Tiros Quedados Causas, Prevención y Acciones Correctivas
Introducción: Definiciones •
Existen una serie de definiciones para describir la condición de Tiro Quedado; típicamente muy similares – “Explosives and Rock Blasting” (Atlas Powder) describe el evento como “la falta de detonar de una carga explosiva en el momento correcto” – IME SLP #17 define un Tiro Quedado como “una voladura o barreno determinado que no detona según se planificó. Además incluye el concepto de materiales explosivos que no detona cuando esté correctamente iniciada” – Otra fuente dice “un Tiro Quedado puede considerarse como cualquier carga explosiva que no detona cuando esté correctamente iniciada”
•
Todas las referencias concuerdan en que un Tiro Quedado es un accidente potencial, un evento de extrema peligrosidad, y que la mejor forma de liderar con un Tiro Quedado es prevenirlo
Introducción: Definiciones •
Existen algunos casos, sutilmente distintos que ameritan consideración –
Hangfire Una detonación muy tardía, que puede ocurrir por varias razones Iniciación con mecha de seguridad (mecha lenta) tiene mayor probabilidad de ser un factor común. Deflagración lenta de explosivos es otra posibilidad (relacionado a veces con la composición)
–
Detonación anticipada, no planificada Como sugiere la frase, una carga que detona antes del momento esperado y sin una razón aparente por haberlo hecho – sin que ha habido una señal clara e intencional de iniciación • Evento durante verificación – Escondida, 2003(?) • Martin Marrietta cantera – USA, 2006 “Snap, Slap, Shoot” – estudios acabados han demostrado un mecanísmo (reproducible) que provoca la iniciación de tubo de choque
•
Según SLP #17 todos los anteriores son semejantes a Tiros Quedados (cargas que no se detonan en el momento correcto o planificado)
Introducción: Investigación • Todos los autores y especialistas concuerden en un elemento clave cuando se trata de la investigación de Tiros Quedados • El resultado óptimo se consigue a través de: – Objetividad – Metodología lógica y abierta – Evitando preconcepciones respecto a la causa o causas (cada Tiro Quedado es un caso nuevo y potencialmente distinto) – Contar con la más completa documentación de la voladura y sus actividades de preparación • ¿qué ocurrió? • ¿dónde ocurrió? • ¿en qué momento ocurrió?
– Manteniendo el enfoque en prevenir eventos futuros (prevención vs. culpabilidad)
Reconociendo Tiros Quedados • Observación directa y visual durante el desarrollo de la voladura •
Filmación por video
• Observación de la presencia de cordón detonante sin detonador, tubo de choque no iniciado, etc. en la pila volada • Presencia de explosivo no detonado en la pila volada • Superficies de banco pos-voladura excesivamente plana o sin desplazamiento (voladura SAAB) • Descubrimiento de repente durante el proceso de excavación de la pila
Tiros Quedados: Causas Potenciales •
Las causas detalladas de Tiros Quedados (y las metodologías utilizadas para analizarlos) varían según: –
El ambiente en el cual se realiza la voladura (subterránea, cielo abierto, construcción)
–
El tipo de sistema de iniciación utilizado (mecha, eléctrico/electrónico, tubo de choque)
–
Hasta cierto punto, el tipo de explosivo usado
•
Debido a las multiples, variadas causas de Tiros Quedados, es difícil ofrecer un solo procedimiento para tratarlos
•
Más sábio es tener y usar una metodología clara para investigar y remediar el problema
Tiros Quedados: Causas Potenciales • Causas relacionadas con el diseño de la voladura – Selección de retardos – provocación de cortes – Selección de productos, según condiciones ambientales • Subestimación de la presencia de agua • Cebado insuficiente – sensibilidad del explosivo • Sensibilidad a la presencia de un gap
Tiros Quedados: Causas Potenciales • Causas relacionadas con ejecución (prácticas de implementación) – Errores en carguío • Daño a tubos, cordón o cables durante el proceso de taquear • Separación (desalojo) entre detonador y booster o booster y toda la carga explosiva
– Errores de conexión • Falta de conexión • Conexión en el punto equivocado • Conexiones inadecuadas con conectores de superficie • Prácticas inadecuadas de amarre con cordón (ángulos agudos)
– Fugas de corriente o cálculos incorrectos de la resistencia del circuito de fuego
Tiros Quedados: Causas Potenciales •
Causas durante la voladura –
Fugas de corriente (nuevamente)
–
Daño provocado a una línea por rocas en vuelo (la misma voladura u otra adyacente, previamente quemada)
–
Cortes provocados por desplazamiento de estructuras geológicas
–
Temas de presión dinámica •
Sistemas de iniciación
• Explosivos
–
Eventos dañinos durante la voladura •
Esquirlas
•
“Latigazos” por exceso de tensión en cordón
• “Apagones” de cordón o mecha
Prevención de Tiros Quedados •
Igual que con enfermedades y la salud – mejor prevenir que lamentar
•
Atención con los detalles en planeamiento y ejecución del diseño – la base para evitar Tiros Quedados
•
–
Selección del producto
–
Diseño
–
Prácticas de implementación en terreno
Documentación completa y precisa del diseño y su implementación –
Ayuda a enfocar atención en el proceso (tanto diseño como ejecución)
–
La documentación será esencial en el caso que hubiera un Tiro Quedado que requiere ser eliminado
Prevención de Tiros Quedados • Selección de producto – Elegir los productos según las condiciones físicas y las causas potenciales de Tiros Quedados que pueden haber presente – Accesorios • Material de taco filudo/abrasivo, riesgo de colapso del barreno –
Tubo de choque o cables reforzados
• Selección adecuada de potencia de detonadores de superficie para evitar esquirlas, pero sin descuidar las necesidades de iniciación/propagación del tubo (o cordón) • Selección adecuada de características de cordón y retardos de superficie además del diseño del conector • Contemplar la opción de cápsulas reforzadas en el caso de condiciones extremas de presión transientes
Prevención de Tiros Quedados • Selección de productos – Elegir los productos según las condiciones físicas y las causas potenciales de Tiros Quedados que pueden haber presente – Explosivos • La presencia de la duda utilizar cargas explosivas de fondo resistentes al agua • Considerar el riesgo de exposición a condiciones de desensibilización dinámica y elegir el producto correspondiente • Cuadrar características físicas de detonador y booser – Largo de la capsula – Calidad de “crimp” entre tubo o cable y la capsula
• Calidad de booster
Prevención de Tiros Quedados • Temas de diseño – Analizar todas las alternativas para secuencia de salida, enfocando en; • Potencial para generar cortes • Evitar cortes inducidos por desplazamiento en estructuras geológicas – Consideración de necesidades de tiempo – Utilizar cebado múltiple en caso de sufrir separación de carga – Consideración de la mejor dirección de iniciación respecto a la orientación de estructuras dominantes
Prevención de Tiros Quedados • Prácticas de Implementación – Una de las causas más comunes de Tiros Quedados; falta de cumplir con el diseño y falta de verificar y re-verificar • Revisar TODOS los barrenos – profundidad, presencia de agua, cavidades • Asegurarse que ninguna conexión eléctrica esté expuesta a agua o emulsión • Asegurarse que todos los tubos de choque estén en óptimas condiciones (sin cortes, etc.) y que todos los sellos estén intactos • Asegurar todas las conexiones de superficie y luego verificar nuevamente (utilizando otra persona) • Asegurar que todos los barrenos estén conectados, en la secuencia correcta y que el punto de iniciación concuerda con el diseño
Prevención de Tiros Quedados • Prácticas de implementación – Una de las causas más comunes de Tiros Quedados; falta de cumplir con el diseño y falta de verificar y re-verificar • Revisar todas las uniones y nudos entre cordón detonante • Asegurarse que ninguna extremidad de cordón detonante esté en agua – al ser necesario considerar el uso de cinta aislante para sellar y/o amarrar las líneas en el aire con estacas (más común en obras subterráneas) • Revisar el sitio para descartar el riesgo de sufrir cortes en las líneas de iniciación a raíz de rocas en vuelo o “rodados”, producto de voladuras previas • Verificar la condición física de mecha lenta y asegurar que sellos estén limpios y completos (tubo de choque) – Controlar la calidad de accesorios, particularmente el tiempo de propagación del fuego de mecha
Prevención de Tiros Quedados • Prácticas de implementación – Una de las causas más comunes de Tiros Quedados; falta de cumplir con el diseño y falta de verificar y re-verificar • Considerar tapar (cuidadosamente) los conectores de superficie con detritus o taco para reducir el riesgo de cortes por esquirlas • Asegurarse que no hay excesiva tensión en las líneas de superficie de cordón detonante – de tal forma que las conectores de superficie no estén expuestos a “latigazos” • Asegurarse que las “colas” de cordón detonante no pueden moverse en forma descontrolada, haciendo contacto con otras líneas (cordón o tubo) en delante de la frente de iniciación, así cortando la secuencia de detonación de la voladura • Verificar, re-verificar y luego, verificar nuevamente
No obstante . . .
A pesar de todo
acontece …
Y por ende …
Manejo de Tiros Quedados: Primeras Medidas • Al acontecer un Tiro Quedado, existen dos posibilidades (asumiendo que no se trata de una detonación no-planificada o espontánea) – Detonación parcial de la voladura – Ninguna detonación
• Las acciones a tomar varían según cual de los casos corresponde al evento • Examinemos cada caso por separado
Manejo de Tiros Quedados: Primeras Medidas •
Tanto para el caso de detonación parcial como para una falla completa de detonar, existen algunos elementos en común en el manejo de la situación –
Tiempo de espera (mecha/electrónicos/eléctricos – tubo de choque) (30min/30min/15min)
–
Mantener el sector aislado – tomando en cuenta las distancias de seguridad (evacuación)
–
La necesidad de contar con consejos expertos y coordinación capacitada (normalmente brindado por el Proveedor de Explosivos)
–
Exclusión de todo personal y equipos que no sean de absoluta necesidad para investigar y resolver el problema
–
Estrictamente cero contacto con los productos no-detonados (explosivos o accesorios) salvo por los profesionales calificados y responsables
Manejo de Tiros Quedados: Sin Detonación •
Lógicamente al no haber ocurrido detonación alguna se puede descontar la posibilidad de un aumento en riesgo de provocar rocas en vuelo (el macizo rocoso no ha sido perturbado)
•
Luego de esperar el tiempo de seguridad – examinar la línea de iniciación (eléctrica, mecha, tubo de choque, etc.) por fallas u otro daño. Si se encuentra, reemplazar la línea e intentar iniciar nuevamente
•
Si la falla ocurre nuevamente verificar condiciones del iniciador, en caso de sistemas electrónicos verificar condiciones de fuga de corriente, voltaje disponible, etc. (los sistemas electrónicos normalmente no muestran ambigüedad en este sentido)
•
Si la falla continua, eso sugiere la existencia de una falla dentro de una carga o barreno crítico
•
Esta(s) carga(s) debe(n) ser localizada(s) y examinada(s). Los siguientes pasos son comunes para el caso de sufrir una detonación parcial de la voladura
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial •
Posibles escenarios incluyen la no-detonación de una sola carga / barreno o la falla de una sección completa del volumen de la voladura
•
La no-detonación de una sección de la voladura puede ser a causa de una falla de realizar una conexión de superficie o un corte en el tubo o cordón detonante
•
Todos los tiempos de espera deben respetarse
•
La severidad de las consecuencias del evento depende de los resultados físicos o consecuencias de la voladura parcial. Preguntas a responder son: 1. ¿La detonación dejó parte del volumen no-volado cubierto en rocas? 2. ¿Tiene el volumen no-volado burden suficiente como para evitar incidencias de rocas en vuelo? 3. ¿Existe acceso seguro a las líneas de iniciación (mecha, tubo, cable, etc.) que conectan con las cargas no-detonadas?
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial • Caso: Volumen de la voladura no-iniciada se cubre con roca volada – Los registros del diseño de la barrenación se debe usar para localizar la boca de pozo de cada barreno (asumiendo que la implementación de barrenación sigue fielmente el diseño) – Se debe remover la roca volada desde encima del sector cargado y sin detonar o si no, se debe abandonar el sector – Extremo cuidado es requerido en este proceso – si la mina tiene acceso a sistemas de GPS de alta precisión sería un aporte importante en ubicar las cargas – Esta situación probablemente representa la consecuencia de Tiros Quedados de mayor peligrosidad
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial • Asumiendo que se puede descubrir los barrenos cubiertos y la sección de voladura sin detonarse cuenta con un burden razonable – Si se tiene acceso seguro a las líneas de iniciación para cada carga y estas están intactas y re-utilizables; – Se puede evacuar el área y volar los barrenos restantes – En este caso, a pesar de contar con un burden razonable, es aconsejable extender / aumentar la distancia de evacuación, agregando un margen de seguridad adicional La razón: posible pre-acondicionamiento del macizo rocoso, lo que puede facilitar aún más la proyección de fragmentos
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial •
Sección de voladura no-volada NO cuenta con burden razonable –
En el evento de que los barrenos quedando no cuentan con un burden suficiente pero sí existe acceso a las intactas líneas de iniciación, entonces:
–
Se debe remover parte o todo del explosivo en el barreno
–
Por ende es necesario remover el taco
–
Este proceso requiere de mucho cuidado y opciones incluyen; • • •
–
Aplicación de agua a alta presión (usar cañería no-ferrosa) Aplicación de aire a alta presión (usar cañería no-ferrosa) Extracción manual usando algún tipo de pala / cucharada de madera o cobre
Si este proceso resulta ser exitoso se procede a remover explosivo • •
ANFO (o productos semejantes) – lavar con agua Productos encartuchados – intentar remover con un gancho no-ferroso
–
Cuando suficiente carga ha sido removida para que la carga restante cuenta con burden suficiente, reconectar e iniciar (respetando las distancias de evacuación)
–
En casos extremos ha sido necesario traer y depositar cantidades de roca volada al frente de la cara del banco para aumentar el burden efectivo de la voladura
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial •
Sección de voladura no-volada NO cuenta con burden razonable –
Si no se puede remover el taco con un nivel de riesgo aceptable algunas compañías de explosivos recomiendan la siguiente práctica •
La posición del barreno debe ser ubicada con precisión
•
Refiriéndose a los registros de carguío se establece la configuración real de la carga (altura) dentro del barreno
•
Se perfora una cantidad de barrenos de pequeño diámetro alrededor del barreno cargado, a una profundidad levemente mayor de la extensión del taco, ningún barreno quedando a una distancia menor de 1.0m de la carga
•
Se coloca una carga liviana en cada barreno y se las inician para remover la roca en la zona del taco – exponiendo así la carga
–
Luego se trata la carga expuesta de la misma forma descrita anteriormente
–
Cabe señalar que NO es el propósito de las cargas livianas iniciar la carga principal (Tiro Quedado) sino solamente desplazar la roca alrededor de la columna del taco
Manejo de Tiros Quedados: Detonación Parcial •
Si la línea de iniciación dentro del barreno ha sufrido daño, existe un procedimiento alternativo propuesto por varias fuentes –
Nuevamente se debe ubicar cada carga precisamente, comunicando los detalles de las cargas reales (como fueron cargadas, no según diseño teórico) a los responsables por el manejo del Tiro Cargado
–
Se ubica (topográficamente) uno o más barrenos auxiliares, perforados a una distancia NO MENOR de 1.5m del barreno no-detonado, paralelo al barreno y llegando a la misma profundidad
–
Usando cargas reducidas se vuela cada barreno auxiliar (respetando la distancia de evacuación) la intención siendo desplazar la roca conteniendo la carga explosiva nodetonada, junto con dicha carga y sistema de iniciación
–
Luego de esta etapa se procede a ubicar y remover (con extrema precaución) todo elemento explosivo para destrucción posterior, siguiendo procesos seguros y autorizados
–
En todo momento esta actividad debe ser presenciada y supervisada por un experto en el manejo de explosivos, con el sector evacuado de todo personal ajeno del proceso y solamente con luz natural
–
Explosivos a granel pueden ser removidos, lavando la roca con agua; explosivos encartuchados, boosters y detonadores deben ser recuperados manualmente
Registros Precisos de Carguío •
Los procedimientos presentados destacan la importancia fundamental de mantener registros fidedignos y precisos del proceso de barrenación y carguío para cada voladura
•
Si no sabemos donde se encuentra el barreno, no sabemos cómo ubicar la carga si se encuentra tapada
•
Por ende corremos el riesgo grave de intersectar la carga durante perforación, con la potencial de provocar una tragedia
•
Cabe señalar, quizás obviamente, que el riesgo aumenta notablemente en el caso de que haya barrenos inclinados
Resumen • Prevention of misfires is the optimum response strategy • Discipline, care and attention to detail are essential in subsequent handling of these events should the occur • Each case must be duly analysed and investigated in a totally objective manner with the emphasis on prevention of the next potential case • The following, however, is not a valid method of misfire prevention and handling . . . .
Seamos seguros
¿Consultas?
Falla de Producto – Cordón Detonante
Cortes Debidos a Diseño Incorrecto de Secuencia de Salida
Efectos del Agua
Producto Encontrado en Pila Volada
Corte Por Estructura Geológica
?
Displacement @ 100 ms
0 ms
200 ms
Errores en Conexión
Registros Precisos del Diseño
Influencia de Estructuras
Verificando Fugas de Corriente
Combinación Burden – Carga
