UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

MINERÍA GENERALCÓDIGO Nº 033C

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS

ESTUDIO DE EXPLOSIVOS

presentación de

EXPLOSIVOS

CONTENIDO

ANTECEDENTES

DEFINICIÓN EXPLOSIVOS

CLASIFICACIÓN DE EXPLOSIVOS

PROPIEDADES ó CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS

ACCESORIOS DE VOLADURA

MEZCLAS EXPLOSIVAS COMERCIALES

I.- ANTECEDENTESSe considera 600 años aproximadamente de

evolución del primer explosivo la pólvora negra.

1846, Ascanio Sobero, inventa la nitroglicerina.

1867 Alfred Nobel(1823-1896), químico industrial sueco, patenta la dinamita (NG+tierra de diatomea).

1875.Alfred Nobel patenta la dinamita gelatinosa (se adicionan nitrocelulosa).

II.- DEFINICIÓNLos materiales explosivos son compuestos o mezclas de sustancias en estado liquido, gaseoso, solido que por medio de reacciones químicas de oxido-reducción son capaces de transformarse en un tiempo muy breve del orden de una fracción de milisegundo , en productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar altas temperaturas y elevadas presiones. Así los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias , combustible y oxidantes, que dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida que genera una serie de productos gaseosos a alta temperatura y presión químicamente estable, y que ocupan un mayor volumen aproximadamente de 1000 a 10 000 veces mayor que el volumen original del espacio donde se alojo el explosivo.

EXPLOSIVOS • Un explosivo es un material que puede hacer

explosión liberando grandes cantidades de energía bajo la forma de gases, calor, presión o radiación. Para la preparación se utilizan sustancias especiales que se mezclan. Hay muchos tipos de explosivos según su composición química.

EXPLOSIVOS:

EXPLOSIVOS

FOSFORO PARA CHISPEO

CUCHILLO PARA ENCEBADO

PUNZON DE MADERAPARA PREPARAR CEBO

III.- COMPONENTES DE LOS EXPLOSIVOS

COMBUSTIBLES: su función es ser sensibilizadores. Ej. el petróleo, el carbón

OXIDANTES: son los nitratos de amonio, sodio etc.

OTROS: como gomas, agua agentes gelatinizantes, etc

Composición general de los explosivos del mercadoComposición general de los explosivos del mercado

Aire (de los prills del ANFO)

Petróleo, aceites y otros

Nitrato de amonio (prills y

en solución)

ANFO pesado

Aire (contenido en los poros del prill)

PetróleoNitrato de amonio (prills)

ANFO

Aire, gas (contenido en microesferas)

Petróleo, aceites, emulsificantes

Nitrato de amonio (en solución)

Emulsiones

Nitroglicerina

Nitrocelulosa

Harina de madera (celulosa)

Nitrato de amonio (molido)

Dinamitas

SENSIBILIZADORCOMBUSTIBLEOXIDANTEGRUPO

GASES NITROSOS MONOXIDO Y OTROS

CLASIFICASION DE LOS

EXPLOSIVOS

IV.- CLASIFICACIÓN DE EXPLOSIVOS

I. MECÁNICOS: cardox, hydrox, airdox, oxígeno líquido, etc

II. QUÍMICOS: Bajos explosivos y Altos explosivos

III. NUCLEARES: en base a minerales radioactivos pueden ser de Fisión y Fusión

CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS

MECANICOS QUIMICOS NUCLEARES

ALTOS EXPLOSIVOS BAJOS EXPLOSIVOS

PRIMARIOS SEGUNDARIOS PERMISIBLES NO PERMISIBLES

DINAMITAS AGENTES DE VOLADURA

SECOSBASADOS EN AGUA

V.- PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

• La sensibilidad • Resistencia al agua• Brisance ó poder rompedor• Sensitividad• Velocidad de detonación• Presión de detonación• Densidad• Potencia• Simpatía ,clases de humos, etc.

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

POTENCIA RELATIVA

BRISANCE O PODER ROMPEDOR

DENSIDAD-DENSIDAD DE CARGA

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

SENSITIVIDAD

APTITUD A LA TRANSMISION SIMPATIA

SENSIBILIDAD

RESISTENCIA AL AGUA

CATEGORIA DE HUMOS

ACCESORIOS DE VOLADURA

VI.- ACCESORIOS DE VOLADURA La pólvora negra Mechas ó guías de seguridad Mechas rápidas o cordón de ignición Los conectores Fulminante común Fulminante eléctrico Fulminante eléctrico de retardo Fulminantes electrónicos FANEL (Fulminante Antiestático No Eléctrico) Cordón detonante Booster FAME MASTE Ó DECK MASTER ó SLIDER PRIMER

Los accesorios de voladura son materiales requeridos para iniciar o retardar cargas explosivas por métodos adecuados o aprobados.

Los principales accesorios de voladura son:

1.- PÓLVORA NEGRA:

Contiene:

64%-73%

S 18%-12%

C 18%-16%

KNO3

Pólvora Negra

2. MECHA O GUÍAS DE SEGURIDAD:

Tiene por objeto transmitir el fuego que le hemos aplicado con el encendedor hasta el fulminante ,a fin de producir la explosión. La guía consiste en un cordón continuo en cuyo centro se ubica la pólvora protegido de diferentes capas además de diferentes materiales como papel, hilo de algodón, brea etc

Alma o relleno de pólvora 65gr/m Velocidad de combustión 145seg/m

Mecha o Guías de Seguridad

MECHA LENTA . Es un cordón flexible que contiene pólvora y por el cual se transmite el fuego a una velocidad uniforme hasta el detonador.

Componentes de la Mecha de Seguridad

Pólvora negra (5 a 6 g/m)

Hilo de arrastre

Cintas de papel kraft

Forro de PVCcompuesto

Hilos de algodón con recubrimiento de

brea y cargas inorgánicas como

tiza, talco, etc.

3.- MECHA RÁPIDA O DE CHISPEO:

Es un accesorio de voladura denominada también mecha rápida que esta formada por una masa pirotécnica y dos alambres centrales, uno de cobre y otro de hierro .

Este accesorio se junta con los conectores y tiene por objeto eliminar el chispeo de frente y evitar la exposición del operador a los humos evitando también la posibilidad de iniciación prematura.Permitiendo al operador retirarse a una posición mas segura.

Mecha rápida

MECHA RÁPIDA

La Mecha Rápida esta conformada por un alambre metálico cubierto con mezcla pirotécnica, forrados con una capa plástica para impermeabilizar y protegerlos. Este accesorio se usa como complemento del Detonador Ensamblado con Conector de Ignición para su encendido secuencial.

Forro de polietileno

Compuesto pirotécnico (6

a 7 g/m)

Alambre central de Cu,

Fe o Al

Alambre de refuerzo de Cu, Fe o Al

Componentes de la Mecha Rápida

4.- CONECTORES:

Llamadas capsulas encendedores, es un complemento del cordón de ignición (mecha rápida) , de la cual recibe el calor necesario para encender y activar la mecha de seguridad. Es una capsula metálica de Al parecida al fulminante en cuya parte inferior tiene un corte de 2.38mm y es paralelo de la base , el cordón de ignición se coloca en esta ranura y se presiona la base para asegurar un contacto positivo. Su longitud es de 35mm y su diámetro 6.2mm.

CONECTORES

Componentes del Conector de Ignición

Masa pirotécnica

Cápsula de aluminio

5.- FULMINANTES:

Es una capsula cilíndrica de aluminio cerrada en un extremo, en cuyo interior lleva una cantidad de explosivo muy sensible a la dinamita , se usa junto ala mecha , para poder iniciar la voladura.

Fulminante común Fulminante eléctrico Fulminante eléctrico de retardo

FULMINANTES

Componentes del Fulminante Simple N° 8

Cápsula dealuminio

Carga primaria(Mixto: 120 mg)

Carga base(PETN: 550 mg)

6.- CORDON DETONANTE:

Son accesorios no eléctricos de voladura con propiedades importantes como la alta velocidad de detonación facilidadde manipuleo y seguridad.Esta constituido por un núcleo de pentrita de alto poder explosivo cubierto por papel y tejido con hilos de algodón y fibras sintéticas lo que proporciona mayor resistencia ala abrasión . Se usa para la minería subterránea.

CORDÓN DETONANTE.

Es un accesorio compuesto por un núcleo de nitropenta (PETN), recubierto por fibras y cobertura plásticas que le confieren resistencia en superficies abrasivas y/o cortantes sin deteriorarse, facilitando su manipulación. Presenta una gran tolerancia a variaciones de temperatura, pudiendo ser utilizado desde -20º C hasta +55º C . Se recomienda para voladuras en minería subterránea, cielo abierto, canteras y obras civiles.

CORDON DETONANTE

7.- FANEL:

Consta de 3 partes: La manguera FANEL: -carga explosiva(40gr/m) -velocidad de propagación(2000m/s) El fulminante de retardo -Longitud 88mm -carga explosiva =100 m-gr La etiqueta

Fanel dual

FANEL LSEF

Fanel unitario

8.- BOOSTER:

Son dos tipos :

a) BOOSTER convencional: 50%TNT y 50%PETN

b) BOOSTER aluminizado:

Es el reforzador o ayuda de la iniciación de la voladura

BOOSTER

Ten mucho cuidado en la preparación del cebo y en el atacado del taladro.

EXPLOSIVO ROMPEDOR(DINAMITA)

EXPLOSIVO INICIADOR (PRIMARIO)

MASA EXPLOSIVAFULMINANTE

MECHA DE SEGURIDAD

ENSAMBLE

SEMEXSA 80

TACOCOLUMNA DE CARGA COMPRIMIDA

efecto de retén

SEGURIDAD EN EL USO DEEXPLOSIVOS EN VOLADURA

VII.- MEZCLAS EXPLOSIVAS COMERCIALES

I.- DINAMITASDINAMITA PURA O NORMALDINAMITA GELATINOSADINAMITA AMINIACALDINAMITA GELATINA-AMINIACAL

II.- AGENTES DE VOLADURAAGENTES DE VOLADURA SECO ó GRANULAR: ANFO, ALANFO,

SANFO

AGENTES DE VOLADURA ACUOSO ó BASADOS EN AGUA : SLURRY, EMULSIONES, Y ANFO PESADO (HEAVY ANFO)

1.- DINAMITAS

• Gelatina Especial 90 - 80 - 75Dinamitas gelatinosas de alto poder rompedor. Debido a su alta velocidad de detonación proporciona una buena fragmentación en roca tenaz, lo cual genera una ventaja para el posterior

acarreo y trituración del material volado.

GELES, Entre estos se encuentran los geles explosivos, que son fabricados a partir de nitrocelulosa y nitroglicerina; el straight gel, fabricado a partir de los geles explosivos y combustibles gelatinizados. Este explosivo generalmente tiene una consistencia plástica y es de alta densidad; otro es el gel amoniacal (gel extra) y los semi-geles.

2.- Agentes de voladuras

a) Tipos granulares o secos:

ANFO: Agente de voladura a base de Nitrato de Amonio. Alta seguridad en su manejo y almacenamiento. Llenado de los barrenos por libre escurrimiento. Usado en canteras, minas obras de vialidad y túneles secos. Limitados a trabajos secos o casi secos, debido a su poca resistencia a la humedad.

NITRATO DE AMONIO:

ALANFO: (ANFO aluminizado)

SANFO: ANFO + Nitrato de Sodio

• ANFO GRANULADO

Examon "V" - Examon "P"- "Solanfo"Estos agentes de voladura granulares para terreno seco cuentan con alto rendimiento energético, seguridad y facilidad de manipuleo.Su uso presenta ventajas económicas y operativas por su facilidad de carguío manual o neumático, así como por su contenido de un eficiente agente antiestático que disminuye el riesgo de detonación prematura por electricidad estática generada por fricción. Está especialmente diseñado para su uso en minería subterránea, tunelería, excavación de canales y obras civiles. Su perfecta homogeneidad y exacta dosificación en la mezcla de sus componentes asegura un balance de oxígeno constante y su textura permite al producto confinarse adecuadamente al taladro.

b) Tipos acuosos:

EMULSIONES: Una emulsión es una mezcla de dos substancias no miscibles donde una de las substancias, la fase dispersada, es dispersada en la otra, la fase continua.

ANFO PESADO ó HEAVY ANFO Es la mezcla entre un ANFO y una emulsión para aumentar su densidad y energía.

EMULSION GASIFICADA

TALADROS PERFORADOS EN UN FRENTE

ESQUEMAS DE CARGA PARA DINAMITAS

TALADROS CARGADOS CON EXPLOSIVOS PARA DISPARAR

CARMEX ® : Secuencia de Salida

RECOMENDACIONES GENERALES

I. EN EL ALMACENAJE

II. EN EL TRANSPORTE

III. EN LA PREPARACIÓN Y DISPARO.

I.- RECOMENDACIONES PARA EL ALMACENAJE

Guarda siempre los explosivos (dinamita, emulsiones, ANFO y cordón) en un polvorín y los accesorios de voladura (detonadores, guías y retardos) en otro.

Antes de recoger detonadores siempre descarga la corriente estática que puedas tener, tocando la barra de cobre con línea a tierra.

Nunca guardes herramientas ni objetos de metal que puedan producir chispas en un polvorín.

Nunca almacenes aceite, pintura ni otros combustibles junto con los explosivos o con el Nitrato de Amonio.

Nunca dejes explosivos fuera de un polvorín.

Jamás fumes o enciendas fuego dentro o alrededor de un polvorín, ni permitas que otros lo hagan.

No debes realizar ningún trabajo dentro del polvorín, solo acomodar los explosivos.

Utiliza solo herramientas que no produzcan chispas para abrir las cajas.

Si se incendia el nitrato, apágalo con abundante agua, los extintores no son aplicables.

Usa máscara contra gases; los vapores que produce el nitrato al arder son muy tóxicos.

II.- TRANSPORTE DE EXPLOSIVOS EN LA MINA

Nunca transportes explosivos junto con fulminantes y otros accesorios de voladura en el mismo vehículo.

No lleves explosivos en los jumbos, scooptrams, cargadores frontales y otros equipos pesados.

No transportarlos en locomotoras, ni permitir que se contacten con líneas eléctricas activas como la del trolley.

Al cargar o descargar el vehículo, no arrojes las cajas al suelo.

Siempre lleva los explosivos en forma separada de los accesorios manteniendo una distancia prudencial entre ellos, que puede ser de 20 m.

SIEMPRE ANUNCIAR QUE SE ESTÁ TRANSPORTANDO EXPLOSIVOS

Jamás fumes ni lleves fósforos o materiales inflamables cuando transportes explosivos

Si una persona transporta explosivos y accesorios, debe realizar dos o más viajes:

Primero con los explosivos, y Luego con los accesorios.

SIEMPRE ANUNCIAR QUE SE ESTÁ TRANSPORTANDO EXPLOSIVOS

III.- RECOMENDACIONES PARA LA PREPARACIÓN Y

EL DISPARO

Antes de ingresar al frente verificar si hay presencia de gases remanentes del disparo anterior.

Desata con una barreta toda roca suelta o rajada, antes de perforar.

Por ningún motivo perfores en los huecos de taladros del disparo anterior, puede haber restos de explosivo compactado.

Se debe terminar la perforación antes de cargar los taladros.

Si dejas accesorios y explosivos en el suelo, deben estar bien separadas y ser claramente visibles, para ello se puede poner un letrero o señal para evitar que puedan ser aplastadas.

Ten mucho cuidado en la preparación del cebo y en el atacado del taladro.

EXPLOSIVO ROMPEDOR(DINAMITA)

EXPLOSIVO INICIADOR (PRIMARIO)

MASA EXPLOSIVAFULMINANTE

MECHA DE SEGURIDAD

ENSAMBLE

SEMEXSA 80

TACOCOLUMNA DE CARGA COMPRIMIDA

efecto de retén

Jamás fumes ni hagas fuego cuando manipules explosivos.

Riega el frente para lavar el polvo y ver si hay tiros fallados.

Elimina los tiros fallados con chorro de agua o colocándole una nueva prima.

Todo explosivo sobrante debe ser devuelto al polvorín.

NO OLVIDES !!!!!!

LOS EXPLOSIVOS NO RESPETAN A NADIE

LA SEGURIDAD DEPENDE DE TI MISMO

¿IGNORANCIA …

EXCESO DE CONFIANZA?

¿IGNORANCIA … O EXCESO DE CONFIANZA?

Y QUE OCURRIÓ AQUÍ…?

GRACIAS