Características de Explosivos Industriales

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Tecnología de Explosivos Fabricación, Propiedades, Medición y Aplicación

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Page 1: Características de Explosivos Industriales

Tecnología de Explosivos

Fabricación, Propiedades, Medición y Aplicación

Page 2: Características de Explosivos Industriales

Como funcionan los explosivosUna descripción breve de los explosivos

• ANFO y productos derivados• Emulsiones• Explosivos y sistemas para cargíuo• Productos de perímetro• Sistemas de iniciación

PropiedadesMedición de calidad

Introducción

Page 3: Características de Explosivos Industriales

Qué es un explosivo?

Page 4: Características de Explosivos Industriales

Explosivos

Explosivo

• Compuesto químico o mezcla de químicos quéposee la capacidad de funcionarindependientemente de reactantes externas.

Explosión

• Reacción química del explosivo, la cualinvolucra la expansión rápida de gases, usualmente con la generación de altos nivelesde calor.

Page 5: Características de Explosivos Industriales

El Triángulo de Fuego

FuegoCombustible

Oxígeno

Ignición

Oxidación - Reducción(lento)

gases + calor

Page 6: Características de Explosivos Industriales

DetonaciónDetonaciónCombustible

InitiaciónOxidación - Reduccíon gases + calor

(rápido)

Oxidante

El Triángulo de Detonación

Page 7: Características de Explosivos Industriales

Componentes del Explosivo

Componentes básicos

• Fuente de combustible (reductor)• Fuente de oxidante

Otros ingredientes

• Emulsificantes• Sensibilizantes• Aditivos para aumentar desempeño• Estabilizantes

Page 8: Características de Explosivos Industriales

Explosivos

Altos explosivos

• Detonan con reacción más rápida que la velocidad del sonido (en el medio del caso)

• Generan altas presiones• eg : Explosivos emulsificados, PETN, NG

Bajo explosivos

• Deflagra o quema con una reacción más lenta que la velocidad del sonido

• Genera niveles de presión más bajos• Ej. Pólvora negra

Page 9: Características de Explosivos Industriales

Explosivos Ideal / No-Ideal

Explosivos ideales :

• Explosivos moleculares• VoD muy alta, reacción puede calcularse

teóricamente• Diámetro crítico muy bajo• Densidad alta

Explosivos no-ideales :

• Explosivos compuestos• VoD variable según circunstancias del uso, difícil de

calcular en forma sencilla• Diámetro crítico mayor• Densidades más bajas• Reación de detonación dependiente del diámetro de

la carga

Page 10: Características de Explosivos Industriales

CH3NO2

NO2

NO2

HH

TNT

ONO2

ONO2

ONO2

CH2CH2

CH2H2 CO NO2 C

ONO2

CH2CH2CH2

ONO2

ONO2

NG

PETN

Explosivos Moleculares

Page 11: Características de Explosivos Industriales

3NH4 NO3 + CH2

AN Prill Diesel fuel

Dos componentes, no explosivos, mezclados para formar una sustancia explosiva

ANFO Ejemplo

Explosivos Moleculares

Page 12: Características de Explosivos Industriales

Propiedades explosivas

Propiedades físicas

• Indican aquellas situaciones físicas donde mejorse les puede aplicar exitosamente

Propiedades de detonación

• Se ocupan estas propiedades para describir el desempeño de (y comparar entre) distintosexplosivos

Ambos tipos de propiedades son importantes en el momento de seleccionar explosivos a usar

Page 13: Características de Explosivos Industriales

Propiedades Físicas

Densidad

Sensibilidad

Resistencia al agua

Estabilidad química

Características de gases producidos

Page 14: Características de Explosivos Industriales

Densidad

Peso del explosivo por volumen unitario

Determinante en fijar densidad de carguío (densidadlineal – kg/m)

Propiedad importante en elegir tipo de explosivo:

AguaPotencia requirida

Page 15: Características de Explosivos Industriales

Sensibilidad

Medida de la facilidad con la cual se inicia (detona) el explosivo

Puede variar en el caso de uso incorrecto

Pruebas incluyen:

• Cebo mínimo• Diámetro crítico• Impacto• Densidad crítica• Prueba de “gap” (de aire)

Page 16: Características de Explosivos Industriales

Ázidade Plomo

NG Dinamita EmulsiónEncartuchado

EmulsiónA granel

Calor delcontacto

No 2 Det

No 6 Det

No 8 DetBooster

Sensibilidad

Page 17: Características de Explosivos Industriales

Resistencia al Agua

Medición cualitativa de la capacidad del explosivo de resistirexposición al agua

Amplia gama de variación

• ANFO = cero• Emulsión = excelente

Depende de condiciones del agua

• Agua estática o dinámica• Vida útil en barreno varía según pH del agua

Page 18: Características de Explosivos Industriales

Estabilidad Química

Propensidad de mantener su estado, sin cambiar, bajocondiciones específicas de almacenaje

Factores que afectan vida útil incluyen:

• Formulación / calidad de materias primas• Extremas de temperatura y humedad• Contaminación• Infraestructura de almacenaje (calidad)

Signos característicos de deterioración incluyen:

• Cristalización• Dureza• Cambios en color• Pobre desempeño en terreno

Page 19: Características de Explosivos Industriales

Características de gases

Explosivos con balance de Oxígeno producenmayormente gases no-tóxicos (o menos): (CO2, N2 and H2O)

Cantidades menores de gases tóxicos puedenproducirse de las siguiente formas

– Óxidos de nitrógeno (NOx) resultan de un exceso de O2 en la formulación (positivo en oxígeno)

– Monóxido de carbono (CO) resulta de una deficienciade O2 en el explosivo (negativo en oxígeno)

Page 20: Características de Explosivos Industriales

Factores contribuyentes a producirgases

• Incorrecta selección de cebo

• Falta de confinamiento

• Insuficiencia de resistencia al agua

• Reacción incompleta del producto

• Imbalance de Oxígeno

• Reacción del explosivo con el macizorocoso

• Uso de formulación inadecuado para el caso

Page 21: Características de Explosivos Industriales

Propiedades de Detonación

Velocidad de detonación (VoD)

Presión de detonación

Presión de barreno o explosíón

Energía / fuerza

Page 22: Características de Explosivos Industriales

Velocidad de Detonación

Rapidéz del movimiento de la frente de detonación a través del explosivo (m/s)

Controlada por:

• Características de la roca• Diámetro de la carga• Formulación del explosivo• Tamaño de partículos (explosivos)• Grado de confinamiento• Calidad del cebo (tamaño, tipo)

La VoD influye en la forma en la cual la energíaexplosiva se libera

Page 23: Características de Explosivos Industriales

25.0 25.2 25.4 25.6 25.8 26.0 26.2 26.4 26.60

1

2

3

4

5

6

V O D = 4242 m /s

(Cont inuous VOD Trace, CSBP AnfoAverage Reading)

Dis

tanc

e ( m

)

T im e (m s)

Medición de la VoD en barreno (ej.)

Page 24: Características de Explosivos Industriales

Utilidad de medir VoD

• Facilita examinación cuantitativa del progeso de la detonación dentro del barreno

• Toda comparación entre resultados de VoD deberealizarse dentro del contexto de la situación coyunturalde la voladura

• Se deben usar datos de VoD dentro de los limitesestadísticos del caso

Page 25: Características de Explosivos Industriales

Traza de una columna interumpida de emulsiónencartuchada, en barreno de 102mm diámetro, mostrandorecuperación de detonación34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5 38.0 38.5 39.0

0

2

4

6

8

10

12

14

Area of lower orderdetonation

Non Product Related

Initial Part of ChargeVOD = 5146 m/s

Emulite 150400mmx80mm plugsDownhole charging

VOD =5458 m/s

Dis

tanc

e ( m

)

Time (ms)

Interpretación de medición de VoD -Alternativas

Page 26: Características de Explosivos Industriales

VoD de ANFO vaciado, afectado poragua en barrenodescendentede 102 mm diámetro

-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5

0

2

4

6

8

Water affected ANFOWater affected ANFO

VOD = 3568 m/sVOD = 3568 m/s

Effect of water on ANFO performance102mm downhole

Dis

tanc

e ( m

)

Time (ms)

Interpretación de medición de VoD -Alternativas

Page 27: Características de Explosivos Industriales

Energía Explosiva

• Medida de la capacidad de un explosivo de entregartrabajo

• Calculado utilizando códigos computacionalestermodinámicos

• Liberado en dos formas esenciales, útiles:

• Energía de choque• Energía de desplazamiento

• Normalmente expresado en terminos relativos al ANFO

Page 28: Características de Explosivos Industriales

Componente energía de desplazamiento

Componente energía de Choque

Aumento en Velocidadde Detonación

100% EnergíaDisponible

Repartición de Energía Exposiva

Page 29: Características de Explosivos Industriales

Detonación

E X P L O S I V EDirection of Detonation

UndisturbedExplosive

ShockFront

C-J Plane

Expanding Gases

Primary Reaction Zone

Shock Wave

Stable Reaction Products,Mainly Gas

Page 30: Características de Explosivos Industriales

Presión de Detonación

• Presión presente en la zona de reacción mientrasse desplaza a través de la carga

• Responsable por la generación del pulso de “choque” en la roca

• Estimada para explosivos ideales (tales comoPentolita) como Pd = KρVoD2

• Estimada en el caso de explosivos no-ideales, usando códicos computacionales para generarcurvas de predicción de relación presión-volumen(entre otras cantidades)

Page 31: Características de Explosivos Industriales

Presión de Barreno

• Presión de barreno es aquella presión producida porla expansión de los gases productos de la explosión

• Es una función del gas generado por el explosivo(volumen, temperatura, etc) y el macizo rocoso en el cual se encuentra la carga

• Función de:

• Confinamiento• Volumen/rapidéz de gas producido• Temperatura de los productos de la reacción

• Dificil de medir (aunque mucho progreso ha sidologrado en los últimos tiempos)

• Literatura histórica* estima la Pb en aproximadamente 45%-50% de la intensidad de la Pd

Page 32: Características de Explosivos Industriales

Energía / Fuerza

• Energía efectiva es la energía que estransformada en trabajo útil (y deseado) en lasformas de fragmentación y desplazamiento de la roca volada

• Energía puede ser medida y/o calculada, al menos en forma aproximada

• Técnicas de medición incluyen:

• Prueba de estanque (detonación submarina)• Mortero balístico

• Siempre existen pérdidas de energía asociadacon la medición del proceso de detonación, y porende las cifras calculadas siempre son menoresde la actualidad

Page 33: Características de Explosivos Industriales

Factores que Influyen en el Desempeño (Performance)

Page 34: Características de Explosivos Industriales

0 5 10 15 20 250

200

400

600

800

1000

1200

Energía disponible a 200 MPa

Volumen Original del Explosivo

Energía disponible a 100 MPa

Energía disponible a 75 MPa

Pres

ión

de B

arre

no (

MPa

)

UCS de la roca

Definición P-V de la Energía de un Explosivo

Page 35: Características de Explosivos Industriales

Energía Efectiva

La energía que un explosivo puede entregar a la rocapara realizar trabajo útil:

• La energia entregado antes de que los gases escapan al aire

• La cantidad actual de Energía Efectiva que estéentregada una voladura es desconocida – existendemasiados variables en el proceso

• Un factor crítico es la presión de corte que se asume en los cálculos del nivel de energía entregada

• Cualquier cambio en esta presión de corte cambiará la estimación de energía asignada al explosivo

• Los cálculos realizados por distintos investigadores hanutilizado presiones de corte entre 100Mpa hasta la presión atmosférica

Page 36: Características de Explosivos Industriales

1 2 3 4 5 10

Pressure Volume Curve

Área debajo de la curva P-V a la presión de 200Mpa es la energía disponible hasta esta presión de corte

Área debajo de la curva P-V hasta 100Mpa es la energía disponible hasta esta presión de corte

Área debajo de la curva P-V hasta 20Mpa es la energía disponible hasta esta presión de corte

Pre

sión

(MP

a)

Volumen (Díametro de Barreno)

200

100

20

Page 37: Características de Explosivos Industriales

• Eyección prematura del taqueo

• Burden insuficiente de la carga

• Desviación del barreno cercana a un vacío

• Evento de tipo “Eyección o Disrupciónde la cara del banco“

Área debajo de la curva Presión –Volumen hasta 500Mpa representa la energía entregada reducida debido a la pérdida de confinamiento:

Pre

sión

Volumen

500 MPa

La Curva P-V y Pérdida Prematura de Energía al Atmósfera

1 2 3 4 5 10

Page 38: Características de Explosivos Industriales

Potencia absoluta por peso (AWS) es la energíatotal (MJ) presente por unidad de peso del explosivo (típicamente 1kg)

Potencia relativa por peso (RWS) es la energíapresente por unidad de peso del explosivo, relativo al valor del igual peso de ANFO

ANFO = 3.77 MJ

1kg1kg

Emulsión = 2.68 MJ

Energía / Fuerza

71%

Page 39: Características de Explosivos Industriales

Potencia Absoluta por volumen (ABS) es la cantidad de energía presente por unidad de volumen del explosivodel caso

• ABSe = AWSe x ρ

Potencia Relativa por volumen (RBS) es la cantidad de energía disponible por unidad de volumen del explosivo, expresado relativo al volumen identico de ANFO

ANFO = 3.2 MJ0.8 kg

Emulsión = 3.1 MJ1.15 kg

1 litre 1 litre

Energía / Fuerza

Page 40: Características de Explosivos Industriales

Diámetro Crítico

• El diámetro de carga explosiva por debajo de cual no soporta una detonación estable

• De gran importancia para determinarcompatibilidad entre explosivo elegido y diámetro de perforación disponible

• Determinado principalmente por el tamaño de la zona de la reacción explosiva

Page 41: Características de Explosivos Industriales

32

1

Frente de Detonación

Partículo de explosivo aúnsin comenzar a reaccionar

Partículos de explosivo en variasetapas de detonación

(After Bauer)

Diámetro Crítico

Page 42: Características de Explosivos Industriales

Para todo explosivo comercial, el diámetro de cargaafecta su VoD

Luego de alcanzar VoD de régimen, aumentardiámetro no producirá un aumento en VoD

Charge Diameter

VOD

Dcrit

STEADY STATE VOD

Diámetro Crítico

Page 43: Características de Explosivos Industriales

Zona de Reacción y Dcrit

Explosivo Zona de Reaction(mm) Dcrit(mm)

PETN 0.2 1 - 5TNT 0.3 5

Dynamita 5 15 - 20ANFO 20 - 25 30 - 60Emulsión encart. - 15 - 20Emulsión a granel - 40 - 76

Page 44: Características de Explosivos Industriales

Dcrit vs Densidad

020406080

100120140160

1 1,1 1,2 1,3 1,4

Density (g/cc)

Crit

ical

Dia

met

er (m

m)

Page 45: Características de Explosivos Industriales

TIPOS DE EXPLOSIVOS

Page 46: Características de Explosivos Industriales

Nitrato de Amonio

• Producto de la reacción entre amoniaco y ácido nítrico

• La solución que resulta se evapora y se convierta en prill sólido de nitrato de amonio

• Rápidez del proceso de secado determina la calidad del prill

• Se aplica un revestimiento químico para preveniracolpamiento

• Cada planta de producción de prilled AN es una inversiónmuy grande

Page 47: Características de Explosivos Industriales

Proceso de Fabricaciónde Nitrato de Amonio

Page 48: Características de Explosivos Industriales

Fabricación del Nitrato de Amonio

Evaporación

Prillado

Presecado

Secado

Enfriado

Crivado

Capas

Reciclado

Fusión del Nitrato de Amonio

8.5%

4.5%

4.1%

3.3%

0.6%

0.2%

Contenido de Agua

Almacenamiento-Transporte

Page 49: Características de Explosivos Industriales

Fabricación del Nitrato de Amonio

Page 50: Características de Explosivos Industriales

Fabricación de Nitrato de Amonio

Page 51: Características de Explosivos Industriales

Prill Explosivo Grado

Propiedades Requeridas

– Absorción de combustible (>6%)– Retención de combustible– Baja densidad (<0.85 g/cc)– Bajo contenido de humedad (<0.2%)– Flujo libre– No aglutinamiento– Baja friabilidad

Page 52: Características de Explosivos Industriales

Prill de NA, Calidad Explosiva

Page 53: Características de Explosivos Industriales

• Prill de Nitrato de Amonio + 6% Diesel

• VoD relativamente baja-mediana 3000 - 4500m/s

• Varia con tamaño de barreno (diámetro), presencia de agua, efecto cebo

• Alta capacidad de desplazamiento

• Cero resistencia al agua

• Productos derivados de bajaenergía

• ANFO PS• ANFO PS - emulsión

ANFO

Page 54: Características de Explosivos Industriales

Reacción de detonación - ANFO

53NH4 NO3 + C18H34 18CO2 +123H2O + 53N2

AN PRILL + DIESEL GASES + ENERGÍA

Page 55: Características de Explosivos Industriales

ANFO

Propiedades físicas ::

• Densidad a granel, vaciada : 0.78 - 0.85 g/cc (según orígen del nitrato)

• Densidad cargada a presión : 0.85 - 1.00 g/cc• Resistencia al agua : cero

Propiedades de detonacion/energía ::

• RWS : 100• RBS : 100 - 115• VoD : según diámetro, 3000 - 4500 m/s• Energía : alto componente de energía de

desplazamiento

Page 56: Características de Explosivos Industriales

Ventajas

• Fácil de fabricar (aunque no baráto)• Alta eficacia por costo• Explosivo más sencillo y más ampliamente

utilizado• Baja densidad

Desventajas

• Cero resistencia al agua• Generación de gases• Baja densidad

ANFO

Page 57: Características de Explosivos Industriales

Variabilidad de Energía del ANFO

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Fuel oil (%)

Ener

gy p

er K

ilogr

am (%

)

Page 58: Características de Explosivos Industriales

Gases generados por ANFO

NOx CO

Fuel Oil (wt%)

Fum

e (l/

kg)

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Page 59: Características de Explosivos Industriales

Efecto de presencia de agua en la VoD de ANFO

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 2 4 6 8 10

Wt % water

VOD

(m/s

)

Page 60: Características de Explosivos Industriales

Productos derivados de ANFO

ANFO

• Variaciones en tipo de combustible – aceite usado, goma/caucho

ANFO-PS

• Reducir densidad al incorporar poliestireno• Problemas en carguío – segregación en vaciar y “soplar”• Mezclas disponibles varían entre 70-30, 50-50 etc

ANFO-PS-Emulsión

• Mezcla de ANFO-PS con mínimo % de emulsión• Entrega mejor capacidad de retención en barrenos ascendentes

Page 61: Características de Explosivos Industriales

ANFO - LD

Page 62: Características de Explosivos Industriales

ANFO-PS

Page 63: Características de Explosivos Industriales

SOFAN

Page 64: Características de Explosivos Industriales

Super Mexamon D

Nitrato de Amonio, mezclado con diluente y combustible

Page 65: Características de Explosivos Industriales

Claves en fabricación de ANFO(y sus derivados)

• Utilización de materias primas de calidad

• Mantener correcto % de FO - 6% por peso

• Adecuado proceso de mezclar

• Fabricar én acuerdo con todas normas vigentes

Page 66: Características de Explosivos Industriales

Problemas comunes con ANFO

• Deterioración del prill de AN

• Estrés cíclico por temperatura• Humedad - cristalización entre

partículos

• Acolpamiento

• Condiciones de almacenamiento/transporte

• Incorrecta proporción de mezcla

Page 67: Características de Explosivos Industriales

Cambios cíclicos de temperatura de AN

32.1o CRhombic Crystal

Pseudo Tetragonal Crystal

3.6% aumento en Vol.

3.6% reducción en Vol.

3.6% aumento en Vol.

3.6% reducción en Vol.

Ciclos de expansión y contracción en volumen conduce a fátiga cristal y degradación del prill, causando producción de finos y polvo

Page 68: Características de Explosivos Industriales

Carguío de ANFO

Page 69: Características de Explosivos Industriales

AguaGel - HídroGel

• Mezcla gelatinosa (a granel o encartuchada) de una serie de ingredientes

• Nitrato de Monometilamina (sensibilizante/combustible)• Reacción entre MMA y ácido nítrico

• Nitrato de Amonio/Sodio (sólido y líquido)• Aluminio• Gelificantes• Combustibles

• Estabilizado con agente de gelificación

• Mezclable con prill de AN

• Puede ser sensibilizado por adición de microesféras por mayor sensibilidad/VoD

Page 70: Características de Explosivos Industriales

AguaGel - HídroGel

Page 71: Características de Explosivos Industriales

Propiedades Físicas de Hídrogeles

• Viscosidad variable entre gelatinosa y estilomacilla

• Hidrogeles bombeables han sido utilizados en operaciones a granel

• Composiciones más tiezas utilizada en productos encartuchados

• Rango de densidad entre 0.8 - 1.25 g/cc

• Alta resistencia a la presencia de agua

Page 72: Características de Explosivos Industriales

Propiedades de Detonación de Hidrogeles

• VoD (m/s) 4000 - 4800 m/s

• Potencia por peso : menor que ANFO

• Potencia por volumen : mayor que ANFO

• Alto componente de energía de choque

• Vida útil almacenado : 6 meses recomendado

• Rango de temperatura operacional:

-12oC a 40oC

Page 73: Características de Explosivos Industriales

Emulsiones

• Solución de oxidante en suspensión en aceite

• Estabilizado con emulsificantes

• Mezclable con prill de AN

• Sensibilizado por microesféras o burbujas de gas

Page 74: Características de Explosivos Industriales

Sistemas de emulsión

Agua en Aceite

Water

Oil

-

+

----

-

- - --

--

++ ++

+++ +

++

+

-

+

----

-

- - --

--

++

++

++

+

+

+ +

+

Water

Page 75: Características de Explosivos Industriales

Fasecontinua

FaseDispersa

Vista de Emulsión en Sección

Page 76: Características de Explosivos Industriales

Propiedades Físicas de Emulsiones

• Viscosidad variable entre muy fluida hastamuy viscosa – estilo macilla

• Emulsiones bombeables utilizadas en operaciones a granel

• Composiciones más tiezas utilizada en productos encartuchados

• Rango de densidad entre 1.10 - 1.30 g/cc

• Alta resistencia a la presencia de agua

Page 77: Características de Explosivos Industriales

Propiedades de Detonación de Emulsiones

• VoD (m/s) 4500 - 5800 m/s

• Potencia por peso : menor que ANFO

• Potencia por volumen : mayor que ANFO

• Alto componente de energía de choque

• Vida útil almacenado : 3 meses a granel, >12 meses para encartuchado

Page 78: Características de Explosivos Industriales

Fabricación : Emulsión Encartuchada

OxidanteAN,SN,CN, Agua

ReductorAciete, Cera, Emulsificante

Mezclador

Bomba deTransferencia

Empaque, almacenajeentrega

Enfriamiento

Bomba deTransferencia

Formación decartuchos

Sensibilizante

Page 79: Características de Explosivos Industriales

• Excelente resistencia al agua

• Cera agregada para aumentar rigidéz

• Aluminio agregado para aumentar energía/trabajo

• Sensible a #8 detonator

• Utilizada como cebo (iniciador)

• Utilizada en barrenos conagua, ej. “zapateras”

Emulsión encartuchado

Page 80: Características de Explosivos Industriales

Fabricación: Emulsión A Granel

OxidanteAN,SN,CN, Water

ReductorAciete, Emulsificante

Mezclador

BombaTransferencia

AlmacenajeEmulsión Matríz

Entrega a Iso-TainerTransporte a faena

Page 81: Características de Explosivos Industriales

• Excelente resistencia al agua

• Se fabrica mezclas con ANFO

• Iniciada con Booster

• Aplicable en desarrollo horizontal

• Aplicable en voladura de caserones (producción)

• Sensibilizada por gasificación o GMB

Fabricación: Emulsión A Granel

Page 82: Características de Explosivos Industriales

Estructura: Emulsion Rebombeable

Dispersión de gotas

Fase oxidantedispersa (grisclaro)

Fase continua combustible (grisoscuro)

Page 83: Características de Explosivos Industriales

Cristalización

Cristales puedenformarse de muchasgotas y son másgrandes, hecho que aumenta la distancia promediaentre fases de oxidante y combustible

Page 84: Características de Explosivos Industriales

Emulsión a granel – BarrenosAscendentes – Tamaño de Partículos

Diámetro de gotas

entre 0.3mm y 1.0mm

Page 85: Características de Explosivos Industriales

Escala 100x más pequeñaque fotosprevias

Gasificaciónvisible

Dos tipos de cristial visible

Emulsión a granel – BarrenosAscendentes – Vista microscópica

Page 86: Características de Explosivos Industriales

Carguío de Emulsión

Page 87: Características de Explosivos Industriales

Gases tóxicos

0

2

4

6

8

10

12

CO (l/kg) NOx(l/kg) Smoke(%/kg)

Bulk 1Bulk 2ANFO

Page 88: Características de Explosivos Industriales

ANFO Pesado

• Mezcla de emulsión y ANFO

• La matríz ocupa los espacios entre prill

• Los Prills de AN revestidos de emulsión poseen mayor resistencia al agua, esta varía con el contenido de emulsión

• No requiere de la adición de sensibilizantes hasta un 60% de emulsión (dependiendo de la sensibilidad de la emulsión)

• Contenido máxima de emulsión típicamente 40 %

• Hasta 3 meses de vida útil (muy condicionada a la calidad de la matríz)

Page 89: Características de Explosivos Industriales

ANFO Pesado

Emulsión

ANFO PesadoANFO

ANFO

Page 90: Características de Explosivos Industriales

Propiedades de ANFO Pesado

Propiedades Físicas

• Rango densidad : 0.95 - 1.35 g/cc• Sensibilidad : Baja• Resistencia al agua : aumenta con contenido de

emulsión

Propiedades de Detonación

• RWS : < ANFO• RBS : > ANFO• VoD : > ANFO• Resistencia al agua superior al de ANFO

Page 91: Características de Explosivos Industriales

ANFO Vs ANFO Pesado

Page 92: Características de Explosivos Industriales

• Mezcla Pentolita PETN/TNT

• Sensibilidad variable

• Resistencia al agua• Alta VoD - 7200m/s• Excelente desempeño como

primer (reducción de restos de perforación)

• Usado en iniciar explosivos de baja sensibilidad

• Iniciable con detonador o cordóndetonante (ojo con recomendaciones del proveedor)

• Densidad ~ 1.6

Cast Primers

Page 93: Características de Explosivos Industriales

“Alma” de PETN con coberturaprotectiva

• 3 g/m• 5 g/m• 10 g/m

(1 g/m = 5 gr/pie)• 40 g/m

Muy alta VoD – 6500 a 7000 m/sNo usar dentro de la carga

Cortar con cortantes correctos !

1 rollo = 2.5 kg Alto Explosivo

Cordón Detonante

PlasticCovering

Nylon Fibres

PETN Explosive

Cotton

Page 94: Características de Explosivos Industriales

Tubo de choque• Vacío• Superficie interna recubierta con mezcla de

HMX/aluminio – color plateado• Onda de choque - 2000 m/s• Corte – ingreso de humedad – “tiro quedado”

Diseño tricapa entrega retención de polvo, resistencia al aceite, y resistencia física - combinada

Detonadores No-Electrico

Resistencia a la abrasióny protección UV Resistencia a la

penetración de aceite, elongación y resistencia en tracción

Retención de polvo

Page 95: Características de Explosivos Industriales

Detonadores No-Eléctrico

Conectores de superficie

Conectores “dual-delay”

Formato “normal” de conección

Page 96: Características de Explosivos Industriales

Iniciación tubo de choque

Detonadores no-eléctricos

Page 97: Características de Explosivos Industriales

PETN Diazo Delay Element

Aluminium Shell Steel Sleeve Transition Element

Isolation Cup

Detonadores no-eléctricos

Page 98: Características de Explosivos Industriales

Mecha

CargaBase

CargaPrimaria

Cañuela(retardo)

Tubo de Choque Alambres

Iniciador

ModuloDe

Retardo

CargaBase

Capacitor

Retardo Electrónico

CargaPrimaria

TuboDe

Choque

CubiertaAntiestática

Iniciador(Puente)

Elemento(s)Retardante(s)

CargaBase

Retardo Pirotécnico

CargaPrimaria

Tubo de choque Alambres

CubiertaAntiestática

Construcción de los Diferentes Iniciadores

Page 99: Características de Explosivos Industriales

Componentes del Sistema de Iniciación Electrónica

Detonador y accesorios de control

Explosor

Programación y Verificación

Page 100: Características de Explosivos Industriales

Retardos electrónicos - aplicaciones

• Voladura de perímetro

• Mejoramiento de fragmentación

• Voladuras de pre-corte

• Voladuras masívas/Control de vibración

• Proyectos de voladura en ambientes sensibles(medio ambiente)

• Control de daño

Page 101: Características de Explosivos Industriales

Retardos electrónicos - Características

• Control preciso del tiempo de iniciación

• Flexibilidad total en elección de los tiempos de retardo

• Retardos disponibles entre 1ms y 10,000 ms (típicamente) con resolución de cada 1ms

• Sistema seguro y codificado de programación, verificación e iniciación

• Re-programabilidad

Page 102: Características de Explosivos Industriales

Precisión vs Exactitud

Precisión Exactitúd con Precisión

Page 103: Características de Explosivos Industriales

Dispersión de tiempos de iniciación