PERFORACIN Y VOLADURA APLICADA A

LA MINERIA A CIELO ABIERTO

ExpositorIng. Lennart Guillen Nez

n

a Arequipa

a Tacna

a Puno

a Tacna

Suches

Coquina

Ite

carreteraspblicasferrocarriltneleslnea elctricalnea de aguarelavescarretera SPL

Toquepala

FundicinRefinera

Muelle

Ilo

Pozos

QuebradaHonda

Moquegua

Ubicacin de la Mina Toquepala

Foto panormica: Mina Toquepala

Amrica del Sur

TEMARIO Captulo I:Definicin, Propiedades de los Explosivos Industriales y Sistemas de Iniciacin.

Captulo II: Manejo de Explosivos en Mina a Cielo Abierto

Captulo III: Medidas de Seguridad en el Manejo de Explosivos. Captulo IV: Caso Post Voladura de Disparo en Mina Toquepala

Captulo I:

Definicin, Propiedades y Tipos de los Explosivos Industriales y Sistemas de Iniciacin.

PERFORACIN

A la perforacin se puede definir como la combinacin de las siguientes acciones:

Percusin: Son los impactos producidos por los golpes del pistn, los que originan ondas de choque que se transmiten a la broca.

Rotacin: Es aquella que hace girar la broca para que los impactos sobre la roca se produzcan en distintas posiciones.

Empuje: Es la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca.

Barrido: El fluido del barrido permite extraer el detrito del fondo de Perforacin.

Y tiene como finalidad de abrir unos huecos en los cuales sern introducidos una serie de cargas explosivas y sus accesorios iniciadores.

Definiciones

VOLADURA

Es la primera etapa de conminucin del material in situ, siendo de vital importancia aprovechar al mximo la energa qumica del explosivo, para as obtener una fragmentacin adecuada con el menor costo; elevndose la productividad en las labores de carguo, acarreo y chancado, dando como resultado un mejor Costo Global de Minado.

Objetivo de la Voladura

Lograr lo que indica el prrafo anterior minimizando el dao en la roca adyacente.

Destruir la estructura in situ de un macizo rocoso de manera que un equipo mecnico pueda excavar eficientemente los fragmentos.

Los explosivos son una mezcla de sustancias: Una combustible y otra oxidante, que al ser iniciadas dan lugar a una reaccin exotrmica altamente rpida generando productos gaseosos a alta temperatura, los que ocuparan un volumen mucho mayor.

Explosivos

Propiedades de los explosivosLas propiedades bsicas de un explosivo son:

1 Densidad2. Resistencia al agua3. Sensibilidad4. Estabilidad qumica5 Balance de oxgeno6. Generacin de gases

Los explosivos estn hechos de oxidantes y combustibles en una mezcla estable. Dndoles un estmulo suficiente, se descomponen violentamente liberando una gran cantidad de energa que llega a ser til para quebrar la roca. En la mayora de los explosivos comerciales, los oxidantes son principalmente nitratos, siendo el NITRATO DE AMONIO el material bsico de fabricacin.

Tipos de Explosivos Industriales

NITRATO DE AMONIO El nitrato amnico se obtiene por neutralizacin de cido Ntrico con Amoniaco tras la evaporacin del agua:

NH3 + HNO3 -> NH4NO3

Aplicaciones El nitrato amnico se utiliza sobre todo como

fertilizante de larga duracin, debido a su buen contenido en nitrgeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en el suelo.

El nitrato de amonio se emplea adems como un explosivo al ser mezclado con petrleo, sta mezcla se llama ANFO (ammonium nitrate fuel oil). En la prctica este producto se fabrica con 94% de nitrato de amonio y 6% de combustible Diesel.

ANFO

94% Nitrato de Amonio Prill

3% ACEITE USADO

+ +

ANFO

3 % de diesel

Es una mezcla de dos lquidos inmiscibles unidos por un Emulsificante.

Los Lquidos Inmiscibles son:

Combustible o Petrleo (Fase Combustible o Fase Continua), y

Lquido Oxidante (Fase Oxidante o Fase Discontinua)

EMULSION

+ANFO Emulsin

ANFO PESADO

ANFO PESADO

Iniciadores y rompedores:

Productos a base de Pentrita (PETN) y TNT, mezcla que se denomina Pentolita.Tipos :

Iniciadores cilndricos regulares Rompedores cnicos

Propiedades principales: Alta Velocidad de Detonacin (sobre 7000 m/s). Mayor resistencia al fuego, impacto y friccin Efecto direccional, en el caso de los rompedores.

Usos principales: Iniciadores de explosivos en perforaciones de gran dimetro. Reduccin de bolones en labores abiertas y subterrneas.

Tipos de Explosivos Industriales

Cordn Detonante

El cordn detonante es un accesorio de voladura compuesto por un ncleo fino y compacto de un explosivo conocido como pentrita o P.E.T.N., recubierto por un tejido de fibra, que a su vez esta

Sistemas de Iniciacin Mechas de seguridad Detonador a mecha Sistema no elctricos Cordones detonantes

Captulo II:

Manejo de Explosivos en Mina a Cielo Abierto

Criterios de seleccin de explosivos

Caractersticas de la roca Rocas masivas fisuradas Rocas muy fisuradas Rocas conformadas en

bloques Rocas porosas

Dimetro de carga

Volumen de roca a tronar

Condiciones de seguridad

Presencia de agua

Humos

Condiciones atmosfricas

Problemas de entorno

Precio del explosivo

Problemas de suministro

La seleccin de un explosivo depender de una serie de condiciones que es preciso tomar en cuenta:

Voladura en Cielo AbiertoDiseo dela VoladuraDiseo dela Voladura

Preparacindel Banco

Preparacindel Banco

Distribucindel diseo de Malla

Distribucindel diseo de Malla

PerforacinPerforacin

Carga de la

Voladura

Carga de la

Voladura

ExcavacinExcavacin

Cuantificacindel Resultado

Cuantificacindel Resultado

Refinamientodel Diseo

Refinamientodel Diseo

Voladura en Cielo Abierto

Diseo de Voladura

Preparacin del Banco

Replanteo de la Malla y Perforacin

Carguo de Explosivo

Voladura Excavacin

Control de Dao:Minimizar el dao en el entorno de la Voladura.

CAPITULO III:

Medidas de Seguridad en el Manejo de Explosivos

Causas comunes en accidentes con explosivos1. Impacto o Friccin.

Golpear sobre restos de explosivos.

Golpear los iniciadores. Rozar o friccionar explosivo.

2. Fuentes Elctricas.

Alambre de detonadores en contacto con corrientes extraas.

Cargar explosivos con tormenta elctrica.

Cables elctricos en malas condiciones cuando se est trabajando con explosivos (cielo abierto o subterrneo).

3. Calor o Llama.

Las materias explosivas sometidas durante un perodo de temperaturas elevadas pueden llegar a explosionar.

4. Proyecciones de Roca.

Vigilancia inadecuada de los lugares de trabajo.

Sistemas de seales inapropiadas.

Deficiencia al despejar el rea de trabajadores.

Causas y Reduccin de Flyrock

Explosivo

Flyrock

Causa: Burden primera fila muy pequeoReduccin: Aumentar Burden

Taco

Burden

Causa: Burden muy grande

Flyrock

Burden Burden

Reduccin: Disminuir Burden y usar broca ms pequea

Causas comunes en accidentes con explosivos

Principales gases de Voladura

Monxido de Carbono Humos Nitrosos Anhdrido Sulfuroso Hidrgeno Sulfurado Nitrgeno

Principales Gases de Voladuras

Monxido de Carbono

Medidas de Seguridad en los Trabajos con Explosivos

Nunca........Corte o recorte un tubo de choque y jams retire o desgarre una cpsula en un tubo de choque

....Fije la lnea de inicio a la voladura o al disparo hasta haber hecho todas las conexiones y el rea de voladura haya sido despejada..... Cargue lo detonadores o cordn detonante EXEL en un taladro, ni los exponga a temperatura sobre los 66 C ( 150 F)...Tire, estire, doble o someta a tensin indebida el tubo de choque: esto afectar la capacidad de propagacin de la onda de choque en las secciones daadas.

Nunca.......Ensamble el detonador no elctrico al booster hasta que no se realice la operacin de primado del taladro.

...Conecte un conector de superficie a su propio tubo de choque.

...Intente iniciar un cordn detonante con un conector de retardo de superficie, diseado slo para la iniciacin de tubos de choque.

...Use productos que parecieran estar daado o deteriorados.

...Pase por encima con su vehculo, se puede enredar estirndolo y cortndolo por tensin, generando un latigazo que lo puede iniciar.

Medidas al Almacenar Explosivos Almacenar siempre los explosivos en polvorines que se ajusten a la

normativa vigente.

Guardar los explosivos en polvorines limpios, bien ventilados, frescos, slidamente construidos y resistentes al fuego.

Siempre utilizar o despachar los productos de mayor antigedad.

Almacenar los productos del mismo tipo y clase de tal manera que sea fcil identificarlos.

Los envases defectuosos o rotos deben ser colocados por separado dentro del polvorn.

Ubicar los polvorines en reas aisladas y estratgicas, respetando la ley.

No abrir o re-envasar cajas de explosivos dentro del polvorn.

Medidas al Transportar Explosivos dentro de las zonas de trabajo en

Mina Verificar el buen funcionamiento del vehculo. Impedir que la carga sobresalga o se exceda .

Llevar en los vehculos extintores de incendios, en lugares apropiados y de fcil acceso, debiendo conocer obligatoriamente el Chofer su uso.

Tener apagado el motor del vehculo durante las operaciones de carga y descarga de explosivos. Efectuar las operaciones de carga y descarga de explosivos durante las horas del da y nunca cuando haya tormentas elctricas, de arena o nieve.

Durante la carga y descarga de explosivos, slo podrn permanecer en la inmediaciones el personal autorizado para tal efecto, prohibindose cualquier otra actividad en un radio de 50 metros.

Nunca transportar conjuntamente con explosivos materiales metlicos, combustibles o corrosivos.

Medidas en el rea de Voladura Limpiar el rea de voladura retirando las rocas sueltas, la maleza, los metales y otros materiales.

Delimitar con estacas o banderines de colores llamativos la zona a ser volada e impedir el paso de maquinaria sobre la misma.

Toda rea aislada deber ser cargada con explosivo, deber ser sealizada por conos de color amarillo y negro y letreros que indiquen el rea.

CAPITULO IV: Caso Post Voladura de Disparo en Mina Toquepala

DATOS GENERALES

PLANO GEOLGICO

SECCIONES GEOLGICAS

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIN

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