Uso Industrial de Explosivos

I JORNADA DE VOLADURA EN MINERIA SUBTERRANEA Y CIELO ABIERTO

INGENIERÍA DE MINAS

USO INDUSTRIA

SERVICIOS DE VOLADURA EN MINERA

Ing. Jorge Coddia Arroyo

0

JORNADA DE VOLADURA EN MINERIA SUBTERRANEA Y CIELO ABIERTO

INGENIERÍA DE MINAS-UNIV. TECNICA DE ORURO

STRIAL DE LOS EXPLOSIVO

&

SERVICIOS DE VOLADURA EN MINERACRISTOBAL

Ing. Jorge Coddia Arroyo Oruro - Bolivia

2010

JORNADA DE VOLADURA EN MINERIA SUBTERRANEA Y CIELO ABIERTO.

UNIV. TECNICA DE ORURO

L DE LOS EXPLOSIVOS

SERVICIOS DE VOLADURA EN MINERA SAN

Presentación de MAXAM

MAXAM-FANEXA S.A.M. es la única Compañía en el país que fabrica, comercializa accesorios y

explosivos industriales, y proporciona servicios de voladura.

conformada por MAXAM INTERNACIONAL y COFADENA

MAXAM CORP. es un grupo industrial

fabricación y comercialización de

infraestructuras; cartuchos y pólvoras de caza

defensa. Con más de 100 años de experiencia y presencia en más de 40 países en el mundo.

Suministrando explosivos, sistemas de iniciación y servicios de voladura con el soporte de nuestra

propia tecnología.

COFADENA es la Corporación de las FF.AA. para el Desarrollo Nacional y proporciona seguridad y

soporte legal a todos los compromisos, inversiones, autorizacion

sociedad. Nuestra compañía comenzó sus operaciones en el año 1878, poseyendo las plantas más

importantes y equipadas en Suda América. A la fecha contamos con dos plantas localizadas en

Cochabamba y Oruro.

MAXAM FANEXA S.A.M. produce

detonante, mecha de seguridad y detonadores a fuego.

polvorines móviles, Servicio de voladura, prestados en el pasado en Mina Puquio N

en la mina a cielo abierto de Pb, Ag y Zn más grande del país, Minera San Cristóbal

Finalmente, nuestra empresa cuenta

ancho del país, para prestar apoy

extracción de roca quebrada en espacios abiertos como subterráneos.

Al presente MAXAM FANEXA atiende al 80 % del mercado boliviano y exporta el 25 % de su

producción a EE.UU., Ecuador, Perú, Chile, Paraguay y Uru

servicios de voladura en países vecinos tales como Brasil y Chile.

Uso industrial de los Explosivos

¿Qué es una voladura?

“Es el proceso de fragmentación de la

¿En qué actividades industriales

En aquellas donde sea imposible extraer la roca

removerla con explosivos.

1

Presentación de MAXAM-FANEXA S.A.M.

es la única Compañía en el país que fabrica, comercializa accesorios y

explosivos industriales, y proporciona servicios de voladura. MAXAM FANEXA es una sociedad

conformada por MAXAM INTERNACIONAL y COFADENA desde el año 1998.

MAXAM CORP. es un grupo industrial y de servicios que actúa a escala global, líder en el desarrollo,

fabricación y comercialización de explosivos civiles y sistemas de iniciación para minería, canteras e

cartuchos y pólvoras de caza de uso deportivo; y productos para la industria de

más de 100 años de experiencia y presencia en más de 40 países en el mundo.

s, sistemas de iniciación y servicios de voladura con el soporte de nuestra


soporte legal a todos los compromisos, inversiones, autorizaciones y seguridad física requerida por la



XA S.A.M. produce: Dinamitas, hidrogeles, detonadores no eléctricos, boosters, cordón

detonante, mecha de seguridad y detonadores a fuego. Del mismo modo, provee servicio de

, Servicio de voladura, prestados en el pasado en Mina Puquio N

en la mina a cielo abierto de Pb, Ag y Zn más grande del país, Minera San Cristóbal.

nuestra empresa cuenta con un equipo de asistencia técnica y comercial a lo largo y

apoyo a las operaciones que así lo requieran tanto en las labores de

extracción de roca quebrada en espacios abiertos como subterráneos.


producción a EE.UU., Ecuador, Perú, Chile, Paraguay y Uruguay. De igual manera, MAXAM presta

servicios de voladura en países vecinos tales como Brasil y Chile.

gmentación de la roca mediante la acción de un explosivo”

En qué actividades industriales se utiliza la voladura?

donde sea imposible extraer la roca u objetos con medios mecánicos, y sea necesaria

es la única Compañía en el país que fabrica, comercializa accesorios y

MAXAM FANEXA es una sociedad

y de servicios que actúa a escala global, líder en el desarrollo,

para minería, canteras e

de uso deportivo; y productos para la industria de

más de 100 años de experiencia y presencia en más de 40 países en el mundo.

s, sistemas de iniciación y servicios de voladura con el soporte de nuestra


es y seguridad física requerida por la



, hidrogeles, detonadores no eléctricos, boosters, cordón

Del mismo modo, provee servicio de

, Servicio de voladura, prestados en el pasado en Mina Puquio Norte, y hoy en día

con un equipo de asistencia técnica y comercial a lo largo y

así lo requieran tanto en las labores de


guay. De igual manera, MAXAM presta

on medios mecánicos, y sea necesaria

¿Qué tipos de industrias utilizan explosivos?

• Minería subterránea y a cielo ab

• Construcción de obras civiles

planchadas petroleras, apertura de espacios para bases de edificios, puentes, diques.

• Demolición de construcciones civiles antiguas, o en peligro de derrumbe.

• Voladuras acuáticas.

¿Qué variables se involucran en operaciones de voladura?

A saber:

1. Objetivo de la voladura

2. Tipo de roca o material a volar (fragmentar)

3. Tipo de perforadora a usar

4. Tipo de explosivo y accesorios

Una vez conocidas las condiciones básicas

estas variables en el:

5. Diseño de Voladura.

6. Medidas preventivas

1. VOLADURAS DE ACUERDO AL OBJETIVO:

Se clasifican en:

1.1. Voladura de rocas con buena fragmentación y buena excavabilidad. Utilizadas

metálica subterráneas y a cielo abierto.

1.2. Voladuras con fragmentación gruesa. Utilizada

1.3. Voladuras de lanzamiento. Para lograr el desencape de material estéril de minas de carbón.

1.4. Voladuras amortiguadas y d

1.4.1. Estabilidad de los techos en minería subterránea,

1.4.2. Estabilidad de las paredes finales en minas a cielo abierto,

1.4.3. Estabilidad de los taludes de paredes altas en las carreteras,

1.4.4. Bloques con buen corte en yacimientos de mármol

1.5. Voladuras controladas. Con bajos niveles de Vibración, baja emisión de ruidos y proyección

controlada de rocas. Utilizadas generalmente en áreas con construcciones civiles como:

1.5.1. Gasoductos,

1.5.2. Viviendas,

1.5.3. Carreteras,

1.5.4. Túneles,

1.5.5. Demolición de edificios.

1.6. Voladuras acuáticas. No se realiza en el país.

2

¿Qué tipos de industrias utilizan explosivos?

Minería subterránea y a cielo abierto.

Construcción de obras civiles: Apertura de caminos, zanjas, túneles,

etroleras, apertura de espacios para bases de edificios, puentes, diques.

Demolición de construcciones civiles antiguas, o en peligro de derrumbe.

Qué variables se involucran en operaciones de voladura?

Tipo de roca o material a volar (fragmentar)

Tipo de perforadora a usar

y accesorios a usar

Una vez conocidas las condiciones básicas que regirán la voladura se debe proceder a unir todas

S DE ACUERDO AL OBJETIVO:

Voladura de rocas con buena fragmentación y buena excavabilidad. Utilizadas

subterráneas y a cielo abierto.

con fragmentación gruesa. Utilizada en yacimientos no metálicos o

lanzamiento. Para lograr el desencape de material estéril de minas de carbón.

Voladuras amortiguadas y de pre corte, para garantizar la:

Estabilidad de los techos en minería subterránea,

Estabilidad de las paredes finales en minas a cielo abierto,

Estabilidad de los taludes de paredes altas en las carreteras,

Bloques con buen corte en yacimientos de mármol.

aduras controladas. Con bajos niveles de Vibración, baja emisión de ruidos y proyección


edificios.

Voladuras acuáticas. No se realiza en el país.

pertura de caminos, zanjas, túneles, preparación de

etroleras, apertura de espacios para bases de edificios, puentes, diques.

que regirán la voladura se debe proceder a unir todas

Voladura de rocas con buena fragmentación y buena excavabilidad. Utilizadas en minería

yacimientos no metálicos o canteras.

lanzamiento. Para lograr el desencape de material estéril de minas de carbón.

aduras controladas. Con bajos niveles de Vibración, baja emisión de ruidos y proyección


2. Tipo de roca o material a volar.

2.1. De acuerdo a la dureza de la roca s

a) Roca de baja dureza, pero de difícil excavabilidad,

b) Roca de mediana dureza,

c) Roca de dureza alta.

2.2. De acuerdo a la estabilidad de la roca o R.Q.D.:

a) Muy mala,

b) Mala,

c) Media,

d) Buena,

e) Excelente.

2.3. Por el espaciamiento existente entre planos y juntas:

a) Pequeño (< 0.1 m)

b) Intermedio (0.1

c) Grande (>1m)

2.4. Por la orientación de los planos de juntas (JPO):

a) Horizontal,

b) Buzamiento contrario al frente,

c) Rumbo perpendicular al frente,

d) Rumbo con ángulo agudo respecto al frente,

e) Buzamiento coincidente con el frente.

2.5. Por la influencia del peso específico de la roca.

t/m3 a >2.5 t/m3

2.6. Por la litología del terreno y sus cambios,

2.7. Por la presencia de fracturas preexistentes,

2.8. Por la temperatura interna del macizo rocoso,

2.9. Por la presencia de agua.

3. Tipo de perforadora a usar.

3.1. Manuales,

3.2. Track drills de diámetro intermedio con compresora

3.3. Perforadoras de gran diámetro sobre orugas, o sobre llantas.

4. Tipo de explosivo y accesorios

Antes, debe estar bien definido que

secundarios.

3

Tipo de roca o material a volar.

De acuerdo a la dureza de la roca se clasifican en:

Roca de baja dureza, pero de difícil excavabilidad,

Roca de mediana dureza,

la estabilidad de la roca o R.Q.D.:

Por el espaciamiento existente entre planos y juntas:

Pequeño (< 0.1 m)

Intermedio (0.1 – 1 m)

Por la orientación de los planos de juntas (JPO):

Buzamiento contrario al frente,

Rumbo perpendicular al frente,

Rumbo con ángulo agudo respecto al frente,

Buzamiento coincidente con el frente.

Por la influencia del peso específico de la roca. Variación de la densidad de la roca desde 1.3

Por la litología del terreno y sus cambios,

Por la presencia de fracturas preexistentes,

Por la temperatura interna del macizo rocoso,

Track drills de diámetro intermedio con compresora portátil y/ó acoplada,

Perforadoras de gran diámetro sobre orugas, o sobre llantas.

y accesorios a usar.

debe estar bien definido que en un taladro de voladura se utilizan explosivos primarios y

Variación de la densidad de la roca desde 1.3

explosivos primarios y

4.1. Los Primarios, o cebos, son

iniciar a los explosivos secundarios

“primers” fabricados en base a:

4.1.1. RIODIN, Nitrocelulosa, ó Dinamita,

4.1.2. RIOMAX, Hidrogeles encartuchados,

4.1.3. VALEX, Emulsiones encartuchadas,

4.1.4. RIOBOOSTER, Pentolita ó “boosters”

Estos productos están disponibles en diferentes calibres y gramajes. Ver catálogos.

4.2. Los explosivos Secundarios

explosiva, y es el principal responsable de la fragmentación y movimiento de la roca.

que éstos deben ser suministrados en grandes volúmenes, se fabrican y manipulan a través de

camiones fábrica de 10-15 tons de capacidad.

La selección del agente explosivo y el camión fábrica adecuado e

a) El ritmo de producción de roca quebrada,

b) De la presencia de agua en el macizo rocoso,

c) De las condiciones geol

Estos se clasifican en:

4.2.1. FANEXANFO, AMMONI

Densidad = 0.80 g/cm3,

VOD= 3,000 a 4,500 m/s,

Volumen de gases =975 l/kg,

Calor de explosión = 3

Presión de detonación = 6.4 GPa.

Mayores detalles, ver Catálogo anexo.

4.2.2. RIOFLEX, HIDROGEL

Densidad = 1.10 – 1.20

VOD= 3,500 a 4,200 m/s,

Volumen de gases =


Presión de detonación =


4.2.3. RIOFLEX 5000, ANFOS PESADOS

Densidad promedio =

4

son explosivos de alta potencia y alta VOD cuya función principal es la de

secundarios cargados a granel dentro de los taladros. Estos son los

fabricados en base a:

Nitrocelulosa, ó Dinamita,

Hidrogeles encartuchados,

Emulsiones encartuchadas,

Pentolita ó “boosters”


Secundarios, es el explosivo a granel componente principal de la columna

es el principal responsable de la fragmentación y movimiento de la roca.


15 tons de capacidad.

selección del agente explosivo y el camión fábrica adecuado estará en función de

El ritmo de producción de roca quebrada,

presencia de agua en el macizo rocoso,

s condiciones geológicas de la roca.

AMMONIUM NITRATE + FUEL OIL

Densidad = 0.80 g/cm3,

VOD= 3,000 a 4,500 m/s,

Volumen de gases =975 l/kg,

Calor de explosión = 3,920 Kj/kg,

Presión de detonación = 6.4 GPa.


HIDROGEL,

1.20 g/cm3,

00 m/s,

Volumen de gases = 898 - 979 l/kg,

Calor de explosión = 3,850 – 3,821 Kj/kg,

Presión de detonación = 33.70-52.90 Kbar


ANFOS PESADOS,

promedio = 1.0 – 1.20 g/cm3,

cuya función principal es la de

cargados a granel dentro de los taladros. Estos son los


pal de la columna

es el principal responsable de la fragmentación y movimiento de la roca. Debido a


á en función de:

VOD= 3,700 a 4,500 m/s,

Volumen de gases =


Diámetro crítico


Foto 1. Camión fábrica de ANFO y RIOFLEX. Minera San Cristóbal. 2010.

4.2.4. RIOFUSE, Mecha de Seguridad

algodón, cubierta de PVC. Se u

una cápsula detonante por la acción del calor de la deflagración de la pólvora que ll

en su núcleo. En voladuras de superficie se utiliza como accesorio de iniciación de toda

la voladura.

4.2.5. RIOCAP, Cápsulas fulminantes

pentrita) que adosada a una mecha de seguridad detona por la acción calorífica que

esta le imprime.

explosivo primario, para que este a su

Fig. 1.

5

00 a 4,500 m/s,

Volumen de gases = 970 l/kg,

Calor de explosión = 3576 Kj/kg,

Diámetro crítico = 4 ½”, ó 114 mm


Camión fábrica de ANFO y RIOFLEX. Minera San Cristóbal. 2010.

Mecha de Seguridad. Cordón con alma de pólvora, tejido con hilos de yute,

algodón, cubierta de PVC. Se utiliza generalmente en minería subterránea para iniciar

una cápsula detonante por la acción del calor de la deflagración de la pólvora que ll

En voladuras de superficie se utiliza como accesorio de iniciación de toda

Cápsulas fulminantes. Cápsula detonante de diferente gramaje (6 ú 8 g de


La función de la cápsula es otorgar la energía de detonación al

explosivo primario, para que este a su vez inicie la columna principal de explosivo.

Ensamble correcto de la mecha de seguridad y la cápsula.

Camión fábrica de ANFO y RIOFLEX. Minera San Cristóbal. 2010.

Cordón con alma de pólvora, tejido con hilos de yute,

tiliza generalmente en minería subterránea para iniciar

una cápsula detonante por la acción del calor de la deflagración de la pólvora que lleva

En voladuras de superficie se utiliza como accesorio de iniciación de toda

Cápsula detonante de diferente gramaje (6 ú 8 g de


La función de la cápsula es otorgar la energía de detonación al

vez inicie la columna principal de explosivo.

Ensamble correcto de la mecha de seguridad y la cápsula.

4.2.6. RIOCORD, Cordón detonante

(Explosivo de alto poder)

A diferencia de la mecha de seguridad se debe considerar al Cordón detonante como

un explosivo de alta potencia.

Es utilizado especialmente en canteras, donde se utiliza tanto en el amarre de la

malla de superficie como en la

razonables de detonación, l

(RIONEL RS de diferentes períodos)

Algunos de los diseños más utilizados

Fig. 2. Arranque “línea x línea” con cordón detonante y retardos de superficie.

Fig. 3. Arranque “Chevron” con cordón detonante y retardos de superficie.

Fig. 4. Arranque en “V” abierta con cordón detonante y

6

Cordón detonante de diferentes gramajes. Cordón con alma de pentrita

(Explosivo de alto poder) tejido con hilos de raffia y cubierta de PVC de alta densidad.


un explosivo de alta potencia.

s utilizado especialmente en canteras, donde se utiliza tanto en el amarre de la

malla de superficie como en la conexión con el cebo. A fin de lograr secuencias

razonables de detonación, la malla de superficie se une a retardos de superficie

(RIONEL RS de diferentes períodos) de acuerdo al diseño de voladura que se utilizará.

Algunos de los diseños más utilizados se muestran a continuación:

Arranque “línea x línea” con cordón detonante y retardos de superficie.

Arranque “Chevron” con cordón detonante y retardos de superficie.

Arranque en “V” abierta con cordón detonante y retardos de superficie.

. Cordón con alma de pentrita

rta de PVC de alta densidad.


s utilizado especialmente en canteras, donde se utiliza tanto en el amarre de la

conexión con el cebo. A fin de lograr secuencias

se une a retardos de superficie

de acuerdo al diseño de voladura que se utilizará.

Arranque “línea x línea” con cordón detonante y retardos de superficie.

Arranque “Chevron” con cordón detonante y retardos de superficie.

retardos de superficie.

Fig. 5. Arranque en “Diamante” con cordón detonante y retardos de superficie.

Fig. 6. Arranque con cordón detonante y RIONEL MS y LP

4.2.7. RIONEL MS, Detonador n

Es un detonador que consta de

sellado en un extremo. El

Azida de plata, el cual es una sustancia explosiva que al ser

externo la onda de choque

a la cápsula detonante adosada en el otro extremo del dispositivo

7

Arranque en “Diamante” con cordón detonante y retardos de superficie.

Arranque con cordón detonante y RIONEL MS y LP secuenciados en el taladro

Detonador no eléctrico de período corto

que consta de un tubo capilar (tubo de choque) de 1 mm de sección

sellado en un extremo. El interior del tubo de choque se encuentra emulsionado con

, el cual es una sustancia explosiva que al ser activada por un disparador

la onda de choque viaja internamente sin producir daños externos

la cápsula detonante adosada en el otro extremo del dispositivo.

Arranque en “Diamante” con cordón detonante y retardos de superficie.

secuenciados en el taladro.

de 1 mm de sección y

se encuentra emulsionado con

activada por un disparador

viaja internamente sin producir daños externos hasta llegar

Las cápsulas detona

detonadores presentan una

iniciando en 25 ms hasta llegar a

adicionales que a partir de 250 ms varían cada 50 ms hasta llegar a 750 ms.

de este detonador es iniciar el “primer” del taladro

de los taladros “tiro x tiro”, utilizando como elemento iniciador al cordón detonante

Se utiliza tanto en labores subterráneas como en cielo abierto.

4.2.8. RIONEL LP, Detonador no eléctrico de período largo

Es un detonador adosado a un tubo de choque. La característica de este detonador es

que en su interior posee elementos de retardo de mayor tiempo. La serie dispone de

12 períodos de 500 ms que se inician en 500 m

serie 12 los períodos se incrementan cada 1,000 ms iniciando en 6,000 ms y finalizando

en 9,000 ms.

Estos accesorios se utilizan tanto en voladuras subterráneas como a cielo abierto. En

minería subterránea se util

tanto en el techo como en las paredes de las labores.

En voladuras a cielo abierto s

conectores RIONEL SC. El objetivo siempre será garantizar la det

explosivas en forma secuenciada, y en algunos casos realizar los disparos tiro x tiro para

evitar vibraciones en las paredes de la mina.

4.2.9. RIONEL SC, Conectores de superficie para detonadores no eléctricos

Es un elemento conector de pl

y una carga explosiva de bajo poder (suficiente para iniciar la detonación de los tubos

de choque que estén enganchados en él). Este conector va unido en su interior a un

tubo de choque el cual un

iniciar la secuencia de detonaciones en una malla de voladura.

Los periodos de retardación disponibles en los conectores RIONEL SC se inician a partir

de 17 ms, y continúan en períodos cortos que son

finalidad de evitar la repetición de tiempos durante el evento de voladura. Estos son:

17 ms, 25 ms, 42 ms, 67 ms. A partir de este período los tiempos de retardo se

incrementan cada 50 ms, prosiguiendo con 100 ms,

El gancho “hook” tiene capacidad de albergar 6 tubos de choque por pieza, 3 en cada

lado. Una recomendación es que al utilizar el dispositivo se agarre firmemente del

cuerpo del conector y se introduzcan los tubos de choque uno a uno, verificando

visualmente y auditivamen

El uso de los RIONELES MS y LP, correctamente conectados a los Co

brindan las siguientes ventajas

• Ondas de choque aéreas

con estos acceso

8

detonantes poseen un elemento de retardo de período corto (MS

detonadores presentan una serie de 10 períodos que varían cada 25 milisegundos,

25 ms hasta llegar a 250 ms. Posteriormente, se disponen de

adicionales que a partir de 250 ms varían cada 50 ms hasta llegar a 750 ms.

de este detonador es iniciar el “primer” del taladro brindando una secuencia de salida

de los taladros “tiro x tiro”, utilizando como elemento iniciador al cordón detonante

Se utiliza tanto en labores subterráneas como en cielo abierto.

Detonador no eléctrico de período largo.

detonador adosado a un tubo de choque. La característica de este detonador es


12 períodos de 500 ms que se inician en 500 ms y terminan en 6,000 ms. A partir de la



minería subterránea se utiliza especialmente para amortiguar las ondas de choque

tanto en el techo como en las paredes de las labores.

En voladuras a cielo abierto se puede utilizar tanto con cordón detonante como con

conectores RIONEL SC. El objetivo siempre será garantizar la detonación de las cargas


evitar vibraciones en las paredes de la mina.

RIONEL SC, Conectores de superficie para detonadores no eléctricos

elemento conector de plástico en cuyo interior lleva instalado un tren de retardo



el cual una vez detonado brinda la onda de choque necesaria para

iniciar la secuencia de detonaciones en una malla de voladura.


de 17 ms, y continúan en períodos cortos que son iguales a los números primos con la

evitar la repetición de tiempos durante el evento de voladura. Estos son:


incrementan cada 50 ms, prosiguiendo con 100 ms, 150 ms y 250 ms.

tiene capacidad de albergar 6 tubos de choque por pieza, 3 en cada



visualmente y auditivamente que la conexión se realice correctamente

El uso de los RIONELES MS y LP, correctamente conectados a los Conectores RIONEL SC

las siguientes ventajas:

Ondas de choque aéreas muy bajas. Por lo que las voladuras que se realizan

con estos accesorios han sido llamadas “voladuras silenciosas”.

rdo de período corto (MS). Los

cada 25 milisegundos,

Posteriormente, se disponen de 10 períodos

adicionales que a partir de 250 ms varían cada 50 ms hasta llegar a 750 ms. La función

brindando una secuencia de salida

de los taladros “tiro x tiro”, utilizando como elemento iniciador al cordón detonante.

detonador adosado a un tubo de choque. La característica de este detonador es


s y terminan en 6,000 ms. A partir de la



iza especialmente para amortiguar las ondas de choque

e puede utilizar tanto con cordón detonante como con

onación de las cargas


ástico en cuyo interior lleva instalado un tren de retardo



a vez detonado brinda la onda de choque necesaria para


iguales a los números primos con la

evitar la repetición de tiempos durante el evento de voladura. Estos son:


tiene capacidad de albergar 6 tubos de choque por pieza, 3 en cada



amente.

nectores RIONEL SC

muy bajas. Por lo que las voladuras que se realizan

rios han sido llamadas “voladuras silenciosas”.

• Niveles de vibración sísmica bajos cuando los diseños de voladura están bien

calculados.

• Cuando la carga explosiva está correctamente dimensionada, y la secuencia

de detonación, o diseño de la malla de voladu

calculados, la fragmentación y el esponjamiento de la roca quebrada serán

óptimos. Ello incide directamente en un incremento de rendimientos en las

operaciones subsiguientes de carguío, transporte y trituración.

Ejemplos de circuitos utilizando productos RIONEL se muestran a continuación:

Fig.7. Arranque en “V” con productos RIONEL en secuencia tiro x tiro

Fig. 8.

9

Niveles de vibración sísmica bajos cuando los diseños de voladura están bien

calculados.

Cuando la carga explosiva está correctamente dimensionada, y la secuencia

de detonación, o diseño de la malla de voladura están correctamente




itos utilizando productos RIONEL se muestran a continuación:

Arranque en “V” con productos RIONEL en secuencia tiro x tiro

Fig. 8. Arranque en “Echelón”, tiro x tiro

Niveles de vibración sísmica bajos cuando los diseños de voladura están bien

Cuando la carga explosiva está correctamente dimensionada, y la secuencia

ra están correctamente




itos utilizando productos RIONEL se muestran a continuación:

Arranque en “V” con productos RIONEL en secuencia tiro x tiro

4.2.10. RIONEL TW, Detonador

Es la unión del RIONEL MS

el conector con el elemento de retardo de superficie, y en el otro, se encuentra el

detonador seriado en períodos largos.

4.2.11. RIONEL RS, Conector de superficie para cordón detonante.

Este accesorio consta de 2 conectores unidos al extremo de un tubo de choque de 0.80

m de longitud. Se utiliza usualmente en voladuras conectadas en superficie con cordón

detonante. Mayores detalles, ver Catálogo anexo.

Otros productos utilizados en geosísmica

4.2.12. RIOSEIS B, y RIOSEIS H.

ACLARACIÓN: No es el objetivo de esta presentación

variables que condicionan el buen funcionamiento de nuestros productos de voladura. Sino, p

puntos de partida básicos en el manipuleo y que interesan al usuario para el logro de un buen

resultado en las voladuras. Mayores detalles se brindarán durante la presentación.

RECOMENDACIÓN: Antes de utilizar estos productos se recomienda al usuar

• Ficha técnica del producto

• Regirse a los Procedimientos de voladura establecidos en su

• El Operador de explosivos

5. Diseño de Perforación y Voladura.

La Perforación y la voladura de rocas son dos ítems que todo Operador de explosivos debe conocer

obligatoriamente.

5.1. Variables geométricas de Perforación.

La voladura de un macizo rocoso implica inicialmente realizar perforaciones sobre la roca distribuidas

geométricamente sobre ella. Por lo que deberán realizarse cálculos

perforación, basados en formulaciones empíricas

como el diámetro del taladro, la calidad de la roca, el tipo de

requerida.

5.1.1. Burden. Es la distancia perpendicular medida desde un taladro a la cara libre de un frente de

voladura (m).

5.1.2. Espaciamiento. Es la distancia medida entre taladros de una misma fila. Las filas de taladros

tienen una dirección paralela a la cara libre de un frente de voladura

5.1.3. Diámetro de taladro. Es el diámetro de la broca del barreno de perforación

10

RIONEL TW, Detonador-conector no eléctrico

Es la unión del RIONEL MS ó LP con el RIONEL SC. Esto es, en un extremo se encuentra


detonador seriado en períodos largos.

RIONEL RS, Conector de superficie para cordón detonante.

consta de 2 conectores unidos al extremo de un tubo de choque de 0.80



roductos utilizados en geosísmica son:

RIOSEIS H. Mayores detalles, ver Catálogo anexo.

es el objetivo de esta presentación profundizar en las características técnicas y las

variables que condicionan el buen funcionamiento de nuestros productos de voladura. Sino, p


Mayores detalles se brindarán durante la presentación.

Antes de utilizar estos productos se recomienda al usuario leer la

icha técnica del producto y la hoja de seguridad.

Regirse a los Procedimientos de voladura establecidos en su empresa,

Operador de explosivos debe estar certificado por la Autoridad competente.

Perforación y Voladura.

ración y la voladura de rocas son dos ítems que todo Operador de explosivos debe conocer

Perforación.


icamente sobre ella. Por lo que deberán realizarse cálculos para dimensionar las mallas de

basados en formulaciones empíricas que tienen como variables directamente vinculadas

como el diámetro del taladro, la calidad de la roca, el tipo de explosivo a usar, y el tipo de voladura

Es la distancia perpendicular medida desde un taladro a la cara libre de un frente de

Es la distancia medida entre taladros de una misma fila. Las filas de taladros

tienen una dirección paralela a la cara libre de un frente de voladura (m).

Es el diámetro de la broca del barreno de perforación

con el RIONEL SC. Esto es, en un extremo se encuentra


consta de 2 conectores unidos al extremo de un tubo de choque de 0.80


profundizar en las características técnicas y las

variables que condicionan el buen funcionamiento de nuestros productos de voladura. Sino, proveer


io leer la:

certificado por la Autoridad competente.

ración y la voladura de rocas son dos ítems que todo Operador de explosivos debe conocer


para dimensionar las mallas de

que tienen como variables directamente vinculadas

explosivo a usar, y el tipo de voladura

Es la distancia perpendicular medida desde un taladro a la cara libre de un frente de

Es la distancia medida entre taladros de una misma fila. Las filas de taladros

Es el diámetro de la broca del barreno de perforación (pulgs. ó mm).

5.1.4. Profundidad de perforación.

del mismo (m).

5.1.5. Sobre perforación. Es la distancia medida desde el fondo del taladro hasta el nivel de

arranque efectivo producido por el explosivo (m).

5.1.6. Profundidad de arranque.

generada por la voladura (m).

5.1.7. Altura de banco. En minería a cielo abierto. Es la altura efectiva de diseño de un banco (m).

5.2. Diseño de la malla de perforación

Objetivo: Lograr buena fragmentación.

Para el cálculo del Burden generalmente se utiliza la fórmula de Ash:

Donde:

B = Burden (m)

Ø = Diámetro del taladro (“) ó (mm)

Fdr = Factor de dureza de roca

Fp.exp.= Factor de Potencia de explosivo

La otra variable necesaria para obtener las dimensiones de una malla de perforación es el

Espaciamiento cuya formulación es:

Donde:

S = Espaciamiento (m)

B = Burden (m)

FS = Factor de Espaciamiento

Fdr x Fp.exp. Ø (mm)

ANFO 28 25

Emulsión 38 25

Anfo Pesado 33 25

Hidrogel 38 25

Blanda < 70 Mpa

Tabla 1. Cálculo inicial del Burden teórico

Tipo de

explosivo

11

idad de perforación. Es la distancia medida desde el collar del taladro hasta el fondo

Es la distancia medida desde el fondo del taladro hasta el nivel de

producido por el explosivo (m).

arranque. En minería subterránea. Es la profundidad efectiva de arranque

generada por la voladura (m).

En minería a cielo abierto. Es la altura efectiva de diseño de un banco (m).

Diseño de la malla de perforación para una voladura de Producción minera.

Objetivo: Lograr buena fragmentación.

Para el cálculo del Burden generalmente se utiliza la fórmula de Ash:

B = Ø x Fdr x Fp.exp. (Ec. 1)

= Diámetro del taladro (“) ó (mm)

dureza de roca

= Factor de Potencia de explosivo


Espaciamiento cuya formulación es:

S = Fdr x B (Ec. 2)

S = Espaciamiento (m)

Espaciamiento

Ø (mm)Burden

(m)Fdr x Fp.exp.

Ø (mm)Burden

(m)Fdr x Fp.exp.

25 0.7 23 25 0.6 21

25 1.0 32 25 0.8 30

25 0.8 28 25 0.7 26

25 1.0 32 25 0.8 30

Blanda < 70 Mpa Media - dura 70-180

Resistencia de la roca a la compresión (Mpa)

Muy dura > 180 Mpa

Tabla 1. Cálculo inicial del Burden teórico

Es la distancia medida desde el collar del taladro hasta el fondo

Es la distancia medida desde el fondo del taladro hasta el nivel de

En minería subterránea. Es la profundidad efectiva de arranque

En minería a cielo abierto. Es la altura efectiva de diseño de un banco (m).


p.exp. Ø (mm)

Burden

(m)

25 0.5

25 0.8

25 0.7

25 0.8

Resistencia de la roca a la compresión (Mpa)

Muy dura > 180 Mpa

Geometría Valor

Cuadrado - Roca media 1 ANFO

Rectangular-Roca media 1.1 Emulsión

Rectangular-Roca blanda 1.3 Anfo Pesado

Tresbolillo 1.15 Hidrogel

Fs

Tabla 2. Cálculo inicial del Espaciamiento teórico

Tipo de

explosivo

Una vez que ambas variables fueron calculadas, se debe proceder a calcular la

utilizando la siguiente fórmula empírica:

Donde:

Sp = Sobreperforación (m)

Fsp = Factor de Sobreperforación

Ø = Diámetro del taladro (mm)

Sobreperforación

Variable de diseño

Tabla 3. Cálculo inicial de la Sobreperforación teórica

5.3. Diseño de la carga explosiv

En este párrafo se calculará las dimensiones del retacado como de la columna explosiva alojada en

los taladros. En una voladura de producción generalmente se utiliza la siguiente relación

para el cálculo del taco:

Voladura de producción subterrán

Donde:

Ht = Altura de taco (m)

Htal = Altura del taladro (m)

12

FS

Burden

(m)

Espaciami

ento (m)FS

Burden

(m)

Espaciami

ento (m)

ANFO 1 0.7 0.7 1 0.6 0.6

Emulsión 1.2 1.0 1.1 1.2 0.8 1.0

Anfo Pesado 1.3 0.8 1.1 1.3 0.7 0.9

Hidrogel 1.15 1.0 1.1 1.15 0.8 0.9

Tabla 2. Cálculo inicial del Espaciamiento teórico

Blanda < 70 Mpa Media - dura 70-180Resistencia de la roca a la compresión (Mpa)

Tipo de

explosivo

Una vez que ambas variables fueron calculadas, se debe proceder a calcular la Sobre perforación

utilizando la siguiente fórmula empírica:

Sp = Fsp x Ø (Ec. 3)

Sp = Sobreperforación (m)

= Factor de Sobreperforación

= Diámetro del taladro (mm)

FSp Ø (mm)Sobre

perforación (m)FSp Ø (mm)

7 200 1.4 6 270.0

180 - 250 (7*Ø - 8*Ø) 250 - 450 (5*

Diámetro de Perforación (mm)

Tabla 3. Cálculo inicial de la Sobreperforación teórica

Diseño de la carga explosiva (hexpl) en el taladro.


En una voladura de producción generalmente se utiliza la siguiente relación

Voladura de producción subterránea:

Ht = a Htal (Ec. 4)

= Altura de taco (m)

= Altura del taladro (m)

FS

Burden

(m)

Espaciami

ento (m)

1 0.5 0.5

1.2 0.8 0.9

1.3 0.7 0.8

1.15 0.8 0.9

Resistencia de la roca a la compresión (Mpa)Muy dura > 180 Mpa

Sobre perforación

(mm)Sobre

perforación (m)

1.6

250 - 450 (5*Ø - 6*Ø)

Diámetro de Perforación (mm)


En una voladura de producción generalmente se utiliza la siguiente relación empírica

En voladuras de producción de superficie:

Dependiendo del grado de fragmentación que se quiere

que se quiere evitar.

Para evitar la proyección de rocas volantes una medida práctica es, en el caso de taladros de

pequeño diámetro retacar en forma escalonada con detritus y arcilla confinando éstos hacia el

interior del taladro con la ayuda de una varilla de madera.

Si fuera el caso de taladros de gran diámetro se debe utilizar detritus

D/25 al menos, y de una densidad notoria. Se debe evitar retacar los taladros con detritus

pulverizado, porque éstos no realizan un adecuado trabajo de confinamiento de la energía explosiva

hacia dentro de la roca.

Disminuyendo la altura de taco

en el taladro.

Cumpliendo las reglas empíricas antes enunciadas se debe esperar una buena fragmentación y

esponjamiento de la roca quebrada.

5.4. Cálculo del peso (QANFO) de la Carga explosiva en el taladro.

Una vez que se calculó la altura H

ocupará dicha altura de taladro. Para ello se utiliza la fórmula del volumen del cilindro multiplicada

por la densidad del explosivo. Esto es:

QANFO

Donde:

QANFO = = Altura de taco (m)

= 3.1416

r = radio del taladro (mm)

Hexpl. = Altura de la columna explosiva (m)

= Densidad del explosivo (g/cm

13

En voladuras de producción de superficie:

Ht = 0.4 a 0.6 x Htal (Ec. 5)

Dependiendo del grado de fragmentación que se quiere obtener y del riesgo de las rocas volantes



interior del taladro con la ayuda de una varilla de madera.

Si fuera el caso de taladros de gran diámetro se debe utilizar detritus con un tamaño


izado, porque éstos no realizan un adecuado trabajo de confinamiento de la energía explosiva

Disminuyendo la altura de taco Ht de la Htal se obtendrá la altura de explosivo Hexpl.

Hexpl. = Htal - Ht (Ec. 6)


esponjamiento de la roca quebrada.

de la Carga explosiva en el taladro.

Una vez que se calculó la altura Hexpl. se debe proceder a calcular el peso del explosivo Q


por la densidad del explosivo. Esto es:

ANFO = * Hexpl. * (Ec.7)

= Altura de taco (m)

r = radio del taladro (mm)

= Altura de la columna explosiva (m)

= Densidad del explosivo (g/cm3)

y del riesgo de las rocas volantes



tamaño promedio de


izado, porque éstos no realizan un adecuado trabajo de confinamiento de la energía explosiva

expl. (en m) a utilizar


proceder a calcular el peso del explosivo QANFO (kg) que


Altura de

taladro (m)

Sobre

perfor. (m)

Altura

banco

(m)

11.5 1.5 10

0

0

Tabla 4. Geometría y peso de la columna explosiva y taco

5.5. Diseño de los tiempos de retardación

El diseño de arranque empieza aún antes de empezar la perforación del frente a volar, ya sea en un

entorno subterráneo ó de superficie.

Una vez que los taladros están perforados y cargados se debe proceder al amarre de la malla de

superficie en función de los objeti

diseñar el amarre es el mantener adecuados

como entre fila y fila.

No se debe olvidar que una voladura en minería generalmente busca obtener

fragmentación, esponjamiento y desplazamiento de la roca. Además deberá controlar las

proyecciones y las sobre excavaciones

Investigadores han determinado tiempos óptimos de retardación entre

óptimos de retardación entre filas. A continuación se presenta una tabla de cálculo en las cuales se

insertan las fórmulas de cálculo que han probado su efectividad en diferentes operaciones mineras.

Densidad

de la roca

(t/m3)

Cons. Específ.

de explosivo

(kg/m3)(ms/m)

2.6 0.44

Tabla 5. Determinación de Tiempos de retardación

5.5.1. Diseño de la secuencia de detonación o amarre de superficie.

Una vez que se han definido los tiempos de retardación a usar, se debe proceder a definir el amarre

de superficie. En el inciso 4 ya se han mostrado algunos diseños los cuales varían de acuerdo

condiciones imperantes en el área a volar, y de acuerdo a los resultados que se buscan obtener.

6. Medidas preventivas.

Todos los trabajos de voladura se deben realizar enmarcados en los estándares internacionales

vigentes de Higiene y salud, medio

14

Altura

banco Hexpl. (m) Htaco (m)Arranque

efectivo (m)

Ø

(mm)

δ expl.

(g/cm3)

Volumen

col. Expl

5.5 6 10 270 0.8

0 0 0

0 0 0


los tiempos de retardación

de arranque empieza aún antes de empezar la perforación del frente a volar, ya sea en un

entorno subterráneo ó de superficie.


superficie en función de los objetivos de la voladura. El principal cuidado que se debe tener al

el mantener adecuados tiempos de retardación entre taladro y taladro, así

No se debe olvidar que una voladura en minería generalmente busca obtener


sobre excavaciones, con un nivel mínimo de vibraciones y ondas aéreas.

Investigadores han determinado tiempos óptimos de retardación entre taladros, así como tiempos



TRB

(ms/m)

Burden

(m)

Retardo a

usar entre

taladros

(ms)

TRF

(ms/m)

Espaciam.

(m)

5 6 29 10 a 13 7

Tabla 5. Determinación de Tiempos de retardación

Diseño de la secuencia de detonación o amarre de superficie.


de superficie. En el inciso 4 ya se han mostrado algunos diseños los cuales varían de acuerdo



vigentes de Higiene y salud, medio ambiente y calidad.

Volumen

col. Expl

(m3)

Peso col.

Expl (Kg)

315 252

0 0

0 0


de arranque empieza aún antes de empezar la perforación del frente a volar, ya sea en un


vos de la voladura. El principal cuidado que se debe tener al

ntre taladro y taladro, así

No se debe olvidar que una voladura en minería generalmente busca obtener una óptima


, con un nivel mínimo de vibraciones y ondas aéreas.

taladros, así como tiempos



Espaciam. Retardo a

usar entre

filas (ms)

70


de superficie. En el inciso 4 ya se han mostrado algunos diseños los cuales varían de acuerdo a las



7. Servicio de voladura en Minera San Cristóbal.

Desde el año 2005 MAXAM-FANEXA se encuentra prestando servicios de voladura en Minera San

Cristóbal.

Para ello cuenta con un equipo humano compuesto por 4 Ingenieros de minas

coordinador administrativo, 4 operadores de camiones fábrica de explosivos, 4 conductores de

vehículos livianos, 2 polvorineros y 7 ayudantes de voladura

Asimismo, para la prestación adecuada del servicio se cuenta con 3 vehículos livianos que sir

transportar personal, herramientas y accesorios explosivos. También se cuenta con 1 grúa montada

en un camión, y 2 camiones fábrica de explosivos. Uno de ellos fabrica solamente ANFO, y el otro es

bi-funcional, pues está diseñado para fabricar A

El servicio consiste en proveer 9

aproximadamente 2,000,000 de m

a) Almacenamiento de

b) Transporte externo e interno de explosivos de acuerdo a normas y procedimientos

establecidos,

c) Entrenamiento teórico y práctico del personal técnico y trabajadores para obtener la

certificación de Operador de explosivo

d) Cumplimiento de procedimientos operativos

tanto por MAXAM-FANEXA como por Minera San Cristóbal.

e) Control de calidad del producto

• Medición de la densidad del ANFO,

• Medición de la VOD del ANFO,

• Medición sismográfica de las vibraciones generadas por las voladuras,

• Control filmográfico de las voladuras,

Para ello MAXAM-FANEXA cuenta con un laboratorio de análisis de densidad, Di

medición de VOD, 1 sismógrafo, cámara filmadora, winchas de medición y tableros electrónicos de

control instalados en los camiones fábrica.

El control de calidad se realiza también en los trabajos realizados diariamente, como ser:

• Control de a

• Control de peso de explosivo cargado por pozo y por voladura,

• Control de cumplimiento de amarre de malla de diseño de voladura.

f) Detonación de las mallas cargadas con explosivo,

g) Evaluación post voladura de los frentes disparados.

El servicio mantiene el ritmo de producción asumido por MSC, esto es, trabajando en un ritmo de 2

días de trabajo x 1 de descanso.

15

Servicio de voladura en Minera San Cristóbal.

FANEXA se encuentra prestando servicios de voladura en Minera San

Para ello cuenta con un equipo humano compuesto por 4 Ingenieros de minas, 1 Inspector de


2 polvorineros y 7 ayudantes de voladura.

Asimismo, para la prestación adecuada del servicio se cuenta con 3 vehículos livianos que sir



funcional, pues está diseñado para fabricar ANFO, ANFO pesado e hidrogel bombeable.

900 toneladas mensuales de explosivo en boca de pozo

2,000,000 de m3 de roca. Para lo cual debe ejecutar las siguientes tareas

Almacenamiento de explosivos en polvorines certificados,

Transporte externo e interno de explosivos de acuerdo a normas y procedimientos

Entrenamiento teórico y práctico del personal técnico y trabajadores para obtener la

certificación de Operador de explosivos otorgado por el Ministerio de Defensa.

Cumplimiento de procedimientos operativos, de HSI y Medio Ambiente

FANEXA como por Minera San Cristóbal.

Control de calidad del producto y servicio entregado a Minera San Cristóbal,

Medición de la densidad del ANFO,

Medición de la VOD del ANFO,

Medición sismográfica de las vibraciones generadas por las voladuras,

Control filmográfico de las voladuras,

FANEXA cuenta con un laboratorio de análisis de densidad, Di


control instalados en los camiones fábrica.


Control de altura de taladros,

Control de peso de explosivo cargado por pozo y por voladura,

Control de cumplimiento de amarre de malla de diseño de voladura.

Detonación de las mallas cargadas con explosivo,

Evaluación post voladura de los frentes disparados.

servicio mantiene el ritmo de producción asumido por MSC, esto es, trabajando en un ritmo de 2

días de trabajo x 1 de descanso.

FANEXA se encuentra prestando servicios de voladura en Minera San

1 Inspector de HSI, 1


Asimismo, para la prestación adecuada del servicio se cuenta con 3 vehículos livianos que sirven para



NFO, ANFO pesado e hidrogel bombeable.

explosivo en boca de pozo para quebrar

debe ejecutar las siguientes tareas:

Transporte externo e interno de explosivos de acuerdo a normas y procedimientos

Entrenamiento teórico y práctico del personal técnico y trabajadores para obtener la

s otorgado por el Ministerio de Defensa.

, de HSI y Medio Ambiente establecidos

a Minera San Cristóbal, tales como:

Medición sismográfica de las vibraciones generadas por las voladuras,

FANEXA cuenta con un laboratorio de análisis de densidad, Dispositivo de



Control de cumplimiento de amarre de malla de diseño de voladura.

servicio mantiene el ritmo de producción asumido por MSC, esto es, trabajando en un ritmo de 2

Reuniones de coordinación. MSC y MAXAM

coordinar tareas y objetivos mutuos.

16

MSC y MAXAM-FANEXA mantienen reuniones mensuales a fin de

coordinar tareas y objetivos mutuos.

FANEXA mantienen reuniones mensuales a fin de

Uso Industrial de Explosivos

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