UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

Nombre: Luis Noboa Materia: Maquinaria Minera

Escuela: Escuela de Minas Fecha: 2016-04-26

Voladuras eléctricas en minería

La voladura eléctrica tiene la ventaja de que en cada detonador por separado y el circuito completo puede ser probado antes de realizar la voladura, además de que a, diferencia de la iniciación con mecha de seguridad, se tiene a voluntad bajo control el momento preciso de la detonación. Un detonador eléctrico instantáneo. Actúa tan pronto como recibe la corriente eléctrica de encendido mientras que los de retardo disponen de una mezcla que se encarga de dar el retardo que les permite detonar con diferentes intervalos de tiempo entre detonadores de distintos números.

Se fabrican en dos tipos: los de micro retardo, cuando el intervalo entre uno y otro número es de 25 ms. (milésimas de segundo) y los de retardo cuando el tiempo de intervalo entre dos números es de 0.5 segundos.

Circuito eléctrico

Para comprender los requerimientos de un circuito eléctrico de voladura, debemos tener presente algunos principios de la corriente eléctrica especialmente sobre voltaje amperaje y resistencia.

Voltaje

Es la cantidad de presión eléctrica con voltios V en un conductor, corresponde a la presión en kg/m2 en un sistema de aire comprimido.

Es la energía potencial eléctrica por unidad de carga, medido en julios por culombio ( = voltios). A menudo es referido como "el potencial eléctrico", el cual se debe distinguir de la energía de potencial eléctrico, haciendo notar que el "potencial" es una cantidad por unidad de carga. Al igual que con la energía potencial mecánica, el cero de potencial se puede asignar a cualquier punto del circuito, de modo que la diferencia de voltaje, es la cantidad físicamente significativa. (Olmo &Nave, 2014)

Amperaje

Es el rango de flujo de electricidad en un cable o conductor medio en amperios A, a semejanza de un flujo de aire que se mide en pies cúbicos o metros cúbicos por minuto.

1 amperio = 1 culombio/1 segundo

Al igual que el culombio, el amperio se trata de una unidad muy grande, por lo que es común utilizar submúltiplos de esta:

miliamperio. 1 mA = 1·10-3 A

microamperio. 1 µA = 1·10-6 A

nanoamperio. 1 nA=1·10-9 A

Para medirla se utiliza un instrumento denominado amperímetro. (Fisicalab, 2012)

Intensidad de Corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico.

La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).

Ejemplo: I=10A

La intensidad de corriente eléctrica viene dada por la siguiente fórmula:

Donde:

I: Intensidad expresada en Amperios(A)

Q: Carga eléctrica expresada en Culombios(C)

t: Tiempo expresado en segundos(seg.)

Habitualmente en vez de llamarla intensidad de corriente eléctrica, se utilizan indistintamente los términos: intensidad o corriente. (Etitudela, 2013)

Resistencia

Se define en ohmios la resistencia en que se presenta el conductor al paso de la corriente eléctrica, esta resistencia depende del tipo de material del conductor y del área de su sección

La interrelación de estos factores es de media por la ley de ohmio, que dice si el voltaje es dividido entre la resistencia, el cociente será la corriente en amperios que fluye en el circuito. Esta ley interesa en la voladura debido a que el amperaje que fluye por el circuito es un parámetro de importancia para la detonación total de la voladura. Si el circuito no tiene suficiente amperaje no todos los detonadores podrán ser activados lo que representa tiros quedados después del disparo, con gran riesgo de accidentes a la voladura la que, dicho sea de paso, será suficiente. Los circuitos pueden ser en serie paralelos y serie-paralelos

Circuitos en Serie

Es lo más común para el disparo de un pequeño número de barrenos. En este sistema toda la corriente de encendido fluye directamente a todos los detonadores en un solo sentido. Se acepta generalmente que el amperaje mínimo para activar un circuito en serie es de 1.5 A con corriente continua o de 3 A con corriente alterna. Para muchos casos el limite recomendado es de un máximo de 50 detonadores eléctricos con 7.30 metros por disparo.

Circuito en paralelo

Común en voladuras subterráneas; en este circuito cada detonador proporciona caminos alternos para el paso de la corriente. Se usan dos líneas principales separadas el dispositivo del negativo, a la que se empatan los alambres de cada detonador formando puentes. Los cálculos son similares pero difieren en que se necesita un mínimo de 1 A para cada detonador, ya sea corriente continua o alterna.

Circuito en serie paralelo

—Generalmente empleado cuando el disparo excede de unos 40 detonadores con alambres de 6m, demasiado para un simple circuito en serie. Las recomendaciones sobre flujo de corriente son similares a las utilizadas para circuito en serie y los cálculos comprenden a los siguientes pasos:

- Encontrar la resistencia de los detonadores de una serie multiplicando su número por la resistencia por detonar

- Calcular la resistencia de los detonadores de alambre con conexiones y de la línea de disparo como se hace con un circuito en serie simple.

- Totalizar las resistencias de los detonadores, línea de conexiones y línea de disparo. - Aplicar la ley de ohmios para determinar la corriente total proporcionada.- Dividir el total de la corriente proporcionada entre el número de series, para obtener la

corriente por serie.

Es importante recordar que los fabricantes emplean diferentes materiales para confeccionar los detonadores de retardo y micro retardo, especialmente para los puentes de resistencia eléctrica y los elementos de tiempo, por lo que sus valores reales difieren de una marca a otra a pesar de mostrar un mismo número. Por ello se debe evitar emplear en una misma voladura detonadores de diferentes marcas.

El sistema de encendido utilizado es de gran importancia, las voladuras totalmente instantáneas son limitadas las que realizan con tiempo de retardo muy pequeños implican el principio de que las rocas se puedan romper por etapas, con adyacentes dando la ventaja de crear continuas caras libres que facilitan la salida de cada tiro.

El efecto de tiempos muy cortos entre los barrenos se traducen en una colaboración entre si para romper la roca, manteniéndola además unida durante la voladura al disminuir la proyección pero si se utilizan tiempos de retardos de varios segundos al proceso tendrá resultados completamente distintos produciendo gran proyección ala mala fracturación, con exceso de grandes bloques. La aplicación de detonadores de retardo en voladura indudablemente mejora el rendimiento del explosivo a facilitar su bajo de expansión y de remoción de detritus, optimiza la fragmentación y disminuye la vibración. (Pinzon, 2013)

Info molinos: http://www.monografias.com/trabajos-pdf5/manual-molienda-clasificacion-minerales/manual-molienda-clasificacion-minerales.shtml