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Introducción

• Los sistemas de iniciación son mecanismos que permiten transferir una señal a cada perforación en un tiempo dado para comenzar la detonación.

• La selección correcta de un sistema de iniciación es un factor muy importante para el éxito o fracaso de una tronadura, ya que no solo controla la secuencia de iniciación de cada perforación, sino que también afecta:

-La cantidad y magnitud de vibraciones generadas.

-La calidad de fragmentación producida.

-El sobre quiebre y la violencia con que esto ocurre.

Los sistemas de iniciación se

separan en:

Sistema A fuego

Cordon detonante

Sistemas electricos

Sistemas no electricos

Sistema electronico

Sistema a fuego

• Ha sido prácticamente reemplazado por métodos más avanzados, que ofrecen mayor precisión y seguridad en la operación. Sin embargo, aún es usado en pequeñas operaciones de iniciación, tronadura secundaria, pruebas de laboratorios, etc., en donde se requiere aplicar métodos con mayor economía.

Características:

INICIACION

FUEGO

ENERGIA

CALORICA

COMBUSTION

Detonador a mecha Es una cápsula de aluminio que contiene una carga

explosiva, esta a su vez se encuentra constituida por una carga primaria, una secundaria y un mixto de ignición.

Utilizados para tronar cordones detonantes y/o explosivos sensibles al detonador n°8.

Los detonadores TEC poseen las siguientes características técnicas:

Carga Primaria: 220 mg de PRIMTEC

Carga Secundaria: 600 mg de PETN.

Mixto de Ignición: 50 gr

Detonador a mecha

Mecha para minas

• Su función es transmitir la energía calórica desde un

punto a otro, a través de la combustión del núcleo de

pólvora en un punto determinado.

• Características:

– Consiste en un cordón compuesto por un núcleo de pólvora negra,

con tiempo de combustión conocido, cubierto por una serie de

tejidos y una capa de plástico, tiene un tiempo de combustión

entre 140 y160 seg/metro.

– Mecha plástica: para ambientes secos.

– Mecha Plastec: para ambientes húmedos

Constitución de mecha para mina

Cubierta

externa

plástica

Capa

impermeabilizante

Fibras

Textiles

Pólvora Algodón

Clases y tipo: • Las mechas están clasificadas en tres categorías,

– CLASE A, Tipo III: es una mecha plástica recubierta con cera parafínica,

entrampada en un doble tejido ubicado sobre el recubrimiento plástico. Resiste el chispeo lateral y el agua.

– CLASE B, Tipo III: Tipo de mecha que resiste el chispeo lateral.

– CLASE C, Tipo III: Tipo de mecha no resiste Chispeo Lateral, ni la Humedad,

es una mecha de muy baja calidad.

• La velocidad de combustión de la mecha depende de la altitud geográfica donde se utilice. Por esta razón, se recomienda realizar previamente pruebas de velocidad de combustión.

Precauciones para su utilización

Las precauciones que se deben adoptar antes de usar mechas son revisar minuciosamente los siguientes puntos:

– Forma del corte

– Suciedad

– Humedad

– Velocidad de combustión

Corte de un detonador a mecha

Precauciones de uso

Conexión a conector

Cordón detonante • Los cordones detonantes PRIMALINE están compuestos por un

núcleo central de explosivo (PETN) recubierto por una serie de fibras sintéticas y una cubierta exterior de plástico de color. Los PRIMACORD están cubiertos además, por una envoltura exterior formada por un tejido entrecruzado de fibras enceradas.

• Según la concentración lineal de PETN, en Chile se comercializan cordones de 1.5, 10.3.8, 5, 10, 32 y 42 gr/m.

• El cordón detonante es relativamente insensible y requiere un detonador de fuerza N° 6 para iniciarlo, su velocidad de detonación es cercana a 7.400 m/s. Su mayor desventaja en superficies, es el alto nivel de ruido y su reacción extremadamente violenta.

Cordón detonante

Precauciones de uso Para utilizar cordón detonante en superficies, se deben tomar

algunas precauciones, esenciales para asegurar la detonación de todos los pozos:

• Mantener cada conexión en ángulo recto; Los conectores plásticos son convenientes y útiles para esta situación.

• La distancia entre cordones paralelos debe ser mayor a 20 cm.

• La distancia entre conectores de retardo y cordón paralelo debe ser superior a 1 metro.

• En el diagrama de amarre, no debe permitirse nudos con una alta concentración de explosivo en un solo punto.

• La iniciación debe ser localizada en la misma dirección de la detonación del cordón detonante.

Características del cordón

detonante de Dyno Nobel

Nudos con Cordón Detonante

La práctica en el uso de cordón detonante a llevado a

tener ciertas normas y precauciones en el uso de los nudos

de los cordones detonantes

- Uniones de distinto gramaje.

- Cantidad de cordón que debe utilizarse en los nudos.

- Orientación del nudo.

- Unión de un detonador a cordón detonante.

Nudos con Cordón Detonante

Efecto del uso del Cordón

Detonante • El cordón detonante que se utiliza como iniciador de un APD o de un

cartucho de dinamita que iniciará una columna explosiva que puede verse afectada por el cordón detonante que pasa a través de esta. Si tiene suficiente energía explosiva puede detonar o quemarlo. Esto hará que disminuya la energía de la columna explosiva, además los niveles de vibraciones decrecerán.

• Para prevenir este tipo de situaciones y evitar que la carga explosiva deflagre, debe utilizarse un cordón detonante adecuado, de acuerdo a lo sugerido a continuación, en tabla 1.

Diámetro Máximo

Pozo (mm) Cordón Detonante (gr/m)

• Si el cordón detonante no es del tamaño adecuado, causará una reacción o daño en el explosivo que se denomina “muerte por presión” o “pre-compresión”, la cual aumenta la densidad del explosivo, provocando que éste no detone.

• Lo anterior ocurre, cuando el detonante tiene suficiente energía para romper los espacios de aire dentro del explosivo o también el lugar de las micro-esferas de aire del mismo producto.

Efecto del uso del Cordón

Detonante

Sistemas eléctricos Se separan en:

• Detonador Eléctrico Instantáneo

• Detonador Eléctrico de Retardo

• Detonador Eléctrico Sísmico

Los modernos sistemas de iniciación eléctricos vencen todas las desventajas de los no eléctricos; se inician simultáneamente y el amarre correcto se puede confirmar al medir la resistencia antes de la iniciación.

Su principal desventaja es la susceptibilidad a la iniciación por efecto de rayos o corrientes eléctricas inducidas (relámpagos, transmisiones de radio).

El disparo de grandes tronaduras con detonadores eléctricos puede, sin embargo, requerir varios sistemas de generación de potencia.

El sistema de iniciación eléctrico puede convertir un impulso eléctrico en

una detonación, en un tiempo determinado y consta de cuatro partes fundamentales:

• Cápsula de aluminio o cobre.

• Carga explosiva compuesta por un explosivo primario y uno secundario.

• Elemento de retardo con un tiempo de combustión especificado.

• Elemento inflamador eléctrico- pirotécnico.

Sistemas eléctricos

Características de un detonador

eléctrico Cables Eléctricos

Goma Antiestática

Casquillo de Aluminio o Cobre

Filamento Iniciador

Gota Pirotécnica

Cámara de Aire

Mixto Pirotécnico

Cilindros de Plomo

Carga Primaria

Carga Secundaria

Zona de Unión de Cables al Detonador

Zona de Retardos

Zona de Carga Explosiva

Detonador Eléctrico Instantáneo

Resistencia a presión Hidrostática 11 (Kg/cm2) en 1 Hr

Sensibilidad al Impacto 2 kg a 90 cm de altura

Carga primaria Azida de Plomo 100 mg

Carga secundaria de PETN 780 mg

Resistencia cable de Cu 0,0878 (ohm/m)

Largo Cápsula 1,97” - 2,5”

Características Técnicas Detonador

Eléctrico Instantáneo

Detonador Eléctrico Retardo

Resistencia a presión Hidrostática 11 (Kg/cm2) en 1 Hr

Sensibilidad al Impacto 2 kg a 90 cm de altura

Carga primaria Azida de Plomo 100 mg

Carga secundaria de PETN 780 mg

Resistencia cable de Cu 0,0878 (ohm/m)

Largo Cápsula 1,97” - 2,5”

Características Técnicas Detonador

Eléctrico Retardo

Sistemas No eléctricos (Nonel)

• Estos sistemas se caracterizan por emitir una onda de choque de baja velocidad (aproximadamente 2000 m/s) que se propaga a través de un tubo de plástico en cuyo interior contiene una película delgada de explosivo de 20 mg/m, la cual es transmitida hacia el detonador. La reacción no es violenta, es relativamente silenciosa y no causa interrupción ni al explosivo ni al taco.

Ventajas del sistema:

El sistema no se inicia por golpes.

El tubo puede sufrir estiramiento de hasta 5 veces su longitud, sin perder su

capacidad de iniciación.

No se inicia su carga explosiva al ser quemado el tubo con fuego.

No sufre destrucción después de haber sido iniciado.

No puede iniciarse accidentalmente por descargas eléctricas, corrientes

estáticas, transmisiones de radio de alta frecuencia, fuego y fricción no es

afectado por las corrientes extrañas.

Puede sufrir nudos y quiebres bruscos, no perdiendo su característica de

iniciación.

Aumenta la flexibilidad de diseño, permitiendo una amplia elección de

intervalos de retardo para lograr resultados específicos de tronadura.

Se conectan en forma sencilla y rápida, sin requerir de accesorios

especiales.

La señal propagada por el interior del tubo es silenciosa

Permite lograr diagramas muy flexibles

Desventajas:

Puede llegar a cortarse producto de detritus de taco de mala calidad.

Existe probabilidad de corte de iniciación cuando se emplea en

combinación con cordón detonante no apropiado.

Al ser iniciado el tubo con un detonador, éste debe ser de baja potencia,

de lo contrario podría cortar el tubo sin ser iniciado.

Aplicaciones:

Para uso en minería a cielo abierto, subterránea y obras civiles.

Para iniciar explosivos del tipo dinamitas, emulsiones pequeño diámetro y

pentolitas APD.

Los detonadores no eléctricos de la serie milisegundo (ms), son utilizados en

tronadura de banqueo en minería a cielo abierto y en tronaduras de desarrollo

horizontales, verticales e inclinados y producción en minería subterránea.

Componentes

DETONADOR NO ELÉCTRICO NONEL®

Detonador de Retardo.

Tubo de Choque Tricapa.

Conector J-Hook.

Etiqueta de Identificación.

• Carga explosiva: El extremo inferior del

detonador contiene una carga base de

PETN y una carga primaria de Azida de

Plomo lo que le confiere una potencia

equivalente a fuerza N° 12.

•Cushion Disk: Está diseñado para

otorgar una gran resistencia al impacto y

a la detonación por simpatía.

•Tren de retardo: formado por uno, dos o

tres elementos pirotécnicos.

•Delay Ignition Buffer: Acelerador de

energía ,permite una mayor precisión y

evita el problema de reversión de la onda

de choque.

•Sello antiestático: elemento fundamental

para eliminar el riesgo de iniciación por

descargas estáticas accidentales.

Detonador de retardo

Tubo de choque

Tren de retardo

con 1, 2, 3

elementos

Azida de Pb

Cushion Disk

DIB

(Delay Ignition Buffer)

Sello de goma

Sealer Crimper

Sello antiestático

PETN

Tetranitrato de Pentaeritritol

Tubo de choque

• Tubo de plástico tricapa.

• Compuesto químico adherido a la

pared interior del tubo (HMX mas

Al (High Melting Explosive) ).

• Transmisión de onda de choque al

interior del tubo a 2000 m/seg.

• El tubo no se destruye.

Tubo de Choque Tricapa • Corte transversal, indicando la tres

capas de material plástico, lo que entrega mejores propiedades a la tracción y al corte por cizalle.

• Velocidad de detonación alcanza los 2000 m/seg.

• Carga Explosivo alrededor de 16 mg/m

Capa Externa, resistente a la abrasión y protege de los rayos UV.

Capa Media, para la fuerza de tensión, elongación y resistencia a agentes químicos.

Capa Interna, sostiene confiablemente la mezcla reactiva en su lugar (Propiedades iónicas).

Onda de Choque Tubo

quemado

Tubo sin quemar

Conector J - Hook

• Simple.

• Muy seguro.

• Fácil de conectar.

• Muy eficiente.

• Asegura la conexión

perpendicular y optimiza el

contacto entre el Cordón

Detonante y el Tubo de Choque.

Etiqueta

• Indica el período de retardo de la serie y el tiempo

nominal de detonación.

• Resistente a aguas con aceites u otras sustancias

Productos Componentes del Sistema

Conectores de retardo

Nonel® MS Conector.

Cordón detonante PRIMACORD® o PRIMALINE ®.

Cordón detonante

PRIMACORD®.

• Interior de pentrita PETN.

• Exterior de tejido entrecruzado de fibras

enceradas.

• Resistencia a la abración, robustez y

resistencia al corte por tracción.

PRIMALINE®

• Interior de pentrita PETN.

• Exterior envoltura plástica muy flexible y

resistente.

• Fácil Manipulación para nudos y amarres

Cordón detonante

PETN

Algodón

Cubierta exterior

de plástico Capa de

Algodón

Fibras

Sintéticas

Algodón

PETN

Fibras

Sintéticas

Capa de

Algodón Cubierta de plástico

Cubierta exterior de Textil /

Cera

PRIMACORD®.

PRIMALINE®

Mecha de seguridad u

opción de detonador

eléctrico

Detonador inicia

troncal Primaline® o

Primacord®

Troncal

Primaline® o

Primacord®

Conector J- Hook

Número de

retardo

Onda de choque

Detonador

NONEL®

Sistema de iniciación

tradicional NONEL®

Sistemas electrónicos

• La necesidad de mejorar resultados en los procesos de tronaduras y aumentar el control de vibraciones ha obligado, en las últimas décadas, a insistir en la precisión de los detonadores existentes.

• La última generación de de alta precisión es la de los detonadores electrónicos, los cuales contienen un circuito integrado en un chip, en lugar del elemento de retardo pirotécnico.

• En los detonadores convencionales la precisión del disparo depende del rango de los milisegundos. El empleo de un oscilador de cuarzo (reloj digital) incorporado a un circuito impreso, dotará al sistema de unos tiempos en el rango de los milisegundos.

Sistemas electrónicos

Fin de la Presentación

Gracias por su atención.