Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

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EXPLOSIVOS

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EXPLOSIVOS

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EXPLOSIVOSMaterias que reaccionan en régimen de detonación y se emplean por sus efectos rompedor y de fragmentación

Sustancias o mezclas capaces de sufrir una reacción química exotérmica a una gran velocidad, de modo que la energía de reacción, no pudiendo difundirse a la misma velocidad a la que se genera, queda íntegramente en los productos de reacción, mayoritariamente gases, que como consecuencia se encuentran a gran temperatura y presión.

COMBUSTIÓN

DEFLAGRACIÓNDETONACIÓN

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Reacción de oxido-reducción de tipo superficial, cuyo mecanismo de activación es la transmisión de calor desde los productos de reacción calientes a la superficie de reacción.

COMBUSTIÓN

La reacción tiene lugar entre un combustible (sustancia que se oxida) y un oxidante (oxígeno)

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DEFLAGRACIÓN

Reacción semejante a la combustión, particularmente rápida que genera una onda de choque en el medio circundante.

La velocidad lineal de avance de la reacción es superior a la velocidad del sonido en el medio que rodea al material reaccionante.

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La detonación está asociada a una onda de choque en la sustancia que reacciona.

La reacción química se inicia por el calentamiento debido a la compresión que se produce en el choque.

El mecanismo de reacción es, pues, la transferencia de energía de los productos al material sin reaccionar en forma de ondas de compresión

DETONACIÓN

Reacción semejante a la combustión y deflagración que se propaga a velocidad supersónica en el medio reaccionante

La reacción es tan rápida que la energía se libera en gran parte antes de que se produzca expansión alguna de los productos de reacción. Esta energía es suficiente para mantener la onda de choque.

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VELOCIDAD DE COMBUSTIÓN Algunos mm/s

VELOCIDAD DE DEFLAGRACIÓN Cientos de m/s

VELOCIDAD DE DETONACIÓN Desde 1 000 m/s hasta 10 000 m/s

Si los gases de combustión no pueden expandirse y hacen aumentar la presión, la combustión puede acelerarse y transformase en una deflagración, que a su vez puede convertirse en detonación si la presión alcanza un valor suficientemente elevado

En una combustión, la velocidad lineal a la que se propaga la reacción aumenta con la presión, según la ley, para combustibles sólidos

a y n son constantes características del material

VELOCIDADES DE REACCIÓN

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PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

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POTENCIA EXPLOSIVALa potencia de un explosivo indica de alguna forma la energía del mismo y está relacionada con el calor de explosión, o energía teórica disponible, pero no exclusivamente.

Posiblemente, la mejor medida de la potencia de un explosivo sea el trabajo útil. El cálculo del mismo es más complicado que un sencillo cálculo termodinámico del calor de explosión

En la potencia de un explosivo referida a su capacidad de arranque de la roca, además del calor de explosión, influye el volumen de gases generado

La potencia de los explosivos industriales puede referirse a la de la Goma Pura, que se toma como unidad patrón, en el ensayo del péndulo, dándole el valor 100, o referirse al ANFO como patrón

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POTENCIA EXPLOSIVA

Método Trauzl

Péndulo Balístico: potencia relativa respecto a la Goma Pura (93% NG)

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POTENCIA EXPLOSIVA

s=QQ

+V

Vo o

5

6

1

6

Potencia Sueca (Johanson y Langefors): potencia del explosivo relativa a la dinamita LFB

anfos =s

,0 84

o

o

Q =

V = ,

5000

0 850

kJ / kg

m / kg3

Q: calor de explosión

V: volumen de gases

Q0 y V0: calor de explosión y volumen de gases de la dinamita LFB en condiciones normales

Pues el trabajo de expansión del explosivo depende de Q y V

Potencia Sueca relativa al Anfo:

Pues la potencia sueca del anfo es: 84,0s=

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POTENCIA EXPLOSIVA

Potencia Relativa en Peso (RWS): Energía relativa por unidad de peso, referida al ANFO.

Potencia Absoluta en Volumen (ABS): Parámetro, que da la energía por unidad de volumen

PRP=Q

Qanfo

PAV=Q

kgkJQanfo 38903

anfo 8.0 cmgPRV=Q

Qanfo

anfo

Potencia Relativa en Volumen (RBS): Parámetro, referido al ANFO, que da la energía por unidad de volumen

kgkJQanfo 3890

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VELOCIDAD DE DETONACIÓN

La velocidad de detonación de un explosivo puede definirse como la velocidad con que la onda de detonación se propaga a través del explosivo.

Explosivo

B A

l

dE Punto medio del

cordón detonante

Señal

Cordóndetonante

Detonador

Método Dautriche

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VELOCIDAD DE DETONACIÓN

D e t o n a d o r

C a r g a E x p lo s iv a C a p t a d o r e s

1 Envía señal y arranca un contador de tiempo2 Envía señal y para el contador

L

1 2

Método Cronógrafo

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DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

La densidad de encartuchado depende del propio peso específico del explosivo y del grado de compactación. Se determina de forma que en cada explosivo sea la óptima para desarrollar su máxima velocidad, potencia

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RESISTENCIA AL AGUAEl comportamiento de cualquier explosivo ante la humedad o el agua depende de los elementos que entren a formar parte de su composición y de su propia constitución.

Agua

Detonador

Hilos conductores

Cartucho

Varilla de madera

Cable de sujecciónCortes

Norma EN 13631-5

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La sensibilidad puede definirse como la facilidad relativa de un explosivo para detonar cuando se le somete a un estímulo exterior.

SENSIBILIDAD

Sensibilidad a la fricción (Equipo Julius Peter )

Martillo de caída: Sensibilidad al Impacto

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APTITUD A LA DETONACIÓN

Esta propiedad determina la posibilidad de transmitir la detonación de un cartucho a otro en contacto con el primero, o bien a través de un medio interpuesto entre ambos.

d

(a)

dadorreceptor

Placa

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HUMOSLos humos de una voladura están formados por el conjunto de gases resultantes de la explosión.

En ellos existen gases derivados de la reacción química de los componentes del explosivo, producidos por una detonación, y, además, vapor de agua y finas partículas de los productos propios del explosivo y de la roca volada.

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CLASIFICACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS

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PRIMARIOSSe descomponen mediante una detonación si son iniciados con un pequeño estímulo externo (llama, fricción, impacto, choque, corriente o descarga eléctrica, radiación – i.e. láser)

Su sensibilidad es muy elevada, sobre todo cuando son puros y depende en gran medida de su estructura cristalina y su granulometría.

Resisten bastante bien la elevación de la temperatura

Como regla general, no se queman, pues en su descomposición se adquiere rápidamente el régimen de detonación, aún en cantidades muy pequeñas y sin confinar (i.e. alrededor de 1 mm para el Nitruro de Plomo)

La energía liberada por los explosivos primarios es muy pequeña comparada con la liberada por los secundarios; del orden de 400 kcal/kg (1700 kJ/kg) frente a los valores típicos de 1 000 kcal/kg de los explosivos secundarios

La velocidad de detonación es del orden de 5000 m/s

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SECUNDARIOSLa distinción entre explosivo primario y secundario sobre todo en la zona de mayor sensibilidad de los explosivos secundarios es relativamente arbitraria

Los explosivos secundarios representan la práctica totalidad de los explosivos utilizados en aplicaciones civiles y militares si exceptuamos los primarios iniciadores.

En las sustancias explosivas el carácter explosivo se debe a la propia constitución de sus moléculas, que no precisan ser mezcladas con otras distintas para hacer explosión. Se caracterizan por su elevada densidad y velocidad de detonación. Su energía es también muy elevada

Todas sustancias explosivas se preparan por la adición del ácido nítrico sobre el compuesto orgánico apropiado (nitración)

Los explosivos industriales están constituidos por mezclas de sustancias, explosivas o no, y muy rara vez por sustancias puras.

Los explosivos secundarios se dividen en sustancias explosivas y mezclas explosivas

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SECUNDARIOSLas mezclas explosiva industriales se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Explosivos convencionales

Los explosivos convencionales se caracterizan por la utilización de sustancias explosivas como sensibilizadores de las mezclas. Se clasifican en dos grupos:

Agentes explosivos

Los agentes explosivos o agentes de voladura no suelen llevar en su constitución productos intrínsecamente explosivos (i.e. Anfo, Hidrogeles y Emulsiones)

Sensibilizados con NG (i.e. dinamita)Sensibilizados con Otras Sustancias, principalmente TNT

Por su sensibilización

GelatinososPulverulentos

Por su consistencia

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PRIMARIOS O INICIADORES

SECUNDARIOS

Fulminato de mercurio

• Nitroglicerina• Nitroglicol• Pentrita• Nitrocelulosa

• Hexógeno (RDX)• Octógeno (HMX)

• TNT Nitroaromáticos:

Esteres nítricos:

Nitraminas:

• Dinamitas (Gelatinosos, pulverulentos)• Slurries, hidrogeles• Emulsiones• Anfos• De seguridad

• Base TNT• de ligante plástico

Mezclas de sustancias explosivas

Mezclas industriales

Sustancias Explosivas Mezclas Explosivas

Nitruro de Plomo (azida)Estifnato de Plomo

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La pólvora de mina es un producto que tiene una velocidad de detonación menor de 2000 m/s.

PÓLVORA NEGRA

Cuando la pólvora negra se inicia confinada dentro de un barreno no se produce una onda de choque. Sólo actúan los gases sobre la roca, presionándola y rompiéndola en los tramos situados entre los barrenos, sin dañar el resto de la roca.

Por esta razón, la pólvora negra se emplea preferentemente para separar bloques grandes de rocas ornamentales de su macizo.

No precisa la acción de detonador para su iniciación, siendo suficiente el empleo de la mecha lenta

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La nitroglicerina o nitroglicol se gelatiniza con nitrocelulosa. Por adición a esta mezcla de una cierta proporción de nitrato amónico, se obtienen los explosivos gelatinosos sensibilizados con nitroglicerina.

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES SENSIBILIZADOS CON NITROGLICERINA/ NITROGLICOL

Dependiendo de la composición y de la adición o no de componentes que les confieren características especiales, se dispone de los diferentes productos de la gama de explosivos gelatinosos

En general, estos explosivos tienen una consistencia plástica que permite un buen encartuchado y una buena resistencia al agua, por lo que se pueden utilizar en todas las condiciones por encima y por debajo del nivel freático e incluso bajo el mar. Estas propiedades junto con su elevada potencia explosiva, densidad y velocidad de detonación, hacen que estos explosivos sean adecuados para la voladura de las rocas más duras.

La disminución de la proporción de nitroglicerina de la dinamita da lugar a losexplosivos Pulverulentos

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NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

ENERGÍA ESPECÍFICA

(kcal/kg)RESISTENCIA

AL AGUA APLICACIONES

RIODÍN > 85 1,45 6 000 (60 mm) 1 114 Excelente Voladuras de rocas duras y

semiduras.

Carga de fondo de los

barrenos.

NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

ENERGÍA ESPECÍFICA

(kcal/kg)RESISTENCIA

AL AGUA APLICACIONES

AMONITA 2-I

LIGAMITA

>70

>77

1,10

1,15

4 100 (32 mm)

4 300 (32 mm)

802

998

Débil

Mala

Voladuras de rocas blandas y

semiduras.

Voladuras de rocas blandas y

semiduras.

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES SENSIBILIZADOS CON NITROGLICERINA/ NITROGLICOL

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Estas combinaciones están constituidas fundamentalmente por nitrato amónico y un producto combustible líquido (aceite mineral), si bien, de acuerdo con las aplicaciones a que se les destine, pueden llevar incorporado un combustible sólido u otro aditivo que les confiera propiedades especiales

ANFOS

El ANFO es un material granulado, por lo que una de las ventajas más importantes de estos productos es la posibilidad de realizar la carga a granel del mismo, bien desde sacos, bien desde camiones cargadores

Por el contrario, el principal inconveniente es su nula resistencia al agua

Otra de sus mayores ventajas es la seguridad en el manejo y el buen rendimiento en la voladura de rocas blandas o muy fracturadas, pues su explosión produce un gran volumen de gases.

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NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

ENERGÍA ESPECÍFICA

(kcal/kg)RESISTENCIA

AL AGUA APLICACIONES

NAGOLITA > 70 0,80 4 000 (100 mm) 925 Mala Voladuras de rocas blandas.

Carga de columna de los

barrenos.

NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

ENERGÍA ESPECÍFICA

(kcal/kg)RESISTENCIA

AL AGUA APLICACIONES

ALNAFO >80 0,80 2 000 (100 mm) 1 175 Mala Voladuras de rocas blandas y

semiduras.

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: ANFOS

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Los hidrogeles o papillas explosivas, son composiciones explosivas formuladas a base de un oxidante, generalmente nitratos inorgánicos, y de un reductor con suficiente defecto de oxígeno, junto con gelatinizantes y estabilizantes, que le dan una buena consistencia e impiden la difusión en su interior del posible agua exterior, por lo que resiste muy bien la humedad y el agua en los barrenos

HIDROGELES

Estos geles explosivos son muy seguros ante estímulos subsónicos, sus humos son muy poco tóxicos, tienen elevada potencia y permiten su carga a granel y mecanizada

Esta última ventaja supone a su vez una mejora en el rendimiento del explosivo, pues se produce el llenado total del barreno, evitando el encartuchado y minimizando el personal y el tiempo de carga de la voladura

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HIDROGELES: PRINCIPALES VENTAJAS

Absoluta seguridad frente a estímulos subsónicos

Posibilidad de mecanización de la carga

Excelente resistencia al agua

Producción de humos de muy baja toxicidad

No producen dolores de cabeza durante su almacenamiento y empleo

Elevadas propiedades explosivas

NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

ENERGÍA ESPECÍFICA

(kcal/kg)RESISTENCIA

AL AGUA APLICACIONES

RIOGEL TRONER

> 76 1,25 5 000 (65 mm) 860 Excelente Voladuras de rocas duras

como carga de fondo.

Trabajos subterráneos.

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EMULSIONESDesde un punto de vista químico, una emulsión se define como una dispersión estable de un líquido inmiscible en otro, lo cual se consigue mediante agentes que favorecen este proceso (agentes emulsificantes) y una fuerte agitación mecánica

Cuando se produce una emulsión siempre hay una fase continua en la que se distribuyen las gotas del otro líquido inmiscible que forma la fase dispersa. Como norma general, la fase continua es aquella en la que la superficie activa del agente emulsificante es más soluble

En las emulsiones explosivas la fase dispersa está constituida por una solución acuosa de sales oxidantes y la fase continua por ceras o aceites minerales

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EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES

Las pequeñas gotas de solución acuosa ofrecen una gran superficie de contacto con una capa muy delgada de combustible, por lo tanto, al producirse el contacto íntimo entre combustibles y oxidante, se aíslan las gotas de este último por medio de una capa envolvente continua de la fase aceite, que las impermeabiliza y evita su disolución en el agua del barreno

Con el fin de lograr una adecuada sensibilización y densidad, se añaden, una vez elaborada la emulsión base o matriz, una determinada proporción de sensibilizantes y combustibles sólidos que no varían las propiedades físicas de la emulsión

Debido a que la fase dispersa constituye más del 90% de la composición total, y la fase aceitosa solamente un 5%, es necesario un proceso de fabricación bastante sofisticado, ya que, de alguna manera este 5% debe envolver al 90% de fase acuosa.

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Las ventajas de las emulsiones explosivas, químicamente hablando, son

Contacto íntimo entre combustibles y oxidantes

Excelente resistencia al agua, al aislar las gotas de oxidante por medio de una capa de envolvente continua de la fase oleosa que las impermeabiliza y evita su disolución en el agua

Fácil sistema de espesamiento, al no tener que usar gomas y féculas que requieren hidratación y tienen un coste elevado

Existe una amplia gama de posibilidades, desde las composiciones sensibles al detonador óctuple, en pequeño, mediano, y gran calibre, hasta aquellas otras composiciones, vertibles o bombeables, para las que se precisa un multiplicador para obtener una correcta iniciación

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES

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Las propiedades de las emulsiones son similares a las de los hidrogeles

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES

La aplicación de las emulsiones encartuchadas es similar a la de los explosivos convencionales.

En su modalidad bombeable se obtienen excelentes resultados mediante la iniciación en fondo con detonadores y multiplicadores (boosters).

Así como con los explosivos industriales tradicionales, su potencia se refiere a la de la Goma Pura, que se toma como unidad patrón, en el caso de las emulsiones estos valores se refieren al ANFO como patrón.

Es importante realizar un buen retacado del barreno, así como que el explosivo tenga un buen confinamiento y se acople lo más perfectamente posible a las paredes del barreno, para así aprovechar al máximo la energía del explosivo

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NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(VOLUMEN) (%)

DENSIDAD DE ENCARTUCHADO

(g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

SENSIBILIDADROCE /

CHOQHERESISTENCIA

AL AGUA HUMOS

E 20 – E 24

ENCARTUCHADAPLÁSTICA

103 – 145 1,25 4 500 – 5 200 No reacciona Excelente Buenos

NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(VOLUMEN) (%)

DENSIDAD DE (g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)

SENSIBILIDADROCE /

CHOQHERESISTENCIA

AL AGUA HUMOS

V 10 – V 14

BOMBEABLEFLUÍDA

105 – 155 1,25 5 000 – 5 500 No reacciona Excelente Buenos

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: EMULSIONES

BOMBAMEZCLADORA

HUSILLO MEZCLADORY CARGADOR

PANEL DE CONTROL

TANQUEDE GASÓLEO

DEPÓSITODE EMULSIÓN

DEPÓSITO DE PRILLSDE NITRATO AMÓNICO

MANGUERADE BOMBEO

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Se conoce con el nombre de HeavyAnfo, que en castellano bien se podría llamar Nagolita pesada, a la mezcla de emulsión base o matriz con Nagolita

ANFO PESADO

El ANFO Pesado es un explosivo con características intermedias entre sus dos componentes, teniendo una mejor resistencia al agua que el ANFO, mayor densidad y potencia, aumentando su rendimiento y ampliando su uso en la voladura de cualquier tipo de material, con un coste menor de la voladura

Este tipo de explosivo es altamente seguro frente a estímulos subsónicos, roces, impactos, etc., permitiendo su carga a granel o mecanizada por medio de bombeo desde camión. Su sensibilidad es la apropiada para iniciarse con un multiplicador o un cartucho de explosivo sensible al detonador

La potencia de estos explosivos se evalúa como en el caso de las emulsiones, estando sus valores intermedios entre el de éstas y el del ANFO

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NOMBRE COMERCIAL

POTENCIA RELATIVA

(VOLUMEN) (%) DENSIDAD (g/cm3)

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

(m/s)RESISTENCIA

AL AGUA

EMUNEX 2 500EMUNEX 3 000EMUNEX 4 000EMUNEX 5 000EMUNEX 6 000EMUNEX 7 500EMUNEX 8 000

122133138 148 144138136

1,001,101,171,281,281,281,28

3 6003 3003 4003 5003 6004 7004 500

Mala MalaDébil

MediaBuena

ExcelenteExcelente

EXPLOSIVOS INDUSTRIALES: ANFO PESADO

Las dos primeras cifras indican el porcentaje en peso de emulsión

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ELECCIÓN DEL TIPO DE EXPLOSIVO

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En la minería subterránea existe un campo claramente diferenciado, que es el de la minería del carbón, siendo de exclusiva aplicación los explosivos de seguridad frente a atmósferas explosivas

La posibilidad de selección en el tipo de explosivo viene muy limitada, debiendo seleccionarlo por la dureza de la roca a volar, por la presencia de agua en los barrenos o por el tipo de voladura que se quiera realizar

APLICACIÓN

Impedancia roca = Impedancia explosivo

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TIPO DE ROCA

Dentro de este apartado se pueden distinguir dos aspectos. El primero sería el de las características propias de la roca a volar, considerada in situ: resistencia a tracción, compresión y cizallamiento. Otros datos importantes serán la dureza y fragilidad de la roca y su velocidad sísmica

El segundo aspecto sería el de las características exigibles a la roca volada, esto es, los medios de carga y transporte que se van a utilizar para la evacuación de la roca volada

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Se entiende que un explosivo es resistente a la humedad cuando puede mantenerse un cierto tiempo en lugares húmedos.

Si el barreno tiene agua sólo se podrá usar en él Gomas, Riogeles, Emulsiones o ANFO pesado resistentes al agua, y no Explosivos Pulverulentos, salvo que se proceda al disparo de los mismos inmediatamente después de haber realizado la carga del explosivo. El ANFO tiene una resistencia nula al agua

PRESENCIA DE AGUA

En el caso de un barreno húmedo, pero sin agua o con una pequeña cantidad en el fondo, resultante del goteo de las paredes se pueden utilizar tanto Gomas como Hidrogeles, Emulsiones, ANFO pesado o incluso Explosivos Pulverulentos con grado impermeabilizado

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La solución a este problema no depende sólo de la composición del explosivo, sino de la capacidad de los elementos de ventilación de las labores, pero, en todo caso, cuanto peores gases presenten los explosivos, serán precisos mayores caudales y tiempos de ventilación de las labores, con anterioridad a la entrada del personal

HUMOS

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El consumo de explosivo está estrechamente relacionado con el volumen de roca a volar.

En estos casos se recurre a explosivos tipo ANFO, Hidrogeles, Emulsiones y ANFO pesado, todos ellos con posibilidad de realizar su carga a granel, pero con un inconveniente para el ANFO, que son los malos gases de voladura que produce, y, además, sus bajas características prácticas, que lo hacen inutilizable para las voladuras de rocas duras, y su nula resistencia al agua

VOLUMEN DE ROCA A VOLAR

Todo esto implica que los procesos de carga mecanizada de explosivo sean considerados como una alternativa económica, con el objeto de reducir el tiempo de carga del explosivo

Los actuales métodos de explotación mineros tienden cada día más a la realización de grandes voladuras con mayores diámetros de perforación, y todo ello con consumos de explosivo en cada operación mayores.

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CÁLCULO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UN EXPLOSIVO INDUSTRIAL

Sea una gelatina de composición:

Nitroglicerina = 69,77 %

Nitrocelulosa 12%N = 5,31 %Nitrato potásico = 24,59 %

Celulosa = 0,33 %Densidad = 1,40 g/cm3

Fórmula y Energía de formación

C3H5N3O9

C6000H7739N2261O9521

NO3K

C6H10O5

pj % C H N O K Pm Ef f·pj/100

69,77

5,31

24,59

0,33

3 35 9 227,090 -369,7 -257,9

24 931 38 1053,200 -636,6 -33,8

0 10 3 101,111 -1157,0 -284,5

6 010 5 162,140 -1203,0 -4,0

(9,217)

(10,549)

(1,210)

(0,000)

(0,122)

(15,362)

(17,129)

(1,563)

(0,000)

(0,204)

(9,217)

(12,103)

(0,454)

(2,432)

(0,000)

(27,651)

(36,965)

(1,916)

(7,296)

(0,102)

(0,000)

(2,432)

(0,000)

(2,432)

(0,000)

-580,2

C10,549H17,129N12,103O36,965K2,432

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Elemento Producto Consumo de oxígeno

Elemento Producto Consumo de oxígeno

Al Al2O3 3/2 Mg MgO 1

B B2O3 3/2 Mn MnO 1

Ba BaO 1 Mo MoO3 3

Be BeO 1 N N2 0

Br BrH -1/2 Na Na2O 1/2

C CO2 2 Ni NiO 1

Ca CaO 1 P PO 1

Cl ClH -1/2 Pb PbO 1

Co CoO 1 S SO2 2

Cu CuO 1 Sb Sb2O3 3/2

F FH -1/2 Si SiO2 2

Fe FeO 1 Ti TiO2 2

H H2O ½ W WO3 3

Hg Hg 0 Zn ZnO 1

K K2O 1/2 Zr ZrO2 2

Li Li2O 1/2

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Pm g/cm3 kcal/kg kcal/kg

NG 227,09 1,591 -369,7 -392

NC 12 % 1053,2 1,67 -636,64 -658,55

NP 101,11 2,1 -1157 -1169,26

C 162,14 1,5 -1203,41 -1230

T=3000K T=3900K T=3873K

Ef298 H-H298 H-H298 H-H298

CO2 -94,5 36,536 50,027 49,62H2O -57,5 30,201 42,422 42,05N2 0 22,165 30,191 29,949O2 0 23,446 32,209 31,942CO3K2 -273,93 132,008 177,008 175,658

Page 47: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

Q

Q

Q

Q

T TT Tn-2 n-1n

s,n-1

n-1

s,n-2

n n n nn s,n

s,n s,n

T T T TQ Q

Q Q

2 1 2

1 2

1 2

( )

Si Q>Qs, T snn QQTT 31

Page 48: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

Fórmulas de Kamlet Jacobs

2oCJ KP

Presión de detonación:

cte7.614 10-4

Densidadg/cm3

2/12/1M Qng

Calor de explosiónkJ/kg

Masa molecular media(g/mol)

GPa

Moles gaseosos(mol/kg)

Page 49: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

Fórmulas de Kamlet Jacobs

oCJ BAD 12/1

Velocidad de detonación:

Densidadg/cm3

2/12/1M Qng

m/s

cte22.328

cte1.3

Page 50: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

Fórmulas de Kamlet Jacobs

Densidad de detonación:

Densidadg/cm3g/cm3

CJo

o

=1,470

1+ 0,05625

Page 51: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

CNg

o

oV =n R T

P

CNg

g gV =n , ,

,= , n , n

8 31441 27315

1 01325 100 0224138 0 02245

(m3/mol)

Coeficiente adiabático:

CJo

o

= 1 + 0,05625

0,470 - 0,05625

Page 52: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

Energía específica:

Presión específica:

f=Pv= n RTg

P= n RT= fg

(J/kg)

Page 53: Definicin de Explosivos. Explosivos Industriales (11-Febrero)

PRP=Q

Qanfo

PRV=Q

Qanfo

anfo

kgkJQanfo 3890

3anfo 8.0 cmg

Potencia relativa en peso:

Potencia relativa en volumen:

(RWS)

(RBS)