explosivos utilizados en mineria
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA
Ing. Pedro Jesus Correa DazaEsp. Gestión Integrada QHSE
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Actividad Minera
Fases:
1. Prospección
2. Exploración
3. Desarrollo
4. Preparación
5. Explotación
6. Procesamiento
7. Comercialización
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Ciclo de Trabajo - Perforación
Desarrollos y Preparaciones - Voladura
(frentes) - Acarreo
- Transporte
- Perforación
- Voladura
Explotación (tajos) - Extraccion
- Relleno
- Transporte
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• La perforación se basa en principios mecánicos de percusión y rotación , cuyos efectos de golpe y fricción trituran la roca
Perforación
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Sección del taladro:
Espaciadores inertesTaco inerte
Línea de transmisión
Cebo
Partes de un taladro
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Accesorios de Perforación
- Barrenas 2’, 4’ 6’ 8’
- Barreta
- Saca barrenos
- Cucharilla
- Tacador de madera
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EQUIPOS DE PERFORACIÓN
Actualmente se emplean tres tipos de máquinas perforadoras:
1. Manuales
(25 a 50 mm de diámetro), para trabajo horizontal o al piso (jack leg) o para huecos verticales al techo (stopers).
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2. Mecanizadas
De percusión y de roto percusión.
Ejemplo los wagondrill, track drill y jumbos neumáticos o hidráulicos, que emplean barrenos acoplables con brocas intercambiables
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3. Mecanizadas rotatorias
Generalmente de grandes dimensiones para uso en tajos abiertos.
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DISEÑO DE UNA MALLA
Los trabajos perforación depende de un diseño de malla adecuado:
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Voladura• Segunda operacion
unitaria, cuyo objetivo es romper la roca de manera eficiente originando una alta concentración de energía que produce dos efectos dinámicos: fragmentación y desplazamiento
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Tipos de voladura
1. Voladura Primaria
2. Voladura Secundarias
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FACTORES IMPORTANTES EN LAS VOLADURAS
Romper la roca de Manera eficiente yEconómica , y producir un material
fácil deLimpiar, transportar, almacenar y
procesar
2
1
El Macizo Rocoso que queda debera dañarse lo menos posible para reducir al minimo el rerfuerzo y soporte de roca
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Propiedades de los explosivos
Potencia y Energía.La potencia ya que define la energía disponible para producir efectos mecánicos.
Velocidad de Detonación. (VOD)Es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo y, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía.
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Propiedades de los explosivos
Densidad.Es el peso del explosivo por unidad de volumen, se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cc). El ANFO tiene densidad Aprox. de 0,85 g/cc.
Presión de Detonación.Es la presión producida en la zona de reacción y es función de la densidad y de la onda de detonación cuando se propaga a través de la columna de explosivo. Los explosivos comerciales varían de 500 a 1500 Mpa.
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Propiedades de los explosivos
La fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar el medio confinante, es la cantidad de energía liberada por la explosión.
PESO POTENCIA ABSOLUTOS (AWS): Energía calórica máxima del explosivo basada en sus ingredientes; energía por unidad de peso expresada en joules por gramo, para el ANFO es 3.730 j/g (cuando la mezcla es 94% AN y 6% FO).
POTENCIA A GRANEL ABSOLUTA (ABS):POTENCIA A GRANEL ABSOLUTA (ABS): Energía por unidad de volumen expresada en joules por centímetro cúbico (j/cc). Es igual al AWS multiplicada por su densidad, para el ANFO es 3.730 X ,85 ó 3.170 j/cc.
POTENCIA A GRANEL RELATIVA (RBS): Es la potencia de un explosivo a granel comparada con el ANFO. Es igual a su ABS dividida por el ABS del ANFO.
Potencia o Fuerza.
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Criterios de selección de explosivos
VOLUMEN DE ROCA A VOLAR.
En las obras de mayor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar a aconsejar su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada, se reducen los costos de mano de obra y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.
PRESENCIA DE AGUA.
Si esto no es posible se debe utilizar explosivos gelatinosos e Indugeles y si el diámetro de perforación lo permite utilizar el Indugel AV800
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Variables Controlables de las Voladuras
Las variables que son controlables en el cálculo y diseño de las voladuras las clasificamos en tres grupos:
Químico - Físicas o del explosivo (Tipos de explosivo, potencia, energía, sistemas de cebado, etc.)
Geométricas o de diseño (Diámetro, Longitud de carga, piedra , espaciamiento, etc.)
De tiempo (Tiempos de retardo y secuencia de iniciación)
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TRABAJO DE EQUIPO
DiseñoPreparaciónDel terreno
Demarcación del áreaPor perforar
Perforación
Carga de losBarrenos
Evacuación delmaterial
Evaluacióndel resultado
Refinar el del diseño
Evaluación Del Sitio
Registro deVoladura
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Indugel Plus AP Sismigel PlusIndugel AV 800 ANFOPentofexMecha de SeguridadCordón DetonanteEmulind-s Emulind-mNonel y ExcelEmulsiónDetonador Común No 8 y Detonador Eléctrico Importados
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Explosivo: material que al exponerse a una determinada fuente de energía presenta una reacción química desarrollada rápidamente con elevada producción de gases y altas temperaturas
Principales efectos:
Fragmentación
Desplazamiento
Ruido
Vibración
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Mecha de seguridad:Núcleo de pólvora negra rodeado de papel con varias capas de hilo de algodón-Brea PVC que garantizan impermeabilidad, flexibilidad y resistencia ala abrasión.Densidaddecarga:5,25±0,75g/mTiempodecombustion:130±10%s/mAlcancedelallama:40mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
IndugelPLUSAP:Explosivo tipo hidrogel aluminizado con sustancias gelificantes que evitan la segregación de oxidantes y/o combustibles. No recomendado para minerías subterránea con polvo de carbón o gas grisú.Densidad:1,21±0,06g/ccVOD:4500±500m/sABS:1,085cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,4326x250mm32x250mm38x250mm44x250mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Indugelprecorte:Densidad:1,05±0,05g/ccVOD:3700±200m/sABS:949cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,25
Sismigel:Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con PETN.Densidad:1,21±0,02g/ccVOD:5500±500m/sABS:1,006cal/ccAWS:838cal/gRBS:1,33
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Pentofex:Multiplicador conformado con altos explosivos para obtener alta presión detonación dada su alta velocidad de detonación.Densidad:1,6±0,1g/ccVOD:6700±200m/sPresión de detonación:180kbarPresentación:80-337,5–450g
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Pentofex:Facilidad de uso:80gEmpleado para iniciación en barrenos de diámetro pequeño en operaciones subterráneas. Ø>22mm337,5gEmpleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm450gEmpleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mmDoble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Cordón detonante:Núcleo de alto explosivo recubierto con fibras sintéticas con exterior plástico de PVC.VOD:7000±300m/sResistencia a la tracción:70kgfDensidad de carga:3,6,12,38g/m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Método de iniciación:Iniciación de columna con cordón detonante
Iniciación con NONEL
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Cordón detonante:1.Unión de tramos
2.Unión a troncal
3.Conexión a detonador
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
No eléctricos:Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior con uno de polysurlin interno con carga de HMX+ polvo de aluminio que lleva una señal o pequeña onda de detonación para conformar un mecanismo de iniciación.Densidad de carga:0,016±0,005g/mVelocidad de señal:2000±200m/sResistencia a la tension:30kgfResistencia a la elongación:300máx.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
No eléctricos: Tubo de choque
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
No eléctricos:
Handidet Exel connectadet Exel ms
LINEA DE TIRO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Agentes de voladura:Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador común No 8Menor sensibilidad a fuentes de energía
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
ANFO:Nitrato de amonio AN + Fuel Oil No2. Presenta baja resistencia a la humedad además de elevada producción de gases.Densidad:0,85±0,05g/ccVOD:3000±300m/s%ACPM:6±0,5ABS:757cal/ccAWS:890cal/gRBS:1Volumen de gases:1,044l/kg
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Densidad ANFO – Densidad prill:
Tamaño de poro: Grande Tamaño de poro: PequeñoDensidad: Alta Densidad: BajaAbsorción ACPM: Max 6 % Absorción ACPM: 6 -9 %Retención ACPM: 3 % Retención ACPM: 6 -9 %Sensibilidad: Baja Sensibilidad: AltaVOD: Baja VOD: Alta
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%ACPM–Volumen CO:
-%ACPM-Humos negros
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%ACPM–Volumen NOx:
-%ACPM-Humos naranja, amarillos ó rojizos-Oxidación secundaria NO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
%ACPM–Envejecimiento por inmersión:
Porosidad de la roca relacionada a segregación de material por las paredes del barreno.-Permeabilidad de Fuel Oil No2-Contaminación con agua–solubilidad AN–Filtración solución AN
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Indugel AV-800:
Densidad: 1,20 ± 0,03 g/cc VOD: 4000 ± 200m/sABS: 1080 cal/cc AWS: 900 cal/g65 x 520 mm 75 x 450 mm 85 x 460 mm 127 x 420 m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Emulsiones:Formulado con nitrato de amonio principalmente. Se presentan como un material viscoso que logra su resistencia a la humedad incorporando el uso de emulsificantes.Emulind B,Emulind S (Carbones del Cerrejón,Drummond).Sensibilizada con microbalones
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Emulind B-Tunelería:Densidad:1,15±0,02g/ccVOD:5300±300m/sABS:796cal/ccAWS:692cal/gRBS:1,05Viscosidad20ºC:300000cpEmulind S:Densidad:1,25±0,01g/ccVOD:5500±300m/sABS:928cal/ccAWS:736cal/gRBS:1,23Viscosidad20ºC:22000-32000cp
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Heavy ANFO:Conformado por mezclas de mulsión/ANFO. Concentración de ANFO mayor al 50%.Ej.Drummond 50/50Blend:Conformado por mezclas de emulsión/ANFO. Concentración de emulsión mayoral 50%.Ej.70/30Carbones del Cerrejón LMTDCarbones Colombianos del CerrejónCarbones de La JaguaCalenturitasEntre otras.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Procedimiento en caso defalla:Suspenda la operaciónRetenga el elementoInforme al supervisor de voladuraInforme al representante de INDUMIL