UNIVERSIDAD NAI!NA" DE Facultad de Ingeniería I ngeniería Geológica, Minera Miner a y INGENIERIA Metalúrgica
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TECNOLOGIA DE PLASMA PARA LA FRAGMENTACION DE ROCA
URS!' Introducción a la Minería
(R!FES!R' Ing) Mendo*a Mar*ano +uan
A"UMN!' Saaedra Ala "ui- Antonio
!ctu$re de #%1&
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TECNOLOGIA DE PLASMA PARA LA FRAGMENTACION DE ROCA
INTRODUCCION:
Actual/ente en la /inería tradicional lo- /0todo- u-ado- ara la 2rag/entación de roca -on la er2oración y oladura) E-to- -on roce-oa/lia/ente u-ado- ero de-arrollan cierta- de-enta3a- creando olución 4conta/inación de agua o aire5, incre/ento en el co-to de /inado, rie-go ara lo- tra$a3adore-, ruido, i$racione- y o-i$lero$le/a- con la- co/unidade- ecina- a la *ona) El aance de latecnología- ayudara en un 2uturo a la nuea /inería y a-í oder eitar e-to- ro$le/a-) "a rincial caracterí-tica ara u-ar la tecnología de la-/a ara la 2rag/entación de roca-, e- 6ue la royección de artícula- de roca- ee-ca-a a cau-a de la corta duración del ul-o de re-ión 6ue roducen lo- ga-e- ioni*ado- a alta- te/eratura-) E-to -e di2erencia /uc7o con lo- e8lo-io-, 6ue tienen car9cter ultra-ónico y lo- roducto- de la reacción -on ga-e- 6ue erduran en e-e e-tado durante todo el roce-o de oladura) Sa$e/o- 6ue el la-/a, e- el cuarto e-tado de agregación de la /ateria, -iendo un e-tado :uido arecido a un ga-, ero con la di2erencia 6ue una roorción de -u- artícula- e-t9n cargadael0ctrica/ente y no o-een e6uili$rio electro/agn0tico) En general el la-/a e- una /e*cla de tre- co/onente-' 9to/o- o /ol0cula-, ioneo-itio- y electrone- li$re-) El la-/a e- el e-tado de agregación /9- a$undante en la naturale*a, y la /ayor arte de la /ateria en el unier-o -e encuentra en e-tado la-/9tico, la /ayoría del cual e-t9 en la- e-trella-)
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El la-/a cu/le la- leye- de lo- ga-e-, ero ta/$i0n e- conductor el0ctrico y e- a2ectado 2uerte/ente or ca/o- /agn0tico-) "a reacción e8ot0r/ica entre un /etal y un o8ido /et9lico 4reacción ter/ita5 o entre ele/ento- /et9lico- 4reacción inter/etalica5 a-í co/o la co/$u-tión de /etale- 4reacción de o8idación5 -on una i/ortante 2uente de energía 6ue uede roducir co/o roducto- de reacción 2a-e/eno- conde-ada- co/o ga-e- e inclu-o la-/a 4de$ido a la- altate/eratura-5) "a tecnología de la-/a ara la 2rag/entación de roca-, tiene -u $a-e en la actiación de reaccione- ter/ita- ue-ta- en el interior de er2oracione- en la roca)
REACCIONES TERMITAS:
E- un tio de co/o-ición irot0cnica de alu/inio y o8ido de ;erro III o /agnetita, el cual roduce una reacción alu/inio . Fe.!& ? & Al#!. > @ Fe > =@ calBgr) reactio E-te tio de reacción 2ue u-ada or ri/era e* co/o -oldadura en 1=@@)
&
"a- reaccione- ter/ita /9- u-ada ara 2rag/entar roca -e $a-a en el alu/inio co/o /etal co/$u-ti$le 6ue reaccionara con di2erente- ó8ido/et9lico-) Una reacción ter/ita 2recuente/ente u-ada en la 2rag/entación e- la 6ue -e da entre alu/inio y el ó8ido de co$re' # Al > . u! ? Al #!. > . u > @&,1 calBgr) reactio (ara -a$er lo- re-ultado- de utili*ar e-ta reacción, de$e/o- de -a$er cu9le- -on la- caracterí-tica- ter/odin9/ica- de dic7a reacción) -on la- -iguiente-' •
E-tado o 2a-e de lo- roducto- de reacción' Al#!. 4o8ido5' li6uido u 4/etal5' lí6uido < ga-
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Den-idad de la /e*cla' C,1 grBcc e/eratura de reacción -in ca/$io de 2a-e' C1= e/eratura de reacción con ca/$io de 2a-e' #=&. (roducción de ga-e-' %,C& /olB1%% gr) de reactio o 1#% litro-BHg alor de reacción' @&,1 calBgr) de reactio)
(ode/o- 7acer una co/aración con el ANF! 4e8lo-io de alto orden, /e*cla de nitrato de a/onio y un co/$u-ti$le deriado del etróleo5, 6ue genera 1%C% litro- de ga-BHg y @1# calBgr) de reactio) (ara -ituacione- e-ecí;ca- -e ueden u-ar otro- /etale- co/o el circonio 6ue llega a dar reaccione- ter/itica- con alta elocidad de reacción) El ó8ido de co$re -er9 el /9- utili*ado cuando -e nece-ita un $uen conductor de calor)
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TECNOLOGIA DE PLASMA PARA LA FRAGMENTACION DE ROCA:
(ara roducir la-/a, uno de lo- rocedi/iento- utili*ado- e- el de de-carga- el0ctrica- ul-ada-) E-te /0todo con-i-te en oner entre doelectrodo- un ga-, al 6ue luego -e le alicara un alto olta3e 4/ile- de olt-5 en un e6ueJo eriodo de tie/o 42raccione- de -egundo5 y a-í el ga- -e ioni*a) E-te roce-o tiene or ;nalidad generar una onda de c7o6ue, 6ue a a tran-2erir energía /uy r9ida/ente a -u entorno) E-te /ecani-/o uede -er u-ado ara la 2rag/entación de roca-, ca/$iando el ga- or una -olución -alina 4electrolito5) Se introduce en la roca un cartuc7o 6ue tiene el electrolito y lo- electrodo-, -e conecta loelectrodo- a un generador de otencia ul-ada y tra- la cone8ión -e roducir9 la rutura diel0ctrica del electrolito, generando la-/a y una onda de c7oca en un /edio 6ue e- inco/re-i$le) "a- 2uer*ae8an-ia- al co/en*ar a roagar-e cau-aran 2ractura- en la- roca-, de39ndono- al ;nal del roce-o roca 2rag/entada, lo cual 6uería/ollegar a o$tener)
Actual/ente el aance de la tecnología e-ta ayudado al rogre-o de e-te /0todo 7aciendo u-o de /e*cla- /et9lica- 6ue roducen reaccione- ter/itica- 6ue tienen una /e3oría or6ue generan altaden-idade- de energía, in-en-i$ilidad al i/acto y alta- te/eratura- de co/$u-tión) "a- /e*cla- ter/itica- ueden -er encendida- or ario- roce-o-, entre ello- e-t9n'
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(ul-o t0r/ico 4or re-i-tencia el0ctrica incande-cente5 Arco el0ctrico 4de$e de 7a$er de-carga- el0ctrica- de &%%% a
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%%% olt5 (uente -e/iconductor
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"a- i$racione- roducida- or e-ta tecnología -on de la roorción del 1% K de la- generada- or lo- e8lo-io- tradicionale- de$ido a 6ue no roducen onda- de e-2uer*o) Una /anera de au/entar la elocidad
