Download - Explosivos y Voladura
ExplosivosExplosivos
Se fabrican con diferentes características como potencia, resistencia al agua y simpatía; asimismo de diferentes dimensiones según requerimiento de la mina.
Productos químicos que encierran un enorme potencial de energía.
Reaccionan instantáneamente con gran violencia, bajo la acción de fulminante u otro estímulo externo.
Fuerte efecto de impacto que tritura la roca.Gran volumen de gases que se expanden con
gran energía desplazando los fragmentos.
Generan
EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS
EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS
Proceso de Reacción Exotérmica: COMBUSTIÓN
ACELERADAACELERADA
Rápida (segundos), expansión gases:
mediana a fuerte P (más empuje que impacto). Tiende a
disiparse rápidamente
Mayormente expan– sivo y empujador
Pólvora, ANFO débilmente iniciado o mal preparado
Calor, humos, gases, vapor de agua, cenizas
Oxidante + combustible + sensibilizador
DEFLAGRACIÓNDEFLAGRACIÓN
Violenta (milésimas segundos); expansión de gases: altas P y T;
asociado con ondas de choque autosostenida
Impacto fuertemente triturador y expan-
sivo
Altos explosivos, dinamitas,
emulsiones, TNT
Calor, gases, vapor de agua, cenizas y onda de choque
DETONACIÓNDETONACIÓN
Reacción Lenta (varios
minutos), disipante, sin presión
Trabajo Combustión o llama abierta
Ejemplos Con carbón, ma-dera, cigarrillo, gas doméstico
Produce Calor, humos, vapor
de agua, cenizas
Requiere Materias oxidantes y combustibles
SIMPLETIPO
EXPLOSIVOS COMERCIALES: COMPOSICIÓN
POROS VACÍOS DE AIRE
EN LOS PRILLS DE AMONIO
(Eventualmente con aluminio en polvo)
PETRÓLEO DIESEL Nº2
(eventualmente aceites residuales, carbón)
NITRATO DE AMONIO
GRANULAR
(Preferentemente poroso)
NITRATO DE
MONOMETILAMINA (NMMA)
(Mononitrato de etilenoglicol MNEG, aluminio en polvo y
otros gasificantes)
PETRÓLEOACEITES MINERALES GOMA GUAR
NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES
(En solución)
AIRE EN MICROESFERAS
(Microesferas de vidrio o agentes gasificantes
NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES
(En solución)
ACEITES MINERALES EMULSIFICANTESPETRÓLEOPARAFINA
• DINAMITAS
NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES
(Molidas)
PULPA DE MADERA
HARINA CELULOSA ALMIDÓN
NITROGLICERINA NITROCELULOSA GLICOL
• ANFO• AL/ANFO
• HIDROGELES
(Watergeles ó Slurries, disper-siones de aceite
en agua)
• EMULSIONES (Dispersiones
de agua en aceite)
TIPO
EXPLOSIVO COMPONENTES PRINCIPALES
OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR
RANGOS DE VELOCIDAD (m/s) Dinamita 3100-5000 Emulsiones 4000-5500 ANFO 2800-4000 Pentolita, Pentrita, TNT 6000-7000
TIEMPO
VELO
CID
AD
DE R
EA
CC
IÓN
0
INICIACIÓN
DETONACIÓN
TRANSICIÓN
DEFLAGRACIÓN
DESARROLLO DE UNA DETONACIÓN
Velocidad de onda específica y autosostenida
Velocidad de onda amortiguada
IMPACTOIMPACTOPresión de detonación
EMPUJEEMPUJEPresión de explosión
PROCESO DE DETONACIÓN DE UN EXPLOSIVO
EXPLOSIVO ROMPEDOR(DINAMITA)
EXPLOSIVO INICIADOR (PRIMARIO)
MASA EXPLOSIVA
CHISPEO
FULMINANTE
MECHA DE SEGURIDAD
(1) DESPIECE(2) ENSAMBLE
SEMEXSA 80
PREPARACIÓN DEL CEBO O PRIMA
(3) (1) ONDA DE SHOCK: originada por el detonador.
13
FC
2
PCJ
DETONADOR
(2) REACCION DE LA MASA EXPLOSIVA: originada por la onda, inicialmente en un punto.
(3) DESPLAZAMIENTO DE LA ONDA: inicialmente a partir de un punto y se amplía hasta ocupar el diámetro total del explosivo, donde alcanza su VELOCIDAD MÁXIMA DE DETONACIÓN AUTOSOSTENIDA
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOS
MATERIALES EXPLOSIVOS
ALTOS EXPLOSIVOS
MATERIALES PIROTÉCNICOS
PROPELANTES
ALTO
S E
XP
LO
SIV
OS
PRIMARIOS SECUNDARIOS
• NITROGLICERINA
• NITROGLICOL
• RDX
• HMX
• TNT
• PENTOLITA
• DINAMITAS
• ANFO• HIDROGELES (SLURRIES)
• EMULSIONES
• BOOSTERS
• ANFO PESADO
Iniciadores:
Se emplean para la fabricación de
detonadores y otros accesorios
Rompedores:
Se emplean para la rotura de rocas
en voladura
ALTOS EXPLOSIVOS
EXPLOSIVOS BASE
• AZIDA DE PLOMO
• FULMINATO DE MERCURIO
• AZIDA DE PLATA
• ESTIFNATO DE PLOMO
• DIAMINO-DINITROFENOL
CARGA SENSIBLE - EJEMPLOS:
CARGA BASE PENTRITA COMPUESTOS
MA
TER
IALES
PIR
OTÉC
NIC
OS
POLVORA NEGRA Tubo de Shock
COMPUESTO DE IGNICIÓN COMPUESTOS DE RETARDO
• Se emplean en la fabricación de elementos de retardo y fulminantes.
MATERIALES PIROTÉCNICOS
CLASIFICACIÓN PRÁCTICA DE LOS EXPLOSIVOS
POR SU RÉGIMEN DE VELOCIDAD
POR SU SENSIBILIDADA LA INICIACION
POR SU APLICACIÓNPRIMORDIAL
Deflagrantes o empujadores
Detonantes o trituradores
Altos explosivos
Agentes de voladura
De uso militar
De uso industrial: En minería, construcción y trabajos especiales
Sensibles al detonador No 8
No sensibles al detonador No 8
Requieren de un cebo o primer de mayor potencia
RESUMEN DE PRODUCTOS PARA VOLADURA Explosivos rompedores encartuchados:
• Dinamitas (NG).
• Hidrogeles sensibles. Agentes de voladura a granel:• ANFO
• Emulsiones.
• Hidrogeles.
• ANFOs preparados reforzados.
• Emulsiones sensibles
Explosivos especiales:
• Conos rompedores.• Boosters de Pentolita, de dinamita o emulsión.• Explosivos moldeables para plasteo.
• Para voladura controlada.
• Explosivos para prospección sísmica.
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR
Dinamitas:
• Gelignita• Gelatina Especial• Semexsa• Exadit• Exacorte• Exasplit
• Geodit
Nitrato deAmonio(molido)
Materialesabsorbentes(harina de
trigoy madera, celulosa y otros)
Esteres nitrados(Nitroglicerina/
Nitroglicol)
Emulsiones:
• Semexsa - E• Exagel - E
• Plastex
Nitrato deAmonio
(soluciónacuosa)
Hidrocarburos(sólidos ylíquidos)
Aire(contenido enmicroesferas
de vidrio)
PRODUCTOOXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR
COMPONENTES
GELATINAS
SEMIGELATINAS
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR
• Gelignita
• Gelatina Especial 90
• Gelatina Especial 75
• Semexsa 80• Semexsa 65
• Semexsa 60
• Semexsa 45
• Exadit 65
• Exadit 60
• Exadit 45
DINAMITAS
PULVERULENTAS
GEODIT
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR
DINAMITAS
EXACORTE
SEMEXSA - E
EMULSIONES
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR
• Exagel – E 65
• Exagel – E 80 EXAGEL - E
PLASTEX
BOOTER BN
BOOSTERS
PRIMAGEL - E
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADOR
Emulsiones:• Slurrex - E • Slurrex - EG
Nitrato de Amonio
(sol. acuosa)
Hidrocarburos(líquido)
ANFO Pesado:• Slurrex - AP
Mezcla de ANFO y emulsión matriz (Slurrex MA) en proporciones variables
Hidrogeles:
Nitrato deAmonio
(granular)
Hidrocarburos(líquidos y colorantes
antiestáticos)
Aire(contenido en micro-
esferas de vidrio)
• SlurrexNitrato deAmonio
(sol. acuosa)
Hidrocarburos(líquidos, sales de aminas), gomas
Burbujas de gas(generadas in situ
por gassing químico)
Agente de voladuragranulados:• Examon P• Examon V
Aire (contenido enlos poros del prill),
aluminio
Agente oxidante:• Emulsión oxidante inerte• Slurrex - MA
Nitrato deAmonio
(solución acuosa)
Hidrocarburos(líquidos)
emulsificantes
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSANO SENSIBLES AL DETONADOR
PRODUCTO
OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR
COMPONENTES
NO SENSIBLES AL DETONADORAGENTES DE VOLADURA
PRODUCTOS EXSAPRODUCTOS EXSASLURREX – AP
EXAMON – P EXAMON - V
ANFO PESADOANFO PESADO
ESTRUCTURA DEL ANFO PESADO
PRILLS DE NITRATO DE AMONIO MEZCLADO PREVIAMENTE CON PETRÓLEO DIESEL (ANFO)
ESPACIOSVACÍOS ENTRE PRILLS
EMULSIÓN
POROS
Mezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones
variables SLURREX - MA
PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
PROPIEDADES DE TIRO
Brisance o poder
rompedor
(Hess)
Velocidad de detonación VOD
(D`Autriche)
Potencia relativa
(Trauzl)
Densidad
(p.e.)
Presión de detonación -
energía
Diámetro y densidad críticos
Aptitud a la transmisión o
simpatía
Sensibilidad a agentes externos
(Seguridad)
Categoría de humos
Resistencia al agua
Vida útil
(Almacenaje)
Sensibilidad al detonador
Los más importantes respecto a la seguridad en su empleo son:
PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
La sensibilidad
Capacidad para reaccionar con el fulminante o elemento detonador.
La simpatía
Capacidad para transmitir la onda de detonación en su masa y a otros explosivos.
PR
OP
IDA
DES
SEG
ÚN
LA
SEG
UR
IDA
D-E
MP
LEO
Accesorios de Voladura
Accesorios de Voladura
ACCESORIOS DE VOLADURA
INICIADORES TRANSMISORES
CONECTORES DE RETARDO
ACCESORIOS DE VOLADURA
INICIADORES
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos y
de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(shock)
Sistema convencional que se emplea para detonar altos
explosivos. No tiene retardo incorporado.Se activa con la llama trasmitida por la pólvora de la
mecha de seguridad.
Potencias N°06 y N°08
Comprende:
FULMINANTE SIMPLE
Cápsula de
aluminio
Carga primaria
(azida de plomo)
Carga base
(PETN)
Mezcla de Ignición (Opcional)
ACCESORIOS DE VOLADURA
INICIADORES
Cápsula y carga: similar al fulminante Activación: Por pequeña resistencia al paso
de corriente eléctrica transmitida por alambres conductores.
Potencias: Nº 08 y Nº 10 en dos tipos
INSTANTÁNEO:El tiempo de disparo es prácticamente cero se-gundos.
DE RETARDO:El tiempo de disparo varia desde algunas milésimasde segundo (períodos cor-tos) hasta varios segundos (períodos largos).
DETONADOR ELÉCTRICO
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos
y de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(shock)
INICIADORES
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos
y de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(shock)
ACCESORIOS DE VOLADURA
DETO
NA
DO
R E
LÉC
TR
ICOHILOS DE ALIMENTACIÓN
TAPÓN DE CIERRE
VAINA METÁLICA
INFLAMADOR
CARGA BASE
CARGA PRIMARIA
PASTA RETARDADORA
PORTA RETARDOOPÉRCULO
INSTANTÁNEO TEMPORIZADO
ENSAMBLE
ACCESORIOS DE VOLADURA
INICIADORES
•Función similar al eléctrico•Se activa con cordón detonante.•Transmite una onda de choque deflagrante hasta el detonador
•Tipos: Instantáneos y de retardo, con períodos cortos (series en ms) y períodos largos (series en ms) También existen en serie única de retardos en ms.
•Potencias: Nº 10 y Nº 12.
•Comprende: -Detonador. -Tubo o manguera flexible transmisora (HMX + Al). -Conectador plástico “J” .
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos y
de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(Shock)
DETONADOR NO ELÉCTRICO DE RETARDO
INICIADORES
ACCESORIOS DE VOLADURA
DETO
NA
DO
R N
O E
LÉC
TR
ICO
DE R
ETA
RD
O
TUBO DE CHOQUE
SELLO DE GOMA
SELLO ANTIESTÁTICO
PETNAZIDA DE PLOMO
DISCO AMORTIGUADOR
TREN DE RETARDOCON ELEMENTOS QUÍMICOS QUE SEQUEMAN EN PERÍO-DOS DE TIEMPODETERMINADOS
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos y
de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(Shock)
INICIADORES
ACCESORIOS DE VOLADURA
DETONADOR NO ELÉCTRICO DE RETARDO
Fulminante
simple
Detonadores
eléctricos
(instantáneos y
de retardo)
Detonadores
no eléctricos
de retardo
(Shock)
Placa de Circuito Impreso
Carga Base
Carga Primaria
Tapón de crimpado
Cables descendentes
Inflamador
Detonador ElectrónicoLas diferencias entre el detonador eléctrico y el detonador electrónico radican principalmente en la Placa de Circuito Impreso. Este es el módulo electrónico y posee los siguientes componentes:
•Circuito de desvío
•Resistencias de entrada
•Chip
•Condensador
El detonador Electrónico
•Circuito de desvío. Al ingresar una corriente estática por los cables del detonador, ésta es desviada hacia la cápsula de cobre y luego a tierra.
•Resistencias de entrada de alto valor, constituyen la barrera principal del detonador contra las influencias externas como:
•sobre-voltaje, •sobre-corriente, •descargas electrostáticas (ESD) •pulsos electromagnéticos (EMP)
Las resistencias actúan como un escudo que protege el circuito. Una corriente extremadamente alta, como la de un rayo, quemará las resistencias de entrada abriendo el circuito mucho antes de que esta energía llegue al explosivo. El detonador quedará inutilizable pero no detonará.
El detonador Electrónico: Barreras en la Placa de Circuito Impreso
ACCESORIOS DE VOLADURA
TRANSMISORES
Mecha o guía
de seguridad.
Mecha rápida o
de ignición.
Cordón
detonante
MECHA O GUÍA DE SEGURIDAD• Llamada mecha lenta.• Es un cordón flexible.• Composición:
- Núcleo de pólvora negra.
- Fibras de algodón, recubre el núcleo.
- Brea.
- Forro de plástico. • Combustión:
El tiempo es constante
varía en promedio desde
51 a 52 segundos/pie
(150 a 200 segundos/metro).• Transmite una llama al
fulminante simple para
hacerlo detonar.
ACCESORIOS DE VOLADURA
TRANSMISORES MECHA O GUÍA DE SEGURIDADMECHA O GUÍA DE SEGURIDAD
Pólvora negra
(5 a 6 g/m)
Hilo de arrastre
Cintas de
papel kraft
Forro de PVC
compuesto
Hilos de algodón con recubrimiento de
brea y cargas inorgánicas como
tiza, talco, etc.
Mecha o guía
de seguridad.
Mecha rápida o
de ignición.
Cordón
detonante
• Cordón delgado y flexible.• Composición:
- Masa pirotécnica inflamable (thermita). - Dos alambres (alma y refuerzo). - Forro plástico.
• Combustión: Llama abierta a velocidad constante, entre 10 y 60
segundos/metro según su tipo.• Empleo: Para encender las guías de los taladros mediante cápsulas conectadoras, en forma secuencial manual.
ACCESORIOS DE VOLADURA
TRANSMISORES MECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓNMECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓN
Mecha o guía
de seguridad.
Mecha rápida
o de ignición.
Cordón
detonante
ACCESORIOS DE VOLADURA
TRANSMISORES MECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓNMECHA RÁPIDA O DE IGNICIÓN
Forro de polietileno
Compuesto pirotécnico (6 a
7 g/m)
Alambre central de Cu, Fe o Al
Alambre de refuerzo de Cu,
Fe o Al
Mecha o guía
de seguridad.
Mecha rápida
o de ignición.
Cordón
detonante
•Cordón explosivo resistente y flexible con núcleo de Pentrita (PETN).•Arranca con fulminante.•Explota prácticamente en forma instantánea en toda su longitud •(VOD=7 000 m/s)
Empleo:Se usa principalmente para transmitir la detonación a todos los taladros de una voladura e iniciarlos.También actúa directamente como iniciador de explosivos sensibles.
Forro de plástico flexible
Alma de pentrita
TRANSMISORES
Mecha o guía
de seguridad.
Mecha rápida o
de ignición.
Cordón
detonante
ACCESORIOS DE VOLADURA
CORDÓN DETONANTECORDÓN DETONANTE
ACCESORIOS DE VOLADURA
CONECTORES RETARDADORES
Conectores
pirotécnicos
para mecha
rápida - guía.
Retardos para
cordón
detonante
CONECTORES PIROTÉCNICOSCONECTORES PIROTÉCNICOS
Casquillo de aluminio con un ojal a corte lateral, que contiene una masa pirotécnica que recibe la llama de la mecha rápida que al inflamarse la transmite a la guía de seguridad, generando su encendido.
ACCESORIOS DE VOLADURA
CONECTORES RETARDADORES CONECTORES PIROTÉCNICOSCONECTORES PIROTÉCNICOS
Masa pirotécnica
Cápsula de aluminio
Conectores
pirotécnicos
para mecha
rápida - guía.
Retardos para
cordón
detonante
ACCESORIOS DE VOLADURA
CONECTORES RETARDADORES
RETARDOS PARA CORDÓN DETONANTERETARDOS PARA CORDÓN DETONANTE
• Accesorios que se aplican para producir un
desfase de tiempo en el encendido de taladros
que están conectados a una línea troncal de
cordón detonante; para permitir su salida en
secuencia.
Conectores
pirotécnicos
para mecha
rápida - guía.
Retardos para
cordón
detonante
• Los tiempos de retardo son en milisegundos.
• Variedades: Hueso, dual, MS, etc.
DETONADORES CONVENCIONALESMECHA DE
SEGURIDAD.
SISTEMAS ESPECIALES:
Ejemplo: EZ DET, DUAL Y OTROS
ACCESORIOS DE INICIACIÓN
RETARDO CONVENCIONAL DE
SUPERFICIE(ms)
NO ELÉCTRICO CONVENCIONAL
CORDÓN DETONANTE Y RETARDOS
TUBOS DE CHOQUE
ELÉCTRICOS
CLASIFICACIÓN DE LOS ACCESORIOS DE INICIACIÓN
DETONADORES DE RETARDO
ELECTRÓNICO
CUADRO RESUMEN
FULMINANTE SIMPLE
MECHA RÁPIDA Y CONECTORES
(IGNITER CORD)
RETARDOS DENTRO DEL TALADRO
(ms)
a) DETONADORES INSTANTÁNEOS.
b) DETONADORES DE RETARDO (ms – lp).
DETONADORES ESPECIALES
Ejm: MAGNADET
SISTEMAS DE MANGUERA DE CHOQUE CON DETONADORES DE
RETARDO
VOLADURA VOLADURA SUPERFICIALSUPERFICIALVOLADURA VOLADURA
SUPERFICIALSUPERFICIAL
42
VOLADURA VOLADURA SUPERFICIALSUPERFICIALVOLADURA VOLADURA
SUPERFICIALSUPERFICIAL• La voladura superficial se efectúa con dos o más
caras libres a diferencia de la subterránea que tiene una sola cara libre.
• Por su menor confinamiento el consumo de explosivos por metro cúbico o tonelada de roca movida es mucho menor que en subterráneo.
• Los diámetros de perforación van de 65 a 450mm.
43
CaraCaraAltura de Altura de
BancoBanco
EspaciamientoEspaciamientoBurdenBurden
Sobre perforaciónSobre perforación
Columna de Columna de cargacarga
TacoTaco
Longitud de Longitud de taladrotaladro
44
GENERALIDADES
La voladura superficial comprende:
1. Bancos para explotación minera y preparación de agregados
para construcción.
4. Excavaciones en obras de ingeniería civil: Zanjas, canales, cimentaciones.
3. Obras de ingeniería vial: Cortes a media ladera, terraplenes y otros.
5. Pre-voladuras de aflojamiento para remover terreno sin desplazarlo.
7. Demoliciones y reducción de
pedrones.
2. Voladura de máximo desplazamiento para proyectar un gran volumen de roca a distancia.
6. Voladura de cráter con taladros cortos de gran diámetro para desbroce.
8. Voladura de escollera: Para obtener piedras de gran tamaño para rompe muelles, defensas ribereñas y otras obras.
45
VOLADURA VOLADURA SUPERFICIALSUPERFICIALVOLADURA VOLADURA
SUPERFICIALSUPERFICIAL
Tipos :Tipos :
• Voladura convencional de bancos.Voladura convencional de bancos.
• Voladura de máximo Voladura de máximo desplazamientodesplazamiento..
• Voladura de cráter.Voladura de cráter.
46
• Voladura convencional: Busca la máxima fragmentación, esponjamiento y desplazamiento del material disparado en explotación minera, con la mayor eficiencia y menor costo
• Voladura de proyección: Para proyectar un gran volumen de roca a gran distancia, usual en desbroce en minas de carbón en Norteamérica.
• Tajeos mineros subterráneos de producción con dos caras libres: Como bresting.
47
VOLADURA CONVENCIONAL DE BANCO
48
PREPARACIÓN PARA UNA VOLADURA DE GRAN
PROYECCIÓN O DE MÁXIMO
DESPLAZAMIENTO
MANTO DE CARBÓN AL PISO DE BANCO
BANCO DE CALIZA COMO SOBRECAPA
DESMONTE ARRASTRADO POR LA
EXCAVADORA
49
DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN PROYECCIÓNPROYECCIÓN
DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN DISPARO DE LA VOLADURA DE GRAN PROYECCIÓNPROYECCIÓN
50
VOLADURA DE BANCOS
PARÁMETROS
Son las relaciones dimensionales entre las diferentes partes de un banco, siendo las principales:
51
• Superficie del Banco• Diámetro de
Taladros• Altura de Banco• Burden• Espaciamiento
• Profundidad del Taladro
• Sobre perforación• Longitud de Taco• Longitud y
Distribución de la columna explosiva
• Volumen de roca a romper
SECCION DE CORTE - SECCION DE CORTE - NOMENCLATURANOMENCLATURA
BURDEN
ALTURA DEL
BANCO
LONGITUDDEL
TALADRO
TACO
CARGA DECOLUMNA
CARGA DEFONDO
CEBO
PISO
SOBREPERFORACIÓN
DIÁMETRO DELTALADRO ()
52
CONDICIONES BÁSICAS PARA VOLADURA DE SUPERFICIE:• Alivio o cara libre inicial.
• Distribución de los taladros (malla de perforación).
• Tipo y distribución de la carga explosiva, factor de potencia y factor de energía .
• Secuencia de salidas, para el desplazamiento de los fragmentos, normalmente de retardo corto.
• Correlación geológica-estructural con la orientación de la perforación.
• Relaciones de diámetro-burden-altura de cara libre y profundidad de taladro
53
CICLO BÁSICO DE EXCAVACIÓN
El ciclo básico de excavación con perforación y voladura, comprende las siguientes fases:• Perforación de los taladros.• Cebado y carga de explosivo.
• Tendido o amarre del sistema de iniciación.
• Disparo.
• Control de riesgos para el reingreso a la evaluación del disparo.
• Retiro del material volado.
• Despeje del área de voladura.
54
CRITERIOS BÁSICOS CRITERIOS BÁSICOS EN PERFORACIÓN EN PERFORACIÓN
Y VOLADURAY VOLADURA
CRITERIOS BÁSICOS CRITERIOS BÁSICOS EN PERFORACIÓN EN PERFORACIÓN
Y VOLADURAY VOLADURA
55
ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL
DISEÑO DE VOLADURA DE ROCAS
1. Conocimiento de la condición y estructura de la roca.
2. Selección del explosivo adecuado
3. Diseño de malla y arranque.
Perforación - Habilidad del perforista.
4. Secuencia de salidas.
56
ExplosivosExplosivos
Mezcla del Nitrato de Amonio (NH4NO3) y Petróleo DB- 2 Proporción 94% NA + 6% Petróleo (Balance de
Oxígeno)
ANFOANFO
57
58
ANFOANFO
MEZCLADORA NAUTA
ADITIVOS
OXIDANTE COMBUSTIBLE
EMULSIÓN MATRIZ
ANFO PESADO
MEZCLADORA
PETROLEO DIESEL Nº 2 NITRATO DE AMONIO
ANFO
BALANCE DE ENERGÍA DEL ANFO BALANCE DE ENERGÍA DEL ANFO CONVENCIONALCONVENCIONAL94% NITRATO DE AMONIO + 6% PETRÓLEO DIESEL N°2
MEZCLA IDEAL BALANCEADA
MEZCLAS IRREGULARES CON:
100% DE RENDIMIENTO
BALANCE DE OXÍGENO O GENERACIÓN DE GASES NORMAL
CAÍDA DE RENDIMIENTO
INCREMENTO DE GASES TÓXICOS
CONDICIONES MÍNIMAS PARA ANFO EFICIENTE:1. Nitrato granular poroso (16-25% poros).
2. Balance de mezcla 94-6 (94.3+5.7) en peso.
3. Cebo energético (velocidad mayor a 3000 m/s).
4. Confinamiento (taco).
40% a 60% 40% a 60%
más NO –NO2 más CO –CO2
menos petróleo más petróleo
(7% a más)(1% a 5%)
59
• Su resistencia al agua es nula debido a que el nitrato de amonio es disuelto con facilidad; y adicionalmente absorbe gran cantidad de calor en su evaporación.
• Esta deficiente resistencia interna puede obviarse proporcionándole una adecuada resistencia externa, envasándolo en mangas de polietileno para ser usados en taladros con agua.
DIÁMETRO CARGA/VELOC. DETONACIÓN Velocidad (m/s) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500
0 50 100 150 200 250 300 350
Diámetro del barreno (mm)
ANFOANFO
60
CARACTERISTICASCARACTERISTICAS
• Bombeable a baja temperatura• Vida útil promedia (12 meses)
• Factible de incrementar su energía con Al ó Prills de NA
• Puede ser fabricada en proceso continuo
• Excelente resistencia al agua• Alta velocidad de detonación
EMULSIONEMULSION
61
EMULSION-VISTA EMULSION-VISTA MICROSCOPICAMICROSCOPICA
AGENTE OXIDANTE (FASE DISPERSA) EN PETROLEO (FASE CONTINUA), CON ACEITES EMULSIFICANTES Y
TENSO ACTIVOS QUE MEJORAN SU COHESIÓN62
Microesferas (Burbujas de vidrio o plástico) que se añaden a la emulsion para darle sensibilidad
63
ANFO PESADO: Mezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones variables
ESPACIOSVACÍOS ENTRE PRILLS
EMULSIÓN
PRILLS DE NITRATO DE AMONIOMEZCLADO PREVIAMENTECON PETRÓLEODIESEL(ANFO)
POROS
ESTRUCTURA DEL ANFO ESTRUCTURA DEL ANFO PESADOPESADO 64
ESQUEMA DE ABASTECIMIENTO DE EMULSIÓN A GRANEL EN MINAS DE TAJO ABIERTO
CAMIÓN CISTERNA LLEVA LA EMULSIÓN MATRIZ DE FÁBRICA A MINA
TOLVA DE
EMULSIÓN
CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS A GRANEL (I)A GRANEL (I)
1 2
CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE LA MINA SE ABASTECE DE EMULSIÓN LA MINA SE ABASTECE DE EMULSIÓN
65
TOLVA DE NITRATO
DE AMONIO
NITRATO DE AMONIO
PETRÓLEO
CAMIÓN EN CARGUÍODESCARGA EL EXPLOSIVO
CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS CARGUÍO MECANIZADO DE EXPLOSIVOS A GRANEL (II)A GRANEL (II)
4
3 CAMIÓN CAMIÓN MEZCLADOR/CARGADOR DE MEZCLADOR/CARGADOR DE LA MINA SE ABASTECE DE LA MINA SE ABASTECE DE
NITRATO Y PETRÓLEO NITRATO Y PETRÓLEO
CAMIÓN PREPARA CAMIÓN PREPARA MEZCLA DE ANFOMEZCLA DE ANFO
Y/O ANFO Y/O ANFO PESADOPESADOSEGÚN SEGÚN
CONDICIONES CONDICIONES DEL TALADRO DEL TALADRO
66
ANFO PESADOANFO PESADOMezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones variables
0% 100% MEZCLAINCREMENTO DE 10 90 19POTENCIA 20 80 28
30 70 3740 60 4650 50 5560 40 INCREMENTO DE 6470 30 RESISTENCIA AL 7380 20 AGUA 8290 10 91
NO DETONABLE SIN 100%MICROESFERAS O
GASSING
ANFO CONVENCIONALEMULSIÓN MATRIZ
67
GASES NITROSOS GASES NITROSOS 68
EMULSIÓN MATRIZ NITRATO DE AMONIO
PREPARACIÓN DE ANFO Y DE PREPARACIÓN DE ANFO Y DE ANFO-EMULSIÓN PARA ANFO-EMULSIÓN PARA
CARGA DIRECTA DE CARGA DIRECTA DE TALADROSTALADROS
69
MÉTODOS DE CARGA MÉTODOS DE CARGA DE EXPLOSIVOS EN BANCOSDE EXPLOSIVOS EN BANCOS
• Carguío manual con explosivos encartuchados, embolsados o a granel.
Ejemplo: dinamitas, emulsiones sensibles, ANFO y ANFO pesado.
• Carguío mecanizado con camiones mezcla-dores/dosificadores .
Ejemplo: ANFO, ANFO pesado y emulsión sensibilizada in situ.
70
BOOSTEREl Booster es un accesorio para voladura que en su composición tiene una mezcla de explosivos de alta densidad y cuando es activado por medio de un agente externo desarrolla una alta velocidad y gran presión de detonación.
Estas características permiten que los explosivos activados dentro del taladro por intermedio del Booster, desarrollen sus verdaderos niveles de energía, aspecto que permitirá un mejor aprovechamiento de los mismos. Su presentación es de forma cilíndrica con dos orificios paralelos a su eje, uno de los cuales tiene un tope que ha sido diseñado para ensamblar adecuadamente el detonador no eléctrico de retardo.
71
CARGA Y CEBADO DE TALADROS(PREPACIÓN DE CEBOS REFORZADORES O BOOSTERS DE
PENTOLITA)
PARA DIÁMETROS MAYORES DE TALADRO (TAJOS):
1. Con cordón detonante.2. Con detonador eléctrico o de tipo no eléctrico de retardo.
Primers APD colados o (cast primer) de pentolita.72
BOOSTER DE PENTOLITA
CEBO DE DINAMITA
73
Primers de emulsión o de hidrogel sensibles (slurry primer).
PARA DIÁMETROS MAYORES DE TALADRO (TAJOS):
CARGA Y CEBADO DE TALADROS(PREPACIÓN DE CEBOS REFORZADORES O BOOSTERS DE
HIDROGEL O EMULSIÓN)
PRIMAGEL
74
Cebado simple, columna simple
Cebado doble, largo distinto,
Columna simple
Métodos de cebado Métodos de cebado disponiblesdisponibles
Cebado doble, mismo largo,
Columna simple
Cebado simple, decking
Cebado doble, decking75
Recomendaciones de carguío:
• Seleccione el explosivo adecuado para cada tipo de roca y condición de taladro.
• Calcule siempre las cargas en relación con el máximo burden y con cierto margen de seguridad.
• Determine la distribución de las cargas en el taladro, teniendo en cuenta los aspectos geológicos.
• Seleccione el tiempo de retardo de manera que se obtenga suficiente tiempo para que la roca se desplace libremente en cada tiro. Los primeros taladros son los más importantes.
• Verifique el confinamiento.
76
CAMION FABRICA EXSA, DISEÑADO Y CONSTRUIDO EN LURIN, SOBRE CHASIS CAMION FABRICA EXSA, DISEÑADO Y CONSTRUIDO EN LURIN, SOBRE CHASIS VOLKSWAGENVOLKSWAGEN
77
Proceso de Carguío y Wincheo
Factores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladura
CARGA DE COLUMNA
CARGA DE FONDO
TACO
BURDEN
RESULTADO
TALADRO CORTO
PISO
79
CARGA DE COLUMNA
CARGA DE FONDO
TACO
RESULTADO
TALADRO AL PISOBURDEN
LOMO
Factores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladura
80
CARGA DE COLUMNA
CARGA DE FONDO
TACO
BURDEN
RESULTADO
CON SOBREPERFORACIÓN
Factores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladuraFactores que influyen en la voladura
81
Razones de la desviación
DESVIACIÓN DEL BARRENO
82
Importancia del Importancia del burden en burden en voladuravoladura
83
BURDEN
TACO
CARGA DECOLUMNA
CARGA DEFONDO
CEBO
PISO
CARGA DE TALADROSCARGA DE TALADROS
84
Videos de Voladuras
Muchas Gracias