UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
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“UNIVERSIDAD PRIVADA DELNORTE”
Facultad: INGENIERIA
Curso: Perforacion y voladura
Docente: BOHORQUES, ARMANDO HUMBERTOTema: Accesorios de voladura
Integrantes:
Cosavalente Plasencia, Anthony
Cajamarca 7 de septiembre del 2015
INTRODUCCION
Paralelamente a la evolución de los explosivos los accesorios de
iniciación han sufrido desde los años cuarenta un fuerte
desarrollo tecnológico con el que se ha intentado alcanzar
objetivos cómo; la iniciación enérgica de los explosivos de las
últimas generaciones, mucho más insensibles que las dinamitas
clásicas pero también más seguros, el control de los tiempos de
iniciación para mejorar la fragmentación, la reducción del nivel
de vibraciones, onda aérea y proyecciones producidas en las
voladuras, el cebado puntual, en fondo o en cabeza del barreno, o
el cebado lineal de toda la columna de explosivo, la mayor rapidez
y flexibilidad de las operaciones de arranque manteniendo un
elevado grado de seguridad para el personal e instalaciones.
Actualmente, el sistema de energización de los detonadores
llamados ordinarios por medio de mecha lenta, que implica un alto
riesgo de accidentes para los artilleros y una falta de control de
los tiempos de salida con unas repercusiones negativas en el
rendimiento de las voladuras y en las alteraciones a que pudieran
dar lugar éstas, ha sido casi totalmente sustituido por sistemas
más seguros y fiables que pueden clasificarse en dos grupos:
.Sistemas eléctricos
. Sistemas no eléctricos
En el presente capítulo se describen para cada grupo las
características de los diferentes accesorios de iniciación y de
otros elementos de utilidad para la correcta ejecución de las
voladuras.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Describir los diferentes accesorios de voladura.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Definir los métodos y sistemas de iniciación más utilizadosen minería.
Conocer los campos de aplicación en los que se pueda aplicarlos diferentes métodos de iniciación.
Obtener conocimientos acerca de los accesorios de voladuraasí como de los sistemas no eléctricos y eléctricos de inicioen voladura.
ACCESORIOS DE VOLADURA
DEFINICION: Son elementos diseñados específicamente para transportar una señal térmica o de choque para activar una determinada cantidad de carga explosiva de una manera controlada ysegura.
CLASIFICACION:
Se clasifican en:
Eléctricos. No eléctricos.
ACCESORIOS DE VOLADURA ELECTRICOS:
GENERALIDADES: como su nombre lo indica son los que se
activan por medio de la energía eléctrica. Se componen de
tres partes que van colocados dentro de una capsula metálica
de aluminio o cobre (el casquillo de cobre se usa en las
minas de carbon).
Las tres partes con la que está compuesto el detonador son: la
parte eléctrica, la parte retardadora y la parte explosiva.
CLASIFICACION :
Se clasifican en función de los siguientes criterios:
1.- Por su retardo en la detonación.
Detonadores de retardo de medio segundo.
Detonadores de microrretardo de 20 a 30 milisegundos.
Detonadores instantáneos.
2.- Por su sensibilidad eléctrica.
D. sensibles S.
D. insensibles I.
D. altamente insensibles A.I.
3.- Por su aplicación.
D. sísmicos.
D. bajo presión de agua.
ACCESORIOS DE VOLADURA NO ELECTRICOS
Son los que se activan sin necesidad de la energía eléctrica y
son:
Guía de seguridad o mecha lenta:
La iniciación por medio de la guía de seguridad es un método
anticuado, la tendencia a usarla es cada vez menor, sin
embargo, en operaciones pequeñas este método es la más simple
y económica. Son cordones flexibles que tienen internamente
un nucleo continuo de polvora negra envuelto en papel kraft
encerradp con cubiertas textiles, baño de brea y un
revestimiento impermeabilizante de PVC. Se emplea para
iniciar la detonación de un fulminante común y debe de
cumplir los siguientes:
Características típicas
Impermeabilidad: sumergidos en agua, a una profundidad de 50 cm
durante 24 horas deberá resistir la penetración del agua.
Velocidad de combustión: deberá tener un tiempo de propagación de
combustión uniforme cumpliendo las normas del reglamento de
Seguridad e higiene Mienra con una tolerancia del 5% que está
comprendido entre:
Mínimo: 150 seg/mt (la más lenta).
Máximo: 200 seg/mt (la más rapida).
Esta característica es fundamental para definir el concepto de
mecha de seguridad (reloj minero).
Continuidad de combustión: la combustión deberá ser total, no debiendo
existir cortes o interrupciones durante su combustión.
Vivacidad o longitud de chispa: el chispazo producido deberá poseer la
suficiente vivacidad para encender otro trozo de mecha colocada
axialmente a una distancia de 5 cm del primero, en un ambiente
normal.
Resistencia a la tensión: deberá tener una resistencia a la tensión como
para soportar 30 kilos durante 3 minutos como minimo.
Diámetro externo: deberá tener un diámetro uniforme en toda su
longitud de 5.10 mm + 0.15 mm.
- Componentes De La Mecha De Seguridad
ALGUNOS DE LOS ACCESORIOS DE VOLADURA MÁS UTILIZADOS
Fulminante o Detonador: Es una cápsula de aluminio que
contiene una carga sensible (PENTRITA, ácida de plomo) que
estalla instantáneamente con la llama transmitida por la guía
o mecha de seguridad. Se emplea para iniciar y hacer detonar
a la dinamita y otros altos explosivos. El más común es el Nº
08.
Guía Blanca: También llamada mecha lenta. Es un cordón
flexible compuesto por un núcleo de pólvora negra recubierto
por fibras de algodón, brea y un forro de plástico.
Transmite una llama al fulminante simple para hacerlo
detonar.
Conector de Ignición: Es un casquillo de aluminio con un
huequito por un lado, que tiene masa pirotécnica que recibe
la llama de la mecha rápida y la transmite a la mecha lenta,
generando su encendido
Mecha Rápida: Cordón delgado y flexible que contiene pólvora
y dos alambres, cubiertos con un forro plástico que se quema
con llama abierta a mayor velocidad. Se emplea para encender
a las guías del Carmex de forma secuencial.
Cordón Detonante: Accesorio de voladura de alta Manual de
Capacitación del Maestro Minero velocidad de detonación,
fácil manejo y gran seguridad. Tiene gran flexibilidad,
resiste al agua y a la tensión. Está conformado por un
explosivo muy potente llamado pentrita envuelto por fibras de
polietileno y u forro de PVC.
Detonador No Eléctrico: Los detonadores no eléctricos de
retardo, están constituidos por tubos plásticos muy delgados,
similares a cordones detonantes, que transmiten una onda
explosiva desde el punto de iniciación hasta un detonador.
Según las fábricas que los elaboran pueden ser: Fanel y
Nonel.
PÓLVORA NEGRA:
La pólvora negra (denominación de la pólvora antigua, paradistinguirla de las pólvoras sin humo actuales) es producto de lamezcla mecánica de 75 % de nitrato potásico, 15 % de azufre y 10 %de carbón vegetal.
Se la considera como "explosivo" aunque de baja potencia, adiferencia de las pólvoras progresivas que se consideran"sustancias inflamables".
La pólvora negra es susceptible de quemarse con una simple chispa,electricidad estática o percusión.
Mezcla explosiva resultante de la combinación mecánica de las 6partes en peso de nitrato de potasio o salitre
uso en minas:
Nitrato de potasio (KNO3) 62.00%
Carbón vegetal 18.00% Pólvora vegetal
Azufre 20.00%
La empleada en mechas de seguridad es de 0.2 a 0.6 mm.
MECHA O GUÍAS DE SEGURIDAD:
Tiene por objeto transmitir el fuego que le hemos aplicado con el
encendedor hasta el fulminante ,a fin de producir la explosión.
La guía consiste en un cordón continuo en cuyo centro se ubica
la pólvora protegido de diferentes capas además de diferentes
materiales como papel, hilo de algodón, brea etc.
Alma o relleno de pólvora 65gr/m
Velocidad de combustión 145seg/m
MECHA LENTA
Es un cordón flexible que contiene pólvora y por el cual se
transmite el fuego a una velocidad uniforme hasta el detonador.
MECHA RÁPIDA O DE CHISPEO:
Es un accesorio de voladura denominada también mecha rápida que
esta formada por una masa pirotécnica y dos alambres centrales,
uno de cobre y otro de hierro .
Este accesorio se junta con los conectores y tiene por objeto
eliminar el chispeo de frente y evitar la exposición del operador
a los humos evitando también la posibilidad de iniciación
prematura.
Permitiendo al operador retirarse a una posición mas segura.
MECHA RÁPIDA:
La Mecha Rápida esta conformada por un alambre metálico cubierto
con mezcla pirotécnica, forrados con una capa plástica para
impermeabilizar y protegerlos. Este accesorio se usa como
complemento del Detonador Ensamblado con Conector de Ignición para
su encendido secuencial.
Guía Corriente
Cordón que contiene un núcleo de pólvora negra revestida con una envoltura de fibra textil y/o plástica.
Transmite una combustión a una velocidad del orden de 0,75 [cm/seg].
Cumple sólo la función de Activación o Encendido a Fuego.
Guía conectora
Cordón más delgado que el anterior con un núcleo de pólvora negra.
Trasmite una combustión a una velocidad entre 1,5 a 10 [cm/seg].
Funcion: activación o encendido a fuego, conexión y secuencia.
Se utiliza exclusivamente para propagar el encendido a un conjunto de guías corrientes a través de una pequeña cápsula metálica que contiene una pastilla de material pirotécnico.
Guía detonante
Cordón que contiene un núcleo de un explosivo detonante secundario (PETN)
Recubierto por fibras sintéticas y una superficie exterior de plástico
Trasmite detonación a velocidad de 6.000 a 7.000 [m/seg].
Se especifican según cantidad de explosivo por unidad de longitud(1 - 40 gr/m).
Función: CONEXIÓN e INICIACIÓN propiamente tal.
Detonadores corrientes
Cilindro o cápsula metálica (aluminio o cobre) de pocos centímetros de largo.
Contiene pequeña carga (1 a 2 gr aproxima-damente)
Explosivo primario (Ázida de Plomo)
Explosivo secundario (PETN)
Función : iniciación, activados mediante una guía corriente
Detonadores eléctricos
Instantáneos
Cápsula metálica que contiene en el fondo una carga similar a detonador corriente
Activado por paso de pulso eléctrico, atreves de elemento pirotécnico (filamento mas gota de material inflamable
Conexión mediante cable eléctrico, a fuente de energía.
Flujo :
Versión Normal: 1 a 2 A (normales)
Versión de Alta Intensidad: 6 a 8 A ( seguridad ante corrientes exógenas)
Detonadores eléctricos
Mismo anterior, al cual se le interpone un elemento retardador
entre la gota inflamable y la carga primaria.
Variando la longitud del elemento se obtienen detonadores con
tiempos secuenciales de iniciación.
Retardo largo : intervalo de 0,5 segundos La serie estándar se extiende
del Nº 0 al 10.
Retardo corto : intervalo de milésimas de segundo. La serie estándar
iuncluye del Nº 0 al 19, intervalos comienzan en 25/1.000 de
segundo y terminan en 100/1.000 de segundo.
OTROS ACCESORIOS
Conectadores:
Los conectadores pueden ser de dos tipos, según se utilicen
para conexiones de detonadores eléctricos o de cordón
detonante. Los primeros están formados por un pequeño tubito
cerrado por un lado en el que se introducen los extremos
unidos de los hilos. Una vez hecho esto, se dobla para
garantizar su retención constituyendo así un elemento eficaz
de aislamiento.
Los conectadores para el cordón detonante son pequeños tubos
de plástico que disponen de una hendidura en Ven uno de los
extremos que termina en un taladro dispuesto diametralmente.
Permiten la conexión rápida y segura de las líneas de
cordón / detonante de igual o diferente gramaje.
Otro tipo de conectador es el que sirve para poner en
contacto los detonadores eléctricos con el cordón detonante,
consisten en pequeños tubos de plástico con sección
irregular, alojándose el cordón detonante en la parte más
estrecha y, posteriormente, la cápsula del detonador en la
más ancha ejerciendo una ligera presión.
Tubos omega y enchufables:
Para espaciar la carga a lo largo de los barrenos en las
voladuras de contorno se utilizan tubos de plástico abiertos
longitudinalmente en los que se introduce un cordón detonante
y cartuchos separados entre sí a la distancia prevista. En
las voladuras de contorno el explosivo puede estar preparado
en cartuchos especiales en cuyos extremos disponen de unos
elementos de unión que permiten preparar con rapidez y
seguridad las columnas de longitud deseada.
FElementos centralizadores y de retención: Elementos
centralizadores y de retención:
Elementos centralizadores y de retención:
En las voladuras de contorno de pequeño diámetro donde las
cargas están desacopladas, se utilizan piezas de plástico en
forma de margarita que insertadas en los tubos o cartuchos
rígidos sirven para centrar éstos dentro de los barrenos,
dejando un anillo coaxial de aire que actúa como
amortiguador.
En barrenos ascendentes de excavaciones subterráneas, para
conseguir la sujeción en los cartuchos se utilizan piezas
semejantes a la anterior fabricadas en un plástico
semirrígido.
Tapones para el retacado de barrenos:
Resultados de los estudios de más de diez años de la Universidad
de Missouri-Rolla son los tapones de barrenos llamados "StemTite
Blast Control Plugs".
Se fabrican con poliestireno moldeado por inyección, para
diámetros de barrenos entre 76 y 165 mm con tamaños cada 12 mm.
El efecto de retención de los gases producidos tras la detonación
de los explosivos se traduce en un menor consumo de éstos,
pudiéndose cerrar los esquemas de
Perforación, o alcanzar una mejor fragmentación de la roca.
Tapones de señalización de barrenos:
Para el replanteo de las voladuras a cielo abierto y para evitar
la caída de piedras u otros objetos en los barrenos perforados se
emplean tapones troncocónicos de plástico o de madera.
El color de los tapones, que debe contrastar con el de la
roca, puede ser el mismo en toda la voladura o combinación de
varios para visual izar la pega, no sólo en su geometría sino
incluso en la secuencia de disparo prevista
CONCLUSIONES
La correcta ejecución de la voladura tiene un papel
determinante en el ciclo. Siempre en base a una perforación
de calidad, la voladura debe asegurar el mejor arranque y
fragmentación posible para que los equipos de desescombro
trabajen de manera eficaz.
El coste total en iniciadores se ve incrementado solo por el
empleo de los detonadores en un número reducido de barrenos
del total de la pega. Este pequeño aumento de coste en
detonadores se ve sobradamente compensado por los ahorros que
obtenemos al reducir drásticamente las sobre excavaciones ya
sea en una galería y su de sostenimiento; así como por la
reducción del tiempo necesario para la colocación del mismo.
Las condiciones de seguridad en las que se trabajan son
también mayores, al reducir el riesgo de caída de bloques
tras la pega. El empleo conjunto de ambos sistemas de
iniciación, como se ha visto, no supone una complicación
operativa a la hora de efectuar las conexiones. Por todo
ello, esta técnica es hoy una solución idónea para la
obtención de la mejor calidad en el contorno de la
excavación, con todas las ventajas económicas que ello
conlleva.
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UNION ESPAÑOLA DE EXPLOSIVOS: «Explosivos y Accesorios