Explosivos Usados en La Minería
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIASERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACAIng. Pedro Jesus Correa DazaEsp. Gestin Integrada QHSE
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Actividad MineraFases:1. Prospeccin2. Exploracin3. Desarrollo4. Preparacin5. Explotacin6. Procesamiento7. Comercializacin
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Ciclo de Trabajo
- Perforacin Desarrollos y Preparaciones - Voladura (frentes) - Acarreo - Transporte
- Perforacin - VoladuraExplotacin (tajos) - Extraccion - Relleno - Transporte
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PerforacinLa perforacin se basa en principios mecnicos de percusin y rotacin , cuyos efectos de golpe y friccin trituran la roca
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Seccin del taladro:Lnea de transmisinPartes de un taladro
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Accesorios de PerforacinBarrenas 2, 4 6 8
BarretaSaca barrenosCucharillaTacador de madera
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EQUIPOS DE PERFORACIN
Actualmente se emplean tres tipos de mquinas perforadoras:1. Manuales (25 a 50 mm de dimetro), para trabajo horizontal o al piso (jack leg) o para huecos verticales al techo (stopers).
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2. MecanizadasDe percusin y de roto percusin.Ejemplo los wagondrill, track drill y jumbos neumticos o hidrulicos, que emplean barrenos acoplables con brocas intercambiables
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3. Mecanizadas rotatoriasGeneralmente de grandes dimensiones para uso en tajos abiertos.
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DISEO DE UNA MALLALos trabajos perforacin depende de un diseo de malla adecuado:
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VoladuraSegunda operacion unitaria, cuyo objetivo es romper la roca de manera eficiente originando una alta concentracin de energa que produce dos efectos dinmicos: fragmentacin y desplazamiento
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Tipos de voladura1. Voladura Primaria2. Voladura Secundarias
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FACTORES IMPORTANTES EN LAS VOLADURAS
Romper la roca de Manera eficiente yEconmica , y producir un material fcil deLimpiar, transportar, almacenar yprocesar21El Macizo Rocoso que queda debera daarse lo menos posible para reducir al minimo el rerfuerzo y soporte de roca
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Propiedades de los explosivosPotencia y Energa.La potencia ya que define la energa disponible para producir efectos mecnicos.
Velocidad de Detonacin. (VOD)Es la velocidad a la que la onda de detonacin se propaga a travs del explosivo y, por lo tanto, es el parmetro que define el ritmo de liberacin de energa.
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Propiedades de los explosivosDensidad.Es el peso del explosivo por unidad de volumen, se expresa en gramos por centmetro cbico (g/cc). El ANFO tiene densidad Aprox. de 0,85 g/cc.
Presin de Detonacin.Es la presin producida en la zona de reaccin y es funcin de la densidad y de la onda de detonacin cuando se propaga a travs de la columna de explosivo. Los explosivos comerciales varan de 500 a 1500 Mpa.
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Propiedades de los explosivosLa fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar el medio confinante, es la cantidad de energa liberada por la explosin.
PESO POTENCIA ABSOLUTOS (AWS): Energa calrica mxima del explosivo basada en sus ingredientes; energa 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): Energa por unidad de volumen expresada en joules por centmetro cbico (j/cc). Es igual al AWS multiplicada por su densidad, para el ANFO es 3.730 X ,85 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.Potencia o Fuerza.
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Criterios de seleccin de explosivosVOLUMEN DE ROCA A VOLAR.En las obras de mayor envergadura las cantidades de explosivo pueden llegar a aconsejar su utilizacin 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 dimetro de perforacin lo permite utilizar el Indugel AV800
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Variables Controlables de las VoladurasLas variables que son controlables en el clculo y diseo de las voladuras las clasificamos en tres grupos:
Qumico - Fsicas o del explosivo (Tipos de explosivo, potencia, energa, sistemas de cebado, etc.)
Geomtricas o de diseo (Dimetro, Longitud de carga, piedra , espaciamiento, etc.)
De tiempo (Tiempos de retardo y secuencia de iniciacin)
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TRABAJO DE EQUIPODiseoPreparacinDel terrenoDemarcacin del reaPor perforarPerforacinCarga de losBarrenosEvacuacin delmaterialEvaluacindel resultado
Refinar el del diseo
Evaluacin Del SitioRegistro deVoladura
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAIndugel Plus AP Sismigel PlusIndugel AV 800 ANFOPentofexMecha de SeguridadCordn DetonanteEmulind-s Emulind-mNonel y ExcelEmulsinDetonador Comn No 8 y Detonador Elctrico Importados
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAExplosivo: material que al exponerse a una determinada fuente de energa presenta una reaccin qumica desarrollada rpidamente con elevada produccin de gases y altas temperaturas Principales efectos: FragmentacinDesplazamientoRuidoVibracin
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAMecha de seguridad:Ncleo de plvora negra rodeado de papel con varias capas de hilo de algodn-Brea PVC que garantizan impermeabilidad, flexibilidad y resistencia ala abrasin.Densidaddecarga:5,250,75g/mTiempodecombustion:13010%s/mAlcancedelallama:40mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAIndugelPLUSAP:Explosivo tipo hidrogel aluminizado con sustancias gelificantes que evitan la segregacin de oxidantes y/o combustibles. No recomendado para mineras subterrnea con polvo de carbn o gas gris.Densidad:1,210,06g/ccVOD:4500500m/sABS:1,085cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,4326x250mm32x250mm38x250mm44x250mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAIndugelprecorte:Densidad:1,050,05g/ccVOD:3700200m/sABS:949cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,25
Sismigel:Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con PETN.Densidad:1,210,02g/ccVOD:5500500m/sABS:1,006cal/ccAWS:838cal/gRBS:1,33
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAPentofex:Multiplicador conformado con altos explosivos para obtener alta presin detonacin dada su alta velocidad de detonacin.Densidad:1,60,1g/ccVOD:6700200m/sPresin de detonacin:180kbarPresentacin:80-337,5450g
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAPentofex:Facilidad de uso:80gEmpleado para iniciacin en barrenos de dimetro pequeo en operaciones subterrneas. >22mm337,5gEmpleado para iniciacin de barrenos de voladura a cielo abierto. >45mm450gEmpleado para iniciacin de barrenos de voladura a cielo abierto. >45mmDoble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIACordn detonante:Ncleo de alto explosivo recubierto con fibras sintticas con exterior plstico de PVC.VOD:7000300m/sResistencia a la traccin:70kgfDensidad de carga:3,6,12,38g/m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAMtodo de iniciacin:Iniciacin de columna con cordn detonante
Iniciacin con NONEL
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIACordn detonante:1.Unin de tramos
2.Unin a troncal
3.Conexin a detonador
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIANo elctricos:Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior con uno de polysurlin interno con carga de HMX+ polvo de aluminio que lleva una seal o pequea onda de detonacin para conformar un mecanismo de iniciacin.Densidad de carga:0,0160,005g/mVelocidad de seal:2000200m/sResistencia a la tension:30kgfResistencia a la elongacin:300mx.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIANo elctricos: Tubo de choque
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIANo elctricos:
Handidet Exel connectadet Exel ms
LINEA DE TIRO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAAgentes de voladura:Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador comn No 8Menor sensibilidad a fuentes de energa
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAANFO:Nitrato de amonio AN + Fuel Oil No2. Presenta baja resistencia a la humedad adems de elevada produccin de gases.Densidad:0,850,05g/ccVOD:3000300m/s%ACPM:60,5ABS:757cal/ccAWS:890cal/gRBS:1Volumen de gases:1,044l/kg
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIADensidad ANFO Densidad prill:
Tamao de poro: Grande Tamao de poro: PequeoDensidad: Alta Densidad: BajaAbsorcin ACPM: Max 6 % Absorcin ACPM: 6 -9 %Retencin ACPM: 3 % Retencin ACPM: 6 -9 %Sensibilidad: Baja Sensibilidad: AltaVOD: Baja VOD: Alta
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA%ACPMVolumen CO:
-%ACPM-Humos negros
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA%ACPMVolumen NOx:
-%ACPM-Humos naranja, amarillos rojizos-Oxidacin secundaria NO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA%ACPMEnvejecimiento por inmersin:
Porosidad de la roca relacionada a segregacin de material por las paredes del barreno.-Permeabilidad de Fuel Oil No2-Contaminacin con aguasolubilidad ANFiltracin solucin AN
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAIndugel AV-800:
Densidad: 1,20 0,03 g/cc VOD: 4000 200m/sABS: 1080 cal/cc AWS: 900 cal/g65 x 520 mm 75 x 450 mm 85 x 460 mm 127 x 420 m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAEmulsiones: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 Cerrejn,Drummond).Sensibilizada con microbalones
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAEmulind B-Tunelera:Densidad:1,150,02g/ccVOD:5300300m/sABS:796cal/ccAWS:692cal/gRBS:1,05Viscosidad20C:300000cpEmulind S:Densidad:1,250,01g/ccVOD:5500300m/sABS:928cal/ccAWS:736cal/gRBS:1,23Viscosidad20C:22000-32000cp
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAHeavy ANFO:Conformado por mezclas de mulsin/ANFO. Concentracin de ANFO mayor al 50%.Ej.Drummond 50/50Blend:Conformado por mezclas de emulsin/ANFO. Concentracin de emulsin mayoral 50%.Ej.70/30Carbones del Cerrejn LMTDCarbones Colombianos del CerrejnCarbones de La JaguaCalenturitasEntre otras.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIAProcedimiento en caso defalla:Suspenda la operacinRetenga el elementoInforme al supervisor de voladuraInforme al representante de INDUMIL
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