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Introducción •
Los sistemas de iniciación son mecanismos que permiten transferir una señal a cada perforación en un tiempo dado para comenzar la detonación.
•
La selección correcta de un sistema de iniciación es un factor muy importante para el éxito o fracaso de una tronadura, ya que no solo controla la secuencia de iniciación de cada perforación, sino que también afecta:
-La cantidad y magnitud de vibraciones generadas. -La calidad de fragmentación producida. -El sobre quiebre y la violencia con que esto ocurre.
Introducción •
Los sistemas de iniciación son mecanismos que permiten transferir una señal a cada perforación en un tiempo dado para comenzar la detonación.
•
La selección correcta de un sistema de iniciación es un factor muy importante para el éxito o fracaso de una tronadura, ya que no solo controla la secuencia de iniciación de cada perforación, sino que también afecta:
-La cantidad y magnitud de vibraciones generadas. -La calidad de fragmentación producida. -El sobre quiebre y la violencia con que esto ocurre.
Los sistemas de iniciación se separan en: Sistema A fuego Cordon detonante Sistemas electricos Sistemas no electricos Sistema electronico
Sistema a fuego •
Ha sido prácticamente reemplazado por métodos más avanzados, que ofrecen mayor precisión y seguridad en la operación. Sin embargo, aún es usado en pequeñas operaciones de iniciación, tronadura secundaria, pruebas de laboratorios, etc., en donde se requiere aplicar métodos con mayor economía.
Car acter ísticas:
INICIACION
ENERGIA COMBUSTION
FUEGO
CALORICA
Detonador a mecha
Es una cápsula de aluminio que contiene una carga explosiva, esta a su vez se encuentra constituida por una carga primaria, una secundaria y un mixto de ignición.
Utilizados
para tronar cordones explosivos sensibles al detonador n°8.
Los detonadores TEC características técnicas:
poseen
detonantes las
Carga Primaria: 220 mg de PRIMTEC Carga Secundaria: 600 mg de PETN. Mixto de Ignición: 50 gr
y/o
siguientes
Detonador a mecha
Mecha para minas •
•
Su función es transmitir la energía calórica desde un punto a otro, a través de la combustión del núcleo de pólvora en un punto determinado. Características: –
Consiste en un cordón compuesto por un núcleo de pólvora negra, con tiempo de combustión conocido, cubierto por una serie de tejidos y una capa de plástico, tiene un tiempo de combustión entre 140 y160 seg/metro.
–
M echa pl ástica: para ambientes secos.
–
M echa Pl astec: para ambientes húmedos
Constitución de mecha para mina
Capa impermeabilizante Cubierta externa plástica
Fibras Textiles
Pólvora
Algodón
Clases y tipo: •
Las mechas están clasificadas en tres categorías, –
CLASE A, Tipo III: e s una mecha plástica recubierta con cera parafínica, entrampada en un doble tejido ubicado sobre el recubrimiento plástico. Resiste el chispeo lateral y el agua.
–
CLASE B, Tipo III: Tipo de mecha que resiste el chispeo lateral.
–
CLASE C, Tipo III: Tipo de mecha no resiste Chispeo Lateral, ni la Humedad, es una mecha de muy baja calidad.
•
La velocidad de combustión de la mecha depende de la altitud geográfica donde se utilice. Por esta razón, se recomienda realizar previamente pruebas de velocidad de combustión.
Precauciones para su utilización Las precauciones que se deben adoptar antes de usar mechas son revisar minuciosamente los siguientes puntos: –
Forma del corte
–
Suciedad
–
Humedad
–
Velocidad de combustión
Corte de un detonador a mecha
Precauciones de uso
Conexión a conector
Cordón detonante •
Los cordones detonantes PRIMALINE están compuestos por un núcleo central de explosivo (PETN) recubierto por una serie de fibras sintéticas y una cubierta exterior de plástico de color. Los PRIMACORD están cubiertos además, por una envoltura exterior formada por un tejido entrecruzado de fibras enceradas.
•
Según la concentración lineal de PETN, en Chile se comercializan cordones de 1.5, 10.3.8, 5, 10, 32 y 42 gr/m.
•
El cordón detonante es relativamente insensible y requiere un detonador de fuerza N° 6 para iniciarlo, su velocidad de detonación es cercana a 7.400 m/s. Su mayor desventaja en superficies, es el alto nivel de ruido y su reacción extremadamente violenta.
Cordón detonante
Precauciones de uso Para utilizar cordón detonante en superficies, se deben tomar algunas precauciones, esenciales para asegurar la detonación de todos los pozos: •
Mantener cada conexión en ángulo recto; Los conectores plásticos son convenientes y útiles para esta situación.
•
La distancia entre cordones paralelos debe ser mayor a 20 cm.
•
La distancia entre conectores de retardo y cordón paralelo debe ser superior a 1 metro.
•
En el diagrama de amarre, no debe permitirse nudos con una alta concentración de explosivo en un solo punto.
•
La iniciación debe ser localizada en la misma dirección de la detonación del cordón detonante.
Características del cordón detonante de Dyno Nobel
Nudos con Cordón Detonante La práctica en el uso de cordón detonante a llevado a tener ciertas normas y precauciones en el uso de los nudos de los cordones detonantes - Uniones de distinto gramaje. - Cantidad de cordón que debe utilizarse en los nudos. - Orientación del nudo. - Unión de un detonador a cordón detonante.
Nudos con Cordón Detonante
Efecto del uso del Cordón Detonante •
El cordón detonante que se utiliza como iniciador de un APD o de un cartucho de dinamita que iniciará una columna explosiva que puede verse afectada por el cordón detonante que pasa a través de esta. Si tiene suficiente energía explosiva puede detonar o quemarlo. Esto hará que disminuya la energía de la columna explosiva, además los niveles de vibraciones decrecerán.
•
Para prevenir este tipo de situaciones y evitar que la carga explosiva deflagre, debe utilizarse un cordón detonante adecuado, de acuerdo a lo sugerido a continuación, en tabla 1.
Diámetro Pozo (mm)
Máximo Cordón Detonante (gr/m)
Efecto del uso del Cordón Detonante •
Si el cordón detonante no es del tamaño adecuado, causará una reacción o daño en el explosivo que se denomina “muerte por presión” o “precompresión”, la cual aumenta la densidad del explosivo, provocando que éste no detone.
•
Lo anterior ocurre, cuando el detonante tiene suficiente energía para romper los espacios de aire dentro del explosivo o también el lugar de las micro-esferas de aire del mismo producto.
Sistemas eléctricos Se separan en: • • •
Detonador Eléctrico Instantáneo Detonador Eléctrico de Retardo Detonador Eléctrico Sísmico Los modernos sistemas de iniciación eléctricos vencen todas las desventajas de los no eléctricos; se inician simultáneamente y el amarre correcto se puede confirmar al medir la resistencia antes de la iniciación. Su principal desventaja es la susceptibilidad a la iniciación por efecto de rayos o corrientes eléctricas inducidas (relámpagos, transmisiones de radio). El disparo de grandes tronaduras con detonadores eléctricos puede, sin embargo, requerir varios sistemas de generación de potencia.
Sistemas eléctricos El sistema de iniciación eléctrico puede convertir un impulso eléctrico en una detonación, en un tiempo determinado y consta de cuatro partes fundamentales: •
Cápsula de aluminio o cobre.
•
Carga explosiva compuesta por un explosivo primario y uno secundario.
•
Elemento de retardo con un tiempo de combustión especificado.
•
Elemento inflamador eléctrico- pirotécnico.
Características de un detonador eléctrico Cables Eléctricos Goma Antiestática
Zona de Unión de Cables al Detonador
Casquillo de Aluminio o Cobre Filamento Iniciador Gota Pirotécnica Cámara de Aire
Zona de Retardos Mixto Pirotécnico Cilindros de Plomo Zona de Carga Explosiva
Carga Primaria Carga Secundaria
Detonador Eléctrico Instantáneo
Resistencia a presión Hidrostática
11 (Kg/cm2) en 1 Hr
Sensibilidad al Impacto
2 kg a 90 cm de altura
Carga primaria Azida de Plomo
100 mg
Carga secundaria de PETN
780 mg
Resistencia cable de Cu
0,0878 (ohm/m)
Largo Cápsula
1,97 - 2,5 ”
”
Características Técnicas Detonador Eléctrico Instantáneo
Detonador Eléctrico Retardo
Resistencia a presión Hidrostática 11 (Kg/cm2) en 1 Hr
Sensibilidad al Impacto
2 kg a 90 cm de altura
Carga primaria Azida de Plomo
100 mg
Carga secundaria de PETN
780 mg
Resistencia cable de Cu
0,0878 (ohm/m)
Largo Cápsula
1,97 - 2,5 ”
”
Características Técnicas Detonador Eléctrico Retardo
Sistemas No eléctricos (Nonel) •
Estos sistemas se caracterizan por emitir una onda de choque de baja velocidad (aproximadamente 2000 m/s) que se propaga a través de un tubo de plástico en cuyo interior contiene una película delgada de explosivo de 20 mg/m, la cual es transmitida hacia el detonador. La reacción no es violenta, es relativamente silenciosa y no causa interrupción ni al explosivo ni al taco.
Ventajas del sistema: El sistema no se inicia por golpes. El tubo puede sufrir estiramiento de hasta 5 veces su longitud, sin perder su capacidad de iniciación. No se inicia su carga explosiva al ser quemado el tubo con fuego. No sufre destrucción después de haber sido iniciado. No puede iniciarse accidentalmente por descargas eléctricas, corrientes estáticas, transmisiones de radio de alta frecuencia, fuego y fricción no es afectado por las corrientes extrañas. Puede sufrir nudos y quiebres bruscos, no perdiendo su característica de iniciación. Aumenta la flexibilidad de diseño, permitiendo una amplia elección de intervalos de retardo para lograr resultados específicos de tronadura.
Se conectan en forma sencilla y rápida, sin requerir de accesorios especiales. La señal propagada por el interior del tubo es silenciosa Permite lograr diagramas muy flexibles
Desventajas: Puede llegar a cortarse producto de detritus de taco de mala calidad. Existe probabilidad de corte de iniciación cuando se emplea en combinación con cordón detonante no apropiado. Al ser iniciado el tubo con un detonador, éste debe ser de baja potencia, de lo contrario podría cortar el tubo sin ser iniciado.
Aplicaciones: Para uso en minería a cielo abierto, subterránea y obras civiles. Para iniciar explosivos del tipo dinamitas, emulsiones pequeño diámetro y pentolitas APD. Los detonadores no eléctricos de la serie milisegundo (ms), son utilizados en tronadura de banqueo en minería a cielo abierto y en tronaduras de desarrollo horizontales, verticales e inclinados y producción en minería subterránea.
Componentes DETONADOR NO ELÉCTRICO NONEL® Detonador de Retardo. Tubo de Choque Tricapa. Conector J-Hook. Etiqueta de Identificación.
Detonador de retardo Carga Cushion Sello Delay antiestático explosiva Ignition Disk :: :formado Buffer :El Está elemento extremo : diseñado Acelerador fundamental inferior para del de Tren de retardo por uno, dos o
••• •
para detonador otorgar energía eliminar una ,permite contiene gran el riesgo resistencia unauna mayor decarga iniciación alprecisión impacto base por de y tres elementos pirotécnicos. Azida de PETN aevita descargas la detonación el y problema una estáticas carga porde accidentales. simpatía. primaria reversión de de la onda Plomo de choque. lo que le confiere una potencia equivalente a fuerza N° 12.
Tubo de choque
Sello de goma
DIB (Delay Ignition Buffer)
Sello antiestático Sealer Crimper
Tren de retardo con 1, 2, 3 elementos
Azida de Pb
Cushion Disk PETN Tetranitrato de Pentaeritritol
Tubo de choque Tubo de plástico tricapa.
•
•
Compuesto químico adherido a la pared interior del tubo (HMX mas Al (High Melting Explosive) ).
•
Transmisión de onda de choque al interior del tubo a 2000 m/seg. •
El tubo no se destruye.
Tubo de Choque Tricapa Corte transversal, indicando la tres y • Capa Externa, resistente a la abrasión capasdedelosmaterial plástico, lo que protege rayos UV. entrega mejores propiedades a la tracción y al corte por cizalle. Capa Media, para la fuerza de tensión, elongación yde resistencia a agentes • Velocidad detonación alcanza los químicos. 2000 m/seg. • Carga Explosivo alrededor de 16 mg/m Capa Interna, sostiene confiablemente la mezcla reactiva en su lugar (Propiedades iónicas).
Tubo quemado
Onda de Choque
Tubo sin quemar
Conector J - Hook • • •
Muy seguro.
Fácil de conectar. •
•
Simple.
Muy eficiente.
Asegura la conexión
perpendicular y optimiza el contacto entre el Cordón
Detonante y el Tubo de Choque.
Etiqueta •
Indica el período de retardo de la serie y el tiempo nominal de detonación.
•
Resistente a aguas con aceites u otras sustancias
Productos Componentes del Sistema
Cordón detonante PRIMACORD® o PRIMALINE ®.
Conectores de retardo Nonel® MS Conector.
Cordón detonante PRIMACORD®. •
Interior de pentrita PETN.
•
Exterior de tejido entrecruzado de fibras enceradas.
•
Resistencia a la abración, robustez y resistencia al corte por tracción.
PRIMALINE® •
Interior de pentrita PETN.
•
Exterior envoltura plástica muy flexible y resistente.
•
Fácil Manipulación para nudos y amarres
Cordón detonante Cubierta exterior de plástico
Capa de Algodón
PRIMALINE®
Fibras Sintéticas PETN Algodón
Fibras Sintéticas
Capa de Algodón
Cubierta de plástico
PETN
Algodón
PRIMACORD®. Cubierta exterior de Textil / Cera
Sistema de iniciación tradicional NONEL® Detonador inicia troncal Primaline® o Primacord®
Mecha de seguridad u opción de detonador eléctrico Detonador NONEL® Número de retardo
Troncal Primaline® o Primacord®
Onda de choque Conector J- Hook
Sistemas electrónicos •
•
•
La necesidad de mejorar resultados en los procesos de tronaduras y aumentar el control de vibraciones ha obligado, en las últimas décadas, a insistir en la precisión de los detonadores existentes. La última generación de de alta precisión es la de los detonadores electrónicos, los cuales contienen un circuito integrado en un chip, en lugar del elemento de retardo pirotécnico. En los detonadores convencionales la precisión del disparo depende del rango de los milisegundos. El empleo de un oscilador de cuarzo (reloj digital) incorporado a un circuito impreso, dotará al sistema de unos tiempos en el rango de los milisegundos.
Sistemas electrónicos
