Conceptos Basicos de Voladura

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VOLADURA: Acción y efecto de la utilización de explosivos para romper rocas o minerales. PERFORACIÓN (BARRENO): Cavidad u hueco hecha en roca u otro material para colocar una carga explosiva con el fin de realizar una voladura EXPLOSIVO: Sustancia o mezcla de Sustancias químicas que tiene la propiedad de descomponerse rápidamente generando altas temperaturas y presiones. Altos Explosivos Son explosivos, generalmente con base nitro-glicerina y con una potencia concentrada mucho mayor que los bajos explosivos, los cuales pueden ser iniciados directamente por un detonador, con una violenta y prácticamente explosión instantánea. Bajos Explosivos Son explosivos en los cuales el cambio al estado gaseoso es afectado por quemado y no por detonación. La pólvora negra es el único bajo explosivo en uso común, y no requiere de detonador. Grado de Fijación. El grado de fijación se refiere al grado de confinamiento de la carga explosiva en el hoyo de voladura Pirotécnico: Una mezcla químico de agentes oxidantes y reductores capaces de reaccionar exotéricamente. Tales mezclas son usadas para producir luz, calor, humo o gas y pueden también usarse para introducir retardos en trenes explosivos. Lastre: Es el cubo de arena-cemento de una libra de peso que se le coloca al booster para evitar que éste flote al momento de llenarse el pozo con el agente explosivo. Nonel: Término que proviene del Inglés "non-electric" o no eléctrico.

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VOLADURA: Acción y efecto de la utilización de explosivos para romper rocas o minerales.

PERFORACIÓN (BARRENO): Cavidad u hueco hecha en roca u otro material para colocar una carga explosiva con el fin de realizar una voladura

EXPLOSIVO: Sustancia o mezcla de Sustancias químicas que tiene la propiedad de descomponerse rápidamente generando altas temperaturas y presiones.

Altos Explosivos

Son explosivos, generalmente con base nitro-glicerina y con una potencia concentrada mucho mayor que los bajos explosivos, los cuales pueden ser iniciados directamente por un detonador, con una violenta y prácticamente explosión instantánea.

Bajos Explosivos

Son explosivos en los cuales el cambio al estado gaseoso es afectado por quemado y no por detonación. La pólvora negra es el único bajo explosivo en uso común, y no requiere de detonador.

Grado de Fijación. El grado de fijación se refiere al grado de confinamiento de la carga explosiva en el hoyo de voladura

Pirotécnico: Una mezcla químico de agentes oxidantes y reductores capaces de reaccionar exotéricamente. Tales mezclas son usadas para producir luz, calor, humo o gas y pueden también usarse para introducir retardos en trenes explosivos.

Lastre: Es el cubo de arena-cemento de una libra de peso que se le coloca al booster para evitar que éste flote al momento de llenarse el pozo con el agente explosivo.

Nonel: Término que proviene del Inglés "non-electric" o no eléctrico.

DINAMITERO .Persona capacitada y autorizada por el jefe de la mina para el uso y manejo de sustancias explosivas y elementos de ignición.

ELEMENTOS DE IGNICION. Dispositivos requeridos en la iniciación de la explosión de la dinámica; tales dispositivos son entre otros : cable de ignición, espoleta, mecha, fulminantes, yesca, etc.

AGENTE DE VOLADURA O AGENTE EXPLOSIVO .Elemento que Funciona igual que un explosivo pero sus compuestos tomados separadamente no constituyen de por sí un explosivo, por ejemplo nitrato de amonio, fuel oil.

MECHA DE SEGURIDAD . Medio por el cual se transmite el fuego a una velocidad uniforme hasta el detonador el cual inicia el explosivo. Para garantizar los trabajos en voladura, tiene una velocidad de combustión de 120 a 140 segundos por metro.

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CARTUCHO DE DINAMITA Explosivo debidamente forrado con papel especial y de dimensiones corrientes

Deflagración

(a) Un rápido quemado en el cual la convección a menudo juega un importante rol. La velocidad de la reacción es menor que la velocidad del sonido e el material.

(b) A menudo usado en minería para describir el quemado de un explosivo que ha fallado en su detonación.

Combustión

Una reacción de oxidación exotérmica que produce flama, chispas o humo. El oxidante puede ser parte del material como en un explosivo, u oxígeno obtenido de la atmósfera.

Densidad Crítica

La densidad sobre la cual un producto explosivo no detona.

Acoplamiento

Se refiere al grado de intimides entre el explosivo en un barreno y la roca que lo rodea. Cuando el diámetro del explosivo es menor que el diámetro del barreno, la carga es llamada desacoplada, con la razón de desacoplamiento definida como la razón entre el volumen de la carga y el volumen del barreno. Explosivos cargados a granel poseen una razón de acoplamiento igual a uno. Algunos autores definen el acoplamiento como la razón entre el diámetro de la carga y el diámetro del barreno. donde, fc es la razón de acoplamiento (o desacoplamiento), d es el diámetro, l es el largo.

Desacoplamiento

El desacoplamiento se refiere a la práctica de utilizar una carga de diámetro más pequeño que el del barreno en el cual está ubicada

Factor de Carga :Es la cantidad de explosivo usado para romper una unidad de volumen o peso de roca. Tiene unidades de kg/BCM, o kg/t

Flama: Fenómeno luminoso que acompaña la combustión de la fase gaseosa completamente, y tienen un gran impacto mayor que las partículas gruesas.

Simpatía: Es la capacidad que poseen algunos explosivos de ser iniciados, sin necesidad del contacto entre el iniciador y el explosivo, los que pueden encontrarse distanciados, por cierto espacio intermedio. La detonación de un explosivo causada por otra detonación. El término es normalmente usado en situaciones accidentales (ej. Un tiro adyacente).

Agente de Voladura

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Productos no sensibles a detonadores y que no contienen ingredientes de altos explosivos (ANFO, EMULSIO, SLURRI).

POLVORIN

Construcción o edificio que cumple con las normas técnicas y de seguridad emanadas del Ministerio de Defensa Nacional y es utilizado para el almacenamiento permanente o transitorio de explosivos.

Booster/Multiplicador: Un booster es un alto explosivo utilizado para iniciar los agentes de voladura. Los boosters pueden ser emulsiones explosivas encartuchadas o Cartuchos de Pentolita usados para aumentar la energía de un detonador o cordón detonante a un nivel que sea capaz de iniciar el agente de voladura. Para que el booster detone la columna de explosivo en la cual está ubicado debe generar suficiente energía de choque para transmitir un frente de detonación a la columna de explosivo. (TNT trinitrotolueno)

DETONADOR COMUN. Es un dispositivo que contiene una pequeña cantidad de carga detonante usada para accionar un explosivo, como son, cápsulas detonantes, fulminantes, detonadores eléctricos de tiempo.

Detonador (Capsula detonadora): Un recurso explosivo para iniciar la detonación. Es usualmente pequeño y puede ser activado por impacto, fricción, electricidad, flama, calor, choque, etc. Pueden ser con pirotécnico, eléctricos o electrónico

DETONADOR ELECTRICO

Accesorio que cumple la finalidad del anterior y además puede utilizarse en series de barrenos con micro-retardos y retardos mediante la aplicación de explosores

CEBO Carga de explosivo de alta potencia y sensibilidad, en la que se sitúa el detonante que sirve para aumentar el rendimiento de otros explosivos.

NIVEL DE RUIDO: Se mide con el sonómetro y éstas mediciones deben satisfacer los requisitos de las Resoluciones números 8321 de agosto de 1983 y 1792 de mayo de 1990 o las que las modifiquen o deroguen, de los Ministerios de Salud y de Trabajo. Las mediciones deben ser en dB (A).

RETACADO: .Llenado y apisonado de los barrenos con materiales inertes para confinar los explosivos.

RUIDO CONTINUO: Es aquel cuyo nivel de presión sonora permanece constante o casi constante con fluctuaciones hasta de un (1) segundo y que no presenta cambios repentinos durante su emisión.

RUIDO IMPULSIVO O DE IMPACTO: Es aquel cuyas variaciones en los niveles de presión sonora involucra valores de impacto máximos a intervalos mayores de uno por segundo.

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DECIBEL (dB) Es una unidad adimensional, definida como la relación logarítmica entre una cantidad medida y una cantidad de referencia. El decibelio se utiliza para describir niveles de intensidad, de potencia y de presión sonora.

Nitrato de Amonio

El Nitrato de Amonio es el principal oxidante para la mayoría de los explosivos comerciales actualmente utilizados

Anfo : Es una mezcla de Nitrato de Amonio y Petróleo y es el agente de voladura más comúnmente utilizado en voladuras secas (sin presencia de agua).

Emulsión: Explosivos basados en una emulsión “agua-en aceite", se forman de una solución saturada de nitrato y una fase de aceite mineral. Están normalmente sensibilizadas por burbujas de gas finamente dispersas (después de la adición de un agente gasificador en el collar del hoyo de Voladura), o por adición de micro esferas de vidrio (usualmente durante la fabricación de la emulsión). Antes de la adición de los sensibilizantes, las emulsiones son normalmente clasificadas como agentes oxidantes, e incapaces de detonar.

Slurries y aquageles: Mezclas húmedas en formas de suspensiones. Sus aditivos les permiten presentar la forma de geles.

CEBA/CEBADO DE POZOS: Se refiere a Armar el Multiplicador con la capsula detonadora y luego bajar el booster con su cápsula al fondo del pozo.

Nivelación de Pozos: Consiste en llevar a la profundidad deseada el pozo o barreno, rellenando la parte sobrante con triturado (piedra triturada) o detritus (material ripio producto de perforar la roca), este puede ser de forma manual o con un equipo apropiado.

CARGUE DE POZO: Consiste en depositar o colocar el Explosivo (Agente de voladura) en el barreno, este puede ser vaciado manualmente o con un equipo apropiado.

Concentración de Carga Lineal La concentración de explosivo, medida en kg/m, a lo largo del tiro.

Confinamiento Grado de enterramiento de una carga explosiva en un macizo rocoso.

Corte (Cut off) Un corte o “cut off” puede referirse a uno de dos eventos diferentes:

Un tiro quedado (misfire) causado por movimientos del macizo que separan el booster de alguna parte de la columna explosiva, donde se da la separación de las líneas superficiales de iniciación, resultando en la no iniciación de uno o más tiros.

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Cristalización. La cristalización en emulsiones explosivas es utilizada para referirse al proceso de crecimiento de cristales en la fase emulsión. La cristalización causa un cambio considerable en la apariencia de una emulsión, su sensibilidad y su desempeño final.

Cara. La superficie de roca vertical, o cuasi-vertical en el borde del área de un pattern de voladura. Una cara existe si el banco en el cual están los barrenos perforados posee los collares a un nivel más alto que el piso en frente de alguna parte del borde del pattern de la voladura.

Cara Libre

Una cara es denominada libre si no posee material quebrado en frente de ella. Esto significa que el macizo rocoso intacto al ser volado es expuesto a la cara.

Carga

Explosivo cargado en un barreno. “cargar” es una expresión que significa situar explosivo en el barreno.

Carga a granel: Carga de agentes de voladura desde un camión mezclador o bombeador.

Barreno: Perforación, Pozo de voladura, Tiro.

Diámetro Crítico. El diámetro crítico es el mínimo diámetro de una carga explosiva al cual la detonación puede ser sustentada. Inclusiones de gas finamente disperso reduce considerablemente el diámetro crítico de un explosivo. El diámetro crítico puede ser grande (~ 125mm) para muchas emulsiones a granel y productos aquageles

Secciones de cargue: Son las instrucciones gráficas y numéricas de cargue de los pozos de voladura. Estas instrucciones impresas son una guía para el equipo de voladura en campo y son generadas por Planeación y Diseño de Voladura (Dpto. Técnico). Se conocen también como Perfiles o Perfiles de cargue.

Security: Término en Inglés que se refiere en este procedimiento al control y cuidado requerido para evitar la pérdida de cualquier tipo de material explosivo.

Indumil: Industria militar. Entidad gubernamental encargada de la comercialización y ventas de agentes de voladura, accesorios de voladura y explosivos en el país.

Magazines: Contenedor especial para explosivos con recubrimiento interno de madera.

Explosivo clase A: Booster, detonadores, retardos de superficie, nonel, cordón detonante.

Proyección de rocas: Es el desplazamiento indeseado de roca de un área de la tronadura

Burden: El burden para un Barreno se refiere a la dimensión lineal entre el Pozo y la cara libre. Es medida normal a la dirección de la línea de pozos que constituyen una fila.

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Burden Efectivo

El término burden efectivo se refiere a la distancia entre un pozo y la posición de la cara libre más cercana al momento de la detonación del pozo, tomando en consideración la dirección de iniciación.

Espaciamiento

El espaciamiento de un barreno se refiere a la dimensión lineal entre barrenos adyacentes formando una fila, y es usualmente medido paralelo a la cara libre. Vea también Espaciamiento Efectivo.

Espaciamiento Efectivo

El término espaciamiento efectivo se refiere a la dimensión linear entre tiros detonando sucesivamente y tomando en consideración la dirección de iniciación de la cara libre.

Deck (decking) de Voladura (Deck Blasting)

Éste es un término utilizado cuando una larga columna de explosivo es reemplazada por un número de pequeñas unidades de carga, cada una separada por material inerte como taco. El decking es usualmente hecho por:

Reduce el peso de un explosivo por retardo, requiriendo que decks separados sean retardados independientemente;

Mejora la distribución de explosivo en el bloque a volar sin incrementar el factor de carga.

Electricidad Parásita (corriente vagabunda)

Energía eléctrica no buscada que entra en circuitos eléctricos o electrónicos de accesorios de la voladura.

Energía de Burbuja

La energía de burbuja, o energía de gases, es definida como el trabajo útil desempeñado por un explosivo luego que la roca ha sido sujeta a la energía de choque inicial. La energía de burbuja es considerada la responsable del desplazamiento de la roca después de su fracturamiento. Es medida en pruebas submarinas y calculada acorde a la siguiente ecuación. Vea también energía de Choque.

Energía de Choque

La energía de choque se refiere a la proporción de la energía total liberada en una explosión, la cual es transferida al macizo rocoso como un pulso de choque acompañando el frente de detonación que viaja a través de la columna de explosivo

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Estabilidad

La estabilidad se refiere a la habilidad de un explosivo para resistir calor e impactos. Los explosivos que reaccionan fácilmente a pequeños impactos o incrementos de calor son denominados muy inestables, mientras que los agentes de voladura que requieren boosters para su iniciación son denominados muy estables.

Humos

Gases tóxicos producidos por explosivos. Humos normalmente se refiere a humos de color café-anaranjado vistos cuando un explosivo está con bajo contenido de combustible y la voladura genera variados Óxidos Nitrosos.

Onda de Choque

Un frente de choque junto a sus fenómenos asociados (alta presión de gas detrás del frente de choque y una refracción seguida de alta presión).

Onda de Retonación (Retonation Wave)

Una onda de choque de reacción viajando en dirección reversa al choque de iniciación.

Pata

Parte más baja de una cara, la cual no se ha quebrado en su largo complete; Cualquier sección del piso creada por la voladura que permanece sin romper sobre el nivel diseñado del piso. La parte más baja de un tiro.

Balance de oxígeno

Si un explosivo posee la correcta relación de oxígeno y combustible, de tal manera que todo el combustible es quemado en la detonación, sin oxígeno o combustible no quemado remanente al completarse la reacción, se dice que existe balance de oxígeno

Perforación de Banco

La perforación de Banco por medio de perforación de barrenos verticales o inclinados para voladuras de banco, la cual es la forma más simple de voladura. Las características para un banco es que posee una superficie libre en el frente hacia el cual la roca es volada.

Peso de Carga por Retardo

Una masa de explosivo en uno o más tiros detonados con un cierto intervalo de tiempo, tal que las vibraciones generadas por esos tiros no puedan ser distinguidas en forma

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individual unas de otras. Un intervalo de tiempo de 8 ms es comúnmente usado, aunque depende fuertemente de las condiciones del sitio a volar y del diseño de la voladura

Pila: Apilamiento de roca quebrada creada por la voladura.

Plano de Chapman-Jouguet (C-J)

En una onda de detonación, esta es la superficie detrás del frente de choque, donde el material está retrocediendo del frente de onda a la velocidad del sonido local.

Poder Explosivo

Es el trabajo efectivo hecho durante la explosión de una cantidad estándar de un explosivo en una prueba prescrita. Usualmente se expresa como un porcentaje del trabajo hecho por un explosivo estándar bajo las mismas condiciones. Es común medirlo con un “Mortero Balístico”, y, algunas veces por el método del bloque de plomo. En Estados Unidos, es usado el término potencia explosiva.

Nota: el Poder Explosivo no es la rapidez del trabajo realizado, aunque la rapidez puede afectar el valor de la medición.

Potencia Efectiva en Peso

La potencia en peso de un explosivo se refiere a la energía total disponible de un peso conocido de explosivo, y tiene unidades de MJ/kg. La potencia efectiva en peso se refiere a la fracción de la energía total disponible, la cual es considerada que realiza en trabajo útil.

Quemado

La propagación de la combustión por un proceso superficial.

Razón de Carga

Este es un término que describe la distribución de explosivo en un tiro y es igual a la razón entre el largo de la carga y el largo del barreno.

Relieve de Burden (Burden Relief): La remoción de suficiente roca por tiros precedentes en una voladura, tal que cada tiro es requerido para actuar solo en el volumen de masa rocosa asignada a él. Esto es controlado por el burden y espaciamiento efectivo al momento de la detonación y la diferencia en el tiempo de detonación entre los tiros. En general, un tiro requerirá que dos otros tiros en un radio limitado detonen antes para dar suficiente tiempo a esos tiros para que muevan sus burdens.