Giuliano Bozzo Moncada Propiedades de los explosivos 2

1. PROPIEDADES DE
LOS
EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS
Explosivos
Rodrigo Pinto Hidalgo

2. 2
Proceso de Detonación
Oxygen
Supply
1
4
Heat /
Detonation
Pressure
3
Explosión

3. “Puntos Calientes"
A
Iniciador
Ondas de Choque
Burbujas
A
B
Impacto

4. “Puntos Calientes”
C
Iniciador Burbujas
Impacto
D
Intensidad de
“puntos
calientes”
Intensidad de
“puntos
calientes”

5. Puntos calientes
Detonados
Proceso que consiste en
pasar las burbujas a una
reacción de puntos
Proceso que consiste en
pasar las burbujas a una
reacción de puntosreacción de puntos
calientes autónoma
reacción de puntos
calientes autónoma
Comienza aquí
… Continua hacia
arriba

6. Propiedades de los Explosivos
• Resistencia al agua
• Diámetro critico
• Sensibilidad• Sensibilidad
• Propiedades físicas
• Emanaciones de Gases
• Efectos con las temperaturas

7. Resistencia al Agua
• Es la capacidad para resistir una prolongada exposición al agua sin perder
sus características. Varía de acuerdo con la composición del explosivo.
• La escala de clasificación generalmente aceptada va desde:
- Nula
- Buena
- Muy Buena
- Excelente

8. Resistencia al Agua
Buena 1 Detonadores
2 Boosters
3 Emulsión Encartuchada
Mala
4 Bulk emulsion FORTIS
5 Heavy ANFO FORTAN
6 ANFO / AMEX

9. Estabilidad
• Los explosivos deben ser químicamente estables y no descomponerse en
condiciones ambientales normales. Un método de probar la estabilidad es
mediante la prueba de Abel, que consiste en el calentamiento de una muestra
durante un tiempo determinado y a una temperatura específica. Por ejemplo la
nitroglicerina a 80°C tarda 20 minutos en descomponerse.
• La estabilidad de los explosivos es una de las propiedades que está
relacionada con el tiempo máximo de almacenamiento de dichas sustancias
para que estás no se vean mermadas en los efectos desarrollados en las
voladuras.

10. Sensibilidad
• Esta característica engloba varios significados dependiendo del tipo de acción
exterior que se produzca sobre el explosivo
a) Acción controlada: La sensibilidad aquí es equivalente a la aptitud a la
detonación por un iniciador (detonador)
b) Acción incontrolada: La sensibilidad es una medida de la factibilidad con la
que un explosivo puede ser detonado por calor, fricción, impacto o choque.

11. Sensibilidad a la Iniciación
• Los explosivos deben ser suficientemente sensibles para ser detonados por
un iniciador adecuado. Esta capacidad varía según el tipo de producto, así por
ejemplo, para la mayoría de los explosivos gelatinosos se emplean
detonadores, mientras que los agentes explosivos requieren en general de un
multiplicador o cartucho cebo de mayor presión y velocidad de detonación.multiplicador o cartucho cebo de mayor presión y velocidad de detonación.
• El ensayo de sensibilidad a la iniciación se realiza sobre una placa de plomo
en la que se deposita un cartucho de explosivo con una dimensiones
determinadas y con diferentes disparos se determina la potencia mínima del
detonador que se precisa. Una clasificación que se emplea es la siguiente:
Explosivos sensibles al detonador N°8 (cap sensitives) y los no sensibles al
detonador N°8 (non cap sensitives). El citado detonador, tiene una carga de 2g
mezcla de fulminato de mercurio (80%) y clorato potásico (20%) o una carga de
pentrita prensada equivalente.

12. Sensibilidad al Choque y a la Fricción
• Algunos explosivos pueden detonar por efecto de estímulos subsónicos, tales
como: Choques o fricción. Por seguridad es importante conocer su grado de
sensibilidad frente a estas acciones, especialmente durante su manipulación y
transporte.
• El ensayo de resistencia al choque suele realizarse con un martillo de caída,• El ensayo de resistencia al choque suele realizarse con un martillo de caída,
que consiste en colocar sobre un yunque una muestra de explosivo,
generalmente de 0,1g sobre la que se deja caer un peso de acero de 0,5 a 10
Kg. Desde diferentes alturas, para observar si explosiona o no.
• como ejemplo, el fulminato de mercurio detona con una altura de caída de 1 a
2 cm, la nitroglicerina con 4 a 5 cm, la dinamita con 15 a 30 cm, y los
explosivos amoniacales con caídas de 40 a 50 cm.

13. Explosive: Examples:
Plain (open) detonator Lead azide
Closed detonators Exel. det.
Digital dets i-kon
Detonating cord Cordtex
SENSIBILIDAD
Detonating cord Cordtex
Cast boosters Pentex
Surface Delays ConnectaDets
Exel tubing Lead-in line
ANFO AMEX
Det. sensitive emulsion ‘Senatel’
Bulk Water-based FORTIS

14. Sensibilidad al Calor
• Los explosivos al ser calentados de forma gradual llegan a una temperatura
en que se descomponen repentinamente con desprendimiento de gases,
aumentando poco a poco hasta que la final se produce una deflagración o bien
una pequeña explosión. A esa temperatura se la denomina “punto de ignición”.
• En la pólvora varía entre 300°y 350°C y en los explosivos industriales entre• En la pólvora varía entre 300°y 350°C y en los explosivos industriales entre
180°y 230°C.
• Esta característica es diferente de la sensibilidad al fuego, que indica su
facilidad de inflamación. Así, la pólvora a pesar de su buen grado de
sensibilidad al calor es muy inflamable, explosionando hasta con una chispa.

15. Efectos de la témperatura
Explosivo Máxima Temperatura De
Temperatura Descomposición
Explosivo Máxima Temperatura De
Temperatura Descomposición
Mexal 100ºC 138ºC
PENTEX 75ºC 110ºC
Senatel 100ºC 160ºC
Mexal 100ºC 138ºC
PENTEX 75ºC 110ºC
Senatel 100ºC 160ºC
Bulk WET / DRY 100ºC 160ºC
Cordtex 80ºC 140ºC
Det Eléctrico 80ºC 140ºC
EXEL™ 80ºC 140ºC
Bulk WET / DRY 100ºC 160ºC
Cordtex 80ºC 140ºC
Det Eléctrico 80ºC 140ºC
EXEL™ 80ºC 140ºC
Principales riesgos del calor;
- Explosión Prematura
- Humos / Fuego
- Incertidumbre
Principales riesgos del calor;
- Explosión Prematura
- Humos / Fuego
- Incertidumbre

16. Diámetro Crítico
• Las cargas de explosivos con forma cilíndrico tienen un diámetro por debajo
del cual la onda de detonación no se propaga o si lo hace es con una velocidad
muy por debajo a la de régimen, a dicha dimensión se la denomina Diámetro
Crítico.
• Los principales factores que influyen en el diámetro crítico de un explosivo• Los principales factores que influyen en el diámetro crítico de un explosivo
son: el tamaño de las partículas, la reactividad de sus constituyentes, la
densidad y el confinamiento de los mismos.

17. DIÁMETRO CRÍTICO
Mínimo recomendado
Prima
Diámetro Crítico
Fail

18. Diámetros Recomendados
Diámetro
Explosivo Mínimo
Diámetro
Explosivo Mínimo
Mexal (ANFO) 76 mm
FortisTMMex 25 mm
Mexal (ANFO) 76 mm
FortisTMMex 25 mmFortis Mex 25 mm
FortanTmMex 89 mm
FortisTmAdvantage 76 mm
Senatel 25 mm
Fortis Mex 25 mm
FortanTmMex 89 mm
FortisTmAdvantage 76 mm
Senatel 25 mm

19. Transmisión de la Detonación
• La transmisión por “simpatía” es el fenómeno que se produce cuando un
cartucho al detonar induce en otro próximo su explosión.
• Una buena transmisión dentro de los pozos es la garantía para conseguir la
completa detonación de las columnas de explosivo. Pero cuando esos barrenos
se hallan próximos o las cargas dentro de ellos se diseñan espaciadas, sese hallan próximos o las cargas dentro de ellos se diseñan espaciadas, se
puede producir la detonación por simpatía por medio de la transmisión de la
onda de tensión a través de la roca, por la presencia de aguas subterráneas y
discontinuidades estructurales o por la propia presión del material inerte de los
tacos intermedios sobre las cargas adyacentes. En todos estos casos los
resultados de fragmentación y vibraciones se verán perjudicados seriamente.

20. Desensibilización
• En muchos explosivos industriales, se ha observado que la sensibilidad
disminuye al aumentar la densidad por encima de un determinado valor.
• Por ejemplo si la densidad del ANFO está por encima de 1,1 g/cm3 la VOD
cae drásticamente, por lo que las densidades y a las presiones que producen
esos niveles de confinamiento se las denominan como “densidades y
Presiones de Muerte”
• La desensibilización puede estar producida por:
a) Presiones hidrostáticas
b) Presiones dinámicas.
• El primer caso solo se suele presentar en barrenos muy profundos y no es
por esto muy frecuente.
• En la desensibilización dinámica pueden distinguirse a su vez tres
situaciones:

21. Desensibilización por Cordón Detonante
• Los cordones detonantes de medio gramaje no inician correctamente a los
hidrogeles y emulsiones e incluso pueden llegar a hacerlos insensibles a otros
sistemas de cebado.
• La explicación para los diferentes tipos de explosivos no es siempre la misma:
a) Para el ANFO, el cordón detonante, según su potencia, lo inicia
parcialmente o no crea más que un régimen de detonación débil.
b) En los hidrogeles, los cordones son insuficientes para crear una onda de
detonación estable comprimiendo los puntos calientes (hot Spot)
haciéndolas insensibles a los efectos de una onda de choque posterior.
c) En las emulsiones, los cordones poco potentes pueden romper las
estructura de composición prevista para aportar al explosivo su sensibilidad.
• Todos estos fenómenos dependen en gran medida del diámetro de la carga

22. Desensibilización por Efecto Canal
• Si una columna de explosivo encartuchado se introduce en un pozo de mayor
diámetro, la detonación de la carga va acompañada por un flujo de gases que
se expanden por el espacio anular vacío comprimiendo al aire. El aire a alta
presión ejerce una presión lateral sobre el explosivo, por delante del frente de
detonación, resultando un aumento de la densidad y por consiguiente una
desensibilización del mismo que puede provocar una caída de VOD.

23. Presión por Cargas Adyacentes
• Se puede originar por:
a) Paso a través de la carga de la onda de choque generada por otras
adyacentes.
b) Deformación lateral del barreno y consiguiente estrechamiento de la carga
debido al movimiento de la roca o agua subterránea.
c) Compresión de la carga por empuje del material de taco intermedio.
d) Por infiltración de los gases de explosión a través de fisuras o fracturas
abiertas en el macizo.

24. Dinámica de sensibilización
D elay
N o. 2
D elay
N o. 1

25. Resistencias a las Bajas Temperaturas
• Cuando la temperatura ambiente se encuentre por debajo de los 8°C, los
explosivos que contienen nitroglicerina tienden a congelarse
Humos
• La detonación de todo explosivo comercial produce vapor de agua, nitrógeno,• La detonación de todo explosivo comercial produce vapor de agua, nitrógeno,
dióxido de carbono y eventualmente sólidos y líquidos. Entre los gases inocuos
citados existe siempre cierto porcentaje de gases tóxicos como el monóxido de
carbono y los óxidos de nitrógeno. Al conjunto de todos esos productos
resultantes se le designa por “humos”

26. Causas de los Humos
• Acción del agua (Fango Residual)
• Diámetro Critico y Dislocación de columna explosiva.
• Diseño de Voladura – Confinamiento y tiempos de salida
• Desensibilización
• Desensibilización dinámica
• Presión Hidrostática
• Acción del agua (Fango Residual)
• Diámetro Critico y Dislocación de columna explosiva.
• Diseño de Voladura – Confinamiento y tiempos de salida
• Desensibilización
• Desensibilización dinámica
• Presión Hidrostática• Presión Hidrostática
• Reacción química con minerales
• Partículas químicas finas reaccionan lentamente
• Producto mal elaborado
• Geología, fracturas
• Confinamiento Pobre y roca débil
• Presión Hidrostática
• Reacción química con minerales
• Partículas químicas finas reaccionan lentamente
• Producto mal elaborado
• Geología, fracturas
• Confinamiento Pobre y roca débil

27. Balance de Oxigeno
O2
Balanceado
Petróleo
O2
Balanceado
Petróleo
C02
N2
H20
O NegativoO Negativo C0
Nitrato (02)Nitrato (02) PetróleoPetróleo
O2 Negativo
Existe mucho
Petróleo en la
Reacción
O2 Negativo
Existe mucho
Petróleo en la
Reacción
C0
N2
H20
O2 Positivo
Existe Mucho
Nitrato en
Reacción
O2 Positivo
Existe Mucho
Nitrato en
Reacción
C02
N0x
H20

28. Tiempo de espera en los Pozos
ANFO Voladura se debe realizar tan pronto como sea posible
(puede estar durante meses)
Senatel Sin Daños en el embalaje dura un año.
Con daños en el embalaje resiste varias semanas
dependiendo de las condiciones del lugar.
ANFO Voladura se debe realizar tan pronto como sea posible
(puede estar durante meses)
Senatel Sin Daños en el embalaje dura un año.
Con daños en el embalaje resiste varias semanas
dependiendo de las condiciones del lugar.dependiendo de las condiciones del lugar.
Fortis y Fortan Voladura se debe realizar tan pronto como sea posible.
Resiste varias semanas dependiendo de las condiciones
del lugar
Flexigel Resiste aprox. 3 semanas (dependiendo de las condiciones
del lugar)
PENTEX Varios meses
EXEL Varia entre una semana y cuatro meses, depende del tipo
de combustible usado y la profundidad.
dependiendo de las condiciones del lugar.
Fortis y Fortan Voladura se debe realizar tan pronto como sea posible.
Resiste varias semanas dependiendo de las condiciones
del lugar
Flexigel Resiste aprox. 3 semanas (dependiendo de las condiciones
del lugar)
PENTEX Varios meses
EXEL Varia entre una semana y cuatro meses, depende del tipo
de combustible usado y la profundidad.

29. CRITERIO DE SELECCIÓN
1 Presencia de Agua
2 Propiedades de la roca
3 Diámetro y profundidad del pozo
4 Energía requerida
5 Consumo total de explosivos
6 Tiempo de vida
7 Precio y disponibilidad

30. www.oricaminingservices.com
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