada plastex (cola de ratón) y el cordón que sirve para el amarre final entre todos los plastex presentes.

Luego de amarrar todos los plastex con el cordón detonante, se realiza un último amarre pero en forma de Y, esto con la finalidad de asegurar la detonabilidad de los plastex. Por último se amarra (empalma) con el fulminante que está en uno de los extremos de la mecha de seguridad y de ahí los conectores de ignición que están al otro extremo de la mecha de seguridad, se le insertan la mecha rápida, para luego chispear.

RECOMENDACIONES:

Para el disparo de plastas con cordón detonante se recomienda:

1. Colocar el cordón por encima de la carga explosiva en contacto con ella, o pasarlo por su interior. No colocarlo por debajo de la plasta como es común hacerlo ya que al detonar directamente sobre la superficie de la roca, en lugar de iniciarla la arrojará fuera, o la iniciará con energía muy disminuida.

2. Cuando hay varias líneas derivadas para plastas dispersas es recomendable unirlas con algunos “puentes” entre ellas, para evitar cortes de la transmisión.