CURSO DE MANIPULADORES DE EXPLOSIVOS.pdf

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

EXPLOSIVOS Y

ACCESORIOS Ing. Hernán Muñoz Astete Dyno Nobel Chile

Explosivos y Accesorios

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INDICE A. Concep Conceptos tos funda fundamen mental tales es de Físic Físico-Q o-Quím uímica ica.. B. Características Prácticas de los Explosivos. C. Proceso de Fracturación. D. Explosivos Industriales. E. Iniciación de Explosivos. F. Accesorios para Tronaduras. G. Sistemas de Iniciación. H. Sistema Unitec. I. Sistema TEC “S”. J. Proceso de Detonación. K. Tron Tronad adur uraa Subte Subterr rrán ánea ea..


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Definición Los explosivos comerciales están compuestos por una mezcla de sustancias combustibles y oxidantes, que al ser sensibilizadas adecuadamente junto con una iniciación correcta, provoca una reacción del tipo oxido reducción, exotérmica y muy rápida, generando grandes presiones y liberación de gases.


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INTRODUCCION

CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE FISICO QUIMICA


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CONCEPTOS DE FISICA TRABAJO (T) • Es el producto de la fuerza proyectada en la dirección del desplazamiento (fuerza efectiva) por el espacio recorrido. T = Fe x S Fe = Fuerza efectiva S = Espacio recorrido


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El explosivo tiene una energía acumulada, realiza un trabajo en el momento de la fisura, desplaza, proyecta y esponja las rocas. Si se cuelga de un resorte elástico una masa igual a la de un litro de agua, el alargamiento corresponde a la fuerza de 9,8 newton.


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UNIDADES DE TRABAJO 1 joul = 1 newton x 1 metro

f=1N S=1m

JOUL


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POTENCIA (P)

• Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo

P = T/t P = Potencia T = Trabajo t = Tiempo (segundo)


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CONCEPTO DE POTENCIA Potencia = Trabajo / tiempo t = 50 seg. S = 5 m

t = 10 seg. S = 5 m

T = f x s = 2.500 J

T = f x s = 2.500 J

P = T/t = 50 J/seg.

P = T/t = 250 J/seg.


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Esta potencia, que no debemos confundir con la potencia explosiva, es muy grande en el caso de los explosivos, ya que en el momento de la explosión, ceden su energía, en un tiempo muy reducido (3 a 4 milisegundos), en definitiva realizan su trabajo en un infinitesimal espacio de tiempo. Cuando estas son el joul y el segundo, la unidad resultante es el watt, su símbolo es W. Un watt es la potencia desarrollada por una fuerza que realice el trabajo de un joul durante un segundo. Watt = joul/segundo (1 W = 1 J/seg.) Explosivos y Accesorios

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ENERGIA • La energía es la capacidad para producir trabajo • La energía acumulada de un explosivo es del tipo calorífico y es mucho menor que la de otras sustancias • Los explosivos tienen menor poder calorífero, pero detonan a una muy alta velocidad, lo que hace que teniendo menor energía los explosivos tienen mucha más potencia. UNIDADES. La energía, por ser un trabajo almacenado, se mide también en joul o en kilowatts - hora.


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PRESION • La presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie P = F/S P = Presión F = Fuerza S = Superficie

c a

b

a : CARGADO CON UN PESO b : SIN CARGA c : CON ESQUIS


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Los explosivos al detonar, desprenden gases a muy altas temperaturas y presiones de miles de atmósferas, que son las que hacen proyectar a la roca circundante al barreno. La unidad de presión se llama pascal, y es la presión que ejerce un newton al actuar sobre una superficie de un m².


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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD CORRIENTE ELECRICA Una forma simple de recordar que es la corriente eléctrica, es definirla como el paso de los electrones periféricos de los átomos a través de un conductor. La velocidad de es este paso es la de la luz (300.000 Km/s). CONDUCTOR. Es un material que permite el paso de corriente, es decir, permite que los electrones se muevan dentro de él, los metales son los mejores conductores


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CIRCUITO ELÉCTRICO. Una corriente eléctrica, solamente circula por un conductor, si los extremos de este conductor están conectados formando un circuito. En el caso de una tronadura, la conexión de los detonadores eléctricos entre sí y a la línea de tiro forman un perfecto circuito eléctrico. VOLTAJE. Para que los electrones se muevan a lo largo del conductor creando una corriente eléctrica, tiene que existir una fuerza que haga mover a dichos electrones. Esta fuerza se llama fuerza electromotriz o tensión y se mide en volts. Explosivos y Accesorios

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INTENSIDAD. Se puede expresar como la cantidad de electrones que pasan por un conductor en un determinado tiempo, se mide en amperios. En un detonador eléctrico deberá circular una intensidad de corriente tal que haga inflamarse la gota.

A AMPERÍMETRO Explosivos y Accesorios

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POTENCIA. Si se multiplican estas dos magnitudes, voltaje e intensidad, se obtiene la potencia eléctrica que puede dar el circuito, la potencia se mide en watts, por lo tanto. amperios x volts = watts Cuando la potencia es muy pequeña, se mide en submúltiplos del watts, tal es el caso del miliwatts, que es la milésima parte de un watts.


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RESISTENCIA. Cuando los electrones circulan por un conductor, encuentran una cierta resistencia que les dificulta el movimiento, ello es debido a los átomos del conductor. Unos conductores ofrecen más resistencia que otros, el fierro por ejemplo ofrece siete veces más resistencia que el cobre. Un mismo conductor ofrece más o menos resistencia, según su sección, es decir cuando mayor sea la sección, menor será la resistencia. La resistencia eléctrica se mide en ohms ( )


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CALOR PRODUCIDO POR LA CORRIENTE Cuando los electrones intentan seguir su camino a través de un circuito, empujan a los propios átomos haciendolos vibrar. Esta vibración de los átomos produce calor, así en cualquier resistencia (conductor), la dificultad al paso de los electrones hace que se produzca un desprendimiento de calor. Cuanto mayor es el valor de la resistencia mayor es el calor producido. En el caso del detonador eléctrico, el paso de la corriente hace que se caliente el puente, con lo que se inflamará la gota haciendo que se desencadene todo el mecanismo de encendido.


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LEY DE OHM • Es la Ley fundamental de la electricidad, que permite relacionar la intensidad, la tensión y la resistencia en un circuito eléctrico

V = I x R


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CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS De acuerdo a su velocidad de detonación.

• Altos Explosivos • Bajos Explosivos • Explosivos Iniciadores Explosivos y Accesorios

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Altos Explosivos Corresponde a aquellos que cambian del estado sólido al gaseoso en forma casi instantánea, producto de una reacción llamada “EXPLOSION” . Estos explosivos al explotar desarrollan energía calórica, ejecutando un trabajo mecánico al fracturar la roca y desplazándola.


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Bajos Explosivos Son aquellos que cambian del estado sólido al gaseoso en forma lenta cuando no están confinados, la reacción en este caso de denomina “DEFLAGRACIÓN” .


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Explosivos Iniciadores Son aquellos que poseen gran sensibilidad al calor, choque o fricción, que al detonar lo hacen a gran velocidad y cuya onda detonante denominada “ DETONACION ”, inicia la explosión de aquellos explosivos menos sensibles, constituyen la carga primaria y secundaria de los detonadores.


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Historia de los Explosivos Siglo X, aparición en China de la Pólvora Negra. 1600 Utilización de la Pólvora Negra. 1860 Aparición de la Dinamita. 1880 Aparición de las Dinamitas a prueba de agua 1930 Aparición del “Nitramonio”. 1947 Explosión de Nitrato de Amonio en el Puerto Texas EEUU, apareciendo el ANFO. • 1950 Mezcla de Nitrato de Amonio, carbón y otros combustibles, apareciendo los ACUAGELES de gran diámetro. • • • • • •


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• 1960 ANFO, SANFO Y Acuageles a granel. • 1970 Aparición de los Acuageles de pequeño diámetro. Invención de las Emulsiones Explosivas. • 1980 Desarrollo de las Emulsiones explosivas de pequeño diámetro. Mezcla de emulsiones explosivas y ANFO. • 1987 a 1991 Emulsiones encartuchadas de pequeño diámetro. • 1991 a 2002 Emulsiones bombeables en barrenos horizontales, verticales o inclinados.


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Composición Explosivo base es un sólido o un líquido, que con la aplicación de suficiente calor, choque o presión, se convierte en un producto gaseoso desarrollando energía calórica, de acuerdo a sus funciones, se utilizan diferentes componentes. Estos componentes de uso, entre otros pueden ser : • • • • •

Sensibilizadores. Combustibles Oxidantes Reguladores de PH Absorbentes. Explosivos y Accesorios

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Balance de Oxigeno Para asegurar la completa combustión en la mezcla explosiva, de tal forma que se produzca la máxima potencia y el mínimo de gases nocivos, es necesario que se controle la cantidad de oxígeno de acuerdo con la cantidad de combustible. Balance de Oxígeno del ANFO 3 NH4 + NO2 + CH2

7 H2O + CO2 + 3 N2


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CLASES DE EXPLOSIVOS • • • • • • • • •

Pólvora Negra o de Mina. Dinamitas Agentes explosivos nitro-carbo-nitratos (Anfos) Explosivos Iniciadores y rompedores (Pentolitas). Explosivos acuosos o Slurries. Emulsiones Explosivas. Anfos Pesados. Accesorios para encendidos o iniciadores Sistemas de Iniciación Explosivos y Accesorios

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CARACTERISTICAS PRACTICAS DE LOS EXPLOSIVOS Son las propiedades Físicas que identifican a cada explosivo y que se emplean para seleccionar el más adecuado para una tronadura determinada, entre ellas mencionaremos las siguientes:


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POTENCIA RELATIVA • Es la medida del “contenido de energía” del explosivo y del trabajo que puede efectuar. Se mide mediante la Prueba “Traulz” que determina la capacidad de expansión que produce la detonación de 10 gr. de explosivo, dentro de un molde de plomo cilíndrico de dimensiones específicas, comparando la proporción de la fuerza desarrollada por igual peso de dinamita pura, que se considera como patrón con 100 % de potencia.


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POTENCIA RELATIVA Método de ensayos

PRUEBA TRAULZ

10 Gramos Dinamita Pura Eq. 100 %

Volumen explosión Dinamita Pura 100 %


Volumen explosión Dinamita 60 % %

32


33



34



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POTENCIA RELATIVA cont. • Otra forma de medir la Potencia es mediente el “Péndulo Balístico”, que mide la abertura angular a la que el explosivo desplaza el brazo del péndulo, comparado con el desplazamiento que produce igual cantidad de dinamita pura al detonar en la maza del péndulo (otro método similar es el del “Mortero Balístico”


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POTENCIA RELATIVA (Pruebas) Métodos de ensayos

PÉNDULO BALÍSTICO

MORTERO BALÍSTICO

Carga explosiva

100 % 80 % 60 % 40 %

10 Gramos de Explosivo

Distancia recorrida


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PODER ROMPEDOR (Brisance) • Es el efecto “demoledor o triturador” que aplica un explosivo sobre la roca para iniciar su rompimiento. • El poder rompedor se determina experimentalmente mediante la Prueba HESS, que expresa en mm el aplastamiento que sufre un molde de plomo cilíndrico, de dimensiones determinadas por efectos de la explosión de 100 gr. de explosivo colocado sobre un disco de acero ubicado sobre el bloque de plomo.


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PODER ROMPEDOR (Brisance) Método de ensayo

H – h = h’ Poder rompedor determinado Carga Explosiva Placa de acero

h’

H

h


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DENSIDAD

• La Densidad es medida en relación a la unidad (agua a 4º y 1 atm.), la densidad de los explosivos varía entre 0,8 a 1,6 gr/cc y al igual que con la velocidad cuanto más denso es el explosivo, proporcionará mayor efecto de brisance.


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DENSIDAD cont. Método de ensayo

Volumen = 1 litro 1 litro = 1 Kgr.

δ=1

δ=1,5

δ=1,19

δ=0,78

De agua.

AGUA

DINAMITA


EMULSION

ANFO

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DENSIDAD cont. CARGA DE FONDO

CARGA DE COLUMNA

TACO

EXPLOSIVO DE MAYOR DENSIDAD MAYOR CANTIDAD DE EXPLOSIVO

EXPLOSIVO DE MENOR DENSIDAD

ZONA DE MAYOR RESISTENCIA DE LA ROCA Explosivos y Accesorios

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DENSIDAD cont.

• La densidad es un elemento muy importante para el cálculo de la cantidad de carga de una tronadura. • Normalmente varía entre 0,75 y 1,0 gr/cc entre los agentes de tronaduras, entre los 0,9 y 1,2 en los acuageles y emulsiones explosivas y entre los 1,2 a 1,5 gr/cc en las dinamitas.


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VELOCIDAD DE DETONACIÓN • Es la medida de la velocidad con la que viaja la onda de detonación a lo largo de la columna de explosivo, sea al aire libre o en condiciones de confinamiento. • Se mide mediante el método de DAUTRICHE o por un cronógrafo electrónico, la lectura se expresa en metros por segundo y para un mismo


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VELOCIDAD DE DETONACIÓN cont. Método de ensayo

DINAMITA 60% 2.600 m/seg.

PRUEBA AL AIRE LIBRE

5.200 m/seg.

CILINDRO DE ACERO


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APTITUD A LA TRANSMISIÓN

• Es la capacidad de un explosivo a hacer detonar a otro a una distancia próxima a él por simpatía, una buena transmisión es la garantía para la completa detonación de una columna explosiva.


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APTITUD A LA TRANSMISIÓN Método de ensayo

DIRECTA 5 CM

10 CM

20 CM

2,5 CM

INVERSA


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SENSIBILIDAD

• Tradicionalmente en nuestra país se ha definido a esta característica como la capacidad de un explosivo a ser detonado por un iniciador adecuado, esta capacidad varía según el tipo de explosivo, de tal forma que éstos se han clasificado en explosivos sensibles al detonador de potencia Nº 8 y en “agentes de tronadura” que son explosivos insensibles a los detonadores y deben ser iniciados mediante un explosivo de mayor presión y velocidad Explosivos y Accesorios

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SENSIBILIDAD cont.

• Por razones de seguridad es importante conocer el grado de sensibilidad de un explosivo a estos estímulos, tanto para su transporte, manipulación o carga.


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ESTABILIDAD • Es la capacidad de un explosivo a permanecer inalterable en condiciones de almacenamiento adecuadas o según exigencias del fabricante y por tiempo especificado de duración. • En general los explosivos industriales tienen un período de almacenamiento sin que sufran descomposiciones químicas que hagan variar sus características o las especificaciones técnicas fijadas por los fabricantes.


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PRESIÓN DE DETONACIÓN • Como factor de trabajo representa la fuerza práctica aplicada a la roca en el momento de la detonación. • La presión de detonación es expresada en kilobar (Kbar), en Kg/cm² o en megapascal (Mpa). • La energía disponible en una explosión debe ser de magnitud suficiente para que después que se haya consumido gran parte de ella en la fracturación de la roca, quede un remanente suficiente para mover el material triturado. Explosivos y Accesorios

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VOLUMEN NORMAL DE GASES

• Es la cantidad de gases en conjunto que se generan como resultado de la detonación de 1 kg. de explosivo a 0 ºC a 1 atm. de presión expresado en litros por kilos de explosivo. • Este volumen es un indicio de la “cantidad de energía disponible” para el trabajo a efectuar con el explosivo, y generalmente varía entre 600 y 1.000 litros/kg. en los explosivos industriales.


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CATEGORÍA DE LOS HUMOS • Se designa a esta característica, al conjunto de los productos resultantes de la explosión, entre los que se encuentran gases, vapor de agua y productos sólidos finamente divididos. • Si los humos contienen gases nocivos, como monóxido de carbono o vapores nitrosos, su presencia en faenas subterráneas con ventilación deficiente puede ocasionar molestias o intoxicaciones graves de las personas que se encuentren en ellas.


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CATEGORÍA DE LOS HUMOS cont.

E F E C T O D E L C O

r o p s e t r a P

n ó l l i m

8 7 6 5 4 3 2 1

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

no percibe

1

peligra vida dolor cabeza percibe efectos

2

Muerte

3

E x p o s ic ió n e n h o r a s


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CATEGORÍA DE LOS HUMOS cont.

3

•Gas rojizo y ocre. •Bajas concentraciones. •Acumulación de liquido. •Sintomas 2 o 3 días.

TOS

H

MUERTE

O R 2

IRRITACION GARGANTA

A NO PERCIBE EFECTOS

50

100

PELIGRO VIDA

150

200

300

PARTES POR MILLON


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RESISTENCIA AL AGUA

• Es la habilidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder sus características. • Varía de acuerdo a la medida que aumenta la cantidad de sales oxidantes sólidas en su composición.


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DIAGRAMAS DE CARGA LONGITUD DEL BARRENO BARRENO 3 m. 2/3 (2 m.)

1/3 (1 m. m.) 80% Avance

55% Avance

70% Avance TACO INERTE 99% Avance

T.A. Tec Cord 40 gr/m


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PROCESO DE FRACTURACION


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PROCESO DE FRACTURACION La onda de choque se transfiere a la roca y se difunde en ella en forma de fuerzas de compresión. Estas fuerzas al llegar a la cara libre se reflejan al cambiar de medio en el aire y regresan a la roca como fuerzas de tensión. Luego los gases calientes en expansión producen la rotura y desplazamiento de los fragmentos resultantes.


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ONDAS DE COMPRESION

BARRENO CARGADO

Area Area de influe influenci nciaa del barreno

Planos de rotura vertical


Planos de rotura horizontales

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– Fragmentación de rocas por explosivos

Explosivos detonan creando tensiones y presiones de barreno que aplastan la roca cerca del barreno 2-3 veces el diámetro de la carga

Rajaduras de tensión y ocurre un rompimiento en capas

Presiones de gases expanden rajaduras


Movimiento se Inicia hacia la cara libre

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PARAMETROS DEL PROCESO DE TRONADURA Parámetros de la roca • Densidad • Dureza • Tenacidad • Frecuencia sísmica • Resistencia a la compresión y tensión • Variabilidad • Grado de alteración • Porosidad • Humedad


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PARÁMETRO DE LA CARGA • • • • • •

Geometría de la carga Diámetro de la carga Grado de confinamiento Densidad del cargío Distribución de carga Tipo de carga (T.A.)


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PARÁMETRO DE LOS EXPLOSIVOS • • • • • • • •

Potencia Relativa Poder Rompedor Densidad Velocidad de Detonación Poder de Transmisión Presión de Detonación Resistencia al Agua Categoría de los humos

• • • • •

Sensibilidad Sensitividad Volumen normal de gases Estabilidad Balance de Oxígeno


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CONDICIONES DE SEGURIDAD • • • • • • • • •

Riesgos propios de la manipulación Desprendimiento de rocas Contaminación con humos tóxicos Desplazamiento de fortificaciones Debilitamiento de cajas Vibraciones (Control de Daños) Otras Accidentes personales Deterioro de equipos


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MEDIDAS A TENER EN CUENTA • • • •

Factor de Carga Orientación de las salidas Sistemas de iniciación Secuencias de salida (RETARDOS)


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EVALUACION DE LA TRONADURA • • • • • • • • • •

Volumen o tonelaje de material removido Avance de la frente disparada Grado de confinamiento (TACO) Sobre perforación Dispersión de fragmentos a distancia Proyección aérea Nivel de piso Acumulación de material esponjado Dilución Falta de desplazamiento Explosivos y Accesorios

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CONDICIONES GENERALES • • • • • •

Cara libre Confinamiento del explosivo (TACO) Preparación de primas Secuencia de salida Selección de los explosivos Selección de los accesorios


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TRONADURAS EN TUNELES Métodos de arranque • Rainura en “V” (pirámide o diamante), cuña o en “V” • Rainura paralela o cuele de tiros quemados


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DISTRIBUCION Y DENOMINACION DE LOS BARRENOS • • • • • •

Arranque, rainuras o cuele Ayudas Hastiales o paredes Producción Coronas o techos Zapateras o arrastre


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EXPLOSIVOS INDUSTRIALES A. Pólvora Negra. B. Dinamitas. - Amón Gelatina 60% - Tronex Plus - Dinaprimer - Dinatrón C. Dinamitas Permisibles. - Permicarb - Samsonita D. Explosivos T.A. - Softrón Explosivos y Accesorios

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EXPLOSIVOS INDUSTRIALES E. Emulsiones de Pequeño diámetro. - Emulex - Emulex H - Emulex CN - Blastex - Emultex E –1, -2 F. Emulsiones Explosivas T.A. - Enaline G. Pentolitas - Iniciadores Cilíndricos - Rompedores Cónicos


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EXPLOSIVOS INDUSTRIALES H. Agentes de Tronaduras. - Anfo 0 Premium - Anfos Al (2-4-6-8-10 %) - Anfos Húmedos - Anfos Livianos (T.A.) - Anfos Pesados - Emulsiones Explosivas a granel - Emulsiones Explosivas Vertibles


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ACCESORIOS PARA INICIACION

ACCESORIOS PARA TRONADURAS Explosivos y Accesorios

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A.-

SISTEMA DE INICIACION A FUEGO Mecha Lenta para Minas Detonadores Corrientes o a Fuego TEC DEM TEC DEM C


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Sistema de Iniciación a Fuego Mecha de seguridad

• Mecha PLASTICA • Mecha PLASTEC


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Sistema de Iniciación a Fuego Detonadores a fuego

• Cápsula de Aluminio • Potencia N° 8


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DETONADOR A FUEGO


78

ESPECIFICACIONES TECNICAS

ESPECIFICACIONES TECNICAS Potencia.

Detonador a Mecha Fuerza 8 / Nº 8

Longitud, mm.

45

Diámetro externo, mm.

6,3

Insensibilidad al impacto, no detona.

2 Kg. a 90 cm.

- Carga primaria, mg.

115

- Carga secundaria, mg.

600

- Mixto de ignición, mg.

65


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Accesorios Sistema a Fuego TecDem y TecDem-C •TecDem

Detonador a fuego crimpeado a mecha lenta Plástica o Plastec de largo a pedido. •TecDem - C

Mecha Lenta con un detonador a fuego y un conector de ignición Explosivos y Accesorios

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MECHA LENTA PARA MINAS MECHA PLASTICA

Pólvora Cubierta externa plástica

Capa impermeabilizante

Algodón

Fibras Textiles


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TIPOS DE MECHA LENTA

Mecha Plástica

Mecha reforzada, PLASTEC


82



Mecha Plástica

Mecha Reforzada PLASTEC

5,3

5,3

140 (+/- 10)

140 (+/-10)

Poder de encendido, cm.

20

20

Resistencia a la humedad, hrs.

24

48

Roja / Blanco

Amarillo

Diámetro externo, mm. Tiempo de conbustión, seg./m. (*)

Color (*): Medida a 500 m. s.n.m..


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COLOCACION CORRECTA DE LA MECHA EN EL DETONADOR

Crimper o Sello

Mecha



Carga de Ignición


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PREPERACION DEL CARTUCHO CEBO


85

COLOCACION CORRECTA DE LA PRIMA EN EL CARTUCHO CEBO

Mecha


86

SISTEMA DE INICIACION ELECTRICO


87

SISTEMA DE INICIACION ELECTRICO CAPSULA METALICA


88

INFLAMADOR ELECTRICO (GOTA)


89

COMPONENTES DE LOS DETONADORES ELECTRICOS GOTA Y DISPOSITIVO ANTIESTÁTICO

TREN DE RETARDO Y CONJUNTO EXPLOSIVO

ELEMENTOS DE RETARDO

CONJUNTO EXPLOSIVO CASQUILLO METALICO


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CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

NORMAL

INSENSIBLE

ALTAMENTE INSENSIBLE

Resistencia Filamento (ohm)

1,15 +/- 0,1

0,30 +/- 0,02

O,O53 +/- O,OO4

1-3

12 - 50

1.300 - 2.500

0,25 (5 min.)

0,85 (5 min.)

4,0 (2 min.)

Corriente mínima de Detonación (A)

0,5

1,5

10,0

Corriente disparo recomendada en serie (A)

1,5

3

25

Energía mínima de Inicio (mj/ohm) Corriente de Seguridad (A)


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CODIGOS DE COLORES DE LOS CHICOTES SERIE

TIPOS NORMAL

INSENSIBLE

ALTAMENTE

(SN)

(I)

INSENSIBLES

MILISEGUNDO

Rojo - Blanco

Rojo - Amarillo

Rojo - Celeste

1/2 SEGUNDO

Negro - Blanco

Negro - Amarillo

Negro - Celeste

INSTANTANEO

Verde - Blanco

Verde - Amarillo

Verde - Celeste


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B.-

SISTEMA DE INICIACION NO ELECTRICO Detonadores No-Eléctricos series TECNEL  Serie MS  Serie LP  Series Especiales.  Conectores de superficie. * Unidireccionales (CUS) conector para 7 tubos. * Bidireccion Bidireccionales ales (CBD) para cordón detonante. detonante. * Tipo Hueso de Perro (HP).


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SERIE DE MILISEGUNDO (MS) N° DE

SERIE MS

N° DE

SERIE MS

N° DE

SERIE MS

RETARDO

(Milisegundos)

RETARDO

(Milisegundos)

RETARDO

(Milisegundos)

0

4

10

300

20

1100

1

25

11

350

21

1200

2

50

12

400

22

1300

3

75

13

450

23

1400

4

100

14

500

24

1500

5

125

15

600

25

1600

6

150

16

700

26

1700

7

175

17

800

27

1800

8

200

18

900

28

1925

9

250

19

1000

29

2050


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SERIE DE RETARDOS LP N° DE

SERIE LP

N° DE

SERIE LP

RETARDO

(Milisegundos)

RETARDO

(Milisegundos)

0

5

10

4.600

1

200

11

5.500

2

400

12

6.400

3

600

13

7.450

4

1.000

14

8.500

5

1.400

15

9.600

6

1.800

16

10.700

7

2.400

8

3.000

9

3.800


95

SISTEMA NO-ELECTRICO 

Detonador TECNEL  Manguera de Cierre  Tubo de choque  Crimper  Cofia Rodó dón n (si corr corres espo pond nde) e)  Ro  Tren de retardo  Carga Primaria PRINTEC  Carga secundaria PETN Explosivos y Accesorios

96

DETONADOR NO ELECTRICO TECNEL


97

SISTEMA NO-ELECTRICO 

Tubo de Choque 

Enrollado 69


98

COMPONENTES TUBO DE CHOQUE

Capa Plástica Externa

Capa plástica interna

Mezcla explosiva


99

PROPAGACION DE LA SEÑAL

HMX/AL Dispersión de la mezcla explosiva dentro del tubo

Alta temperatura Alta presión

Impulso inicial, de una onda de choque de un detonador fuerza 8 o un cordón detonante de 3 o 5 gr./m


100

QUEMADO TUBO TECNEL

TUBO QUEMADO

ONDA DE CHOQUE


TUBO SIN QUEMAR

101

PROPAGACION DE LA SEÑAL

Ignición Direción de Propagación

Velocidad de propagación 6900 pies/s o 2000 m/s

FRENTE DE DETONACIÓN Tubo de choque

FRENTE DE ONDA


Mezcla Explosiva No iniciada

102

COMPONENTES TECNEL

MANGUERA DE CIERRE AMORTIGUIADOR DE ONDA

CAPSULA METALICA

TUBO DE CHOQUE O TUBO NO ELECTRICO

CARGA EXPLOSIVA O

CARGA BASE

ELEMENTOS DE RETARDO


103

SELLADO O CRIMPEADO


104

AMORTIGUADOR DE ONDA O COFIA


105

ELEMENTOS DE RETARDOS

Elementos TRANSITIONELEM ENT ( “T” ELEMENT)de retardo


106

ETIQUETADO Y MARCAS TECNEL

Etiqueta de tiempo de retardo Sello al calor

Etiqueta de metraje y fecha de fabricación

TUBO NO ELECTRICO Detonador

Conector JOTA


107

ESPECIFICACIONES TECNICAS TECNEL CAPSULA DETONANTE TECNEL Cápsula o casquillo

Aluminio

Largo cápsula metálica (función del retardo)

50, 60, 70, 80, 85 o 95 mm

Diámetro externo

7,5 mm

Carga primaria de ignición

115 mg Azida de plomo

Carga secundaria detonante

860 mg PETN

Potencia

Fuerza 12

Potencia en placa de plomo de 5 mm

10 mm

Potencia prueba Trauzl en plomo electrolito Insensibilidad al impacto

33 cc diferencia volumen 2 kg. a 90 cm (no detona)


108

USOS DEL TECNEL


109

USO DEL CONECTOR “J”


110

CONEXIÓN DEL CORDON DETONATE

Cordón Detonante

Conector J

Tubo de Choque


111

COLORES CONECTORES “J” MS Nº de Retardo

Color Conector “J”

Tiempo MS

Nº de Retardo


Tiempo MS

0

Incoloro

5

16

Magenta fl.

700

1

Amarillo

25

17

Amarillo

800

2

Beige

50

18

Beige

900

3

Rojo

75

19

Rojo

1.000

4

Naranja

100

20

Naranja

1.100

5

Blanco

125

21

Blanco

1.200

6

Verde

150

22

Verde

1.300

7

Violeta

175

23

Violeta

1.400

8

Azul

200

24

Azul

1.500

9

Rosado

250

25

Rosado

1.600

10

Celeste

300

26

Celeste

1.700

11

Plata

350

27

Plata

1.800

12

Dorado

400

28

Dorado

1.925

13

Rojo fl.

450

29

Rojo fl.

2.050

14

Naranja fl.

500

30

Naranja fl.

2.175

15

Verde fl.

600


112

COLORES CONECTORES “J” LP Nº de Retardo


Tiempo MS

0

Incoloro

5

1

Amarillo

200

2

Beige

400

3

Rojo

600

4

Naranja

1.000

5

Blanco

1.400

6

Verde

1.800

7

Violeta

2.400

8

Azul

3.000

9

Rosado

3.800

10

Celeste

4.600

11

Plata

5.500

12

Dorado

6.400

13

Rojo fl.

7.450

14

Naranja fl.

8.500

15

Verde fl.

9.600

16

Magenta fl.

10.700


113

USOS DEL TECNEL


114

Conector Unidireccional de Superficie (CUS) Para sistema UNITEC


115

Conector Bidireccional de Superficie (CBS) Para Cordón Detonante Fuerza 12


116

Cuidados asociados al uso de detonadores No-Eléctricos TECNEL  



Manipularlo siempre como un explosivo. No dañar el tubo.  No efectuar Cortes innecesarios al tubo  No doblar o estrangular el tubo  No Pisar o sobrecargar con objetos el tubo.  Cuidado al taquear el tiro.  Utilizar siempre los conectores “J”.  Utilizar distancias y ángulos adecuadas para evitar cortes con el Cordón Detonante en la conexión. No dañar el Detonador.  No doblar o aplastar el detonador.  No golpearlo.  No perforarlo Explosivos y Accesorios

117

C.-

SISTEMA DE INICIACION CON CORDON DETONANTE

TEC CORD 3 gr/m REF. TEC CORD 1,5 gr/m TEC CORD 3,6 gr/m REF. TEC CORD 3 gr/m TEC CORD 5 gr/m TEC CORD 5 gr/m REF. TEC CORD 10 gr/m TEC CORD 6 gr/m REF. TEC CORD 8 gr/m REF. TEC CORD 20 gr/m TEC CORD 40 gr/m TEC CORD 10 gr/m REF. Conectores Bidireccionales de Superficie (CBS) F.12 Conectores Tipo Hueso de Perro (H.P.) F 12


118

SISTEMA NO ELECTRICO 

Cordón Detonante


119

COMPONENTES TEC CORD

Cubierta exterior

Fibras Sintéticas Algodón

Capa de Algodón

De plástico

PETN


120

COMPONENTES TEC CORD REFORZADO

PETN

Fibras Sintéticas

Capa de Algodón

Cubierta de Plástico ubierta de plástico

Algodón

Cubierta exterior de Textilexterior / Cera ubierta de Textil / Cera


121

Cuidados asociados a los nudos realizados con el CORDÓN DETONANTE • Manipular el cordón siempre como un explosivo. • Regla fundamental del nudo. – Mantener la perpendicularidad entre los nudos que salen de la línea troncal. – Para la unión de cordón mantener el ángulo extendido (180º) en la conexión. – Evitar ante todo las conexiones en ángulo menores a 90º. Explosivos y Accesorios

122

Tipos de Nudos • Conexión a línea troncal • Mantener un ángulo recto en la conexión.


90º

123

Tipos de Nudos • Unión de cordón • Mantener el ángulo extendido

180º


124

Tipos de Nudos


125

Corte por ángulo

Línea de fuego


126

Corte por iniciación opuesta Iniciación teórica del diseño

Zona probable de corte

Iniciación por conexión Explosivos y Accesorios

127

Corte por iniciación opuesta Punto de corte

Iniciación probable Explosivos y Accesorios

128

Sistema de Iniciación no eléctrico Detonación Cordón Detonante CONO DE DETONACIÓN

FRENTE DE DETONACIÓN


CORDÓN SIN DETONAR

129

Tipos de cortes en Cordón Detonante


130

Conexión de tubo a cordón • Utilizar el conector J • Mantener la perpendicularidad

90º


131

Corte por ángulo Línea de fuego Zona Posible de Corte


132

Conexión de iniciación • Asegurar adecuadamente la conexión • Asegurar iniciación en el sentido correcto en dirección del fuego


133

Conector Bidireccional de Superficie (CBS) Para Cordón Detonante Fuerza 12


134

Conectores de Superficie Tipo HP


135

Cuidados asociados al Cordón Detonante • Manipularlo siempre como un explosivo. •No dañar el recubrimiento del cordón detonante. •No efectuar Cortes innecesarios al cordón •No doblar o estrangular el cordón •No pisar o sobrecargar con objetos el cordón. •Fijar muy bien el conector “J” al Cordón. •Utilizar distancias y ángulos adecuados para evitar chicotazos . •Efectuar los nudos y amarres correctos entre cordones.


136

Beneficios para el usuario • • • •

Incentivar la SEGURIDAD en las operaciones con accesorios de tronadura y explosivos en general Disminución en las acciones críticas de trabajo en la manipulación de explosivos. Aprendizaje continuo de los usuarios de los accesorios y explosivos, tanto en el uso, manipulación y seguridad. Contribución a la optimización del proceso de las tronaduras, reflejándose en una disminución de los costos globales asociados.


137

SISTEMAS DE INICIACIÓN

No eléctrico Tecnel Cordón Detonante Sistema Unitec - Sistema TEC S Explosivos y Accesorios

138

INICIACIÓN CON DETONADOR TECNEL TUBO TECNEL

DETONACIÓN DE LA COLUMNA INICIADA EN EL FONDO

DETONACIÓN TECCORD

TACO

CARGA DE COLUMNA CARGA DE FONDO CEBO Y TECNEL


139

INICIACIÓN CON CORDÓN DETONANTE PROYECCIÓN AÉREA

DETONACIÓN TECCORD LÍNEA TRONCAL DE TEC CORD 10

DETONACIÓN DE LA COLUMNA INICIADA EN LA BOCA DEL POZO

TACO

CARGA DE COLUMNA

LÍNEA DESCENDENTE DE TEC CORD 5

CARGA DE FONDO CEBO Explosivos y Accesorios

140

INICIACIÓN CON SISTEMA TEC S SALIDA INICIACIÓN CONECTORES DE SUPERFICIE TEC S

ONDA DE CHOQUE

INICIACIÓN TECNEL EN ELPRIMER POZO EN EL FONDO CONECTOR TEC S

TECNEL DE FONDO


141

INICIACIÓN CON CORDÓN DETONANTE SALIDA

LÍNEA TRONCAL TEC CORD 10

CONECTORES DE SUPERFICIE CBD o HP

DIRECCIÓN DE DETONACIÓN DEL CORDÓN

INICIACIÓN EN EL PRIMER POZO EN LA BOCA LÍNEA SECUNARIA DE TEC CORD 5


142

INICIACION CON DETONADOR A FUEGO Y MECHA LENTA

INICIACION CON MECHA LENTA

DETONADOR A FUEGO

MECHA LENTA

TUBO TECNEL


143

INICIACION CON DETONADOR ELECTRICO

EXPLOSOR


144

INICIACION DEL DISPARO CON INICIADOR TECNEL

INICIADOR DE TUBO TECNEL


145

INICIACION DEL DISPARO CON “CUS” MS 0

Conector unidireccional de superficie MS 0 (CUS)


146

SISTEMA DE INICIACION

U N I T E C El mejor sistema de iniciación no eléctrico para trabajos de minería y construcción civil, a cielo abierto Explosivos y Accesorios

147

INTRODUCCIÓN En los tiempos actuales, donde está primando en todos los niveles, el concepto de Seguridad, Flexibilidad, Tecnología y Mejoramiento. DYNO NOBEL CHILE atendiendo a estas exigencias, esta trabajando para incorporar estos conceptos a todos nuestros productos y servicios, transformando las Ideas Globales en Soluciones Locales, traduciéndose de esta forma en un aporte concreto a la cadena del valor de nuestros clientes Explosivos y Accesorios

148

DEFINICIÓN: UNITEC , es un sistema de iniciación no eléctrico, diseñado para trabajos de tronadura a cielo abierto, con sobresalientes características en:      

Seguridad. Flexibilidad Versatilidad Tecnología Costos Control de Inventarios Explosivos y Accesorios

149

COMPONENTES: etiqueta de retardo Delay level

tubo no eléctrico Non-electric shock tubing

TECNEL : Detonador no eléctrico de retardo, que se ubica dentro del pozo cargado con explosivo.

Cápsula del detonador Detonator shell

CUS : Conector de retardo de superficie, se ubica uniendo los Tecneles de cada pozo cargado. tubo no eléctr ico

Conector Americano American Connector

N on- el ec t ri c s hoc k tu bi ng

etiqueta de retardo Delay level


150

COMPONENTES DEL SISTEMA TECNEL : Retardo: Serie MS. Los tiempos más usados son 500ms;1000 ms. Largo del Tubo Tecnel: L = Altura de Banco + 2 m. Enrollado 69 Tubo de fácil operación en carguío • Tubo estándar (2 capas) o reforzado (3 capas) •


151

COMPONENTES DEL SISTEMA CUS : Retardo : Los mas usados: 17 ms, 25 ms, 42 ms, 65 ms, 150 ms, 200 ms y 300 ms. Largo del tubo Tecnel: L = Espaciamiento + 2 m. Incorporación de tecnología: Enrollado 69 • Tubo de fácil operación • Conector y detonador especiales de baja carga •


152

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:



Enrollado 69


153

CONECTOR :

 Conector ergonométrico  Capacidad para 7 Tubos  Conexión y desconexión por

diseño


154

CARGA EXPLOSIVA

o d r a t e r t

n

e e d m o l e t n e e y a m l e e l E D



Potencia con fuerza # 1


155

DISEÑO DEL DETONADOR 

Cápsula con diseño especial fondo redondo Tubo no-eléctrico Non-electric shock tubing

Elemento de retardo Delay element

Carga secundaria Secondary load Carga primaria Primary load Cápsula Caps


156

SISTEMA DE INICIACIÓN:

UNITEC Sólo requiere seis etapas Explosivos y Accesorios

157

Malla de Perforación


158

1º Repartir

TECNELES

1000 ms

y proceder a cargar cargar los tiros

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms 1000 ms

1000 ms

1000 ms


159

Colas de los TECNELES fuera fuera de los pozos pozos cargados

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms

1000 ms 1000 ms

1000 ms

1000 ms


160

2º Repartir

CONECTORES UNIDIRECCIONALES

25 ms

25 ms

25 ms

25 ms

25 ms

25 ms

25 ms 25 ms


25 ms

161

Cola del

Unidireccional del pozo siguiente

Cola del

TECNEL

dentro del pozo


162

3º Se Conecta en la Dirección que se quiera orientar la voladura


163

DETALLE DE CONECCION


164

4º Repartir los

Conectores Unidireccionales entre Filas


165

DETALLE DE CONEXIÓN


166

ALTERNATIVAS DE CONEXIÓN

  



TECNELES 1000 ms EN FONDO. CONECTORES DE SUPERFICIE 25 ms-ROJO 42 ms-NEGRO


167

Posibilidad # 1

Salida

Se Conecta el Tubo de iniciación. C.U.S 25-42 Explosivos y Accesorios

168

CIERRE DE LO TRONADURA


169

DIRECCION DE LA TRONADURA

1134 ms

1092 ms

1050 ms

1025 ms

1176 ms

1092 ms

1050 ms

1134 ms

Salida

0 ms 1000 ms

1025 ms


1050ms

1092 ms

170

ALTERNATIVA Nº 2 

  

TECNELES 1000 ms . CONECTORES DE SUPERFICIE. 50 ms -BLANCO 0 ms -ROSADO


171

Alternativa # 2

Salida

Se Conecta el Tubo de iniciación. C.U.S. 50-0 Explosivos y Accesorios

172

DIRECCION DEL MATERIAL TRONADO.

Salida


173

ALTERNATIVA Nº 3 

  

TECNELES 1000 ms . CONECTORES DE SUPERFICIE. 42 ms -NEGRO 0 ms -ROSADO


174

Alternativa # 3

Salida

Se Conecta el Tubo de iniciación. C.U.S 42-0 Explosivos y Accesorios

175

DIRECCION DEL MATERIAL TRONADO

1084 ms

1042 ms

1000 ms

1000 ms 0 ms 1000 ms

1042 ms

1126 ms

1084 ms

1126 ms

Salida 1042 ms


1084ms

1126 ms

176

ALTERNATIVA Nº 4

      

SALIDA TIRO A TIRO TECNELES 1000 ms . CONECTORES DE SUPERFICIE. 0 ms- BLANCO 25 ms-ROJO 42 ms -NEGRO 65 ms -NARANJA


177

Alternativa # 4

1.157

1.132

1.182

1.107

1.115

1.090

1.140

1.065 0

Salida 1.025

1.050

1.075

1.000

Se Conecta el Tubo de iniciación. C.U.S 25-65-42 Explosivos y Accesorios

178

DIRECCION DEL MATERIAL TRONADO

1.157

1.132

1.182

1.107

1.115

1.090

1.140

1.065 0

Salida 1.025

1.050

1.075

1.000


179

SISTEMA DE INICIACION

TEC - S El Sistema de Iniciación para tronaduras silenciosas


180

Definición: TEC S , es un sistema de iniciación no eléctrico, que permite reemplazar el uso de cordones detonantes, transformándolo en un sistema de tronadura silenciosa   

Seguridad. Flexibilidad Costos


181

Componentes: Está constituido por un tubo no eléctrico de largo variable, que tiene en un extremo un detonador, y en otro un conector de superficie. Dentro de las innovaciones se deben considerar el nuevo conector TEC de 7 tubos. Para la secuencia entre filas se debe utilizar un CUS (Conector unidireccional de superficie.) Explosivos y Accesorios

182

Especificaciones Técnicas: TEC - S Tiempo en el fondo: Tiempo de retardo de la serie MS, mas usados, los mas utilizados son 500 ms, 1000 ms y 1500 ms. Tiempo en superficie: Tiempo de retardo de superficie 17 ms, 25 ms, 42 ms, 65 ms, 150 ms y 300 ms. Largo del Tubo no eléctrico: L = (Altura de Banco + Espaciamiento) + 2 m


183

CONECTOR :

  

Conector ergonométrico Capacidad para 7 tubos Conexión y desconexión por diseño


184

CARGA EXPLOSIVA (Reducida) EN DETONADOR DE SUPERFICIE

Potencia con fuerza número 1 para evitar corte por proyección de esquirlas 

o d r a t e r t

n

e e d m o l e t n e e y a m e l e l E D


185

Operación del Sistema

TEC - S Sólo requiere 5 etapas Explosivos y Accesorios

186

Malla de Perforación


187

TEC -S

1º Repartir

y proceder a cargar los tiros

TEC “S” 1.000/25 25 ms 1.000 ms

25 ms

25 ms 1.000 ms 25 ms

1.000 ms

1.000 ms

25 ms

25 ms

25 ms 1.000 ms

25 ms

1.000 ms

1.000 ms

25 ms

25 ms 1.000 ms

1.000 ms


1.000 ms 25 ms 1.000 ms

188

2º Colas de los TEC-S con el Conector en superficie fuera de los pozos cargados (TEC “S” 1.000/25)

25 ms

25 ms 1.000 ms

1.000 ms

25 ms

25 ms 1.000 ms

1.000 ms 25 ms

25 ms

25 ms

1.000 ms

1.000 ms

1.000 ms 1.000 ms

25 ms

25 ms

25 ms

25 ms 1.000 ms

1.000 ms

1.000 ms


189

25 ms

Cola del TEC -S Tiro Posterior

1.000 ms Explosivos y Accesorios

190

3º Se Conecta en la Dirección que se quiera orientar la tronadura

25 ms

1.000 ms Explosivos y Accesorios

191

4º Se reparten los Conectores Unidireccionales entre Filas (42 ms)

1.000 ms

42 ms

1.025 ms

1.000 ms

65 ms

1.050 ms

1.025 ms

1.025 ms

1.000 ms

1.050 ms

1.025 ms

1.025 ms

1.025 ms

1.050 ms

0 Explosivos y Accesorios

192

4º Se reparten los Conectores Unidireccionales entre Filas (65 ms - 42 ms)

1.000 ms

42 ms

1.025 ms

1.000 ms

65 ms

1.050 ms

1.025 ms

1.025 ms

1.000 ms

1.050 ms

1.025 ms

1.025 ms


1.025 ms

1.050 ms

193

5º Se cierra el Disparo.

1.159 ms

1.134 ms

1.109 ms 1.084 ms 1.067 ms

1.092 ms

1.117 ms

1.042 ms Punto de Iniciación

1.000 ms

1.025 ms

1.050 ms

1.075 ms

SALIDA Explosivos y Accesorios

194

DIRECCION DEL MATERIAL TRONADO 1.182 ms

1.157 ms

1.132 ms 1.107 ms 1.090 ms

1.115 ms

1.140 ms

1.065 ms Punto de Iniciación

1.000 ms

1.025 ms


1.050 ms

1.075 ms

195

1.157

1.132

1.182

1.107

1.115

1.090

1.140

1.065 0

Salida 1.025

1.050

1.075

1.000


196

RESULTADOS


197

TRONADURA SUBTERRANEA


198

Técnica de diseño • • • •

División de la cara en secciones. Cargas específicas según area a quemar. Geometría del diagrama. Secuencias de salida.


199

SECCIONES DE UN DISPARO


200

RELACION DIAMETRO Y % DE AVANCE


201

CARGA ESPECIFICA EN RELACION AL AREA


202

MAXIMAS DESVIACIONES PERMITIDAS


203

CUELE Y SU UBICACION


204

Cueles tipicos


205

Calculos primer cuadrante

D=d n a = 1.5 Ø o 1.5 D w= 2a ho = a Q = Lc ( H - ho )


206

BURDEN EN RELACION A LA CARGA


207

Diseño y carguío de los tiros restantes


208

Secuencias de salida


209

Secuencias de salida ( cont. )


210

Secuencias de salida ( cont. )


211

INICIACION RAINURA


212

DESCARGA PRODUCCION


213

DESCARGA CORONAS, PAREDES Y ZAPATERAS


214

DIAGRAMAS DE RETARDOS TRONADURAS DE SUPERFICIE


215

SISTEMA DE INICIACION TEC S” TEC “S” RET. 500 / 42 MS


216

INICIACION CON SISTEMA “UNITEC”

1.- BARRENOS CARGADOS Y PRIMADOS CON TECNELES (RET. 500 MS)

RETARDO DE FONDO


217

INICIACION CON SISTEMA “UNITEC” 2.- DISTRIBUCION DE LOS RETARDOS DE SUPERFICIE (CUS) 25 MS CONEXIÓN TECNELES Y “CUS” PRIMERA HILERA RETARDOS EN SUPERFICIE INICIACION

RETARDO DE FONDO Explosivos y Accesorios

218

DIAGRAMA DE DISPARO PARA TRONADURAS DE BANCO


219

DIAGRAMA DE TRONADURA EN ZANJA CON TECNEL Y CONECTOR DE RETARDO UNIDIRECCIONAL “CUS”


220

DIAGRAMA DE TRONADURA CON TECNEL Y CORDON DETONANTE


221

DIAGRAMA DE TRONADURA SUBMARINA


222

SISTEMA “UNITEC” DIAGRAMA DE DISPARO

RET. 25 MS ENTRE HILERAS RET. 0 MS ENTRE POZOS


223

SISTEMA “UNITEC” DIAGRAMA DE DISPARO EN “Z” PARA DOS HILERAS CUS 59 MS CUS 17 MS CUS 0 MS

RETARDOS EN EL FONDO 1000 MS


224

SISTEMA “UNITEC” CON DOS DECK RET. 109 MS ENTRE HILERAS RET. 42 MS ENTRE POZOS DE LA MISMA HILERA INICIACION AL CENTRO


225

SISTEMA “UNITEC” DIAGRAMA DE DISPARO RET. 25 MS ENTRE HILERAS RET. 0 MS ENTRE POZOS


226

SISTEMA “UNITEC” DIAGRAMA DE DISPARO EN ZANJA TECNELES MS RET. 19 (1.000 MS) CUS MS 17


227

SISTEMA “UNITEC” PARA ZANJAS TECNELES MS 475 EN EL CENTRO TECNELES MS 500 EN LOS COSTADOS CUS MS 42


228

SISTEMA “UNITEC” USO DE TECNELES EN TIROS DE PRECORTE CON TEC CORD (3,6 o 5 20 cm

TEC CORD 3,6 gr! m


229

Sensibilidad a la Propagación • Es la habilidad con que se propaga la detonación en forma estable a través de toda la longitud de la carga. • Diámetro Crítico. • Diámetro perforación > Diámetro Crítico (el diámetro crítico de un explosivo, es el menor diámetro que puede tener el explosivo para explotar, por de bajo de este diámetro el cartucho o la carga explosiva no es iniciada y no explota.


230

• Es un proceso físico-químico caracterizado por su gran velocidad de reación y fo0rmación de gran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura que adquieren una gran fuerza expansiva. – En los explosivos detonantes la velocidad de las primeras moléculas gasificadas es tan grande que no ceden su calor por conductividad a la zona inalterada de la carga, sino que lo transmiten por choque y produciendo su calentamiento y expansión adiabática con generación de nuevos gases. Explosivos y Accesorios

231

– El proceso se repite con un movimiento ondulatorio que afecta a toda la masa explosiva y se denomina onda de choque. – La energía de iniciación puede ser suministrada de varias formas, según el explosivo de que se trate. En los explosivos deflagrantes o pólvoras basta con la energía de una llama, mientras que en los explosivos detonantes se necesita una energía generalmente en forma de onda de choque. – Una vez iniciado el explosivo, el primer efecto que se produce es la generación de una onda de choque o presión que se propaga a través de su propia masa. Explosivos y Accesorios

232

Esta onda es portadora de la energía necesaria para activar las moléculas de la masa del explosivo alrededor del foco inicial energizado, provocando así una reacción en cadena. A la vez que se produce esta onda, la masa de explosivo que ha reaccionado produce una gran cantidad de gases a una elevada temperatura. Si esta presión secundaria actúa sobre el resto de la masa sin detonar, su efecto se suma al de la onda de presión primaria, pasando de un proceso de deflagración a otro de detonación. Explosivos y Accesorios

233

PROCESO DE DETONACIÓN DE UN EXPLOSIVO – Como se ha indicado anteriormente, la detonación consiste en la propagación de una reacción química que se mueve a través del explosivo a una velocidad superior a la del sonido en dicho material, transformando a éste en nuevas sustancias químicas. La característica básica de estas reacciones es que es iniciada y soportada por una onda de choque supersónica.


234

ONDA DE CHOQUE O DE TENSIÓN ROCA COMPRIMIDA

ROCA INTACTA ZONA DE REACCIÓN PRIMARIA

ONDA DE REFLEXIÓN FRENTE DE DETONACIÓN GASES EXPANDIENDOSE PLANO C - J

DIRECCIÓN DE DETONACIÓN


235

– Como se describe en la figura, en cabeza viaja un choque puro que inicia la transformación química del explosivo, que tiene lugar a través de la zona de reacción, para terminar en el plano llamado de Chapmant-Jouguet (C-J) donde se admite el equilibrio químico, por lo menos en las detonaciones ideales.


236

– En los explosivos comerciales se producen reacciones químicas por detrás del plano C – J – Particularmente reacciones de los ingredientes en forma de partículas de gran tamaño y de los combustibles metálicos. Estas reacciones secundarias pueden afectar al rendimiento del explosivo, pero no influyen en la estabilidad o velocidad de detonación.


237

– En un explosivo potente la zona de reacción primaria es normalmente muy estrecha, del orden de milímetros, mientras que en los explosivos de baja densidad y potencia esa zona de reacción es mucho más ancha, llegando a tener en el caso del ANFO una dimensión de varios centímetros. – Por detrás del Plano C – J se encuentran los productos de reacción, y en algunos casos las partículas inertes. La mayoría de los productos son gases que alcanzan temperaturas del orden de 1.500 a 4.000 °C y presiones que oscilan entre 2 y 10 Gpa. Los gases en esas condiciones de presión y temperatura se expanden rápidamente y producen un choque u onda de tensión alrededor del medio que les rodea. Explosivos y Accesorios

238

– La onda de detonación, que se caracteriza por una elevación muy brusca de la presión, se desplaza en hacia la derecha a una velocidad supersónica. Por detrás del nivel máximo de presión se produce una contracción como consecuencia de la conservación del momento, esto es que para compensar el impulso impartido hacia delante se genera una onda de retrodetonación que se transmite en dirección opuesta.


239

– El plano C – J se mueve a muy alta velocidad “VOD” (velocidad de detonación), mientras que la velocidad de movimiento de los productos de explosión, determinada por Cook con fotografías de rayos X, alcanza un valor de 0,25 la velocidad de detonación.


240

Por esto, si la presión máxima de la onda explosiva es:

PD = e x VOD x PPV Donde: PD = Presión de detonación e = Densidad del explosivo VOD = Velocidad de detonación PPV = Velocidad de partículaY teniendo en cuenta que “PPV = 0,25 x VOD”, se obtiene:


241

e x VOD² PD = ------------------4 VOD = Velocidad de Detonación PD = Presión de detonación (kPa). e = Densidad del explosivo ( g/cm³)


242

La presión termoquímica o presión máxima disponible para efectuar un trabajo, “PE” se considera que vale generalmente la mitad de la presión de detonación. Si la carga explosiva está en contacto íntimo con la pared rocosa del barreno, la presión ejercita sobre la misma por los gases de explosión es igual a la presión termoquímica.


243

En lo referente a la iniciación de los explosivos, es preciso suministrar en un punto de éstos un determinado nivel de energía por unidad de volumen. Una de las teorías para explicar el mecanismo de iniciación, es la denominada de los “puntos calientes o hot spots”, que son pequeños elementos de materia en los cuales se encuentra la energía aportada globalmente al explosivo.


244

Los puntos calientes se pueden formar por compresión adiabática de pequeñas burbujas de aire, gas o vapor retenidas dentro del explosivo, por fricción entre los cristales constituyentes de la sustancia explosiva y por el calentamiento producido en el movimiento viscoso de la masa explosiva en condiciones extremas.


245

Cuando los puntos calientes reciben una determinada cantidad de energía, la masa explosiva que les rodea se descompone, produciéndose un desprendimiento de energía que a su vez puede crear más puntos calientes, iniciándose así un proceso en cadena. Esta es la base de la sensibilización de algunos agentes explosivos mediante la acción de micro esferas de vidrio, partículas sólidas, burbujas de gas, etc.


246

TERMIQUÍMICA DE LOS EXPLOSIVOS La termoquímica de los explosivos se refiere a los cambios de energía interna, principalmente en forma de calor. La energía almacenada en un explosivo se encuentra en forma de energía potencial, latente o estática. La energía potencial liberada a través del proceso de detonación se transforma en energía cinética o mecánica.


247

La ley de conservación de la energía establece que en cualquier sistema aislado la cantidad total de energía es constante, aunque la forma puede cambiar: Energía Potencial + Energía Cinética = Constante Pero no toda la energía liberada se transforma en trabajo útil ya que tienen lugar algunas pérdidas.


248

Existen dos métodos alternativos que pueden usarse para calcular los cambios de energía: uno aplicando las leyes físicas y químicas conocidas y otro, mediante el análisis de los productos finales. Este último, resulta complejo ya que los productos que pueden analizarse de forma conveniente raramente son los que están presentes en los instantes de presión y temperatura máximas.


249

Por esto, es frecuentemente necesario realizar unos cálculos teóricos basados en el conocimiento de las leyes físico – químicas para predecir las propiedades de los explosivos o parámetros de la detonación. Un cálculo aproximado de tales parámetros puede hacerse para aquellos explosivos con un balance de oxígeno nulo o muy ajustado, con los que en la detonación ideal sólo se produce CO2, H2O, N2 y O2, pues es posible aplicar el método de análisis termodinámico.


250

Cuando las sustancias explosivas no tienen balance de oxígeno equilibrado, la determinación de los parámetros de detonación lleva consigo la resolución por un método iterativo de un sistema de ecuaciones no lineales.


251

Es el contenido de calor generado como producto de la explosión, su determinación se efectúa aplicando las leyes de la termodinámica, los calores de formación de las sustancias, pesos moleculares de los explosivos y sustancias productos de la explosión. La unidad de medida empleada en los Catálogos Técnicos de los fabricantes de explosivos esta dada generalmente en kcal/kg. De acuerdo a los valores de las sustancias que componen el ANFO, por ejemplo, tenemos que: Explosivos y Accesorios

252

De acuerdo a los valores de las sustancias que componen el ANFO, por ejemplo, tenemos que: 3NH4O3 + 1CH2

CO2 + 7H2O + 3N2

El calor resultante Qkv = 928,74 kcal/kg.


253

Salvo la Nitroglicerina y el Nitrato de Amonio, la mayoría de los explosivos son deficientes en oxígeno, pues no tienen oxígeno suficiente para convertir cada átomo de carbono e hidrógeno presentes en la molécula explosiva en anhidrido carbónico y agua. Normalmente un explosivo no utiliza el oxígeno del aire durante el proceso de detonación. Por esto, el calor generado por la explosión de un producto deficiente en oxígeno es menor que el generado en condiciones de oxidación completa.


254

El balance de oxígeno se expresa como un porcentaje que es igual a la diferencia entre el 100% y el porcentaje calculado (oxígeno presente – oxígeno necesario). En el caso de deficiencia de oxígeno el balance se da con signo negativo. En muchos explosivos la sensibilidad, la potencia y el poder rompedor aumentan conforme lo hace el balance de oxígeno, hasta alcanzar un máximo en el punto de equilibrio.


255

Así, para el TNT se tiene: 2CH3C6H2(NO2)3

12CO + CH4 + H2 + 3N2


256

Se necesitan 16,5 moles de O2 para alcanzar el equilibrio de oxígeno de 2 moles de TNT u 8,25 moles de O2 por mol de TNT. El balance de oxígeno de la reacción será: 3,00 100% - ( ---------------- x 100 ) = 63,6%, 8,25 “expresado como - 63,6%”


257

VOLUMEN DE EXPLOSIÓN Es el volumen que ocupan los gases producidos por un kilógramo de explosivo en condiciones normales. El volumen molecular, o volumen de la molécula gramo de cualquier gas, en condiciones normales es 22,4 litros Si se considera por ejemplo la nitroglicerina, se tiene: 4C3H5(NO3)3

12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2


258

La explosión de 1 g-mol de Nitroglicerina genera 29/4 = 7,25 g/mol de productos gaseosos a 0° C y a presión atmosférica, por lo que el volumen de explosión será: 7,25 g-mol x 22,4 l/g-mol = 162,4 l.


259

A una temperatura mayor el volumen de gases aumenta de acuerdo con la ley de Gay – Lussac. Así para el caso anterior considerando un incremento de 15 °C se tiene: 283 162,4 x ---------- = 171,3 l. 273


260

donde: npg = Moles de productos gaseosos nex = Moles de explosivos Pm = Peso molecular del explosivo Para el ejemplo anterior se obtiene un valor de 31,9 moles de gas por kg de NG.


261

Normalmente, el volumen de explosión se expresa en términos de moles de gas por kilógramo de explosivo. Los fabricantes también lo dan en litros de gas por kilógramo de explosivo. npg x 1000 nex x Pm


262

ENERGÍA DISPONIBLE

La energía esta relacionada con el trabajo que producen los gases productos de la explosión (trabajo de expansión), con la presión resistente, el volumen del explosivo y el volumen de los gases resultantes. La unidad de medida es en kgm (kilográmetros).


263

La unidad de medida es en kgm (kilográmetros). Para el caso de 1 g-mol de nitroglicerina, el trabajo de expansión (“We”) es igual a 1.752,4 kgm. Esta cantidad de trabajo se considera que es la energía disponible.


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Se entiende por energía mínima disponible la cantidad de trabajo que realizan los productos gaseosos de una explosión cuando la presión permanece constante a 1 atm. Por ejemplo, la nitroglicerina al detonar produce un incremento del volumen molecular del 700%, mientras que la presión se mantiene constante.


265

CURSO DE MANIPULADORES DE EXPLOSIVOS.pdf

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