Sesion 03 Agentes de Voladura Secos

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AGENTES DE VOLADURA SECOS Perforación y Voladura - UPN Ing. Minas Ing. Armando H. Bohorquez Huara

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AGENTES DE VOLADURA

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AGENTES DE VOLADURA

SECOS

Perforación y Voladura - UPN

Ing. Minas

Ing. Armando H. Bohorquez Huara

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NITRATO AMONICO

Agente densificante Prills pulverizados Aluminio Urea Poliestireno expandido

Agente explosivo seco-densificado

AGENTE EXPLOSIVO SECO

(ANFO)

AGENTE EXPLOSIVO SECO

ALUMINIZADO (ALANFO)

Agente explosivo para barrenos con

alta T°

Agente explosivo de muy baja densidad para voladuras de

contorno

COMBUSTIBLE (GASOIL)

Agentes explosivos secos con base Nitrato Amónico

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NITRATO DE AMONIO

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- Formula: NH4NO3

- Es una sal inorgánica

- Color blanco

-

- Temperatura de fusión: 160.6°C

- No es un explosivo ( adquiere esta propiedad cuando se mezcla con combustible, reacciona violentamente aportando oxigeno)

- El NA se encuentra en diversas formas

- En la fabricación de explosivos: partículas esféricas o prills porosos

PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE NITRATO AMONICO (NA)

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PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE NA

Densidad

Porosidad

Tamaño de las partículas

del NA

Del NA poroso: 0.8 g/cm3

Del NA no poroso: 1.40 a 1.45 g/cm3

Varia entre 1 a 3 mm.

Microporosidad: 15% Macroporosidad: 54%

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PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE NITRATO DE AMONIO (NA)

SOLU

BIL

IDA

D D

EL N

A A 10°C el 60.0% solubilidad

A 20°C el 65.4% solubilidad

A 30°C el 70.0% solubilidad

A 40°C el 73.9% solubilidad

Por eso el ANFO no se utiliza en

barrenos húmedos.

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PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE NITRATO DE AMONIO (NA)

Higroscopicidad - Es muy elevada

- Se puede adicionar sustancias hidrofilicas (caolín, arcillas) pero pueden perder su sensibilidad.

- La T° ambiente juega un papel importante en el proceso de absorción de la humedad

- En ocasiones se protegen con sustancias hidrófugas que impiden su humedecimiento superficial.

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ANFO

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EL ANFO

Cualquier sustancia combustible puede usarse con el NA para producir un agente explosivo

Pero el mas recomendable es el gas-oíl, porque se consigue mezclas mas intimas y homogéneas con el NA, además presenta la ventaja de no tener un punto de volatilidad tan bajo, por lo tanto menor riesgo de explosiones de vapor.

El contenido de combustible juega un papel importante sobre las diferentes propiedades del ANFO

Produce : 920 kcal/kg y un volumen de gases de 970 l.

La mezcla estequiométrica: 95.3% de NA y 5.7% de gas-oíl.

Equivalente: 3.7 litros de gasoil por cada 50 kilos de NA.

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La influencia que tiene el porcentaje de combustible sobre la energía

desprendida y velocidad de detonación.

Fig. Variación de la Energía termodinámica y Velocidad

de detonación del ANFO con el contenido de gas-oil.

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Fig. Humos producidos por diferentes porcentajes de gas-oíl.

El contenido de combustible afecta a la cantidad de gases nocivos desprendidos en

la explosión(CO+NO),

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Sensibilidad del ANFO a la iniciación.

La variación de sensibilidad con la cantidad de combustible

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Influencia del contenido de agua sobre la velocidad de detonación.

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Las características explosivas del ANFO varían también con la densidad.

Conforme ésta aumenta la velocidad de detonación se eleva, pero también es más difícil conseguir la iniciación. Por encima de una densidad de 1,2 g/cm3 el ANFO se vuelve inerte no pudiendo ser detonado.

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Influencia del diámetro de la carga sobre la velocidad de detonación.

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ALANFO

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¿POR QUÉ AGREGARLE ALUMINIO AL ANFO?

Como la densidad del ANFO es baja, la energía que resulta por unidad de longitud

de columna es pequeña.

Para elevar esa energía, se viene añadiendo a ese agente explosivo

productos como el Aluminio con unos buenos resultados técnicos y económicos, sobre todo cuando las rocas son masivas y

los costes de perforación altos.

Cuando el Al se mezcla con el NA y la cantidad es pequeña la reacción que tiene lugar es:

Pero si el porcentaje de Al es mayor, la reacción que se produce es:

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EN LA FIG. SE INDICA LA ENERGÍA PRODUCIDA POR EL ALANFO

CON RESPECTO AL ANFO PARA DIFERENTES CANTIDADES DE

METAL AÑADIDAS

- El límite práctico, por cuestiones de rendimiento y economía se encuentra entre el 13 y el15 %.

- Porcentajes superiores al 25% hacen disminuir la eficiencia energética.

Las especificaciones que debe cumplir el aluminio son: - en cuanto al tamaño que se encuentre casi el 100%

entre las 20 y las 150 mallas y - en cuanto a la pureza que sea superior al 94%.

En estos agentes explosivos, la pureza no es tan crítica como en los hidrogeles, ya que no es de temer la acción galvánica producida por los cambios de pH. Esto significa que restos o desechos de aluminio de otros procesos pueden emplearse en la fabricación del ALANFO.

El límite inferior de tamaño es debido a que si el Al está en forma de polvo pueden producirse explosiones incontroladas.

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ANFOS AST

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SANFOS

Son agentes de voladura fabricados con NA, NNa y/o de NCa, que están especialmentediseñados para voladuras en φ > a 2" en minería subterránea donde se requiere unbuen control de pared.

Su baja presión de detonación permite disminuir el daño alrededor de la perforación.

Pueden cargarse en forma manual o neumática.

Son apropiados para voladuras de superficie y subterráneas, en terreno sin agua,cuando se desea menor energía efectiva con una distribución de carga normal porlongitud de perforación.

Se recomienda utilizar en zonas con buena ventilación en minería subterránea.

Los ANFOS AST se entregan en sacos de 25 y 50 kg, de tejido de polipropileno con bolsa interior de polietileno y se fabrican a pedido.

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE SANFOS

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¿Qué ES EL ANFO PESADO?

• El ANFO Pesado es la mezcla de dos agentes explosivos, el ANFO y la Emulsión,

donde la emulsión envuelve los prills del ANFO, formando una matriz energética con

propiedades especificas.

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Mayor energía

Mejores características de sensibilidad

Gran resistencia al agua

Posibilidad de efectuar cargas con variación de energía a lo largo del barreno.

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TABLA.- CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE

DIFERENTES MEZCLAS DE ANFO PESADO

MEZCLAS EXPLOSIVAS

COMPOSICION (%) DENSIDAD (gr/cm3)

VOD(m/s)

RESISTENCIA AL AGUA

Emulsión ANFO

ANFO 0 100 0.78 (±0.01) 3800 - 4300 Nula

HA-37 30 70 1.05 (±0.01) 4800 – 5000 Nula

HA-46 40 60 1.15 (±0.01) 5000 – 5200 Baja

HA-55 50 50 1.27 (±0.01) 5200 – 5400 Buena

HA-64 60 40 1.29 (±0.01) 4500 – 4800 Excelente

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Variación de la potencia y densidad de un ANFO Pesado según

el porcentaje de emulsión

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