Manual de Voladura de Konya

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    MANUAL

    KONYA

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    Temario

    1. INGENIERA DE EXPLOSIVOS.............................................................................................. 10

    1.1. INTRODUCCIN.................................................................................................................... 101.1.1 FUENTESDELAENERGADELOSEXPLSIVOS ............................................................ 12

    1.1.2 ENERGIADECHOOUE ......................................................................................................... 131.1.3 ENERGADEGAS.................................................................................................................. 151.1.4 EXPLOSIVOSQUIMICOS...................................................................................................... 161.2 IDENTIFICACIONDEPROBLEMASCONLASMEZCLAS.............................................. 22

    2 MECANISMOS DE FRAGMENTACION DE LA ROCA ........................................................ 24

    2.1 LAENERGADECHOQUEENLAFRAGMENTACIONDEROCA ................................. 242.2 CARGASCONFINADASENBARRENOS............................................................................. 252.3 RIGIDEZDELBANCO............................................................................................................ 28

    2.4 PROCESODEFRAGMENTACION....................................................................................... 30

    3 PRODUCTOS EXPLOSIVOS..................................................................................................... 31

    3.1 CARACTERISTICASAMBIENTALESDELOSEXPLOSIVOS ......................................... 313.1.1 SENSIBILIDAD ...................................................................................................................... 313.1.2 RESISTENCIAALAGUA....................................................................................................... 323.1.3 VAPORES ............................................................................................................................... 343.1.4 FLAMABILIDAD.................................................................................................................... 353.1.5 RESISTENCIAALATEMPERATURA.................................................................................. 363.1.6 ELCICLADODELNITRATODEAMONIO.......................................................................... 37

    3.1.6.1 RESISTENCIA AL FRIO ................................................................................................... 393.2 CARACTERSTICASDEDESEMPEODELOSEXPLOSIVOS ....................................... 413.2.1 SENSITIVIDAD ...................................................................................................................... 413.2.2 VELOCIDADDEDETONACION........................................................................................... 423.2.3 PRESIONDEDETONACION................................................................................................. 433.2.4 DENSIDAD ............................................................................................................................. 443.2.5 POTENCIA.............................................................................................................................. 453.2.6 COHESIVIDAD....................................................................................................................... 463.3 EXPLOSIVOSCOMERCIALES ............................................................................................. 473.3.1 DINAMITA ............................................................................................................................. 483.3.2 DINAMITAGRANULADA .................................................................................................... 49

    3.3.2.1 DINAMITA PURA............................................................................................................... 493.3.2.2 DINAMITA EXTRA DE ALTA DENSIDAD ...................................................................... 503.3.2.3 DINAMETA EXTRA DE BAJA DENSIDAD ..................................................................... 503.3.3 DINAMTAGELATINA ......................................................................................................... 503.3.3.1 DINAMITA GELATINA PURA........................................................................................... 513.3.3.2 DINAMITA GELATINA DE AMONIO ............................................................................... 513.3.3.3 DINAMITA SEMIGELATINA ............................................................................................. 513.3.4 EXPLOSIVOSTIPOSUSPENSIN........................................................................................ 523.3.4.1 SUSPENSIONES ENCARTUCHADAS........................................................................... 53

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    3.3.4.2 SUSPENSIONES A GRANEL .......................................................................................... 543.4 AGENTESEXPLOSIVOSSECOS .......................................................................................... 553.4.1 AGENTESEXPLOSIVOSENCARTUCHADOS .................................................................... 563.4.2 ANFOAGRANEL .................................................................................................................. 573.4.3 NITRATODEAMONIORESISTENTEALAGUA ................................................................ 573.4.4 PRODUCCIONDEENERGADELANFO............................................................................. 583.4.5 PROPIEDADESDELASPERLASDEGRADOEXPLOSIVO ............................................... 593.4.6 ANFOPESADO....................................................................................................................... 613.5 EXPLOSIVOSDEDOSCOMPONENTES ............................................................................. 63

    4 INICIADORES Y DISPOSITIVOS DE RETARDO.................................................................. 64

    4.1 INTRODUCCION..................................................................................................................... 644.2 FULMINANTESELECTRICOS ............................................................................................. 644.2.1 ESTOPINESINSTANTNEOS............................................................................................... 664.2.2 ESTOPINESDERETARDODEPERIODOLARGO .............................................................. 664.2.3 ESTOPINESQERETARDOENMILISEGUNDOS................................................................ 66

    4.3 ESTOPINESDERETARDOELECTRONICO ...................................................................... 664.4 MAGNADET............................................................................................................................. 674.4.1 PRINCIPIOSDEOPERACIONDELDETONADOREINICIADORMAGNADET................ 674.4.2 FUENTEDEINICIACION...................................................................................................... 684.4.3 DESCRIPCIONDELINICIADOR........................................................................................... 684.4.4 INICIADORESDESLIZANTESMAGNADET....................................................................... 694.4.5 CARACTERSTICASDESEGURIDADDECLARADAS ...................................................... 704.4.6 VENTAJASOPERACIONALESDECLARADAS .................................................................. 704.5 MAQUINAEXPLOSORASECUENCIAL.............................................................................. 714.6 SISTEMASDEINICIACIONNOELECTRICOS.................................................................. 724.6.1 SISTEMADEINICIACIONDETALINE................................................................................. 72

    4.6.2 CORDONDETALINE............................................................................................................. 734.6.3 RETARDOSMSDESUPERFICIEDETALINE ...................................................................... 734.6.4 RETARDOSMSDEFONDODETALINE............................................................................... 744.7 CORDONDETONANTEYSISTEMASDERETRDOCOMPATIBLES .......................... 744.8 CEBOSDERETARDO............................................................................................................. 754.9 SISTEMASDEINICIACIONDETUBOSDECHOOUE....................................................... 764.9.1 INICIADORESDETUBODECHOOUELP ........................................................................... 774.9.2 PRIMADETS SERIESSL ....................................................................................................... 774.9.3 INICIADORESDETUBODECHOQUELLH.D..................................................................... 774.9.4 LINEASTRONCALESCONRETARDO................................................................................ 784.9.5 EZDET(ENSIGNBICKFORD).................................................................................................. 78

    5 SELECCIN DE CEBOS Y REFORZADORES....................................................................... 80

    5.1 TIPOSDECEBOS .................................................................................................................... 805.1.1 DETERMINACINDELACANTIDADNECESARIA.......................................................... 815.1.2 CRITERIOSDESELECCINDEUNCEBO.......................................................................... 825.1.3 GUASDESELECCINDECEBOS...................................................................................... 845.2 REFORZADORES.................................................................................................................... 85

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    5.3 EFECTOSDELCORDNDETONANTEENLALIBERACINDEENERGA................ 86

    6 DISEO DE VOLADURAS ........................................................................................................ 88

    6.1 BORDO...................................................................................................................................... 886.1.1 AJUSTEPARAELTIPO DEROCAY EXPLOSIVO............................................................. 90

    6.1.2 CORRECCIONESPORELNUMERODEHILERAS.............................................................. 936.1.3 CORRECCIONPORFACTORESGEOLOGICOS.................................................................. 946.2 DISTANCIADELTACO.......................................................................................................... 966.3 SUBBARRENACION .............................................................................................................. 996.4 SELECCIONDELDIMETRODEBARRENO.................................................................. 1026.4.1 CONSIDERACIONESDEVOLADURA............................................................................... 1026.4.2 TIEMPODEINICIACIONYTOLERANCIADELINICIADOR........................................... 1056.5 EFECTODELRETARDODETIEMPOENLAFRAGMENTACION............................... 1076.5.1 RETARDOSDEBARRENOABARRENO........................................................................... 1086.5.2 RETARDOSDEHILERAAHILERA ................................................................................... 1086.6 EFECTOSDELTIEMPODEINICIACINENLOSBARRENOS .................................... 110

    6.6.1 TAMAODELAFRAGMENTACION ................................................................................ 1116.6.2 APILAMIENTOOREPARTODELMATERIAL.................................................................. 1116.6.3 GOLPEDEAIREYROCAENVUELO. ............................................................................... 1126.6.4 VIBRACINMXIMA ........................................................................................................ 1126.6.5 TRASLAPEENELTIEMPODEDISPARO.......................................................................... 1136.6.6 EFECTOSDELTIEMPOYLADISTANCIA........................................................................ 1156.6.7 TOLERANCIA.DELOSINICIADORES.............................................................................. 1176.6.8 SOBRE-ROMPIMIENTOTRASEROYLATERAL.............................................................. 119

    7 DISEO DE PLANTILLAS...................................................................................................... 120

    7.1 PRINCIPIOSDELASPLANTILLASDEVOLADURASDEPRODUCCION.................... 1207.1.1 INICIACIONINSTANTANEAYBANCOSBAJOS ............................................................. 1227.1.2 INICIACIONINSTANTANEAYBANCOSALTOS............................................................. 1237.1.3 INICIACIONRETARDADAYBANCOSBAJOS................................................................. 1247.1.4 INICIACIONRETARDADAYBANCOSBAJOS................................................................. 1257.2 FRAGMENTACIONMXIMA............................................................................................. 1277.3 FRAGMENTACIONDEROCAYCONTROLDEPARED ................................................ 1287.3.1 FRAGMENTACION.............................................................................................................. 1297.3.2 ECUACIONDEKUZNETSOV ............................................................................................. 1307.3.3 DISTRIBUCIONDETAMAO ............................................................................................ 1307.3.4 RESULTADOSDECAMPO.................................................................................................. 1337.3.5 LIMITANTEDELMODELOKUZ-RAM.............................................................................. 1347.3.5.1 EFECTOS DE LOS PARAMETROS DE VOLADURA EN N" .................................... 1347.3.5.2 EFECTOS DE EXPLOSIVOS MAS POTENTES ........................................................ 1357.3.6 EFECTOSDELAFRAGMENTACIONENELCONTROLDELAPARED......................... 1357.4 PRODUCCIONDERIP-RAP................................................................................................. 1547.5 CONSIDERACIONESDELAPILAMIENTODELAROCA .............................................. 1557.6 CUASDEAPERTURA ........................................................................................................ 1587.7 CORTESENBALCONOENLADERAS.............................................................................. 161

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    7.8 DISEODEZANJAS ............................................................................................................. 1627.9 VOLADURASSECUNDARIAS............................................................................................. 1667.9.1 PLASTEO.............................................................................................................................. 1667.9.2 BARRENADO(MONEO) ..................................................................................................... 1667.9.3 VOLADURASAMORTIGUADAS ....................................................................................... 166

    8 CONTROL DEL SOBRE ROMPIMIENTO............................................................................ 168

    8.1 VOLADURASCONTROLADAS........................................................................................... 1688.1.1 PRINCIPIOSDEOPERACION ............................................................................................. 1698.1.2 EFECTOSDELASCONDICIONESGEOLOGICASLOCALES.......................................... 1758.1.3 PRECORTE ........................................................................................................................... 1768.1.4 VOLADURADE RECORTE(AMORTIGUADA) ................................................................. 1798.1.5 VOLADURADERECORTECONCORDONDETONANTE ............................................... 1818.1.6 BARRENADOLINEAL ........................................................................................................ 1828.1.7 EVALUACIONDERESULTADOS...................................................................................... 1838.1.8 CAUSASDELSOBRE-ROMPIMIENTO.............................................................................. 187

    8.1.9 SOBRE-ROMPIMIENTOTRASERO.................................................................................... 1878.1.9.1 SOBRE-ROMPIMIENTO LATERAL .............................................................................. 1908.1.9.2 CONTROL DE LA ROCA EN VUELO ........................................................................... 190

    9 DISEO DE VOLADURAS SUSTERRANEAS....................................................................... 192

    9.1 INTRODUCCION................................................................................................................... 1929.2 TIROS...................................................................................................................................... 1929.2.1 DISEODEANILLOSCONBARRENOSVERTICALES ................................................... 1949.2.1.1 DETERMINACION DEL BORDO ................................................................................... 195

    9.2.1.2 NUMERO DE ANILLOS .................................................................................................. 1959.2.1.3 BORDO REAL.................................................................................................................. 1969.2.1.4 ESPACIAMIENTO DE LOS BARRENOS EN CADA ANILLO (ESTIMADO)............. 1969.2.1.5 NUMERO DE BARRENOS POR ANILLO .................................................................... 1969.2.1.6 ESPACIAMIENTO REAL POR ANILLO ........................................................................ 1979.2.1.7 PROFUNDIDAD DE AVANCE ....................................................................................... 1979.2.1.8 SUB-BARRENACION ..................................................................................................... 1979.2.1.9 TACO ................................................................................................................................ 1979.2.1.10 NGULO DE AJUSTE .................................................................................................. 1979.2.1.11 TIEMPO DE RETARDO................................................................................................ 1989.3 TUNELES................................................................................................................................ 200

    9.3.1 CUASQUEMADASODEBARRENOPARALELO.......................................................... 2039.3.2 DISEODELOSBARRENOSDECUA............................................................................ 2049.3.3 CALCULOS PARALASDIMENSIONESDELACUAQUEMADA................................ 2059.3.3.1 BARRENO (S) VACIO (S) (DH) ...................................................................................... 2059.3.3.2 CALCULO DE B1 PARA EL CUADRO 1 ....................................................................... 2079.3.3.3 CALCULOS SIMPLIFICADOS PARA CUAS QUEMADAS ...................................... 2089.3.3.4 PROFUNDIDAD DEL BARRENO (H)............................................................................ 2099.3.3.5 PROFUNDIDAD DE AVANCE (L) (ESPERADA) ......................................................... 2099.3.3.6 BARRENOS AUXILIARES ............................................................................................. 209

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    9.3.3.7 BARRENOS DE PISO..................................................................................................... 2109.3.3.8 BARRENOS DE CONTORNO (COSTILLA Y TECHO) ............................................... 2109.3.3.9 TIEMPO DE RETARDO DE LOS BARRENOS ............................................................ 2119.3.3.10 INICIADOR..................................................................................................................... 2119.3.4 CUAENV........................................................................................................................... 2159.3.5 DISEODEUNACUAENV............................................................................................. 217

    9.3.5.1 DETERMINACION DEL BORDO ................................................................................... 2179.3.5.2 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRENOS VERTICALMENTE .................................... 2179.3.5.3 NGULO DE LA V........................................................................................................... 2189.3.5.4 PROFUNDIDAD DE LA CUA O AVANCE (L)............................................................ 2199.3.5.5 LONGITUD DEL TACO................................................................................................... 2199.3.5.6 BARRENOS DE PISO Y AUXILIARES ......................................................................... 2199.3.5.7 BARRENOS DE CONTORNO (COSTILLA Y TECHO) ............................................... 2199.3.5.8 NGULO DE AJUSTE .................................................................................................... 2199.3.5.9 CARGADO DE LOS BARRENOS.................................................................................. 2199.3.5.10 TIEMPO DE DISPARO ................................................................................................. 2209.3.6 CUASENABANICO.......................................................................................................... 2229.3.7 METODODETUNELYBANCO ......................................................................................... 222

    10 VIBRACION Y ONDAS SISMICAS....................................................................................... 225

    10.1 ONDASSSMICAS............................................................................................................... 22510.1.1 PARAMETROSDELASONDAS ....................................................................................... 22510.1.2 PARAMETROSDEVIBRACION....................................................................................... 22610.2 ENTENDIENDOLOSINSTRUMENTOSPARALAVIBRACION.................................. 22710.2.1 SENSORSSMICO.............................................................................................................. 22710.2.2 SISTEMASDESISMOGRAFO........................................................................................... 22810.3 REGISTROSDEVIBRACIONYSUINTERPRETACION............................................... 230

    10.3.1 CONTENIDODELREGISTRODELSISMOGRAFO......................................................... 23010.3.2 PROCEDIMIENTODECAMPOYGUIADEOPERACION............................................... 23210.3.3 INTERPRETACIONESPRACTICAS.................................................................................. 23310.4 FACTORESQUEAFECTANALAVIBRACION.............................................................. 23510.4.1 FACTORESPRINCIPALES ................................................................................................ 23510.4.2 RELACIONCARGA-DISTANCIA.................................................................................... 23510.4.3 ESTIMANDOLAVELOCIDADDEPARTICULA............................................................. 23710.4.4 CONTROLDEVIBRACIONES .......................................................................................... 23810.4.4.1 VOLADURAS RTARDADAS ........................................................................................ 23810.4.4.2 VELOCIDAD DE PROPAGACION VS. VELOCIDAD DE PARTICULA................... 23910.4.4.3 DISTANCIA ESCALADA............................................................................................... 240

    10.4.4.4 DISTANCIA ESCALADA AJUSTADA ......................................................................... 24310.4.4.4.1 GRAF. DE VELOCIDAD ESCALADA PARTICULA................................................ 24310.4.4.5 CALIBRACION DEL TERRENO .................................................................................. 24510.4.4.6 FACTORES QUE TIENEN EFECTO SOBRE LA VIBRACION ................................ 245

    11 NORMAS DE VIBRACION PARA VOLADURAS............................................................... 248

    11.1 DESARROLLODELASNORMAS..................................................................................... 248

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    11.1.1 CRITERIORECIENTEDEDAOS.................................................................................... 25011.1.2 CRITERIOALTERNODEVOLADURA ............................................................................ 25211.1.3 NORMASDELAOFICINADEMINERADESUPERFICIE............................................. 25311.1.4 FRECUENCIASDE VIBRACIONCARACTERSTICAS ................................................... 25611.1.5 ANALISISDEESPECTRO.................................................................................................. 25711.1.6 ESPECTRODERESPUESTA ............................................................................................. 25911.1.7 VIBRACIONALARGOPLAZOYFATIGA ...................................................................... 26011.1.7.1 LA PRUEBA DE WALTER............................................................................................ 26011.1.7.2 PRUEBAS CERL ........................................................................................................... 26111.1.7.3 PRUEBAS DE KOERNER ............................................................................................... 26111.1.8 EFECTOSDELAVIBRACION .......................................................................................... 26211.1.8.1 EFECTOS DIRECCIONALES DE LA VIBRACION.................................................... 26211.1.8.2 EFECTOS NO DAINOS ............................................................................................. 26311.1.8.3 CAUSAS DEL AGRIETAMIENTO DIFERENTE A LAS VOLADURAS .................... 26411.2 SENSIBILIDADALAVIBRACION ................................................................................... 26611.3 EFECTOSDELASVOLADURASENPOZOSDEAGUAYACUFEROS ..................... 26911.3.1 ACUFEROS........................................................................................................................ 26911.3.2 EFECTOSDELAVIBRACION .......................................................................................... 26911.3.3 CORTEABIERTO............................................................................................................... 271

    12 CONTROL Y REGISTRO DEL GOLPE DE AIRE.............................................................. 272

    12.1 GOLPEDEAIRE.................................................................................................................. 27212.2 SOBREPRESIONYDECIBELES ....................................................................................... 27212.3 RUPTURADELVIDRIO ..................................................................................................... 27412.4 DISTANCIAESCALADAPARAELGOLPEDEAIRE .................................................... 27512.5 REGIONESDEDAOPOTENCIALPORGOLPEDEAIRE .......................................... 27612.5.1 CAMPOCERCANO............................................................................................................ 276

    12.5.2 CAMPOLEJANOYENFOQUEDELGOLPEDEAIRE..................................................... 27712.5.3 INVERSIONATMOSFERICA ............................................................................................ 27712.5.4 EFECTODELVIENTO....................................................................................................... 27912.5.5 PROCEDIMIENTOSPARAEVITARELENFOQUEDELGOLPEDEAIRE .................... 281

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    PREFACIO

    El propsito de este libro es el de familiarizar a los ingenieros civiles y mineros, contratistas y

    responsables de voladuras en los fundamentos bsicos del diseo de voladuras. La ejecucin

    de voladuras ha evolucionado de un arte a una ciencia, ya que, muchas de las variables de las

    voladuras se pueden calcular utilizando frmulas simples de diseo,

    Este libro no tiene la intencin de ser un manual o enciclopedia de voladuras, ms bien

    pretende ensear un mtodo de diseo racional que sigue principios cientficos. Los mtodos

    de diseo paso por paso que se describen en este libro, llevarn al lector desde los

    conocimientos bsicos en explosivos hasta las consideraciones para un diseo de voladuras

    apropiado. El libro se concentr en los fundamentos del diseo de voladuras ms que en

    detalles que se pueden aprender de otros textos o de la propia experiencia en el campo. Nose toma mucho tiempo en discutir las formas bsicas de amarres en los sistemas de iniciacin

    ni en informacin de este tipo, ya que sta est disponible en otras fuentes. Este libro le

    servir tanto al principiante como al profesional, porque clasifica una vasta cantidad de

    informacin disponible y propone un procedimiento de diseo lgico. El libro soporta el diseo

    con algunos de los principios y teoras bsicas que son necesarias para tener un

    entendimiento del por qu los cosas funcionan como lo hacen.

    La industria de las voladuras est cambiando rpidamente con nuevas teoras, productos y

    tcnicas. La meta de los autores es proveer al lector con un mejor entendimiento de la

    tecnologa actual y proponer un mtodo para corregir los problemas ms comunes en las

    voladuras.

    Las tcnicas, frmulas y opiniones expresadas en este libro se basan en la experiencia de los

    autores. Estas deben ayudar al lector a evaluar los diseos de voladuras y determinar si son

    razonables y si estos diseos funcionarn bajo condiciones normales.

    Un rea relacionada con las voladuras que se mantiene cmo un arte es la evaluacin

    adecuada de las condiciones geolgicas con que se trabaja. La evaluacin incorrecta puede

    producir resultados pobres en la voladura. Una geologa compleja y otros factores pueden

    requerir de cambios en el diseo, diferentes a los mencionados en el libro. Sin embargo, los

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    mtodos presentados sern el primer paso para calcular las dimensiones de diseo de la

    voladura las cuales debern ser modificadas para compensar por condiciones geol6gicas

    poco usuales y locales.

    Calvin J. KonyaEnrique Albarrn N.

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    1. INGENIERA DE EXPLOSIVOS

    1.1. INTRODUCCIN

    La mayora de las materias primas que utiliza la sociedad hoy en da, son producidas conel uso de explosivos en las minas alrededor del mundo. La construccin de carreteras,

    canales y edificios, se logra gracias a la ayuda de los explosivos. Inclusive la comida que

    consumimos a diario, no existira sin la ayuda de explosivas para producir fertilizantes y

    metales con los cuales se fabrican tractores y otros equipos agrcolas.

    El uso de explosivos en minera y construccin data de 1627. De 1627 a 1865, el explosivo

    utilizado era la plvora negra; este es un explosivo muy diferente a los que se utilizan hoy en

    da. En 1865 Alfredo Nobel invent, en Suecia, la dinamita sobre la base de la nitroglicerina.

    Ms tarde, en 1866, invent6 las dinamitas gelatinosas. Estos nuevos productos eran ms

    energticos que la plvora negra y se utilizaban de diferente manera, ya que no haba

    necesidad de confinar el explosivo para obtener buenos resultados, cmo en el caso de la

    plvora negra. Desde 1867 hasta la mitad de los aos 1950, la dinamita se convirti en el

    caballo de batalla de la industria de los explosivos.

    A mitad de los aos 50, apareci en el mercado un nuevo producto llamado ANFO(Ammonium Nitrate - Fuel oil), nitrato de amonio y diesel. Este producto es mucho ms

    econmico que la dinamita y hoy en da es la base de la industria de explosivos en Estados

    Unidos, ya que aproximadamente el 80% del explosivo utilizado es ANFO.

    Los nuevos explosivos que aparecieron en escena durante las dcadas de 1960 y 1970,

    llamados suspensiones o hidrogeles han reemplazado a la dinamita en casi todos los campos

    de aplicacin. A finales de los aos 70, se obtuvo una variante de los hidrogeles, llamados

    emulsiones, que salieron al mercado. Estos emulsiones son simples de fabricar y se pueden

    aplicar de igual manera que los hidrogeles. Los explosivos comerciales se dividen en tres

    grandes categoras: dinamitas, agentes explosivos y suspensiones (llamados hidrogeles o

    emulsiones).

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    Los problemas en voladuras generalmente son el resultado de un diseo de voladura

    deficiente, mala ejecucin del barrenado, mal cargado segn el diseo propuesto, o porque la

    masa rocosa fue errneamente evaluada.

    Los parmetros de diseo tales cmo: bordo, taco, sub barrenacin, espaciamiento ytiempo de iniciacin, deben ser calculados cuidadosamente para que una voladura funcione

    de manera eficiente, segura y con niveles de vibracin y golpe de aire razonables.

    En carreteras deben realizarse voladuras controladas para evitar el costo de

    mantenimiento, obteniendo taludes seguros y estables. Los responsables de la ejecucin de

    las voladuras controladas deben estar conscientes de los procedimientos de construccin para

    producir resultados ptimos y deben comprender cmo pueden afectar los factores geolgicos

    el aspecto final de los taludes.

    La resistencia de un manto de roca puede variar en pequea o gran escala, dependiendo

    de su estructura geolgica. Las juntas, estratos, fallas y capas de lodo pueden causar

    problemas. Estas variaciones en la estructura requieren que el responsable en voladuras

    cambie sus diseos y mtodos para obtener resultados razonables. Por lo tanto, se debe

    deducir; sobre la base de indicadores superficiales, cmo ser la roca en planos ms

    profundos. Los barrenos proveen informacin acerca del tipo de estructura rocosa que vanencontrando. Esto permite al responsable de voladuras hacer juicios objetivos, cuando realizar

    ajustes a su diseo de voladura, por los cambios en la estructura del manto roca. Debe tener

    un conocimiento amplio acerca de cmo funciona el explosivo durante la voladura. Sin ese

    conocimiento, las voladuras son slo un proceso aleatorio de prueba y error.

    Este libro ha sido diseado para dar un acercamiento sistemtico al diseo de voladuras.

    La informacin se presenta de manera prctica, y provee al lector con informacin que lo lleva

    a un entendimiento de los fenmenos y a la anticipacin de resultados. Las frmulas pre-

    sentadas son empricas y deben dar valores razonables para condiciones de trabajo

    generales. Sin embargo, condiciones geolgicas poco comunes requerirn de ajustes a estos

    valores calculados.

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    1.1.1 FUENTES DE LA ENERGA DE LOS EXPLSIVOS

    Cuando los explosivos reaccionan qumicamente, se liberan dos tipos principales de

    energa. El primero se llama energa de choque y el segundo energa de gas. Ambos tipos de

    energa se liberan durante el proceso de detonacin.

    El responsable de voladuras puede seleccionar explosivos con diferentes proporciones

    de energa de choque o de gas para adaptarlas a un caso en particular. Si los explosivos se

    usan sin confinar, cmo cuando se cubre con lodo el explosivo para volar piedras grandes

    (comnmente llamado plasteo), o en el corte de elementos estructurales para demolicin, la

    seleccin de un explosivo con gran energa de choque es muy provechosa. Si los explosivos

    se usan de manera confinada dentro de un barreno, la seleccin de un explosivo que aporte

    una gran energa de gas es el indicado.

    Para ayudarnos a imaginar la diferencia entre las dos energas, compararemos la

    reaccin del alto y bajo explosivo. Los bajos explosivos son aquellos que se deflagran o

    queman rpidamente. Estos explosivos pueden tener velocidades de reaccin de 600 a 1500

    metros por segundo y no producen energa de choque. Un ejemplo de estos es la plvora

    negra. Los altos explosivos detonan y producen energa de gas y energa de choque. La figura

    1.1 muestra el diagrama de un cartucho de bajo explosivo reaccionando. Suponiendo que lareaccin se detuviera cuando el cartucho ha sido parcialmente consumido y se obtiene un

    perfil de la presin, se observa una elevacin constante de la presin en el punto de reaccin,

    hasta que alcanza el mximo de presin. Los bajos explosivos slo producen energa de gas

    durante el proceso de combustin. Al detonar un alto explosivo produce un perfil de presin

    totalmente diferente (Figura 1.1).

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    Figura 1.1 Perfiles de presin para Altos y Bajos Explosivos

    Durante una detonacin de alto explosivo, la presin de choque viaja al frente de la

    reaccin, a travs del explosivo antes de que la energa de gas sea liberada. Esta energa de

    choque generalmente tiene una presin mayor a la energa de gas. Una vez que la energa de

    choque pasa, la energa de gas se libera. Proporcionalmente la energa de gas de un

    explosivo detonante (alto explosivo) es mucho mayor que la energa de gas liberada por un

    bajo explosivo. En la grfica de un alto explosivo se observan dos presiones distintas y

    separadas. La presin de choque es una presin transitoria, que viaja a la velocidad de

    detonacin del explosivo. Se estima que esta presin slo representa del 10% al 15 % de toda

    la energa de trabajo disponible en un explosivo. La presin de gas equivale del 85% al 90%

    de la energa til del explosivo que contina y sigue a la energa de choque. Esta presin

    produce una fuerza que se mantiene constante hasta que las paredes del recipiente del

    barreno se fisuran.

    1.1.2 ENERGIA DE CHOOUE

    Resumiendo: en los altos explosivos, el pico de presin viaja a travs del explosivo

    antes que la energa de gas sea liberada. Por lo tanto, hay dos presiones distintas y

    separadas, resultado de la reaccin de un alto explosivo y slo una en el caso de un bajo

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    explosivo. La presin de choque es una presin transitoria que viaja a travs del explosivo a la

    velocidad de reaccin y es seguida de la presin de gas.

    Se cree comnmente que la energa de choque resulta de la presin de detonacin de

    la explosin. La presin de detonacin est en funcin directa de la densidad del explosivo yla velocidad de detonacin. Se calcula multiplicando la densidad del explosivo por la velocidad

    de detonacin al cuadrado y es una forma de energa cintica. El clculo de la presin de

    detonacin es muy complejo. Existen varios modelos de computadora para aproximar el

    resultado de esta presin. Desgraciadamente, los programas de computadora arrojan

    respuestas muy variadas. Hasta hace poco, no exista un mtodo fsico para medir la presin

    de detonacin; hoy en da stas ya existen y proporcionan mediciones exactas en el

    laboratorio; con esto, se podrn corregir paulatinamente los programas de computadora.

    Hasta que esto no suceda, se pueden usar muchas frmulas para obtener un nmero que tal

    vez se aproxime a la presin de detonacin. Podemos poner este ejemplo:

    d

    dVP e

    +

    =

    8.01

    105.4 26

    donde:

    P = Presin de detonacin (KBar)

    d = Densidad del explosivo (g/cm3)

    Ve = Velocidad de detonacin (m/s)

    La presin de detonacin o energa de choque puede ser considerada una forma de

    energa cintica y su valor mximo se da en la direccin de propagacin, esto significa que la

    presin de detonacin ser mxima en el extremo opuesto del cartucho al cual se inici la

    reaccin. Es una creencia general que la presin de detonacin a los lados del cartucho esprcticamente cero, ya que la onda de presin no se extiende a los lados del cartucho. Para

    obtener los efectos mximos de la presin de detonacin de un explosivo, es necesario

    colocar los explosivos sobre el material que se va a volar e iniciar la reaccin del lado opuesto

    al que est en contacto con el material. O colocar el cartucho de lado y disparado de manera

    que la detonacin sea paralela a la superficie del material, reduce los efectos de la presin de

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    detonacin; de esta forma el material est sujeto a la presin causada por la expansin radial

    de los gases, una vez que la onda de detonacin ha pasado. Esta aplicacin se puede

    observar en la voladura de piedras grandes con plasteo o en la colocacin de cargas externas

    en elementos estructurales durante demoliciones (Figura 1.2)

    Figura 1.2 Voladura con Plasteo

    Para usar al mximo la presin de detonacin es deseable tener la mayor rea de

    contacto posible ente el explosivo y el material. El explosivo debe ser iniciado en el extremo

    opuesto al que est en contacto con el material; debe seleccionarse un explosivo que tenga

    una velocidad de detonacin y densidad altas. La combinacin de alta densidad y alta

    velocidad de detonacin resultar en una alta presin de detonacin.

    1.1.3 ENERGA DE GAS

    La energa de gas liberada durante el proceso de detonacin, es la causa de la mayor

    parte de la fragmentacin de la roca durante una voladura con cargas confinadas en los

    barrenos. La presin de gas, frecuentemente llamada presin de la explosin, es la presin

    que los gases en expansin oponen contra las paredes del barreno despus que la reaccin

    qumica ha terminado. La presin de la explosin resulta de la cantidad de gases liberados por

    unidad de peso del explosivo y de la cantidad de calor liberada durante la reaccin. Entre ms

    alta sea la temperatura producida, mayor ser la presin del gas. Si se libera mayor cantidad

    de gas a la misma temperatura, la presin tambin se incrementar. Para obtener un valor

    rpidamente, se supone que la presin de gas es de aproximadamente la mitad de la presinde detonacin (Figura 1.3)

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    Figura 1.3 Grfica de las presiones de Detonacin y Explosin

    Debe sealarse que esto es slo una aproximacin y que pueden existir condiciones

    donde la presin de la explosin sobrepase a la presin de detonacin. Esto explica el xito

    del ANFO, el cul tiene una presin de detonacin relativamente baja y una presin de

    explosin relativamente alta. Las presiones de explosin son calculadas con modelos de

    computadora o bien con pruebas subacuticas. Las presiones de explosin pueden medirse

    tambin directamente en los barrenos, sin embargo, pocos fabricantes de explosivos usan

    esta nueva tcnica para catalogar sus productos. Una revisin de la qumica bsica de los

    explosivos nos ayudar a comprender cmo los metales pulverizados y otras substancias

    afectan a 1a presin de la explosin.

    1.1.4 EXPLOSIVOS QUIMICOS

    Los explosivos qumicos son materiales que causan las reacciones qumicas muy

    rpidas para liberar productos gaseosos y energa. Estos gases bajo altas presiones liberan

    fuerzas sobre las paredes del barreno, lo que provoca que la roca se fracture.

    Los elementos que forman los explosivos, generalmente se consideran ya sea

    elementos combustibles o elementos oxidantes (Tabla 1.1). Los explosivos usan el oxgeno

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    cmo elemento oxidante. El Nitrgeno es un elemento comn en los explosivos y se

    encuentra en forma lquida o slida, pero una vez que reacciona forma Nitrgeno gaseoso.

    Algunas veces podemos encontrar explosivos que contengan otros elementos adems de las

    combustibles y los oxidantes. Los metales en polvo, tales como el Aluminio, se utilizan en

    algunas frmulas. La razn para utilizarlos es que, durante la reaccin, los metales en polvogeneran calor. Este calor eleva la temperatura de los gases, resultado de la reaccin de los

    otros ingredientes, provocando con esto una presin de explosin mayor.

    Tabla 1.1 Ingredientes de los explosivos

    Ingrediente Frmula Qumica Funcin

    Nitroglicerina C3 H509N3 Base Explosiva

    Nitrocelulosa C6H70 11N3 Base Explosiva

    Trinitrolueno (TNT) C 7H50 6N Base Explosiva

    Nitrato de Amonio H40 3N2 Portador de Oxgeno

    Nitrato de Sodio NaNO3 Portador de Oxgeno

    Diesel CH2 Combustible

    Pulpa de Madera C6H1005 Combustible

    Carbn C Combustible

    Polvo de Aluminio Al Sensibilizador, Combustible

    Carbonato de Calcio CaCO3 AnticidoOxide de Zinc ZnO Anticido

    Cloruro de Sodio NaCl Supresor de Flama

    Los explosivos pueden contener otros ingredientes que en realidad no aportan nada a

    la energa de los explosivos en s. Estos ingredientes se les aaden a los explosivos para

    bajar la sensitividad o incrementar el rea de contacto. Ciertos ingredientes tales cmo el

    carbonato de calcio o el oxido de zinc funcionan cmo anticidos para incrementar la vida enalmacn del explosivo. La sal de mesa comn, de hecho, hace que un explosivo sea menos

    eficiente ya que acta cmo un supresor de flama y esto enfra la reaccin. Por otro lado el

    aadir la sal permite usar el explosivo en ambientes saturados de metano, ya que una flama

    menos caliente y de corta duracin, hace menos probable que se provoque una explosin del

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    metano. Esta es la razn por lo que los explosivos permisibles se usan en minas de carbn o

    en tneles en roca sedimentaria donde se puede encontrar metano.

    Los elementos bsicos o ingredientes que producen trabajo directamente en las

    voladuras, son aquellos que generan gases cuando reaccionan, tales cmo: el carbn, elhidrgeno, el oxgeno y el nitrgeno.

    Cuando el carbn reacciona con el oxgeno, puede formar ya sea, monxido o bixido

    de carbono. Para poder obtener la mxima temperatura de una reaccin, deseamos que los

    elementos se oxiden completamente, en otras palabras, que se forme bixido de carbono en

    vez de monxido de carbono. La tabla 1.2 muestra la diferencia en la temperatura generada

    cuando un tomo de carbn forma monxido de carbono, contra el caso donde un tomo de

    carbono forma bixido de carbono. Para poder liberar el mximo de energa de la reaccin

    explosiva, los elementos deben reaccionar y formar los siguientes productos:

    a. E1 carbono reacciona para formar bixido de carbono. (Figura 1.4)

    b. El hidrgeno reacciona para formar agua. (Figura 1.5)

    c. E1 nitrgeno, slido o lquido, reacciona para formar nitrgeno gaseoso. (Figura 1.6)

    Tabla 1.2 Temperaturas de Formacin para diferentes Compuestos QumicosCompuesto Frmula Formula

    Qumica

    Peso

    Molecular

    Qp o Qt

    (Kcal/Mol)

    Corundum Al2O3 102.0 -399.1

    Diesel CH2 14.0 -7.0

    Nitrometano CH 3O2N 61.0 -21.3

    Nitroglicerina C3H509N3 227.1 -82.7

    PETN C5H8012N4 316.1 -123.0

    TNT C7H506N3 227.1 -13.0

    Monxido de Carbono CO 28.0 -26.4

    Bixido de Carbono C02 44.0 -94.1

    Agua H2O 18.0 -57.8

    Nitrato de Amonio N2H403 80.1 -87.3

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    Aluminio Al 27.0 0.0

    Carbn C 12.0 0.0

    Nitrgeno N 14.0 0.0

    Monxido de Nitrgeno NO 30.0 +21.6

    Bixido de Nitrgeno N02 46.0 +8.1

    Figura 1.4 Reaccin Ideal del Carbn Oxgeno

    Figura 1.5 Reaccin Ideal del Hidrgeno - Oxgeno

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    Figura 1.6 Reaccin Ideal del Nitrgeno - Nitrgeno

    Si slo ocurren las reacciones ideales del carbn, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno, no

    queda ningn tomo de oxigeno libre ni tampoco hace falta ninguno. El explosivo tiene

    balance de oxgeno y produce la mxima cantidad de energa.

    Si se mezclan dos ingredientes, tales cmo el nitrato de amonio y el diesel y se agrega

    diesel en exceso a la mezcla, se dice que la reaccin explosiva tiene balance de oxgeno

    negativo. Esto significa que no hay suficiente oxgeno para combinarse totalmente con el

    carbn y el hidrgeno y formar los productos finales deseados. En cambio, lo que ocurre es

    que queda carbn libre, as que se liberar monxido de carbono (Figura 1.7).

    Si se le agrega poco combustible a la mezcla de nitrato de amonio y diesel, entonces

    sta tiene oxgeno en exceso, el cul no puede reaccionar con el carbn y el hidrgeno. A

    esto se le llama reaccin con balance de oxgeno positivo. Lo que ocurre es que el nitrgeno,

    que generalmente es un gas inerte, reaccionar formando xidos de nitrgeno (Figura 1.8). Si

    stos se forman, aparecern gases de color ocre y se reducir la energa de la reaccin.

    La energa se reduce ya que los productos de la reaccin ideal liberan calor al

    formarse; los xidos de nitrgeno, en cambio, absorben calor cuando se forman. Esto se

    puede ver en la Tabla 1.2. El agua y el bixido de carbono tienen un signo negativo que

    significa que aportan calor cuando se forman. Los xidos de nitrgeno en la parte baja de la

    Tabla 1.2 tienen un signo positivo que significa que toman calor cuando se forman.

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    El resultado final es que la reaccin ocurrir a una temperatura ms baja. La presin del

    gas se reduce si la temperatura de la reaccin disminuye. La Figura 1.9 muestra los productos

    que se forman de una reaccin con balance de oxgeno positivo.

    Figura 1.7 Reaccin no Ideal del Carbn Oxgeno

    Figura 1.8 Reaccin no ideal del nitrgeno - oxgeno

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    Figura 1.9 Identificacin de Problemas Debidos a las Mezclas

    1.2 IDENTIFICACION DE PROBLEMAS CON LAS MEZCLAS

    Existen signos visuales de la adecuada o inadecuada liberacin de energa. Los colores de

    los gases son indicadores de la eficiencia dela reaccin que se relacione con la liberacin de

    la energa. Cundo aparece un vapor gris claro el balance de oxgeno es casi ideal y se libera

    el mximo de energa. Cundo los gases son de color ocre o amarillo, son indicacin de una

    reaccin ineficiente que puede deberse a una mezcla con balance de oxgeno positivo. Las

    mezclas con balance de oxgeno negativo producen gases de color gris oscuro y pueden dejar

    carbn en las paredes del barreno (figura 1.9).

    Para demostrar la importancia del balance de oxgeno en la liberacin de energa , uno

    puede recurrir al ejemplo del nitrato de amonio y diesel que es un explosivo muy comn. Ya

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    sea que se le aade poco o mucho diesel al nitrato de amonio, ocurrirn reacciones no desea-

    das que provocarn la prdida de energa.

    La Figura 1.10 muestra la perdida de energa contra el porcentaje de diesel en la mezcla.

    Se puede observar que la cantidad ptima de diesel es de aproximadamente 6%. Cuando seagrega diesel en cantidad insuficiente y demasiado oxgeno queda en la mezcla, se producen

    xidos de nitrgeno y ocurre una gran prdida de energa. Con un 1% de diesel la prdida de

    energa es de 42%, aproximadamente. Si se agrega diesel en demasa, las prdidas de

    energa no son tan severas como en el caso anterior. Cundo el contenido de diesel es mayor

    a 6%, se formar monxido de carbono y carbn puro.

    Figura 1.10 Prdida de Energa en el ANFO

    Estos signos visuales le pueden dar al responsable de las voladuras una indicacin de si

    los explosivos estn funcionando de manera adecuada o no.

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    2 MECANISMOS DE FRAGMENTACION DE LA ROCA

    2.1 LA ENERGA DE CHOQUE EN LA FRAGMENTACION DE ROCA

    Las cargas sin confinar colocadas sobre piedras grandes y que se detonan posteriormente

    producen energa de choque que se transmite a la piedra en el punto de contacto entre lacarga y la piedra. Ya que la mayor parte de la carga no est en contacto con la piedra, la

    mayora de la energa til del explosivo se dispersa al aire y se desperdicia. Este desperdicio

    de energa se manifiesta como un golpe de aire excesivo. La presin de gas no se puede

    formar, ya que la carga est totalmente sin confinar, por lo tanto, la energa de gas hace poco

    (o nada) trabajo. Slo una pequea cantidad de la energa til del explosivo se aprovecha

    cundo las cargas se colocan de esta manera sobre las piedras.

    Si comparamos dos ejemplos, uno donde la carga se coloca dentro de un barreno, en una

    piedra,y el barreno se tap hasta la boca y en el segundo caso la carga se coloca sin confinar

    sobre la piedra, encontraremos que se requiere muchas veces la cantidad de explosivo sobre

    la piedra para obtener la misma fragmentacin que con la carga confinada dentro del barreno.

    Hace muchos aos se descubri que una capa de lodo colocada sobre la piedra y con los

    cartuchos de explosivo contenidos dentro de sta, provoca que la carga de explosivo ejerza

    una fuerza mayor hacia abajo sobre la piedra, lo cul no sucede si no se utiliza la capa de

    lodo. Se podra concluir que el confinamiento de los gases causado por unos cuantos puados

    de lodo ayud en el proceso de fragmentacin. El sentido comn nos indicar que esto no es

    lgico ya que esa cantidad de lodo no puede resistir significativamente presiones que se

    aproximan a los cien mil kilo bares. Lo que puede suceder es que el lodo forme una especie

    de trampa de ondas, donde algo de la energa de choque desperdiciada, que en condiciones

    normales es disipada en el aire, es reflejada hacia la piedra (Figura 2.1).

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    Figura 2.1

    2.2 CARGAS CONFINADAS EN BARRENOS

    Son tres los mecanismos bsicos que contribuyen a la fragmentacin de la roca cundo las

    cargas estn confinadas en barrenos. El primero y menos importante de estos mecanismos de

    fragmentacin es causado por la onda de choque. Cuando mucho, la onda de choque provoca

    micro fracturas en las paredes del barreno e inicia micro fracturas en las discontinuidades del

    bordo. Este pulso de presin transitorio se disipa rpidamente con la distancia desde el

    barreno y ya que la velocidad de propagacin del pulso es de aproximadamente 2,5 a 5 veces

    la velocidad mxima de propagacin de las grietas, el pulso sobrepasa rpidamente la

    propagacin de las grietas.

    Los dos mecanismos originales de fragmentacin de la roca son el resultado de la presin

    de gas sostenida dentro del barreno. El explosivo slido se transforma en gas durante el

    proceso de detonacin, el barreno acta de forma similar a un recipiente cilndrico de presin.

    Las fallas en estos recipientes, tales como tuberas de agua o lneas hidrulicas, ofrecen una

    analoga a este mecanismo de fragmentacin de roca. Cuando el recipiente se somete a unapresin excesiva, la presin ejercida de forma perpendicular a las paredes del recipiente

    provoca que se fracture en el punto ms dbil del recipiente. En el caso de tuberas de agua

    congeladas, una ranura longitudinal aparece paralela al eje de la tubera (Figura 22).

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    El mismo fenmeno ocurre en otro tipo de recipientes de presin debido a la generacin de

    esfuerzos. Si un barreno es considerado como un recipiente de presin, esperaramos que las

    fracturas se orientaran paralelamente al eje del barreno. La mayor diferencia entre presurizar

    un barreno y una lnea de agua es el incremento proporcional de la presin. Un barreno se

    sobre presuriza casi de forma instantnea y por lo tanto no falla en el punto ms dbil de lapared. En lugar de ello, fallar simultneamente en muchos puntos. Cada fractura resultante

    se orientar paralela al eje del barreno. Este fenmeno de falla ha sido identificado por

    muchos aos y comnmente es llamado agrietamiento radial (Figura 2.3).

    Figura 2.2 Fractura en Tuberas de Agua Congelada

    Figura 2.3 Grietas Radiales en Plexigls

    La direccin y extensin del sistema de grietas radiales pueden ser controladas

    seleccionando la distancia adecuada del barreno a la cara (bordo) (Figura 2.4)

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    Figura 2-4 Influencia de la Distancia a la Cara en el Sistema de Grietas Radiales

    El segundo mecanismo principal de fragmentacin ocurre cundo el agrietamiento

    radial ha concluido. Existe un intervalo de tiempo antes de que el segundo mecanismo entre

    en accin. Este segundo mecanismo afecta la fragmentacin perpendicularmente al eje de la

    carga.

    Antes de discutir el segundo mecanismo, formemos una imagen mental de lo que ha

    pasado durante el proceso de agrietamiento radial. La onda de esfuerzo (choque) ha causado

    fracturacin menor o micro fracturas en las paredes del barreno y en las discontinuidades del

    bordo. La presin sostenida del gas, que sigue a la presin de choque, somete a las paredes

    del barreno a una tensin debido a los esfuerzos radiales generados y provoca que las

    microfracturas crezcan. La alta presin de los gases extiende las fracturas por todo el bordo.

    Este bordo en roca slida (masiva) se transforma de una masa slida, en una que est rotapor las grietas radiales en muchas piezas con forma de cua o rebanada de pastel. Estas

    cuas funcionan cmo columnas, soportando el peso del bordo. Las columnas se hacen ms

    dbiles si la proporcin entre la longitud y el dimetro o relacin de esbeltez aumenta. Por lo

    tanto, una vez que un bordo masivo se transforma en piezas tipo cua, con una altura de

    banco fija, se debilita drsticamente debido a que la relacin de esbeltez se ha incrementado.

    El proceso no se ha completado ya que el barreno que se expande contiene an gases a

    muy altas presiones. Estos gases someten a las cuas a fuerzas que actan

    perpendicularmente al eje del barreno. Se puede decir que estas fuerzas empujan hacia el

    punto de alivio o la lnea de menor resistencia. Este concepto de alivio perpendicular al eje del

    barreno se conoce desde hace mas de cien aos. Debe haber alivio disponible perpendicular

    al eje del barreno para que las cargas contenidas en ste funcionen adecuadamente. Si no

    hay alivio, slo se formarn grietas radiales y los barrenos harn crteres o el taco saldr

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    disparado hacia arriba. En cualquier caso, la fragmentacin disminuye y los problemas

    ambientales aumentan.

    2.3 RIGIDEZ DEL BANCO

    En la mayor parte de las operaciones, el primer movimiento visible ocurre cuando la cara

    se arquea hacia afuera cerca del centro. Dicha de otra forma, la porcin central de la cara se

    est moviendo ms rpido que la parte inferior o superior del bordo (Figura 2.5).

    Figura 2.5 Diagrama del Doblamiento Asimtrico

    Este tipo de arqueo o accin de doblaje no siempre ocurre. Se pueden dar casos dondeen lugar de que el centro se arquee hacia fuera, es la parte inferior o superior del bordo la que

    se desplaza hacia afuera en forma de cantilever (Figura 2.6).

    Figura 16 Diagramad de Doblamiento en Cantilever

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    En cualquiera de estos casos, el movimiento diferencial provoca que el bordo se rompa

    en la tercera dimensin. Este mecanismo de fragmentacin se ha llamado ruptura por cortante

    o fallo por cortante. Para discutir apropiadamente la falla por cortante, debemos estar

    conscientes que cada una de estas columnas de roca en forma de cua, causados por el

    agrietamiento radial tambin estar sometidas a una fuerza perpendicular a la longitud de lacolumna. Esto sera similar a las condiciones de carga de una viga, donde el factor de rigidez

    es significativo. El factor de rigidez relaciona el espesor de la viga a su longitud. El efecto de la

    rigidez puede ser explicado usando, como ejemplo, un lpiz. Es relativamente fcil romper el

    lpiz con la fuerza ejercida con los dedos. Sin embargo, si se ejerce la misma fuerza en un

    lpiz de 5 cm. de longitud, resulta ms difcil romperlo. El dimetro del lpiz no ha cambiado,

    lo nico que cambi fue su longitud. Un fenmeno similar de rigidez ocurre en las voladuras.

    La roca del bordo es ms difcil de romper con falla por cortante cuando la altura del banco se

    aproxima a la longitud del bordo. Cuando la altura del banco es muchas veces la longitud del

    bordo, la roca del bordo se rompe con ms facilidad.

    Existen dos modos generales de falla por cortante en el bordo. En el primero, el bordo

    se dobla hacia afuera o se abulta en el centro ms rpido que en la parte superior o inferior.

    En el segundo, cualquiera de los extremos del bordo se mueve a mayor velocidad que el

    centro. Cuando la roca se abulta en el centro, se provocan tensiones en la cara y

    compresiones cerca de la carga. En esta condicin, la roca se fragmentar hacia atrs de lacara hasta el barreno (Figura 2.5). Este modo de falla generalmente conlleva a una

    fragmentacin ms deseable.

    En el segundo modo, la roca se desplaza hacia afuera en cantiliver (Figura 2.6) y la

    cara del banco se somete a compresin y las paredes del barreno a tensin.

    Este segundo caso no es deseable. Este mecanismo ocurre cuando las grietas entre

    barrenos se unen antes de que el bordo se rompa y normalmente es causado por

    espaciamiento insuficiente entre barrenos. Cundo las grietas entre barrenos alcanzan la

    superficie, los gases pueden escaparse prematuramente antes de haber completado todo el

    trabajo potencial. El resultado puede ser golpe de aire y roca en vuelo severos, as como

    problemas en la parte inferior del banco.

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    El mecanismo de doblamiento o falla por cortante se controla seleccionando los

    espaciamientos adecuados y los tiempos de iniciacin entre barrenos contiguos. Cuando el

    tiempo entre barrenas resulta en cargas que estn siendo retardadas una de otra a lo largo de

    la misma hilera de barrenos, el espaciamiento debe ser menor al requerido si todos los

    barrenos de la misma hilera se dispararon simultneamente. La seleccin del espaciamientoapropiado es afectada por el factor de rigidez. A medida que se reducen las alturas del banco

    comparadas con el bordo, se debe reducir tambin el espaciamiento entre barrenos para

    superar los problemas de la rigidez

    2.4 PROCESO DE FRAGMENTACION

    El proceso de fragmentacin de la roca ocurre en cuatro pasos claramente definidos.Cundo detona un explosivo, una onda de esfuerzo se mueve a travs de la roca

    uniformemente en todas direcciones alrededor de la carga. Entonces las grietas radiales se

    propagan predominantemente hacia la cara libre. Despus de que el proceso de las grietas

    radiales ha terminado, gases a altas presiones penetran por las grietas hasta

    aproximadamente 2/3 de la distancia entre el barreno y la cara libre a travs de todo el

    sistema de grietas radiales. Slo despus de que el gas ha tenido tiempo de penetrar en el

    sistema de grietas, los esfuerzos en la cara son de magnitud suficiente para causar que la

    cara se mueva hacia afuera. Antes de que la cara empiece a moverse y doblarse hacia fuera,

    se crean fracturas en la tercera dimensin como resultado de la falla por cortante o

    doblamiento.

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    3 PRODUCTOS EXPLOSIVOS

    3.1 CARACTERISTICAS AMBIENTALES DE LOS EXPLOSIVOS

    La seleccin de un explosivo que se usar para una tarea en particular se basa en doscriterios principales. El explosivo debe ser capaz de funcionar segura y confiablemente bajo

    las condiciones ambientales donde se va a usar y. el explosivo debe ser el que resulte ms

    econmico para producir los resultados finales deseados. Antes de que el responsable de las

    voladuras seleccione el explosivo que usar para un trabajo en particular debe determinar qu

    explosivos son adecuados para las condiciones ambientales y las caractersticas de operacin

    que se adapten a la economa del proyecto. Se considerarn cinco caracterstica en la

    seleccin de un explosivo que tienen que ver con factores ambientales: sensibilidad,

    resistencia al agua, vapores, flamabilidad y resistencia a la temperatura.

    3.1.1 SENSIBILIDAD

    Sensibilidad es la caracterstica que tiene un explosivo para propagar la reaccin a todo

    lo largo de la carga y controla el dimetro mnimo para usos prcticos.

    La sensibilidad se mide al determina el dimetro crtico de un explosivo. El trmino

    dimetro critico se usa frecuentemente en la industria de los explosivos para definir el

    dimetro mnimo en el cul un compuesto explosivo en particular detonar confiablemente.

    Todos los compuestos explosivos tienen un dimetro critico. Para algunos compuestos puede

    ser tan pequeo cmo un milmetro. Por otra parte, otro compuesto puede tener un dimetro

    crtico de 100 milmetros. El dimetro del barreno propuesto para un proyecto especfico

    determinar el dimetro mximo de la carga de columna. Este dimetro de la carga debe ser

    mayor al dimetro critico del explosivo que se usar en ese barreno. Por lo tanto, al

    seleccionar con anticipacin ciertos dimetros de barreno, uno puede eliminar ciertos

    productos explosivos para usarse en ese proyecto en particular (tabla 3.1).

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    La sensibilidad es tambin una medida de la habilidad del explosivo para propagar la

    reaccin de cartucho a cartucho, asumiendo que el dimetro es superior al crtico. Se puede

    expresar cmo la distancia mxima de separacin (en centmetros) entre un cartucho cebado

    (donador) y uno sin cebar (receptor), donde la transferencia de la detonacin ocurrir.

    Tabla 3.1 Sensibilidad (dimetro crtico)

    Tipo Dimetro Crtico

    50mm

    Dinamita Granulada X

    Dinamita Gelatina X X X

    Emulsin Encartuchada X X

    Emulsin a Granel

    ANFO colocado neumticamente X

    ANFO Vaciado X

    ANFO Encartuchado X X

    ANFO Pesado X

    3.1.2 RESISTENCIA AL AGUA

    La resistencia al agua es la habilidad de un explosivo de soportar el contacto con el

    agua sin sufrir deterioro en su desempeo. Los productos explosivos tienen dos tipos de

    resistencia al agua: interna y externa. La resistencia al agua interna se define como la

    resistencia al agua que provee la composicin misma del explosivo. Por ejemplo, algunas

    emulsiones e higrogeles pueden ser bombeados directamente al barreno lleno de agua. Estos

    explosivos desplazan el agua hacia arriba pero no se mezclan con ello y no muestran

    deterioro si se disparan dentro de un tiempo razonable. La resistencia al agua externa seprovee no por los materiales propios del explosivo, sino por el empaque o cartucho dentro del

    que se coloca el material. Por ejemplo, el ANFO no tiene resistencia al agua interna, sin

    embargo, si se coloca dentro de una manga de plstico o un cartucho en el barreno, puede

    mantenerse seco y se desempear satisfactoriamente. La manga o el cartucha proveen la

    resistencia al agua externa para este producto en particular.

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    El efecto que tiene el agua en los explosivos, es que puede disolver algunos de los

    ingredientes o enfriar a tal grado la reaccin que los productos ideales de la detonacin no se

    formarn an cuando el explosivo est balanceado de oxgeno. La emisin de vapores caf

    rojizos o amarillos en una voladura, muchas veces es indicacin de una detonacin pocoeficiente causada, frecuentemente, por el deterioro del explosivo debido al agua. Esta

    situacin se puede remediar si se utiliza un explosivo con mayor resistencia al agua o si se

    usa un empaque externo mejor.

    Los fabricantes de explosivos pueden describir la resistencia al agua de dos formas.

    Una forma es usar trminos tales cmo excelente, bueno, regular o malo (Tabla 3.2). Cundo

    se encuentra agua en las operaciones de voladuras, un explosivo catalogado por lo menos

    cmo regular debe seleccionarse y debe dispararse lo ms pronto posible despus de

    cargado. Si el explosivo va a estar en contacto con el agua por un perodo considerable de

    tiempo, es aconsejable seleccionar un explosivo catalogado por lo menos cmo bueno. Si las

    condiciones de agua son severas y el tiempo de exposicin es significativo, un responsable de

    voladuras prudente debe seleccionar un explosivo con uno excelente resistencia al agua. Los

    explosivos con resistencia al agua mala no deben usarse en barrenos hmedos.

    Tabla 3.2 Resistencia al AguaTipo Resistencia

    Dinamita Granulada Mala a Buena

    Dinamita Gelatina Buena o Excelente

    Emulsin Encartuchada Muy Buena

    Emulsin a Granel Muy Buena

    ANFO Colocado Neumticamente Mala

    ANFO Vaciado Mala

    ANFO Encartuchado Muy Bueno*

    ANFO Pesado Mala o Muy Bueno

    *Se vuelve mala si el empaque se rompe

    La segunda forma de catalogar la resistencia al agua de los explosivos es por nmeros.

    Por ejemplo: la resistencia al agua Clase 1 indica una tolerancia al contacto con el agua por

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    72 horas sin deterioro; la Clase 2 - 48 horas, Clase 3- 24 horas y Clase 4 - 12 horas. El

    mtodo descriptivo de catalogar la resistencia al agua es el ms comnmente usado en las

    hojas tcnicas de los productos explosivos. En general, el precio de un producto est

    relacionado con la resistencia al agua. Entre ms resistencia al agua tenga el explosivo,

    mayor ser el precio.

    La habilidad para permanecer sin cambios ante presiones estticas altas se conoce

    cmo: tolerancia a la presin del agua. Algunos compuestos explosivos se densifican y

    desensibilizan debido a las presiones hidrostticas que se dan en barrenos muy profundos.

    Una combinacin de otros factores como clima fro y cebos pequeos contribuirn al fracaso.

    3.1.3 VAPORES

    La clase de vapores de un explosivo se mide de acuerdo a la cantidad de gases txicos

    producidos en el proceso de detonacin. El monxido de carbono y los xidos de nitrgeno

    son los gases principales que se consideran en la catalogacin de vapores. Aunque la

    mayora de los agentes explosivos comerciales estn cercanos al balance de oxigeno para

    reducir al mnimo los vapores y optimizar la liberacin de energa, estos vapores se generarn

    y el responsable de las voladuras tiene que estar conciente de esto. En la minera subterrnea

    y en la construccin, los problemas que pueden resultar de la produccin de estos vapores sin

    la ventilacin adecuada son obvios. Cabe sealarse que en las operaciones de superficie,

    especialmente en cortes muy profundos o zanjas, la produccin de vapores y su retencin

    pueden ser peligrosas para el personal asignado a ese trabajo. Algunas condiciones de

    voladura pueden producir vapores txicos an cundo el explosivo est balanceado de

    oxgeno. Algunas de estas condiciones son: dimetro de la carga insuficiente, resistencia al

    agua inadecuada, cebado deficiente y prdida prematura del confinamiento.

    El Instituto de Fabricantes de Explosivos de los Estados Unidos (IME) ha adoptado un

    mtodo de catalogar vapores. La prueba se llev a cabo por el mtodo de Bichel Gauge. Se

    mide el volumen de gases venenosos liberados por cada 200 gramos de explosivo, si se

    producen menos de 4530 cm3 de vapores txicos entonces el explosivo se cataloga como

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    clase 1. Si se producen entre 4530 cm3 y 9344 cm8 entonces se cataloga clase 2 y entre 9344

    cm3 y 18972 cm3 clase 3. Los productos ms comunes se catalogan de forma cualitativa en la

    tabla 3.3

    Tabla 3.3 Calidad de Vapores

    Tipo CALIDAD

    Dinamita Granulada Mala a Buena

    Dinamita Gelatina Regular o Muy buena

    Emulsin Encartuchada Buena a Muy buena

    ANFO Colocado neumticamente Buena*

    ANFO Vaciado Buena*

    ANFO Encartuchado Buena a Muy buena

    ANFO Pesado Buena *

    *Puede ser Mala bajo condiciones adversas.

    Hablando estrictamente, el bixido de carbono no es, en s, un gas txico. Sin embargo,

    muchas muertes han ocurrido a lo largo de los aos debido a la generacin de grandes

    cantidades de bixido de carbono durante las voladuras en reas confinadas. Aunque el

    bixido de carbono no es venenoso, se produce en grandes cantidades en la mayora de las

    voladuras y provoca que los msculos con movimiento involuntario del cuerpo dejen defuncionar. En otras palabras, el corazn y los pulmones dejan de trabaja si se encuentran con

    concentraciones altas de bixido de carbono. Concentraciones del 18% o ms en volumen,

    pueden provocar la muerte por asfixia. Otro problema que presenta el bixido de carbono es

    que tiene una densidad de 1.53 si se compara con el aire, y tiende a estancarse en los sitios

    ms bajos de la excavacin o donde hay poco movimiento. Una solucin prctica al problema

    es usar aire comprimido para diluir cualquier alta concentracin posible en las depresiones de

    las zanjas.

    3.1.4 FLAMABILIDAD

    Lo flamabilidad es la caracterstica que tiene un explosivo para iniciar la reaccin con

    facilidad a partir de una chispa, flama o fuego. Algunos explosivos explotan debido a una

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    chispa mientras que otros pueden ser quemados y no detonan. La flamabilidad es importante

    desde el punto de vista del almacenamiento, transportacin y uso. Algunos explosivos,

    aunque son muy econmicas, han perdido mercado debido a la flamabilidad. Un buen ejemplo

    es el LOX (Liquid Oxigen and Carbon), oxigeno lquido y carbn, que fue utilizado en la

    dcada de los 50's como agente explosivo. Su alta flamabilidad y los problemas relacionadoscon la seguridad provocaron su retiro del mercado. La mayora de los compuestos explosivos

    que se utilizan hoy en da no tienen una flamabilidad cercana a la del LOX, sin embargo,

    todava ocurren accidentes debido a la flamabilidad.

    Durante las ltimas dos dcadas, los productos explosivos, en general, se han vuelto

    menos flamables. Algunos fabricantes indican que ciertos productos explosivos pueden ser

    incinerados sin que detonen en cantidades de hasta 20.000 kilogramos. El problema resulta

    debido a que se da a los responsables de las voladuras una sensacin falsa de seguridad.

    Algunos creen que todos los explosivos hoy en da son relativamente inflamables. Este

    sentido falso de seguridad ha provocado la muerte a personas que han sido descuidadas al

    manejar explosivos y han asumido que la flamabilidad no es problema. Todos los compuestos

    explosivos deben ser tratados cmo altamente flamables. Debe prohibirse el fumar durante el

    cargado de los barrenos y. Si los explosivos van a ser destruidos incinerndolos, deben

    seguirse los procedimientos indicados por el IME (Instituto de Fabricantes de Explosivos), sin

    importar el tipo de explosivo de que se trate.

    3.1.5 RESISTENCIA A LA TEMPERATURA

    Los productos explosivos pueden verse afectados en su desempeo si se almacenan

    bajo temperaturas extremos (Tabla 3.4). Bajo temperaturas de almacenamiento altas, arriba

    de 322 grados Celsius, muchos compuestos se descomponen lentamente o cambian sus

    propiedades y la vida de anaquel disminuye. El almacenamiento de agentes explosivos denitrato de amonio por arriba de los 322 grados Celsius puede provocar el ciclado (cambio de

    cristalizacin), lo que afectar el desempeo y la seguridad del producto.

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    Tabla 3-4 Resistencia a la TemperaturaTipo Entre 18 C y 38 C

    Dinamita Granulada Buena

    Dinamito Gelatina Bueno

    Emulsin Encartuchada Mala abajo de 4.5C

    Emulsin a Granel Mala abajo de 4.5C

    AMFO Cargada neumticamente Mala arriba de 32.2C

    ANFO Vaciado Mala arriba de 32.2C

    ANFO Ensacado Mala arriba de 32.2C

    ANFO Pesado Mala abajo de 4.5C.

    3.1.6 EL CICLADO DEL NITRATO DE AMONIO

    La frmula qumica del nitrato de amonio es NH4NO3 o escrito de forma ms simple

    N2H403. Con relacin a su peso,aporta ms volumen de gas en la detonacin que cualquier

    otro explosivo. En estado puro, el nitrato de amonio (AN) es casi inerte y su composicin por

    peso es de 60% Oxgeno, 33% Nitrgeno y 7% Hidrgeno. Al agregar el diesel, la reaccin

    con balance de oxgeno ideal para NH4NO3 es:

    3N2H403 + CH2 3N2 + 7H20 + C02

    Dos caractersticas hacen a este compuesto impredecible y peligroso. El nitrato de

    amonio es soluble en agua y si no tiene un recubrimiento repelente al agua, puede absorber

    sta de la humedad ambiente y disolverse lentamente, Por esta razn, las pequeas esferas o

    perlas, tienen un recubrimiento protector de arena slice pulverizada (Si02), que ofrece alguna

    proteccin contra el agua. La segunda y ms importante caracterstica es un fenmeno

    llamado ciclado. El ciclado es la habilidad de un material para cambiar la forma de suscristales con los cambios de temperatura. El nitrato de amonio tendr uno de las siguientes

    cinco formas de cristales dependiendo de la temperatura:

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    a. Arriba de 125 C existen cristales isomtricos.

    b. Entre 84.4 C y 125 C existen cristales tetragonales.

    c. Entre 32.2 C y 84.4 C existen cristales orto rmbicos.

    d. Entre -1 80C y 32.2 C existen cristales seudo tetragonales.

    e. Abajo de 18 C existen cristales tetragonales.

    El fenmeno del ciclado puede afectar seriamente tanto el almacenamiento como el

    desempeo del cualquier explosivo que contenga nitrato de amonio. La mayora de las

    dinamitas, tanto las de base nitroglicerina cmo las permisibles, contienen algn porcentaje de

    nitrato de amonio mientras que los agentes explosivos se componen casi en su totalidad de

    este compuesto. Las temperaturas bajo las cuales ocurre el ciclado en condiciones normales

    son 18 C y 32.20C. Esto significa que los productos que se almacenan durante el invierno y

    por periodos largos durante el verano, sobre todo en reas de clima extremoso, sufrirn

    diferentes grados de ciclado. Durante el verano en un polvorn con poca ventilacin o en un

    silo de almacenamiento con exposicin directa al sol la temperatura de ciclado puede

    alcanzarse diariamente. El efecto del ciclado en el nitrato de amonio cuando se encuentra

    aislado de la humedad ambiente, es que las perlas se rompen en partculas cada vez ms

    finas.

    Las perlas estn formadas de cristales seudo tetragonales. Cundo la temperaturarebasa los 32.2 C cada cristal se rompe en cristales ortorrmbicos ms pequeos. Cundo la

    temperatura baja de nuevo, estos pequeos cristales se rompen en cristales ms finos an,

    los cuales tienen una forma seudo tetragonal. Este proceso puede continuar hasta que la

    densidad ya no es de 0,8 gr/cc, sino que puede alcanzar una densidad cercana a 1,2 gr/cc.

    Este incremento en la densidad puede hacer que el producto sea ms sensitivo y que

    contenga ms energa por unidad de volumen.

    Para complicar an ms la situacin, algunos agentes explosivos encartuchados o

    aquellos que se almacenan en silos, pueden no repeler la humedad eficientemente. Despus

    que el nitrato de amonio ha sufrido el ciclado, el recubrimiento repelente se rompe y el vapor

    de agua del aire se condensa en las partculas. A medida que el ciclado contina, el agua se

    acumula en las partculas y la masa comienzo a disolverse (Figura 3.1). La recristalizacin en

    cristales de gran tamao puede ocurrir con una reduccin de la temperatura.

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    Por lo tanto, es evidente que un volumen determinado de nitrato de amonio, despus

    del ciclado, puede tener reas muy densas y reas de cristales grandes. El desempeo de

    este producto puede variar de un explosivo muy potente a uno que se deflagra (se quema) o

    uno que no detonar por ninguna causa.

    Figura 3-1 Perlas Cicladas

    3.1.6.1 RESISTENCIA AL FRIO

    Condiciones de fro extremo tambin pueden afectar el desempeo de los productos

    explosivos. La mayora de las dinamitas y los agentes explosivos no se congelarn ante la

    exposicin normal a las temperaturas ms bajas que se encuentran en el pas. Esto debido a

    que los fabricantes aaden a estos productos ciertos ingredientes que les permiten

    desempearse de manera adecuada, sin importar el clima fro. Algunos productos pueden

    endurecerse despus de exposiciones prolongadas a las bajas temperaturas y pueden

    volverse difciles de manejar en el campo.

    Los hidrogeles y las emulsiones pueden tener problemas de detonacin muy serios si

    se almacenan bajo temperaturas muy fras y no se les permite calentarse antes de detonados.

    Los hidrogeles y las emulsiones son productos muy diferentes a los mencionados anterior-

    mente. El problema surge debido a que se ha acostumbrado al poblador a usar agentes

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    explosivos de cualquier fabricante sin tener problemas por el fro extremo. El poblador se ha

    acostumbrado tambin a usar dinamitas de diferentes fabricantes con buenos resultados. Hoy

    en da no todos los hidrogeles y emulsiones se desempean de forma idntica. Algunos

    pueden ser usados inmediatamente despus de almacenados a temperaturas de 18 C,

    mientras que otros no detonarn si se almacenan a temperaturas inferiores a los 4.5

    0

    C. Lasensibilidad del producto puede verse afectada. El procedimiento de cebado, que fue

    empleado cuando el producto se almacen a 2 C, puede no iniciar la detonacin si el

    producto fue almacenado a 6 C. Es una buena idea el consultar la hoja tcnica del fabricante

    siempre que se utilice un producto nuevo, pero es esencial consultar esa hoja tcnica si

    explosivos del tipo de los hidrogeles y las emulsiones se estn usando por primera vez, ya

    que sus propiedades y desempeo puede variar radicalmente con la temperatura (Figura 3.2).

    Figura 3-2 Tabla de Calentamiento de Hidrogeles y Emulsiones

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    3.2 CARACTERSTICAS DE DESEMPEO DE LOS EXPLOSIVOS

    En el proceso de seleccin de un explosivo, las condiciones ambientales pueden eliminar el

    uso de ciertos tipos de explosivos en un proyecto en particular. Despus de considerar las

    condiciones ambientales, se deben considerar las caractersticas de desempeo de los ex-

    plosivos. Las principales de estas caractersticas son: sensitividad, velocidad de detonacin,

    densidad,potencia y cohesividad.

    3.2.1 SENSITIVIDAD

    La sensitividad de un explosivo est definida par la cantidad de energa que un explosivo

    requiere para detonar confiablemente. Esto es conocido en ocasiones como los

    requerimientos mnimos de cebado. Algunos explosivos requieren de muy poca energa para

    detonar confiablemente. El fulminante estndar nmero 8 har detonar la dinamita y algunos

    de los hidrogeles y emulsiones sensibles al fulminante. Por otro lado, un fulminante solo no

    iniciar la reaccin del ANFO o hidrogeles a granel. Para obtener una detonacin confiable,

    uno debe usar un cebo o reforzador en combinacin con el fulminante.

    Muchos factores pueden influenciar la sensitividad de un producto. Por ejemplo: la sensitividad

    puede reducirse debido o la presencia de agua en el barreno, dimetro inadecuado de lacarga o por temperaturas extremas. La sensitividad de un producto define los requerimientos

    de cebado, esto es, el tamao y la potencia del cebo. Si la detonacin confiable de la carga

    principal no se da, los vapores pueden aumentar, los niveles de vibracin del suelo se pueden

    incrementar, los barrenos se pueden escopetear y se pueden provocar cantidades

    considerables de roca en vuelo. La sensitividad de riesgo define la respuesta de un explosivo

    a la adicin accidental de energa, por ejemplo: el impacto de una bala (Tabla 3.5).

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    Tabla 3-5 Sensitividad

    Tipo Sensitividad de

    riesgo

    Sensitividad de

    desempeo

    Dinamita Granulada Moderada a Alta Excelente

    Dinamita Gelatina Moderada Excelente

    Emulsin Encartuchada Baja Bueno o Muy Bueno

    Emulsin a Granel Baja Buena a Muy Buena

    ANPO Cargado Neumticamente Baja Mala a Buena*

    ANFO Vaciado Baja Malo a Bueno*

    ANFO Encartuchado Baja Buena a Muy Buena

    ANFO Pesado Baja Mala a Buena

    * Altamente dependiente de las condiciones de campo.

    3.2.2 VELOCIDAD DE DETONACION

    La velocidad de detonacin es la velocidad a la cual la reaccin se mueve a lo largo de

    la columna de explosivo. Tiene un rango que va de 1.524 a 7.620 m/s en los productos

    explosivos comerciales. La velocidad de detonacin es una consideracin importante para

    aplicaciones fuera del barreno, tales como el plasteo o la demolicin de elementos

    estructurales. La velocidad de detonacin tiene una importancia menos significativa si el

    explosivo se usa dentro de un barreno.

    La velocidad de detonacin puede usarse como una herramienta para determinar la

    eficiencia de una reaccin explosiva en el uso prctico. Si surge una duda en cuanto al

    desempeo de un compuesto explosivo durante su aplicacin, se pueden insertar sondas de

    velocidad en el producto; cuando el producto detona, el rango de reaccin puede ser medido y

    as juzgar el desempeo por la velocidad registrada. Si el producto est detonando a unavelocidad significativamente menor a la especificada, es una indicacin que el desempeo del

    explosivo no cumple con las normas especificadas en la hoja tcnica. Las velocidades de

    detonacin tpicas de los explosivos se dan en la Tabla 3.6.

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    Tabla 3-6 Velocidad de Detonacin (m/s)

    Tipo Dimetro

    Dinamita Granulada 32 mm 76mm 229 mm

    Dinamita Gelatina 2100 - 5800

    Emulsin Encartuchada 3600-7600

    Emulsin a Granel 4000-4600 4300-4900 3700-5800

    ANFO Cargado Neumticamente 2100-3000 3700-4300 4300-4600

    ANFO Vaciado 1800-2100 3000-3400 4300-4600

    ANFO Encartuchado 3000-3700 4300-4600

    ANFO Pesado 3400-5800

    3.2.3 PRESION DE DETONACION

    La presin de detonacin es la que se obtiene de manera casi instantnea como

    resultado del movimiento de la onda de choque a travs del explosivo (Tabla 3.7). Cuando se

    inicia un explosivo con otro, la presin de choque del explosivo primario se usa para causar la

    iniciacin del explosivo secundario. La presin de detonacin puede ser relacionada con la