EXPLOSIVOS UTILIZADOS
EN MINERIA
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA
Ing. Pedro Jesus Correa Daza Esp. Gestión Integrada QHSE
Actividad Minera
Fases: 1. Prospección 2. Exploración 3. Desarrollo 4. Preparación 5. Explotación 6. Procesamiento 7. ComercializaciónCiclo de Trabajo
- Perforación
Desarrollos y Preparaciones - Voladura
(frentes) - Acarreo
- Transporte
- Perforación
- Voladura
Explotación (tajos) - Extraccion
- Relleno
• La perforación se basa en principios mecánicos de
percusión y rotación , cuyos efectos de golpe y fricción trituran la roca
Sección del taladro: Espaciadores inertes Taco inerte Línea de transmisión Cebo
Partes de un taladro
Accesorios de Perforación
- Barrenas 2’, 4’ 6’ 8’
- Barreta
- Saca barrenos
- Cucharilla
- Tacador de madera
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).
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
3. Mecanizadas rotatorias
Generalmente de grandes dimensiones para
uso en tajos abiertos.
DISEÑO DE UNA MALLA
Los trabajos perforación depende de un diseño de
malla adecuado:
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
Tipos de voladura
1. Voladura Primaria
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
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.
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.
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.
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
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.)
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
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 EmulsiónEXPLOSIVOS
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
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
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
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
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
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.
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
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
Método de iniciación:
Iniciación de columna con cordón detonante
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
Cordón detonante: 1.Unión de tramos 2.Unión a troncal 3.Conexión a detonadorEXPLOSIVOS 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
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
No eléctricos:
Handidet Exel connectadet Exel ms
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
Agentes de voladura:
Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador común No 8
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
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
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
%ACPM–Volumen CO:
-%ACPM
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
%ACPM–Volumen NOx:
-%ACPM
-Humos naranja, amarillos ó rojizos -Oxidación secundaria NO
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
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
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
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:22000-32000cpEXPLOSIVOS 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.
EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIA
Procedimiento en caso defalla:
Suspenda la operación Retenga el elemento
Informe al supervisor de voladura