explosivos industriales

1. Explosivos Industriales
Mecánica de Rocas.
Octubre 2018.

2. Objetivo Explosivo
• El objetivo esencial de la utilización de un explosivo en
el arranque de rocas consiste en disponer de una
energía concentrada químicamente, situada en el lugar
apropiado y en cantidad suficiente, de forma que
liberada de un modo controlado, en tiempo y espacio,
pueda lograr la fragmentación del material rocoso.

3. Explosivos
• Los explosivos comerciales no son otra cosa que
una mezcla de sustancias, unas combustibles y otras
oxidantes, que, iniciadas debidamente, dan lugar a
una reacción exotérmica muy rápida que genera una
serie de productos gaseosos a alta temperatura,
químicamente más estables, y que ocupan un mayor
volumen.

4. El Triángulo de Fuego
Fuego
Oxígeno
Combustible
Ignición
Oxidación - Reducción gases + calor
(lento)

5. Detonación
Oxidante
Combustible
Iniciación
Oxidación - Reducción gases + calor
(rápido)
El Triángulo de Detonación

7. Componentes del Explosivo
Componentes básicos
• Fuente de combustible (reductor)
• Fuente de oxidante
Otros ingredientes
• Emulsificantes
• Sensibilizantes
• Aditivos para aumentar desempeño
• Estabilizantes

8. Explosivos Ideal / No-Ideal
Explosivos ideales :
• Explosivos moleculares
• VoD muy alta, reacción puede calcularse
teóricamente
• Diámetro crítico muy bajo
• Densidad alta
Explosivos no-ideales :
• Explosivos compuestos
• VoD variable según circunstancias del uso,
difícil de calcular en forma sencilla
• Diámetro crítico mayor
• Densidades más bajas
• Reacción de detonación dependiente del
diámetro de la carga

9. CH3
NO2
NO2
NO2
H
H
TNT
ONO2
ONO2
ONO2
CH2
CH2
CH2
H2 C
O NO
2 C
ONO2
CH2
CH2
CH2
ONO2
ONO2
NG
PETN
Explosivos Moleculares

10. 3NH4 NO3 + CH2
AN Prill Diesel fuel
Dos componentes, no explosivos, mezclados para formar una
sustancia explosiva
ANFO Ejemplo
Explosivos Compuestos

11. Explosivos
Altos explosivos
• Detonan con reacción más rápida que la
velocidad del sonido (en el medio del caso)
• Generan altas presiones
• Ej : Explosivos emulsificados, PETN, NG
Bajos explosivos
• Deflagra o quema con una reacción más lenta
que la velocidad del sonido
• Genera niveles de presión más bajos
• Ej. Pólvora negra

12. Clasificación Nac. de armas y
explosivos Ley 20429
• Clase C - 1. Altos explosivos:
• Están destinados a producir efectos rompedores y se
caraterizan porque detonan cuando son iniciados
convenientemente. Se entiende por detonación el
proceso por el cual el explosivo experimenta una
reacción química dentro de un tipo peculiar de onda de
cheque llamada onda de. detonación. Esta onda
sostenida y reforzada por la. reacción química, se
propaga a través del explosivo a velocidades
aproximadas de dos (2) mil a nueve (9) mil metros 'por
segundo, según la naturaleza físico-química del
explosivo.
• Con Nitroglicerina
• Dinamitas
• Barros explosivos con nitroglicerina. Gelamon

13. • Sin nitroglicerina
• Hidrogeles con NMMA
• Emulsiones de Nitrato de Amonio encartuchadas
• Tipo C - 1g - Agentes de Voladura:
• Comprenden las mezclas de nitrato de amonio, u otras
sustancias oxidantes no calificadas como explosivas,
con sustancias reductoras no calificadas como
explosivas; siempre que dichas mezclas no detonen al
ser sometidas al ensayo de sensibilidad con detonador
número ocho (Ѻ 8). Anfo, Anfo pesado, Emulsión a
granel sin sensibilizar.

14. • Clase C - 3 - Bajos explosivos:
• Explosivos destinados a producir voladuras o efectos de
propulsión y caracterizados porque iniciados por calor,
llama o chispa, la reacción se propaga sin alcanzar un
régimen de detonación.
• Polvora Negra.

15. Propiedades explosivas
Propiedades físicas
• Indican aquellas situaciones físicas donde mejor
se les puede aplicar exitosamente
Propiedades de detonación
• Se ocupan estas propiedades para describir el
desempeño de (y comparar entre) distintos
explosivos
Ambos tipos de propiedades son importantes en
el momento de seleccionar explosivos a usar

16. Propiedades Físicas
Densidad
Sensibilidad
Resistencia al agua
Estabilidad química
Características de gases producidos

17. Densidad
Peso del explosivo por volumen unitario
Determinante en fijar densidad de carguío (densidad
lineal – kg/m)
Propiedad importante en elegir tipo de explosivo:
Agua
Potencia requirida

18. Sensibilidad
Medida de la facilidad con la cual se inicia
(detona) el explosivo
Puede variar en el caso de uso incorrecto
Pruebas incluyen:
• Cebo mínimo
• Diámetro crítico
• Impacto
• Densidad crítica
• Prueba de “gap” (de aire)

19. Ázida
de Plomo
NG Dinamita Emulsión
Encartuchado
Emulsión
A granel
Calor del
contacto
No 2 Det
No 6 Det
No 8 Det
Booster
Sensibilidad

20. Resistencia al Agua
Medición cualitativa de la capacidad del explosivo de
resistir exposición al agua
Amplia gama de variación
• ANFO = cero
• Emulsión = excelente
Depende de condiciones del agua
• Agua estática o dinámica
• Vida útil en barreno varía según pH del agua

21. Estabilidad Química
Propensidad de mantener su estado, sin cambiar,
bajo condiciones específicas de almacenaje
Factores que afectan vida útil incluyen:
• Formulación / calidad de materias primas
• Extremas de temperatura y humedad
• Contaminación
• Infraestructura de almacenaje (calidad)
Signos característicos de deterioración incluyen:
• Cristalización
• Dureza
• Cambios en color
• Pobre desempeño en terreno

22. Características de gases
Explosivos con balance de Oxígeno producen
mayormente gases no-tóxicos (o menos): (CO2, N2
and H2O)
Cantidades menores de gases tóxicos pueden
producirse de las siguiente formas
– Óxidos de nitrógeno (NOx) resultan de un exceso de
O2 en la formulación (positivo en oxígeno)
– Monóxido de carbono (CO) resulta de una deficiencia
de O2 en el explosivo (negativo en oxígeno)

23. Factores contribuyentes a producir
gases
• Incorrecta selección de cebo
• Falta de confinamiento
• Insuficiencia de resistencia al agua
• Reacción incompleta del producto
• Mal balance de Oxígeno
• Reacción del explosivo con el macizo
rocoso
• Uso de formulación inadecuado para el caso

24. Propiedades de Detonación
Velocidad de detonación (VoD)
Diámetro Crítico
Presión de detonación
Presión de barreno o explosíón
Energía Disponible
Energía Efectiva

25. Detonación
E X P L O S I V E
Direction of Detonation
Undisturbed
Explosive
Shock
Front
C-J Plane
Expanding Gases
Primary Reaction
Zone
Shock Wave
Stable Reaction Products,
Mainly Gas

26. Velocidad de Detonación
Rapidéz del movimiento del frente de la
detonación a través del explosivo (m/s)
Controlada por:
• Formulación del explosivo
• Tamaño de partículos (explosivos)
• Diámetro de la carga
• Características de la roca
• Grado de confinamiento
• Calidad del cebo (tamaño, tipo)
La VoD influye en la forma en la cual la energía
explosiva se libera

27. 25.0 25.2 25.4 25.6 25.8 26.0 26.2 26.4 26.6
0
1
2
3
4
5
6
VOD = 4242 m/s
(C
ontinuous V
O
DT
race
, C
SBPAnfo
Ave
rageR
e
ading)
Distance
(
m
)
Time (ms)
Medición de la VoD en barreno (ej.)

28. VoD de ANFO
vaciado,
afectado por
agua en
barreno
descendente
de 102 mm
diámetro
-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
0
2
4
6
8
Water affected ANFO
VOD = 3568 m/s
Effect of water on ANFO performance
102mm downhole
Distance
(
m
)
Time (ms)
Interpretación de medición de VoD -
Alternativas

29. Equipos Medicion VOD
• Probecable tiene una
resistencia conocida.
• El cable se coloca a lo largo de
longitud de la carga.
• Al avanzar la detonación, el
cable se va quemando.
• Al disminuir la longitud del
cable, va variando la
resistencia del mismo.
• El equipo mide la variación de
la resistencia (longitud) con
respecto al tiempo.
• De esta última forma se puede
medir la Velocidad de
Detonación en diferentes
sectores de la longitud de
carga.

30. Diámetro Crítico
• El diámetro de carga explosiva por debajo de
cual no soporta una detonación estable
• De gran importancia para determinar
compatibilidad entre explosivo elegido y
diámetro de perforación disponible
• Determinado principalmente por el tamaño de la
zona de la reacción explosiva

31. Factores que det. Diámetro Crítico
• Tamaño de las particulas
• La reactividad de sus constituyentes
• Densidad
• Confinamiento de los mismos.

32. Para todo explosivo comercial, el diámetro de carga
afecta su VoD
Luego de alcanzar VoD de régimen, aumentar
diámetro no producirá un aumento en VoD
Charge Diameter
VOD
Dcrit
STEADY STATE VOD
Diámetro Crítico

33. Zona de Reacción y Dcrit
Explosivo Zona de Reaction(mm) Dcrit(mm)
PETN 0.2 1 - 5
TNT 0.3 5
Dynamita 5 15 - 20
ANFO 20 - 25 30 - 60
Emulsión encart. - 15 - 20
Emulsión a granel - 40 - 76

34. 3
2
1
Frente de
Detonación
Partículo de explosivo aún
sin comenzar a reaccionar
Partículos de
explosivo en varias
etapas de
detonación
(After Bauer)
Diámetro Crítico

35. Dcrit vs Densidad
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 1,1 1,2 1,3 1,4
Density (g/cc)
Critical
Diameter
(mm)

36. Presión de Detonación
• Presión presente en la zona de reacción mientras
se desplaza a través de la carga
• Responsable por la generación del pulso de
“choque” en la roca
• Estimada para explosivos ideales (tales como
Pentolita) como Pd = KrVoD2
• Estimada en el caso de explosivos no-ideales,
usando códicos computacionales para generar
curvas de predicción de relación presión-volumen
(entre otras cantidades)

37. Presión de Barreno
• Presión de barreno es aquella presión producida por
la expansión de los gases productos de la explosión
• Es una función del gas generado por el explosivo
(volumen, temperatura, etc) y el macizo rocoso en el
cual se encuentra la carga
• Función de:
• Confinamiento
• Volumen/rapidéz de gas producido
• Temperatura de los productos de la reacción
• Dificil de medir (aunque mucho progreso ha sido
logrado en los últimos tiempos)
• Literatura histórica* estima la Pb en
aproximadamente 45%-50% de la intensidad de la Pd

38. Energía Explosiva Disponible
(Available Energy)
• Medida de la capacidad de un explosivo de entregar
trabajo
• Calculado a partir de las formulas estequiometricas
de la reacción de detonación (reacciones ideales ,
completas en la zona de detonación, los gases
generan trabajo util hasta que caen a 1 atm y 25ºC
• Calculado utilizando códigos computacionales
termodinámicos. En explosivos donde parte de la
reacción es detras de la zona de reacción. Estos
codigos permiten modelar el comportamiento
termodinamico de los productos.
• Se expresan en relación al ANFO como patron en
peso o en volumen

39. Componente energía de
desplazamiento
Componente energía de Choque
Aumento en Velocidad
de Detonación
100%
Energía
Disponible
Repartición de Energía Exposiva

41. Explosivo Densidad (g/cm3) Energia (MJ/Kg)
ANFO 0.8 3.77
ANFO pesado 1.2 3.46
Emulsión 1.3 2.68 a 3.1

42. Potencia absoluta por peso (AWS) es la energía
total (MJ) presente por unidad de peso del
explosivo (típicamente 1kg)
Potencia relativa por peso (RWS) es la energía
presente por unidad de peso del explosivo, relativo
al valor del igual peso de ANFO
RWS Emulsion: 0.71
ANFO = 3.77 MJ
1kg
1kg
Emulsión = 2.68 MJ
Energía Disponible (Available
Energy)
71%

43. Potencia Absoluta por volumen (ABS) es la cantidad de
energía presente por unidad de volumen del explosivo
del caso
• ABSe = AWSe x r
Potencia Relativa por volumen (RBS) es la cantidad de
energía disponible por unidad de volumen del
explosivo, expresado relativo al volumen identico de
ANFO
RBS Emulsion: 1.15
ANFO = 3.01 MJ
0.8 kg
Emulsión = 3.48 MJ
1.3 kg
1 litre 1 litre
Energía Disponible
115%

45. Energía Efectiva
• Energía efectiva es la energía que es transformada en
trabajo útil (y deseado) en las formas de fragmentación
y desplazamiento de la roca volada
• Energía puede ser medida y/o calculada, al menos en
forma aproximada
• Técnicas de medición y evaluacion:
• Ambiente Controlado Prueba de estanque
(detonación submarina)
• Evaluación en terreno:
• voladuras diseñadas especialmente para pruebas
Crater test
• Voladuras producción rutina.
• Comparaciones teoricas

47. 1 2 3 4 5 10
Energia Efectiva
Área debajo de la curva P-V a la presión
de 200Mpa es la energía disponible
hasta esta presión de corte
Área debajo de la curva P-V hasta
100Mpa es la energía disponible hasta
esta presión de corte
Área debajo de la curva P-V hasta
20Mpa es la energía disponible hasta
esta presión de corte
Presión
(MPa)
Volumen (Díametro de
Barreno)
200
100
20

48. • Eyección prematura del taqueo
• Burden insuficiente de la carga
• Desviación del barreno cercana a un vacío
• Evento de tipo “Eyección o Disrupción
de la cara del banco“
Área debajo de la curva Presión –
Volumen hasta 500Mpa representa la
energía entregada reducida debido a la
pérdida de confinamiento:
Presión
Volumen
500 MPa
La Curva P-V y Pérdida Prematura de
Energía a la Atmósfera
1 2 3 4 5 10

49. Medición Energía Efectiva Método
controlados

51. Evaluacion en terreno
• Voladuras diseñadas especialmente para pruebas. Crater
test
• Se hacen pruebas colocando diferentes cantidades de
explosivos a diferentes profundidades y se evalua el tamaño
y volumen de los crateres .
• Permite evaluar el efecto rompedor de diferentes explosivos
en un macizo de roca determinado.
• Voladuras producción rutina.
• Se busca aislar las variables con el fin de que solo se pueda
determinar la influencia del explosivo. (macizo, taco, burden,
espaciamiento, secuencia, tiempos, etc)
• Se mide fragmentación, vibración, desplazamiento pila,
productividad equipos de carga de la voladura para poder
hacer una evaluación lo mas completa posible

52. Potencia Relativa Efectiva (Calc.
Teoricos)

54. TIPOS DE EXPLOSIVOS

55. Nitrato de Amonio
• Producto de la reacción entre amoniaco y ácido nítrico
• La solución que resulta se evapora y se convierta en prill
sólido de nitrato de amonio
• Rápidez del proceso de secado determina la calidad del prill
• Se aplica un revestimiento químico para prevenir
acolpamiento
• Cada planta de producción de prilled AN es una inversión
muy grande

56. Proceso de Fabricación
de Nitrato de Amonio

57. Fabricación del Nitrato de Amonio

58. Fabricación del Nitrato de Amonio
Evaporación
Prillado
Presecado
Secado
Enfriado
Crivado
Capas
Reciclado
Fusión del Nitrato de Amonio
8.5%
4.5%
4.1%
3.3%
0.6%
0.2%
Contenido de Agua
Almacenamiento-Transporte

59. Fabricación de Nitrato de Amonio

60. Prill Explosivo Grado
Propiedades Requeridas
– Absorción de combustible (>6%)
– Retención de combustible
– Baja densidad (<0.85 g/cc)
– Bajo contenido de humedad (<0.2%)
– Flujo libre
– No aglutinamiento
– Baja friabilidad

61. Prill de NA, Calidad Explosiva

62. • Prill de Nitrato de Amonio + 6% Diesel
• VoD relativamente baja-mediana 3000 - 4500m/s
• Varia con tamaño de barreno (diámetro), presencia de
agua, efecto cebo
• Alta capacidad de desplazamiento
• Cero resistencia al agua
• Productos derivados de baja
energía
• ANFO PS
• ANFO PS - emulsión
ANFO

63. Reacción de detonación - ANFO
53NH4 NO3 + C18H34 18CO2 +123H2O + 53N2
AN PRILL + DIESEL GASES + ENERGÍA

64. ANFO
Propiedades físicas :
• Densidad a granel, vaciada : 0.78 - 0.85 g/cc
(según orígen del nitrato)
• Densidad cargada a presión : 0.85 - 1.00 g/cc
• Resistencia al agua : cero
Propiedades de detonacion/energía :
• RWS : 1
• RBS : 1
• VoD : según diámetro, 3000 - 4500 m/s
• Energía : alto componente de energía de
desplazamiento
• Volumen de gases: 1050 l/Kg

65. Ventajas
• Fácil de fabricar (aunque no baráto)
• Alta eficacia por costo
• Explosivo más sencillo y más ampliamente
utilizado
• Baja densidad
Desventajas
• Cero resistencia al agua
• Generación de gases
• Baja densidad
ANFO

66. Variabilidad de Energía del ANFO
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12
Fuel oil (%)
Energy
per
Kilogram
(%)

67. Gases generados por ANFO
NOx
CO
Fuel Oil (wt%)
Fume
(l/kg)
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5 6 7 8

68. Efecto de presencia de agua en la
VoD de ANFO
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 2 4 6 8 10
Wt % water
VOD
(m/s)

69. Productos derivados de ANFO
ANFO
• Variaciones en tipo de combustible – aceite usado, goma/caucho
ANFO-PS
• Reducir densidad al incorporar poliestireno
• Problemas en carguío – segregación en vaciar y “soplar”
• Mezclas disponibles varían entre 70-30, 50-50 etc
ANFO-PS-Emulsión
• Mezcla de ANFO-PS con mínimo % de emulsión
• Entrega mejor capacidad de retención en barrenos ascendentes

70. ANFO - LD

71. ANFO-PS

72. Super Mexamon D
Nitrato de Amonio,
mezclado con diluente
y combustible

73. Claves en fabricación de ANFO
(y sus derivados)
• Utilización de materias primas de calidad
• Mantener correcto % de FO - 6% por peso
• Adecuado proceso de mezclar
• Fabricar én acuerdo con todas normas vigentes

74. Problemas comunes con ANFO
• Deterioración del prill de AN
• Estrés cíclico por temperatura
• Humedad - cristalización entre
partículos
• Acolpamiento
• Condiciones de
almacenamiento/transporte
• Incorrecta proporción de mezcla

75. Cambios cíclicos de temperatura de
AN
32.1o C
Rhombic Crystal
Pseudo Tetragonal
Crystal
3.6% aumento en
Vol.
3.6% reducción en
Vol.
3.6% aumento en
Vol.
3.6% reducción en
Vol.
Ciclos de expansión y contracción en volumen conduce a
fátiga cristal y degradación del prill, causando producción de
finos y polvo

76. Camión fábrica
–Auger horizontal 7 pulg. 8gpm
–Paso total (7 pulgs )
–Auger Vertical
– 9 pulg, 12 gpm
–Auger de descarga
7 pulg, 12 gpm
–Todoslosaugerstienen el mismo motor.E
l porcentajede llenado se obtieneatravésde unacombinación
de diferentespasosde losaugers, diámetro de losaugersysalida de labombahidráulica.
N. A. E
muls
ión

78. Carguío de ANFO

79. Emulsiones
• Solución de oxidante en suspensión en
aceite
• Estabilizado con emulsificantes
• Mezclable con prill de AN
• Sensibilizado por microesféras o
burbujas de gas

80. Sistemas de emulsión
Agua en Aceite
Water
Oil
-
+
-
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
+
+ +
+
+
+
+ +
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
Water

81. Estructura: Emulsion Rebombeable
Dispersión de
gotas
Fase oxidante
dispersa (gris
claro)
Fase continua
combustible (gris
oscuro)

82. Propiedades Físicas de Emulsiones
• Viscosidad variable entre muy fluida hasta
muy viscosa – estilo macilla
• Emulsiones bombeables utilizadas en
operaciones a granel
• Composiciones más tiezas utilizada en
productos encartuchados
• Rango de densidad entre 1.10 - 1.30 g/cc
• Alta resistencia a la presencia de agua

83. Propiedades de Detonación de
Emulsiones
• VoD (m/s) 4500 - 5800 m/s
• Potencia por peso (RWS) : menor que ANFO
0.8
• Potencia por volumen (RBS) : mayor que ANFO
1.2
• Alto componente de energía de choque
• Volumen de gases: 930-980 l/Kg
• Vida útil almacenado : 3 meses a granel, >12
meses para encartuchado

84. Fabricación : Emulsión Encartuchada
Oxidante
AN,SN,CN, Agua
Reductor
Aciete, Cera, Emulsificante
Mezclador
Bomba de
Transferencia
Empaque, almacenaje
entrega
Enfriamiento
Bomba de
Transferencia
Formación de
cartuchos
Sensibilizante

85. • Excelente resistencia al agua
• Cera agregada para aumentar rigidéz
• Aluminio agregado para aumentar energía/trabajo
• Sensible a #8 detonator
• Utilizada como cebo (iniciador)
• Utilizada en barrenos con
agua, ej. “zapateras”
Emulsión encartuchado

86. Fabricación: Emulsión A Granel
Oxidante
AN,SN,CN, Water
Reductor
Aciete, Emulsificante
Mezclador
Bomba
Transferencia
Almacenaje
Emulsión Matríz
Entrega a Iso-Tanque
Transporte a Mina

87. • Excelente resistencia al agua
• Se fabrica mezclas con ANFO
• Iniciada con Booster
• Aplicable en desarrollo horizontal
• Aplicable en voladura de caserones (producción)
• Sensibilizada por gasificación o GMB
Fabricación: Emulsión A Granel

88. Carguío de Emulsión

89. Gases tóxicos
0
2
4
6
8
10
12
CO (l/kg) NOx(l/kg) Smoke(%/kg)
Bulk 1
Bulk 2
ANFO

90. ANFO Pesado
• Mezcla de emulsión y ANFO
• La matríz ocupa los espacios entre prill
• Los Prills de AN revestidos de emulsión poseen mayor
resistencia al agua, esta varía con el contenido de
emulsión
• No requiere de la adición de sensibilizantes hasta un
60% de emulsión (dependiendo de la sensibilidad de la
emulsión)
• Contenido máxima de emulsión típicamente 50 %
• Hasta 3 meses de vida útil (muy condicionada a la
calidad de la matríz)

91. ANFO Pesado
Emulsión
ANFO Pesado
ANFO
ANFO

92. ANFO Vs ANFO Pesado

93. Propiedades de ANFO Pesado
Propiedades Físicas
• Rango densidad : 0.95 - 1.35 g/cc
• Sensibilidad : Baja
• Resistencia al agua : aumenta con contenido de
emulsión
Propiedades de Detonación
• RWS : < ANFO
• RBS : > ANFO
• VoD : > ANFO
• Resistencia al agua superior al de ANFO
• Volumen de gases: similar Anfo

95. CCHC
3.96
TK ADTIVOS
CARRETE
MANGUERA
BRAZO
ALIMENTADOR (GUSANO)
Explosivo Vaciable
NITRATO
DE AMONIO
Emulsión
BRAZO GUÍA
MANGUERA
Gasoil
TK PRODUCTO
ESQUEMA CAMIÓN FABRICA
Para Explosivo VACIABLE Y
BOMBEABLE
Bomba cavidad
Progresiva. Expl.
Bombeable)

96. Agente de Voladura-Sipolex FM
• Molienda de Nitrato Amonio grado quimico.
• Mezcla con carbón, etc
• No resiste al agua.
• VOD similar y superior al ANFO.
• Carguío Mecanizado a granel (Gualcamayo FM).

97. AguaGel – HídroGel (Gelamita
Austin)
• Mezcla gelatinosa (a granel o encartuchada)
de una serie de ingredientes
• Nitrato de Monometilamina (sensibilizante/combustible)
• Reacción entre MMA y ácido nítrico
• Nitrato de Amonio/Sodio (sólido y líquido)
• Aluminio
• Gelificantes
• Combustibles
• Estabilizado con agente de gelificación
• Mezclable con prill de AN
• Puede ser sensibilizado por adición de
microesféras por mayor sensibilidad/VoD

98. AguaGel - HídroGel

99. Propiedades Físicas de Hídrogeles
• Viscosidad variable entre gelatinosa y estilo
macilla
• Hidrogeles bombeables han sido utilizados en
operaciones a granel. En Argentina no.
• Composiciones más tiezas utilizada en
productos encartuchados
• Rango de densidad entre 0.8 - 1.25 g/cc
• Alta resistencia a la presencia de agua

100. Propiedades de Detonación de
Hidrogeles
• VoD (m/s) 4000 - 4800 m/s
• Potencia por peso : menor que ANFO
• Potencia por volumen : mayor que ANFO
• Alto componente de energía de choque
• Vida útil almacenado : 6 meses recomendado
• Rango de temperatura operacional:
-12oC a 40oC

101. Gelatinas NG-Gelamon FM

102. Características

104. • Mezcla Pentolita PETN/TNT
• Sensibilidad variable
• Resistencia al agua
• Alta VoD - 7200m/s
• Excelente desempeño como
primer (reducción de restos de
perforación)
• Usado en iniciar explosivos de
baja sensibilidad
• Iniciable con detonador o cordón
detonante (ojo con
recomendaciones del proveedor)
• Densidad ~ 1.6
Buster o Iniciadores

105. “Alma” de PETN con cobertura
protectiva
• 3 g/m
• 5 g/m
• 10 g/m
(1 g/m = 5 gr/pie)
• 40 g/m
Muy alta VoD – 6500 a 7000 m/s
No usar dentro de la carga
Cortar con cortantes correctos !
1 rollo = 2.5 kg Alto Explosivo
Cordón Detonante
Plastic
Covering
Nylon Fibres
PETN Explosive
Cotton

106. Tubo de choque
• Vacío
• Superficie interna recubierta con mezcla de
HMX/aluminio – color plateado
• Onda de choque - 2000 m/s
• Corte – ingreso de humedad – “tiro quedado”
Diseño tricapa entrega retención de polvo, resistencia al aceite, y
resistencia física - combinada
Detonadores No-Electrico
Resistencia a la abrasión
y protección UV
Resistencia a la
penetración de aceite,
elongación y
resistencia en tracción
Retención de polvo

107. Iniciación tubo de choque
Detonadores no-eléctricos

108. PETN Diazo Delay Element
Aluminium Shell Steel Sleeve Transition Element
Isolation Cup
Detonadores no-eléctricos

110. • COMPONENTES DEL DETONADOR
• Isolation Cup: Corresponde a un sello antiestático,
elemento fundamental para eliminar el riesgo de
iniciación por descargas estáticas accidentales. Este
dispositivo esta constituido por un material semi
conductivo que elimina Ia estática que pueda
acumular el tubo de choque al ser sometido a
ambientes de alta generación de corrientes
vagabundas. Además, Isolation Cup garantiza una
única posición dentro del detonador y permite
centralizar eficazmente Ia alineación del tubo sobre el
elemento de retardo.

111. • Delay Ignition Buffer (DIB): Esta tecnología es la única que está
presente en los detonadores no eléctricos y corresponde a un
disco compuesto por una malla muy fina que se ubica por sobre
el tren de elementos de retardos.
• El DIB controla Ia transmisión de Ia señal del tubo de choque
proporcionando una mayor precisión y evita el problema de
reversa de Ia onda de choque. El DIB actúa también como un
amortiguador de Ia onda de choque para tubos no eléctricos de
gran longitud, además de un acelerador de señal en casos de
utilizar tubos de corto metraje.
• De acuerdo al sistema de hermeticidad del NONEL®, si se
produjese una ruptura en el tubo de choque, sin Ia presencia
del DIB ocurriría una despresurización instantánea que podría
afectar el normal inicio del primer elemento pirotécnico de
retardo, provocando variación del tiempo de retardo nominal o
problemas de funcionalidad.

112. • Tren de Elementos de Retardos:
• 􀂾 Elemento Sellador (Sealer Element): Cuando se
combustiona el elemento sellador se produce una
condición de sellado, generando una barrera natural que
impide Ia acción del Oxigeno atmosférico en el normal
funcionamiento del tren de retardo. El segundo crimper
sobre el sellador asegura esta función.
• 􀂾 Elemento Iniciador (Starter Element): Este es un
elemento pirotécnico de alto rendimiento calórico que
asegura Ia normal transmisión de Ia combustión al
elemento principal.
• 􀂾 Elemento Principal (Main Element): Este elemento
pirotécnico es el que en definitiva entrega el retardo de
Ia serie especificada. El tiempo nominal para cada
detonador se obtiene como combinación de los colores
precisos de los diferentes elementos de retardo.

113. • La tecnología del detonador no eléctrico con elemento pirotécnico, esta
basada en un “retardo de plomo”, que define el tiempo preciso de cada
retardo de Ia serie.
• Estos elementos de retardos son obtenidos a partir de un tubo de plomo
cuyo núcleo relleno con un tipo de mixto pirotécnico.
• Posteriormente, es sometido a varias etapas de estiramiento hasta
obtener una varilla trefilada con un diámetro final compatible con el
diámetro interno del detonador. La varilla es cortada en forma precisa,
obteniendo los elementos de retardos con sus respectivos largos.
• El largo del elemento de retardo variará dependiendo del tiempo
requerido y de la velocidad de combustión del compuesto pirotécnico.

114. • Cushion Disk (CD): Este es un ‘anillo limpiador” que
queda posicionado sobre las cargas explosivas y su
función es asegurar Ia limpieza posterior de todos los
restos de explosivos adheridos en Ia pared interior del
casquillo. El CD fue desarrollado para prevenir
detonaciones no deseadas por efecto de presencia de
explosivos en las paredes interiores del casquillo
durante el proceso de carga y manipulación de los
detonadores.

115. • Cargas Explosivas:
• 􀂾 Carga Primaria: Muy sensible de Azida de Plomo.
• 􀂾 Carga Secundaria: Carga menos sensible y de alta
potencia constituida por PETN.
• El NONEL®presenta en su composición un conector
plástico tipo J Hook, cuya función es poder ser
acoplado a una línea de cordón detonante.

116. • VENTAJAS DEL SISTEMA TUBO DE CHOQUE
• 􀂾 El sistema no se inicia por golpes
• 􀂾 El tubo puede sufrir estiramiento de hasta 5 veces su longitud, sin perder
su capacidad de
• iniciación.
• 􀂾 No se inicia su carga explosiva al ser quemado el tubo con fuego
• 􀂾 No sufre destrucción después de haber sido iniciado.
• 􀂾 No puede iniciarse accidentalmente por descargas eléctricas, corrientes
estáticas,
• transmisiones de radio de alta frecuencia, fuego y fricción no es afectado por
las corrientes
• extrañas.
• 􀂾 Puede sufrir nudos y quiebres bruscos, no perdiendo su característica de
iniciación.
• 􀂾 Aumenta la flexibilidad de diseño, permitiendo una amplia elección de
intervalos de retardo
• para lograr resultados específicos de tronadura.
• 􀂾 Se conectan en forma sencilla y rápida, sin requerir de accesorios
especiales
• 􀂾 La señal propagada por el interior del tubo es silenciosa
• 􀂾 Permite lograr diagramas muy flexibles.
• Precisión Retardo 3 a 5%

117. SISTEMA CONEXION TRADICIONAL
Sistema mixto, compuesto principalmente por dos partes:
􀂾 Cordón detonante en superficie, en conjunto con conectores de retardo de
superficie.
􀂾 Detonador no electrico en el pozo.

120. Sistemas de Conexion Tubo de Choque-Tubo de
Choque. Linea Silenciosa
• Es un detonador no eléctrico, que permite reemplazar cordones detonantes,
como líneas troncales en disparos de minería a cielo abierto y subterránea.
• Esta formado por un tubo no eléctrico de largo variable, que tiene en un
extremo un detonador y en el otro un conector de superficie.
• Se recomienda su uso para minimizar el nivel de ruido y vibraciones. Es un
sistema muy flexible, que permite diseñar o modificar disparos en el mismo
terreno, por medio de conexiones simples y versátiles ??.
Conectores de superficie
Conectores “dual-delay”

122. Componentes del Sistema de Iniciación
Electrónica
Detonador y accesorios de control
Explosor
Programación
y Verificación

124. • En general consisten de una unidad electrónica y un
detonador eléctrico instantáneo.
• Se distingue un circuito integrado o microchip (4), que
constituye el corazón del detonador, un condensador
para almacenar energías (5) y un circuito de seguridad
(6) conectados a los hilos que sirven de protección
frente a diversas formas de sobrecargas eléctricas.
• El propio microchip posee circuitos de seguridad
internos. La otra unidad es un detonador eléctrico
instantáneo en la cual la gota inflamadora (3) para la
iniciación de la carga primaria (2) está especialmente
diseñada para proporcionar un tiempo de iniciación
pequeño con la mínima
• dispersión.

125. Retardos electrónicos - Características
• Control preciso del tiempo de iniciación
• Flexibilidad total en elección de los tiempos de
retardo
• Retardos disponibles entre 1ms y 10,000 ms
(típicamente) con resolución de cada 1ms
• Sistema seguro y codificado de programación,
verificación e iniciación
• Precisión Retardo: 0.1 ms

126. Retardos electrónicos - aplicaciones
• Voladura de perímetro
• Mejoramiento de fragmentación
• Voladuras de pre-corte
• Voladuras masívas/Control de vibración
• Proyectos de voladura en ambientes
sensibles (medio ambiente)
• Control de daño

127. Precisión vs Exactitud
Precisión Exactitúd
con Precisión

128. Mecha
Carga
Base
Carga
Primaria
Cañuela
(retardo)
Tubo de Choque Alambres
Iniciador
Modulo
De
Retardo
Carga
Base
Capacitor
Retardo Electrónico
Carga
Primaria
Tubo
De
Choque
Cubierta
Antiestática
Iniciador
(Puente)
Elemento(s)
Retardante(s)
Carga
Base
Retardo Pirotécnico
Carga
Primaria
Tubo de choque Alambres
Cubierta
Antiestática
Construcción de los Diferentes Iniciadores

129. Regulaciones Argentina
• Ley 20429. Decreto 302. Polvoras, explosivos y afines.
• Autoridad de Aplicación: RENAR
• La ley y el decreto trata y regula los siguientes temas:
• Clasificación.
• Usuarios.
• Comercialización.
• Transporte.
• Embalaje.
• Almacenamiento.
• Registro Movimientos
• Persona autorizadas manipulación.
• Manipulación.
• Limites vibraciones.
• Destrucción.
• Instalaciones para la Fabricación.

130. Almacenamiento. Polvorines
• - Tipo A: de superficie para almacenar más de
cincuenta (50) kilogramos de explosivos.
- Tipo B: para almacenar hasta cincuenta (50)
kilogramos de explosivos.
- Tipo C: polvorines móviles.
- Tipo E: polvorines especiales (semienterrados,
enterrados, etc.)
• Compatibilidad para almacenar diferentes clases de
explosivos.
• Distancias mínimas Polvorines
• Requisitos cierre perimetral, pararrayos, carteleria,
matafuegos, etc