“PERFORACIÓN Y VOLADURA APLICADA A LA MINERIA A CIELO ABIERTO” Expositor Ing. Lennart Guillen Núñez

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TEMARIO Capítulo I: Capítulo II: Capítulo III: Capítulo IV: Definición, Propiedades de los Explosivos Industriales y Sistemas de Iniciación. Capítulo II: Manejo de Explosivos en Mina a Cielo Abierto Capítulo III: Medidas de Seguridad en el Manejo de Explosivos. Capítulo IV: Caso Post Voladura de Disparo en Mina Toquepala

Capítulo I: Definición, Propiedades y Tipos de los Explosivos Industriales y Sistemas de Iniciación.

Definiciones PERFORACIÓN VOLADURA A la perforación se puede definir como la combinación de las siguientes acciones: Percusión: Son los impactos producidos por los golpes del pistón, los que originan ondas de choque que se transmiten a la broca. Rotación: Es aquella que hace girar la broca para que los impactos sobre la roca se produzcan en distintas posiciones. Empuje: Es la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca. Barrido: El fluido del barrido permite extraer el detrito del fondo de Perforación. Y tiene como finalidad de abrir unos huecos en los cuales serán introducidos una serie de cargas explosivas y sus accesorios iniciadores. VOLADURA Es la primera etapa de conminución del material in situ, siendo de vital importancia aprovechar al máximo la energía química del explosivo, para así obtener una fragmentación adecuada con el menor costo; elevándose la productividad en las labores de carguío, acarreo y chancado, dando como resultado un mejor Costo Global de Minado.

Objetivo de la Voladura Destruir la estructura in situ de un macizo rocoso de manera que un equipo mecánico pueda excavar eficientemente los fragmentos. Lograr lo que indica el párrafo anterior minimizando el daño en la roca adyacente.

Explosivos Los explosivos son una mezcla de sustancias: Una combustible y otra oxidante, que al ser iniciadas dan lugar a una reacción exotérmica altamente rápida generando productos gaseosos a alta temperatura, los que ocuparan un volumen mucho mayor.

Propiedades de los explosivos Las propiedades básicas de un explosivo son: 1 Densidad 2. Resistencia al agua 3. Sensibilidad 4. Estabilidad química 5 Balance de oxígeno Generación de gases

Tipos de Explosivos Industriales Los explosivos están hechos de oxidantes y combustibles en una mezcla estable. Dándoles un estímulo suficiente, se descomponen violentamente liberando una gran cantidad de energía que llega a ser útil para quebrar la roca. En la mayoría de los explosivos comerciales, los oxidantes son principalmente nitratos, siendo el NITRATO DE AMONIO el material básico de fabricación.

NITRATO DE AMONIO El nitrato amónico se obtiene por neutralización de ácido Nítrico con Amoniaco tras la evaporación del agua: NH3 + HNO3 -> NH4NO3 Aplicaciones El nitrato amónico se utiliza sobre todo como fertilizante de larga duración, debido a su buen contenido en nitrógeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en el suelo. El nitrato de amonio se emplea además como un explosivo al ser mezclado con petróleo, ésta mezcla se llama ANFO (ammonium nitrate – fuel oil). En la práctica este producto se fabrica con 94% de nitrato de amonio y 6% de combustible Diesel.

ANFO ANFO 94% Nitrato de Amonio Prill 3% ACEITE USADO 3 % de diesel +

EMULSION Es una mezcla de dos líquidos inmiscibles unidos por un Emulsificante. Los Líquidos Inmiscibles son: Combustible o Petróleo (Fase Combustible o Fase Continua), y Líquido Oxidante (Fase Oxidante o Fase Discontinua)

ANFO PESADO Emulsión ANFO + ANFO PESADO

Tipos de Explosivos Industriales Iniciadores y rompedores: Productos a base de Pentrita (PETN) y TNT, mezcla que se denomina Pentolita. Tipos : Iniciadores cilíndricos regulares Rompedores cónicos Propiedades principales: Alta Velocidad de Detonación (sobre 7000 m/s). Mayor resistencia al fuego, impacto y fricción Efecto direccional, en el caso de los rompedores. Usos principales: Iniciadores de explosivos en perforaciones de gran diámetro. Reducción de bolones en labores abiertas y subterráneas.

Cordón Detonante El cordón detonante es un accesorio de voladura compuesto por un núcleo fino y compacto de un explosivo conocido como pentrita o P.E.T.N., recubierto por un tejido de fibra, que a su vez esta

Sistemas de Iniciación Mechas de seguridad Detonador a mecha Sistema no eléctricos Cordones detonantes

Capítulo II: Manejo de Explosivos en Mina a Cielo Abierto

Criterios de selección de explosivos La selección de un explosivo dependerá de una serie de condiciones que es preciso tomar en cuenta: Características de la roca Rocas masivas fisuradas Rocas muy fisuradas Rocas conformadas en bloques Rocas porosas Diámetro de carga Volumen de roca a tronar Condiciones de seguridad Presencia de agua Humos Condiciones atmosféricas Problemas de entorno Precio del explosivo Problemas de suministro

Voladura en Cielo Abierto Diseño de la Voladura Preparación del Banco Distribución del diseño de Malla Perforación Carga de la Voladura Excavación Cuantificación del Resultado Refinamiento del Diseño

Voladura en Cielo Abierto Diseño de Voladura

Preparación del Banco

Replanteo de la Malla y Perforación

Carguío de Explosivo

Voladura Excavación

Control de Daño: Minimizar el daño en el entorno de la Voladura.

CAPITULO III: Medidas de Seguridad en el Manejo de Explosivos

Causas comunes en accidentes con explosivos 1. Impacto o Fricción. Golpear sobre restos de explosivos. Golpear los iniciadores. Rozar o friccionar explosivo. 2. Fuentes Eléctricas. Alambre de detonadores en contacto con corrientes extrañas. Cargar explosivos con tormenta eléctrica. Cables eléctricos en malas condiciones cuando se está trabajando con explosivos (cielo abierto o subterráneo). 3. Calor o Llama. Las materias explosivas sometidas durante un período de temperaturas elevadas pueden llegar a explosionar. 4. Proyecciones de Roca. Vigilancia inadecuada de los lugares de trabajo. Sistemas de señales inapropiadas. Deficiencia al despejar el área de trabajadores.

Causas y Reducción de Flyrock Taco Explosivo Burden Burden Burden Causa: Burden muy grande Causa: Burden primera fila muy pequeño Reducción: Disminuir Burden y usar broca más pequeña Reducción: Aumentar Burden

Causas comunes en accidentes con explosivos Principales gases de Voladura Monóxido de Carbono Humos Nitrosos Anhídrido Sulfuroso Hidrógeno Sulfurado Nitrógeno

Principales Gases de Voladuras Monóxido de Carbono

Nunca.... Medidas de Seguridad en los Trabajos con Explosivos ....Corte o recorte un tubo de choque y jamás retire o desgarre una cápsula en un tubo de choque ....Fije la línea de inicio a la voladura o al disparo hasta haber hecho todas las conexiones y el área de voladura haya sido despejada. .... Cargue lo detonadores o cordón detonante EXEL en un taladro, ni los exponga a temperatura sobre los 66° C ( 150 °F) ...Tire, estire, doble o someta a tensión indebida el tubo de choque: esto afectará la capacidad de propagación de la onda de choque en las secciones dañadas.

Nunca.... ...Ensamble el detonador no eléctrico al booster hasta que no se realice la operación de primado del taladro. ...Conecte un conector de superficie a su propio tubo de choque. ...Intente iniciar un cordón detonante con un conector de retardo de superficie, diseñado sólo para la iniciación de tubos de choque. ...Use productos que parecieran estar dañado o deteriorados. ...Pase por encima con su vehículo, se puede enredar estirándolo y cortándolo por tensión, generando un latigazo que lo puede iniciar.

Medidas al Almacenar Explosivos Almacenar siempre los explosivos en polvorines que se ajusten a la normativa vigente. Guardar los explosivos en polvorines limpios, bien ventilados, frescos, sólidamente construidos y resistentes al fuego. Siempre utilizar o despachar los productos de mayor antigüedad. Almacenar los productos del mismo tipo y clase de tal manera que sea fácil identificarlos. Los envases defectuosos o rotos deben ser colocados por separado dentro del polvorín. Ubicar los polvorines en áreas aisladas y estratégicas, respetando la ley. No abrir o re-envasar cajas de explosivos dentro del polvorín.

Medidas al Transportar Explosivos dentro de las zonas de trabajo en Mina Verificar el buen funcionamiento del vehículo. Impedir que la carga sobresalga o se exceda . Llevar en los vehículos extintores de incendios, en lugares apropiados y de fácil acceso, debiendo conocer obligatoriamente el Chofer su uso. Tener apagado el motor del vehículo durante las operaciones de carga y descarga de explosivos. Efectuar las operaciones de carga y descarga de explosivos durante las horas del día y nunca cuando haya tormentas eléctricas, de arena o nieve. Durante la carga y descarga de explosivos, sólo podrán permanecer en la inmediaciones el personal autorizado para tal efecto, prohibiéndose cualquier otra actividad en un radio de 50 metros. Nunca transportar conjuntamente con explosivos materiales metálicos, combustibles o corrosivos.

Medidas en el Área de Voladura Limpiar el área de voladura retirando las rocas sueltas, la maleza, los metales y otros materiales. Delimitar con estacas o banderines de colores llamativos la zona a ser volada e impedir el paso de maquinaria sobre la misma. Toda área aislada deberá ser cargada con explosivo, deberá ser señalizada por conos de color amarillo y negro y letreros que indiquen el área.

CAPITULO IV: Caso Post Voladura de Disparo en Mina Toquepala

DATOS GENERALES

PLANO GEOLÓGICO

SECCIONES GEOLÓGICAS

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN…