Cap. 01 Accesorios de Voladura

CAP. IACCESORIOS DE

VOLADURAASIGNATURA:

PERFORACION Y VOLADURA

Docente: Ing. ARMANDO H. BOHORQUEZ HUARA

Cajamarca, 02 de Abril de 2015

ACCESORIOS DE VOLADURA

CONTENIDO

• Introducción.

• Definición.

• Accesorios de voladura para minería subterránea.

• Accesorios de voladura para minería superficial.

• Definición y características de los diferentes accesorios de voladura.


INTRODUCCION

El uso de los explosivos es muy delicado y requiere de análisis e investigaciones de gente especializada, para poder construir con esto, instrumentos que nos ayuden a extraer la materia prima de la tierra.


INTRODUCCION

En todos aquellos trabajos en los que se emplean explosivos, tanto en minería como en obra civil, es necesario que la detonación se inicie correctamente.

Para ello, es necesario conocer aquellos medios y técnicas que permiten iniciar la reacción en régimen de detonación, la iniciación de explosivos y, de forma subsiguiente, la iniciación de voladuras de manera que se produzca la detonación de un conjunto de barrenos con un orden determinado.


INTRODUCCION

Esta iniciación del explosivo debe ser aquella que asegure que la

detonación alcanza un régimen que se mantenga durante toda la

reacción en el interior del barreno.


INTRODUCCION

En este aspecto, un explosivo que no se inicie correctamente provoca que alcance una velocidad de detonación inferior a la nominal, llegando a reaccionar en régimen de deflagración, o incluso llegar a detenerse la reacción.


INTRODUCCION

En todos estos casos en los que no se alcanza el régimen de detonación nominal, el trabajo realizado por el explosivo será muy inferior al diseñado.


DEFINICION

Son los dispositivos o productos empleados para cebar cargas explosivas, suministrar o transmitir una llama que inicie la explosión. Llevar una onda detonadora de un punto a otro o de una carga explosiva a otra y los necesarios para probar las conexiones y disparar los explosivos para que pueda llevarse a cabo una voladura



• Mecha de seguridad

• Fulminante simple

• Conector de ignición

• Mecha rápida –

• Fulminantes eléctricos de retardo

• Nonel

• Fanel

• Cordón detonante

• Booster – Primer

• Fulminantes electrónicos


DEFINICION Y

CARACTERISTICASDE LOS DIFERENTES



MECHA DE SEGURIDAD

• La Mecha de Seguridad es uno de los componentes del sistema tradicional de voladura.

• Su estructura está compuesta por capas de diferentes materiales; las cuales protegen al núcleo de pólvora.

• Un recubrimiento final de material plástico asegura una excelente impermeabilidad y buena resistencia a la abrasión.

• La alta potencia de su chispa activa sin restricciones de ninguna naturaleza al fulminante, siempre y cuando se cumplan las recomendaciones de fijar correctamente el fulminante a la mecha de seguridad.


MECHA DE SEGURIDAD


MECHA DE SEGURIDAD


MECHA DE SEGURIDAD


MECHA DE SEGURIDAD

MECHA DE SEGURIDAD CONVENCIONAL (Safety fuse)

CUADRO COMPARATIVO DE ESPEIFICACIONES BASICAS - REFERENCIALES

PERU BOLIVIA CHILE BRASIL MEXICO CANADA

Velocidad de combustión (s/m) 150 a 200

165 140 140 135 130

Dispersión (%) +10 +10 +8 ----- +10 +10

Altitud de medición (msnm) 2500 2250 50 Al nm 1110 ---

Carga del núcleo de pólvora (g/m + %)

6 + 10 6.8 + 4 ---- 5.5 4.7 ---

Diámetro exterior (mm + mm) 5.1 + 0.1

5.0 +0.2 5.1 + 0.1 ---- 5.0 + 0.2 ----

Longitud del dardo al aire libre (mm) 50 30 a 50 20 50 20 40

Peso por metro (g/m) 28.5 22 ---- 21 ---- ----



FULMINANTE SIMPLE

• El Fulminante Simple N° 8 es uno de los componentes del sistema tradicional de voladura.

• Está conformado por un casquillo cilíndrico de aluminio cerrado en uno de sus extremos, en cuyo interior lleva una carga primaria de un explosivo sensible a la chispa y otra carga secundaria de alto poder explosivo.


COMPONENTES DEL FULMINANTE SIMPLE N° 8


FULMINANTE SIMPLE


FULMINANTE SIMPLE


FULMINANTE SIMPLEPRUEBA DE TRAUZL


AZIDA DE PLOMO

• Azida de plomo:

• Es un compuesto inorgánico.

• Más que otras azidas, es explosiva.

• Se utiliza en detonadores para iniciar explosivos secundarios.

• En una forma comerciable, es un polvo blanco.


PENTRITA

• El pent es uno de los más altos explosivos conocidos, con un factor de efectividad relativa (factor E.R.) de 1,66.

• Es más sensible al choque o a la fricción que el TNT .

• Nunca se usa solo como potenciador.

• Se utiliza principalmente como potenciador, en las cargas explosivas de munición de pequeño calibre, en las cargas superiores de los detonadores, en algunas minas terrestres y blindajes y como núcleo explosivo del cordón detonante.

• La velocidad de detonación del pent, a una densidad de 1,7 g/cm³ es de 8.400 metros por segundo.

• Su fórmula química es .


CONECTOR DE IGNICIÓN

• El Conector de Ignición es uno de los componentes del sistema tradicional de voladura.

• Está conformado por un casquillo cilíndrico de aluminio cerrado en uno de sus extremos, en cuyo interior lleva una carga pirotécnica sensible a la llama producida por la mecha rápida, además el casquillo tiene una ranura paralela y cercana a la base por donde se inserta la mecha rápida.

CONECTOR DE IGNICIÓN

CONECTOR DE IGNICION


COMPONENTES DEL CONECTOR DE IGNICIÓN


CONEXIÓN DEL BLOCK DE SUJECIÓN Y EL CONECTOR DE IGNICIÓN


MECHA RÁPIDA

• Cordón delgado y flexible que contiene una masa pirotécnica y dos alambres, cubiertos con un forro plástico que se quema con llama abierta a mayor velocidad (entre 30 a 45 s/m).

• Se emplea para encender las guías de los taladros mediante cápsulas conectoras, en forma secuencial.


COMPONENTES DE LA MECHA RÁPIDA


MECHA RÁPIDA

La longitud de la Mecha Rápida usada entre dos taladros, se determina por varios factores, siendo el principal:

el tipo de trabajo,

tiempo de combustión de la Mecha Rápida,

el circuito de conexión y

tiempo de combustión de la mecha de seguridad.

Se debe tener especial cuidado en evitar que los primeros taladros dañen al resto de los accesorios inutilizando la secuencia de voladura.

El objetivo fundamental de este accesorio es eliminar el chispeo manual de la mecha de seguridad, evitando la exposición de los operadores a los humos de la combustión.


MECHA RAPIDA


CORDON DETONANTE

El Cordón Detonante es un accesorio para voladura constituido por un núcleo granulado fino y compacto de un alto explosivo llamado pentrita que se encuentra recubierto con fibra sintética, y una cobertura exterior la cual puede variar según sea simple o reforzado.


CORDÓN DETONANTE

BOOSTER

El Booster es un accesorio para voladura que en su composición tiene una mezcla de explosivos de alta densidad y cuando es activado por medio de un agente externo desarrolla una alta velocidad y gran presión de detonación.

La mezcla explosiva es la PENTOLITA


BOOSTER

Estas características permiten que los explosivos activados dentro del taladro por intermedio del Booster, desarrollen sus verdaderos niveles de energía, aspecto que permitirá un mejor aprovechamiento de los mismos.


BOOSTER

Su presentación es de forma cilíndrica con dos orificios paralelos a su eje, uno de los cuales tiene un tope que ha sido diseñado para ensamblar adecuadamente el detonador no eléctrico de retardo.


BOOSTER


FANEL

• El FANEL® es un sistema eficaz de iniciación para uso en minería subterránea, superficial y obras civiles, que ofrece los beneficios de sincronización sin riesgo, eliminando toda posibilidad de conexiones erróneas.


COMPONENTES DEL FANEL

FULMINANTE DE RETARDO.- Consiste de un Fulminante N° 12 que contiene en su interior un explosivo primario muy sensible, uno secundario de alto poder explosivo y un elemento de retardo de acuerdo a su número de serie, que permite detonarlo a diferentes intervalos de tiempo.

Manguera fanel o tubo de choque: Está fabricada con un material termoplástico de alta resistencia mecánica, la cual en su interior está uniformemente cubierta por una sustancia reactiva que al ser activada conduce una onda de choque cuya presión y temperatura son suficientes para iniciar al fulminante de retardo.En uno de sus extremos está sellado por ultrasonido y en el otro extremo ensamblado con el Fulminante de retardo.El color de la Manguera Fanel permite identificar la escala de tiempo deretardo del FANEL®, así tenemos que:Para el período corto la Manguera Fanel es de color rojo.Para el período largo la Manguera Fanel es de color amarillo.

Etiqueta: Indica el número de serie y el tiempo de retardo en

milisegundos o segundos.

Conectador plástico tipo “J”: Es un bloque plástico especialmente diseñado para facilitar la conexión y asegurar el contacto entre la Manguera Fanel y el Cordón Detonante.Adicionalmente, el color del conectador plástico permite identificar el período de tiempo de retardo del FANEL®, así tenemos:Para el período corto el conectador plástico tipo “J” es de color rojo.Para el período largo el conectador plástico tipo “J” es de color azul.


TIPOS Y USOS DEL FANEL

TIPOS

Se cuenta con dos tipos en función de su tiempo de retardo:

• • FANEL® - Periodo corto

• • FANEL® - Periodo largo

USOS• El FANEL®, es un accesorio de voladura

con características mejoradas en la tracción y abrasión de la manguera fanel, haciéndolo apropiado para todas las aplicaciones de la minería superficial, subterránea y obras civiles; logrando de esta manera una alta eficiencia, seguridad e incrementando la productividad.


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL FANEL

DEL FULMINANTE DE RETARDO

FANEL®

Diámetro (mm) 7,3

Longitud (mm) 60/ 68 / 88 / 92

Prueba de Esopo, diámetro de perf. (mm)

11,0

Volumen Trauzl (cm3) 34

Resistencia al impacto 2kg/1m No detona

DE LA MANGUERA FANEL FANEL®

Material Termoplástico flexible y de resistencia mecánica

Diámetro (mm) 3,3

Longitudes (m) 4,0/4,2/4,8/12/15/18

Color Periodo corto Rojo

Periodo largo Amarillo

Resistencia a la tracción (kg) 18

Velocidad de onda (m/s) 2000 ± 200


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL FANEL

DE LA ETIQUETA FANEL®

Material Plástico

Color de letra Negro

Color de fondo En función del tiempo de retardo

Volumen Trauzl (cm3) 34

DEL CONECTOR PLASTICO TIPO “J”

FANEL®

Material Plástico

Color Periodo corto Rojo

Periodo largo Azul


ESCALA DE TIEMPO NOMINALES DE RETARDO

DETONADOR NO ELÉCTRICO

DETONADOR ELÉCTRICO

Es un sistema de iniciación eléctrico capaz de convertir un impulso eléctrico en una detonación en un tiempo determinado.

Consta de cuatro partes fundamentales:

• Una cápsula de aluminio o cobre.

• Una carga explosiva compuesta por un explosivo primario y uno secundario.

• Un elemento de retardo con un tiempo de combustión especificado.

• Un elemento inflamador eléctrico-pirotécnico.Tipos usados en Chile:

• Detonador de Sensibilidad Normal.

• Detonador Insensible.

• Detonador Altamente Insensible.



DETONADOR ELECTRICO


DETONADOR ELECTRICO


FORMA DE AMARRE DE LOSDETONADORES ELÉCTRICOS


DETONADOR ELÉCTRICO


FULMINANTES ELECTRONICOS


INTRODUCCIÓN

• La última generación de alta precisión es la de los Detonadores Electrónicos, los cuales contienen un circuito integrado en un chip, en lugar del elemento de retardo pirotécnico.

• En los detonadores convencionales la precisión del disparo depende del rango de los milisegundos. El empleo de un oscilador de cuarzo (reloj digital) incorporado a un circuito impreso, dotará al sistema de unos tiempos en el rango de los milisegundos.

• Estos accesorios permiten, por su gran precisión, un excelente control del proceso de fragmentación, así como de las vibraciones y proyecciones.

Fulminantes electrónicos


COMPONENTES PRINCIPALES DE UNDETONADOR ELECTRONICO

1) Carga base (PETN) 5) Condensador2) Carga Primaria (Azida de Pb) 6) Circuito de protección sobre voltaje3) Ampolla pirotécnico con Resistencia 7) Tapón Antiestático4) Circuito Integrado 8) Cables eléctricos

4)Circuito integrado

o microchip

5) Un condensador

para almacenar energía

6) Un circuito de seguridad


Cont.….Fulminantes electrónicos


FULMINANTES ELECTRÓNICOS

OTRAS CARACTERISTICAS DE LOS DETONADORES ELECTRONICOS SON:

• No pueden explotar sin un código de activación única.

• Reciben energía de iniciación y el código de activación desde el aparato de programación y mando.

• Están dotados de protecciones frente a sobre tensiones, los pequeños excesos de carga se disipan internamente a través de circuitos de seguridad, mientras que los altos voltajes (> 1000 v.) se limitan por medio de un cortacorriente.

• Son insensibles a los efectos de tormentas, radio frecuencia y energía estática.

• Tensión de operación pequeña (< 50 v), lo cual es una ventaja considerando el riesgo de corrientes vagabundas.


MAQUINA DE DISPARO (BLASTING BOX)

CONSTA DE:

• Una unidad de programación y

• Una unidad de energía (explosora) , que permite energizar los capacitores de los detonadores electrónicos.

ADEMAS AMBOS SIRVEN PARA:

• Control de todos los detonadores en cuanto a la continuidad eléctrica de cada uno, en el momento de iniciar el disparo.

EL ACCESO AL SISTEMA DE ACTIVACION DEL DISPARO ESTA RESTRINGIDO MEDIANTE UN CODIGO SECRETO

DEL USUARIO SIN EL CUAL EL EQUIPO NO FUNCIONA.

• .

Cont.….Fulminantes electrónicos



FUENTES DE ENERGIA.

Algunas consideraciones técnicas sobre los explosores, y cómo comprobar que la energía que se esta suministrando es la correcta.

• Energía Total Disponible Eo en el explosor

Eo= ½ CV2

Siendo

C = La capacidad en faradios del explosor.

V = Es la tensión en voltios que alcanza el condensador en el momento de disparo.


Energía Suministrada al Circuito Eo durante un corto período de tiempo que normalmente es de unos 5 ms.

Ed= Eo ( 1 – e-0.01 /(Rt x C ) )

Rt = RL + n RD

Donde

Rt = Resistencia total del sistema

RL= Resistencia de la línea de iniciación

RD= Resistencia del filamento del detonador eléctrico

N = Número de detonadores electrónicos.

• Intensidad efectiva IEF que será suministrada al circuito.

• Impulso de encendido SiACCESORIOS DE VOLADURA










¡MUCHAS GRACIAS!

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