Tecnologia+de+Explosivos

TECNOLOGIA DE EXPLOSIVOS

ING ALFREDO CAMAC TORRES ‘ 2004

EXPLOSIVOS DEFINICION: DEFINICION “SUSTANCIA LIQUIDA O SOLIDA O LA MEZCLA DE AMBOS, QUE CON LA APLICACION DE UN ESTIMULO ADECUADO A UNA PORCION PEQUEÑA DE LA MASA EXPLOSIVA, ES CONVERTIDA EN UN INTERVALO DE TIEMPO MUY CORTO EN OTRAS SUSTANCIAS MAS ESTABLES , CASI TOTALMENTE GASEOSAS, CON DESARROLLO DE CALOR, ALTA PRESION Y TEMPERATURA”

CRONOLOGIA DEL DESARROLLO DE LOS EXPLOSIVOS Pólvora negra 1242 - 1900 Nitrocelulosa 1832 Nitroglicerina 1846 Dinamita normal 1866 Dinamita gelatinosa y amoniacal 1850 - 1950 Nitramon 1930 ANFO/Slurries (empacados) 1940 - 1950 ALANFO/SANFO/Slurries (granel) 1960 Slurries (diám. pequeños) 1970 EMULSIONES 1970 EMULSIONES (diám. pequeños) 1980 HEAVY ANFO (Anfo pesado) 1980

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

MECANICOS

ALTOS EXPLOSIVOS

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

QUIMICOS

NUCLEARES

BAJOS EXPLOSIVOS

PERMISIBLES

NO PERMISIBLES

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS MECANICOS: Minas de carbón

Oxígeno líquido Airdox: Aire comprimido, 600 -700 psi Hydrox: Libera calor, nitrato de amonio y sodio Cardox: CO2 líquido, aluminio en polvo, c. vegetal y clorato de potasio

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS QUIMICOS 1.- ALTOS EXPLOSIVOS: Veloc. de reacción muy altas, 1 - 10 Km/seg 1.1. Expl. Primario: Detonados por una chispa, llama, fricción, o impacto RDX, TNT, NG, Fulminato de Hg, Azida de plomo, PENT.

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS QUIMICOS 1.2. Expl. Secundario: Requiere de una onda detonante para su iniciación. Dinamitas, gelatinas, agentes de voladura secos y acuosos.

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS QUIMICOS 2.- BAJOS EXPLOSIVOS: Veloc. de reacción bajas , de cm o m/seg 1.1. Expl. Permisibles: Diseñados para minas de carbón, 1600 - 6000 m/seg. E.P.Tipo granular E.P. Tipo gelatinoso E.P. Tipo watergel

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS QUIMICOS 1.2. Expl. No Permisibles: Trabajos artificiales en pierotécnia. Pólvora negra (Black powder)

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS

EXPLOSIVOS NUCLEARES AEC(Atomic Energy Commission), fragmentar grandes volúmenes de mineral, luego lixiviar in-situ TIPOS: Fusión y Fisión Remosión de material: 1. Explosión contenida: Fractura,no lanza 2. Explosión formando cráteres: Fractura y lanza RAINER: 1957, 1.7 Kilotones, 106 °K, 7x 106 atm Nevada Test Site

PROCESO DE LA DETONACION CARACTERISTICAS BASICAS DE UN EXPLOSIVO Iniciación por impacto, fricción, golpe, calor o combinación Descomposición rápida, detonación Liberación de gases, caalor, t°, presión

EFECTOS BASICOS DE UN EXPLOSIVO Fragmentación de la roca Desplazamiento de la roca Vibración del terreno Impacto en el aire

PRINCIPALES PROPIEDADES

POTENCIA DENSIDAD VoD PoD SENSIBILIDAD SENSITIVIDAD SIMPATIA BRISANCE

RESISTENCIA AL AGUA CATEGORIA DE HUMOS IMPEDANCIA HIGROSCOPIA ESTABILIDAD FISICO-QUIMICA

QUIMICA DE LOS EXPLOSIVOS TIPOS DE INGREDIENTES COMBUSTIBLE + OXIDANTE + SENSIBILIZADORES YOTROS

TIPOS DE INGREDIENTES COMBUSTIBLES:

OXIDANTES:

Petróleo Carbón Aluminio Azufre Pulpa de madera Negro de humo MeAN - MmAN Parafina

Nitrato de amonio Nitrato de sodio Nitrato de potasio Oxígeno líquido Ingredientes complejos TNT-NG-RDX-PETN

TIPOS DE INGREDIENTES SENSIBILIZADORES: Nitroglicerina Nitrostarch Aluminio Microballons Escamas de vidrio

OTROS INGRED.: Agua Gomas Espesadores Agentes espumantes Absorbentes Retardadores de llama Antiáccidos

CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS EXPLOSIVOS COMERCIALES

=Granular =Gelatina =Slurry-Hidrogel =Emulsión

CARACT. FISICO-QUIMICAS DE EXPLOSIVOS COMERCIALES

=PLASTICIDAD =VISCOSIDAD =FLUIDEZ =FLUIBILIDAD

=HOMOGENEIDAD =FRIABILIDAD =COMPACTACION =DEGRADACION O

ENVEJECIMIENTO

REACCIONES QUIMICAS Nitroglicerina: 4.4C3 H5 (NO3 )3 ==> 11CO2 + 13.2H2 O + 5.5N 2 + 2.2NO2 +Q3

Nitrato de amonio + Petróleo: 3NH4 NO3 + CH2 ==> 7H2 O + CO2 + 3N2 + Q3

BALANCE EN OXÏGENO Elementos: H - C - N - O H : Vapor de agua H2O C : Dióxido de carbono CO2 N : Nitrógeno molecular N2 C + O2 ==> CO 2 H + O2 ==> H2 O C + O ==> CO N + O ==> NO N + O2 ==> NO2

+ 94.05 Kcal/mol + 57.8 Kcal/mol + 26.4 Kcal/mol - 21.6 Kcal/mol - 8.1 Kcal/mol

BO = O; Gases ideales BO = + ; Exceso de oxidante BO =

: NO, NO2

- ; Exceso de combustible:

CO

ACCESORIOS DE VOLADURA DEFINICION:Dispositivos explosivos, destinados a iniciar, retardar o ayudar la acción de las cargas explosivas. TIPOS: Deflagrantes y Detonates Eléctricos y No eléctricos

ACCESORIOS DE VOLADURA DEFLAGRANTES = Pólvora negra = Mecha de seguridad = Igniter cord = Conector

DETONANTES > Fulminantes: común, eléctricos, electrónicos, Fanel. > Cordón detonante > Retardo de cordón detonante > Booster > Fame master

ACCESORIOS DE VOLADURA NO ELECTRICOS • • • • • • • • •

Fulminante común # 6 y 8 Fanel Mechas de seguridad Mecha rápida o igniter cord Conectores de mecha rápida Cordón detonante Retardos de c.d. Booster Fame master o deck master

ELECTRICOS > Fulminantes eléctricos > Fuminantes electrónicos > Fulm. Sismográficos

DISPOSITIVOS > > > >

Engargoladora o fijadora Galvanómetro Ohmnimetro Explosor

POLVORA NEGRA COMPOSICION GENERAL: NaNO3 KNO3 ==> 64% Alma C ==> 18% Cuerpo S ==> 18% Vida USOS: • Pirotécnia • Mecha de seguridad

MECHA DE SEGURIDAD COMPONENTES: ¾ Pólvora, ¾ Papel impemeabilizante, ¾ Algodón, ¾ Brea, ¾ Material plástico.

MECHA DE SEGURIDAD USOS: = Iniciar fulminantes = Chispeo convencional

NÚCLEO PÓLVORA NEGRA

FULMINANTE COMUN COMPONENTES: (CNO)2Hg Fulm.de mercurio 2PbN3 Azida de plomo C6 H(NO2)32Pb TNR de Pb PETN RDX Casquillo de aluminio TIPOS: #6y8

FULMINANTE COMUN

Fijación del fulminante con la mecha de seguridad

USO DE LA MECHA DE SEGURIDAD Y FULMINANTE COMUN

IGNITER CORD

COMPONENTES: Alambre de cobre Alambre de fierro Masa pirotécnica Cobertura de plástico

IGNITER CORD

USO: Iniciación de cualquier número de fulminantes mediante el conector y mecha de seguridad

CONECTORES COMPONENTES: Casquillo de aluminio Masa pirotécnica USO:Iniciación de cualquier número de fulminantes mediante el igniter cord y mecha de seguridad

CONEXIÓN USANDO IGNITER CORD, CONECTOR Y MECHA DE SEGURIDAD

FIJADORA

DISPOSOTIVO PARA FIJAR EL FULMINANTE CON LA MECHA DE SEGUDIDAD Y EL CONECTOR

MAQUINA FIJADORA DE MECHAS DE SEGURIDAD, FULMINANTES Y CONECTORES

FULMINANTE ELECTRICO INSTANTANEO COMPONENTES: • Cable de cobre estañado • Casquillo de aluminio • Azida de plomo • Gota eléctrica • Explosivo brisante TIPOS: - Amperaje normal (A.N.) - Amperaje semi alto insensible (A.S.A.) - Amperaje alto de alta insensibilidad (A.A.A.)

FULMINANTE ELECTRICO INSTANTANEO

FULMINANTE ELECTRICO COMPONENTES: Cable de cobre estañado Casquillo de aluminio Azida de plomo Gota eléctrica Explosivo brisante Elemento de retardo TIPOS: MS,período corto Serie:1-20; MS:10-1000 MS, periodo normal Serie: 1-10; MS:50-500 MS, periodo largo Serie: 1-12; MS:400-4800

FULMINANTE ELECTRICO

FULMINANTE ELECTRICO

OHMETRO POR RAZONES DE SEGURIDAD Y ECONOMICAS, ES NECESARIO COMPROBAR EL CIRCUITO ELECTRICO MEDIANTE UN OHMETRO

FULMINANTE ANTIESTATICO NO ELECTRICO FANEL COMPONENTES: Fuminante de retardo-SP,LP Manguera FANEL Etiqueta Unidades de conexión

FULMINANTE ANTIESTATICO NO ELECTRICO FANEL

FULMINANTE ANTIESTATICO NO ELECTRICO FANEL

FULMINANTE ANTIESTATICO NO ELECTRICO FANEL

CORDON DETONANTE

CORDON DETONANTE

CORDON DETONANTE

RETARDO DE CORD. DETONANTE

RETARDO DE CORD. DETONANTE

BOOSTER COMPONENTES: • PETN-RDX • TNT CARACTERISTICAS: Debe ser alto explosivo Debe poseer un mecanismo de explosión Debe produccir una alta energía de detonación Resistente al agua y condiciones adversas VoD mínima de 22,000 pies/s Debe ser sensible al fulminante #6 y c. Detonante Debe tener una PoD no menor de 80 Kbar

BOOSTER

BOOSTER

FAME MASTER

• • • •

COMPONENTES: Inserto master Booster Cordón detonante

FAME MASTER

EXPLOSIVOS CONICOS

PRIMAGEL Densidad : 1.17 g/cc VoD :5500 m/s Diam : 3” Long :7” Peso : 1Kg PoD : 100Kbar Sensibilidad: Fulm.N°6

CRITERIOS DE SELECCION DE EXPLOSIVOS • Diámetro de carga • Características de la roca • Volumen de roca a volar • Presencia de agua • Problemas de siministro • Precio del explosivo

• Condiciones atmosféricas • Producción de gases • Condiciones de seguridad • Problemas de entorno • Atmósferas explosivas

VOLADURA DE ROCAS