EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA Ing. Pedro Jesus Correa Daza Esp. Gestión Integrada QHSE
Actividad Minera Fases: 1. Prospección 2. Exploración
3. Desarrollo 4. Preparación 5. Explotación
6. Procesamiento 7. Comercialización
Ciclo de Trabajo - Perforación
Desarrollos y Preparaciones
- Voladura
(frentes)
- Acarreo - Transporte
- Perforación
- Voladura Explotación (tajos)
- Extraccion - Relleno
Perforación
• La perforación se basa en principios mecánicos de percusión y rotación , cuyos efectos de golpe y fricción trituran la roca
Partes de un taladro Taco inerte
Espaciadores inertes
Cebo
Línea de transmisión
Sección del taladro:
Accesorios de Perforación - Barrenas 2’, 4’ 6’ 8’ - Barreta - Saca barrenos - Cucharilla
- Tacador de madera
EQUIPOS DE PERFORACIÓN
Actualmente se emplean tres tipos de máquinas perforadoras: 1. Manuales (25 a 50 mm de diámetro), para trabajo horizontal o al piso (jack leg) o para huecos verticales al techo (stopers).
2. Mecanizadas De percusión y de roto percusión.
Ejemplo los wagondrill, track drill y jumbos neumáticos o hidráulicos, que emplean barrenos acoplables con brocas intercambiables
3. Mecanizadas rotatorias Generalmente de grandes dimensiones para uso en tajos abiertos.
DISEÑO DE UNA MALLA Los trabajos perforación depende de un diseño de malla adecuado:
Voladura • Segunda operacion unitaria, cuyo objetivo es romper la roca de manera eficiente originando una alta concentración de energía que produce dos efectos dinámicos: fragmentación y desplazamiento
Tipos de voladura 1. Voladura Primaria 2. Voladura Secundarias
FACTORES IMPORTANTES EN LAS VOLADURAS 1
2
Romper la roca de Manera eficiente y Económica , y producir un material fácil de Limpiar, transportar, almacenar y procesar
El Macizo Rocoso que queda debera dañarse lo menos posible para reducir al minimo el rerfuerzo y soporte de roca
Propiedades de los explosivos Potencia y Energía. La potencia ya que define la energía disponible para producir efectos mecánicos. Velocidad de Detonación. (VOD) Es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo y, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía.
Propiedades de los explosivos Densidad. Es el peso del explosivo por unidad de volumen, se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cc). El ANFO tiene densidad Aprox. de 0,85 g/cc. Presión de Detonación. Es la presión producida en la zona de reacción y es función de la densidad y de la onda de detonación cuando se propaga a través de la columna de explosivo. Los explosivos comerciales varían de 500 a 1500 Mpa.
Propiedades de los explosivos Potencia o Fuerza. La fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar el medio confinante, es la cantidad de energía liberada por la explosión. PESO POTENCIA ABSOLUTOS (AWS): Energía calórica máxima del explosivo basada en sus ingredientes; energía por unidad de peso expresada en joules por gramo, para el ANFO es 3.730 j/g (cuando la mezcla es 94% AN y 6% FO). POTENCIA A GRANEL ABSOLUTA (ABS): Energía por unidad de volumen expresada en joules por centímetro cúbico (j/cc). Es igual al AWS multiplicada por su densidad, para el ANFO es 3.730 X ,85 ó 3.170 j/cc. POTENCIA A GRANEL RELATIVA (RBS): Es la potencia de un explosivo a granel comparada con el ANFO. Es igual a su ABS dividida por el ABS del ANFO.
Criterios de selección de explosivos VOLUMEN DE ROCA A VOLAR. En las obras de mayor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar a aconsejar su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada, se reducen los costos de mano de obra y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.
PRESENCIA DE AGUA. Si esto no es posible se debe utilizar explosivos gelatinosos e Indugeles y si el diámetro de perforación lo permite utilizar el Indugel AV800
Variables Controlables de las Voladuras Las variables que son controlables en el cálculo y diseño de las voladuras las clasificamos en tres grupos: Químico - Físicas o del explosivo (Tipos de explosivo, potencia, energía, sistemas de cebado, etc.) Geométricas o de diseño (Diámetro, Longitud de carga, piedra , espaciamiento, etc.)
De tiempo (Tiempos de retardo y secuencia de iniciación)
TRABAJO DE EQUIPO Evaluación Del Sitio Refinar el del diseño
Diseño
Evaluación del resultado Evacuación del material Registro de Voladura
Preparación Del terreno Demarcación del área Por perforar Perforación
Carga de los Barrenos
EXPLOSIVOS MINERIA
UTILIZADOS
EN
Indugel Plus AP Sismigel Plus Indugel AV 800 ANFO Pentofex Mecha de Seguridad Cordón Detonante Emulind-s Emulind-m Nonel y Excel Emulsión Detonador Común No 8 y Detonador Eléctrico Importados
EXPLOSIVOS MINERIA
UTILIZADOS
Explosivo: material que al exponerse a una determinada fuente de energía presenta una reacción química desarrollada rápidamente con elevada producción de gases y altas temperaturas Principales efectos: Fragmentación
Desplazamiento Ruido Vibración
EN
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Mecha de seguridad: Núcleo de pólvora negra rodeado de papel con varias capas de hilo de algodón-Brea PVC que garantizan impermeabilidad, flexibilidad y resistencia ala abrasión. Densidaddecarga:5,25±0,75g/m Tiempodecombustion:130±10%s/m Alcancedelallama:40mm
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA IndugelPLUSAP: Explosivo tipo hidrogel aluminizado con sustancias gelificantes que evitan la segregación de oxidantes y/o combustibles. No recomendado para minerías subterránea con polvo de carbón o gas grisú. Densidad:1,21±0,06g/cc VOD:4500±500m/s ABS:1,085cal/cc AWS:904cal/g RBS:1,43 26x250mm 32x250mm 38x250mm 44x250mm
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Indugelprecorte: Densidad:1,05±0,05g/cc VOD:3700±200m/s ABS:949cal/cc AWS:904cal/g RBS:1,25 Sismigel: Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con PETN. Densidad:1,21±0,02g/cc VOD:5500±500m/s ABS:1,006cal/cc AWS:838cal/g RBS:1,33
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Pentofex: Multiplicador conformado con altos explosivos para obtener alta presión detonación dada su alta velocidad de detonación. Densidad:1,6±0,1g/cc VOD:6700±200m/s Presión de detonación:180kbar Presentación:80-337,5–450g
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Pentofex: Facilidad de uso: 80g Empleado para iniciación en barrenos de diámetro pequeño en operaciones subterráneas. Ø>22mm 337,5g Empleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm 450g Empleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm Doble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Cordón detonante: Núcleo de alto explosivo recubierto con fibras sintéticas con exterior plástico de PVC. VOD:7000±300m/s Resistencia a la tracción:70kgf Densidad de carga:3,6,12,38g/m
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Método de iniciación: Iniciación de columna con cordón detonante
Iniciación con NONEL
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
Cordón detonante: 1.Unión de tramos
2.Unión a troncal
3.Conexión a detonador
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA
No eléctricos: Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior con uno de polysurlin interno con carga de HMX+ polvo de aluminio que lleva una señal o pequeña onda de detonación para conformar un mecanismo de iniciación. Densidad de carga:0,016±0,005g/m Velocidad de señal:2000±200m/s Resistencia a la tension:30kgf Resistencia a la elongación:300máx.
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA No eléctricos: Tubo de choque
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA No eléctricos:
Handidet
LINEA DE TIRO
Exel connectadet
Exel ms
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Agentes de voladura: Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador común No 8 Menor sensibilidad a fuentes de energía
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA ANFO: Nitrato de amonio AN + Fuel Oil No2. Presenta baja resistencia a la humedad además de elevada producción de gases. Densidad:0,85±0,05g/cc VOD:3000±300m/s %ACPM:6±0,5 ABS:757cal/cc AWS:890cal/g RBS:1 Volumen de gases:1,044l/kg
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Densidad ANFO – Densidad prill:
Tamaño de poro: Grande Densidad: Alta Absorción ACPM: Max 6 % Retención ACPM: 3 % Sensibilidad: Baja VOD: Baja
Tamaño de poro: Pequeño Densidad: Baja Absorción ACPM: 6 -9 % Retención ACPM: 6 -9 % Sensibilidad: Alta VOD: Alta
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA %ACPM–Volumen CO:
-%ACPM -Humos negros
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA %ACPM–Volumen NOx:
-%ACPM -Humos naranja, amarillos ó rojizos -Oxidación secundaria NO
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA %ACPM–Envejecimiento por inmersión:
Porosidad de la roca relacionada a segregación de material por las paredes del barreno. -Permeabilidad de Fuel Oil No2 -Contaminación con agua–solubilidad AN–Filtración solución AN
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Indugel AV-800:
Densidad: 1,20 ± 0,03 g/cc VOD: 4000 ± 200m/s ABS: 1080 cal/cc AWS: 900 cal/g 65 x 520 mm 75 x 450 mm 85 x 460 mm 127 x 420 m
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Emulsiones: Formulado con nitrato de amonio principalmente. Se presentan como un material viscoso que logra su resistencia a la humedad incorporando el uso de emulsificantes. Emulind B,Emulind S (Carbones del Cerrejón,Drummond). Sensibilizada con microbalones
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Emulind B-Tunelería: Densidad:1,15±0,02g/cc VOD:5300±300m/s ABS:796cal/cc AWS:692cal/g RBS:1,05 Viscosidad20ºC:300000cp Emulind S: Densidad:1,25±0,01g/cc VOD:5500±300m/s ABS:928cal/cc AWS:736cal/g RBS:1,23 Viscosidad20ºC:22000-32000cp
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Heavy ANFO: Conformado por mezclas de mulsión/ANFO. Concentración de ANFO mayor al 50%. Ej.Drummond 50/50 Blend: Conformado por mezclas de emulsión/ANFO. Concentración de emulsión mayoral 50%. Ej.70/30 Carbones del Cerrejón LMTD Carbones Colombianos del Cerrejón Carbones de La Jagua Calenturitas Entre otras.
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA Procedimiento en caso defalla: Suspenda la operación Retenga el elemento Informe al supervisor de voladura Informe al representante de INDUMIL
