Manipulación de explosivos I: propiedades fundamentales para minería

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE

INSTITUTO PROFESIONAL

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA

MANIPULACIÓN DE EXPLOSIVOS I

MANIPULACIÓN DE EXPLOSIVOS I, ES UNA ASIGNATURA PRÁCTICA, DICTADA EN MODALIDAD PRESENCIAL, PERTENECIENTE AL ÁREA FORMATIVA DE LA ESPECIALIDAD DE MINERÍA. AL FINALIZAR, EL ESTUDIANTE SERÁ CAPAZ DE REALIZAR Y PREPARAR TRONADURAS SECUNDARIAS Y DE DESARROLLO, DE ACUERDO A LOS TIPOS DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS, CONSIDERANDO LA NORMATIVA VIGENTE.

Unidades de aprendizaje

1. Explosivos y accesorios en minería.
2. Tronadura secundaria y desarrollo en minería bajo procedimientos y normativa vigente

Evaluaciones del curso

Evidencia y Criterios de Evaluación

UA Evidencia Criterios de Evaluación Situación de Evaluación. Instrumento de Evaluación Observaciones Parcial 0℃ Total

1 Prueba escrita sobre las características de los explosivos y sus accesorios.

1.1.1 Identifica los tipos y propiedades básicas de los Los estudiantes, de manera individual, responden una prueba de Prueba escrita con ítems de explosivos usados en minería, de acuerdo a normativas preguntas de opción múltiple y de desarrollo. de seguridad. respuesta breve o extensa e Ítems con de selección múltiple 1.1.2 Distingue los tipos de explosivos a utilizar según la tronadura a realizar, considerando la eficiencia y seguridad del proceso.

2 linforme de resultados obtenidos en el laboratorio, sobre explosivos y accesorios trabajados.

1.1.3. Describe las medidas de seguridad requeridas durante la Los estudiantes de manera individual y/o grupal, entregan manipulación y almacenamiento de los explosivos, integrando normativainforme de laboratorio describiendo resultados de la experiencia vigente y protocolos de seguridad. práctica, detallando el manejo seguro de los explosivos y las 1.1.4. Selecciona los accesorios de iniciación de los explosivos, según elnormativas vigentes aplicadas. tipo de tronadura y las condiciones del terreno. 1.1.5. Define un protocolo básico para el almacenamiento seguro de explosivos, considerando las normativas vigentes y los riesgos asociados.

Rúbrica 40% 100%

3 Presentación de un protocolo de seguridad para la tronadura secundaria, considerando los tipos de explosivos a utilizar durante el proceso.

2.1.1 Describe los procesos fundamentales de la tronadura secundaria, Los estudiantes, de manera grupal, diseñan un protocolo de integrando el manejo seguro de explosivos de acuerdo con normativas de seguridad detallado para el proceso de tronadura secundaria con seguridad minera. sus respectivos explosivos, el cual defienden y exponen en una Escala de Apreciación 35% 2.1.2 Define los tipos de explosivos y accesorios para la realización de unapresentación final. tronadura secundaria considerando los procedimientos de seguridad requeridos para la manipulación, almacenamiento, transporte, normativas de seguridad y medioambientales. 2.1.3 Simula la tronadura secundaria, según la selección de explosivos y accesorios previamente definidos. 2.1.4 Describe los riesgos asociados al uso de explosivos y accesorios en una tronadura secundaria considerando la normativa vigente.

25%DE CHILE FESIONAL TECNICA Inacap

¿QUE ENTIENDES POR TRONADURA?

es liberación de energía producto de una reacción química con explosivos, con el fin de fragmentar el macizo rocoso para la posterior extracción, traslado y procesamiento del mineral en una faena

Objetivos de la tronadura

Lograr un adecuado tamaño de fragmentación que permita minimizar el costo global de las operaciones de carguío, transporte, chancado y molienda de la roca Minimizar el daño al macizo rocoso en su entorno, protegiendo la integridad de los bancos y la estabilidad de los taludes, para hacer viable las operaciones mineras en el corto y largo plazo.

EXPLOSIVOS

Los explosivos químicos, no son otra cosa que una mezcla de sustancias, unas combustibles y otras oxidantes que, iniciadas debidamente, dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida que genera una serie de productos gaseosos a alta temperatura, químicamente mas estables, y que ocupan un mayor volumen

Mecánica de rotura de rocas

• La fragmentación de rocas por voladura comprende a la acción de un explosivo y a la consecuente respuesta de la masa de roca circundante, involucrando factores de tiempo, energía termodinámica, ondas de presión, mecánica de rocas y otros, en un rápido y complejo mecanismo de interacción.

Etapas de rotura de rocas

1. Detonación del explosivo
2. Transferencia de la onda de choque a la masa de la roca iniciando su agrietamiento
3. Generación y expansión de gases a alta presión y temperatura que provocan la fracturación y movimiento de la roca

4. Desplazamiento de la masa de roca triturada para formar la pila de escombros o detritos.

Detonación

Taco Carga de columna I Cebo o prima BURDEN CARA LIBRE TALADRO Pasadura ap

Transferencia de la onda de choque

LAS ONDAS O FUERZAS DE COMPRESION GENERADAS EN EL TALADRO VIAJAN HACIA LA CARA LIBRE LAŞ ONDAS QUE ESCAPAN PRODUCEN CONCUSIÓN Y ONDAS SÍSMICAS ONDAS SISMICAS

Generación de Gases

LAS ONDAS SE REFLEJAN EN LA CARA LIBRE Y REGRESAN EN FORMA DE FUERZAS DE TENSIÓN QUE AGRIETAN A LA ROCA. SE NOTA YA LA EXPANSIÓN DE LOS GASES

Movimiento del macizo

LOS GASES A ALTA PRESIÓN SE EXPANDEN RAPIDAMENTE PENETRANDO EN LAS GRIETAS DE TENSIÓN INICIANDO LA ROTURA RADIAL Y EL DESPLAZA- MIENTO DE LA ROCA ROTURA ADICIONAL POR DESCOSTRE 1000

Resultado de la tronadura

acapResultado - LOS GASES EN CONTACTO CON EL MEDIO AMBIENTE PIERDEN FUERZA Y EL MATERIAL TRITURADO CAE AL PIE DE LA NUEVA CARA LIBRE

Propiedades de los explosivos

• Los explosivos y los agentes de tronadura se caracterizan por varias propiedades que determinan su funcionamiento bajo las condiciones en que son utilizados. Siendo especialmente importantes:
• Potencia y energía
• Velocidad de Detonación
• Densidad
• Resistencia al agua
• Presión de detonación
• Sensibilidad
• Diámetro critico

Potencia y Energía de los explosivos

Se refiere al contenido de energia que posee un explosivo, además es la medida de la fuerza que puede desarrollar y su habilidad para efectuar una detonación. Comúnmente se ha clasificado según potencia en peso y en volumen. Actualmente, para calcular la fuerza de los explosivos se compara con la energía producida por el ANFO, al que se le asigna un valor de 1, como base. Es así como un explosivo con una relación potencia - peso superior a Inacap indica que tiene más energía por unidad de peso que el ANFO.

Velocidad de Detonación

La velocidad de detonación, es la velocidad a la cual el frente de detonación se desplaza a través de la columna de explosivo. Tiene un rango que oscila entre los 1.600 m/s y los 7.600 m/s. La velocidad de detonación es igual o ligeramente superior a la velocidad del sonido. La velocidad de detonación puede utilizarse como una nacap herramienta para determinar la eficiencia de una reacción explosiva.

DETONACION

VELOCIDAD DE REACCIÓN Zona de Transición DEFLAGRACION COMBUSTIÓN TIEMPO Figura 40: Tipo de reacción en función de la cinetica química

Densidad del explosivo

. La densidad del explosivo determina entre otras cosas cuantos kilogramos de explosivo deberán ser cargados en un barreno. La densidad de la mayoría de los explosivos. normalmente varía entre 0.8 y 1,6 gr / cm3, y al igual que con la velocidad de detonación, cuanto mayor es, más intenso es el efecto rompedor que proporciona.

Resistencia al agua

Es la capacidad de un explosivo bara resistir la exposición al agua sin perder su sensibilidad ni su eficiencia. Varía de acuerdo a su composición y está vinculada a la proporción de aditivos especiales que contengan, así los hidroseles y las emulsiones son muy resistentes al agua. Las sales oxidantes, como el nitrato de amonio en el ANFO, disminuyen la resistencia al agua.

Presión de detonación

La presión de detonación está en función de la velocidad de detonación al cuadrado por la densidad. Es la presión que va a la cabeza de la onda que se propaga través de la columna explosiva. Aunque la presión de detonación en un explosivo, depende además de la velocidad de detonacion y de la densidad, de los ingredientes de que este compuesto

Sensibilidad de los explosivos

Acción controlada: La sensibilidad aqui es equivalente a la aptitud a a detonación por un iniciador ( ejemplo; detonador) Acción incontrolada: La sensibilidad es una medida de la facilidad con la que un explosivo puede ser detonado por calor, fricción, impacto o choque. Sensibilidad al choque y a la fricción. Algunos explosivos pueden detonar producto de estímulos como choque o fricción. Por seguridad es importante conocer su grado de sensibilidad frente a estas acciones, especialmente durante su manipulacion y transporte. Sensibilidad al calor. Los explosivos al ser calentados en forma gradual, llegan a una temperatura en que se descomponen repentinamente con desprendimiento de gases, aumentando poco a poco, hasta que al final se produce una deflagración o una pequeña detonación.

Diámetro Crítico

Las cargas de explosivo con forma cilindrica tiene un diámetro por debajo del cual, la onda de detonación no se propaga o si lo hace, es con una velocidad muy por debajo de la de régimen; a dicha dimensión se le llama "diámetro crítico".