Detonadores Electrónicos Gino Paredes

DETONADORES ELECTRÓNICOS 23/06/2014 Profesor: Guillermo Tallar

Alumno: Gino Gino Paredes Paredes

Detonadores Electrónicos

Gino Paredes Sánchez

TABLA DE CONTENIDO

Contenidos Introducción _______________________________________________________________________ 1 Voladura eléctrica convenc convencional ional _________________________________________________ 2 Voladura eléctrica secuencial ____________________________________________________ 4 Desventajas de los detonadores erétricos_______________________________________ 6 Componentes principales de un detonador _____________________________________ 8 Características de los detonadores electrónicos______________________________ 12 Ventajas de los detonadores electrónicos electrónicos _____________________________________ 13 Detonadores electrónicos electrónicos en el mercado de hoy en día ______________________ 14 Conclusión _______________________________________________________________________ 17 Bibliografía ______________________________________________________________________ 18

DETONADORES ELECTRÓNICOS

Introducción La tronadura, como primera etapa del proceso de conminución de la roca, tiene como misión el pre-acondicionamiento o preparación de ésta para su posterior tratamiento, con el fin de obtener un producto podamos comercializar ahorrando lo mayor posible en costos. Por lo tanto deseamos transferir la energía del explosivo en la forma más eficiente para iniciar este proceso, enfocado a que las etapas siguientes se vean favorecidas. Una de las tecnologías que cada día adquiere más relevancia y mayor presencia, respecto a lo postulado anteriormente, lo constituyen los detonadores electrónicos, especialmente por las presiones de diversa índole que enfrenta la industria minera. Y si bien el uso de estos sistemas implica un mayor costo y un cuidado especial, su inversión genera beneficios. En este documento se analizaran los detonadores electrónicos, ya que su implementación da un éxito creciente en la transformación de la fragmentación de roca, ya que lo básico de la minería de hoy, es reducir el consumo de energía, teniendo dos vías para lograrlo, las cuales son; mejorar la productividad del equipo de minería mediante el mejoramiento de la facilidad de excavación, facilitando el proceso de chancado, la trituración, y el ritmo de producción de un tonelaje determinado (conminución) y reducir el uso de explosivo sin comprometer las operaciones aguas abajo. Además , es vital controlar el daño posterior, puesto que es muy costoso remediar la roca dañada y afecta no sólo la seguridad sino también la relación estéril/ mineral, la que a su vez tiene grandes consecuencias de viabilidad. Siendo un requisito claro mejorar el control sobre las operaciones de tronadura a un costo razonable

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Detonadores Electrónicos Gino Paredes Sánchez


Voladura eléctrica convencional Para voladura, los detonadores eléctricos se conectan entre sí formando un circuito que se une a la fuente de energía, mediante los cables de la línea de tiro. Respecto al circuito de encendido, se puede efectuar de dos formas, siendo estas las siguientes: - En serie

Es el más común para el disparo, en este sistema toda la corriente de encendido fluye directamente a todos los detonadores en un solo sentido.

Amp min de activación • En serie -

corriente directa • 1,5 A.

Amp min de activación • En

serie corriente alterna • 3,0 A.

Para muchos casos el límite conservador es de un máximo de 50 detonadores con alambres de 24’ (7,30 m) por disparo. Siendo el más simple y sencillo de ensamblar.

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- En paralelo

Este circuito es muy común su implementación en voladuras subterráneas. En este circuito cada detonador proporciona caminos alternos para el paso de la corriente. Se usan dos líneas de alimentación separadas (del positivo y negativo) a cada una de las cuales se empata los alambres de cada detonador formando puentes. También es recomendado para voladura en zonas con agua, para evitar fallas por fugas de corriente.

Amp min de activación • En serie -

corriente directa • 1,0 A.

Amp min de activación • En

serie corriente alterna • 1,0 A.

Estos amperajes mínimos son para cada detonador.

- En serie-paralelo

Este circuito es generalmente empleado cuando el disparo excede los 40 detonadores con alambres de 20’ (6 m), siendo demasiados para un simple circuito en serie. Es aplicado en grandes voladuras y en voladuras múltiples, especialmente de producción en minería. Las recomendaciones sobre flujo de corriente son similares a las utilizadas para circuitos en serie.

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Voladura eléctrica secuencial En este caso se realiza el empleo de microretardos, permitiendo que los tiros actúen en forma de secuencia muy rápida, colaborando entre sí, lo que contribuye a reducir la vibración y los efectos de proyección a distancia. Para finalmente con la misma cantidad de explosivos, conseguir una mayor trituración de la roca y disminución de los casos de fallas. - Disparo con microretardos convencionales

- Caso de conexión simple: se utiliza explosores convencionales.

Periodo de retardo fijo. • Esta establecido en cada detonador.

10 a 40 series de intervalos de retardamiento. • 10 a 40 series de intervalos de retardamiento.

Capacidad de implemetacion • Todo tipo de Voladura.

Consumo adicional de alambre de conexión • Ningún consumo

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- Disparo con microretardador

Variacion de tiempos de retardo • Según criterio.

Encendido con retardo • Usando detonadores instantaneos (bajo costo).

Precisión en tiempos de intervalo • 40 posibilidades de escalonamiento.

Capacidad de implementación • No en todo caso. Determinacion por asesoría.

Consumo adicional de alambre de conexión • Si, en adicionales.

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Desventajas de los detonadores erétricos Uno de los mayores inconvenientes es que los detonadores en mayor o menor grado están sujetos a disparo accidental o prematuro, si entran en contacto con corrientes eléctricas ajenas a la del impulso de encendido, o a que parte del disparo quede sin salir por pérdida de energía de encendido debido a fugas de corriente. Éstas corrientes eléctricas que son ajenas al impulso, están calificadas de la siguiente forma:

Corrientes galvánicas Corrientes directas

• Llamadas erraticas o stay currents. • Son flujos de energia formada alrededor de

conductores aisaldos.

• Corrientes que pueden ponerse casualmente en

contacto con el alambrado del circuito. • Causada por mala aislación, falla de empalme.

Cargas electrostáticas

• Cargas estáticas que se generan por acción

Cargas atmosféricas pasivas

• Formadas por acumulación y saturación de

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continua de contacto y separación de dos medios o materiales.

electricidad en el medio ambiente. • Generalmente despues de tormentas.



Ejemplos de riesgos eléctricos

Corrientes galvánicas • Líneas de riel. • Tuberías metálicas • Agua. • Vetas de mineral.

Corrientes directas • Red de alumbrado. • Líneas de alta

tensión. • Motores. • Locomotoras eléctrica. • Vehículos.

Cargas electrostáticas • Fricción de la ropa

con el cuerpo de las personas. • Polvo o nieve movidos. • Fuerte viento. • Frotamiento de aire • comprimido en los ductos plásticos de ventilación. -

- Fugas de corriente

Pueden ocurrir en tres sectores distinguibles, los cuales son: • Explosor inoperante, débil, deteriorado o

Fuente de impulso Alambrado

inadecuado. • Mal manejo del explosor. • Disparar simultáneamente más detonadores que su capacidad. • Malas conexiones. • Mala aislación.

• Defectos de fabricación, • Deterioro durante el transporte,

Detonadores

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almacenajes, manipuleo • preparación del cebo. • Al utilizar detonadores de diferentes características eléctricas en un mismo disparo.



Componentes principales de un detonador Los componentes principales de un detonador electrónico se pueden apreciar de una forma mas didáctica en la siguiente imagen, en la cual se indican con un numero entero los componentes. Se distingue un circuito integrado o microchip (4), que constituye el corazón del detonador

Un condensador para almacenar energías (5)

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Un circuito de seguridad (6) conectados a los hilos que sirven de protección frente a diversas formas de sobrecargas eléctricas. El propio microchip posee circuitos de seguridad internos. La otra unidad es un detonador eléctrico instantáneo ya explicado en la sección “Sistema Eléctrico”

La gota inflamadora (3) para la iniciación

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Carga primaria (2) está especialmente diseñada para proporcionar un tiempo de iniciación pequeño con la mínima dispersión.

Carga Base (1)

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Detonador electrónico

1. Carga base (PENT). 2 Carga primaria. 3 Ampolla pirotécnica con resistencia. 4 Circuito integrado (chip) 5 Condensador. 6 Circuito de protección sobre voltaje. 7 Tapón antiestático. 8 Cables eléctricos.

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Características de los detonadores electrónicos

Depende del aparato de programacion y del mando Protegidos a minimos excesos de carga

Baja tensión de operación

Caracteristicas de los detonadores electricos Tiene circuitos

de seguridad (cortacorriente s)

No pueden explotar sin código de activación

Tienen baja sencibilidad

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Ventajas de los detonadores electrónicos

Mejor y mayor control

• La vibración, producción de chancado,

estabilidad de la pared vertical y la eficiencia operativa.

Fácil capacitación y uso

• Fácil programación. • Optimización de tiempos de usuarios. • Proceso de conexión más rapido.

Seguridad

• Protegidos por contraseña. • Programacion automatica. • Solicitud de contraseña para detonar.

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Detonadores electrónicos en el mercado de hoy en día - MAXAM

RIOTRONIC DT. Un detonador electrónico de última generación, que permite de forma sencilla al usuario, cargar y programar una voladura, proporcionando precisión y control y reduciendo los niveles de vibración que puedan afectar a las estructuras colindantes. Un producto que cumple con los más exigentes estándares de calidad y seguridad y ofrece prestaciones muy beneficiosas disminuyendo potencialmente los costes de explotación.

RIOTRONIC DT está provisto de un hardware, software, cajas de voladuras y unidades de control resistentes y de fácil manejo. Según destaca Leonard Smith, Director de Marketing de MAXAM Civil Explosives, el principal valor de este producto radica en su diseño y funcionalidad. “Un diseño superior que garantiza la fiabilidad de la programación y funcionalidad, y, consecuentemente, la ejecución de voladuras de forma precisa

y

segura."

En las operaciones a cielo abierto, el sistema da respuesta a voladuras de grandes dimensiones con numerosos barrenos. Esto, junto con la posibilidad de una iniciación remota, permite secuenciar la voladura, aumentando así las posibilidades de conseguir el movimiento y fragmentación de la roca deseada.

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En el caso de las canteras, el sistema RIOTRONIC DT proporciona un mayor control de la vibración y una fragmentación mejorada. Éstos suelen ser, en la mayor parte de los casos, los resultados más esperados por los usuarios de este tipo de detonadores electrónicos. En lo que se refiere a proyectos de construcción, las ventajas que aporta este sistema de iniciación son similares. - DYNO NOBEL

El detonador ELECTRIC SUPER SEISMIC tiene la mayor potencia, resistencia al impacto y precisión que todos los detonadores de Dyno Nobel. Ahora fabricado con un casquillo de cobre, el detonador ELECTRIC SUPER SEISMIC ofrece una mayor resistencia a la corrosión en los ambientes sísmicos más severos. Las pruebas muestran que el detonador ELECTRIC SUPER SEISMIC con casquillo de cobre también mejora su potencia e incrementa la resistencia al impacto. El detonador ELECTRIC SUPER SEISMIC es ideal para el trabajo en exploraciones geofísicas, porque se dispara con un retardo mínimo entre la aplicación apropiada de corriente/amperios y la detonación. Diseñado para su seguridad Varios dispositivos anti-estático minimizan el riesgo de detonaciones accidentales. La confiabilidad y el desempeño son el corazón del detonador ELECTRIC SUPER

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SEISMIC. Los controles estadísticos de proceso y de los componentes internos aseguran que todos y cada uno de los detonadores cumplan con los rigurosos estándares de la IAGC en la industria sísmica. Gran Potencia Los detonadores ELECTRIC SUPER SEISMIC pueden lograr un tiro exitoso especialmente cuando la detonación se realiza a bajas temperaturas, condiciones de alta presión hidrostática o en ambientes sísmicos, una vez que tienen la mayor potencia de la industria.

- ORICA El Osd™ es un detonador eléctrico

de alta resistencia, diseñado para ser usado en entornos difíciles que son comunes en la exploración geofísica.

La potencia del Osd™, garantiza con certeza la iniciación de un explosivo sensible a un detonador, como se ha demostrado incluso en bajas temperaturas, alta presión hidrostática y condiciones de gran humedad experimentadas en la exploración geofísica. El detonador está diseñado para alta precisión y exactitud, para garantizar la iniciación en forma instantánea y disparar dentro del tiempo requerido por mayoría de los sistemas de adquisición de datos sísmicos.

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Conclusión Se puede afirmar que la adopción en una empresa minera o en una operación de tronadura de sistemas electrónicos, desempeña un papel importante, mejorando la capacidad de monitoreo y control sobre las operaciones, posibilitando un mayor rendimiento técnico y mejor generación de informes y análisis, respecto a la operación realizada. Además, al proporcionar control electrónico y retroalimentación de desempeño al equipo de operación, se puede mejorar enormemente la eficiencia y los costos de operación, como por ejemplo, la tecnología GPS que hoy en día está revolucionando el despliegue de equipos en minería, permitiendo que se mantengan cualidades de piso hasta ahora raras en las operaciones de excavación por bancos, al indicar a las perforadoras y excavadoras la profundidad de perforación y excavación. Los sistemas de monitoreo de motor extienden la vida y reducen el mantenimiento, y las plantas de procesamiento funcionan más eficientemente. El rol particular de los sistemas de detonador electrónicos de cerrar el ciclo con estas tecnologías es crucial en la minería de hoy en día.

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Bibliografía Manual de tronadura ENAEX Manual de voladura EXSA Clases de sistemas de iniciación Catalogo de Orica Catalogo de Dyno nobel Catalogo de MAXAM Manual de tronadura Konya

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Detonadores Electrónicos Gino Paredes

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