Humos por voladura: Controles para minimizar el riesgo.
Romel Villanueva
COLORACION EN LOS HUMOS H UMOS DE DETONACIÓN
Los humos negros, indican la presencia de carbono “C”, normalmente es resultado de la combustión incompleta del Diesel, por falta de Oxigeno. El CO2, que en condiciones normales es estable e incoloro, podría descomponerse en un medio altamente energético. energético.
Los tonos rojizos y pardos, indican la presencia de di-oxido de nitrógeno. El NO 2 se produce instantes después de la detonación cuando el gas producto NO entra en contacto con el oxigeno de la atmosfera.
Los tonos grises a blanco provienen del vapor de agua H2O concentrado.
QUIMICA DE LA DETONACIÓN BALANCEADA
Elementos que intervienen:
Combustibles:
Gases producidos:
Carbono (C) Hidrogeno (H) Oxígeno (O) Nitrógeno (N)
Carbono, Nitrógeno,
Nitrógeno (Incoloro) CO2 (Incoloro) H2O (Blanco)
Oxidante: Oxigeno
Recordemos que la ecuación esta balanceada cuando hay oxigeno suficiente y necesario para la reacción completa del combustible
DETONACION CON DEFICIENCIA DE OXIGENO Cuando la mezcla explosiva es rica en combustible como el diesel (fuel), este por ser un reductor conduce a una disminución del oxigeno (Henley, K, 2010) presente durante la detonación.
Productos de la detonación con poco oxígeno: - Monóxido de carbono (CO) Incoloro - Agua (H2O) Blanco - Nitrógeno (N2 ) Incoloro Se puede ver que en estas condiciones se produce la menor cantidad de gas nitrógeno. Sin embargo, si hay diesel en abundancia puede quedar mucho sin reaccionar completamente.
DETONACION CON EXCESO DE OXIGENO Cuando el explosivo es rico en oxigeno, parte del oxido extra reacciona con el nitrógeno formando oxido de nitrogeno NO, el cual luego de la detonación, con el oxigeno ambiental forma NO2.
Productos de la detonación con oxígeno en exceso: - Bióxido de carbono (CO2) Incoloro - Oxido de nitrógeno (NO) Incoloro - Agua (H2O) Blanco/Gris - Nitrógeno (N2 ) Incoloro
Entonces, ¿ Cuando se producen los gases de color pardo-anaranjado ?
Cuando el óxido nítrico se oxida aun mas, al entrar en contacto con el oxigeno ambiental, rápidamente forma óxidos nitrosos que tienen tonos de color rojo-pardo.
BALANCE DE OXIGENO (B.O.) (Hoja de cálculo)
B.O. DEL NITRATO DE AMONIO (Aplicando la hoja de cálculo)
B.O. DE ALGUNOS EXPLOSIVOS Y AGENTES DE VOLADURA COMUNES
B.O. DE LA EMULSION EXPLOSIVA
B.O. DE MEZCLAS EXPLOSIVAS
B.O. DE MEZCLAS EXPLOSIVAS B.O. DEL ANFO PESADO 0
-1.5
) % ( . O . B
-3
-4.5
-6 ANFO
AP 28
AP 37
AP 46
AP 55
AP 64
AP 73
AP 82
B.O. CORREGIDO POR % DE PETROLEO
B.O. con reducción del % Petroleo 0
-1.25
-2.5
-3.75
-5 ANFO
AP 28
AP 37
AP 46
AP 55
AP 64
AP 73
AP 82
MEZCLAS EMULSION/NITRATO AMONIO/FUEL
Independientemente del balance de oxigeno de la mezcla ! Las mezclas de Anfo pesado, tienen mayor probabilidad de producir gases NOx que la emulsion pura. Debido a las diferentes velocidad de reacción entre la emulsión y losprillsde nitrato de amonio, menor confinamiento y menor temperatura de reacción.
INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE DIESEL Mezclas explosivas con poco fuel incrementan la producción de NOX, por otro lado un exceso de fuel reduce la producción de NOx, pero podria generar humos negros. (Recorte del paper en ingles)
Recordemos que si hay poco diesel para “quemar” entonces el oxigeno pasara al oxidar el nitrógeno, dando NOx. Si hay mucho diesel, el oxigeno no alcanzara para “quemar bien” todo el hidrocarburo, dando C.
CONDICIONES DEL TERRENO:
Independientemente del balance de oxigeno de la mezcla ! !Si
los gases se reportan en ciertas zonas de la mina, quizá es porque hay alguna interacción entre el explosivo y los materiales de roca o litología de un sitio en particular. !Los estratos de arcilla en contacto con el agua puede producir un hinchamiento paulatino de las caras internas del taladro, lo cual puede producir un aumento de presión estática, que afecta la densidad puntual del explosivo. !Los terrenos deslenables o poco consolidados reducen el confinamiento necesario para la detonacion, que puede ser incompleta.
MEDICION DE LA DENSIDAD Y COMPRESIBILIDAD DEL EXPLOSIVO DENTRO DEL TALADRO
Sensores de densidad dentro del taladro, que miden todo el tiempo hasta el momento de la detonación.
DIFERENCIAS DE PRESION ENTRE LOS SENSORES DE LA PARTE SUPERIOR E INFERIOR DEL TALADRO
PRUEBAS DE COMPRESIBILIDAD PARA DETERMINAR EL FC PARA CADA MEZCLA EXPLOSIVA
INFLENCIA DEL AGUA:
LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD MOVIL EN MINA
LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD MOVIL EN MINA
MATRIZ DE RIESGO DE PRODUCCION DE HUMOS
