MATERIALDEESTUDIOPARTEIDiap 001-115

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COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN MINERIA SUBTERRANEA Ing. Fidel Yalle Capcha Consultor Intercade

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INDICE 1. Análisis de costos para la toma de decisiones 2. Costos en la operación minera de perforación 3. Costos en voladura 4. Análisis costo/beneficio 5. Bibliografía 6. Talleres

Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade

INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING

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1. ANALISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES


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1.0 ANALISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES 1.1 Resumen ejecutivo 1.2 Cuadro comparativo de costos de las diferentes etapas de minado por método 1.3 Cuadro comparativo de los parámetros empleados para los diferentes métodos de explotación



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1.1 RESUMEN EJECUTIVO Perfo erforració ación n vol voladur dura es una etap etapa a de min minado ado

muy muy

importante en la minería subterránea. Es nec necesar esario io hace acer aná análisi lisis s macr macro o de la oper peració ación n detalladamente. El resultado de este trabajo deber reflejarse en una mejora en los índices de seguridad, productividad y costos.


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METODOLOGIA TRABAJO Los cuadros expuestos pertenecen a una evaluación de los métodos de explotación, los cuales serán comparados a través de sus parámetros. El costo es uno de los parámetros principales para tomar en cuenta en la decisión final.



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4 7

IMPORTANCIA DE LOS PARAMETROS Los Los pará parámet metro ros s cuant cuantifi ifica can n la cali calida dad d del del trab trabaj ajo o que que estamos llevando a cabo. Nos muestran, estadísticamente, la mejora y la existencia de otras alternativas de trabajo que nos permitan optimizar el proceso.


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HERRAMIENTAS DE TRABAJO Desarrollaremos el tema de la siguiente manera: 

Explicaremos el concepto en Word.



Los valores estarán detallados en cuadros de Excel.



Los diseños estarán en Autocad.



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5 9

1.2 CUADRO COMPARATIVO/COSTOS EN LAS ETAP ET APAS AS DEL CICLO DE MINADO/METODOS Herramientas básicas 

Cron Cronog ogrrama de todo todo el proc proces eso o del del mét método odo de explotación empleado.



Diseño en detalle del método de explotación


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CRONOGRAMA DE LA EXPLOTACION POR METODO Se elabora un cronograma de todas las etapas del ciclo de minado, desde la preparación hasta la culminación total del método. Se debe tomar en cuenta lo siguiente: Factor tiempo  Personal  Equipos  Material 

product.met.explotacionsls Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade


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CRONOGRAMA DE LA EXPLOTACION POR METODO Se toma en cuenta todas la etapas de minado: preparaciones, accesos, chimeneas, cámaras de carguío, desarrollos en mineral, perforación y voladura, limpieza y relleno. product.met.explotacion.sls


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PLANOS DE DISEÑO DE LOS METODOS DE EXPLOTACION Los planos de diseño proporcionan todo el detalle de método de explotación, como por ejemplo:     

Distancias Volúmenes Tonelajes Cantidad de material empleado Datos necesarios para la elaboración del cronograma de producción



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PLANOS DE DISEÑO DE LOS METODOS DE EXPLOTACION Se considera lo siguiente: 

Principales subniveles de trabajo



Labores de servicio: ore pass, waste pass



Chimeneas, cámaras de carguío, shuttes



Taladros: perforados, disparados



Número de recortes



Limpieza, extracción, relleno Diseño explotación rajos sls.Pdf


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PRECIO UNITARIO DEL METODO EXPLOTACION Está estructurado en dos partes principales. Son las siguientes: 

Datos generales



Costos de las diferentes etapas del ciclo de minado



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8 15

DATOS GENERALES 

Dimensiones y características del block a minar.



Parámetros de perforación voladura y limpieza de mineral



Costos de perforación, personal y costo horarios de equipos


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COSTOS DE LAS DIFERENTES ETAPAS DE MINADO Aquí intervienen mínimamente los siguientes elementos:     

Perforación (materiales) Voladura Servicios auxiliares Sostenimiento Implementos y herramientas



Limpieza



Preparación



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9 17

RESUMEN CUADRO COMPARATIVO Este cuadro comparativo nos permite evaluar

los

parámetros y costos de los diferentes métodos en una misma empresa.

c-res.costos met.explot.xlsx


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CUADRO RESUMEN COSTOS COMPARATIVOS Se toma en cuenta lo siguiente para los distintos métodos:  

 

  

Perforación (materiales) Voladura Servicios auxiliares Sostenimiento Implementos y herramientas Limpieza Preparación



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CUADRO FINAL COMPARATIVOS DE LOS PARAMETROS Objetivo Indicar los parámetros más básicos para la toma de decisiones:      

Costo Productividad/ block Recuperación Seguridad Dilución Calidad de roca


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RESUMEN PARAMETROS Finalmente, llegamos al punto inicial, pero con los datos necesarios para cumplir con el análisis de costo para la toma de decisiones. Es decir, se determinará cuál es el método más conveniente a emplearse, y se obviarán algunos métodos caros, poco productivos e inseguros. c-res.costos met.explot.xlsx http://youtube.com/4jkhzhyj5o0



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DECISION FINAL Para este ejemplo, se tomó la decisión de quedarnos solo con los siguientes métodos: 

SLS y el método acopio Variante (se descartaron los menos productivos e inseguros).

Esto nos permite orientar en la forma más adecuada los costos de perforación y voladura para la realidad de la empresa en estudio.


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PRECIO UNITARIO SLS Ver los siguientes archivos: costo sls bolivar.xls http://youtu.be/88DuVKl44hQ



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12 23

2.0 COSTOS EN LA OPERACION MINERA DE PERFORACION 2.1 Estimado de producción 2.2 Criterio y selección de equipos 2.3 Calculo de costos de perforación 2.4 Cálculos de costo-horario de equipos mina 2.5 Optimización total de costos de perforación


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2.1 ESTIMADO DE PRODUCCION El programa de producción deben estar circunscritos a los recursos disponibles:  Personal  Yacimiento  Equipos  Energía

eléctrica

 Agua  Aire

comprimido



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2.1.1 REQUERIMIENTO DE PERSONAL Considerar siempre el personal necesario de acuerdo con un programa sostenido. En la práctica, no es posible variar la cantidad de personal mes a mes. Cuando se va a aumentar personal se entiende que también lo hará la producción. Tener en cuenta que sin necesidad de aumentar el personal, puede incrementarse la producción por medio de la mecanización.


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PREPARAR DISTRIBUCION DEL PERSONAL POR LABORES Debe colocarse en cada tipo de labor el personal a cargo de la obra:  Avances horizontales  Rampas  Chimeneas  Tajeos  Sostenimiento



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CONSIDERACIONES EN EL REQUERIMIENTO DE PERSONAL Considerar los siguiente en el avance de cada mes:  Días hábiles  Longitud de perforación efectiva  Tomar en consideración el 90% de eficiencia  No debe haber una variante mayor a 5% respecto de la estadística  Tomar en cuenta los feriados, vacaciones y descansos médicos


28

CUANTIFICAR EL AVANCE PARA EL CUMPLIMIENTO DEL PROGRAMA PRODUCCION Programa labores mina

Ver video complementario

http://www.youtube.com/watch?v=QRPx8_Ybq_8



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15 29

REQUERIMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA

Se debe tomar en consideración lo siguiente:  La relación total de todos los equipos de mina consumen energía eléctrica.  La potencia requerida por equipo.  El cálculo del consumo de energía en kW.  Por cada HP, 0.736 kW.

que


30

RELACION DE EQUIPOS MINA QUE UTILIZAN ENERGIA ELECTRICA Requerimiento energía electrica.xls

Debe haber una relación directa entre la disponibilidad de energía eléctrica y los equipos programados. Ver video complementario http://www.youtube.com/watch?v=a19MVGYt5zw&feature=relmfu



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16 31

REQUERIMIENTO AIRE Obtener la cantidad de máquinas que consumen aire a partir de los siguientes datos: 

Factores de corrección por altura 1.52



Factor de simultaneidad 0.62 TOTAL REQUERIDO = Subtotal x 1.52 altura x 0.62 factor simultaneidad


32

REQUERIMIENTO AIRE Requerimiento aire.xls

Ver video complementario http://www.youtube.com/watch?v=QanzpWooltE&feature=relmfu



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17 33

2.2 CRITERIO Y SELECCION DE EQUIPO 

Ver qué equipo está disponible en el mercado, no sin antes verificar que se cuenta con el respaldo económico para adquirirlo.



Analizar las características del yacimiento. Tomar en cuenta la cantidad de energía disponible.




34

2.2 CRITERIO Y SELECCION DE EQUIPO Determinar cuál es el uso que se quiere dar al equipo de perforación, por ejemplo:  Rumbos electrohidráulicos frontoneros  Taladros largos electrohidráulicos  Small bolter electrohidráulicos o empernadores  Down the hole  Raise borer  Alimack  Diamantinas electrohidráulicas para exploración  Jackleg & stopers



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CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO Tienen gran influencia en la determinación del equipo más adecuado, entre las más destacados se encuentran las siguientes:  Dureza de la roca tanto litológica como mineralógica.  Abrasividad que influye directamente en el costo de aceros.  Homogeneidad de la roca y presencia de aberturas o geodas.  RMR y características adicionales como el fallamiento.


36

DISPONIBILIDAD ENERGIA Eléctrica. Estimarla de acuerdo con la potencia requerida en kW.

Agua. Importante no solo la cantidad requerida, sino también el tipo de agua disponible para no dañar la perforadora.

Aire. Se debe llevar la cantidad y la presión necesarias.



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19 37

2.3.1 COSTO HORARIO PERFORACION Existen variadas formas de obtener este dato, como por ejemplo:   

Hojas de Excel Fórmulas Cuadros establecidos

Pero todos ellos siguen una secuencia económica que es el que explicaremos.


38

2.4.1 CALCULO DE COSTO-HORARIO DE EQUIPOS MINA Transacción y costo de equipos  Precio del equipo Ex Work (incluyendo opcionales)  Fletes y gastos de embarque (posición FOB Aprom)  Factor de importación (flete marítimo y derechos)  Valor de venta stock sin IGV  Valor de rescate (aprox. 10% del valor stock )  Precio de las llantas  Valor neto del equipo sin valor de llantas



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20 39

COSTO DE PROPIEDAD 

Horas esperadas de trabajo al año



Años de duración del equipo



Costo financiero



Depreciación


40

COSTO DE OPERACION Costo de energía  Filtros  Repuestos  Lubricantes  Costos de reparación  Costos de llantas (factor 0.40)  Costo de llantas  Costo reparación de llantas (factor 0.10)  Sueldo operador (dos turnos) 



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21 41

COSTO TOTAL PROPIEDAD Y OPERACION Costo total de propiedad y operación (US$/hora) costo horario equipo.xls


42

2.4 CALCULO DE COSTO DE PERFORACION

 

Costo por metro de perforación Costo por tonelada



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2.4.1 COSTO POR METRO DE PERFORACION MANO DE OBRA Perforista Ayudante

de perforista

IMPLEMENTOS Implementos

de personal de perforación

MATERIALES Y HERRAMIENTAS Barra

de perforación adapter (caso jumbo)

Shank Broca

Copas

de afilado Aguzadora de brocas Herramientas

EQUIPOS Jumbo

GASTOS INDIRECTOS Gastos

generales y administrativos Utilidades


44

COSTO POR METRO DE PERFORACION

ver c-4cost.m.p.tal.long.hole



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23 45

COSTO POR TONELADA Ratio perforación. Relación entre la cantidad (m) de metros perforados para conseguir una tonelada rota. Esto dependerá de que la malla utilizada sea en un tajo o un frente.

Toneladas rotas y metros de perforación Toneladas = volumen del mineral a perforar x peso específico Metros de perforación = total de metros a perforar (considerar el 90%de eficiencia)


46

COSTO POR TONELADA ROTA Costo tonelada rota = costo total de perforación /total de toneladas rotas Ver productividad y costos-costo sls bolívar



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24 47

OPTIMIZACION DE COSTOS DE PERFORACION La vida de los aceros de perforación es muy relativo según cada mina, por ello, para optimizar los rendimientos se recomienda lo siguiente:  Mejorar los resultados de la disponibilidad mecánica.  Utilización efectiva de los materiales.  Mantener un buen control de los aceros de perforación.  Mantener los consumos de materiales dentro de los estándares.  Uso de tipos de roca según su dureza.  Adecuado afilado de brocas (se debe afilar las brocas oportunamente y con las técnicas adecuadas).


48

OPTIMIZACION DE COSTOS DE PERFORACION      

Evitar la sobreperforación y el uso de copas desgastadas. Mantener la altura estándar en las labores y las condiciones de operación. Evitar el desate de las labores con el equipo (en rumbos). Perforar con el juego de barrenos (en máquinas livianas). Selección del diámetro de la broca en función a la máquina perforadora. Considerar las presiones adecuadas de aire y agua, la experiencia del operador y la calidad del acero.



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25 49

OPTIMIZACION DE COSTOS DE PERFORACION Ver c-2vida.utienil.A.P.J

Premisa Parámetros apropiados para la máquina, condiciones normales de la roca, operador diestro y herramientas adecuadas de acuerdo con las recomendaciones técnicas ya estandarizadas.


50

OPTIMIZACION DE COSTOS DE PERFORACION Ver C-3recomend.A.P.J

Capacitar al personal acerca del buen cuidado de aceros.



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26 51


52

USO Y CUIDADOS DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION

Ing. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade


Edson Lagos

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27 53

POSICIONAMIENTO

Consiste en fijar el dowell a la roca de tal forma que no exista movimiento, vibraciones de la viga o brazo del equipo en la perforación.


54

EMBOQUILLADO Iniciar la perforación a media potencia de la máquina, ya que el emboquillado violento ocasionará la destrucción de la broca.



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28 55

Carburo de tungsteno y cobalto

Los botones se fijan por contracción o presión en frío.

Duro, pero frágil


56

La percusión en vacío causará la salida de los insertos.



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29 57

AVANCE


58

ROTACION



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30 59

SISTEMA DE BARRIDO


60

SISTEMA DE BARRIDO Evacuación de la roca molida ( detritus ) del fondo del taladro.

SHANK

BARRA

BROCA

Detritus



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31 61

Deficiente sistema de barrido

Buen sistema de barrido


62

SOBREPERFORACION

Cuando el desgaste de los insertos es mayor a 3 mm.



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32 63

CAUSA DE LA SOBREPERFORACION Cuando la broca se encuentra desgastada ya no tritura a la roca, y toda la fuerza transmitida por la perforadora retorna, causando destrucción de los aceros.

R

F SHANK

BARRA

BROCA

La perforadora genera de 3000 a 3500 golpes por min por cada golpe transmite una fuerza de 30 a 40 TM/golpe.


64

AFILADO Es la restauración del inserto a su estado original con la ayuda de una afiladora.



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33 65

AFILADO


66



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34 67

INTERVALO DE AFILADO El afilado oportuno se realiza cuando el desgaste del inserto alcance como máximo la tercera parte de su diámetro.


68

TRANSPORTE Y ALMACENAJE



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35 69

2.6 CALCULO TOTAL DE COSTOS DE PERFORACION Costo horario (ver 2.4) 

Alquiler de equipo con operador o sin él



Como dato para otros negocios

Costo metro perforado (ver 2.3) 

Alquiler de equipo especialmente de taladros largos, equipos diamantinos, equipos Raise Borer

Costo por tonelada rota (ver 2.3.2) 

Muy usado por las empresas de producción


70

3.0 COSTOS EN VOLADURA 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Estimado de producción Criterio y selección de explosivos y accesorios Cálculo de costo de voladura Optimización de costos de voladura Cálculo total de costos de voladura



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36 71

ESTIMADO DE PRODUCCION Generalidades Podemos estimar la produccion y el costo de voladura considerando lo siguiente: 

Ratio de perforación (metros perf./tonelada rota)



Malla de perforación



Diámetro de taladro



Factor de potencia (kg explosivo/tonelada rota)



Distribución del explosivo dentro del taladro



Cantidad de disparos para volar todo el block


72

VOLADURA CONTROLADA METODO APLICADO PARA CONTROLAR LA SOBREROTURA



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37 73

TRAZOS DE VOLADURA EMPLEADOS EN EL TUNEL


74

ESQUEMA DE CARGA PARA VOLADURA CONTROLADA 2. Cartuchos de dinamita espaciada con material inerte o aire libre y con cordón detonante opcional para asegurar la iniciación. Taco inerte

Espaciadores inertes

Sección de taladro

Cebo

Cordón detonante



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38 75

3.1 ESTIMADO DE PRODUCCION

 Longitud

del block: 40 m  Potencia estructura: 1.5 m  Altura del block (considerar puente de 5m): 40 m  Tonelaje de mineral seco/ block: 7920 tms  Tonelaje de mineral húmedo: 8426 tmh  Peso específico del mineral: 3.3 t/m3  Humedad 6%: 0.94


76

B

A

C

D

E

F

G

SUBLEVEL STOPING

1 2 Longitud del block 3 Potencia estructura 4 5 Peso específico mineral

Tonelaje mineral seco/block 40 m 15 m Tonelaje mineral húmedo/block 40 m 33 t/m3 Total de secciones (burden 1.5)

7920 tms 8426 tmh 74 74

6 Peso específico desmonte

678 t/m3 Total taladros

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

0.94 Total metros perforados 2401 m Ratio perforación 3.30 tn/m-perf 1.1 9.8 m Peso explosivo utilizado 3920 kg 0.75 L50 Rend. scooptram 4yd3 min esponjado 37.83 tmh/h 3 Tal Rend. scooptram 4yd3 min esponjado 35.24 tmh/h 1.1 Horas efect/limp día de 3 turnos 12 0.45 kg/tn 5.5 $ 14.3 15.9

Humedad 6% Efic. perforación 90% Longitud perforación Malla perforación N.º de taladrosusección Efic. disparo 90%

Costo/metro perforado Costo/tarea ayudante Costo/tarea maestro

222 taladro



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39 77



Para este cálculo, consideraremos las 7920 tms (ver el diseño para el SLS en el que podrá observarse los detalle del block ).



No se considera los puentes que se dejan.



Tomar en cuenta el mineral que es producto de los desarrollos y la ejecución de chimeneas en mineral.


78

DISEÑO EXPLOTACION RAJOS SLS NIVEL SUPERIOR 0 . 5

PUENTE

PUENTE

PUENTE

8 . 9

5 . 3

2do SUBNIVEL CHIMENEA

8 . 2

8 . 2

5 . 3

1er SUBNIVEL 24 SECCIONES

8 . 9

5 . 3

NIVEL INFERIOR 18.5

18.5 40.0

SECCION LONGITUDINAL

ESCALA 1:500



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40 79

3.2 CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS La elección del tipo de explosivos forma parte importante del diseño de una voladura y, por consiguiente, de los resultados a obtener. Los usuarios deben conocer lo siguiente: 

Características de la roca



Propiedades de los explosivos



La cantidad de roca a arrancar



El grado de fragmentación


80

3.2.1 CONDICIONES DE LA ROCA A VOLAR Las propiedades geomecánicas del macizo rocoso a volar conforman el grupo de variables más importante, no solo por su influencia directa en los resultados de las voladuras, sino también por su interrelación con otras variables de diseño. Si se clasifican las rocas en cuatro o cinco tipos, los criterios de selección recomendados podrían ser los siguientes:



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41 81


82

ROCAS MASIVAS RESISTENTES En estas formaciones las fracturas y planos de debilidad son muy escasos, por lo que es necesario crear un mayor número de superficies nuevas basándose en la energía de tensión (ET). Los explosivos idóneos se deben caracterizar por una elevada densidad, velocidad de detonación (hidrogeles), emulsiones y una textura gelatinosa.



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42 83

EMULSION     

Excelente resistencia al agua Alta velocidad de detonación Alta potencia trituradora Corta vida útil (promedio 6 meses) Baja sensibilidad


84

TEN MUCHO CUIDADO EN LA PREPARACION DEL CEBO Y EL ATACADO DEL TALADRO ENSAMBLE MASA EXPLOSIVA

FULMINANTE(INTRODUCIRLO SUAVEMENTE) MECHA DE SEGURIDAD

EXPLOSIVO ROMPEDOR (DINAMITA)

EXPLOSIVO INICIADOR (PRIMARIO)

EFECTO DE RETEN EL CEBO SE EMPUJA SUAVEMENTE SIN ATACARLO, EL RESTO DE CARTUCHOS SE ATACAN

TACO



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43 85

ROCAS MUY FISURADAS Los explosivos con una alta ET tienen en esos macizos muy poca influencia sobre la fragmentación final, pues cuando se empieza

a

desarrollar

las

grietas

radiales,

estas

se

interrumpen rápidamente al ser interceptadas por fracturas preexistentes. Por ello, interesan explosivos que posean una elevada energía de los gases (EB) como ANFO.


86

ANFO

Mezcla del nitrato de amonio (NH4NO3) y petróleo n.º 2 (CnHm). Proporción 94% NA + 6% petróleo (balance de oxígeno). Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade


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44 87

ROCAS CONFORMADAS EN BLOQUES En los macizos que tienen un espaciamiento grande entre discontinuidades que conforman bloques voluminosos in situ, y en los terrenos donde existen grandes bolos dentro de matrices

plásticas,

la

fragmentación

está

gobernada

fundamentalmente por la geometría de la voladura y, en menor, grado por las propiedades del explosivo. En estos casos, se aconseja usar explosivos con una relación equilibrada entre ET/EB, por ejemplo, ANFO y ANFO pesado.


88



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45 89

ANFO ALUMINIZADO


90

ROCAS POROSAS En este tipo de rocas se produce una gran amortiguación y absorción

de

la

energía,

con

lo

cual

se

realiza

prácticamente todo el trabajo de rotura por la espacios abiertos. Además de seleccionar los explosivos idóneos, que serán aquellos de baja densidad y velocidad de detonación como el ANFO, se recomienda las siguientes medidas para retener los gases dentro de los barrenos el mayor tiempo posible:



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46 91

   

Controlar la longitud y material de retacado. Dimensionar la piedra correctamente. Cebar en fondo. Reducir la presión de barreno mediante el desacoplamiento de las cargas o adición de materiales inertes (ANFO pesado).


92

Taladro con Examon o Solanfo, con cordón detonante axial, de bajo gramaje, amarrado al cebo y sin sobresalir de la boca del taladro e iniciado con detonador (Tracer o Trim Blasting). Taco inerte

Examon

Cebo

Sección del taladro



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47 93 6,0

HIDROGELES, DE ALTA HIDROGELES, POTENCIA

) m (

S A R 2,0 U T C A R F E 0,6 R T N E O I D 0,2 E M O T N E I 0,06 M A I C A P S0,02 E

ALAMPO, EMULSIONES, EXPLOSIVOS GELATINOSOS

ANFO

EXACAVACION DIRECTA O ESCARIFICADO

0,25

12,5

25,0 50,0 100,0 200,0 RESISTENCIA A LA COMPRENSION (Mpa)

400,0

Figura 12.4. Selección de explosivos en función de las propiedades geomecánicas de los macizos rocosos (Brady y Brown, 1985). Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade

94

VOLUMEN DE ROCA A VOLAR Los ritmos de trabajo y volúmenes de excavación a realizar marcan el consumo de explosivos que se utilizarán dentro de las operaciones de arranque.



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48 95

En minería subterránea, se puede aconsejar su uso a granel, ya que posibilita la carga mecanizada desde las propias unidades de transporte, se reducen los costes de mano de obra dedicada a dicha operación y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.


96



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49 97

APLICACION DEL SISTEMA Este sistema es muy versátil y su uso está orientado hacia la  Construcción de galerías, túneles, rampas  Explotación de minas  Voladuras masivas ( Sublevel stoping ) Este sistema representa una avanzada tecnología, basada en una emulsión bombeable mejorada en relación a los explosivos convencionales (encartuchados y ANFO).  Seguridad

en transporte y manipuleo  Optimización de plantilla de perforación-voladura  Optimización de ciclos  Menores costos globales de fragmentación Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade

98

CONDICIONES ATMOSFERICAS Las bajas temperaturas ambientales influyen fuertemente en los explosivos que contienen NG, ya que estos tienden a congelarse a temperaturas inferiores a BOC. Para solventar este problema, se utiliza sustancias como el nitroglicol, que ocasiona que el punto de congelación pase a -20 ºC.



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50 99

Las altas temperaturas también dan lugar a inconvenientes que hacen que el manejo del explosivo sea peligroso, como es el caso de la denominada exudación. Con el desarrollo de los hidrogeles, esos riesgos prácticamente han desaparecido; aunque con el frío, los encartuchados se hacen más insensibles y se precisa una mayor energía de iniciación.


100

El ANFO tampoco se ve afectado por las bajas temperaturas si el cebado es eficiente, pero en ambientes calurosos

es

preciso

controlar

la

evaporación

del

combustible líquido.



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51 101

CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Cuando hay presencia de agua, se puede optar por las siguientes alternativas: 

Trabajar con hidrogeles



Acondicionar el ANFO para evitar que se deteriore


102

Cuando el ANFO se encuentra en un ambiente que le aporta una humedad superior al 10%, se produce una alteración que impide su detonación. Así, cuando los barrenos contengan agua, se procederá de las siguientes formas:



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52 103

Si no existe demasiada presencia de agua, el ANFO triturado se encartuchará dentro de fundas de plástico, con lo cual alcanzará densidades próximas a 1,1 g/cm. El cebado deberá ser axial, de lo contrario, si uno de los cartuchos resulta dañado y su carga alterada, se interrumpirá la detonación dentro de la columna.


104

Si la cantidad de agua alojada es mayor y no es practicable el procedimiento anterior, se puede efectuar el desagüe de los barrenos con una bomba e introducir, a continuación, una vaina de plástico de resistencia adecuada, y proceder a la carga del ANFO a granel.



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53 105

Si la afluencia de agua en los barrenos impide el desagüe, se

puede

utilizar explosivos (hidrogeles,

explosivos

gelatinosos, hidrogeles encartuchados y emulsiones a granel), para bombearlos y verterlos. En los casos de poca agua o bombeo viable, el ANFO pesado

ha

abierto

unas

nuevas

expectativas

de

abaratamiento de las voladuras.


106

CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Problemas de entorno Las principales perturbaciones que inciden sobre el área próxima a las voladuras son las vibraciones y onda aérea. Desde el punto de vista del explosivo, aquellos que presentan una elevada ET son los que dan lugar a un mayor nivel de vibraciones. Así, si es factible, será mejor utilizar ANFO que hidrogeles. El seccionado y secuenciado de cargas se puede realizar también con encartuchados y explosivos a granel, a través de diferentes técnicas de iniciación.



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54 107

CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS HUMOS Aunque muchos explosivos están preparados para que tengan un equilibrio de oxígeno que maximice la energía desarrollada y minimice los gases tóxicos de detonación, es inevitable la formación de humos nocivos con un cierto contenido en gases nitrosos y CO.


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Los humos sirven como criterio de elección solo en los trabajos subterráneos. Es preciso señalar que, más que un problema propio del explosivo, suele ser un problema de insuficiencia de ventilación de las labores. La presencia de fundas de plástico, diámetros de carga inadecuados o iniciaciones ineficientes pueden dar lugar a un elevado volumen de humo.



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Los hidrogeles sensibles al detonador dan generalmente gases con buenas características; por otro lado, con los hidrogeles a granel se debe tomar ciertas precauciones al igual que con el ANFO, el cual produce una elevada concentración

de

gases

nitrosos.

Los

explosivos

gelatinosos son generalmente buenos, pero no las dinamitas con alto contenido en Na.


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CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Condiciones de seguridad Un punto de equilibrio, a veces difícil de lograr en un explosivo, es el binomio sensibilidad-seguridad. Los explosivos gelatinosos tienen una alta sensibilidad; sin embargo, si en la pila de escombros quedan, por algún motivo restos de explosivos (descabezamiento de barrenos, rotura de cordón detonante, etc.), y es necesario el empleo de maquinaria pesada: tractores de orugas o excavadoras, puede producirse la detonación con riesgo para el personal de operación.



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Este problema J se ha resuelto con el empleo de los hidrogeles y emulsiones que son insensibles a los golpes, fricciones y estímulos subsónicos, pero poseen un buen grado de eficiencia.


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CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Atmósferas explosivas Las excavaciones que se realizan en atmósferas potencialmente inflamables con grisú o polvo, tanto en minas de carbón como en otras explotaciones metálicas e incluso de obra pública, pueden dar lugar a grandes catástrofes si se producen explosiones secundarias.



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Por ello, en esos proyectos es preciso efectuar un estudio de la atmósfera y entorno próximo a la voladura para tomar la decisión sobre la utilización de explosivos de seguridad o inhibidores en el material de retacado. 

En el ambiente puede haber carga eléctrica que probablemente detone con el explosivo.



También puede haber grisú o metano, como en la minas de carbón.


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CRITERIO Y SELECCION DE EXPLOSIVOS Problemas de suministro Por último, hay que tener en cuenta las posibilidades reales de suministro en función a la localización de los trabajos y puntos de abastecimiento de los explosivos y accesorios. Asimismo, si se dispone de polvorines propios, será necesario considerar los tiempos de almacenamiento y las variaciones de las características explosivas de algunos de los productos.



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MATERIALDEESTUDIOPARTEIDiap 001-115

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