Explosivos Utilizados en Mineria

EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN MINERIA

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA

Ing. Pedro Jesus Correa DazaEsp. Gestión Integrada QHSE

Actividad Minera

Fases:

1. Prospección

2. Exploración

3. Desarrollo

4. Preparación

5. Explotación

6. Procesamiento

7. Comercialización

Ciclo de Trabajo - Perforación

Desarrollos y Preparaciones - Voladura

(frentes) - Acarreo

- Transporte

- Perforación

- Voladura

Explotación (tajos) - Extraccion

- Relleno

- Transporte

• La perforación se basa en principios mecánicos de percusión y rotación , cuyos efectos de golpe y fricción trituran la roca

Perforación

Sección del taladro:

Espaciadores inertesTaco 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

2. Voladura Secundarias

FACTORES IMPORTANTES EN LAS VOLADURAS

Romper la roca de Manera eficiente yEconómica , y producir un material

fácil deLimpiar, 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.


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.


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):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.

Potencia o Fuerza.

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.)

De tiempo (Tiempos de retardo y secuencia de iniciación)

TRABAJO DE EQUIPO

DiseñoPreparaciónDel terreno

Demarcación del áreaPor perforar

Perforación

Carga de losBarrenos

Evacuación delmaterial

Evaluacióndel resultado

Refinar el del diseño

Evaluación Del Sitio

Registro deVoladura


Indugel Plus AP Sismigel PlusIndugel AV 800 ANFOPentofexMecha de SeguridadCordón DetonanteEmulind-s Emulind-mNonel y ExcelEmulsiónDetonador Común No 8 y Detonador Eléctrico Importados


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


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/mTiempodecombustion:130±10%s/mAlcancedelallama:40mm


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/ccVOD:4500±500m/sABS:1,085cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,4326x250mm32x250mm38x250mm44x250mm


Indugelprecorte:Densidad:1,05±0,05g/ccVOD:3700±200m/sABS:949cal/ccAWS:904cal/gRBS:1,25

Sismigel:Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con PETN.Densidad:1,21±0,02g/ccVOD:5500±500m/sABS:1,006cal/ccAWS:838cal/gRBS:1,33


Pentofex:Multiplicador conformado con altos explosivos para obtener alta presión detonación dada su alta velocidad de detonación.Densidad:1,6±0,1g/ccVOD:6700±200m/sPresión de detonación:180kbarPresentación:80-337,5–450g


Pentofex:Facilidad de uso:80gEmpleado para iniciación en barrenos de diámetro pequeño en operaciones subterráneas. Ø>22mm337,5gEmpleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mm450gEmpleado para iniciación de barrenos de voladura a cielo abierto. Ø>45mmDoble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.


Cordón detonante:Núcleo de alto explosivo recubierto con fibras sintéticas con exterior plástico de PVC.VOD:7000±300m/sResistencia a la tracción:70kgfDensidad de carga:3,6,12,38g/m


Método de iniciación:Iniciación de columna con cordón detonante

Iniciación con NONEL


Cordón detonante:1.Unión de tramos

2.Unión a troncal

3.Conexión a detonador


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/mVelocidad de señal:2000±200m/sResistencia a la tension:30kgfResistencia a la elongación:300máx.


No eléctricos: Tubo de choque


No eléctricos:

Handidet Exel connectadet Exel ms

LINEA DE TIRO


Agentes de voladura:Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo Insensibles al detonador común No 8Menor sensibilidad a fuentes de energía


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/ccVOD:3000±300m/s%ACPM:6±0,5ABS:757cal/ccAWS:890cal/gRBS:1Volumen de gases:1,044l/kg


Densidad ANFO – Densidad prill:

Tamaño de poro: Grande Tamaño de poro: PequeñoDensidad: Alta Densidad: BajaAbsorción ACPM: Max 6 % Absorción ACPM: 6 -9 %Retención ACPM: 3 % Retención ACPM: 6 -9 %Sensibilidad: Baja Sensibilidad: AltaVOD: Baja VOD: Alta


%ACPM–Volumen CO:

-%ACPM-Humos negros


%ACPM–Volumen NOx:

-%ACPM-Humos naranja, amarillos ó rojizos-Oxidación secundaria NO


%ACPM–Envejecimiento por inmersión:

Porosidad de la roca relacionada a segregación de material por las paredes del barreno.-Permeabilidad de Fuel Oil No2-Contaminación con agua–solubilidad AN–Filtración solución AN


Indugel 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


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


Emulind B-Tunelería:Densidad:1,15±0,02g/ccVOD:5300±300m/sABS:796cal/ccAWS:692cal/gRBS:1,05Viscosidad20ºC:300000cpEmulind S:Densidad:1,25±0,01g/ccVOD:5500±300m/sABS:928cal/ccAWS:736cal/gRBS:1,23Viscosidad20ºC:22000-32000cp


Heavy ANFO:Conformado por mezclas de mulsión/ANFO. Concentración de ANFO mayor al 50%.Ej.Drummond 50/50Blend:Conformado por mezclas de emulsión/ANFO. Concentración de emulsión mayoral 50%.Ej.70/30Carbones del Cerrejón LMTDCarbones Colombianos del CerrejónCarbones de La JaguaCalenturitasEntre otras.


Procedimiento en caso defalla:Suspenda la operaciónRetenga el elementoInforme al supervisor de voladuraInforme al representante de INDUMIL

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