97375037 Explosivos Utilizados en Mineria (1)
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS
EN MINERIA
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
CENTRO MINERO REGIONAL BOYACA
Ing. Pedro Jesus Correa Daza
Esp. Gestin Integrada QHSE
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Actividad MineraFases:
1. Prospeccin
2. Exploracin
3. Desarrollo
4. Preparacin
5. Explotacin
6. Procesamiento
7. Comercializacin
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Ciclo de Trabajo- Perforacin
Desarrollos y Preparaciones - Voladura
(frentes) - Acarreo
- Transporte
- Perforacin
- Voladura
Explotacin (tajos) - Extraccion
- Relleno
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La perforacin se basa en principios mecnicos depercusin y rotacin , cuyos efectos de golpe y friccintrituran la roca
Perforacin
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Seccin del taladro:
Espaciadores inertesTaco inerte
Lnea de tr ansmisin
Cebo
Partes e un ta a ro
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Accesorios de Perforacin- Barrenas 2, 4 6 8
- Barreta
- Saca barrenos
- Cucharilla- Tacador de madera
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EQUIPOS DE PERFORACINActualmente 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 huecosverticales al techo (stopers).
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2. Mecanizadas
De percusin y de roto percusin.
Ejemplo los wagondrill, track drill yjumbosneumticos o hidrulicos, que emplean barrenosacoplables con brocas intercambiables
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3. Mecanizadas rotatorias
Generalmente de grandes dimensiones parauso en tajos abiertos.
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DISEO DE UNA MALLA
Los trabajos perforacin depende de un diseo demalla adecuado:
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Voladura Segunda operacion unitaria,
cuyo objetivo es romper laroca de manera eficienteoriginando una altaconcentracin de energa queproduce dos efectosdinmicos: fragmentacin ydesplazamiento
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Tipos de voladura
1. Voladura Primaria
2. Voladura Secundarias
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FACTORES IMPORTANTES EN LASVOLADURAS
Romper la roca de Manera eficiente y
Econmica , y producir un material fcil de
Limpiar, transportar, almacenar y
procesar
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1
El Macizo Rocoso que queda deberadaarse lo menos posible para reducir
al minimo el rerfuerzo y soporte de roca
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Propiedades de los explosivos
Potencia y Energa.La potencia ya que define la energa disponible para producirefectos mecnicos.
Velocidad de Detonacin. (VOD)Es la velocidad a la que la onda de detonacin se propaga atravs del explosivo y, por lo tanto, es el parmetro que defineel ritmo de liberacin de energa.
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Propiedades de los explosivos
Densidad.Es el peso del explosivo por unidad de volumen, se expresa engramos por centmetro cbico (g/cc). El ANFO tiene densidadAprox. de 0,85 g/cc.
Presin de Detonacin.Es la presin producida en la zona de reaccin y es funcin dela densidad y de la onda de detonacin cuando se propaga atravs de la columna de explosivo. Los explosivos comerciales
varan de 500 a 1500 Mpa.
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Propiedades de los explosivos
La fuerza o potencia del explosivo es la habilidad para desplazar elmedio confinante, es la cantidad de energa liberada por la explosin.
PESO POTENCIA ABSOLUTOS (AWS): Energa calrica mxima delexplosivo basada en sus ingredientes; energa por unidad de pesoexpresada en joules por gramo, para el ANFO es 3.730 j/g (cuando lamezcla es 94% AN y 6% FO).
POTENCIA A GRANEL ABSOLUTA (ABS): Energa por unidad de volumenexpresada en joules por centmetro cbico (j/cc). Es igual al AWSmultiplicada 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 agranel comparada con el ANFO. Es igual a su ABS dividida por el ABS delANFO.
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 puedenllegar a aconsejar su utilizacin a granel, ya que posibilitan la carga
mecanizada, se reducen los costos de mano de obra y se aprovecha mejorel volumen de roca perforado.
PRESENCIA DE AGUA.
Si esto no es posible se debe utilizar explosivos gelatinosos e Indugeles y siel dimetro de perforacin lo permite utilizar el Indugel AV800
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Variables Controlables de las Voladuras
Las variables que son controlables en el clculo y diseode 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 EQUIPO
DiseoPreparacin
Del terreno
Demarcacin del reaPor perforar
Perforacin
Carga de losBarrenos
Evacuacin delmaterial
Evaluacindel resultado
Refinar eldel diseo
Evaluacin
Del Sitio
Registro deVoladura
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIAIndugel Plus APSismigel Plus
Indugel AV 800 ANFO
Pentofex
Mecha de SeguridadCordn Detonante
Emulind-s
Emulind-m
Nonel y ExcelEmulsin
Detonador Comn No 8 y Detonador Elctrico Importados
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN
MINERIAExplosivo: material que al exponerse a una determinada fuentede energa presenta una reaccin qumica desarrolladarpidamente con elevada produccin de gases y altas
temperaturas
Principales efectos:
FragmentacinDesplazamiento
Ruido
Vibracin
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Mecha 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/m
Tiempodecombustion:13010%s/m
Alcancedelallama:40mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
IndugelPLUSAP: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/cc
VOD:4500500m/s
ABS:1,085cal/cc
AWS:904cal/g
RBS:1,4326x250mm
32x250mm
38x250mm
44x250mm
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Indugelprecorte:Densidad:1,050,05g/cc
VOD:3700200m/s
ABS:949cal/cc
AWS:904cal/g
RBS:1,25
Sismigel:
Explosivo tipo hidrogelaluminizado. Formulado con
PETN.Densidad:1,210,02g/cc
VOD:5500500m/s
ABS:1,006cal/cc
AWS:838cal/gRBS:1 33
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Pentofex:Multiplicador conformado con altos explosivos para
obtener alta presin detonacin dada su alta velocidad
de detonacin.
Densidad:1,60,1g/cc
VOD:6700200m/s
Presin de detonacin:180kbar
Presentacin:80-337,5450g
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Pentofex:
Facilidad de uso:80g
Empleado para iniciacin en barrenos de dimetro pequeo en operaciones
subterrneas. >22mm
337,5gEmpleado para iniciacin de barrenos de voladura a cielo abierto. >45mm
450g
Empleado para iniciacin de barrenos de voladura a cielo abierto. >45mm
Doble porta detonador para voladuras en pozos cercanos a mineral.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Cordn detonante:
Ncleo de alto explosivo recubierto con fibras sintticas con exteriorplstico de PVC.
VOD:7000300m/s
Resistencia a la traccin:70kgf
Densidad de carga:3,6,12,38g/m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Mtodo de iniciacin:
Iniciacin de columna con cordn detonante
Iniciacin con NONEL
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Cordn detonante:
1.Unin de tramos
2.Unin a troncal
3.Conexin a detonador
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
No elctricos:
Sistema conformado por un tubo de polietileno exterior con uno depolysurlin 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/m
Velocidad de seal:2000200m/sResistencia a la tension:30kgf
Resistencia a la elongacin:300mx.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
No elctricos: Tubo de choque
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
No elctricos:
Handidet Exel connectadet Exel ms
LINEA DE TIRO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Agentes de voladura:Encartuchados o a granel para conformar la columna de explosivo
Insensibles al detonador comn No 8
Menor sensibilidad a fuentes de energa
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
ANFO:Nitrato de amonio AN + Fuel Oil No2. Presenta baja resistencia a la
humedad adems de elevada produccin de gases.
Densidad:0,850,05g/cc
VOD:3000300m/s
%ACPM:60,5ABS:757cal/cc
AWS:890cal/g
RBS:1
Volumen de gases:1,044l/kg
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Densidad ANFO
Densidad prill:
Tamao de poro: Grande Tamao de poro: PequeoDensidad: Alta Densidad: Baja
Absorcin ACPM: Max 6 % Absorcin ACPM: 6 -9 %
Retencin ACPM: 3 % Retencin ACPM: 6 -9 %
Sensibilidad: Baja Sensibilidad: Alta
VOD: Baja VOD: Alta
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
%ACPM
Volumen CO:
-%ACPM
-Humos negros
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%ACPM
Volumen NOx:
-%ACPM
-Humos naranja, amarillos rojizos
-Oxidacin secundaria NO
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
%ACPM
Envejecimiento por inmersin:
Porosidad de la roca relacionada a segregacin de material por las paredes
del barreno.
-Permeabilidad de Fuel Oil No2
-Contaminacin con agua
solubilidad AN
Filtracin solucin AN
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Indugel AV-800:
Densidad: 1,20 0,03 g/cc VOD: 4000 200m/s
ABS: 1080 cal/cc AWS: 900 cal/g
65 x 520 mm 75 x 450 mm 85 x 460 mm 127 x 420 m
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
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 Cerrejn,Drummond).
Sensibilizada con microbalones
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Emulind B-Tunelera:Densidad:1,150,02g/cc
VOD:5300300m/s
ABS:796cal/cc
AWS:692cal/g
RBS:1,05Viscosidad20C:300000cp
Emulind S:
Densidad:1,250,01g/cc
VOD:5500300m/sABS:928cal/cc
AWS:736cal/g
RBS:1,23
Viscosidad20C:22000-32000cp
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Heavy ANFO:Conformado por mezclas de mulsin/ANFO. Concentracin de ANFO
mayor al 50%.
Ej.Drummond 50/50
Blend:
Conformado por mezclas de emulsin/ANFO. Concentracin de emulsinmayoral 50%.
Ej.70/30
Carbones del Cerrejn LMTD
Carbones Colombianos del CerrejnCarbones de La Jagua
Calenturitas
Entre otras.
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EXPLOSIVOS UTILIZADOS ENMINERIA
Procedimiento en caso defalla:Suspenda la operacin
Retenga el elemento
Informe al supervisor de voladura
Informe al representante de INDUMIL