Clasificación de Explosivos

André Leiva

EXPLOSIVOSCl

asifi

caci

ón QuímicosActúan por procesos de

reacción química de detonación producidos por

una onda de choque.

Nucleares

Vinculados a la desintegración de materiales

radioactivos, proceso que desprende inmensas cantidad de energía

CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN

EXPLOSIVOS QUÍMICOS

Detonantes (2.500 a 7.000 m/s)

La onda de choque es supersónica y constantes, lo que garantiza que la detonación sea de toda su masa.

Deflagrantes (<2.000 m/s)

Dentro del grupo está la pólvora usada en la mecha de seguridad, la cual su onda de choque no llega al estado de detonación, siendo su explosión semejante a una combustión violenta.

Se clasifican según su régimen de velocidad:

EXPLOSIVOS DETONANTES

Primarios Por su alta energía y sensibilidad, se emplean como iniciadores para detonar a los secundarios (pentrita, azida de plomo, fulminatos, entre otros)

Secundarios Efectúan el arranque y rotura de la roca. Son menos sensibles que los primarios pero desarrollan mayor trabajo útil, por lo que se les denomina rompedores

Se clasifican según su aplicación:

EXPLOSIVOS ROMPEDORES

ALTOS EXPLOSIVOSAl

tos e

xplo

sivos Dinamitas

Hidrogel Sensible

Emulsión Sensible

1. DINAMITAS

ALTOS EXPLOSIVOS

Nitroglicerina• Elemento

sensibilizador

Harina de madera• Combustible no

explosivo

Nitratos• Aditivos

portadores de oxígeno

1. DINAMITAS

ALTOS EXPLOSIVOS

• Las dinamitas con mayor contenido de nitroglicerina y aditivos proporcionan un alto poder rompedor y buena resistencia al agua, se denominadas “fragmentadoras”.

• En el extremo opuesto, están las “empujadoras”, las cuales, su expansión de gases actúa sobre un mayor volumen de roca.

1. DINAMITAS

ALTOS EXPLOSIVOS

CaracterísticasUso En túneles, canteras, obras

viales y pequeños diámetrosDiámetros de cartuchos De 22 mm () hasta 75 mm

(3’’)Largo de cartuchos De 180 mm (7’’), 200 mm

(8’’) y 340 mm (12’’)

1. DINAMITASVENTAJAS DESVENTAJASSensibles al fulminante N° 6, 8 y otros iniciadores como el cordón detonante

Sensibilidad a estímulos subsónicos con riesgo de reacción al impacto o calor extremo

Potencia elevada (gran efecto triturador)Gran resistencia al agua y estabilidad químicaLarga vida útil Cefalea transitoria al

inhalar su aroma o vapores

Buena capacidad de transmisión de la detonación (simpatía) para carguío espaciado

ALTOS EXPLOSIVOS

1. DINAMITAS

ALTOS EXPLOSIVOS

Según el contenido de nitroglicerina se clasifican en:

Dinamitas

Gelatinas Rocas duras con agua

Semi-Gelatinas Rocas intermedias y poca agua

Pulverulentas Rocas blandas sin agua

Especiales

1. DINAMITAS – Gelatinas

ALTOS EXPLOSIVOS

Gelatinas Poseen un porcentaje del 30 al 35% de nitroglicerina.

Tienen alta capacidad de trituración y resistencia al agua

Se emplea en rocas duras y en condiciones difíciles

Tienen una velocidad de detonación de 5.000 a 6.500 m/s

1. DINAMITAS – Semi-Gelatinas

ALTOS EXPLOSIVOS

Semi-Gelatinas

Son usadas en rocas de condiciones intermedias

Se desgranan en la mano, no se adhieren como las gelatinas.

Tienen velocidades de detonación de 3.500 a 4.500 m/s

1. DINAMITAS – Pulverulentas

ALTOS EXPLOSIVOS

Pulverulentas Son usadas en rocas blandas y en tiros secos

Tienen velocidades de detonación de 3.400 a 3.600 m/s

1. DINAMITAS – Especiales

ALTOS EXPLOSIVOS

Especiales Son usadas en trabajos de voladuras controladas como

El precorte en el banco de un Rajo

El contorno en la galería de una mina subterránea

2. HIDROGEL SENSIBLE

ALTOS EXPLOSIVOS

Solución acuosa• Sales

oxidantes

Partículas sólidas• Fase dispersa

Materia explosiva• Sensibilidad

al fulminante

Nitrato de MonometilaminaMononitrato de etileno

2. HIDROGEL SENSIBLE

ALTOS EXPLOSIVOS

• Su vida útil es menor que el de las dinamitas, por:a) La separación de las fases, una tendencia naturalb) El incremento de su densidad por el movimiento de sus

burbujas de gas• Su densidad de cartucho no debe ser superior a 1,25

gr/cc, de lo contrario puede perder su capacidad de detonar.

3. EMULSIÓN SENSIBLE

ALTOS EXPLOSIVOS

Fase continua• Mezcla de

hidrocarburos

Fase dispersa• Microgotas de

sales oxidantes

Fase Liquida Fase Liquida

3. EMULSIÓN SENSIBLE

ALTOS EXPLOSIVOS

• Sus dos fases líquidas se comportan como el agua y el aceite.

• Se agregan micro-burbujas de aire en micro-esferas de vidrio para regular la densidad y la sensibilidad al iniciador.

• Ideales para tiros inundados y para roca dura competente.

3. EMULSIÓN SENSIBLE

ALTOS EXPLOSIVOS

VENTAJAS DESVENTAJASAlta velocidad de detonación y potencia

Menor vida útil (6 meses según su tipo)

Excelente resistencia al agua Menor capacidad de transmisión en condiciones adversas en el tiro

Menor sensibilidad a la manipulación

Su sensibilidad al iniciador y su simpatía son más susceptibles a fallas que las dinamitas

4. EXPLOSIVOS ESPECIALES

ALTOS EXPLOSIVOS

• Productos fabricados para un empleo particular o uso en condiciones fueras de las normales.

• Su composición básica es muy variada dependiendo de su objetivo.

4. EXPLOSIVOS ESPECIALES

ALTOS EXPLOSIVOS

Especiales TrabajoGeodit Para prospección sísmicaExsacorte Voladura controladas en las paredes de los

bancosSoftron Voladura controladas de contornos de

galerías subterráneasPlastex-E Para cachorreos (tronadura secundaria)Deminex Eliminación de minas anti-personales

AGENTES DE VOLADURAAgentes de voladura

Anfo

Hidrogel o Slurries

Emulsión

Anfo Pesado

1. AGENTES ACUOSOS – Hidrogel o Slurries

AGENTES DE VOLADURA

• No poseen materia explosiva en su composición, por lo que reaccionan con el fulminante.

• Requieren de un cebo reforzado para arrancar a un régimen de detonación estable.

AGENTES DE VOLADURA

CARACTERÍSTICASAplicación Tiros de mediano a gran diámetro, tanto de carga de

fondo para reforzar tiros muy confinados o nivelar pisos o, como carga completa en taladros con agua

Textura Permite que se contenga en barrenos altamente fisurados, sin pérdidas por filtración.

Densidad Su alta densidad desplaza fácilmente el agua presente en los tiros

Viscosidad Es incompatible para el carguío mecanizados por bombeo y para la mezcla con ANFO.

1. AGENTES ACUOSOS – Hidrogel o Slurries

1. AGENTES ACUOSOS – Emulsiones

AGENTES DE VOLADURA

• No poseen las micro-esferas que ayudan a sensibilizar al explosivo.

• Su aplicación es semejante a los hidrogeles• La principal diferencia con el hidrogel es que su

viscosidad puede ser graduada, desde una emulsión liquida como la lecha a una margarina

• La principal ventaja es su facilidad de mezcla con el ANFO

Emulsión

Agua = 12%

Petróleo = 18%

Nitrato de amonio y calcio =

65%

1. AGENTES ACUOSOS – EmulsionesAGENTES DE VOLADURA

1. AGENTES ACUOSOS – EmulsionesAGENTES DE VOLADURA

1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado

AGENTES DE VOLADURA

Emulsión Anfo

1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado

AGENTES DE VOLADURA

Nombre Características RecomendacionesANFO Pesado 28

20% Emulsión 80% ANFO

• No resistente al agua• Mayor potencia que el ANFO

ANFO Pesado 64

60% Emulsión40% ANFO

• Resistencia al agua hasta 72 hr• Alta densidad

BLENDEX G ANFO Pesado Vaciable Gasificado

• Para perforaciones de gran diámetro

• Gasificado químicamente, lo cual favorece para cambiar sus propiedades

1. AGENTES ACUOSOS – Anfo PesadoAGENTES DE VOLADURA

1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado

AGENTES DE VOLADURA

Esta mezcla permite:

• Bajar el costo y la potencia de una emulsión pura, para tronadura difíciles, secas o húmedas

• Da resistencia al agua al Anfo, al saturar con emulsión los espacios libres entre los prills (perlas del nitrato)

1. AGENTES ACUOSOS – Anfo Pesado

AGENTES DE VOLADURA

• Se pueden preparar en diferentes relaciones, de acuerdo a los requerimientos de la tronadura y presencia de agua.

• Las mezclas que contienen menos del 50% de emulsión no son resistentes al agua.

• Se pueden comercializar encartuchados en mangas de polietileno o granel (preparándolos in-situ en camiones mezcladores-cargadores)

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

Nitrato de

Amonio = 94%

Petróleo = 6%

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

ANFO RecomendacionesA Granel • Se instala de forma mecanizada directamente al barreno

• Bajo costo• Usado en diámetros superiores a 3 pulgadas• En lugares con buena ventilación• Sin presencia de agua

Premium • De fabrica proviene en sacos de 25 kilos• Usado en barrenos de pequeños diámetro (minería

subterránea)• En lugares con buena ventilación• Sin presencia de agua

2. AGENTES SECOS – AnfoAGENTES DE VOLADURA

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

• Es insensible al detonador N°8 y requieren de un cebo para arrancar.

• Su velocidad de detonación es baja, aunque su lentitud de reacción les permite generar un buen volumen de gases, por lo que son buenos “expansores”.

• Principal limitante es su nula resistencia al agua.

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

FabricaciónEn su estado normal, el petróleo no se absorbe en la superficie del nitrato de amonio

El nitrato se perla (prill), para que el área superficial llegue a ser lo suficientemente porosa para absorber y retener el combustible

Este prill, es el responsable de los espacios libres entre el oxidante y el combustible, influyendo directamente en la densidad del explosivo.

2. AGENTES SECOS – Anfo

AGENTES DE VOLADURA

EXPLOSIVOS COMERCIALESEXPLOSIVO OXIDANTES COMBUSTIBLES SENSIBILIZADOR

Dinamitas Sólidos (Nitrato de Amonio)

Sólidos (Pulpa de madera)

Líquidos (Nitroglicerina)

Anfo Sólidos (Nitrato de Amonio)

Sólido – Líquido (Petróleo diésel)

Aire (Poros de aire en los prills)

Hidrogeles Sólido – Líquido (Nitrato de Amonio)

Sólido – Líquido (Petróleo, aluminio)

Sólido – Líquido (Mononitrato de Etileno)

Emulsiones Líquidos (Solución de Nitrato Amonio)

Líquidos (Petróleo, aceites)

Gasificantes (Aire en micro-esferas de vidrio)

EXPLOSIVOS COMERCIALESEXPLOSIVO ESTADO VELOCIDAD DE

DETONACIÓN (m/s)

Anfo Sólido 3.200Dinamita Sólido 4.000Hidrogel Sólido – Líquido 3.300Emulsión Líquido 5.000 a 6.000

RESUMEN

Precio Diámetro de carga

Característica de la roca Presencia de agua

CRITERIOS DE SELECCIÓN

Tabla de Comparación de Precios

PRECIO

Diámetro de barreno (mm)

Explosivo

<50 • Hidrogeles• Dinamita encartuchada

Entre 50 y 100 • ANFO• Hidrogeles• Dinamita encartuchada

>100 • ANFO• ANFO Pesado• Emulsiones

DIÁMETRO DE CARGA

Roca Explosivo CaracterísticasMasiva Resistente

• Hidrogeles• Emulsiones

Alta Velocidad de Detonación y Densidad

Fisurada • ANFO Alta Energía de Gases

En Bloques • ANFO• ANFO Pesado

Depende del diseño de la malla, más que de las propiedades del explosivo.

Porosas • ANFO Baja velocidad de detonación y densidad

CARACTERÍSTICA DE LA ROCA

Tabla de Selección de Explosivos, según propiedades mecánicas de la roca

CARACTERÍSTICA DE LA ROCA

Presencia de Agua

Procedimiento Explosivo

Baja Se utiliza un ANFO encartuchado en matriz (ANFO Pesado) o, simplemente se encartucha un ANFO con plástico

• ANFO Pesado

Mayor Se bombea el explosivo, directamente al interior del barreno

• Emulsiones• Hidrogeles

PRESENCIA DE AGUA