Explosivos Utilizados en Mineria

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS

EN MINERIA

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA

Ing. Pedro Jesus Correa Daza Esp. Gestión Integrada QHSE

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Actividad Minera

Fases: 1. Prospección 2. Exploración 3. Desarrollo 4. Preparación 5. Explotación 6. Procesamiento 7. Comercialización

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Ciclo de Trabajo

- Perforación

Desarrollos y Preparaciones - Voladura

(frentes) - Acarreo

- Transporte

- Perforación

- Voladura

Explotación (tajos) - Extraccion

- Relleno

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• La perforación se basa en principios mecánicos de

percusión y rotación , cuyos efectos de golpe y fricción trituran la roca

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Sección del taladro: Espaciadores inertes Taco inerte Línea de transmisión Cebo

Partes de un taladro

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Accesorios de Perforación

- Barrenas 2’, 4’ 6’ 8’

- Barreta

- Saca barrenos

- Cucharilla

- Tacador de madera

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EQUIPOS DE PERFORACIÓN

Actualmente se emplean tres tipos de máquinas

perforadoras:

1. Manuales

(25 a 50 mm de diámetro), para trabajo

horizontal o al piso (jack leg) o para huecos

verticales al techo (stopers).

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2. Mecanizadas

De percusión y de roto percusión.

Ejemplo los wagondrill, track drill y jumbos

neumáticos o hidráulicos, que emplean barrenos

acoplables con brocas intercambiables

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3. Mecanizadas rotatorias

Generalmente de grandes dimensiones para

uso en tajos abiertos.

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DISEÑO DE UNA MALLA

Los trabajos perforación depende de un diseño de

malla adecuado:

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Voladura

• Segunda operacion unitaria, cuyo objetivo es romper la roca de manera eficiente originando una alta

concentración de energía que produce dos efectos

dinámicos: fragmentación y desplazamiento

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Tipos de voladura

1. Voladura Primaria

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FACTORES IMPORTANTES EN LAS

VOLADURAS

Romper la roca de Manera eficiente y Económica , y producir un material fácil de

Limpiar, transportar, almacenar y procesar

2

1

El Macizo Rocoso que queda debera dañarse lo menos posible para reducir al minimo el rerfuerzo y soporte de roca

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Propiedades de los explosivos

Potencia y Energía.

La potencia ya que define la energía disponible para producir efectos mecánicos.

Velocidad de Detonación. (VOD)

Es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo y, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía.

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Propiedades de los explosivos

Densidad.

Es el peso del explosivo por unidad de volumen, se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cc). El ANFO tiene densidad Aprox. de 0,85 g/cc.

Presión de Detonación.

Es la presión producida en la zona de reacción y es función de la densidad y de la onda de detonación cuando se propaga a través de la columna de explosivo. Los explosivos comerciales varían de 500 a 1500 Mpa.

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Propiedades de los explosivos

La fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar el medio confinante, es la cantidad de energía liberada por la explosión.

PESO POTENCIA ABSOLUTOS (AWS): Energía calórica máxima del explosivo basada en sus ingredientes; energía por unidad de peso expresada en joules por gramo, para el ANFO es 3.730 j/g (cuando la mezcla es 94% AN y 6% FO).

POTENCIA A GRANEL ABSOLUTA (ABS): Energía por unidad de volumen expresada en joules por centímetro cúbico (j/cc). Es igual al AWS multiplicada por su densidad, para el ANFO es 3.730 X ,85 ó 3.170 j/cc.

POTENCIA A GRANEL RELATIVA (RBS): Es la potencia de un explosivo a granel comparada con el ANFO. Es igual a su ABS dividida por el ABS del ANFO.

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Criterios de selección de

explosivos

VOLUMEN DE ROCA A VOLAR.

En las obras de mayor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar a aconsejar su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada, se reducen los costos de mano de obra y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado.

PRESENCIA DE AGUA.

Si esto no es posible se debe utilizar explosivos gelatinosos e Indugeles y si el diámetro de perforación lo permite utilizar el Indugel AV800

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Variables Controlables de las Voladuras

Las variables que son controlables en el cálculo y diseño de las voladuras las clasificamos en tres grupos:

Químico - Físicas o del explosivo (Tipos de explosivo,

potencia, energía, sistemas de cebado, etc.)

Geométricas o de diseño (Diámetro, Longitud de carga,

piedra , espaciamiento, etc.)

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TRABAJO DE EQUIPO

Diseño

Preparación Del terreno

Demarcación del área Por perforar Perforación Carga de los Barrenos Evacuación del material Evaluación del resultado Refinar el del diseño Evaluación Del Sitio Registro de Voladura

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EXPLOSIVOS

UTILIZADOS

EN

MINERIA

Indugel Plus AP Sismigel Plus Indugel AV 800 ANFO Pentofex Mecha de Seguridad Cordón Detonante Emulind-s Emulind-m Nonel y Excel Emulsión

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EXPLOSIVOS

UTILIZADOS

EN

MINERIA

Explosivo: material que al exponerse a una determinada fuente de energía presenta una reacción química desarrollada

rápidamente con elevada producción de gases y altas temperaturas Principales efectos: Fragmentación Desplazamiento Ruido Vibración

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Mecha de seguridad:

Núcleo de pólvora negra rodeado de papel con varias capas de hilo de algodón-Brea PVC que garantizan impermeabilidad, flexibilidad y resistencia ala abrasión. Densidaddecarga:5,25±0,75g/m

Tiempodecombustion:130±10%s/m Alcancedelallama:40mm

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

IndugelPLUSAP:

Explosivo tipo hidrogel aluminizado con sustancias gelificantes que evitan la segregación de oxidantes y/o combustibles. No recomendado para minerías subterránea con polvo de carbón o gas grisú.

Densidad:1,21±0,06g/cc VOD:4500±500m/s ABS:1,085cal/cc AWS:904cal/g RBS:1,43 26x250mm 32x250mm 38x250mm 44x250mm

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Indugelprecorte: Densidad:1,05±0,05g/cc VOD:3700±200m/s ABS:949cal/cc AWS:904cal/g RBS:1,25 Sismigel:

Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con PETN. Densidad:1,21±0,02g/cc VOD:5500±500m/s ABS:1,006cal/cc AWS:838cal/g RBS:1,33

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Pentofex:

Multiplicador conformado con altos explosivos para obtener alta presión detonación dada su alta velocidad de detonación.

Densidad:1,6±0,1g/cc VOD:6700±200m/s

Presión de detonación:180kbar Presentación:80-337,5–450g

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Pentofex:

Facilidad de uso: 80g

Empleado para iniciación en barrenos de diámetro pequeño en operaciones subterráneas. Ø>22mm

337,5g

Empleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm

450g

Empleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm Doble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Cordón detonante:

Núcleo de alto explosivo recubierto con fibras sintéticas con exterior plástico de PVC.

VOD:7000±300m/s

Resistencia a la tracción:70kgf Densidad de carga:3,6,12,38g/m

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Método de iniciación:

Iniciación de columna con cordón detonante

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Cordón detonante: 1.Unión de tramos 2.Unión a troncal 3.Conexión a detonador

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

No eléctricos:

Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior con uno de polysurlin interno con carga de HMX+ polvo de aluminio que lleva una señal o pequeña onda de detonación para conformar un mecanismo de iniciación. Densidad de carga:0,016±0,005g/m

Velocidad de señal:2000±200m/s Resistencia a la tension:30kgf

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

No eléctricos:

Handidet Exel connectadet Exel ms

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Agentes de voladura:

Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador común No 8

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

ANFO:

Nitrato de amonio AN + Fuel Oil No2. Presenta baja resistencia a la humedad además de elevada producción de gases.

Densidad:0,85±0,05g/cc VOD:3000±300m/s %ACPM:6±0,5 ABS:757cal/cc AWS:890cal/g RBS:1 Volumen de gases:1,044l/kg

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Densidad ANFO – Densidad prill:

Tamaño de poro: Grande Tamaño de poro: Pequeño Densidad: Alta Densidad: Baja

Absorción ACPM: Max 6 % Absorción ACPM: 6 -9 % Retención ACPM: 3 % Retención ACPM: 6 -9 % Sensibilidad: Baja Sensibilidad: Alta

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

%ACPM–Volumen CO:

-%ACPM

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

%ACPM–Volumen NOx:

-%ACPM

-Humos naranja, amarillos ó rojizos -Oxidación secundaria NO

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

%ACPM–Envejecimiento por inmersión:

Porosidad de la roca relacionada a segregación de material por las paredes del barreno.

-Permeabilidad de Fuel Oil No2

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Indugel AV-800:

Densidad: 1,20 ± 0,03 g/cc VOD: 4000 ± 200m/s ABS: 1080 cal/cc AWS: 900 cal/g

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Emulsiones:

Formulado con nitrato de amonio principalmente. Se presentan como un material viscoso que logra su resistencia a la humedad incorporando el uso de emulsificantes.

Emulind B,Emulind S (Carbones del Cerrejón,Drummond). Sensibilizada con microbalones

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Emulind B-Tunelería: Densidad:1,15±0,02g/cc VOD:5300±300m/s ABS:796cal/cc AWS:692cal/g RBS:1,05 Viscosidad20ºC:300000cp Emulind S: Densidad:1,25±0,01g/cc VOD:5500±300m/s ABS:928cal/cc AWS:736cal/g RBS:1,23 Viscosidad20ºC:22000-32000cp

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Heavy ANFO:

Conformado por mezclas de mulsión/ANFO. Concentración de ANFO mayor al 50%.

Ej.Drummond 50/50

Blend:

Conformado por mezclas de emulsión/ANFO. Concentración de emulsión mayoral 50%.

Ej.70/30

Carbones del Cerrejón LMTD

Carbones Colombianos del Cerrejón Carbones de La Jagua

Calenturitas Entre otras.

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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN

MINERIA

Procedimiento en caso defalla:

Suspenda la operación Retenga el elemento

Informe al supervisor de voladura

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