Capítulo 2 Explosivos

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EMULSIONES

EXPLOSIVAS

Integrantes:

Jose Asto Capacyachi

Henry Flores Lavado

Roy Cerna Palacios

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

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DEFINICIONES PRELIMINALES

• Una emulsión es una mezcla estable de un líquido

inmiscible disperso en otro, una forma fácil de

imaginarse esto, es el "aceite " y el "agua".

• Una emulsión de aceite en agua, es una mezcla

homogénea de pequeñas gotitas de aceite dispersas

en agua, y una emulsión de agua en aceite es una

mezcla homogénea de pequeñas gotitas de agua

rodeadas de aceite.

• Pensemos ahora en una mezcla de aceite y vinagre;

si se agita, los dos líquidos inmiscibles, se dispersan,

creando una emulsión muy inestable. Cuando se

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EMULSIFICADORES

• Para estabilizar el sistema, es decir que ambas fases

coexistan en la emulsión sin separarse, se requiere de

un emulsificante.

• Los están constituidos por moléculas que generalmente

contienen un grupo "hidrofílico" soluble en agua y una

"cola hidrofóbica" soluble en aceite. Por esta

característica, estas moléculas forman una película

alrededor de cada gotita que evita su coalescencia.

• Los fabricantes de emulsiones dan una especial

importancia a la elección de los emulsificadores y

normalmente es empleado más de uno para la

obtención de una emulsión explosiva.

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EMULSIFICADORES

IONICOS

Son moléculas en que la porción

hidrofilica es un pequeño ion soluble

en agua y la colahidrofobica es una

cadena de carbonos.

• Ácido Oleico

• Oleato De Calcio Y Magnecio

• Etanolaminas, Etc.

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EMULSIFICADORES NO IONICOS

• Son moléculas

altamente polares

que contienen un

grupo hidrofilico no

iónico unido al

grupo hidrofobico.

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EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Producto consistente en una solución altamente

concentrada de nitratos, dispersa en una fase

continua de aceite.

• Generalmente no contienen ingredientes

explosivos, tienen alta resistencia al agua y al ser

iniciadas adecuadamente, explotan con una alta

velocidad de detonación.

• Este grupo de explosivos que es el de más reciente

aparición en el mercado, mantiene las propiedades

de los hidrogeles, pero a su vez mejora dos

características fundamentales como son la

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EMULSIONES EXPLOSIVAS

• El interés por estos explosivos surgió a

comienzos de la década de los 60, cuando

se investigaban las necesidades básicas

de un explosivo para que produjera el

proceso de detonación combinando una

sustancia oxidante con un aceite mineral.

Estas sustancias han permanecido

químicamente invariables durante muchos

años, pero, sin embargo, la forma física ha

cambiado drásticamente.

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EXPLOSIVOS Y SUS

COMPONENTES

• En el gráfico se resume en orden cronológico de

aparición de los explosivos, las sustancias

oxidantes, combustibles y sensibilizadores

empleados en la fabricación de cada uno de ellos.

• Desde el punto de vista químico, las emulsiones

explosivas son del tipo denominado "agua en

aceite" en las que la fase acuosa está compuesta

por sales inorgánicas oxidantes disueltas en agua

y la fase aceitosa por un combustible líquido

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EXPLOSIVOS Y SUS

COMPONENTES

EXPLOSIVO

DINAMITAS OXIDANTE SOLIDO Nitratos COMBUSTIBLE SOLIDO Materias

absorbentes (sensibilizante) SENSIBILIZANTE LIQUIDO Nitroglicerina

Gasificante

ANFOS OXIDANTE SOLIDO Nitratos COMBUSTIBLE LIQUIDO Aceites

Petróleo SENSIBILIZANTE Poros

HIDROGELES OXIDANTE SOLIDO/LIQUIDO Nitratos

Soluciones salinas COMBUSTIBLE SOLIDO/LIQUIDO Aluminio

Sensiblizante SENSIBILIZANTE SOLIDO/LIQUIDO Aluminio

Gasificante

EMULSIONES OXIDANTE LIQUIDO Soluciones salinas COMBUSTIBLE LIQUIDO Aceites

Parafinas Ceras

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DIMENSIONES DE LOS

OXIDANTES

EXPLOSIVO ANFO TAMAÑO 2 mm ESTADO Solido VELOCIDAD 3200 m/seg. DINAMITA TAMAÑO 0.2 mm ESTADO Solido VELOCIDAD 4000 m/seg HIDROGEL TAMAÑO 0.2 mm

ESTADO Solido/ Liquido VELOCIDAD 3000 m/seg

EMULSION TAMAÑO 0.001 mm

ESTADO Liquido

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PROPIEDADES DE LAS

EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Las emulsiones explosivas, tienen alta VOD

• De acuerdo al requerimiento del terreno y

condiciones de aplicación, se fabrican

emulsiones cuyas densidades van de 1.1 a

1,4 g/cc, siendo las densidades más bajas

para taladros de gran diámetro y altas

para pequeños diámetros.

• Sensibilidad: son altamente seguras a la

fricción, impacto y fuego

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PROPIEDADES DE EMULSIONES

EXPLOSIVAS

• Son muy resistentes al agua.

• Las emulsiones explosivas se tienen los sensitivos al

detonador común N 8. Los sensitivos a los fulminantes

son las emulsiones encartuchadas y detonan hasta con

19 mm de diámetro; mientras que los no sensitivo se

formulan a granel para grandes diámetros de taladro y

requieren para su iniciación un reforzador o booster.

• Estos explosivos no son tóxicos como la nitroglicerina,

que provoca dolores de cabeza y jaquecas, y que el

oxigenante y el combustible están más íntimamente

unidos por la granulometría fina, generan emanaciones

que caen dentro de la primera y segunda categoría de

emanaciones.

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PROCESO DE FABRICACION DE

LAS EMULSIONES

El proceso de fabricación

convencional de los emulsiones consta

de cuatro fases:



_{Preparación de la emulsión básica.}



_{Refino de la emulsión básica.}



_{Mezclado de la emulsión básica con}

otros productos sólidos para la

obtención del producto final.

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FABRICACION DE LAS EMULSIONES

PREPARACION DE LA EMULSION BASICA

• La preparación de la emulsión básica es a partir de una fase acuosa oxidante, una fase orgánica reductora y un agente que sirve de

emulsificante.

• Consta la fase oxidante acuosa de una solución de sales inorgánicas en agua. Entre las sales predomina el nitrato amónico, y se disuelven en agua por medio de agitación y calefacción, formando una solución concentrada y caliente de 80 a 90 °C de temperatura.

• En la fase orgánica reductora suelen estar presentes gasóleo, parafinas y otros aceites minerales, a los que se adicionan los agentes emulsificantes. • Las dos fases que son dosificadas en proporciones adecuadas, se

bombean a un agitador donde se prepara una emulsión grosera. En este proceso se produce una rápida agitación fuerzas de cizalladura elevadas que rompen la interfase de los líquidos inmiscibles, formando gotas de la fase acuosa que se dispersan en la fase oleosa, que forma la fase

continua. La operación puede producirse en forma discontinua o por medio de un

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FABRICACION DE LAS EMULSIONES

REFINO DE LA EMULSION

• El objetivo del refino de una emulsión es

reducir el tamaño de las gotas de la fase

acuosa, desarrollando su estabilidad y

homogeneidad, incrementando al mismo

tiempo su sensibilidad, al permitir un contacto

mejor entre el combustible y el oxidante.

• El proceso utilizado consiste en hacer pasar la

emulsión por un molino coloidal, el mismo que

tiene un rotor troncocónico que gira a gran

velocidad en el interior de un cilindro o

estator, ambos son de acero inoxidable

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FABRICACION DE LAS EMULSIONES

MEZCLADO DE PRODUCTOS SOLIDOS CON LA

EMULSION

• Cuando se tiene la emulsión refinada o emulsión

matriz, se pueden adicionar a ella algunos

ingredientes sólidos, como aluminio, agentes

reductores de densidad que pueden ser

microesferas de vidrio, etc., para darle al

producto propiedades especiales, sin que se

cambie la consistencia gelatinosa del producto

final. El proceso se realiza en una mezcladora

horizontal, a la que se lleva la emulsión mediante

bomba dosificadora, o por gravedad desde el

molino coloidal, quedando el producto final

preparado para que sea encartuchado.

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FABRICACION DE LAS EMULSIONES

ENCARTUCHADO Y EMBALAJE – EMULSIONES A

GRANEL

De igual forma que las emulsiones

encartuchadas se las puede utilizar a

granel, por lo que es una de las

características más interesantes de

estos productos. También las

emulsiones se bombean en los

barrenos desde camiones cisterna, lo

que facilita la carga de los mismos,

desde barrenos de 50 mm de

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Composición de las emulsiones

explosivas

Oxidantes (70 - 90 %) 75 %

Agua (9 - 20 %) 18 %

Combustibles (3 - 10 %) 6 %

Agentes tenso activos (0,5 - 5 %) 1 %

Sensibilizantes (1 - 7 %)

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Tipos de emulsiones explosivas

- _EXSA - _FAMESA EMULSIONES ENCARTUCHA DAS EMULSIONES A GRANEL

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Tipos de emulsiones explosivas

EXSA: Emulsiones encartuchadas

SEMEXSA-E 80, 65

propiedades:

• Sensible al detonador n° 8 y al cordón detonante de bajo gramaje

• Alta VOD

• Buena resistencia al agua • Densidad media

• Ideal para carguío en taladros cabeza.

• Presentación en cajas de cartón de 25 kg.

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Tipos de emulsiones explosivas

EMULEX 80, 65, 45

propiedades: • emulsión sensibilizada encartuchada en lámina plástica. • Alta VOD

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Tipos de emulsiones explosivas

EXAGEL-E 80, 65

Propiedades • emulsión sensibilizada encartuchada en lámina plástica. • Alta VOD

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Tipos de emulsiones explosivas

PRIMAGEL-E DEMINEX

Es una emulsión explosiva en cartucho plástico, para ser aplicada como booster en voladura primaria con agentes de voladura, tanto en taladros secos como inundados.

El PRIMAGEL-E es sensible al detonador N° 6 y al cordón detonante

Es un explosivo de alto poder rompedor, muy seguro en el transporte, almacenaje y manipulación por tanto dotado de una gran estabilidad al impacto, fricción y calor.

Manufacturado con materias primas que al interactuar entre sí, no generan residuos sólidos ni gaseosos de carácter contaminante.

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Tipos de emulsiones explosivas

EXSA: Emulsiones a granel

SLURREX-MA

emulsión a base de nitrato de amonio. Es el insumo principal para la preparación in situ del ANFO pesado.

Propiedades

Emulsión a granel no sensible al booster.

Buena resistencia al agua.

Taladros con agua siempre deben llevar ANFO pesados con un porcentaje mayor o igual a 60% de esta emulsión.

Transporte y almacenamiento

Transporte en cisternas de 24 a 27 toneladas y almacenamiento en silos de 40 a 70 toneladas.

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Tipos de emulsiones explosivas

FAMESA: EMULSIONES ENCARTUCHADAS

EMULNOR

propiedades

seguridad, potencia, resistencia al agua y buena calidad de los gases de voladura.

Tipos y usos

EMULNOR 500.- para la voladura de rocas

suaves

EMULNOR 1000.- para la voladura de rocas suaves e intermedias

EMULNOR 3000.- para la voladura de rocas intermedias a duras

EMULNOR 5000.- para la voladura de rocas

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Tipos de emulsiones explosivas

EMULFAN

Se encuentra dentro de una envoltura plástica conteniendo sustancias sensibilizadores y energizantes Tipos y usos EMULFAN 300 S EMULFAN 600 S propiedades

Trabajar en taladros de diámetro intermedio

(diámetros sup. a 2 ½” y menores a 3 ½”)

Posee alta densidad

Es seguro frente a estímulos de golpe, fuego y caída.

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Tipos de emulsiones explosivas

DETONITA

encartuchada en papel kraft impermeabilizado

propiedades

EL FAMECORTE S se presenta en mangas pasticas de 1 ¼, 1 ½ y 2 pulgadas de diámetro y 20 pulgadas de longitud, otras dimensiones se fabrican a pedido.

Uso

Desarrolla un alto nivel de energía, por lo que puede ser usado en labores de desarrollo y producción en minería.

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Tipos de emulsiones explosivas

FAMESA: EMULSIONES A GRANEL

FAMEPLAST

Descripción y composición

obtener una alta velocidad de detonación alta presión de detonación, genera una buena calidad de gases de voladura.

Uso

EL FAMEPLAST es usado en voladuras secundarias para fragmentar las rocas (“bolones”) al tamaño que requiere la operación minera.

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Tipos de emulsiones explosivas

SAN-G

es una emulsión gasificable formada por una solución microscópica oxidante dispersa en una fase combustible continua y estabilizada por un emulsificante.

Uso

Se ha diseñado especialmente para ser usado en minería superficial en macizos rocosos cuya temperatura este comprendida entre 0°C y 40°C.

Ventajas

Puede utilizarse en terrenos secos, húmedos o inundados y con rocas de diferente dureza.

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Tipos de emulsiones explosivas

EMULFRAG

EL EMULFRAG es una emulsión gasificable del tipo agua en aceite, con elementos energizantes que le permiten obtener una alta VOD y presión de detonación, generando una buena calidad de gases de voladura. A su vez es seguro

Uso

Se utiliza en minería subterránea, trabajos de tuneleria y obras civiles con temperatura de barreno de 5°C a 40°C y donde exista presencia de agua.

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Tipos de emulsiones explosivas

PYROSAN-G

EL PYROSAN-G es una emulsión a granel de tipo agua en aceite, con componentes inhibidores de reacción del nitrato de amonio y minerales que en su composición tienen presencia de pirita, siendo posible aplicarlo en terrenos calientes con temperaturas de hasta 100°C.

Uso

-En minería a tajo abierto

-Puede utilizarse en rocas de cualquier dureza, terrenos secos, inundados.

-Al cargar los taladros, columnas explosivas se acoplan por completo.

-Permite reducir los tiempos de carguío, por la practicidad de su manejo

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Especificaciones de las emulsiones

explosivas

- Diámetros : >25 mm (1”) - Sensibilidad : detonadores n°8 - Densidad : 1,00-1,40 gr/cc - Energía : 750-1600 cal/cc

- Velocidad de Detonación : 3.000-6000 m/seg - Presión de detonación : 90-125 kbar