4. Explosivos y Accesorios de Voladura

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    10-Nov-2014

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EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURAPERFORACIN Y VOLADURA IIIng. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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EXPLOSIVOSSon productos qumicos que encierran un enorme potencial de energa, que bajo la accin de un fulminante u otro estmulo externo reaccionan instantneamente con gran violencia, generando: 1. Un fuerte efecto de impacto que tritura la roca. 2. Un gran volumen de gases que se expanden con gran energa, desplazando los fragmentos.

Se fabrican con diferentes potencias, dimensiones y resistencia al agua, segn se requiera. Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

2

FUNDAMENTOSSu accin se basa en procesos de combustin. Clases de combustin: simple y acelerada. COMBUSTIN SIMPLE Requiere : materias oxidante y combustible. calor, humos, vapor de agua, cenizas. lenta (varios minutos), disipante, sin presin. combustin o llama abierta. con carbn, madera, cigarrillo, gas domestico. Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

ProduceReaccin Trabajo Ejemplo

:: : :

3

COMBUSTIN ACELERADA DEFLAGRACIN:Requiere : oxidante + combustible + sensibilizador.

ProduceReaccin

: calor, humos, gases, vapor de agua, cenizas.: rpida (segundos), expansin de gases con mediana a fuerte presin, paulatina, con ms efecto de empuje que de impacto. Tiende a disiparse rpidamente. : mayormente expansivo y empujador.

Trabajo Ejemplo

: plvora, ANFO dbilmente iniciado o mal preparado. Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 4

COMBUSTIN ACELERADA DETONACIN: Requiere Produce Reaccin : oxidante + combustible + sensibilizador. : calor, gases, vapor de agua, cenizas y onda de choque. : violenta (milsimas de segundo), expansin de gases a muy alta presin y temperatura asociada a onda de choque auto sostenida. : impacto fuertemente triturador y expansivo. : altos explosivos, dinamitas, emulsiones, TNT. Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 5

Trabajo Ejemplo

EXPLOSIN Por otra parte, la explosin es un fenmeno de naturaleza fsica. Es consecuencia de la detonacin y la secuente expansin de los gases a alta presin y temperatura. Es un efecto y no una causa.

Existen explosiones de combustibles, aire comprimido y otros; pero stas no generan una onda de choque como ocurre con los explosivos.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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DESARROLLO DE UNA DETONACINDETONACIN

VELOCIDAD DE REACCIN

TRANSICIN

INICIACIN

DEFLAGRACIN

0Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

TIEMPO7

VOLADURAEs la tcnica ms efectiva para la rotura de rocas y la explotacin de minerales, efectuada mediante el empleo de explosivos. Pero, por la naturaleza de estos productos y de los mtodos que se emplean, presenta tambin un alto potencial de riesgo para las personas que la efectan, por lo que deben tomarse todas las precauciones para su ejecucin. Es importante conocer los productos y los mtodos empleados para su aplicacin.Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 8

CLASIFICACIN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOSMATERIALES EXPLOSIVOS

ALTOS EXPLOSIVOS

MATERIALES PIROTCNICOS

PROPELANTES

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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CLASIFICACIN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOSMATERIALES EXPLOSIVOS

ALTOS EXPLOSIVOS

MATERIALES PIROTCNICOS

PROPELANTES

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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ALTOS EXPLOSIVOSPRIMARIOS SIMPLES (MOLECULARES) AZIDA DE PLOMO FULMINATO DE MERCURIO AZIDA DE PLATA ESTIFNATO DE PLOMO DIAMINODINITROFENOL NITROGLICERINA NITROGLICOL NITROMETANO TNT RDX HNX TATB

SECUNDARIOS COMPUESTOS DINAMITAS ANFO HIDROGELES (SLURRIES) EMULSIONES PENTOLITA CICLOTOL COMPOSICIN-B

TERCIARIOS

MONO NITROTOLUENO NITRATO DE AMONIO PERCLORATO DE AMONIO

Primarios (iniciadores): se emplean para la fabricacin de detonadores. Secundarios (rompedores): se emplean para la rotura de rocas en voladura. Terciarios: se emplean fabricacin de explosivos rompedores. 11 Ing. Rmulo para Mucho la / Bequer Inocente

CLASIFICACIN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOSMATERIALES EXPLOSIVOS

ALTOS EXPLOSIVOS

MATERIALES PIROTCNICOS

PROPELANTES

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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MATERIALES PIROTCNICOS

THERMITA COMPOSICIN DE RETARDO COMPUESTOS DE IGNICIN

PLVORA NEGRA

Se emplean en la fabricacin de elementos de retardo y fulminantes.Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 13

CLASIFICACIN GENERAL DE LOS EXPLOSIVOSMATERIALES EXPLOSIVOS

ALTOS EXPLOSIVOS

MATERIALES PIROTCNICOS

PROPELANTES

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPELANTESSLIDOS LQUIDOS

DE BASE SIMPLE

DE BASE DOBLE

DE BASE TRIPLE

COMPUESTOS MONO PROPELANTES

COMPUESTOS

NITROCELULOSA

NC-NG-RDX

NITROMETANO HIDRAZINA HAN HAN-DEN-HZO LH2-LOX LOX-FO

NITROCELULOSA (NC) NITROGLICERINA (NG)

NC-NG-RDX-AL-AP TMTN-HMX-AL-AP RDX-HTPB-AL-AP RDX-CBAN-AL-AP AL-HTPB-APIng. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

Plvoras compuestas que se emplean como combustibles y propulsores en cohetera y artillera.15

CLASIFICACIN PRCTICA DE LOS EXPLOSIVOSPOR SU RGIMEN DE VELOCIDAD

DEFLAGRANTES O EMPUJADORES DETONANTES O TRITURADORESALTOS EXPLOSIVOS SENSIBLES AL DETONADOR No 8

POR SU SENSIBILIDAD A LA INICIACION

AGENTES DE VOLADURA NO SENSIBLES AL DETONADOR No 8 (REQUIEREN UN CEBO O PRIMER DE MAYOR POTENCIA) DE USO MILITAR DE USO INDUSTRIAL: EN MINERA, CONSTRUCCIN Y TRABAJOS ESPECIALES Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 16

POR SU APLICACIN PRIMORDIAL

EXPLOSIVOS COMERCIALES: COMPOSICIONEXPLOSIVOTIPODINAMITAS

COMPONENTES PRINCIPALESOXIDANTESLIDO NITRATO DE AMONIO Y OTRAS SALES (MOLIDAS )

COMBUSTIBLESLIDOMATERIALES ABSORVENTES: PULPADE MADERA, HARINA,CELULOSA

SENSIBILIZADORLQUIDO NITROGLICERINA, NITROCELULOSA, GLICOL

ANFO Y OTROS SLIDO NITROCARBO- NITRATO DE AMONIO GRANULAR NITRATOS GRANULARES HIDROGELES SLURRY (DISPERSIN DE ACEITE EN AGUA) EMULSIONES (DISPERSIN DE AGUA EN ACEITE)SLIDO / LQUIDO NITRATO DE AMONIO Y OTRAS SALES (SOLUCIONES SALINAS)

LQUIDO AIRE PETRLEO DIESEL, O POROS VACOS DE AIRE EN ACEITES RESIDUALES, LOS PRILLS DE AMONIO CARBN (EVENTUAL ALUMINIO) SLIDO / LQUIDO PETRLEO, ACEITES, GOMA GUAR SLIDO / LQUIDONITRATO DE MONOMETIL AMINA (NMMA) MONONITRATO DE ETILENO GLICOL (MNEG), ALUMINIO EN POLVO OTROS GASIFICANTES

LIQUIDO LQUIDO NITRATO DE AMONIO ACEITES MINERALES Y OTRAS SALES EMULSIFICANTES (SOLUCIONES PETRLEO, SALINAS ) PARAFINA Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

GASIFICANTESAIRE EN MICROBALONES ()MICROESFERAS DE VIDRIO) O AGENTES GASIFICANTES (NITRUROS)

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ANFO PESADO: Mezcla de emulsin matriz con ANFO en proporciones variablesESPACIOS VACOS ENTRE PRILLS

PRILLS DE NITRATO DE AMONIO MEZCLADO PREVIAMENTE CON PETRLEO DIESEL (ANFO)

POROS EMULSIN

ESTRUCTURA DEL ANFO PESADOIng. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 18

RESUMEN DE PRODUCTOS PARA VOLADURAExplosivos rompedores encartuchados: Dinamitas (NG). Emulsiones sensibles

Hidrogeles sensibles.Agentes de voladura a granel: ANFO. ANFOs preparados reforzados. Emulsiones. Hidrogeles.Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 19

RESUMEN DE PRODUCTOS PARA VOLADURAExplosivos especiales: Para voladura controlada. Conos rompedores.

Boosters de Pentolita (Taladros largos). Explosivos moldeables para plasteo.

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PRODUCTOS EXSASENSIBLES AL DETONADORPRODUCTO OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR

1. Dinamitas: Gelignita Gelatina Especial Semexsa Exadit Exacorte Exasplit Geodit 2. Emulsiones: Semexsa - E Exagel - E Primagel Plastex 3. Hidrogel: Lurigel

Nitrato de Amonio (molido)

Materiales absorventes (harina de trigo y madera, celulosa y otros) Hidrocarburos (slidos y lquidos)

Esteres nitrados (Nitroglicerina / Nitroglicol)

Nitrato de Amonio (solucin acuosa)

Aire (contenido en microesferas de vidrio)

Hidrocarburos Nitrato de MonoNitrato de (lquidos, sales) Metil Amina, Glicol, Amonio aluminio en plovo goma Guar (sol. acuosa) Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 21

PRODUCTOS EXSANO SENSIBLES AL DETONADORPRODUCTO OXIDANTENitrato de Amonio (solucin acuosa) Nitrato de Amonio granular (ANFO) y en solucin (emulsin)

COMBUSTIBLEHidrocarburos (lquido)Emulsin matriz Hidrocarburos (lquidos)

SENSIBILIZADORAire (contenido en microesferas de vidrio) Aire (contenido en microesferas de vidrio y en poros del Nitrato de Amonio) Burbujas de gas (generadas in situ por gassing qumico)

1. Emulsiones: Slurrex - E Slurrex - EG 2. ANFO Pesado: Slurrex - AP 3. Hidrogeles: Slurrex 4. Agente de voladuragranulados:

Nitrato de Hidrocarburos Amonio (lquidos, sales de (solucin acuosa) aminas), gomas Nitrato de Amonio (granular) Hidrocarburos (lquidos y colorantes antiestticos) Hidrocarburos (lquidos) emulsificantes

Examon P Examon V 5. Agente oxidante: Emulsin Slurrex - MAoxidante inerte

Aire (contenido en los poros del prill), aluminio

Nitrato de Amonio (solucin acuosa)

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl).

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDADPOTENCIA RELATIVA: ENSAMBLE:MECHA Y FULMINANTE N 06

PRUEBA TRAUZL

CAVIDAD CILNDRICA DE 62 cm3 (*)EXPLOSIVO A ENSAYAR (10 g) MOLDE DE PLOMO DE DIMENSIONES ESPECFICAS(*) Se agrega 8 cm3 para expansin producida por el detonador, total 70 cm3 Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente24

RESULTADO PRUEBA TRAUZL

DEFORMACIN EXTERIOR DEL MOLDE DE PLOMO EXPANSIN PRODUCIDA POR LA DETONACIN DE LA MUESTRA EXPLOSIVA EXPRESADA EN cm3, MENOS EL VOLUMEN DE LA CAVIDAD INICIAL

EXPLOSIVO PATRON: GELATINA EXPLOSIVA, 560 cm3 (100%)Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 25

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl). Brisance o poder rompedor (Hess).

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PODER ROMPEDOR O BRISANCE: PRUEBA DE HESS Y MACRO HESSMACRO - HESSCebo 1/2 cartucho 1 kg de ANFO Disco de acero E = 12,5 mm Fulminante Bloque de plomo 75 x 175 mm Funda de papel

HESSFunda de papel100 g de Carga explosiva

Disco de aceroBloque de plomo 45 x 65 mm Plancha de acero de 1 de espesor

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RESULTADO DE PRUEBA HESS O MACRO HESS

Bloque Inicial Bloque Final(en mm)

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl). Brisance o poder rompedor (Hess). Velocidad de detonacin, VOD (D`Autriche).

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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VELOCIDAD DE DETONACIN: METODO DAUTRICHE

d Detonador a Punto medio del cordn detonante coincidente con la marca inicial

Tubo lleno con el explosivo a probarCordn Detonante

Plancha de plomo

Punto de encuentro de las ondas (muesca)

VOD =

Velocidad del cordn detonante x dIng. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

2xa

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl). Brisance o poder rompedor (Hess). Velocidad de detonacin, VOD (D`Autriche).

Densidad (p.e.).

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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DENSIDAD DE EXPLOSIVOS GRANULARES (VOLUMETRIA)

Embudo de plstico o acero inoxidable

Nitrato de amonio, ANFO o ANFO pesado (no requiere embudo)

Recipiente de plstico, con acero inoxidable con peso y volumen pre-establecidos.Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 32

PRUEBAS FISICASDENSIDAD PARA PRODUCTOS ENCARTUCHADOS Se debe pesar el cartucho y sumergirlo en una probeta con un volumen conocido de agua. El peso del cartucho entre la diferencia de volumen nos da la densidad.

D = W/ VV Donde: D = densidad W = peso del cartucho V = diferencia de volmenesSEMEXA 80

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl). Brisance o poder rompedor (Hess). Velocidad de detonacin, VOD (D`Autriche).

Densidad (p.e.). Presin de detonacin - energa.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro:

Potencia relativa (Trauzl). Brisance o poder rompedor (Hess). Velocidad de detonacin, VOD (D`Autriche).

Densidad (p.e.). Presin de detonacin - energa. Dimetro y densidad crticos.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro: Aptitud a la transmisin o simpata (Factor de autoexcitacin).

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PRUEBA DE TRANSMISIN O SIMPATADISTANCIAS ARBITRARIAS:4 cm 8 cm 12 cm

1/2 d

d

INVERSA

DIRECTA

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro: Aptitud a la transmisin o simpata (Factor de autoexcitacin). Sensibilidad a agentes externos.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro: Aptitud a la transmisin o simpata (Factor de autoexcitacin). Sensibilidad a agentes externos. Categora de humos.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSPropiedades de tiro: Aptitud a la transmisin o simpata (Factor de autoexcitacin). Sensibilidad a agentes externos. Categora de humos. Resistencia al agua

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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GRANULOMETRA:

MALLA O TAMIZ

Tamizado manual para determinar el tamao promedio de los grnulos o prills de nitrato de amonioTamiz inoxidable USS con apertura no mayor a 3,36 mm (malla 6)

Tamiz inoxidable USS con apertura intermedia Tamiz inoxidable USS con apertura no menor a 0,59 mm (malla 30)Fondo ciegoIng. Rmulo Mucho / Bequer Inocente 41

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOSDos de ellas son importantes respecto a la seguridad en su empleo: La sensibilidad o capacidad para reaccionar con el fulminante o elemento detonador. La simpata o capacidad para transmitir la onda de detonacin en su masa y a otros explosivos.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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ACCESORIOS DE VOLADURAA) INICIADORES:

Fulminante simple. Detonadores elctricos (instantneos y de retardo). Detonadores no elctricos de retardo (shock). Miniboosters.

Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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ACCESORIOS DE VOLADURAA) INICIADORES:FULMINANTE SIMPLE: Cpsula cilndrica de aluminio que contiene una carga sensible (PET-azida de plomo) que estalla instantnea-mente con la llama transmitida por la gua o mecha de plvora. Con potencias N 06 y N 08; se emplea para iniciar y detonar a la dinamita y otros altos explosivos.CPSULA DE ALUMINIOCARGA BASE44

MEZCLA DE CARGA Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente IGNICIN PRIMARIA

ACCESORIOS DE VOLADURAA) INICIADORES:DETONADOR ELCTRICO: La cpsula y su carga son similares al fulminante pero se activa mediante una pequea resistencia al paso de una corriente elctrica transmitida por alambres conductores. Se fabrica con potencias N 08 y N 10 en dos tipos: * INSTANTNEO: Su tiempo de disparo es prcticamente cero segundos.* DE RETARDO: Su tiempo de disparo va desde algunas milsimas de segundo (perodos cortos) hasta varios segundos (perodos largos). Ing. Rmulo Mucho / Bequer Inocente

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DETONADOR ELCTRICO

HILOS DE ALIMENTACINTAPN DE CIERRE VAINA METLICA INFLAMADO...

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