RESUMEN
I.
INTRODUCCIÓN
Tanto la perforación como la voladura son una de las operaciones unitarias más importantes dentro de la actividad minera. Ambos han mostrado notables avances en el campo tecnológico y metodología de ejecución, sin embargo, los métodos y herramientas tradicionales siguen y seguirán siendo las alternativas clásicas y baratas utilizadas por el trabajador minero. El fulminante o cápsula detonadora es un casquillo metálico de diámetro y longitud variables, abierto en uno de sus extremos y cerrado por el otro, con una carga de fragante que sirve como iniciadora de otra carga altamente explosiva. Es un elemento de la voladura. (SENA, 2014). Según el número de los l os fulminantes, los fabricantes le asignan una numeración, en minería se utilizan los fulminantes de número 6, 7 y 8, siendo el más utilizado el número 6 por dar mayor seguridad en la iniciación de la carga explosiva.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Reconocer las características del fulminante común N°6.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Identificar la composición del fulminante común N°6. Realizar el ensamblaje del fulminante común N°6.
II. CONCEPTOS GENERALES 2.1.
DETONACIÓN
Es un proceso físico – químico caracterizado por su gran velocidad de reacción y por la formación de gran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura, que adquieren una gran fuerza expansiva (presión sobre él área circundante).
2.2.
DISPOSITIVOS DE INICIACION: NO ELÉCTRICOS
2.2.1. DETONADORES ESTEVÉZ, A. (2012). Los detonadores son dispositivos que sirven para disparar una carga explosiva. Pueden ser electrónicos y no electrónicos (estopines y fulminantes respectivamente).
Ilustración N°01. Clasificación de los detonadores. Fuente: ESTÉVEZ, A. (2012). DETONADORES.
III.
DETONADORES NO ELECTRÓNICOS. FULMINANTE O CÁPSULA DETONADORA
Los detonadores no electrónicos se caracterizan por emitir una onda de choque de baja velocidad (aproximadamente 2000 m/s) Estos sistemas se caracterizan por emitir una onda de choque de baja velocidad (menor a 200 m/s), propagada a través de un tubo de plástico en cuyo interior contiene una delgada película de explosivo, que es transmitida al detonador. Es una reacción relativamente silenciosa y no causa interrupción en el explosivo o el taco. ENAEX S.A. (2014). Los fulminantes son casquillos metálicos cerrados en un extremo y contienen una carga explosiva de gran sensibilidad (ejm. Fulminato de mercurio). Su función es detonar con las chispas del tren de fuego de la mecha de seguridad. Sirve como iniciadora de otra carga altamente explosiva. ESTÉVEZ, A. (2012) Por su parte, MENDOZA, D. (2006), menciona que es una cápsula cilíndrica de aluminio, cerrada en un extremo, en cuyo interior lleva una cantidad de explosivo muy sensible a la chispa de la guía y otro de alto poder que puede iniciar a la dinamita. Se utiliza junto con la mecha para poder iniciar la voladura, al explosionar el fulminante el golpe de la explosión hace que la dinamita con que se cargó el taladro explosione. El fulminante se utiliza junto con la mecha para poder iniciar la voladura. URRINARRI, M. (2004). Los fulminantes se surten por ciento o por millar. Su empleo en construcción generalmente está limitado a pequeñas voladuras y moneo (volver a tronar rocas que es la primera voladura resultante de tamaño especificado).
1.2.
CLASES DE FULMINANTES
1. SEGÚN EL MATERIAL DEL CUAL ESTÁ CONSTITUIDO -
Aluminio
-
Cobre
-
Aleación de aluminio y cobre
-
Papel con la tacilla de aluminio o cobre
-
Acero
2. Según el uso de los fulminantes; los fabricantes le han dado una numeración. En minería se utilizan los fulminantes de números 6, 7 y 8, siendo el más utilizado el número 6 por dar mayor seguridad en la iniciación de una carga explosiva.
1.3. -
PARTES DE UN FULMINANTE:
CÁPSULA DETONANTE DE ALUMINIO: Con elemento de retardo y sello antiestático.
-
CONECTO PLÁSTICO: Para unir el tubo de choque a una línea troncal de cordón detonante.
-
ETIQUETA: Indica el periodo de retardo del detonador y el tiempo de detonación.
Ilustración N°02. Estructura de un fulminante.
Ilustración N°3. Partes de un fulminante.
Fuente: Manual de tronadura ENAEX S.A. (2014).
Ilustración N°3. Corte de un detonador a mecha. ENAEX S.A. (2014). Manual de tronadura ENAEX S.A.
1.4.
RECOMENDACIONES PARA SU ALMACENAMIENTO
-
Mantener lejos del fuego, líquidos inflamables y otros explosivos.
-
Almacenar en polvorines cerrados, secos, ventilados, lugares que deben ser supervisados constantemente.
1.5. -
RECOMENDACIONES PARA SU MANIPULACIÓN
Nunca fijar el fulminante en la guía sin usar alicate especial o máquina encapsuladora. Cerciorarse que el fulminante quede fijado a la guía, para evitar que se desprenda o se humedezca.
-
Nunca forzar un fulminante común para introducirlo dentro de un cartucho, siempre insertar el fulminante dentro de un hoyo hecho en el cartucho con un
punzón adecuado de madera, cobre, bronce o alguna aleación de metales que no produzca chispas. -
Considerar que los fulminantes son peligrosos por ser altamente sensibles a los golpes.
1.6.
TECNOLOGÍA DEL DETONADOR NO ELÉCTRICO
Poseen elemento pirotécnico, basada en un retardo de plomo, que define el tiempo preciso de cada retardo de la serie, obtenidas de un tubo de plomo cuyo núcleo relleno con un tipo de mixto pirotécnico. La varilla es cortada en forma precisa obteniendo los elementos de retardos con sus respectivos largos. El largo del elemento de retardo variará en función al tiempo requerido y la velocidad de combustión del compuesto pirotécnico. Están conformados por un elemento de retardo principal de gran precisión, sobre los 200 metros se incorpora un tercer elemento pirotécnico iniciador.
Ilustración N°. Partes de un fulminante. Fuente: SENA, 2010.
IV.
FULMINANTE COMÚN N°6
4.1.
DEFINICIÓN
El fulminante común está constituido por una cápsula cilíndrica de aluminio cerrada en uno de sus extremos, en cuyo interior lleva un explosivo primario muy sensible a la chispa de la mecha de seguridad y otro secundario de alto poder explosivo. Son los más fabricados, ya que cuentan con la suficiente potencia.
4.2.
TIPOS DE CARGA
Poseen tres tipos de carga: -
Explosivo base de la cápsula.
-
Explosivo primario en el medio.
-
Carga de polvo de ignición al final.
La carga de polvo de ignición se inicia con la llama de la mecha de seguridad, la carga primaria convierte al calor en detonación e inicial el explosivo de alta densidad. El polvo de ignición está expuesto al final de la cápsula en la parte abierta, no se debe forzar el fulminante de ninguna manera, de lo contrario se puede producir una detonación prematura, ocasionando pérdidas humanas y materiales. ENAEX S.A. (2014). La carga de polvo de ignición se inicia con la llama de la mecha de seguridad, la carga primaria convierte el calor en detonación e inicia el explosivo de alta densidad. Ya que el polvo de ignición está expuesto al final de la cápsula en la parte abierta, no se debe forzar el fulminante de ninguna manera, caso contrario, se puede producir una prematura detonación, ocasionando serios daños.
Ilustración N°: Fulminante. Fuente: SERGEOTECMIN, 2010. Servicio Nacional d Geología y Técnico de Minas: Manual de Entrenamiento Minero, sección IV, Voladura en Labores Mineras.
Ilustración N°. Conexión de fulminante a dinamita. Fuente: SERGEOTECMIN, 2010. Servicio Nacional d Geología y Técnico de Minas: Manual de Entrenamiento Minero, sección IV, Voladura en Labores Mineras.
4.3.
USOS
Se utiliza para iniciar la Dinamita.
4.4.
COMPONENTES DEL FULMINANTE COMÚN N°6
Ilustración N°. Componentes de fulminantes comunes. Fuente: 4.4.1. CASQUILLO DE ALUMINIO Es el contenedor de los demás materiales que componen al fulminante común N°6. Posee un diámetro aproximado de 6 mm y longitud es de 4.5 cm.
4.4.2. AZIDA DE PLOMO Azida de plomo (Pb(N3)2) es un compuesto inorgánico. Más que otras azidas, es explosiva. Se utiliza en detonadores para iniciar explosivos secundarios. En una forma comerciable, es un polvo blanco. La azida de plomo se prepara mediante metátesis entre azida de sodio y Nitrato de plomo (II). A veces se agrega dextrina a la solución para estabilizar el producto precipitado. El sólido no es muy higroscópico, y el agua no reduce la sensibilidad del impacto. Se la suele transportar como una solución dextrinada que disminuye su sensibilidad y consecuentemente el riesgo. Cuando se la protege de la humedad, es totalmente estable en almacenamiento.
Ilustración N°. Composición de azida de plomo. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Azida_de_plomo
4.4.3. EXPLOSIVO BRISANTE PETN (sanchez) El pent (tetranitrato de pentaeritritol , también conocido como pentrita) es uno de los más altos explosivos conocidos, con un factor de efectividad relativa (factor E.R.) de 1,66. Es más sensible al choque o a la fricción que el TNT o que el tetril. Nunca se usa solo como potenciador. Se utiliza principalmente como potenciador, en las cargas explosivas de munición de pequeño calibre, en las cargas superiores de los detonadores, en algunas minas terrestres y blindajes y como núcleo explosivo del cordón detonante. La preparación del pent involucra la nitración del pentaeritritol con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico. El método preferido de nitrificación es el llamado método ICI, que usa solo ácido nítrico concentrado (98%+), ya que la mezcla de ácidos puede crear coproductos sulfonados inestables. C(CH2OH)4 + 4HNO3 → C(CH2ONO2)4 + 4H2O
Ilustración N°: Explosivo Brizante PETN Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Pent
4.4.4. EXPLOSIVO BRISANTE RDX La ciclotrimetilentrinitramina, también conocida como RDX, ciclonita, hexógeno, o T4, es un explosivo nitroamina utilizado ampliamente en aplicaciones militares e industriales. Las variantes en su nomenclatura son Ciclotrimetilenotrinitramina y Ciclotrimetileno Trinitramina. En su estado puro sintetizado, el RDX es un sólido cristalino blanco. Como explosivo se utiliza generalmente mezclado con otros explosivos y plastificantes o desensibilizadores. Es estable almacenado y se le considera uno de los altos explosivos militares más potentes.
El RDX es la base de algunos explosivos militares comunes: Compuesto A (explosivo granulado recubierto con cera que consiste en RDX y cera plastificante), compuesto A5 (mezclado con un 1,5% de ácido esteárico). La velocidad de detonación del RDX a una densidad de 1,76 g cm³ es de 8.750 metros por segundo. Es un sólido incoloro de densidad teórica máxima 1,82 g cm³. Se obtiene eacción que se produce al mezclar ácido nítrico concentrado con hexamina. (CH2)6N4 + 4HNO3 → (CH2-N-NO2)3 + 3HCHO + NH4+ + NO3Una síntesis alternativa sin el uso de ácido nítrico, catalizada por una pequeña cantidad (sobre el 0,5%) de BF 3 en éter etílico y que requiere grandes cantidades de anhídrido acético, además de paraformaldehído y nitrato amónico como reactivos: 3 CH2O + 3 NH4NO3 + 6 (CH3CO)2O -> (CH2N-NO2)3 + 12 CH3COOH
Ilustración N°. RDX Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/RDX
4.5.
REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL FULMINANTE COMÚN N°6 (Joshua)
Los fulminantes comunes deben cumplir una serie de controles para poder ser manipulado y ser usado en producción, estos requisitos son:
4.5.1. INESTABILIDAD AL GOLPE Y CAÍDA Son inestables cuando se le caen o son golpeados, esto puede producir explosiones inesperadas.
4.5.2. PRUEBA DE ESOPO
La prueba es para medir el diámetro del agujero que se ha perforado. La medida está en milímetros.
4.5.3. ENSAYO TRÁUZL El ensayo de Trauzl, también llamado prueba del bloque de plomo Trauzl, prueba de Trauzl o simplemente Trauzl, es un ensayo utilizado para medir la fuerza de materiales explosivos. Fue desarrollado por Isidoro Trauzl en 1885. El ensayo se realiza mediante la carga de una muestra de 10 gramos del explosivo, envuelta en papel aluminio, en un agujero perforado en un lugar del bloque de plomo de dimensiones específicas. El agujero se rellena luego con arena, y la muestra se detona eléctricamente. Después de la detonación, se mide el aumento de volumen de la cavidad. El resultado, dado en cm 3, se llama el número Trauzl del explosivo.
Ilustración N°. Número de Trauzl de algunos explosivos. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_Trauzl
4.5.4. RESISTENCIA A LA HUMEDAD RELATIVA
Esto hace referencia a la resistencia que tiene el fulminante a la humedad relativa.
4.6.
MARCAS QUE PRODUCEN EL FULMINANTE N°6
4.6.1. FAMESA EXPLOSIVOS. FULMINANTE COMÚN – FULMESA La marca FAMESA, define al “Fulminante común” como un accesorio de
voladura constituido por una cápsula cilíndrica de aluminio cerrada en uno de sus extremos, en cuyo interior lleva un explosivo primario muy sensible a la chispa de la mecha de seguridad y otro secundario de alto poder explosivo. Estos fulminantes se caracterizan por que tienen 600 mg de carga explosiva a diferencia del N°8, que tiene 700 mg de explosivo. Se recomienda que los fulminantes y las mechas sean manipuladas por mineros entrenado, con experiencia y supervisados.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS LONGITUD DEL FULMINANTE (mm)
45
DIÁMETRO DEL FULMINANTE (mm)
6.3
PRUEBA DE ESOPO, DI METRO DE
9.0
PERFORACIÓN (mm) VOLUMEN TRAUZL (cm3) RESISTENCIA
A
LA
20
HUMEDAD
Detona
RELATIVA DEL 100% POR 24 HORAS RESISTENCIA AL IMPACTO 2 Km/m SENSIBILIDAD A LA CHISPA DE LA MECHA DE SEGURIDAD
No Detona Buena
Ilustración N°. Armadas, mecha de seguridad con fulminante y conector. Fuente: Servicio Nacional de Geología y Técnico de Minas – SERGEOTECMIN.
V.
LEYES REFERIDAS A LA VOLADURA
Artículo 229. En la voladura no eléctrica, se debe cumplir con lo siguiente: A. El encapsulado del fulminante y mecha de seguridad deberá hacerse utilizando máquinas encapsuladoras de fábrica, asegurándose usar cuchillas aceradas de fábrica afiladas y dentro de su durabilidad estándar para evitar futuros tiros cortados al momento de la voladura.
Artículo 234º.- Está prohibido el ingreso a las labores de reciente disparo hasta que las concentraciones de gases y polvo se encuentren por debajo de los límites máximos permisibles(LMP) establecidos en el Artículo 86º del presente Reglamento.
Artículo 235º.-En las operaciones mineras subterráneas los disparos primarios sólo se harán al final de la guardia, y para reducir los efectos nocivos de la voladura deben evaluarse el uso de las técnicas de precorte.
Artículo 236º.- En las galerías, socavones y demás labores se efectuarán los disparos y voladuras tomando las necesarias precauciones para que se formen los arcos o bóvedas de seguridad. En caso de no lograrlo se procederá al desatado y entibado de dichas superficies.
Artículo 237º.- Para la perforación y voladura deberán emplearse diseños, equipos y material adecuados, después de estudios y rigurosas pruebas de campo, que garanticen técnicamente su eficiencia y seguridad.
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA COMPUMET EIRL, 2006. Capacitación para trabajadores mineros Cerro Rico – Base Rey. Gestión y manejo de explosivos, perforación y voladura. ENAEX S.A. (2014). Manual de tronadura ENAEX S.A. 274 páginas. FAMESA EXPLOSIVOS, 2005. Hoja de Seguridad: HDS. Fulminante Común. 4 páginas. URRIBARRI, M., 2004. Módulo Técnico Ambiental. Voladura. 11 páginas. SENA, 2014. Centro Nacional Minero, Formación Profesional en Minería. Bloque Modular: Explosivos. Cargado de Barrenos con Explosivos y Mecha de Seguridad. 9 páginas. SERGEOTECMIN, 2010. Servicio Nacional d Geología y Técnico de Minas: Manual de Entrenamiento Minero, sección IV, Voladura en Labores Mineras.
LINKOGRAFÍA http://www.famesa.com.pe/productos/sistemas-de-iniciacion/ https://es.wikipedia.org/wiki/Azida_de_plomo https://es.wikipedia.org/wiki/Pent https://es.wikipedia.org/wiki/RDX https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_Trauzl
