maquinaria unidad 6

8/6/2019 maquinaria unidad 6

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TECNOLGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE SAN FELIPE DEL PROGRESO

MAQUINARIA PESADA Y MOVIMIENTOS DE TIERRA

INGENIERA CIVIL

UNIDAD VI:EXPLOSIVOS

PROFESOR: ING. BENITO LPEZ LPEZ

ALUMNO: ORTA ZIGA JUAN JOSE

San Felipe del Progreso, Mxico, 16 de Enero del 2011


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Contenido

Explosivos

Generalidades y definiciones

Caractersticas fsicas de los explosivos

Caractersticas generales de los explosivosLos procesos de reaccin segn su carcter fsico-qumico y el tiempo en que se realizan secatalogan como:

- Combustin.-Deflagracin

-Detonacin

-Explosin

6.1.-Tipos de explosivos (Clasificacin)

Los explosivos qumicosExplosivos industriales rompedores

Dinamitas

Las principales ventajas de las dinamitas son:

Desventajas

Tipos de dinamitas

Mechas

Detonadores

Tipos de estopines elctricos

Caractersticas y propiedades de los explosivos-Plasticidad

-Viscosidad

-Fluidez

-Flujo (free flowing)

-Tendencia a compactacin

-Friabilidad

-Homogeneidad

-PorosidadCARACTERSTICAS PRCTICAS DE LOS EXPLOSIVOS

-Propiedades de tiro

-Caractersticas que determinan aspectos de seguridad en su manipuleo, almacenaje y uso

-Higroscopa

- Estabilidad


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-La degradacin o envejecimiento

- Sensitividad

- Sensitividad al golpe

-Sensibilidad al calor

- Resistencia a las bajas temperaturas congelacin-Desensitivilizacin-Desensitivilizacin por cordn detonante iniciador

-Desensivilizacin por efecto canal

-Desensivilizacin por presin

6.2.-Manejo de Explosivos Transporte de explosivos y detonadores

6.3.-Almacenamiento de explosivos en la mina u obra

Polvorines

Almacenaje (Recomendaciones)6.4.- Reglamentacin sobre el uso de explosivos

Reglamento de construcciones del Distrito Federal

Ley federal de armas de fuego y explosivos

6.5.-Clculo y uso de explosivos

Excavacin con explosivos

Perforacin o barrenado

VolantesEnfoque de solucin (clculo de explosivos).

Bibliografa


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Explosivos

Los materiales explosivos son compuestos o mezclas de sustancias en estado slido, lquido ogaseoso, que por medio de reacciones qumicas de xido- reduccin, son capaces de transformarseen un tiempo muy breve, del orden de una fraccin de microsegundo, en productos gaseosos ycondensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar muy altastemperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones.

As, los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias, combustibles y oxidantes, queincentivadas debidamente, dan lugar a una reaccin exotrmica muy rpida, que genera una serie deproductos gaseosos a alta temperatura y presin, qumicamente ms estables, y que ocupan unmayor volumen, aproximadamente 1 000 a 10 000 veces mayor que el volumen original del espaciodonde se aloj el explosivo. Estos fenmenos son aprovechados para realizar trabajo mecnicoaplicado para el rompimiento de materiales ptreos, en lo que constituye la tcnica de voladura derocas.

Los explosivos constituyen una herramienta bsica para la explotacin minera y para obras deingeniera civil.

Generalidades y definiciones. Caractersticas fsicas de los explosivos.

Cuando un cartucho explota los gases son aproximadamente 10.000 veces el volumen inicial delcartucho.

Para que haga el mejor efecto procuraremos que est el cartucho lo ms encerrado posible.

Para hacer una voladura barrenaremos el terreno, a continuacin llenamos el barreno con explosivo,y el espacio que quede del barreno sin rellenar se retaca, es decir, tapar el agujero lo mejorposible, lo que permitir una voladura mucho ms efectiva. En caso de no realizar este retacado, lavoladura pegar bocazo, es decir, los gases producidos en la reaccin se escaparn por la partesuperior del agujero abierto, con lo cual perderemos mucha efectividad en la voladura.

Caractersticas generales de los explosivos.

Las caractersticas bsicas de un explosivo y que nos van a ayudar a elegir el explosivo ms idneopara un fin determinado son las siguientes:

1.- Estabilidad qumica.

2.- Sensibilidad.

3.- Velocidad de detonacin.

4.- Potencia explosiva.

5.- densidad de encartuchado.

6.- Resistencia al agua.

7.- Humos.


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1.- Estabilidad qumica.

Es la aptitud que el explosivo posee para mantenerse qumicamente inalterado durante un ciertoperiodo de tiempo.

Esta estabilidad con la que el explosivo parte de fbrica se mantendr sin alteraciones mientras lascondiciones de almacenamiento sean adecuadas.

Esto permitira al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de voladura.

Las prdidas de estabilidad en los explosivos se producen bien por un almacenamiento excesivamenteprolongado o bien porque las condiciones del lugar no sean las adecuadas.

Si los explosivos son polvurolentos con nitrato amnico se estropearn perdiendo dinero pero notendremos accidentes.

Los explosivos con nitroglicerina si pierden su estabilidad qumica puede significar que lanitroglicerina se ha descompuesto. El cartucho suda o se observan manchas verdes en la envoltura.

En este caso el peligro es inminente y es imprescindible la destruccin de este explosivo.2.- Sensibilidad.

Se define la sensibilidad de un explosivo como la mayor o menor facilidad que tiene un explosivopara ser detonado. Se dice por lo tanto que un explosivo es muy sensible cuando detona sindificultades al detonador y a la onda explosiva que se produzca en sus cercanas. Un explosivoinsensible es todo lo contrario.

Los explosivos sensibles aseguran pocos fallos en los barrenos. Los insensibles por lo contrarioprovocarn ms barrenos fallidos. En este sentido son mejores los explosivos sensibles. Ahora bien,estn ms cercanos a producirse una explosin fortuita que los explosivos insensibles en los que laprobabilidad de accidente es prcticamente nula. En este sentido los insensibles son ms seguros que

los sensibles.Existe otro concepto de sensibilidad debido a experimentos realizados en los laboratorios, donde serealizan la sensibilidad al detonador, sensibilidad a la onda explosiva, sensibilidad al choque ysensibilidad al rozamiento. De estas las dos primeras son deseadas, mientras que las dos ltimas sonsensibilidades indeseadas.

Sensibilidad al detonador. Todos los explosivos industriales precisan para su iniciacin como normageneral de la detonacin de otro explosivo de mayor potencia. Este explosivo puede ir colocadodentro de un detonador, de un cordn detonante o de un multiplicador, segn el procedimiento quesigamos para la iniciacin de la explosin. Si algn explosivo no fuera sensible al detonador, entonceslos multiplicadores salvaran esta pega, aunque el 99% de los explosivos que actualmente se fabricanson sensibles al detonador.

Sensibilidad a la onda explosiva. Se basa en determinar la mxima distancia a que un cartuchocebado trasmite la detonacin a otro cartucho receptor. Colocamos cartuchos en lnea y ambos acontinuacin del otro, separados una determinada distancia d. Pero lo que sucede en realidad esque al cargar los barrenos entre cartucho y cartucho pueden haber materias inertes que siempredificultan la propagacin y a veces llegan a anularla. Por esta razn la norma indica que la cargacuando se trate de explosivos encartuchados estar constituida por una fila de cartuchos en perfectocontacto unos con otros.


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Cartucho cebado: Cartucho con detonador. (Es el cartucho madre).

Sensibilidad al choque. Los diferentes tipos de explosivos industriales

pueden ser o no sensibles al choque, lo cual no quiere decir otra cosa que en algunos explosivos sepuede producir su iniciacin por un fuerte impacto. La forma de determinar la sensibilidad al choquese hace mediante una maza que se coloca a una determinada altura con una masa definida, semide la altura hasta que el explosivo explota.

Sensibilidad al roce. Al igual que con la sensibilidad al choque existen algunos explosivos que sonsensibles al rozamiento. Es por esto que existe un ensayo normalizado que nos indica si un explosivoes sensible o no al rozamiento, y en caso de serlo en que grado lo es. Este ensayo se realiza conuna mquina provista de un objeto cuyo coeficiente de rozamiento conocemos.

La sensibilidad se conoce pasndolo por la longitud de todo el explosivo cada vez con mayorintensidad hasta que el explosivo explote.

3.- Velocidad de detonacin.

V = velocidad buscada.

v = Velocidad de mecha. (Conocida). t= BC+ CE = BE(1)

Vv v

BC = BE - CE V = BC .v (2) Vv BC CE

La velocidad de detonacin es la caracterstica ms importante del explosivo. Cuanto ms grande seala velocidad de detonacin del explosivo, tanto mayor es su potencia.Se entiende por detonacin de un explosivo a la transformacin casi instantnea de la materia slidaque lo compone en gases. Esta transformacin se hace a elevadsimas temperaturas con un grandesprendimiento de gases, casi 10.000 veces su volumen.

Sea un cartucho de un determinado explosivo M del cual queremos hallar su velocidad dedetonacin V. Si le introducimos un detonador en el interior y a su vez le practicamos dos orificiosB y C de los que salen una mecha patrn cuya velocidad de detonacin es conocida, v, y colocamosuna placa de plomo, como indica la figura, tendremos lo siguiente.

Al explotar el detonador explota todo el cartucho, pero lo hace antes en B que en C, por qu?.Porque est ms cerca del detonador.

Por lo tanto las ondas no se encuentran en el punto medio D, sino en otro punto E (visible en laplaca por ser de plomo la placa).

El tiempo empleado en seguir un camino o el otro es el mismo, por lo tanto se cumple (1), yoperando llegamos a (2) que nos determina la velocidad de detonacin V de un explosivo.


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Para algunos trabajos interesan explosivos lentos, de poca potencia. (En canteras de rocaornamental). Si queremos grandes producciones (sobre todo estril), usaremos explosivos de bajavelocidad de detonacin, de poca potencia.

4.- Potencia explosiva.

La potencia puede definirse como la capacidad de un explosivo para fragmentar y proyectar la roca.

Depende por un lado de la composicin del explosivo, pese a que siempre es posible mejorar lapotencia con una adecuada tcnica de voladura.

Para la medida de la potencia de un explosivo existen en el laboratorio diferentes tcnicas de lascuales es la ms empleada la del pndulo balstico. Por este procedimiento se mide la potencia deun explosivo en porcentaje en relacin con la goma pura, a la que se le asigna por convenio lapotencia del 100 %.

5.- Densidad de encartuchado.La densidad de encartuchado es tambin una caracterstica importante de los explosivos, quedepende en gran parte de la granulometra de los componentes slidos, y tipo de materias primasempleadas en su fabricacin.

El usuario en este caso nada tiene que hacer. Al ser fundamental que los fondos de los barrenosestn completamente llenos de explosivos, si estos tuvieran densidad menor de uno y los barrenostuvieran agua fsica, los cartuchos flotaran siendo imposible la carga del barreno. Utilizar en estecaso explosivos de densidad inferior a uno sera un gravsimo error.

6.- Resistencia al agua.Se pueden diferenciar tres conceptos:

1.- Resistencia al contacto con el agua.

2.- Resistencia a la humedad.

3.- Resistencia al agua bajo presin de la misma.

Se entiende por resistencia al agua o resistencia al contacto con el agua a aquella caracterstica porla cual un explosivo sin necesidad de envuelta especial mantiene sus propiedades de uso inalterablesun tiempo mayor o menor, lo cual permite que sea utilizado en barrenos con agua.

Si un terreno contiene agua emplearemos gomas, riogeles, etc., cuyo comportamiento al agua esexcelente. Nunca se deben emplear explosivos polvurolentos (Anfos) en contacto directo con el agua.Ahora bien, si el agua la agotamos con la carga de fondo, podremos emplear en la carga decolumna explosivos polvurolentos. En cualquier caso los explosivos polvurolentos se comportan muybien en barrenos sumamente hmedos si el contacto con el agua no es mucho. Es aconsejable enestos casos hacer la mitad de barrenos para cargarlos rpidamente y efectuar la pega.

En referencia al tercer punto, nos referimos no solo a que el explosivo soporte el contacto con elagua, sino que adems aguante altas presiones debidas a las grandes profundidades. Los explosivos


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utilizados en este caso contienen como aditivos metales pesados, que les confieren caractersticasmuy especiales, como es el caso de la goma GV submarina.

7.- Humos.

Se designa como humos al conjunto de los productos resultantes de una explosin, entre los que seencuentran gases, vapor de agua, polvo en suspensin , etc. Estos humos contienen gases nocivoscomo el xido de carbono, vapores nitrosos, etc., y si bien su presencia no tiene importancia envoladuras a cielo abierto, si la tiene en voladuras en minas subterrneas y sobre todo si se realizanen lugares con poca ventilacin. En este caso pueden ocasionar molestias e intoxicaciones muygraves a las personas que vayan a inspeccionar la voladura.

Para los trabajos subterrneos la composicin del explosivo debe tener una proporcin suficiente deO2 capaz de asegurar la combustin completa.

Sensibilidad y dimetro crtico.

Sensibilidad: Puede definirse como la facilidad relativa del mismo para detonar. Esto presenta unaparadoja para los tcnicos en explosivos, pues por un lado una elevada sensibilidad supone una claraventaja de cara al funcionamiento del explosivo, pero a su vez puede suponer una gran desventajaen cuanto al riesgo de detonar bajo cualquier estmulo accidental. As pues, vemos que existen dosconceptos distintos dentro del trmino genrico de sensibilidad; el primero relacionado con la mayoro menor facilidad para que un explosivo detone cuando se desea, que denominaremos sensibilidaddeseada, mientras que el segundo se refiere a la mayor o menor propensin a que un explosivodetone bajo cualquier estmulo accidental, que denominaremos sensibilidad indeseada.

Este ltimo concepto, indito hasta ahora en ala tecnologa de los explosivos, puede cuantificarse enalgunos casos como el mnimo estmulo accidental necesario para que se produzca una explosin. Enotras palabras, podemos afirmar que una alta sensibilidad indeseada trae consigo una elevadasusceptibilidad a la detonacin accidental, mientras que una baja sensibilidad indeseada equivale auna baja propensin a la iniciacin fortuita, bajo el estmulo de cualquier fuente de energa distintade la normalmente empleada.

Siempre existe un solapamiento entre ambas sensibilidades, por lo que en general una altasensibilidad deseada implica una elevada sensibilidad indeseada y viceversa.

Esta tendencia est muy acentuada en los explosivos convencionales, en los que se parte de unproducto altamente sensible a todo tipo de estmulos, al que se le insensibiliza con una serie deproductos.

Entre los explosivos ms comnmente empleados, las dinamitas son los de mayor sensibilidad, porllevar en su composicin nitroglicerina. Todas ellas se inician fcilmente con detonadores ordinarios ydesde luego con cordn detonante de 12 gr / ml. Los hidrogeles son mucho ms insensibles, nollevan nitroglicerina y requieren unos iniciadores ms potentes, aunque tambin todos detonan condetonadores ordinarios y cordones detonantes de 12 gramos para arriba. Estos explosivos evitan todo

riego de explosin debido a roces violentos o grandes presiones, como por ejemplo ser pisados porlas orugas de un tractor o una excavadora.

Dimetro crtico: Cualquier explosivo en forma cilndrica tiene un dimetro por debajo del cual no sepropaga la velocidad de detonacin.

Para explosivos nitrados, como el NO3 NH4, puede alcanzar valores hasta de 10 pulgadas, pudiendoser insignificante tanto para la pentrita como para el nitruro de plomo, que son los que se utilizanen los cordones detonantes y detonadores.


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Es necesario decir que en el dimetro crtico influye la densidad y el confinamiento de los explosivosen los barrenos.

Los procesos de reaccin segn su carcter fsico- qumico y el tiempo en que se realizan secatalogan como:

Combustin

Puede definirse como tal a toda reaccin qumica capaz de desprender calor pudiendo o no, serpercibida por nuestros sentidos, y que presenta un tiempo de reaccin bastante lento.

Deflagracin

Es un proceso exotrmico en el que la transmisin de la reaccin de descomposicin se basaprincipalmente en la conductividad trmica. Es un fenmeno superficial en el que el

frente de deflagracin se propaga por el explosivo en capas paralelas, a una velocidad baja, quegeneralmente no supera los 1 000 m/s.

La deflagracin es sinnimo de una combustin rpida. Los explosivos ms lentos al ser activados

dan lugar a una deflagracin en la que las reacciones se propagan por conduccin trmica yradiacin.

Detonacin

Es un proceso fsico-qumico caracterizado por su gran velocidad de reaccin y por la formacin degran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura, que adquieren una gran fuerzaexpansiva (que se traduce en presin sobre el rea circundante).

En los explosivos detonantes la velocidad de las primeras molculas gasificadas es tan grande que noceden su calor por conductividad a la zona inalterada de la carga, sino que los transmiten porchoque, deformndola y produciendo calentamiento y explosin adiabtica con generacin de nuevosgases. El proceso se repite con un movimiento ondulatorio que afecta a toda la masa explosiva y

que se denomina onda de choque, la que se desplaza a velocidades entre 1 500 a 7 000 m/ssegn la composicin del explosivo y sus condiciones de iniciacin. Un carcter determinante de laonda de choque en la detonacin es que una vez que alcanza su nivel de equilibrio (temperatura,velocidad y presin) este se mantiene durante todo el proceso, por lo que se dice que es autosostenida, mientras que la onda deflagrante tiende a amortiguarse hasta prcticamente extinguirse,de acuerdo al factor tiempo entre distancia (t/d) a recorrer

Tanto en la deflagracin como en la detonacin la turbulencia de los productos gaseosos da lugar ala formacin de la onda de choque. La regin de esta onda donde la presin se eleva rpidamentese llama frente de choque. En este frente ocurren las reacciones qumicas que transformanprogresivamente a la materia explosiva en sus productos finales. Por detrs del frente de choque,que avanza a lo largo de la masa de explosivo, se forma una zona de reaccin, que en su ltimotramo queda limitada por un plano ideal, que se denomina Plano de Chapman- Jouguet (CJ), en el

cual la reaccin alcanza su nivel de equilibrio en cuanto a velocidad, temperatura, presin de gases,composicin y densidad, lo que se conoce como condiciones del estado de detonacin. En el planoCJ los gases se encuentran en estado de hipercompresin.

La zona de reaccin en los altos explosivos es muy estrecha, slo de algunos milmetros en los msviolentos como TNT y dinamita gelatinosa y, por el contrario, es de mayor amplitud en losexplosivos lentos o deflagrantes como el ANFO.


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Otra diferencia es que en el caso de una combustin o deflagracin, los productos de la reaccin dexido-reduccin se mueven en el sentido contrario al sentido de avance de la combustin, mientrasque en el caso de una detonacin, los productos se desplazan en el mismo sentido de avance de ladetonacin.

Explosin

La explosin, es un fenmeno de naturaleza fsica, resultado de una liberacin de energa tan rpidaque se considera instantnea. La explosin es un efecto y no una causa. En la prctica se consideranvarios tipos de explosin que se definen con base en su origen, a la proporcin de energa liberaday al hecho que desencadenan fuerzas capaces de causar daos materiales:

Explosin por descomposicin muy rpida

La liberacin instantnea de energa generada por una descomposicin muy rpida de materiasinestables requiere una materia inestable (explosivo) y un procedimiento de detonacin.

Explosin por oxidacin muy rpida del aire

La liberacin de energa generada por oxidacin muy rpida de un vapor, gas o polvo inflamable

(gasolina, gris en las minas de carbn).Explosin nuclear

Este tipo implica la liberacin instantnea de energa creada por fusin nuclear, tal como sucede enuna bomba de hidrgeno o por fisin nuclear, tal como sucede en la bomba atmica (uranio).

Explosin por exceso de presin

Este tipo de explosin es el resultado de la liberacin instantnea de la energa generada por unexceso de presin en recipientes, calderos o envases y puede deberse a diversos factores comocalentamiento, mal funcionamiento de vlvulas u otros motivos.

Ignicin espontneaLa ignicin espontnea puede producirse cuando tiene lugar un proceso de oxidacin lento de lamateria sin una fuente externa de calor; comienza lentamente pero va hacindose ms rpido hastaque el producto se inflama por s solo (carbn mineral acumulado, nitrato de amonio apilado sinventilacin). Para el caso de los explosivos, a consecuencia de la fase de detonacin y ms all delplano CJ, ocurrir una descompresin y baja de temperatura de los gases hasta que alcancen unacondicin de densidad y presin que se conoce como condiciones del estado de explosin.

6.1.-Tipos de explosivos (Clasificacin)

En trminos generales los explosivos por su forma de reaccin se clasifican en: explosivos qumicos yexplosivos nucleares.

Los explosivos qumicos actan por procesos de reaccin qumica de detonacin producidos porefecto de una onda de choque. Estn mayormente vinculados a compuestos nitrados y son los deaplicacin comn en minera y construccin civil.

Los nucleares estn vinculados a la desintegracin de materiales como uranio 235 y plutonio,proceso que desprende inmensas cantidades de energa. Su empleo actual es en el campo militar yde investigacin.


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Aunque no se clasifican como explosivos, algunos productos especiales actan como una explosinfsica sin detonacin previa, producida por la sbita expansin de gases inertes licuados como el CO2(cardox) por aplicacin de calor. Su empleo est limitado a ambientes con alto nivel de gris en lasminas de carbn, o donde no se puede emplear explosivos convencionales.

Los explosivos qumicosLos explosivos qumicos se clasifican en dos grandes grupos segn la velocidad de su onda dechoque o velocidad de reaccin:

A.-)Explosivos rpidos o altos explosivos: de 2 500 a 7 000 m/s. B.-)Explosivos lentos o deflagrantes:menos de 2 000 m/s

En los explosivos de alta velocidad, usualmente tambin llamados detonantes la onda de choque essupersnica o de alto rgimen y autosostenida (constante) lo que garantiza la detonacin completade toda su masa, con un fuerte efecto de impacto triturador o brisante.

Los deflagrantes comprenden a las plvoras, compuestos pirotcnicos y compuestos propulsores para

artillera y cohetera, casi sin ninguna aplicacin en la minera o ingeniera civil por lo que no setratarn en este manual. Slo cabe mencionar la plvora de mina usada artesanalmente y para elncleo de la mecha de seguridad. Su onda de choque es subsnica (menos de 2 000 m/s) por loque no llegan al estado de detonacin siendo su explosin semejante a una combustin violenta conmuy limitado efecto triturador. Tambin el ANFO deficientemente iniciado slo llega a deflagrarproduciendo un efecto netamente expansivo.

Los detonantes se dividen en primarios y secundarios, segn su aplicacin.

Los primarios, por su alta energa y sensibilidad, se emplean como iniciadores para detonar a lossecundarios.

Entre ellos podemos mencionar a los compuestos para detonadores y reforzadores (pentrita, azida de

plomo, fulminatos, etc.). Los secundarios son los que efectan el arranque y rotura de las rocas, sonmenos sensibles que los primarios pero desarrollan mayor trabajo til, por lo que tambin se lesdenomina como rompedores. Comprenden dos grupos: de uso civil (industriales) y explosivos de usomilitar. Los militares son ms brisantes, menos sensibles al maltrato, ms caros y ms estables yaque su vida til (shelf life) pasa de 20 aos, pero por su bajo volumen de gases no tienenaplicacin prctica en voladura de rocas en minera.

Explosivos industriales rompedores

Para uso en obras civiles y en minera, se dividen en dos categoras:

1. Altos explosivos, sensibles al fulminante (N 8).

2. Agentes de voladura, no sensibles al fulminante (N 8). Los altos explosivos sensibles comprendena:

1. Dinamitas.

2. Explosivos permisibles o de seguridad para minera de carbn.

3. Explosivos hidrogel y emulsin sensibilizados.

4. Explosivos especiales.


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Los agentes de voladura no sensibles comprenden dos grupos:

a) Agentes de voladura acuosos (water gels) son:

1. Hidrogeles o slurries.

2. Emulsiones.

3. Agentes mixtos (emulsin/ANFO o ANFOs pesados).

b) Agentes de voladura NCN granulares, secos. ANFO y similares.

Dinamitas

Altos explosivos mayormente compuestos por un elemento sensibilizador(nitroglicerina u otro sterestabilizado con nitrocelulosa), combinada con aditivos portadores de oxgeno (nitratos) ycombustibles no explosivos (harina de madera) ms algunos aditivos para corregir la higroscopicidadde los nitratos, todos en las proporciones adecuadas para mantener un correcto balance de oxgeno.En ellas todos sus componentes trabajan contribuyendo energticamente en la reaccin dedetonacin.

En las dinamitas modernas tambin denominadas gelatinas explosivas por su consistencia plstica, defcil uso y manipulacin, el porcentaje de nitroglicerina- nitrocelulosa se estima entre 30 y 35%correspondiendo el resto a los oxidantes y dems aditivos. Con menores porcentajes las dinamitasresultan menos plsticas y menos resistentes al agua, denominndose semigelatinas y pulverulentas.

An se fabrica en pequea escala y para casos especiales la dinamita original de Nobel denominadaguhr dynamite compuesta solamente de nitroglicerina (nitroglicerina 92% nitrocelulosa 8%) y unelemento absorbente inerte como la diatomita (kieselguhr) que tiene balance de oxgeno nulo, astambin la straight dynamite en la que la nitroglicerina se encuentra mezclada con compuestosactivos pero no explosivos (dopes); tambin de muy escaso uso en la poca actual.

Las dinamitas con mayor contenido de nitroglicerina y aditivos proporcionan alto poder rompedor y

buena resistencia al agua, siendo tpicamente fragmentadoras o trituradoras. En el otro extremoquedan las de menor contenido de nitroglicerina y mayor proporcin de nitratos, por lo que tienenmenor efecto brisante, pero mayor volumen y expansin de gases mostrando mayor capacidadempujadora o volteadora. Normalmente su capacidad de resistencia al agua disminuyeproporcionalmente al menor contenido de nitroglicerina.

Las principales ventajas de las dinamitas son:

1. Sensibles al fulminante N 6, 8 y otros iniciadores como el cordn detonante, directamente.

2. Potencias elevadas, gran efecto triturador.

3. Altas densidades, de 1,05 hasta 1,5 g/cm .

4. Elevadas velocidades de detonacin, entre 3 500 y 6 000 m/s.

5. Gran resistencia al agua y estabilidad qumica.

6. Insustituible en casos de trabajo en condiciones de alta presin hidrosttica, en condiciones dondeel efecto canal es muy crtico, donde se desea una propagacin de taladro a taladro por simpata,


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para trabajos en condiciones de temperaturas extremadamente bajas y otras ms donde los demsexplosivos no garantizan respuesta adecuada o eficiente.

7. Larga vida til en almacenaje adecuado (shelf life: ms de un ao).

8. Muy raras fallas por insensibilidad a la iniciacin.

9. Muy buena capacidad de transmisin de la detonacin (simpata) para carguo espaciado.10.Adaptables a casi toda condicin de voladura existente y gran facilidad de carguo aun en taladrosde condiciones difciles como los de sobre cabeza.

Desventajas

1. Su sensibilidad a estmulos subsnicos con riesgo de reaccin al impacto o calor extremo y otros.

2. Cefalea transitoria al inhalar su aroma o vapores (por la accin vaso dilatadora de la nitroglicerina,aunque sin efectos txicos).

3. Su empleo est preferentemente dirigido a pequeos dimetros de taladro, en subterrneo,tneles, minas, canteras y obras viales.

4. Normalmente se comercializan en cartuchos de papel parafinado, con dimetros desde 22 mm(7/8) hasta 75 mm (3) y longitudes de 180 mm (7), 200 mm (8) y 340 mm (12), embalados encajas de cartn de 25 kg. Tipos de dinamitas:

Dinamita comn o dinamita estable, a base de nitroglicerina: Este tipo contiene solamentenitroglicerina como explosivo violento. El porcentaje de nitroglicerina vara entre 15-60% en peso.Produce gases nocivos, por lo que debe manejarse cuidadosamente, no debe usarse en lugarescerrados, se usa especialmente para trabajos bajo agua.

Dinamita extra o dinamita amnica: La dinamita amnica es una dinamita estable de nitroglicerina, ala que se ha agregado nitrato de amonio.

La potencia varia entre un 20-60%, produce gases nocivos en menor cantidad que la dinamitacomn, no resiste la humedad. Puede usarse en tneles con buena ventilacin y rocas de durezamedia fulminantes.

Gelatina explosiva: Es un producto parecido a la goma, formado por una mezcla de algodnimpregnado en cido ntrico y nitroglicerina liquida. Es uno de los explosivos ms poderosos yviolentos que se conocen.

Dinamita gelatinosa: Se obtiene disolviendo plvora en nitroglicerina su potencia puede variar, esdenso y tiene caractersticas plsticas, se puede taquear bien dentro de los barrenos con lo que seobtiene una gran velocidad de explosin, es resistente al agua casi no produce gases nocivos, usa enrocas duras y tneles.

Dinamita gelatinosa amoniacal o Amn gelatina: Este explosivo ha sustituido la parte de nitroglicerinapor nitrato de amonio, para hacerlo menos inflamable, es in congelable, muy potente y producegases poco nocivos, resistente al agua, y ms barata que las anteriores.


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Mechas:

Mechas o guas para minas: Estn constituidas por ncleo central o reguero de plvora, cubierta poruna o varias capas de tejido de algodn o camo y de sustancias impermeabilizantes. El objeto dela mecha es llevar el fuego de una manera uniforme y continua, al detonador o a la carga explosiva.Las capas exteriores de la mecha evitan que chispas o llamas del exterior enciendan la plvora del

ncleo, por esto, el encendido de la mecha debe iniciarse por un extremo.Mecha o cordn detonante: Posee un ncleo de tetanitrato de pentocritrito o trilita, dentro de unaenvoltura impermeable, reforzada por cubiertas que la protegen. La velocidad de detonacin es muyalta, 6000 m/s aproximadamente; tiene muy buena resistencia a la tensin es liviana y flexible, raznpor la cual es fcil manejar y conectar.

Gomas:

Estn constituidas fundamentalmente por nitroglicerina y nitrocelulosa, pudiendo llevar en sucomposicin los elementos anteriormente dichos.

Sus principales ventajas son su consistencia plstica, una gran densidad, magnfico comportamiento alagua y una gran potencia, siendo la goma pura el ms potente de los explosivos comerciales.

Estos explosivos han sido sustituidos por las denominadas gomas especiales debidos precisamente asu elevada sensibilidad unida a su alto precio.

Gomas especiales:

Incorporan como agente oxidante el nitrato amnico, que no siendo un explosivo base, contribuye ala energa de la explosin, al mismo tiempo que acta como oxidante, para obtener un balance deoxgeno adecuado. Esto permite obtener un explosivo de potencia algo menor que las anterioresgomas, con menores proporciones en nitroglicerina.

Ya no son tan excesivamente sensibles y adems nos ofrecen un menor costo por unidad depotencia. Conservan su plasticidad, tienen un comportamiento algo peor al agua, pero excelente detodas maneras, pero son los ms adecuados para la mayora de los trabajos que se presentan en laprctica, pudindose utilizar en barrenos llenos de agua.

Su aplicacin fundamentalmente es como carga de fondo de barrenos de mediano y gran dimetro,y para la voladura de rocas de consistencia de dura a muy dura, utilizndose como carga decolumna nagolita.

Para dimetros por debajo de dos pulgadas suele utilizarse como carga nica del barreno porque alser 2 pulgadas el dimetro crtico de las nagolitas, su utilizacin es imposible.

Agente explosivo de baja densidad: anfo, nafo, nagolitas.

Se conocen con el nombre de explosivos polvurolentos, siendo conocidos en Espaa como nagolitas.Empezaron a emplearse en al dcada de los setenta, llegando su consumo a ser el 75% de losexplosivos utilizados en le mundo. Es un explosivo con unas caractersticas individuales muy malas,(hidroscpico, poco potente, mala conservacin, ....), sin embargo su precio lo hace el ms utilizadohoy en da en minas a cielo abierto.

Caractersticas ms importantes de los anfos.


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Se descubri sobre el 1950 despus de una desastrosa explosin que tuvo lugar en una fbrica denitrato amnico en EE.UU. Aparte de otras consecuencias, este hecho centr la atencin de losfabricantes en el potencial demostrado por el nitrato amnico, y a partir de los aos 60 se empeza utilizar con xito el nitrato amnico sensibilizado con fuel-oil.

As surgieron los anfos, que por su potencia relativamente elevada, facilidad de manipulacin y sobre

todo por su bajo precio, gan con rapidez la supremaca en la mayora de las canteras y minas acielo abierto existentes.

Detonadores:

Fulminantes Corrientes: Consisten en una cpsula de cobre de ms o menos 6 a 12 mm de dimetropor 30 a 60 mm de longitud, que se llenan aproximadamente, hasta la mitad, con una mezclaexplosiva a base de fulminante de mercurio, pentrita, tetrilo, dejando un espacio vaco para fijar lapunta de la mecha.

Los fulminantes son los explosivos ms sensibles al calor, friccin y golpes, por lo cual debenmanejarse con mucho cuidado.

Fulminantes o Estopines Elctricos: Son iguales que los descritos anteriormente, pero dotados de unsistema para hacerlos explotar por medio de la corriente elctrica. Dentro de la cpsula delfulminante hay dos conductores de corriente, que llevan unidos los extremos interiores por unpuente de alambre de platino muy fino, o de otro metal de gran resistencia, que al hacer pasar unacorriente elctrica se pone incandescente. Este puente esta colocado sobre el fulminato y se cubrecon algodn -plvora o fulminato de mercurio en polvo. El espacio que queda libre esta cerrado conun tarugo, enseguida va colocado un material impermeable, finalmente un aglutinante, a base deazufre, el que se mantiene adherido en su sitio por las corrugaciones de la cpsula. Los conductoresde cobre aislados que sobresalen de la cpsula, son de una longitud que vara de unos centmetroshasta unos 75 metros.

Tipos de estopines elctricos:

Instantneos: Todos los fulminantes se inician al mismo tiempo.

Milisegundos: Estos estopines son de retardo y tienen diferencias entre nmeros de serie, que va delos 25 milisegundos a los 750 milisegundos, de acuerdo con la procedencia de la fabricacin.

Ordinarios de tiempo: Los retardos entre nmeros de las series son aproximadamente del orden delmedio segundo y vienen numerados como 0, 1, 2, 3, 4, 5,6.

Las normas nacionales prohben el uso de estopines de distinto tipo en una serie.

Cebos o primarias: Estos cebos o primarias se utilizan para detonar explosivos de gran seguridad quenecesiten una gran velocidad de detonacin.

CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

Son las propiedades fsicas y qumicas que tienen relacin directa con su condicin de estado. Unasdeterminan su aspecto y estado fsico, otras su factibilidad de empleo con seguridad endeterminadas condiciones de la roca y del medio ambiente. Finalmente otras determinan elrendimiento del explosivo en su aplicacin en voladura; a estas ltimas se las conoce comopropiedades de tiro.


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En conjunto deben garantizar la estabilidad del explosivo en su manipuleo, transporte, almacenaje yuso, pero tambin eventualmente influyen en la ocurrencia de algunos fenmenos inconvenientescomo la segregacin, exudacin, desensibilizacin, endurecimiento y otros, que deben prevenirse. Conexcepcin de la nitroglicerina y algn otro compuesto lquido, los explosivos en su mayora sonslidos, algunos homogneos y compactos como el TNT colado, otros heterogneos y semislidoscomo la dinamita, llegando a granulares sueltos como ocurre con la plvora y el ANFO.

El color, aroma, textura, son muchas veces caractersticas identificatorias de tipo y hasta de marca.

En forma general mencionamos algunas propiedades vinculadas al aspecto fsico y manipuleo:

Plasticidad

Capacidad que tiene un cuerpo para moldearse, bajo la accin de una fuerza, tomar forma ymantenerla despus de retirarse dicha fuerza, como se observa en las gelatinas y explosivosplsticos. Es contraria a la elasticidad y a la rigidez. La plasticidad disminuye con el tiempo o con elfro.

Viscosidad

Consistencia ligosa o glutinosa debida a la friccin interna de las molculas, causada por suresistencia a fluir o cambiar inmediatamente de forma cuando se les somete a deformacin porpresin, corte o penetracin. Cuanto ms viscoso, ms lento el cambio. La viscosidad es propia delos aceites, emulsiones y slurries. Conforme ms viscosos son, se contienen mejor en los taladrosfisurados, mientras que los acuosos tienden a filtrarse por las grietas.

Fluidez

Capacidad de fluir y desplazarse que corresponde a los cuerpos lquidos y gases, cuyas molculastienen poca adherencia entre s y toman la forma del depsito que los contiene (ejemplo:nitroglicerina y nitroglicol). Viscosidad y fluidez son importantes en el carguo mecanizado deproductos acuosos a granel, como las emulsiones.

Flujo (free flowing)Es la capacidad que muestra un explosivo granular seco para fluir libremente o deslizarse bajo supropio peso desde su contenedor, transportarse libremente por la manguera durante el carguoneumtico, y para llenar rpida, fcil y completamente un taladro de voladura. Es condicinimportante de los explosivos no encartuchados diseados para carguo neumtico, como Examon yANFO.

Depende fuertemente del contenido de humedad del explosivo; con incrementos del 0,5 al 1% lafluibilidad decae drsticamente.

Tendencia a compactacin

Se refiere a la facilidad que presentan algunos explosivos para compactarse o convertirse en unamasa coherente, con total prdida de su fluibilidad y adicionalmente considerable reduccin de sudetonabilidad. Esto ocurre frecuentemente con el Nitrato de Amonio que en muchos casos requiereser recubierto por algn agente antiaglomerante (anticaking), como diatomita o productos orgnicos(hidrocarburos).


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Friabilidad

Los explosivos friables, al contrario de los plsticos, tienden a desmenuzarse o a pulverizarse cuandoson manipulados excesivamente o transportados neumticamente, contaminando la atmsfera conpartculas diminutas dispersas, dependiendo esto de la fragilidad de sus grnulos (prills). Estacaracterstica debe ser tomada en cuenta para el transporte a gran distancia por malas carreteras,

donde los grnulos se pulverizan con el maltrato del viaje. Por lo contrario, la friabilidad es unacualidad en minerales y rocas, en las que representa la facilidad de fracturarse homognea yfcilmente. Una roca friable es adecuada para voladura.

Homogeneidad

En los explosivos acuosos y dinamitas se refiere a su textura uniforme y en los pulverulentos a sugrado de pulverizacin, mientras que en los granulares sueltos esta propiedad se refiere a lasespecificaciones de distribucin de sus granos por tamao, segn malla o tamiz (tambin denominadacomposicin granulomtrica).

Un agente de voladura demasiado fino tiende a llenar por completo el taladro, mejorando el gradode acoplamiento y de compactacin, pero corriendo el r iesgo de desensibilizarse. Generalmenteambas caractersticas se determinan por anlisis de malla utilizando un juego de tamices deaperturas cada vez ms pequeas para fraccionar la muestra por tamaos, lo que se indica enporcentajes de malla (sieve size).

Porosidad

Es el radio del volumen de intersticios o huecos contenidos en un material respecto a su propiovolumen o masa. Es un factor importante en los grnulos o perlas del Nitrato de Amonio paraabsorber al petrleo en la preparacin de los nitrocarbonitratos como el Examon y el ANFO.

CARACTERSTICAS PRCTICAS DE LOS EXPLOSIVOS Propiedades de tiro

Son las propiedades fsicas que identifican a cada explosivo y que se emplean para seleccionar elms adecuado para una voladura determinada. Entre ellas mencionamos a las siguientes:

a. Potencia relativa.

b. Brsense o poder rompedor.

c. Densidad - densidad de carga. d. Velocidad de detonacin.

e. Aptitud a la transmisin o simpata. f. Sensitividad al iniciador.

g. Estabilidad.

h. Sensibilidad a factores externos (temperatura, impacto y otros). i. Categora de humos.

j. Resistencia al agua. k. Presin de detonacin

Caractersticas que determinan aspectos de seguridad en su manipuleo, almacenaje y uso

Higroscopa

Mientras que la resistencia al agua es la capacidad propia de un explosivo para rechazar o retardarla penetracin de agua, la higroscopicidad es la capacidad o facilidad para absorber agua del medioambiente y humedecerse. As por ejemplo, el nitrato de amonio es altamente higroscpico, mientrasque la gelatina explosiva lo es muy poco. Depende de su composicin qumica y de las condiciones


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del medio ambiente. El papel parafinado de los cartuchos de dinamita los protege de la humedad yrelativamente del agua, por lo que se recomienda mantenerlos guardados en sus bolsas de plsticoselladas hasta el momento de utilizarlos, y no cortarlos al emplearlos en taladros hmedos.

Los hidrogeles y emulsiones por naturaleza tienen elevada resistencia al agua, hacindose msimpermeables por sus fundas de polietileno. Pueden cargarse sin funda en taladros con agua

esttica, pero se recomienda mantenerlos con fundaen el caso de agua dinmica (surgente o circulante) para evitar que su masa se lave o disgregue. Nodebe confundirse con el grado de humedad que se refiere al contenido de agua en un instantedeterminado, que ha sido introducida en la sustancia explosiva junto con sus dems componentesdurante el proceso de su formulacin, o adquirida posteriormente.

Estabilidad

El hecho de que un compuesto qumico est sujeto a una descomposicin muy rpida cuando escalentado indica que hay inestabilidad en su estructura. Los grupos comunes a los explosivos comonitratos, nitros, diazos y azidas estn instrnsecamente bajo tensin interna, el aumento de tensinpor calor u otro estmulo puede producir ruptura sbita de sus molculas conduciendo a unareaccin explosiva.

Debe distinguirse la estabilidad fsica, importante para el comportamiento del explosivo en el medioambiente que lo rodea y para su propio manipuleo, de la estabilidad qumica, que es de primeraimportancia para estimar el curso de una descomposicin que puede ocurrir en algunos componentescomo los nitrocompuestos debido a deficiente purificacin, temperatura, humedad, etc. que puedellegar a ser autocatalizada por los productos cidos de la misma reaccin y en ciertos casos llegar aproducir ignicin espontnea. Los explosivos deben ser estables y no descomponerse en condicionesambientales normales. La estabilidad se controla por medio de varias pruebas de corta y largaduracin, siendo la ms empleada la Abel Test, que consiste en el calentamiento regulado de unamuestra del producto explosivo durante un tiempo determinado a una temperatura especfica,observndose si se presenta algn cambio mediante una tira de papel indicador, o el momento en elque se inicia su composicin. Como ejemplo, la nitroglicerina se ensaya en tubo de vidrio sumergido

durante 20 30 minutos en aceite a 80 C.La degradacin o envejecimiento

El tiempo, la humedad y los cambios de temperatura afectan a las propiedades fsicas ycaractersticas de tiro de los explosivos, reduciendo paulatinamente su vida til. (Ejemplo: a losexplosivos plsticos), cuya estructura de gel cambia con el tiempo, disminuyendo su plasticidad yviscosidad por prdida de burbujas de aire de la masa, que son generadoras de puntos calientespara la detonacin. Otros sufren degradacin por endurecimiento o exudacin hasta el punto deinutilizarse. El almacenaje prolongado sin deterioro o prdida de sus propiedades originales es unfactor importante para la seleccin de explosivos. Se determina mediante pruebas de larga duracinen depsito denominadas life test, las dinamitas, por ejemplo, tienen una vida til (shelf life) mayorde un ao, mientras que para los hidrogeles y emulsiones en muchos casos no es mayor de seis

meses.Sensitividad

Es una medida de la facilidad con la que se puede iniciar una reaccin explosiva fortuita o noprevista. El que un explosivo sea ms o menos sensible depende de su composicin molecular,densidad, confinamiento, tratamiento recibido, tamao y distorsin de sus cristales, incremento detemperatura y otros factores. Los explosivos son sensibles en mayor o menor grado a diferentes


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factores externos, que pueden ocasionar su disparo eventual o prematuro o, por lo contrario,desensibilizarlos. Entre ellos tenemos:

-Al efecto mecnico (stress), como impacto y friccin.

-A la temperatura ambiente (calor y fro extremos).

-A la chispa elctrica y no elctrica, al fuego.-A la humedad prolongada.bvvb

-A la carga iniciadora (detonador o cebo), a las balas y otros medios.

Sensitividad al golpe

Muchos explosivos pueden detonar fcilmente por efecto de impacto o friccin. Por seguridad esimportante conocer su grado de sensibilidad a estmulos subsnicos, especialmente durante sutransporte y manipuleo. Es pues la medida del impulso requerido para iniciar una reaccin explosivapor impacto.

Usualmente se determina la resistencia al golpe mediante la prueba de sensibilidad del martillo deimpacto (kast), que consiste en colocar en un yunque especial una muestra de 0,1 g de explosivosobre la que se deja caer un peso de acero de 1; 2; 5 de 10 kg desde diferentes alturas, paraobservar si explota, y con qu peso y altura de impacto reacciona. Como referencia aproximada delgrado de sensibilidad con pesa de 2 kg, el fulminato de mercurio detona con una altura de cada de1 a 2 cm, la nitroglicerina con 4 a 5 cm, la dinamita con 15 a 30 cm, y los explosivos amonicalescon cadas de 40 a 50 cm. Se expresa en cm de altura de cada de la pesa a la que ocurre ladetonacin, o en Joules, indicando la energa de la pesa al caer sobre la muestra. Cuanto mselevado el valor ms, seguro el explosivo. La explosin por impacto probablemente ocurre por laformacin de zonas calientes dentro de la masa del explosivo (hot spots), creyndose que stasresultan de la compresin adiabtica de pequeas burbujas de aire y por friccin entre los granos dematerial inerte y los cristales explosivos, o por calentamiento viscoso de aquellos con rpida fluidez.La sensibilidad a la friccin se puede determinar frotando o restregando una pequea cantidad deexplosivo en un mortero de porcelana sin vidriar. La muestra a ser ensayada se compara con otramuestra patrn o estndar, efectundose el rasgado con un pistilo mvil mecnicamente sobre elplato de porcelana, con diversos pesos sobre el pistilo (Mtodo Julius Peter). El frotamiento tambinse puede efectuar entre dos superficies de porcelana para ver restos de carbonizacin o deflagracin.

Sensibilidad al calor

Los explosivos al ser calentados gradualmente llegan a una temperatura en que se descomponenrepentinamente con desprendimiento de llamas y sonido, que se denomina punto de ignicin. (Enla plvora est entre 300 a 350 C y en los explosivos industriales entre 180 a 230 C). Estacualidad es diferente de la sensibilidad al fuego o llama abierta, que indica su facilidad deinflamacin. As, a pesar de su buen grado de sensibilidad al calor, la plvora es muy inflamable,explotando hasta con una chispa (lo mismo ocurre con la nitrocelulosa y la gelatina explosiva).

Resistencia a las bajas temperaturas congelacin

Cuando la temperatura ambiente est debajo de los 8 C las dinamitas de nitroglicerina tienden acongelarse, lo que se previene aadiendo a la nitroglicerina una cierta cantidad de nitroglicol, quehace bajar su punto crtico de congelacin a unos 20C bajo cero.


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Con el fro extremo la dinamita se endurece pero no pierde sus propiedades de detonacin. Alcontrario, la mayora de hidrogeles y emulsiones sensibles al detonador suelen perder sus cualidadescon el fro extremo y no detonan.

Desensitivilizacin

Es importante mencionar que en muchos explosivos industriales ocurre que la sensibilidad disminuyeal aumentar la densidad por encima de determinado valor, especialmente en los agentes que nocontienen un elemento sensibilizador como nitroglicerina, TNT u otros, pudiendo llegar al extremo deno detonar. Puede ser producida por:

Presiones hidrostticas, mayormente en taladros profundos.

Presiones dinmicas, presentndose tres casos en taladros de voladura:

Desensitivilizacin por cordn detonante iniciador

Dependiendo del dimetro de la carga, los cordones detonantes axiales de menor gramaje no llegana iniciar correctamente a los hidrogeles ni a las emulsiones, e incluso pueden hacerlos insensibles aotros sistemas de cebado acoplados. En este caso un cordn dbil los iniciar slo en parte a lo

largo del ncleo de la columna explosiva y, a lo ms crear un rgimen de detonacin dbil.Desensibilizacin por efecto canal:

Si una columna de explosivo encartuchado se introduce en un taladro de mayor dimetro, ladetonacin de la carga avanza acompaada paralelamente por un flujo de gases sobrecalentados quese expanden rpidamente por el espacio anular vaco, comprimiendo al aire y ste, a su vez, alexplosivo, por delante del frente de detonacin creando un sbito incremento de su densidad queocasiona su desensibilizacin.

Esto paraliza el avance del proceso de detonacin originando un tiro cortado.

Desensibilizacin por presin:

Ejercida por cargas adyacentes, que puedan ocurrir por varios motivos en taladros relativamentecercanos: infiltracin de los gases de explosivos a travs de grietas; compresin de la carga porempuje del taco; por paso de la onda de choque generada por otras cargas que salen fracciones desegundo antes; desviacin o deformacin lateral de los taladros que acercan a las cargas explosivasentre s, y otros fenmenos ms.

Por lo general los hidrogeles y emulsiones encartuchadas en pequeos dimetros son mssusceptibles a estos fenmenos que las dinamitas.

Las dinamitas estn mucho menos sujetas que los dems altos explosivos sensibilizados y que losagentes de voladura a fallas de iniciacin, fallas por transmisin o simpata en el taladro, alfenmeno de desensibilizacin por alta presin hidrosttica en taladros profundos, as como al efecto

canal y los otros motivos mencionados, pero debe tenerse en cuenta que pueden llegar a detonarfortuitamente si reciben un fuerte impacto.


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6.2.-Manejo de Explosivos

La voladura con explosivos se considera un trabajo de alto riesgo, si bien su ndice de frecuencia enrelacin con otros tipos de accidentes es menos, su ndice de gravedad es mucho mayor,generalmente con consecuencias muy graves que no solamente afectan al trabajador causante de lafalla, sino que tambin a las dems personas, equipos e instalaciones que le rodean.

Segn estadsticas del mbito mundial, los accidentes con explosivos se producen mayormente poractos inseguros de los operarios que por condiciones inseguras.

La inexperiencia o negligencia por un lado y el exceso de confianza por el otro han demostrado sermotivo de un 80 a 90% de los accidentes.

Hay al menos 10 factores humanos que causan accidentes dentro del manejo de explosivos, debende ser tomados muy en cuenta por todos los involucrados sobre todo por los supervisoresresponsables de la voladura; estos son:

Negligencia

Dejar de lado las normas de seguridad establecidas

No cumplir con las instrucciones recibidas

Permitir el trabajo de personas no capacitadas o dejarlas actuar sin supervisin.

Dejar abandonados restos de explosivos o accesorios sobrantes del disparo

Ir de mal humor; consumo de alcohol o drogas

Contribuye a que la persona actu irracionalmente y que desdee del sentido comn.

Decisiones precipitadas

El actuar sin pensar o muy apresuradamente conduce a actitudes peligrosas

Indiferencia

Descuido, falta de atencin; no estar alerta o soar despierto induce a cometer errores de trabajo.

Distraccin

Interrupciones por otros cuando se estn realizando tareas delicadas o peligrosas, problemasfamiliares, bromas pesadas, mal estado de salud.

Curiosidad

El hacer una cosa desconocida simplemente para saber si lo que pasa es riesgoso, siempre preguntar

a quin sabe.Instruccin inadecuada, ignorancia

En este caso una persona sin entrenar o mal entrenada es un riesgo potencial de accidentes.

Malos hbitos de trabajo.

Persistencia en cometer fallas sealadas a pesar de las recomendaciones impartidas, no usar losimplementos de norma, desorden.


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Exceso de confianza

Correr riesgos innecesarios por comportamiento machista, rebelda o indisciplina, demasiado confiadoo muy orgulloso para aceptar recomendaciones.

Falta de planificacin.

Se resume en el actuar de dos o ms personas, cada una de ellas dependiendo de la otra pararealizar algo que nunca se realiza.

El empleo de explosivos en minera, obras de construccin, demolicin y otros casos especiales, estnormado en todo el mundo por reglamentos especficos de cada pas, y para algunos casos, como eltransporte martimo o areo internacional, por normas especficas como las de Bruselas (NABANDINA)

Transporte de explosivos y detonadores

En el transporte es fundamental reducir riesgos de incendio, detonacin, robo y manipuleo porpersonas no autorizadas; y efectuarse en vehculos en perfectas condiciones de rodaje, llevando losbanderines, extintores y dems implementos de reglamento, los explosivos transportados en caminabierto debern cubrirse con una lona tanto para prevenir perdidas como el deterioro por lluvia.

Se evitara el maltrato del material por operarios al cargar y descargar el vehculo, los que muchasveces por desconocimiento o apuro arrojan las cajas al suelo o las estiban desordenadamente. Losagente de voladura tipo ANFO o emulsin a pesar de tener menor sensibilidad que las dinamitas ylas emulsiones e hidrogeles (sensibilizados al detonador y explosiones fortuitas) por necesitar mayorenerga para el arranque, no dejan de ser explosivos, y deben de ser tratados con las mismasnormas de cuidado.

Cualquier detonador o retardo independiente de su construccin es muy sensible al dao mecnicoy debe de ser cuidado con mucho cuidado.

Una de las ms severas prohibiciones es la que seala que no se transportara ni almacenaraexplosivos junto con indiciadores de ningn tipo. No se debe transportar explosivos sobre

locomotoras, ni permitir que contacten con lneas elctricas activas. Durante la carga y descarga delvehculo debe de apagarse el motor y solo permanecer alrededor el personal autorizado.

6.3.-Almacenamiento de explosivos en la mina u obra

Polvorines

Los explosivos deben guardarse en locales adecuados protegidos y con acceso limitado, denominadopolvorines que pueden ser construidos en superficie o excavados como bodegas subterrneas. Laregla principal es estar seguro que la explosin fortuita no pueda causar dao a las personas einstalaciones. Esto significa que los explosivos y detonadores deben ser almacenados de tal modo que

sean inaccesibles a personas no autorizadas y que estarn protegidos contra eventos adversos ydesastres naturales as como incendios. Varios factores influyen en el diseo y ubicacin de lospolvorines, entre ellos; la proximidad a areas de trabajo o de servicios, a carreteras, lneas frreas,lneas elctricas troncales, reas desoladas o de viviendas, disponibilidad de proteccin natural delterreno o necesidad de hacer parapetos adecuados. Tambin la posibilidad de que estn planificadasfuturas construcciones en el rea propuesta para instalar el polvorn. Los e superficie deben de serconstruido con materiales que en caso de explosin, se desintegren fcilmente para no causar daosa otras instalaciones y en los parajes con frecuentes tempestades deben contar con pararrayospermanentes.


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Los subterrneos deben quedar lejos de frentes de trabajo y de las instalaciones permanentes delsubsuelo, estar protegidos contra filtraciones, inundacin y desplomes. En caso de explosin nodebern colapsar los accesos a las zonas propias de laboreo.

La construccin y ubicacin de polvorines y el transporte de materiales peligrosos estn especificadosen los reglamentos.

Una vez ubicado el polvorn debern estimarse el grado de dao que podra ocurrir si se produceuna explosin total del material almacenado, si se tratan de dos o ms asegurarse que no estnubicados muy cerca entre s, ya que la detonacin de uno puede transmitirse al otro incrementandoas los daos.

Almacenaje (Recomendaciones)

Todo almacn de explosivos deber ser ubicado y protegido de tal manera que se prevengan losimpactos accidentales de vehculos, rocas, rodados de nieve, bajadas de aguas u otros. Su reacircundante deber mantenerse permanentemente limpia, ordenada, debidamente identificada yexenta de materiales combustibles e inflamables. Para la construccin de almacenes de explosivos, seelegirn terrenos de fcil acceso, firmes y secos, no expuestos a inundaciones y despejados depastos y matorrales en un radio no inferior a 25 metros, considerados desde la periferia del edificio,o del acceso al almacn cuando stos sean enterrados. Tendr adems, ductos de ventilacin quepermitan la normal circulacin de aire u otro sistema adecuado de renovacin ambiental.

El almacenamiento de explosivos se efectuar en un acodamiento de excavacin practicada en ngulorecto respecto a la galera de acceso, y a una distancia de la entrada o boca del socavn, o deotros almacenes en el mismo, determinados por la carga almacenada. Si la cantidad almacenada essuperior a 100 Kgs. de dinamita 60%, o su equivalente si es otro explosivos, se har una excavacinfrente al acodamiento, que servir como cmara de expansin de los gases para casos de explosin.Esta tendr el mismo ancho y altura del almacn, y 3 metros de largo como mnimo.

Si en los polvorines enterrados la cantidad de explosivos almacenados es superior a 200 Kgs. dedinamita 60%, o su equivalente si se trata de otro producto, se construir un parapeto de

proteccin de tierra frente a la entrada, con el fin de reducir los efectos de una eventual explosin.Cuando se trate de polvorines para faenas menores, con una capacidad mxima de 200Kgs. deexplosivos equivalentes a dinamita 60%, la Direccin General podr establecer otras especificacionesde construccin distintas de las sealadas en los artculos anteriores.

Los altos explosivos se debern almacenar en un polvorn distinto de los detonantes. El nitrato deamonio puede guardarse en almacenes que cumplan con los requisitos sealados, o en terrenopreparado para tal fin al aire libre, en sacos o a granel y siempre que las caractersticas del clima lopermitan. Teniendo presente lo siguiente:

El terreno debe ser despejado de basura, maleza y en general de todo material combustible, en unradio de 30 metros. La iluminacin exterior se instalar a una distancia no inferior a 3 metros del

rea de almacenamiento o depsito.La techumbre deber tener una altura de 1,20 metros como mnimo sobre el material. No se debealmacenar ms de 500 toneladas por seccin. Las secciones debern estar separadas por cortafuegoscuya altura sobrepase en un 40% la altura del nitrato. El piso del depsito al aire libre puede ser deconcreto, madera o tierra apisonada lo suficientemente liso para facilitar el barrido, sin junturas enque puedan introducirse cristales de nitrato de amonio. Se prohbe el uso de macadam asflticocomo piso; si ste es slo de tierra apisonada, se recomienda colocar el nitrato sobre tarimas demadera separadas 10 centmetros como mnimo del suelo, para evitar la absorcin de humedad.


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Los explosivos debern guardarse en sus envases originales. No debiendo almacenar explosivos cuyosenvases presenten manchas aceitosas o escurrimiento de lquidos u otros signos de descomposicin.Estos debern ser eliminados. Semanalmente se deber hacer un control de humedad y temperaturaa todos los polvorines (conforme a las especificaciones de fabricacin para cada tipo de explosivos).Esto lo realizar el polvoriento controlador, dejando el registro en el libro determinado para ello.Personal de la Gerencia de Seguridad y Salud del Proyecto, realizar una inspeccin cada vez que

estime conveniente y sin previo aviso, informando por escrito a la Gerencia Operacional delresultado de la inspeccin.

En cada turno se llenar una Hoja de Control del movimiento de los explosivos en los almacenescentrales y/o de transferencia de la mina. Esta informacin deber estar de acuerdo con los valesentregados.. Al final de cada turno la Hoja de Control de explosivos retirados y devueltos, serfirmada por el Supervisor responsable del control de almacenes de cada tipo para el turno entrante.Toda esta informacin se llevar en un "Libro de Existencias", registrado en la Autoridad Fiscalizadoracorrespondiente

Todo almacn o recinto destinado al almacenamiento de explosivos debe permanecer cerrado yvigilado por personal idneo y autorizado por la autoridad fiscalizadora, y slo tendrn acceso a l,las personas que trabajan en las operaciones y manipulacin de dichos productos ya sea para

retirarlos y utilizarlos o con autorizacin del Superintendente mina.Los almacenes de explosivos estarn a cargo de una persona responsable denominado Polvorinero.Esta persona deber cumplir con los requisitos exigidos por la Autoridad Fiscalizadora, haberaprobado el curso de Polvorinero, y tener su licencia al da.

Se observarn adems las siguientes prohibiciones en el interior de los almacenes:

Ingresar a los almacenes con fsforos, encendedores u otros artefactos capaces de producir llamas.

Usar calefactores en el interior del almacn.

Fumar en el interior del almacn.

Ingresar con herramientas, excepto aquellas que se utilicen en trabajos propios del almacn, las quedeben ser de metales no ferrosos (latn, bronce, cobre, etc.).

Guardar ropas, tiles de trabajo, o cualquier otro elemento extrao en su interior.

Ingresar con zapatos y ropas que no sean los correspondientes al calzado y vestuario de seguridad.

Abrir en su interior los cajones que contienen explosivos.

Utilizar lmparas que no sean de seguridad.

Transportar explosivos sueltos en los bolsillos o en las manos. En forma especial debe considerarseesta prohibicin cuando se trata de detonadores.

Vender o regalar los envases de explosivos, cajas, cartones o papeles usados como envases oenvolturas de explosivos. Deben ser destruidos por fuego.

Almacenar en un mismo local detonadores conjuntamente con explosivos.

Mantener o emplear tubos de oxgeno, hidrgeno, acetileno, gas licuado o cualquier otro elementocapaz de producir explosin en los alrededores de los almacenes.


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Mantener almacenados explosivos cuyos envases presenten manchas aceitosas o escurrimientos delquidos, u otros signos evidentes de descomposicin.

Preparar en el interior del almacn los tiros que se utilizarn en las faenas.

6.4.-Reglamentacion sobre el uso de explosivosReglamento de construcciones del Distrito Federal

ARTCULO 116.-Los locales destinados al depsito o venta de explosivos y combustibles debenajustarse con lo establecido en las Normas y dems disposiciones aplicables y, en su caso, la LeyFederal de Armas de Fuego y Explosivos.

ARTCULO 210.-El uso de explosivos en excavaciones queda condicionado a la autorizacin ycumplimiento de los ordenamientos que seale la Secretara de la Defensa Nacional y a lasrestricciones y elementos de proteccin que ordene la Delegacin.

ARTCULO 236.-Con la solicitud de licencia de construccin especial para demolicin considerada en el

Ttulo Cuarto de este Reglamento, se debe presentar un programa en el que se indicar el orden,volumen estimado y fechas aproximadas en que se demolern los elementos de la edificacin. Encaso de prever el uso de explosivos, el programa sealar con toda precisin el o los das y la horao las horas en que se realizarn las explosiones, que estarn sujetas a la aprobacin de laDelegacin.

El uso de explosivos para demoliciones queda condicionado a que la Secretara de la DefensaNacional otorgue el permiso correspondiente.

ARTCULO 240.-En los casos autorizados de demolicin con explosivos, la Delegacin debe avisar a losvecinos la fecha y hora exacta de las explosiones, cuando menos con 24 horas de anticipacin.

Ley federal de armas de fuego y explosivos

TITULO PRIMERO CAPITULO UNICO

Bases generales

Artculo 1o.- Las disposiciones de esta Ley son de inters pblico. Artculo 2o.- La aplicacin de estaLey corresponde a:

I.- El Presidente de la Repblica; II.-La Secretara de Gobernacin;

III.-La Secretara de la Defensa Nacional, y

IV.- A las dems autoridades federales en los casos de su competencia. Artculo 3o.-Las autoridadesde los Estados, del Distrito Federal y de los Municipios, en sus correspondientes mbitos decompetencia, tendrn la intervencin que esta Ley y su Reglamento sealan.

Artculo 4o.-Corresponde al Ejecutivo de la Unin por conducto de las

Secretaras de Gobernacin y de la Defensa Nacional, dentro de las respectivas atribuciones que staLey y su Reglamento les sealen, el control de todas las armas en el pas, para cuyo efecto se


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llevar un Registro Federal de Armas. Artculo 5o.-El Ejecutivo Federal, los Gobiernos de los Estados,del Distrito Federal y los

Ayuntamientos, realizarn campaas educativas permanentes que induzcan a reducir la posesin, laportacin y el uso de armas de cualquier tipo.

Por razones de inters pblico, slo se autorizar la publicidad de las armas deportivas para finescinegticos y de tiro, en los trminos del Reglamento de esta Ley.Artculo 6o.-Son supletorias de esta Ley las leyes o reglamentos federales que traten materiasconexas.

TITULO TERCERO

Fabricacin, Comercio, Importacin, Exportacin y Actividades Conexas. CAPITULO I

Artculo 37.-Es facultad exclusiva del Presidente de la Repblic establecimiento de fbricas ycomercios de armas.

El control y vigilancia de las actividades y operaciones industriales y comerciales que se realicen con

armas, municiones, explosivos, artificios y substancias qumicas, ser hecho por la Secretara de laDefensa Nacional.

Los permisos especficos que se requieran en estas actividades sern otorgados por la Secretara dela Defensa Nacional con conocimiento de la Secretara de Gobernacin y sin perjuicio de lasatribuciones que competan a otras autoridades. Las dependencias oficiales y los organismos pblicosfederales que realicen estas actividades, se sujetarn a las disposiciones legales que las regulen.

Artculo 38.-Los permisos a que se refiere el artculo anterior, no eximen a los interesados de cubrirlos requisitos que sealen otras disposiciones legales, segn la naturaleza de sus actividades.

Artculo 39.-En los casos a que se refieren los artculos 37 y 38 de esta Ley, se requerir laconformidad de las autoridades locales y municipales del lugar respecto a la seguridad y ubicacin

de los establecimientos correspondientes.Artculo 40.-Las actividades industriales y comerciales relacionadas con armas, municiones, explosivosy dems objetos que regula esta Ley, se sujetarn a las disposiciones que dicte la Secretara de laDefensa Nacional. Cuando el material sea para el uso exclusivo de la Armada de Mxico, esasactividades se sujetarn a las disposiciones de la Secretara de Marina.

Artculo 41.-Las disposiciones de este ttulo son aplicables a todas las actividades relacionadas con lasarmas, objetos y materiales que a continuacin

III.-POLVORAS Y EXPLOSIVOS

a).- Plvoras en todas sus composiciones;

b).- Acido pcrico;

c).- Dinitrotolueno;

d).- Nitroalmidones;

e).- Nitroglicerina;


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f).-Nitrocelulosa: Tipo fibrosa, humectada en alcohol, con una concentracin de 12. 2% de nitrgenocomo mximo y con 30% de solvente como mnimo. Tipo cbica (densa-pastosa), con unaconcentracin del 12. 2% de nitrgeno como mximo y hasta el 25% de solvente como mnimo;

g).- Nitroguanidina;

h).- Tetril;

i).- Pentrita (P.E.T.N.) o Penta Eritrita Tetranitrada;

j).- Trinitrotolueno;

k).- Fulminato de mercurio;

l).- Nitruros de plomo, plata y cobre;

m).-Dinamitas y amatoles;

n).- Estifanato de plomo;

o).- Nitrocarbonitratos (explosivos al nitrato de amonio);p).- Ciclonita (R.D.X.).

q).-En general, toda substancia, mezcla o compuesto con propiedades explosivas.

IV.- ARTIFICIOS a).- Iniciadores; b).- Detonadores;

c).- Mechas de seguridad; d).- Cordones detonantes; e).- Pirotcnicos.

f).- Cualquier instrumento, mquina o ingenio con aplicacin al uso de explosivos.

V.- SUBSTANCIAS QUIMICAS RELACIONADAS CON EXPLOSIVOS

a).- Cloratos;b).- Percloratos;

c).- Sodio metlico;

d).- Magnesio en polvo;

e).- Fsforo.

f).-Todas aquellas que por s solas o combinadas sean susceptibles de emplearse como explosivos.

Artculo 42.-Los permisos especficos a que se refiere el artculo 37 de esta Ley, pueden ser:

I.-Generales, que se concedern a negociaciones o personas que se dediquen a estas actividades demanera permanente;

II.-Ordinarios, que se expedirn en cada caso para realizar operaciones mercantiles entre s o concomerciantes de otros pases, a las negociaciones con permiso general vigente, y

III.-Extraordinarios, que se otorgarn a quienes de manera eventual tengan necesidad de efectuaralguna de las operaciones a que este Ttulo se refiere. Artculo 43.-La Secretara de la DefensaNacional podr negar, suspender o cancelar discrecionalmente los permisos a que se refiere el


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artculo anterior, cuando las actividades amparadas con los permisos entraen peligro para laseguridad de las personas, instalaciones, o puedan alterar la tranquilidad o el orden pblico.

6.5.-Clculo y uso de explosivos

Los medios necesarios para realizar una excavacin varan con la naturaleza del terreno, que desdeeste punto de vista, se pueden clasificar en:

Terrenos sueltos

Terrenos flojos

Terrenos duros

Terrenos de trnsito

Roca blanda

Roca dura Roca muy dura

I Suelos sueltos a semicompactos

II Suelos compactos a roca blanda

III Roca de dureza media

IV Roca dura

Arenas, gravas, limos, tierra vegetal, arcillas medias con humedad media, escombros de roca.

Se usa maquinaria de media a baja potencia: topadores frontales, excavadora universal.Arcillas duras, arcilla esquistosa, marga (roca blanda calizo-arcillosa), masa de roca altamente fisuradao estratificada, roca blanda y roca fragmentada por el uso de explosivos.

Terrenos que necesitan disgregacin con un escarificador o arado. Se usa maquinaria de media a altapotencia (ms de 80hp) Roca caliza, pizarra, conglomerados y rocas medianamente estratificadas, rocasmuy alteradas y minerales blandos.

Se usan mquinas de ms de 140 hp, siempre se necesitar disgregacin mediante explosivos debaja potencia o escarificadores pesados.

Rocas calizas duras o silceas, rocas gneas y metamrficas y masas de rocas poco alteradas, cuarcita

y minerales de baja densidadSlo pueden ser excavados por mquinas especiales para cada caso, se usan explosivos de mediapotencia.

Rocas gneas no alteradas como granito, diorita, diabasa, rocas metamrficas duras, minerales densos.

Roca muy dura

Se necesitan mquinas especialmente diseadas y el uso de explosivos de alta potencia.


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Uso de explosivos para la excavacin.

Caliza: Fcil de excavar; consumo reducido de explosivos y barrenos. Pueden encontrarse cavernas, aveces de grandes dimensiones, y manantiales de agua importantes. No suelen hallarse gasespeligrosos.

Arenisca: Fcil de excavar; consumo de explosivos normalmente menor que en la caliza; mayorconsumo de barrenos. No suele presentar discontinuidades ni se encuentran grandes manantiales deagua.

Pizarras: De excavacin fcil; segn su naturaleza y de la inclinacin de los estratos, sueleencontrarse poco agua, aunque a veces se presentan manantiales importantes cuando la capafretica est sobre la excavacin. Las pizarras pueden ir asociadas al yeso y al carbn; en el caso delsegundo, puede existir el metano, gas explosivo muy peligroso; puede hallarse tambin el hidrgenosulfurado, mortal, aunque en pequeas cantidades.

Rocas granticas: Generalmente fciles de excavar; no se necesita entibar y el revestimiento precisoes, normalmente, pequeo; el consumo medio de los explosivos es ms del doble que en la areniscanormal; el de barrenos, depende de la naturaleza de la roca, que vara entre lmites muy amplios;aunque, normalmente, las condiciones de esta roca son favorables, de vez en cuando puedenencontrarse manantiales de agua con grandes caudales.

Rocas volcnicas: Las rocas volcnicas son costosas de barrenar y precisan importante consumo deexplosivos; suelen encontrarse estratos de tobas descompuestas que dan lugar a grandesmanantiales, como tambin gases peligrosos, txicos o explosivos. Excavacin con explosivos.

Durante muchos aos ha sido el mtodo ms empleado para excavar en roca de dureza media oalta, hasta el punto de que se conoci tambin como Mtodo Convencional de Excavacin deAvance. La excavacin se hace en base a explosivos, su uso adecuado, en cuanto a calidad, cantidady manejo es muy importante para el xito de la tronadura y seguridad del personal, generalmentese usa dinamita. La excavacin mediante explosivo se compone de las siguientes operaciones:

Perforacin

Carga de explosivo

Disparo de la carga

Saneo de los hastiales y bveda

Carga y transporte de escombro

Replanteo de la nueva tronadura

Excavaciones mecnicas con Mquina: Se consideran en este grupo las excavaciones que se avanzancon maquinas rozadoras; con excavadoras, generalmente hidrulica -brazo con martillo pesado o concuchara, sea de tipo frontal o retro-; con tractores y cargadoras (destrozas) e, incluso, conherramientas de mano, generalmente hidrulicas o elctricas.

Excavacin mecnica con mquinas integrales no presurizadas: Esta excavacin se realiza a seccincompleta empleando las mquinas integrales de primera generacin o no presurizadas. Otro rasgocomn es que, en general, la seccin de excavacin es circular.


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Excavacin mecnica con mquinas integrales presurizadas: La baja competencia del terreno sueleasociarse a casos de alta inestabilidad y presencia de niveles freticos a cota superior a la del tnella primera solucin aplicada a los escudos mecanizados abiertos para trabajar en estas condicionesfue la presurizacin total del Tnel.

Diagrama de perforacin.

Explosivos apropiados: Dinamita encartuchada o emulsin en tiros de corte y destoza. Explosivoamortiguado o liviano con un dimetro de 17mm en tiros de contorno, o 40 a 80 gramos por metroen cordn detonante. (detonadores no elctricos tipo NONEL). El equipo puede ser suministro para eltraslado por va frrea o sobre carretera, con ruedas de goma.

El diagrama de perforacin para un corte de barreno paralelo. Se sugiere que el dimetro delbarreno sea de 48 mm. y la profundidad de perforacin 3,30 m usando una barra con hilo R32 conuna longitud de 3,66 m. El dimetro de la perforacin del escariador se sugiere que sea de 76 mm.

Se suponen casos particulares como un rea de tnel de 16,2 m. El nmero de perforaciones puedeser del orden 45 + 1 perforacin de escariado si las paredes y el techo son cargadas con explosivoamortiguado o liviano. Para voladuras normales sin contorno amortiguado, el nmero deperforaciones es de 37 +

1.-Perforacin de escariado.

Explosivos apropiados: Dinamita, emulsin o explosivos acuosos encartuchados. Para trabajos de cargoms eficientes, se puede usar ANFO o emulsin bombeable.

Tneles de mediana seccin: Los tneles de seccin entre 20 a 60 m2 son comnmente empleadosen la construccin de plantas hidroelctricas, construccin de Explosivos apropiados: ANFO oexplosivos de emulsin bombeables del tipo SSE (Explosivos Sensibles en el Sitio) en el cuele u tirosde destroza. Las paredes y techo deben volarse cuidadosamente a fin de evitar una rotura excesiva(sobre excavacin). Los explosivos apropiados son cargas de tubos de 17 mm o cordn de detonacinde 40 -80 gr. /m. Con equipo de perforacin de alta eficiencia, la carga de la voladura tambindebe ser eficiente a fin de disminuir el tiempo del ciclo de trabajo. Los explosivos SSE poseen laventaja de no ser explosivos hasta que se bombeen dentro del barreno.

La concentracin de la carga se puede cambiar durante el cargio del barreno de manera que no serequiere ningn explosivo especial en los barrenos del contorno. Para un trabajo de carga eficientecon el camin de carga SSE, la plataforma de servicio del equipo de perforacin se puede usar juntocon el equipo de carga del camin SSE.

5.4.-Tneles de gran seccin: Los tneles gran seccin sobre 60m2 son comnmente empleados parala construccin de caminos, lneas frreas, plantas hidroelctricas, galeras de avance cavernas dealmacenamiento subterrneo etc.

La cobertura mayor que es posible perforar en seccin completa es de 168 m, pero normalmente aningn tnel de dicho tamao se le vuela la seccin completa debido a otros factores que limitan elrea prctica, uno de los factores a considerar es el nmero de perodos de los sistemas deiniciacin existentes. Los sistemas elctricos normalmente poseen 12 periodos mientras que lossistemas con cargas de tubos o cordn detonante alcanzan a 25. La seccin prctica de un tnel detamao grande es alrededor de 100 m.

Los mtodos de perforaciones y voladuras para tneles de gran seccin son iguales a los mtodospara tneles de mediana seccin.


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En secciones transversales mayores, es prctico efectuar ms de una voladura para llegar a laseccin total. Si el tnel es demasiado ancho para una perforacin y voladura de seccin completa,la seccin transversal se puede dividir en un tnel piloto y barreno lateral al ancho deseado.

Si el tnel es alto, se puede volar primero una galera piloto y despus un banco horizontal ybanqueo vertical hasta que se obtenga la altura deseada. La razn del banqueo horizontal despus

de la galera es que normalmente no hay espacio para que el equipo pueda perforar en la galera.En el banqueo horizontal se puede usar el mismo equipo usado para perforar la galera.

Aunque es posible perforar tneles hasta de 168 m de seccin completa, las limitaciones en lossistemas de iniciacin hacen que sea ms prctico dividir la seccin transversal en una galera ybanco horizontal. En el ejemplo siguiente un tnel con una altura de 15 m y 12 m se divide en unagalera de 7,5 m de altura y un banco horizontal con una altura de 4,5 m.

Galera.

Explosivos apropiados: ANFO o explosivos de emulsin bombeables del tipo SSE (Explosivos Sensibleen el Sitio) en el cuele y tiros de destroza. Las paredes y el techo deben volarse cuidadosamente afin de evitar roturas excesivas (sobre excavacin). Los explosivos adecuados son cargas de tubos de17 mm o cordn detonante de 40 - 80 gr. /m.

Secuencia de disparo: El mismo tipo de explosivos y sistemas de iniciacin se recomiendan para elbanqueo horizontal. Para instalar estaciones de energa hidroelctrica y cavernas para elalmacenamiento de aceite, etc.

Perforacin o barrenado

Existen diferentes equipos y accesorios para realizar un barrenado o perforacin en roca, las que deacuerdo con la forma en que se desarrollan su trabajo, se dividen en mquinas rotativas y depercusin.

Maquinas Rotativas: Realizan la perforacin por medio de una herramienta cortante giratoria enforma de corona, que puede estar revestida de materiales en movimiento granallas. El efectocortante es determinado por la velocidad de rotacin, el poder abrasivo de la corona, la presinejercida por el mecanismo de avance y el peso de varillaje y de herramientas. La naturaleza de laroca, adems de los factores sealados determina la velocidad de avance.

Barrenos

La forma ms corriente de empleo de explosivos en cmara cerrada es el barreno.

En la roca a remover se practican una serie de agujeros de dimetro y profundidad variable, bien amano o bien con medios mecnicos (martillos perforadores); la carga de explosivos se coloca en elfondo del orificio, con una altura tal que en la parte superior quede espacio suficiente para cerrar lasalida de la manera ms perfecta posible, rellenando con material escogido, bien comprimido, paraevitar que los gases encuentren en el orificio del barreno la lnea de menor resistencia, en cuyo caso

se perdera una parte importante de la eficacia de la explosin; cerrar hermticamente esfundamental para el rendimiento de la explosin. La longitud del cierre no debe ser menor de 200mm. para 100 grs. de carga, y 50 mm. Ms para cada 100 grs. ms de explosivos, con un mximoprctico de 50 mm.; el cierre puede hacerse con arena fina o arcilla ligeramente hmeda, terminandocon yeso o cemento rpido. Cuando el cierre no est bien hecho, sale por l, en pura prdida, partede la fuerza de la explosin; entonces se dice que el barreno ha dado "bocazo". Los barrenos quepor cualquier causa no hubieren hecho explosin despus de haberles dado fuego, no debern deninguna manera vaciarse, se volarn con nuevos barrenos colocados, como mnimo, a 25 cm. dedistancia.


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Las dimensiones convenientes de los barrenos, dimetro y longitud, dependen de la naturaleza de laroca y de la forma de llevar el trabajo; en el rendimiento interviene, adems, un factor importante:la disposicin relativa y separacin de los orificios.

Los sistemas de perforacin estn fundados en dos principios distintos:

1.- Sistema de percusin

a).- De percusin directa

b).- De martillo

2.- Sistema de rotacin

a).- Presin dbil y gran nmero de revoluciones

b).- Presin fuerte

En relacin con el sistema motor, las perforadoras pueden ser:

a).-Neumticasb).- Hidrulicas

c).- Elctricas

Las perforadoras corrientemente empleadas en la construccin de tneles son neumticas depercusin; requieren una presin de aire de aire de 5 a 8 atmsferas; y el aire comprimido seproduce en compresores, generalmente mviles.

Las perforadoras hidrulicas se utilizan principalmente en excavacin de galeras de avance de lostneles con roca de gran dureza; trabajan con una presin de aire de 25 a 100 atmsferas.

Las perforadoras elctricas pueden ser de percusin o de rotacin; son ms econmicas que las

anteriores, pero hasta ahora solo son utilizables, para roca de pequea dureza.Perforadoras neumticas: Para poder realizar la labor completa tienen que ejecutar los siguientesmovimientos:

Un movimiento, de ida y de vuelta del mbolo al cual va unida la barra. Un movimiento de rotacinde la barrena.

Un movimiento de avance de la perforadora, en su conjunto, para seguir el avance del agujero.

Un movimiento de retirada de la barrena en el agujero.

Volantes

Las rocas volantes son un riesgo latente y la mejor proteccin es una distancia segura y coberturaadecuada. Todo operador debe ser instruido al respecto y saber hacia dnde dirigirse paraproteccin. Es muy importante evitar tiros prematuros, pues estos no avisan ni dan tiempo deescapar. No correr riesgos innecesarios ni permitir que otros lo corran por ignorancia,desconocimiento del disparo razn por la cual es importante mantener un eficiente sistema devigilancia para alertar a las personas ajenas y evitar que se acerquen al rea de voladura en elmomento del disparo.


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Una forma de prevenir los lanzamientos es evitar el efecto de crateo y otra es cubrir las voladuras.La cobertura de un disparo en obras civiles tales como zanjas, excavaciones para cimentacin, ydemoliciones, especialmente en reas pobladas o de dao a instalaciones, deber adaptarse a lascondiciones y tipo de voladura a efectuar. Las mantas de jebe para voladura usualmenteconfeccionadas con llantas usadas entramadas, o con trozos de banda transportadora solapados yunidos con cable de acero o cadenas, con dimensiones usuales de 10 a 12 metros cuadrados y que

se fijan al terreno sobreponindoles sacos de tierra o arena, son el medio mas utilizado. Para laprctica se recomienda que el peso del recubrimiento sea igual al peso de la roca a detonar, lo queresulta impracticable para voladura de gran volumen.

Enfoque de solucin (clculo de explosivos)

El clculo general de la carga en las voladuras se suele realizar mediante el clculo del usoespecfico de explosivo (cantidad de explosivo por unidad de volumen) relacionado con la perforaciny/o con el nmero total de barrenos.

Este tipo de clculo de carga no es adecuado para la valoracin del riesgo de proyecciones, ya queno aporta datos sobre las concentraciones especficas locales y/o por secciones del explosivo.

La frmula que aporta la solucin se basa en garantizar una relacin determinada entre la cantidadde carga local y/o por secciones y los parmetros correspondientes. Para ello:

Se coloca / clasifica la cantidad de carga en los barrenos expresada en pesos por metro lineal:qLm (kg/ml).

La piedra real (W expresada en metros) se refiere a la distancia ms corta entre la carga y lasuperficie libre.

La piedra "horizontal" (WS expresada en metros) se refiere a la distancia entre la cresta del frentey el punto de emboquille del barreno.

Las formas de expresar el consumo especfico pueden ser las siguientes:

Cs (kg/m3)= Q(kg) / V(m3) Cs (kg/m3)= qLm(kg/ml) / VLm (m3/ml)

Cs (kg/m3)= qLm(kg/ml) / A (m2)

Si se establece como base, por ejemplo, un ngulo de arranque de 90, el resultado para el clculode la superficie de excavacin es:

A = (w w 0,5) 2= w w = w2

De la relacin arriba mencionada para la superficie de excavacin se obtiene como resultado.

Relacin emprica para la reduccin del riesgo de proyecciones

En base a experiencia propia del autor se considera:

Para voladuras a cielo abierto independiente del tipo de piedra.


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Con alturas de banco desde 12 hasta 25 m.

Para pesos de metro de carga desde 0,6 hasta 13,0 kg/m.

Una anchura de voladura esperada de mx. 5 veces la altura del frente.

Con uso de explosivos encartuchados o a granel.

Con una distancia de perforacin mnima de 2,5 m.

Con carga de un barreno si las perforaciones confluyen.

Con una densidad mxima de los explosivos a granel de 1,25 kg/cm3.

Teniendo en cuenta la exactitu

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