INTRODUCCION Paralelamente a la evolucin de los explosivos los accesorios de iniciacin han sufrido desde los aos cuarenta un fuerte desarrollo tecnolgico con el que se ha intentado alcanzar objetivos cmo; la iniciacin enrgica de los explosivos de las ltimas generaciones, mucho ms insensibles que las dinamitas clsicas pero tambin ms seguros, el control de los tiempos de iniciacin para mejorar la fragmentacin, la reduccin del nivel de vibraciones, onda area y proyecciones producidas en las voladuras, el cebado puntual, en fondo o en cabeza del barreno, o el cebado lineal de toda la columna de explosivo, la mayor rapidez y flexibilidad de las operaciones de arranque manteniendo un elevado grado de seguridad para el personal e instalaciones. Actualmente, el sistema de energizacin de los detonadores llamados ordinarios por medio de mecha lenta, que implica un alto riesgo de accidentes para los artilleros y una falta de control de los tiempos de salida con unas repercusiones negativas en el rendimiento de las voladuras y en las alteraciones a que pudieran dar lugar stas, ha sido casi totalmente sustituido por sistemas ms seguros y fiables que pueden clasificarse en dos grupos: Sistemas elctricos Sistemas no elctricos

En el presente captulo se describen para cada grupo las caractersticas de los diferentes accesorios de iniciacin y de otros elementos de utilidad para la correcta ejecucin de las voladuras.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Describir los diferentes accesorios de voladura.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Definir los mtodos y sistemas de iniciacin ms utilizados en minera. Conocer los campos de aplicacin en los que se pueda aplicar los diferentes mtodos de iniciacin. Obtener conocimientos acerca de los accesorios de voladura as como de los sistemas no elctricos y elctricos de inicio en voladura. Saber cul fuente de energa usar en el proceso de voladura y los accesorios necesarios para la misma.

ACCESORIOS DE PERFORACIN 1. METODOS DE INICIACION Para que un explosivo pueda detonar es necesario iniciarlo, lo que se efecta normalmente mediante los denominados accesorios de voladura, que comprenden a los fulminantes o detonadores, mecha de seguridad y mecha rpida, conectadores, retardadores, cordones detonantes, cables, explosores e instrumentos de control como ohmnmetros y otros. La utilizacin de estos accesorios debidamente seleccionados y combinados para cada caso, da lugar a los procedimientos empleados para iniciar la detonacin de una voladura, conocidos como mtodos de iniciacin o de encendido de explosivos, que usualmente se agrupan en: A. Sistema elemental o convencional de mecha lenta fulminante; mejorado recientemente hasta cierto punto con el encendido previo de las mechas de cada taladro mediante la mecha rpida (igniter cord) y cpsulas conectadoras. B. Sistema elctrico convencional; con detonadores instantneos y de retardo estndares complementado con el sistema de alta resistencia a corrientes estticas o extraas y con los sistemas elctricos especiales, como el Magnadet y los de explosores secuenciales electrnicos.

C. Sistemas no elctricos, del tipo Nonel y similares y los cordones detonantes regulados por retardadores.

D. Sistemas especiales para aplicaciones definidas, como los detonadores de concusin Domin para voladura subacutica y otros.

Los elementos bsicos de estos sistemas iniciadores comprenden: a. La pega, se considera como elemento bsico al medio originador del impulso iniciador, que segn el mtodo ser la chispa o llama abierta de un fsforo o chispeador de friccin; la descarga elctrica producida por un explosor, sea de tipo dnamo elctrico o de condensador; al efecto de impacto de una pistola de arranque para detonadores Nonel y similares, o el de un fulminante convencional para esos mismos detonadores y para los cordones detonantes, que en la prctica se denomina pega, chispeo, encendido, etc

Al tren de transmisin del impulso iniciador, que va desde el punto de origen hasta el ncleo sensible del detonador y que segn el tipo de sistema se efecta: Mediante alambres conductores (elctrico), Mediante mangueras plsticas muy delgadas y flexibles, cubiertas interiormente con un compuesto pirotcnico sensible (no elctrico Nonel), Mediante cordones detonantes de muy bajo gramaje (Anoline, Detaline), Mediante mangueras muy delgadas llenadas con un gas inflamable y selladas poco antes del disparo que se realiza con una bombita-explosor especial (Hercudet). En el sistema elemental el tren viene a ser la misma mecha de seguridad.

c. Al detonador, que comprende:

Al elemento de retardo, que al recibir el impulso iniciador a travs del tren de transmisin, lo retiene un tiempo determinado antes de transferirlo a la carga sensible para producir su inflamacin. (Este elemento no existe en el sistema elemental, en el que los retardos de tiempo se dan solamente con diferentes longitudes de mecha y orden de encendido).

A su carga iniciadora que comprende a su vez a una carga primaria sensible y a una carga base (secundaria o detonante), distribucin que es comn a casi todos los detonadores comerciales. La carga primaria (azida de plomo, fulminato de mercurio o similares) al recibir la llama o la onda de impulso iniciador se inflama y hace detonar a la carga base, que es generalmente de pentrita, la que a su vez hace detonar a la carga explosiva que le rodea (cebo o prima).

d. Al cebo, cartucho de dinamita, hidrogel, TNT u otro explosivo sensible que finalmente hace detonar a la carga principal (carga del taladro). Esta serie de pasos se repite en cada taladro de una voladura mltiple; de ah la importancia de las demoras minsculas de tiempo de encendido entre cada taladro para lograr salidas secuenciales. El cebo o prima, que debe proporcionar una energa iniciadora suficiente para que la columna explosiva principal pueda detonar a su rgimen, y as entregar su mximo potencial para que la voladura de todo el frontn sea completa y eficiente.La iniciacin de cargas explosivas se efecta en dos formas: Encendido de cargas individuales aisladas, que pueden ser disparadas una a una en diferentes momentos o todas a un tiempo.

Encendido de cargas mltiples que no se disparan simultneamente sino siguiendo cierta secuencia, en lo posible con perodos precisos de demora entre cada tiro, en forma rotacional, lo que como veremos ms adelante proporciona muchas ventajas en cuanto a fragmentacin, reduccin de vibraciones y menor consumo especfico de explosivo, y que puede hasta cierto punto sincronizarse mediante el empleo de detonadores de retardo, elctricos y otros medios.

Los medios originadores del impulso iniciador (llama y electricidad) y los elementos de los accesorios de los sistemas propios de iniciacin, se pueden combinar en ciertas formas, formando cadenas de iniciacin, adaptables a cada condicin o tipo de voladura, como se muestra en el siguiente diagrama.

APLICACIN DE LOS MTODOS DE INICIACIN Aunque realmente una voladura puede realizarse con casi cualquiera de los mtodos conocidos, stos en la prctica se agrupan como: A. Mtodos para voladura subterrnea Frontones de tneles, tajeos, piques, etc. que se resumen a la preparacin de cebos de dinamita, de explosivo hidrogel o emulsin de pequeo dimetro (22 hasta 75 mm) con: a. Fulminante simple y mecha de seguridad; o fulminante simple y mecha, ms mecha rpida y conectadores (en ambos casos se enciende con llama).b. Detonador elctrico instantneo o de retardo, cable de empalme y explosor. Encendido por descarga elctrica. c. c. Detonadores no elctricos tipo Nonel o similares, con empalmes de mangueras transmisoras o de cordn detonante de bajo gramaje. Encendido con un fulminante simple, detonador elctrico o una pistola de fogueo especial. d. d. Cordn detonante simple, que acta directamente como detonador, con retardos exteriores de microsegundo para dar secuencias de salida. Encendido con fulminante simple o detonador elctrico (piques, voladura de crter invertido VCR, banqueo, etc.). e. B. Mtodos para voladura de superficie f. Que corresponden a la preparacin de cebos de pequeos dimetros para taladros de cantera de 75 hasta 150 mm, y de primers o cargas multiplicadoras potentes para taladros de gran dimetro, de 150 a 381 mm, en tajos abiertos. g. En canteras y obras de ingeniera: h. i. Cebos de dinamita con fulminante simple y mecha de seguridad para taladros individuales y plastas, complementada eventualmente con mecha rpida para mayor nmero de taladros. j. k. Cebos con detonadores elctricos y no elctricos, tambin cordn detonante con retardadores intercalados, para voladura de varios taladros simultneamente, sea que estn cargados con agentes de voladura granulares o con dinamita a columna completa. l. m. En tajos abiertos, voladuras de produccin: n. o. Booster o cargas multiplicadoras de alta presin de detonacin para iniciar agentes de voladura NCN granulares, slurries y emulsiones en taladros de 100 a 381 mm (4 a 15) en bancos y rampas. Con arranque mediante detonadores elctricos y no elctricos de retardo y ms frecuent frecuentemente por cordn detonante con retardos exteriores en lnea. Las cargas iniciadoras pueden ser de tres tipos: Cast primer; moldes de TNT, pentolita colados o prensados en diferentes dimensiones y pesos, usualmente denominados HDP (high detonation primer) o cast booster.

Slurry primer; hidrogeles generalmente aluminizados y emulsiones explosivas sensibles al detonador simple, en bolsas de polietileno selladas o moldes plsticos de diferentes pesos.

Primer o booster con retardo incorporado; que se emplean principalmente en los taladros con cargas espaciadas (decks) los que permiten secuenciarlas a diferentes cotas (retardos en profundidad). En voladuras de rocas muy difciles, estos primers con diferentes retardos en profundidad pueden combinarse con retardos en superficie, lo que permite conjugar caras libres horizontales con caras libres verticales (retardos por filas, por taladros y en profundidad actuando al mismo tiempo). Normalmente las conexiones de bajada dentro de los taladros son con cordones de baja potencia, de 3 a 5 g como mximo, o con mangueras tipo Nonel, y en menor escala detonadores elctricos, de manera que la carga de columna no pueda ser iniciada prematuramente lo que anulara el efecto de los retardos en el hueco. Pero algunos operadores usan cordones de 8 y 10 reforzados para resistir maltrato en taladros profundos de gran dimetro.

Cordn detonante de gran dimetro y alto gramaje, como el de 80 y 120 g para iniciacin axial (a lo largo de todo el taladro, sin necesidad de un booster), aplicado para agentes de voladura granulares. Su efecto iniciador continuo proporciona velocidades de detonacin ms bajas que las de rgimen dado por el cebado puntual con booster, produciendo ms efecto de presin de gases que de impacto por lo que su aplicacin es limitada, preferentemente a rocas blandas y con muchas fracturas. Mtodos para voladuras bajo agua Para iniciar plastas y taladros bajo agua mediante cebos de gelignita o de gelatinas especiales. a. Con detonadores elctricos acuticos, instantneos o de retardo, especialmente construidos para resistir altas presiones bajo agua, con lneas de conduccin aisladas y selladas. b. Con cordn detonante para agua y retardos de milisegundo colocados fuera del agua (sobre balsas o en la orilla). c. Con detonadores de presin o concusin tipo domin para el disparo simultneo de varios taladros o plastas mediante la detonacin de una carga explosiva suspendida en el agua; o tambin con un sistema de induccin electromagntica que utiliza explosores especiales conectados a un detonador elctrico en cada taladro, los mismos que se activan simultneamente mediante una corriente de excitacin producida por un oscilador de alta frecuencia y transmitida mediante una antena de lazo dispuesta en la superficie del agua sobre los taladros. Mtodos an experimentales y poco aplicados.

1.2. SISTEMAS DE INICIACION Son sistemas de iniciacin diseados especficamente para iniciar en forma controlada una carga explosiva desde una distancia segura, estableciendo una adecuada secuencia de salida de los taladros. Los sistemas de iniciacin contienen elementos dispuestos para detonar y como tales han de ser manipulados con extremo cuidado y precaucin. Un tratamiento inadecuado puede dar lugar a serios accidentes o muertes por causa de una detonacin. Se emplea los siguientes sistemas: Gua de seguridad: fulminante comn.- sistema convencional, chispeo manual. Guia de seguridad: fulminante comn-conector-mecha rpida.- sistema convencional mejorado por Seguridad, iniciacin en un solo punto. Sistema no elctrico (Nonel)- cordon detonante. Sistema elctrico. 1.3. SISTEMA CONVENCIONAL

Es un sistema donde se ejecuta el chispeo en forma manual, taladro por taladro a las guas de seguridad, es un mtodo inseguro que es causante de muchos accidentes por explosin en nuestra minera.

SISTEMA CONVENCIONAL MEJORADO POR SEGURIDAD Es un sistema cuya ventaja por Seguridad es iniciar el chispeo en un solo punto eleiminado el chispeo manual de las guias de seguridad. Es por medio del accesorio de la mecha rpida que se inicia la combustin al conector y este a su vez a la gua de seguridad, asegurando asi el encendido de todos los taladros y proporcionando Seguridad al perforista al no exponerlo al humo y al peligro de una detonacin prematura.

Longitud de la mecha rpida entre los taladros de arranque y ayudas de arranque para una adecuada secuencia de salida en un frente de disparo. Tajeos angostos con perforacin vertical o inclinada:

Longitud de mecha rpida entre filas para un tiempo adecuado de salida de los taladros en tajeos de veta angosta, para evitar la formacin de disparos de crter. Datos: tiempo de combustin de la gua de seguridad: 55/pie Tiempo de combustin de la mecha rpida: 12/pie Longitud de la gua ensamblada: 8 pies Calculo: Tiempo total de combustin de la gua ensamblada:

Distancia donde se debe hacer el puente:

Margen de seguridad 10% menos:

Tajeos anchos con perforacin vertical: Mtodo de conexin mltiple con la mecha rpida o cordn de ignicin.

ACCESORIOS DE VOLADURA DEFINICION: Son elementos diseados especficamente para transportar una seal trmica o de choque para activar una determinada cantidad de carga explosiva de una manera controlada y segura. CLASIFICACION: Se clasifican en Elctricos. No elctricos

ACCESORIOS DE VOLADURA ELECTRICOS: GENERALIDADES: como su nombre lo indica son los que se activan por medio de la energa elctrica. Se componen de tres partes que van colocados dentro de una capsula metlica de aluminio o cobre (el casquillo de cobre se usa en las minas de carbon). Las tres partes con la que est compuesto el detonador son: la parte elctrica, la parte retardadora y la parte explosiva. CLASIFICACION

Se clasifican en funcin de los siguientes criterios: 1.- Por su retardo en la detonacin. 1. Detonadores de retardo de medio segundo. 2. Detonadores de microrretardo de 20 a 30 milisegundos. 3. Detonadores instantneos.

2.- Por su sensibilidad elctrica. 1. D. sensibles S. 2. D. insensibles I. 3. D. altamente insensibles A.I.

3.- Por su aplicacin. 1. D. ssmicos. 2. D. antigris. 3. D. bajo presin de agua. 2.2. ACCESORIOS DE VOLADURA NO ELECTRICOS

Son los que se activan sin necesidad de la energa elctrica y son: Gua de seguridad o mecha lenta:

La iniciacin por medio de la gua de seguridad es un mtodo anticuado, la tendencia a usarla es cada vez menor, sin embargo, en operaciones pequeas este mtodo es la ms simple y econmica. Son cordones flexibles que tienen internamente un nucleo continuo de polvora negra envuelto en papel kraft encerradp con cubiertas textiles, bao de brea y un revestimiento impermeabilizante de PVC. Se emplea para iniciar la detonacin de un fulminante comn y debe de cumplir los siguientes:

Caractersticas tpicas Impermeabilidad: sumergidos en agua, a una profundidad de 50 cm durante 24 horas deber resistir la penetracin del agua. Velocidad de combustin: deber tener un tiempo de propagacin de combustin uniforme cumpliendo las normas del reglamento de Seguridad e higiene Mienra con una tolerancia del 5% que est comprendido entre: Mnimo: 150 seg/mt (la ms lenta). Mximo: 200 seg/mt (la ms rapida). Esta caracterstica es fundamental para definir el concepto de mecha de seguridad (reloj minero). Continuidad de combustin: la combustin deber ser total, no debiendo existir cortes o interrupciones durante su combustin. Vivacidad o longitud de chispa: el chispazo producido deber poseer la suficiente vivacidad para encender otro trozo de mecha colocada axialmente a una distancia de 5 cm del primero, en un ambiente normal. Resistencia a la tensin: deber tener una resistencia a la tensin como para soportar 30 kilos durante 3 minutos como minimo. Dimetro externo: deber tener un dimetro uniforme en toda su longitud de 5.10 mm + 0.15 mm. - Componentes De La Mecha De Seguridad

ALGUNOS DE LOS ACCESORIOS DE VOLADURA MS UTILIZADOS

Fulminante o Detonador: Es una cpsula de aluminio que contiene una carga sensible (PENTRITA, cida de plomo) que estalla instantneamente con la llama transmitida por la gua o mecha de seguridad. Se emplea para iniciar y hacer detonar a la dinamita y otros altos explosivos. El ms comn es el N 08.

Gua Blanca: Tambin llamada mecha lenta. Es un cordn flexible compuesto por un ncleo de plvora negra recubierto por fibras de algodn, brea y un forro de plstico. Transmite una llama al fulminante simple para hacerlo detonar.

Conector de Ignicin: Es un casquillo de aluminio con un huequito por un lado, que tiene masa pirotcnica que recibe la llama de la mecha rpida y la transmite a la mecha lenta, generando su encendido

Mecha Rpida: Cordn delgado y flexible que contiene plvora y dos alambres, cubiertos con un forro plstico que se quema con llama abierta a mayor velocidad. Se emplea para encender a las guas del Carmex de forma secuencial.

Cordn Detonante: Accesorio de voladura de alta Manual de Capacitacin del Maestro Minero velocidad de detonacin, fcil manejo y gran seguridad. Tiene gran flexibilidad, resiste al agua y a la tensin. Est conformado por un explosivo muy potente llamado pentrita envuelto por fibras de polietileno y u forro de PVC.

Detonador No Elctrico: Los detonadores no elctricos de retardo, estn constituidos por tubos plsticos muy delgados, similares a cordones detonantes, que transmiten una onda explosiva desde el punto de iniciacin hasta un detonador. Segn las fbricas que los elaboran pueden ser: Fanel y Nonel.

SISTEMAS NO ELCTRICOS DE INICIO 3.1. Detonadores iniciados por cordones detonantes de muy bajo gramaje. Los cordones de muy baja energa estn constituidos por un alma de pentrita con un gramaje variable entre 0,8 y 1,5 g/m rodeada de hilados y de una cubierta de plstico flexible con un dimetro aproximado de unos 3 mm. El detonador situado en uno de los extremos del cordn es similar al elctrico, con la nica diferencia de que el inflamador es el propio cordn, y suele estar rematado por un conectador de plstico con el que se enlaza al cordn maestro de disparo de mayor gramaje. Estos detonadores se comercializan en el extranjero con diferentes nombres Anodet, Detaline, Primadet, etc. Presentan una gran ventaja que es la no iniciacin de los agentes explosivos,como son los hidrgeles y el ANFO, pudiendo as conseguirse el cebado en el "fondo. 3.2. Detonadores Nonel o sistemas de tubo de choque

Constan de un tubo delgado de plstico transparente de 3 mm de dimetro recubierto en su interior por una fina pelcula de explosivo de 20 mg/m y una cpsula detonadora semejante a la de los detonadores elctricos. La velocidad de la onda de choque dentro del tubo es de unos 2.000 m/s y no es lo suficientemente potente para iniciar a los explosivos en contacto con dicho tubo, por muy sensibles que stos sean, por lo que tambin puede efectuarse de forma efectiva el cebado en fondo.

La iniciacin puede realizarse mediante un detonador, un cordn detonante o una pistola especial cargada con cartuchos de fogueo. Los intervalos de retardo con los que se comercializan estos detonadores de fabricacin sueca son de 25 ms, 100 ms, 200 ms y 500 ms, abarcando desde un tiempo mnimo de 75 ms hasta un mximo de 2.000ms, dependiendo de los nmeros de la serie. En otros pases donde se fabrican bajo patente, los tiempos de retardo pueden diferir de los anteriores.Para el clculo de las voladuras hay que tener en cuenta el retardo debido a la transmisin de la onda de choque a travs del tubo, que es de unos 0,5 ms por cada metro de longitud. Con el fin de dotar a este sistema de mayor flexibilidad y reducir el coste, actualmente el detonador Nonel se utiliza con una longitud de tubo reducida en combinacin con un cordn detonante de muy bajo gramaje (1 g/m)

Detonadores Hercudet: El sistema est formado por un explosor especial conectado a los detonadores mediante un fino tubo de plstico que cierra el circuito. El explosor introduce en dicho circuito una mezcla gaseosa de dos componentes, oxgeno ms gas combustible, iniciando la explosin de la misma cuando toda la lnea est llena de esa mezcla. La detonacin se propaga a una velocidad de 2.400 mis, iniciando a su paso los detonadores pero no el explosivo en contacto con los tubos, por lo que tambin hace factible el cebado en fondo.

Los detonadores son de tipos convencionales, instantneos o temporizados con intervalos de retardo de 50 ms para los primeros nmeros y 60 ms para los ltimos, abarcando un tiempo total desde 50 ms hasta 850 ms. En estos detonadores la parte elctrica se ha sustituido por dos tubos de plstico que sobresalen del casquillo del detonador unos 10 cm para trabajos de cielo abierto y 4,8 7,2 m para voladuras subterrneas. La ventaja principal que presenta este detonador frente a otros no elctricos es la posibilidad de com-probar que el circuito de la pega est bien hecho, ya que se introduce en el mismo un determinado caudal de aire o nitrgeno midiendo a continuacin la presin.

Multiplicadores temporizados Este grupo de accesorios consta normalmente de un multiplicador convencional con una funda de plstico que dispone de un orificio lateral, a modo de generatriz por donde pasa el cordn detonante de bajo gramaje de 3 a 6 g/m. El elemento tiempo va inserto en el multiplicador y est provisto de una cpsula iniciadora o sensor prximo al cordn detonante, un elemento de transmisin y un detonador temporizado. Este tipo de multiplicador se utiliza bsicamente en aquellas voladuras donde las columnas de explosivo se seccionan e inician en tiempos distintos con el fin de reducir las cargas operantes.El nmero de intervalos puede ampliarse significativamente combinando este sistema con el clsico de cebado en cabeza con detonadores elctricos de microrretardo.

Rels de microrretardo en superficie y en barreno El rel de microrretardo en superficie es un accesorio que intercalado en una lnea de cordn detonante introduce un desfase de tiempo en la transmisin de la onda de detonacin. Est constituido por un elemento de microrretardo con dos pequeas cargas explosivas adosadas a sus lados y alojadas en una vaina metlica.

Lo denominados de microrretardo en barrenos, son en esencia semejantes a los anteriores, pues estn formados por un pequeo cilindro de aluminio con un extremo abierto donde se inserta el cordn detonante que inicia la carga del barreno y en el otro extremo una pequea anilla por donde se enhebra el cordn de menor gramaje que constituye la lnea maestra.

Detonadores ordinarios y mecha lenta Estos accesorios estn formados por un casquillo de aluminio que contiene dos cargas: una carga base de un explosivo de alta velocidad de detonacin en el fondo del tubo y una carga primaria de un explosivo ms sensible. Se inicia por una mecha lenta, que est fabricada por un ncleo de plvora rodeada de varias capas de hilados y materiales impermeabilizantes, resistentes a la abrasin, a la humedad y a los esfuerzos mecnicos.

El corte de la mecha lenta para obtener un buen contacto con la mezcla de ignicin del detonador debe ser normal l eje del ncleo de la misma

El tiempo de combustin es normalmente de 2 minutos por metro, con una tolerancia de 10%. Un sistema muy til para encender simultneamente un gran nmero de mechas, en condiciones de seguridad y rapidez, est formado por cordones de ignicin, que pueden llegar a tener velocidades de propagacin de 3 m/s. 3.7. Cordones detonantes

Estos cordones disponen de un ncleo de pentrita en cantidad variable (3, 6, 12, 40 y 100 g/m) rodeado por varias capas de hilados y fibras textiles, con un recubrimiento exterior de cloruro de polivinilo que permite que tengan unas caractersticas adecuadas de flexibilidad, impermeabilidad, resistencia a la traccin y a la humedad. La velocidad detonante es de unos 7. 000 m/s.

La aplicacin bsica de estos accesorios es la transmisin de la detonacin iniciada por un detonador a una carga de explosivo, pero tambin se emplean otros como:

SISTEMAS ELCTRICOS DE INICIACIN La iniciacin elctrica se basa en la inflamacin de la carga explosiva sensible del detonador mediante el calentamiento hasta incandescencia de una pequea resistencia elctrica de puente, comnmente denominada gota pirotcnica. Se ocasiona, por tanto, mediante la conversin de electricidad en calor. Tiene la ventaja de que cada detonador por separado y el circuito completo pueden ser comprobados antes de realizar la voladura, adems de que a diferencia de la iniciacin con mecha y fulminante se tiene a voluntad y bajo control el momento preciso de la detonacin, que puede ser simultnea para un gran nmero de tiros mediante detonadores de accin instantnea o, por lo contrario, deteniendo cada tiro intervalos de tiempo muy exactos y cortos, mediante detonadores de accin retardada, lo que es fundamental para voladuras de magnitud. Para comprender los requerimientos del mtodo deben tenerse en cuenta algunas particularidades de sus implementos y principios de la corriente elctrica. Para calentar la resistencia se requiere de cierta potencia (tensin, voltaje) y de un determinado tiempo de aplicacin de la corriente elctrica iniciadora. La ley de Ohm, principio fundamental de las propiedades del circuito elctrico en sntesis, dice: En un circuito elctrico, el flujo de corriente en amperes es igual al cociente del voltaje aplicado dividido por la resistencia, en Ohmios (W).I = (V / R) Donde: I: corriente, en amperios (A). V: voltaje de la fuente de corriente, en voltios (V). R: resistencia del circuito, en Ohmios (). Que tambin puede expresarse como: V = (I x R) R = (V / I) Esta ley permite determinar si la potencia de un explosor es suficiente para activar todo un circuito determinado. La resistencia puede ser calculada o medida. Bajo condiciones normales de encendido este calor se disipa fcilmente pero si se aplica exceso de corriente durante un tiempo que resulte demasiado largo, el calor no puede disipar pudiendo originar un arco elctrico que malogre la cpsula del detonador o altere el tiempo del retardo (demasiado lento o demasiado rpido) lo que resulta en un tiro fallado. As pues, para la iniciacin elctrica no es conveniente muy baja o muy alta corriente de encendido. Por lo general, fallas por arco elctrico son ms frecuentes con detonadores de retardo conectado en paralelo y activado mediante una lnea de fuerza, en la que presenten variaciones de voltaje o una sobrecarga en el momento mismo del disparo.Todo circuito de iniciacin elctrica comprende tres elementos bsicos: 1. La fuente de energa. 2. Los alambres conductores que conectan la fuente de energa con los detonadores. 3. Los detonadores elctricos.

4.1. FUENTES DE ENERGA

Pueden ser bateras, red de energa elctrica y explosores. El nmero de taladros factibles de disparar en una voladura est limitado por la capacidad de suministro de energa de la fuente. Las bateras slo se emplean para disparos pequeos o eventuales presentando la posibilidad de fallas por bajo voltaje. La red de energa (AC o DC) local con voltajes de 110 a 440 V tiene aplicacin restringida, generalmente en minas subterrneas como instalacin permanente, con dispositivo de proteccin contra tiros casuales prematuros o fallas en los disparos las lneas deben suministrar un mnimo de 1,5 A a cada detonador del circuito. Como en la corriente alterna de la red los valores de tensin varan con un ciclo de tiempo de 20 ms, no se sabe en realidad con qu intensidad de energa se activa el disparo, razn por la que son ms confiables los explosores. 4.2. ALAMBRES CONDUCTORES QUE CONECTAN LA FUENTE DE ENERGA CON LOS DETONADORES

Normalmente son: a. Los alambres del detonador (Leg wires), de longitud entre 1,20 a 6,50 m (48 a 255) segn la especificacin, para trabajos especiales como los de prospeccin sismogrfica estos alambres conductores pueden tener hasta mas de 30 m de longitud. Normalmente son de cobre o hierro estaado recubierto por material plstico, delgado, entre 0,5 y 0,6 mm (22 a 24 AWG). Modelables son resistentes entre 0,5 a 0,08 /m (cobre) y entre 0,32 a 0,50 /m (hierro).

b. Alambre de conexin (Connecting wires) utilizados para empalmar y extender los alambres del circuito de detonadores hasta la lnea de disparos pueden ser simples o mellizos, del N 20 (cobre) o N 18 AWG (hierro/aluminio) bien aislado con vinil, con resistencias de 0,020 a 0,032 /m y de 0,20 a 0,12 /m (o de 10,30 /1000 pies en ambos casos). En algunas canteras y obras civiles se usa nicamente un cordn bipolar N 18 con resistencia de 0,020 /m - 6,4 x 1 000 pies (Shot firing wire).

c. Alambre de lnea de tiro (Blast wire line), generalmente permanente, une al explosor con la lnea de conexin. Puede ser mnimo del N 14 (cobre) o N 12 (aluminio) aislado, con resistencia aproximada de 2,6 x 1 000 pies (0,008 o /m).

La resistencia del cable disparo se calcula con la relacin: R = (L/K) x q Donde: R : resistencia, en . K : conductibilidad elctrica en m/.mm2. (hierro = 7,1 m/.mm2; cobre = 56,0 m/.mm2) L : largo del cable, en m para los cables de ida y vuelta. q : seccin del conductor en mm2 La conexin del detonador no debe tener una resistencia ms alta que 5 /100 m del largo normal de conduccin. A mayor nmero de empalmes de unin habr mayor resistencia en el circuito y mayor posibilidad de fugas de corriente y fallas. No est de ms recordar que por seguridad los extremos libres de los alambres de los detonadores deben mantenerse siempre empalmados (en shunt o cortocircuitados) hasta el momento de su empleo en el disparo, para evitar el ingreso de corriente esttica que puede activarlos por accidente. Para facilitar el tendido, los conductores de los diversos tipos de detonadores tienen colores de identificacin distintos para cada serie, tipo y fabricante. 4.3. DETONADORES ELCTRICOS

Consisten de un casquillo o cpsula cilndrica de 35 a 65 mm de longitud y entre 5 a 8 mm de dimetro segn tipos y marca, con un extremo cerrado y el otro abierto por el que salen dos alambres elctricos aislados que pasan por un tapn antiesttico impermeable. Fabricados de aluminio (uso general y ssmica), cobre (para minas de carbn), hierro y papel parafinado (uso limitado). En su interior contienen los siguientes elementos: 1. Un conjunto inflamador electro pirotcnico ultrarpido que comprende a un pequeo puente de resistencia elctrica con filamento de Ni-Cr directamente empalmado con los alambres conductores y contenido en un material resinoso o inflamable denominado mixto pirotcnico viscoso, comnmente llamadagota pirotcnica. 2. Un elemento de retardo formado por una barrita de dimensiones precisas, formada por un compuesto qumico especial, el que al inflamarse la gota se presenta y quema en forma muy homognea, con un tiempo de combustin exactamente determinada para cada caso en particular. Este elemento no existe en los detonadores de tipo instantneo. 3. Una carga primaria inflamable de 200 a 300 mg de azida de plomo o estibnato de plomo (PbN6) combinada con nitrocelulosa y polvo de aluminio, sensible al calor, llama abierta, impacto, friccin. Esta carga estalla al inflamarse la gota pirotcnica o al quemarse con el retardo.

Una carga secundaria o carga base, por lo general de alto explosivo brisante, como pentrita (PETN), nitropenta o hexgeno (RDX), con una masa entre 500 a 900 mg.

4.3.1. Funcionamiento: Al pulsar el explosor se hace llegar a la resistencia un impulso elctrico no menor de 2A, con lo que sta se pone incandescente, inflamando a la gota que la contiene. La gota enciende al retardo o inflama directamente a la carga primaria, segn el caso, la que a su vez hace detonar a la carga secundaria, con lo que estalla el detonador. Al estallar el detonador provoca la detonacin del explosivo cebo en el que fue introducido y ste finalmente inicia a la carga principal de voladura. Esta secuencia se repite en cada taladro de una voladura. 4.3.2. Impulso de Encendido

Relacionando la energa de encendido por cada Ohmio del circuito de tiro se obtiene el valor del impulso de encendido (K). K = (E/R) = (I)2 x t Donde, t : tiempo. La unidad de impulso de encendido se da en miliwatios-segundo/ (mW.s/), o bien en A2 por ms, y es un valor caracterstico de la sensibilidad de un detonante elctrico. Cuanto mayor sea el impulso necesario para el encendido, mayor la insensibilidad del detonador y mayor su seguridad contra el encendido involuntario provocado por corrientes vagabundas o electricidad esttica. El tiempo necesario para encender la resistencia del puente de un detonador elctrico vara en razn inversa a la intensidad de la corriente aplicada. Cuanto mayor sea la intensidad ms corto ser el tiempo de encendido y de inflamacin de su carga sensible. Si la intensidad es muy baja transcurrir una importante fraccin de segundos antes de producirse el encendido. Esto significa que en un disparo de muchos taladros iniciado con insuficiente intensidad de corriente, slo algunos detonadores se encendern, fallando el resto. Slo una pequea parte de energa se aplica para calentar la resistencia incandescente del detonador, ya que la mayor parte se consume en vencer la resistencia de los alambres conductores de la lnea de tiro, razn por la que la fuente de energa deber tener la suficiente potencia para garantizar el tiro completo. Normalmente los detonadores se fabrican dentro de tres grados de sensibilidad con relaciones de impulso de encendido de 1; 10; 1 000 definidos como:

Sensibles o convencionales, para condiciones normales de trabajo. Con filamento Ni-Cr de 0,035 mm, para uso en trabajos en superficies o en subterrneo en condiciones normales, como limitada posibilidad de presencia de cargas elctricas extraas. Se les suele calificar con siglas como A, UR y otras segn el fabricante.

b. Insensibles (I), para trabajos donde se espera encontrar electricidad esttica. Con filamento Ni-Cr de 0,06 mm para uso en ambientes principalmente subterrneos con presencia de cargas electrostticas detectables (cerca de motores en movimiento, vehculos mineros, ductos de aire comprimido, trenes elctricos, equipos de carguo neumtico de ANFO, etc.). Requieren de un impulso iniciador diez veces mayor que para los sensibles. Se les identifica como tipo I-U-VA-ASA-FIDUZ, etc.

c. Altamente insensibles (AI), para trabajos en alta montaa, cerca de lneas de alta tensin. Con filamento de 0,6 mm, requieren de una energa equivalente a 1.000 veces la necesaria para activar a un detonador convencional y se emplean en lugares con riesgo conocido de tormentas elctricas, cerca de lneas de alta tensin, estaciones transmisoras de radio y otro similares. Se identifican como tipo AI-HU-SEA-AAA-Polex, etc.

Como ejemplo de diferencia, el impulso mximo de corriente para un detonador convencional, sin causar detonacin, es de 3 mW.s/, mientras que para uno insensible de tipo VA es de 100 mW.s/. Igualmente la carga de corriente ms alta permitida sin causar detonacin es de 0,3 A para los convencionales y 1,3 A para los insensibles. La resistencia total del detonador vara entre 1 a 2,5 para los convencionales segn la longitud de sus cables, contra 3,5 de los insensibles, independientemente de la longitud del cable y del nmero de retardo. Los convencionales se disparan con explosor dnamo elctrica, pero los insensibles requieren de un explosor de tipo condensador. Un detonador insensible no puede ser iniciado intencionalmente con una batera de linterna hasta 4,5 V, pero una simple pila de 1,5 V s puede llegar a iniciar a uno convencional. 4.4. CLASIFICACIN DE LOS DETONADORES ELCTRICOS CONVENCIONALES A. Por tiempo de encendido

A.1. Instantneos En ellos el estallido de la carga secundaria es simultneo con el pase del impulso elctrico por la resistencia. Realmente, el tiempo nominal de encendido en los convencionales de N 0 es de 1a 3 ms, y de menos de 1 ms en los ssmicos. Normalmente se usan para disparos individuales de plastas, tiros de precorte, voladuras para desplome, inicio de rondas de arranque en frontones, encendido de cordn detonante y otros donde no se requiera secuencia de salida escalonada. A.2. Temporizados o de retardo En stos el estallido de la carga secundaria es independiente y posterior al paso del impulso elctrico por la resistencia de puente, en razn al tiempo en segundos o fracciones de segundo que tarda en quemarse el elemento de retardo. Se aplican en voladuras que requieren secuencias de salida programadas, en tunelera, banqueo, voladuras de produccin, demoliciones y otras. Se fabrican de dos clases: o De retardo largo (Long delay - LD)

Tambin denominados de medio segundo, con perodo de demora de 500 ms entre dos nmeros de retardo consecutivo. Se presentan en series usualmente de 10 a 25 nmeros, partiendo del cero. Estas series proporcionan el incremento de tiempos necesario para conseguir un encendido rotacional positivo que facilite el movimiento de la roca conforme avanza la voladura. Estos retardos largos son adecuados para iniciacin en voladuras donde se requiere un cierto tiempo de intervalo entre las cargas, como es el caso de frontones de desarrollo, chimeneas, profundizacin de piques y otros trabajos subterrneos.

De retardo corto (Short delay - SD) Con perodos de demora menores de 100 ms entre dos nmeros de retardo consecutivos (usualmente entre 10 a 40 ms), por lo que se les conoce tambin como retardos de milisegundo o microretardos. Han sido desarrollados preferentemente para iniciar voladuras en canteras, obras viales y minera de superficie a tajo abierto donde, con estrechos tiempos de intervalo entre carga, disminuyen la interferencia entre taladros y producen mejor fragmentacin in situ, con menor vibracin consecuente. Se presentan en series usualmente con 15 a 35 nmeros, partiendo del cero. Ambos tipos suelen combinarse pero no intercalarse, como ocurre en la voladura de tneles donde se emplea microretardos para los taladros de arranque y retardos largos para el resto del frontn. A.3. Por empleo De acuerdo a su campo de aplicacin pueden ser: convencionales, para voladuras en general y especiales para usos especficos, como: o Detonadores para voladuras bajo agua

Cuyas principales caractersticas son su elevada resistencia a presin hidrosttica y alta impermeabilidad. Aunque an no se han normado especificaciones internacionales, se considera, por ejemplo, que su disparo deber ser positivo despus de haber estado sometidos a 300 psi de presin, o entre 30 m (100) y 150 m (500) bajo agua durante 24 a 72 horas. Son de tipo insensible y altamente insensible a corrientes extraas y fugas de corriente (ejemplo: los detonadores ms-WR N 8 y N 10 con 2 kPa/cm2 x 14 das (resistencia indicada). o Detonadores para alta presin y temperatura

Son detonadores sin carga explosiva primaria, ms seguros que los convencionales porque slo tienen carga secundaria, menos sensibles y que no detonan slo por calor. La carga primaria se sustituye con un puente de resistencia explosiva que activa directamente a la carga secundaria, al descargarle muy rpidamente una cantidad grande de alta energa (impulso de 1 000 A/microsegundo) que vaporiza al alambre al sobrepasar su resistencia hacindolo estallar (Exploding bridge wire) EBW Reynolds Inc. y el EFI (Exploding foil initiator) de placa y disco ms sofisticado. Tiene expectante campo de aplicacin para voladura en minas con zonas calientes, trabajos de descostre, demolicin en fundiciones, disparos en pozos geotermales profundos, perdigonado de pozos petrolferos para recuperacin secundaria y otros casos especiales.

Detonadores permisibles (antideflagrantes o antrigris) Para uso en minas con atmsfera inflamable, como las de carbn que muestran presencia de gas gris. Normalmente son de tipo ST insensible e impermeable, con cpsula de cobre o latn (porque las esquirlas de aluminio calientes pueden inflamar al gris). o Detonadores ssmicos (sismogrficos)

Especialmente fabricados para prospeccin sismogrfica con explosivos. Su principal caracterstica es que deben ser muy constantes o regulares en su tiempo de encendido, particularmente corto, 0,001 ms contra 1 ms de los instantneos convencionales, lo que es importante para evitar interferencias y lograr buena resolucin en los sismogramas. Son de tipo altamente insensible y elevada resistencia a presin hidrosttica (mnimo 8 bar a 100 m por espacio de una hora sin falla de detonacin), con cpsula slo de aluminio. Los detonadores ssmicos no son elctricamente compatibles con los instantneos convencionales, por lo que no deben combinarse en los trabajos de prospeccin. o Detonadores especiales

Son los detonadores para voladura en lugares con riesgo elctrico, voladura de precisin y control de vibraciones: o Detonadores Magnadet-ICI

Tienen la particularidad de energizarse por introduccin mediante un pequeo transformador individual denominado toroide, a diferencia de los dems detonadores que lo hacen por impulso directo del explosor. Su activacin depende de la frecuencia de la corriente de encendido en hertz (oscilacin de la electricidad en el conductor); los otros dependen de la tensin (voltios) o de la resistencia (amperios). Se conectan al explosor a travs del transformador cuyo campo secundario lo forma un anillo toroidal de ferrita (20 mm de dimetro con hueco central) embobinado con los alambres conductores del detonador en circuito cerrado permanente. El toroide est encapsulado en un casco plstico, que identifica el perodo de retardo del detonador con un nmero estampado y color (de medio segundo y miliretardo en series de 25 y 30 ms).Slo se inician con corriente alterna de alta frecuencia 15000 Hz o ms, por lo que requieren explosores especiales de 15 30 kHz de AC con capacidad para 100 detonadores o ms: Son fciles de ensamblar para la voladura, ya que una vez instalados los detonadores en los taladros slo es necesario pasar el alambre de disparo por el hueco de los toroides que quedan fuera y empalmarlo a los bordes del explosor. De este modo quedan conectados en serie. No dan posibilidad a prdidas por derivaciones o fugas an en ambientes muy hmedos, como en profundizacin de piques, porque cada detonador acta independientemente como si fuera un circuito paralelo y porque el voltaje al momento del encendido es muy bajo (1 a 2 V). Son prcticamente inmunes a iniciacin prematura por corrientes errticas AC y DC de hasta 50 a 60 Hz. Pasan las normas de seguridad a corrientes estticas de 2500 pico faradios para los requerimientos de seguridad en el carguo neumtico de ANFO. Tienen un alto nivel de proteccin contra las emisiones de radiofrecuencia.

4.5. VOLADURA ELCTRICA CONVENCIONAL

Para voladura, los detonadores elctricos se conectan entre s formando un circuito que se une a la fuente de energa (explosor) mediante los cables de la lnea de tiro. Circuito de encendido: Pueden efectuarse en serie, en paralelo y en serie-paralelo. a. Circuito en serie

Es el ms comn para el disparo de pequeo nmero de taladros. En este sistema toda la corriente de encendido fluye directamente a todos los detonadores en un solo sentido. Se acepta generalmente que el amperaje mnimo para activar un circuito en serie es de 1,5 A con corriente directa (DC) o de 3,0 A con corriente alterna (AC). Para muchos casos el lmite conservador es de un mximo de 50 detonadores con alambres de 24 (7,30 m) por disparo. Es el ms simple y sencillo de ensamblar.

Circuito en paralelo Comn en voladuras subterrneas. En este circuito cada detonador proporciona caminos alternos para el paso de la corriente. Se usan dos lneas de alimentacin separadas (del positivo y negativo) a cada una de las cuales se empata los alambres de cada detonador formando puentes. Recomendado para voladura en zonas con agua, para evitar fallas por fugas de corriente. Los clculos son similares pero difieren en que se necesita un mnimo de 1,0 A (con AC o DC) para cada detonador. De uso especialmente en subterrneo, recomendable cuando el riesgo de derivaciones es alto

Circuito en serie-paralelo Generalmente empleado cuando el disparo excede de unos 40 detonadores con alambres de 20 (6 m), demasiados para un simple circuito en serie. Aplicado en voladuras grandes y en voladuras mltiples, especialmente de produccin en minera.Las recomendaciones sobre flujo de corriente son similares a las utilizadas para circuitos en serie, y los clculos comprenden los siguientes pasos: 1. Encontrar la resistencia de los detonadores de una serie, multiplicando su nmero por la resistencia por detonador. 2. Calcular la resistencia del alambre de conexiones y de la lnea de disparo como se hace para un circuito en serie simple. 3. Totalizar las resistencias de los detonadores, lnea de conexiones y lnea de disparo. 4. Aplicar la ley de Ohm para determinar la corriente total proporcionada. 5. Dividir el total de corriente proporcionada entre el nmero de series, para obtener la corriente por serie.

Clculo del nmero ptimo de series La frmula siguiente es para calcular el nmero ptimo en una serie en paralelo a partir de un conjunto de detonadores:

VOLADURA ELCTRICA SECUENCIAL De acuerdo a lo que se quiera obtener como resultado de una voladura, la diferencia entre una instantnea y otra con retardos es notoriamente determinante, pero tambin es notable cuando se emplea retardos largos o cortos. El empleo de microretardos permite que los tiros acten en forma secuente muy rpida, colaborando entre s, lo que contribuye a reducir la vibracin y los efectos de proyeccin a distancia. Con la misma cantidad de explosivo se consigue mayor trituracin de la roca y se disminuyen los casos de fallas de cebo (tiros cortados) ya que todas las cargas son iniciadas instantes antes de que comience el movimiento de la rocaEl disparo elctrico en serie con microretardo puede efectuarse: 1. Utilizando detonadores de miliretardo fijo incorporado y une xplosor convencional. 2. Utilizando detonadores instantneos, un conmutador microretardador y un explosor especial con corriente de larga duracin.

En el primer caso, los detonadores se conectan directamente al explosor. Al paso del impulso elctrico todos se activan simultneamente, pero detonan posteriormente en diferentes tiempos de acuerdo a su correspondiente nmero de retardo. En el segundo, el micro retardador se ubica entre el explosor y el grupo de detonadores instantneos. Al paso del impulso elctrico por el retardador se consigue una conmutacin de la corriente de encendido a intervalos de tiempo determinados, lo que produce un retardo entre los disparos. La diferencia entre ambos no es slo por el modo de conseguir el retardo entre los tiros, sino tambin por la amplitud de escalonamiento. Con los miliretardos no se puede bajar de un tiempo determinado puesto que es fijo, mientras que con un microretardador se puede trabajar con tiempos muy breves, ya que con este sistema se pueden variar a voluntad los intervalos de retardo.

Disparo con microretardos convencionales:

Conexin simple: se utiliza explosores convencionales. Perodo de retardo fijo, establecido en cada detonador. Disponibles entre 10 a 40 series de intervalos de retardamiento.

Para empleo en todo tipo de voladura; desde pequeas donde la primera carga y la ltima son muy cercanas, hasta en montajes de tiro complicados en disparos grandes. Ningn consumo adicional de alambre de conexin.

Disparo con microretardador:

Posibilidad de variacin de los tiempos de retardo a criterio. Proporciona encendido con retardo utilizando detonadores instantneos, ms econmicos. Mayor precisin en los tiempos de intervalo, hasta 40 posibilidades de escalonamiento. Requiere de mayor longitud de alambre de disparo para las conexiones adicionales necesarias. No se pueden utilizar, en todo caso, como los convencionales. Necesitan adecuado entrenamiento del personal que lo va a emplear. Los sistemas de iniciacin elctrica secuencial como desarrollo ms avanzado de este mtodo combinan ambos medios: detonadores de miliretardo convencional o detonadores de retardo electrnico que son activados mediante un explosor computarizado programable y un tablero terminal distribuidor de circuitos, que se complementan con instrumentos de control incorporados, permiten variaciones en la distribucin de tiempos en superficie, por lneas horizontales, lneas perpendiculares o en los taladros, lo que permite efectuar una o ms voladuras complejas simultneamente en varios circuitos independientes, escalonados dentro de cualquier esquema, en combinacin con retardos para producir una ptima fragmentacin con la mnima vibracin. Tiene la ventaja que permite interconectar sistemas de iniciacin elctrica y no elctrica desarrollados por diferentes fabricantes, lo que facilita disear la voladura en funcin a lograr la mxima eficiencia del explosivo. Esto permite, por ejemplo, disparar un gran volumen de explosivo sin sobrepasar el lmite de velocidad pico de partcula por segundo que regula la vibracin del terreno, proyeccin de material y concusin del aire, condiciones limitativas para voladura en reas crticas.

INCONVENIENTES DEL SISTEMA ELCTRICO A. Riesgo elctrico El mayor inconveniente es que los detonadores en mayor o menor grado estn sujetos a disparo accidental o prematuro sin entran en contacto con corrientes elctricas ajenas a la del impulso de encendido, o a que parte del disparo quede sin salir por prdida de energa de encendido debido a fugas de corriente. Las corrientes elctricas ajenas calificadas son: 1. Corrientes galvnicas (errticas o vagabundas stray currents): Son flujos de energa parsita que se forman alrededor de conductores elctricos aislados. Corren por fuera del conductor asignado prefiriendo otros que presenten menor resistencia, como las lneas de riel, tubera metlica, agua, vetas de mineral, etc. y tambin las lneas de disparo.

2. Corrientes directas: Son las corrientes vivas que pueden ponerse casualmente en contacto con el alambrado del circuito de disparo, por falla de aislamiento, empalme equivocado, error o desconocimiento del riesgo. Sus fuentes son la red de alumbrado, lneas de alta tensin, motores, locomotoras elctricas a trolley o batera y vehculos.

Cargas electrostticas: Son cargas estticas que se generan por accin continua de contacto y separacin de dos medios o materiales dismiles como ocurre por ejemplo por friccin de la ropa con el cuerpo de las personas, por el flujo de humo de escape de los vehculos, polvo o nieve movidos por fuerte viento y en minas por el frotamiento de aire comprimido en los ductos plsticos deventilacin y especialmente por el rozamiento de los grnulos de ANFO con la manguera en el carguo neumtico de taladros. Las estaciones transmisoras de radio, radar y otras fuentes de radiofrecuencia (RF), as como las lneas de alta tensin, pueden crear a su alrededor cargas electromagnticas potencialmente riesgosas. 4. Cargas atmosfricas pasivas: Son las que se forman por acumulacin y saturacin de electricidad en el medio ambiente, especialmente despus de la ocurrencia de tempestades elctricas en regiones muy secas. Un rayo es suficientemente capaz de activar a un detonador no aislado an a notable distancia.

Las cargas electrostticas se acumulan en las personas y objetos en la misma forma en que se almacena una carga elctrica viva en un condensador, para descargarse despus sbitamente al sobrepasar un lmite crtico o al entrar en contacto con una lnea abierta a tierra. Estas corrientes y cargas electrostticas representan riesgo no slo para los detonadores elctricos, sino tambin para los convencionales y no elctricos, tal como se menciona en algunos reportes de seguridad sobre casos ocurridos en el mbito internacional. Debe tomarse medidas de precaucin para puesta a tierra en el carguo neumtico del ANFO, en especial empleo de mangueras antiestticas calificadas. Potencialmente riesgosa es tambin la carga elctrica remanente en el explosor despus de haber sido activado el disparo, o ms an cuando sta se gener y por algn motivo no ha sido descargada. B. Fugas de corriente

1. Fuente de impulso: Por un explosor inoperante, dbil, deteriorado o inadecuado. Por mal manejo del explosor o por disparar simultneamente ms detonadores que los que le permite su capacidad.

2. Alambrado: Por malas conexiones, que pueden provocar fugas, cort circuito o excesiva resistencia. Por olvido de conectar una o ms cargas al circuito. Por deterioro de la cobertura aislante de los conductores en taladros irregulares, con paredes speras o conteniendo detritos filosos que deterioren el aislamiento:

Empalmes sueltos, flojos o mal aislados. Maltrato de los conductores por fuerte atacado. Alambres del circuito en contacto con terreno hmedo, fango y presencia de agua en los taladros.

3. Detonadores: Por defectos de fabricacin, por deterioro durante el transporte, almacenajes, manipuleo y preparacin del cebo. Por utilizar detonadores de diferentes caractersticas elctricas en un mismo disparo.

4. Fallas: La fuga o falta de corriente iniciadora da lugar a tiros cortados aislados, a falla parcial o total de la voladura y eventualmente a tiros retardados. Las corrientes extraas a tiros prematuros, todos los cuales son de alto riesgo para los operadores y personas cercanas al disparo, razn por la que es necesaria la comprobacin previa del circuito de disparo, siendo esta posibilidad y la precisin las principales ventajas del sistema.

4.8. COMPROBACIN DEL CIRCUITO DE DISPARO Antes de un disparo, todos los detonadores, alambres y empalmes deben comprobarse por continuidad y resistencia, mediante instrumentos especficamente diseados para voladura: ohmimetro, galvanmetro, multitester, comprobador del impulso del explosor, comprobador de lnea a tierra. No se debe improvisar un circuito de prueba con instrumentos y bateras de tiro convencional. Esto puede resultar peligroso ya que pueden dar lecturas erradas o provocar un encendido accidental. As por ejemplo la batera especial para un galvanmetro de voladura le proporciona slo una dcima parte de la carga necesaria para activar a un detonador, mientras que una batera comn, por su mayor carga, puede provocar su disparo accidental, a travs del propio instrumento. A. Continuidad

El aislamiento entre el circuito de disparo y tierra se comprueba conectando uno de los bornes de un galvanmetro (con capacidad mnima de 20 000 ) a uno de los alambres del circuito y el otro a uno de los alambres del circuito y el otro a una estaca de metal clavada en el piso humedecido (no a las lneas a tierra de las instalaciones o equipos que hayan cerca). Para eliminar el efecto de polarizacin, las conexiones se reversarn para una segunda lectura. El promedio no debe ser menor de 10 000 (10 k). Cuando el valor medido es menor hay prdida de corriente en uno o varios puntos, por contacto a tierra o falta de aislamiento usualmente suficiente como para causar una falla de disparo. En este caso se busca el punto de prdida dividiendo el tendido del circuito en tramos, para comprobar hasta encontrarlo y corregirlo.Para garantizar la lectura, el instrumento debe ajustarse previamente como se indica: 1. Con bornes cerrados puestos en corto circuito la aguja debe marcar cero. 2. Con bornes abiertos, la aguja indicadora debe encontrarse en infinito. Si estos valores no pueden graduarse precisamente, se deber cambiar la batera.

Una de las formas prcticas para minimizar la prdida de corriente en el tendido es limitar el nmero de detonadores por serie y duplicar la carga mnima de corriente de iniciacin recomendada. B. Resistencia:

Con el ohmimetro se verifica si los valores calculados de resistencia coinciden o no con los valores reales que muestra la escala; aceptndose como normal un margen de 10%. Toda falla debe ser corregida antes de proceder al disparo de la tanda de voladura. El valor total de la resistencia del circuito debe ser siempre menor que el lmite de capacidad indicado en la placa del explosor. Normalmente la resistencia no debe sobrepasar de 12 x 100m para las conexiones en serie ni de 2 x 100 m para las conexiones en paralelo.

FUENTES DE ENERGIA Las fuentes de energa para la iniciacin de los detonadores elctricos son: Explosores, Bateras y Red de Energa Elctrica. Tanto las bateras como las lneas elctricas son fuentes de energa poco adecuadas para el disparo de voladuras y slo en casos especiales y con una autorizacin expresa podrn emplearse. 5.1. Explosores convencionales

Dentro del grupo de explosores los ms utilizados son los de condensador. Mediante una magneto de manivela o una pila se carga progresivamente el condensador, cerrndose el circuito de forma automtica o controlada cuando la tensin alcanzada en el mismo es la adecuada y se produce la descarga de corriente en un tiempo muy breve.

FPara comprobar que el modelo de explosor que se posee en un trabajo determinado es el correcto, o para el dimensionamiento del mismo, conviene efectuar los siguientes clculos: a. Energia Total Disponible (Eo) en el explosor

Siendo C la capacidad en faradios del explosor y V la tensin en voltios que alcanza el condensador en el momento del disparo. b. Energa Suministrada al Circuito Eo durante un corto perodo de tiempo que normalmente es de unos 5 ms.

Intensidad Efectiva 1EF que ser suministrada al circuito.

Impulso de encendido Si

F

EJEMPLO Se desea disparar una voladura de 10 barrenos con detonadores A1 con una longitud de madeja de 3 m y una lnea de tiro que tiene una resistencia de 5 . Se dispone de un explosor con C = 200 F y V = 1.100 V con un tiempo de descarga de 5 ms. Se quiere comprobar si ese explosor es suficiente para energizar los detonadores de la voladura.

Luego S es mayor que 1.100 - 2.500 m W.s/Q que es la sensibilidad elctrica de los detonadores Al. El Factor de Seguridad seria:

Iniciacin por corriente alterna La energizacin de las voladuras utilizando corriente alterna de una lnea industrial o procedente de un grupo generador no es aconsejable, pues como los valores de la tensin varan con el tiempo con un duracin del ciclo de 20 ms, nunca se sabe con qu intensidad se energetiza la voladura, pudiendo en consecuencia dar lugar a fallos. Este mtodo slo suele emplearse en trabajos subterrneos. Este sistema solamente es aconsejable en aquellos casos de voladuras de un tan elevado nmero de detonadores como para que la capacidad de los explosores convencionales resulte insuficiente.En cualquier caso el voltaje de la lnea deber calcularse con un 50 % de exceso sobre el terico necesario para poder alcanzar la intensidad de tiro deseada. Caso de no disponer en la red de la energa de voltaje deseado, ser necesario el uso de transformadores intermedios. Por otro lado, el empleo de unos voltajes muy elevados puede traer como consecuencia la perforacin de las lneas de tiro que produciran fallos en la voladura. Por todo lo expuestos y porque se trata de un mtodo caro, si se observan todas las normas de seguridad, para evitar riesgos de electrocucin, es un sistema de uso muy poco frecuente. 5.3. Explosores secuenciales

En operaciones donde el dimetro de perforacin obliga a subdividir la columna de explosivo para reducir las cargas operantes, se utilizan detonadores elctricos de distinto nmero dentro de cada barreno. Tambin cuando las voladuras se disparan con un conjunto grande de barrenos la serie normal de detonadores elctricos puede llegar a suponer una limitacin tcnica. Para obviar este problema se han desarrollado, desde hace relativamente poco tiempo, los explosores secuenciales. Bsicamente, estn constituidos por un sistema de descarga por condensadores y un equipo electrnico con temporizador para energetizar varios circuitos en intervalos de tiempo distintos. El nmero de circuitos ms comn es de 10 y cada uno de ellos puede programarse en los modelos ms completos con incrementos de 1 ms entre 5 y 999 ms.

El equipo est constituido por los siguientes elementos: unidad explosora, cable maestro con diez circuitos independientes, comprobador de explosor y comprobador de circuitos. El cable maestro de longitud variable est formado por un alma de 12 hilos y 10 pares terminales a los que se conectan los extremos de los circuitos de la pega. El comprobador de explosor mide el porcentaje de energa que el explosor es capaz de suministrar en la descarga, y con el comprobador de circuitos se verifica si la resistencia de los diferentes circuitos es admisible segn la capacidad del explosor. En la Fig. 13.21 se representa una voladura mltiple donde con una serie de detonadores de 12 nmeros se consiguen 72 instantes de salida diferentes con 6 circuitos. Algunos modelos permiten el control remoto, el acoplamiento a equipos satlites, etc., lo cual es muy til sobre todo en trabajos subterrneos.F OTROS ACCESORIOS OTROS ACCESORIOS

OTROS ACCESORIOS 6.1. Conectadores: Los conectadores pueden ser de dos tipos, segn se utilicen para conexiones de detonadores elctricos o de cordn detonante. Los primeros estn formados por un pequeo tubito cerrado por un lado en el que se introducen los extremos unidos de los hilos. Una vez hecho esto, se dobla para garantizar su retencin constituyendo as un elemento eficaz de aislamiento.

Los conectadores para el cordn detonante son pequeos tubos de plstico que disponen de una hendidura en Ven uno de los extremos que termina en un taladro dispuesto diametralmente. Permiten la conexin rpida y segura de las lneas de cordn / detonante de igual o diferente gramaje.

Otro tipo de conectador es el que sirve para poner en contacto los detonadores elctricos con el cordn detonante, consisten en pequeos tubos de plstico con seccin irregular, alojndose el cordn detonante en la parte ms estrecha y, posteriormente, la cpsula del detonador en la ms ancha ejerciendo una ligera presin.

Tubos omega y enchufables: Para espaciar la carga a lo largo de los barrenos en las voladuras de contorno se utilizan tubos de plstico abiertos longitudinalmente en los que se introduce un cordn detonante y cartuchos separados entre s a la distancia prevista. En las voladuras de contorno el explosivo puede estar preparado en cartuchos especiales en cuyos extremos disponen de unos elementos de unin que permiten preparar con rapidez y seguridad las columnas de longitud deseada.

FElementos centralizadores y de retencin: Elementos centralizadores y de retencin:

Elementos centralizadores y de retencin: En las voladuras de contorno de pequeo dimetro donde las cargas estn desacopladas, se utilizan piezas de plstico en forma de margarita que insertadas en los tubos o cartuchos rgidos sirven para centrar stos dentro de los barrenos, dejando un anillo coaxial de aire que acta como amortiguador.

En barrenos ascendentes de excavaciones subterrneas, para conseguir la sujecin en los cartuchos se utilizan piezas semejantes a la anterior fabricadas en un plstico semirrgido.

Tapones para el retacado de barrenos: Resultados de los estudios de ms de diez aos de la Universidad de Missouri-Rolla son los tapones de barrenos llamados "StemTite Blast Control Plugs". Se fabrican con poliestireno moldeado por inyeccin, para dimetros de barrenos entre 76 y 165 mm con tamaos cada 12 mm. El efecto de retencin de los gases producidos tras la detonacin de los explosivos se traduce en un menor consumo de stos, pudindose cerrar los esquemas de Perforacin, o alcanzar una mejor fragmentacin de la roca.

Tapones de sealizacin de barrenos: Para el replanteo de las voladuras a cielo abierto y para evitar la cada de piedras u otros objetos en los barrenos perforados se emplean tapones troncocnicos de plstico o de madera. El color de los tapones, que debe contrastar con el de la roca, puede ser el mismo en toda la voladura o combinacin de varios para visual izar la pega, no slo en su geometra sino incluso en la secuencia de disparo prevista

CONCLUSIONES La realizacin de excavaciones mediante perforacin y voladura se presenta, en la gran mayora de los casos, como la forma ptima para acometer estas obras por ser la manera ms verstil y econmica de realizar los trabajos de una manera segura.

La correcta ejecucin de la voladura tiene un papel determinante en el ciclo. Siempre en base a una perforacin de calidad, la voladura debe asegurar el mejor arranque y fragmentacin posible para que los equipos de desescombro trabajen de manera eficaz.

El coste total en iniciadores se ve incrementado solo por el empleo de los detonadores en un nmero reducido de barrenos del total de la pega. Este pequeo aumento de coste en detonadores se ve sobradamente compensado por los ahorros que obtenemos al reducir drsticamente las sobre excavaciones ya sea en una galera y su de sostenimiento; as como por la reduccin del tiempo necesario para la colocacin del mismo.

Las condiciones de seguridad en las que se trabajan son tambin mayores, al reducir el riesgo de cada de bloques tras la pega. El empleo conjunto de ambos sistemas de iniciacin, como se ha visto, no supone una complicacin operativa a la hora de efectuar las conexiones. Por todo ello, esta tcnica es hoy una solucin idnea para la obtencin de la mejor calidad en el contorno de la excavacin, con todas las ventajas econmicas que ello conlleva.

BIBLIOGRAFIA

Manual de Perforacin y Voladura de rocas, Carlos Lopez Jimeno. Instituto Tecnolgico Geominero de Espaa. www.explotec.net/explosivos_iniciacion.html http://quimica.laguia2000.com/general/cordon-detonante http://www.wordreference.com/definicion/fulminante