UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE MINAS
TECNOLOGIA DE EXPLOSIVOS Y VOLADURA
ING. F. EMERSON TORRES LL.
[email protected] CIP 135907
Ensayo En sayo de Trauz rauzl l Trauzl, también llamado prueba del El ensayo de Trauzl bloque de plomo pl omo Trauzl , prueba pru eba de Trauzl o simplemente Trauzl, es un ensayo utilizado para medir la fuerza de materiales explosivos. Fue desarrollado por Isidoro Trauzl en 1885.
Diagrama del ensayo de Trauzl El ensayo se realiza mediante la carga de una muestra de 10 gramos del explosivo explosivo,, envuelta en papel aluminio,, en un agujero perforado en un lugar del aluminio lugar del bloque de plomo de dimensiones específicas. El agujero se rellena luego con arena, y la muestra se detona eléctricamente. Después de ladetonación la detonación,, se mide el aumento de volumen de la cavidad. El resultado, dado en cm 3, se llama el número Trauzl del explosivo. Una variante de la prueba pr ueba utiliza un bloque de aluminio.
Método D‘ Autrich Autrichee Se basa en comparar la "VD" del explosivo con la velocidad ya conocida de un cordón detonante. Se coge un cordón con una longitud determinada y se marca el punto medio del mismo, que se hace coincidir con una señal efectuada sobre una plancha de plomo en la cual se apoya, y a continuación, se insertan los extremos del cordón dentro del explosivo a una distancia prefijada "d". La carga de explosivo, "que puede estar alojada en un tubo metálico, se inicia en uno de los lados con un detonador. detonador. Como la onda de choque c hoque energiza a su vez en instantes diferentes a los extremos del cordón, la colisión de las ondas 1 y 2 tiene lugar sobre la plancha a una distancia "a" del punto medio del cordón. Así pues, la "VD.', "VD.', del explosivo se determinará a partir de:
Prueba de Hess
BRIZANCE BRIZAN CE O PODER PODER ROMPED ROMPEDOR.OR.- E
Es el efecto “demoledor “demoledor o triturador”
que aplica el explosivo sobre la roca para iniciar su rompimiento. Se mide mediante la prueba de HESS, que expresa en mm. el aplastamiento que sufre un molde de plomo cilíndrico, de dimensiones determinado por efecto de la explosión de 100 gr. de explosivo que se dispara colocado sobre un disco de acero encima del bloque de plomo. plomo.
Ensayo de simpatía
DEFINICIÓN Son las mezclas compuestas por oxidantes y combustibles. Entre los oxidantes mas usados se tienen los siguientes: AN, SN, Al, CaCO3, etc. Entre los combustibles, se pueden mencionar los siguientes: Petr óleo, Al, C, propano, Nitro metano, gas, etc. Para sensibilizar los ingredientes anteriormente mencionados secamente explosivos, generalmente se usan explosivos intr ín tales como: NG, TNT, PETN, NC, acida de Pb, etc.
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La pólvora negra fue descubierta siglo IX con fines fuegos artificiales. Compuesta de 75 % de nitrato de potasio, 10 % de carbón y 15 % de azufre la primera referencia detallada del proceso de fabricación de este explosivo en Europa data del siglo XII en escritos del monje Roger Bacon . Hacia el siglo XIV gracias al monje alem án Berthold Schwarz, este producto fue utilizado en actividades militares. Europa fue el lugar donde este material se utilizo por primera vez con fines benéficos en las áreas de la construcción y la miner í a. Un posterior desarrollo substituye el nitrato de potasio por clorato de potasio, y luego por nitrato de sodio, estos cambio resultaron en un explosivo mucho más potente. La pólvora puede fabricarse solamente con carbón y azufre, pero como es un explosivo combustible necesita oxigeno, por lo que para estallar en un barreno necesita una tercera substancia 100 clorato de potasio. La nitroglicerina fue descubierta hacia el a ño 1840 por el quí mico italiano Ascani Sobrero. En los últimos 20 años se han desarrollado explosivos de geles de agua con base de nitrato de amonio., La es un explosivo muy potente compuesto por nitroglicerina, una sustancia explosiva lí quida a temperatura ambiente y muy inestable que al ser absorbida en un medio s ólido (inicialmente, caparazones silí ceos de diatomeas), se convierte en un explosivo m ás estable. La dinamita fue inventada por Alfred Nobel en 1867 ´
Mixture of potassium nitrate, sulfur, and mineral charcoal Documented back to the early 1200’s
Hard to manufacture safely.
Around for approximately 130 years
Alfred Nobel discovered that by mixing Nitroglycerin with kieselguhr, it made it safer to transport.
Kieselguhr is a diatomaceous earth
Granular
Straight Granular Ammonia Granular
Semi-Gelatin Gelatin Straight Gelatin Ammonia Gelatin
Straight
NG absorbed into an inert material
(kieselguhr)
Eventually replace inert material with active ingredients (sodium nitrate, an oxidizing agent,
and wood pulp)
Percentage of NG described the grade
(50% NG was called 50% Straight Dynamite)
Ammonia (a.k.a. Extra Dynamites)
Ammonium nitrate replaces NG as primary energy source.
Weight Strength of AN is approximately 70% of NG
Comparison to Straight Granular
Lower in detonation velocity Less sensitive to shock or friction Less flammable Less water resistant More economical
N° PES/C CART CAJA ART
336
25
0.074
336
25
0.074
144
25
0.174
316
25
0.079
256
25
0.098
208
25
0.120
132
25
0.189
ú
.
Ammonia dynamites which contain a small amount of nitro cotton as a gelling agent. The gelling process gives the following benefits
Better water resistance
Gives a more cohesive mixture
Low-fume generation characteristics N° CART
CAJ PES/CAR A T
316 244 212
25 25 25
0.079 0.102 0.118
312 240 208
25 25 25
0.080 0.104 0.120
296 228
25 25
0.084 0.110
ú
.
Straight Gelatin ▪ Contains high amounts of nitroglycerin and nitro cotton ▪ “Rubberlike” consistency gives excellent water resistance ▪ Sodium nitrate and various carbons were added to improve oxygen balance
Ammonia Gelatin
Ammonium nitrate substituted for some of the NG
This formed a plastic cohesive product with good water resistance
Also gave higher densities, velocities and detonation pressures. (good booster qualities)
ú
.
N° CAJ PES/CA CART A RT
284
25
0.088
224
25
0.112
188
25
0.133
196
25
0.128
168
25
0.149
132
25
0.189
Consist of oxidizing salts (AN) and fuels (DFO) dissolved or dispersed in a continuous liquid phase (water).
Advantages
Thickening agents are either added at the hole for bulk, or added at manufacturing for package.
Density ranging from 0.8 to 1.4 (exception1.6) [g/cc]
Provides more energy per unit volume than AN/FO
Excellent water resistance
Replaced some NG package products (sensitivity)
Disadvantages (desventajas)
▪ Cost of chemical sensitizers ▪
Low Temperature problems (congela)
▪ Cannot be made in a continuous process. All batch product.
Microscopic oxidizing agents surrounded by a fuel with an emulsifying agent added to stop separation
Agentes oxidantes microscópicos Rodeado de un combustible con un agente emulsionante Añadido para detener la separación
N° CAJ PES/CAR CART A T 318 25 0.079 294 25 0.085 264 25 0.095 230 25 0.109 146 25 0.171 260 25 0.096 228 25 0.110 144 25 0.174 246 25 0.102 216 25 0.116 142 25 0.176
Water gels are not as uniform in structure
Advantages
Excellent water resistance
Pumpable at low temperatures
Good Shelf Life (vida útil)
Sometimes AN prill or Aluminum will be added to increase the gas energy
Can be made in a continuous process
Microspheres (tiny glass or plastic bubbles) added to emulsion to increase the sensitivity
Agricultural Grade AN-Prill High Bulk Density: 0.95 g/cm 3 to 1.10 g/cm3 Low Oil Absorbency: 2% or less May contain High Amount of Coatings
Industrial (porous) AN-Prill
Lower Bulk Density: 0.80 g/cm3 to 0.90 g/cm3
Higher Oil Absorbency: 6% Minimum
Low Coating Content: 1% Maximum
Mixture of
and
Nitrato de Amonio: Principal componente de todos los explosivos industriales. Usualmente es producido en forma de prills: d = 0.78 a 0.85 gr/cc. Porosidad 10 a 15 %, revestido con un agente antiaglomerante (evita acolpe). Propiedades físicas del prill nitrato de amonio: 1 a 2 mm de diámetro. Fluye libre cuando está seco. Hidroscópico. Macro-poros hechos por sobre un volumen del 35%. Usado en soluciones con agua para hacer Acuagel y explosivos de Emulsión.
#1 product used today in the blasting industry
Factors to consider
Cost
Safety
Performance
(Temperature Cycling)
(Water Resistance)
Velocity of Detonation (VoD) versus Fuel Content AN/FO at 0.85 g/cm3 and 6” confined 16000
] 14000 s / t f [ 12000 D O V
10000 8000 6000
0
2
4
6
8
Fuel Content [%]
Amount of Fuel Oil will affect ▪ ▪ ▪ ▪
Energy Velocity Sensitivity Production of Fumes
Density (in hole)
Bulk Loaded 0.82 to 0.92 [g/cc]
Pneumatically loaded 0.90-1.00 [g/cc]
Sensitivity declines rapidly after 1.2 [g/cc]
Velocity of Detonation (VoD) versus Density 20000
] 15000 s / t f [ D O V 10000
5000
0
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Density [g/cm3]
1.6
A mixture of (a) an emulsion explosive and ammonium nitrate or AN/FO; or (b) a watergel/slurry explosive and ammonium nitrate or AN/FO.
Three Main Purposes
Increase the density of AN/FO; also increasing the energy within the hole
Provide water resistance to AN/FO Reduce Mining Costs
With the development of AN/FO, Water Gels and Emulsions came the need for a high pressure booster
Basic need for a booster 2 x the detonation pressure of explosive being used Two Common Boosters
NG Boosters
Cast Boosters
NG Gelled product
Higher than 60% strength
Cast
Typically boosters that contain the high explosive trinitrotoluene (TNT) as the casting material. Molecular explosives added to TNT
PETN (pentolite high % PETN formulation)
Comp B
Torpex
Amatol/Sodatol
Tetryl or Tetrytol
