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  (pólvoras,	
  compuestos	
  
pirotécnicos,	
  compuestos	
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  ar;llería	
  y	
  cohetería,	
  con	
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  y	
  
obra	
  civil,	
  salvo	
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  el	
  caso	
  de	
  las	
  rocas	
  ornamentales).	
  
Explosivos	
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  Con	
  velocidades	
  superiores	
  a	
  2000	
  m/s.	
  
EXPLOSIVOS	
  PRIMARIOS.	
  Por	
  su	
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  y	
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  emplean	
  como	
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  secundarios,	
  por	
  lo	
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  algunos	
  se	
  emplean	
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  detonadores	
  y	
  
mul;plicadores	
  (fulminato	
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  mercurio,	
  pentrita,	
  hexolita)…	
  
EXPLOSIVOS	
  SECUNDARIOS.	
  Aplicados	
  en	
  el	
  arranque	
  de	
  rocas,	
  de	
  menor	
  sensibilidad	
  que	
  
los	
  primeros,	
  si	
  bien	
  desarrollan	
  un	
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  ú;l.	
  Serán	
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  de	
  sustancias	
  
explosivas	
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  no	
  explosivas.	
  
CLASIFICACIÓN	
  DE	
  LOS	
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Fuente:	
  López	
  Jimeno	
  et	
  al.	
  2003.	
  Manual	
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  Perforación	
  y	
  Voladura	
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  Rocas.	
  
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  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
CARACTERÍSTICAS	
  
También	
  denominados	
  iniciadores,	
  detonan	
  ante	
  pequeño	
  esRmulo	
  
(llama,	
  fricción,	
  impacto,	
  descarga	
  eléctrica	
  o	
  radiación).	
  	
  
Su	
  sensibilidad	
  depende	
  de	
  su	
  estructura	
  cristalina	
  y	
  granulometría,	
  
pudiendo	
  reducirse	
  por	
  flegmaYzación	
  (gralmente.	
  con	
  agua).	
  	
  
Suelen	
  soportar	
  bien	
  la	
  temperatura,	
  pero	
  no	
  la	
  llama.	
  Su	
  diámetro	
  críYco	
  
es	
  por	
  lo	
  general	
  muy	
  pequeño	
  (<	
  1	
  mm).	
  
Su	
  calor	
  de	
  explosión	
  (energía	
  liberada)	
  es	
  muy	
  bajo	
  respecto	
  de	
  los	
  
secundarios	
  (400	
  Kcal/kg	
  frente	
  a	
  1000	
  kcal/kg).	
  
Velocidad	
  de	
  detonación	
  baja	
  comparada	
  con	
  los	
  secundarios	
  (en	
  el	
  
entorno	
  de	
  5000	
  m/s).	
  
La	
  pentrita,	
  clasificada	
  generalmente	
  como	
  secundaria,	
  puede	
  resultar	
  
muy	
  sensible	
  con	
  granulometría	
  muy	
  fina,	
  por	
  lo	
  que	
  suele	
  emplearse	
  
habitualmente	
  como	
  primario.	
  	
  
NITRURO	
  DE	
  Pb	
  (a)	
  	
  
ESTIFNATO	
  DE	
  Pb	
  (b)	
  
LOS	
  MÁS	
  USADOS	
  
El	
  fulminato	
  de	
  Hg	
  era	
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  usado	
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  no	
  así	
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  actualidad.	
  
EXPLOSIVOS	
  PRIMARIOS	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
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FULMINATO	
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Descrito	
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  1800.	
  Nobel	
  lo	
  empleó	
  como	
  de-­‐
tonador	
  para	
  iniciar	
  la	
  dinamita,	
  iniciándose	
  entonces	
  la	
  
aplicación	
  a	
  gran	
  escala.	
  
Es	
  la	
  sala	
  del	
  ácido	
  ciánico:	
  (CON)2Hg.	
  
Es	
  un	
  polvo	
  cristalino	
  grisáceo,	
  insoluble	
  en	
  agua,	
  de	
  den-­‐
sidad	
  4,4	
  en	
  cristal.	
  El	
  polvo	
  suele	
  prensarse	
  hasta	
  una	
  
densidad	
  de	
  2,5	
  a	
  3.	
  
Su	
  sensibilidad	
  se	
  ve	
  influida	
  por	
  factores	
  como	
  la	
  granu-­‐
lometría,	
  la	
  pureza	
  o	
  el	
  grado	
  de	
  humedad,	
  por	
  lo	
  que	
  su	
  
fiabilidad	
  es	
  poca.	
  
ONC-­‐Hg-­‐CNO	
  
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  Paramilitary	
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  (hSp://www.gnu.org/copyleV/fdl.html)	
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  CC-­‐BY-­‐SA-­‐3.0	
  
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EXPLOSIVOS	
  PRIMARIOS	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
NITRURO	
  DE	
  Pb	
  
Preparado	
  por	
  primera	
  vez	
  en	
  1891.	
  Sal	
  del	
  ácido	
  hidrazoico	
  (N3H),	
  
también	
  llamado	
  niYhídrico.	
  	
  
También	
  llamado	
  azida	
  de	
  Pb,	
  es	
  un	
  polvo	
  cristalino	
  blanco.	
  
Presenta	
  dos	
  variedades	
  cristalinas	
  (ortorrómbica	
  y	
  monoclínica).	
  
La	
  úlYma	
  variedad	
  es	
  indeseable	
  por	
  la	
  excesiva	
  sensibilidad	
  de	
  
sus	
  cristales	
  en	
  forma	
  de	
  aguja.	
  
La	
  densidad	
  de	
  la	
  variedad	
  ortorrómbica	
  es	
  de	
  4,70	
  y	
  1,2	
  en	
  polvo.	
  	
  
La	
  estabilidad	
  térmica	
  es	
  grande	
  (puede	
  almacenarse	
  de	
  forma	
  ca-­‐
si	
  indefinida	
  a	
  temperaturas	
  <	
  50°C.	
  	
  
Muy	
  sensible	
  a	
  esRmulos	
  mecánicos	
  y	
  eléctricos.	
  	
  
Con	
  objeto	
  de	
  reducir	
  su	
  sensibilidad	
  se	
  flegmaYza	
  añadiendo	
  en-­‐
tre	
  un	
  3	
  y	
  un	
  5%	
  de	
  hidróxido	
  de	
  Pb,	
  y	
  un	
  3%	
  de	
  dextrina	
  o	
  similar.	
  
NITRURO	
  PURO	
  
FLEGMATIZADO	
  Y	
  
DEXTRINADO	
  
SENSIBILIDAD	
  AL	
  
IMPACTO	
   4	
  J	
   5,8	
  J	
  
SENSIBILIDAD	
  A	
  LA	
  
FRICCIÓN	
   0,1	
  N	
   4	
  N	
  
SENSIBILIDAD	
  A	
  LA	
  
ELECTRICIDAD	
  
ESTÁTICA	
  
0,1	
  mJ	
   5	
  mJ	
  
Para	
  mejorar	
  su	
  baja	
  sensibilidad	
  a	
  la	
  llama	
  se	
  mezcla	
  
con	
  esYfnato	
  de	
  Pb	
  en	
  la	
  fabricación	
  de	
  detonadores.	
  	
  
No	
  se	
  insensibiliza	
  por	
  compresión,	
  por	
  lo	
  que	
  se	
  pue-­‐
de	
  mejorar	
  su	
  velocidad	
  de	
  detonación	
  y	
  calor	
  de	
  ex-­‐
plosión	
  prensándolo.	
  
PRENSADO	
  HASTA	
  4	
  gr/cm3	
  de	
  densidad,	
  detona	
  a	
  
5000	
  m/s	
  con	
  350	
  kcal/Kg.	
  	
  
Empleado	
  en	
  la	
  fabricación	
  de	
  detonadores	
  
En	
  caso	
  de	
  estar	
  dextrinado,	
  con	
  humedad	
  ataca	
  al	
  cobre,	
  por	
  
lo	
  que	
  son	
  per8nentes	
  los	
  casquillos	
  de	
  aluminio	
  o	
  acero.	
  Con	
  
vainas	
  de	
  latón	
  deberá	
  secarse	
  bien.	
  	
  
2NaN3 +(NO3 )2 Pb ↔ 2NaNO +(N3 )2 Pb
REACCIÓN	
  PARA	
  LA	
  FABRICACIÓN:	
  	
  
Imagen:	
  Mrgreen71	
  (Own	
  work)	
  [GFDL	
  (hSp://www.gnu.org/copyleV/fdl.html)	
  or	
  CC	
  BY-­‐SA	
  3.0	
  
(hSps://crea;vecommons.org/licenses/by-­‐sa/3.0)],	
  via	
  Wikimedia	
  Commons.	
  
EXPLOSIVOS	
  PRIMARIOS	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
ESTIFNATO	
  DE	
  Pb	
  
Preparado	
  por	
  primera	
  vez	
  en	
  1920.	
  Sal	
  del	
  ácido	
  eshfnico	
  o	
  trinitrorresorcina,	
  que	
  cristaliza	
  con	
  una	
  molécula	
  de	
  
H20,	
  que	
  flegma;zar	
  reduciendo	
  la	
  sensibilidad	
  al	
  impacto	
  (4J).	
  	
  
Polvo	
  cristalino	
  marrón	
  rojizo	
  de	
  gran	
  estabilidad	
  hasta	
  75°C,	
  nada	
  higroscópico.	
  Su	
  temperatura	
  de	
  inflamación	
  es	
  
de	
  unos	
  280°C,	
  a	
  5°C/min.	
  	
  
Su	
  gran	
  sensibilidad	
  a	
  la	
  llama	
  le	
  hace	
  úYl	
  mezclado	
  con	
  el	
  nitruro	
  de	
  Pb,	
  para	
  facilitar	
  en	
  los	
  detonadores	
  la	
  ini-­‐
ciación	
  por	
  la	
  cerilla.	
  	
  
Al	
  ser	
  alto	
  su	
  contenido	
  en	
  metal	
  (44,25%),	
  es	
  un	
  explosivo	
  débil.	
  A	
  una	
  densidad	
  de	
  2,9	
  detona	
  a	
  5200	
  m/s,	
  con	
  un	
  
calor	
  de	
  explosión	
  de	
  370	
  kga/kg.	
  	
  
Se	
  fabrica	
  a	
  par;r	
  de	
  la	
  reacción	
  de	
  una	
  sal	
  de	
  Mg	
  con	
  trinitrorresorcina	
  y	
  nitrato	
  de	
  plomo.	
  
€
TRNMg+(NO3 )2 Pb ↔TRNPb+(NO3 )3 Mg
REACCIÓN	
  PARA	
  LA	
  FABRICACIÓN:	
  	
  
De	
  menor	
  interés	
  por	
  su	
  baja	
  estabilidad	
  térmica:	
  
TETRACENO	
  (C2H8N10O)	
  Y	
  DIAZODINITROFENOL	
  (C6H2N4O5).	
  
OTROS	
  EXPLOSIVOS	
  INICIADORES	
  
EXPLOSIVOS	
  PRIMARIOS	
  
Figura	
  adaptada	
  de	
  imagen	
  de	
  Dominio	
  Público	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Los	
  agentes	
  explosivos	
  no	
  llevan,	
  salvo	
  en	
  determinados	
  casos,	
  ingredientes	
  intrínsecamente	
  explosi-­‐
vos.	
  Cabe	
  destacar:	
  
DINAMINTAS	
  GELATINOSAS.	
  
DINAMITAS	
  PULVERULENTAS.	
  
DE	
  SEGURIDAD.	
  
EXPLOSIVOS	
  CONVENCIONALES	
  
AGENTES	
  EXPLOSIVOS	
  
Precisan	
  para	
  su	
  fabricación	
  de	
  sustancias	
  intrínsecamente	
  explosivas	
  que	
  actúan	
  como	
  sensibilizado-­‐
res	
  de	
  las	
  mezclas.	
  
ANFO/NAFO.	
  
ALANFO.	
  
HIDROGELES.	
  
EMULSIONES.	
  
ANFO	
  PESADO/HEAVY	
  NAFO/	
  HEAVY	
  ANFO.	
  
DE	
  SEGURIDAD.	
  
LOS	
  EXPLOSIVOS	
  SECUNDARIOS	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Reciben	
  su	
  nombre	
  por	
  la	
  consistencia	
  gela;nosa,	
  obteniéndose	
  al	
  mezclar	
  nitroglicerina	
  con	
  
nitrocelulosa,	
  resultando	
  una	
  mezcla	
  más	
  energé;ca	
  que	
  la	
  nitroglicerina.	
  El	
  nitrato	
  amónico	
  es	
  
elemento	
  predominante	
  además	
  en	
  su	
  composición.	
  	
  
La	
  consistencia	
  gela;nosa	
  le	
  confiere	
  una	
  excelente	
  resistencia	
  al	
  agua,	
  además	
  de	
  una	
  elevada	
  
densidad,	
  caracterís;ca	
  que	
  unida	
  a	
  su	
  alta	
  potencia	
  y	
  velocidad	
  de	
  detonación,	
  las	
  hacen	
  ade-­‐
cuadas	
  para	
  la	
  carga	
  en	
  fondo	
  de	
  barrenos	
  o	
  la	
  voladura	
  de	
  rocas	
  de	
  dureza	
  media/alta,	
  resultan-­‐
do	
  además	
  imprescindibles	
  para	
  realizar	
  voladuras	
  submarinas.	
  	
  
Son	
  adecuados	
  en	
  lugares	
  con	
  gran	
  can;dad	
  de	
  agua,	
  en	
  voladuras	
  de	
  contorno,	
  y	
  aplicaciones	
  
tanto	
  a	
  cielo	
  abierto	
  como	
  de	
  interior.	
  
LAS	
  DINAMITAS	
  GOMAS	
  
Fuente:	
  Manual	
  de	
  empleo	
  de	
  explosivos.	
  Maxam.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Suelen	
  llevar	
  nitroglicerina,	
  pudiendo	
  llevar	
  también	
  trilita	
  (e.g.:	
  ligamita).	
  Al	
  
ser	
  pulverulentos,	
  si	
  no	
  se	
  añade	
  un	
  producto	
  impermeabilizante,	
  la	
  resisten-­‐
cia	
  al	
  agua	
  es	
  mala.	
  Su	
  potencia,	
  densidad	
  y	
  velocidad	
  de	
  detonación	
  es	
  me-­‐
nor	
  que	
  las	
  dinamitas	
  gela;nosas,	
  siendo	
  adecuadas	
  para	
  volar	
  rocas	
  semidu-­‐
ras	
  o	
  blandas,	
  y	
  restringiéndose	
  generalmente	
  a	
  barrenos	
  sin	
  agua.	
  Destacan	
  
entre	
  sus	
  aplicaciones	
  las	
  voladuras	
  subterráneas.	
  
LAS	
  DINAMITAS	
  PULVERULENTAS	
  
Fuente:	
  Manual	
  de	
  empleo	
  de	
  explosivos.	
  Maxam.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Explosivos	
  pulverulentos	
  consYtuidos	
  por	
  mezcla	
  de	
  nitrato	
  amónico	
  y	
  un	
  combusYble	
  líquido,	
  
necesitan	
  buena	
  iniciación	
  para	
  una	
  correcta	
  detonación	
  (mediante	
  cordones	
  detonantes,	
  cebos	
  
de	
  goma	
  o	
  mulYplicadores.	
  Dada	
  su	
  consistencia,	
  no	
  resiste	
  al	
  agua.	
  La	
  carga	
  mecanizada	
  es	
  senci-­‐
lla.	
  Se	
  comercializa	
  en	
  sacos,	
  en	
  cambión	
  tolva,	
  o	
  también	
  encartuchado.	
  	
  
El	
  contenido	
  de	
  combusYble	
  juega	
  un	
  papel	
  de	
  gran	
  importancia.	
  La	
  mezcla	
  estequiométrica	
  co-­‐
rresponde	
  a	
  un	
  94,3%	
  de	
  NA	
  y	
  un	
  5,7%	
  de	
  gas-­‐oil	
  (50	
  Kg	
  de	
  Nitrato	
  Amónico	
  por	
  3,7	
  l	
  de	
  fuel-­‐oil.	
  
El	
  incremento	
  en	
  el	
  porcentaje	
  de	
  gas-­‐oil	
  aumenta	
  la	
  insensibilidad	
  (con	
  un	
  2%	
  puede	
  iniciarse	
  con	
  
detonador,	
  con	
  una	
  canYdad	
  superior	
  al	
  7%	
  la	
  sensibilidad	
  inicial	
  decrece	
  notablemente).	
  	
  
ANFOS	
  
ANFOS.	
  ALANFO	
  
Para	
  elevar	
  la	
  energía	
  del	
  ANFO,	
  desde	
  1968	
  se	
  viene	
  fabricando	
  Alanfo,	
  consistente	
  en	
  añadir	
  
parRculas	
  de	
  Aluminio	
  al	
  propio	
  ANFO,	
  con	
  unos	
  buenos	
  resultados	
  técnicos	
  y	
  económicos,	
  sobre	
  
todo	
  cuando	
  las	
  rocas	
  son	
  masivas	
  y	
  los	
  costes	
  de	
  perforación	
  altos.	
  El	
  límite	
  prácYco	
  desde	
  un	
  
punto	
  de	
  vista	
  económico	
  se	
  sitúa	
  entre	
  el	
  13	
  y	
  el	
  15%	
  de	
  Aluminio.	
  Por	
  encima	
  del	
  25	
  hace	
  dis-­‐
minuir	
  la	
  eficiencia	
  energéYca.	
  	
  
Fuente:	
  Manual	
  de	
  empleo	
  de	
  explosivos.	
  Maxam.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Dispersiones	
  en	
  las	
  que	
  la	
  fase	
  conYnua	
  es	
  una	
  solución	
  acuosa	
  (8-­‐20%	
  de	
  agua)	
  de	
  nitrato	
  amónico	
  
saturada	
  (en	
  ocasiones	
  con	
  otros	
  oxidantes	
  como	
  nitrato	
  sódico,	
  perborato	
  sódico,	
  etc)	
  y	
  la	
  fase	
  dis-­‐
persa	
  está	
  formada	
  por	
  combusYbles	
  sólidos	
  y	
  los	
  restantes	
  oxidantes	
  requeridos.	
  Pueden	
  aplicarse	
  
sustancias	
  sensibilizantes,	
  como	
  sustancias	
  intrínsecamente	
  explosivas	
  (pentrita),	
  parRculas	
  de	
  alu-­‐
minio	
  recubiertas	
  de	
  productos	
  hidrófugos,	
  o	
  nitratos	
  de	
  amina	
  (nitrato	
  de	
  momoneYlamina,	
  
NMMA).	
  Son	
  sensibles	
  al	
  detonador,	
  cordón	
  detonante	
  o	
  cualquier	
  mulYplicador.	
  Su	
  aplicación	
  prin-­‐
cipal	
  es	
  la	
  carga	
  de	
  barrenos	
  a	
  cielo	
  abierto.	
  
Alta	
  seguridad	
  frente	
  a	
  esRmulos	
  subsónicos.	
  	
  
Posibilidad	
  de	
  mecanización	
  de	
  la	
  carga.	
  	
  
Buena	
  resistencia	
  al	
  agua.	
  	
  
Producción	
  de	
  humos	
  de	
  muy	
  baja	
  toxicidad.	
  	
  
Gran	
  adaptación	
  al	
  barreno.	
  
No	
  producen	
  dolores	
  de	
  cabeza	
  durante	
  su	
  almacenamiento	
  y	
  empleo.	
  
Elevadas	
  potencias.	
  	
  
HIDROGELES	
  
VENTAJAS	
  
Fuentes:	
  López	
  Jimeno	
  et	
  al.	
  2003.	
  Manual	
  de	
  Perforación	
  y	
  Voladura	
  de	
  Rocas.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Para	
  los	
  hidrogeles	
  y	
  las	
  mezclas	
  Ypo	
  ANFO	
  la	
  variación	
  de	
  la	
  sensibilidad	
  con	
  la	
  densidad	
  es	
  mu-­‐
cho	
  mayor	
  que	
  para	
  los	
  explosivos	
  gelaYnosos.	
  Por	
  encima	
  de	
  valores	
  de	
  1,1	
  g/cm3,	
  cae	
  drásYca-­‐
mente,	
  por	
  lo	
  que	
  las	
  densidades	
  y	
  las	
  presiones	
  que	
  producen	
  dichos	
  niveles	
  de	
  confinamiento	
  
se	
  denominan	
  “Densidades	
  y	
  Presiones	
  de	
  Muerte”.	
  
La	
  desensibilización	
  puede	
  ligarse	
  a	
  presiones	
  hidrostáYcas	
  (barrenos	
  muy	
  profundos)	
  o	
  a	
  presio-­‐
nes	
  dinámicas	
  (ya	
  sea	
  por	
  cordón	
  detonante	
  de	
  gramaje	
  escaso),	
  efecto	
  canal	
  (efecto	
  del	
  aire),	
  o	
  
debido	
  a	
  cargas	
  adyacentes.	
  
NOTA:	
  DENSIDAD	
  DE	
  MUERTE	
  
Fuentes:	
  López	
  Jimeno	
  et	
  al.	
  2003.	
  Manual	
  de	
  Perforación	
  y	
  Voladura	
  de	
  Rocas.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Se	
  componen	
  de	
  dos	
  fases:	
  oxidante	
  (solución	
  de	
  nitratos)	
  y	
  oleosa	
  (combusYbles:	
  aceites	
  y	
  ceras*,	
  fase	
  conY-­‐
nua).	
  Debe	
  añadirse	
  un	
  agente	
  emulsionante,	
  que	
  rebaja	
  la	
  tensión	
  superficial,	
  y	
  adiYvos	
  sensibilizantes.	
  
Existen	
  muchas	
  posibilidades	
  dentro	
  de	
  esta	
  familia,	
  desde	
  aquellas	
  que	
  para	
  ser	
  iniciadas	
  necesitan	
  un	
  potente	
  
mulYplicador,	
  y	
  se	
  bombean	
  con	
  camiones	
  en	
  barrenos	
  de	
  gran	
  calibre,	
  hasta	
  las	
  encartuchadas	
  de	
  pequeño	
  ca-­‐
libre,	
  sensibles	
  al	
  detonador	
  óctuple.	
  
Menor	
  precio,	
  ya	
  que	
  en	
  su	
  fabricación	
  no	
  se	
  precisa	
  el	
  uso	
  de	
  nitroglicerina	
  o	
  componentes	
  de	
  alto	
  coste.	
  
Excelente	
  resistencia	
  al	
  agua.	
  
Posibilidad	
  de	
  conseguir	
  productos	
  con	
  densidades	
  entre	
  1	
  y	
  1,45	
  g/cm.	
  
Elevadas	
  velocidades	
  de	
  detonación,	
  4000	
  a	
  5000	
  m/s,	
  con	
  poco	
  efecto	
  del	
  diámetro	
  de	
  encartuchado.	
  
Gran	
  seguridad	
  de	
  fabricación	
  y	
  manipulación.	
  
Posibilidad	
  de	
  mecanizar	
  la	
  carga	
  y	
  preparar	
  mezclas	
  con	
  ANFO.	
  
EMULSIONES	
  
VENTAJAS	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
Mezcla	
  de	
  emulsión	
  y	
  ANFO	
  en	
  proporciones	
  variables,	
  que	
  condicionarán	
  la	
  resistencia	
  al	
  
agua.	
  Si	
  el	
  contenido	
  en	
  anfo	
  es	
  alto,	
  baja	
  la	
  densidad	
  (de	
  1,25	
  g/cm3	
  a	
  1,10	
  g/cm3).	
  A	
  mayor	
  
sea	
  el	
  contenido	
  en	
  nitrato	
  amónico,	
  menor	
  es	
  la	
  densidad	
  resultante.	
  Si	
  la	
  proporción	
  de	
  
emulsión	
  es	
  alta,	
  la	
  velocidad	
  de	
  detonación	
  es	
  alta	
  y	
  se	
  pueden	
  bombear	
  desde	
  el	
  camión.	
  
Mayor	
  energía,	
  velocidad	
  de	
  detonación	
  y	
  densidad.	
  
Mejora	
  la	
  bombeabilidad.	
  
Mayor	
  dificultad	
  para	
  carga	
  con	
  helicoide.	
  
Mejores	
  caracterísYcas	
  de	
  sensibilidad.	
  
Gran	
  resistencia	
  al	
  agua.	
  
Posibilidad	
  de	
  efectuar	
  cargas	
  con	
  variación	
  de	
  energía	
  a	
  lo	
  largo	
  del	
  barreno.	
  
DIFERENCIAS	
  DEL	
  ANFO	
  PESADO	
  CON	
  RESPECTO	
  AL	
  ANFO	
  
ANFO	
  PESADO	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
EXPLOSIVOS	
  DE	
  SEGURIDAD	
  
Para	
  entender	
  la	
  función	
  e	
  importancia	
  de	
  los	
  explosivos	
  de	
  seguridad,	
  previamente	
  hay	
  que	
  estudiar	
  las	
  atmósfe-­‐
ras	
  potencialmente	
  explosivas	
  que	
  pueden	
  darse	
  en	
  la	
  minería	
  subterránea	
  de	
  carbón,	
  causadas	
  por	
  el	
  grisú,	
  el	
  pol-­‐
vo	
  de	
  carbón,	
  o	
  la	
  combinación	
  de	
  ambos.	
  El	
  R.G.N.B.S.M.	
  dis;ngue	
  entre	
  las	
  siguientes	
  categorías	
  de	
  mina	
  y	
  labo-­‐
res	
  subterráneas:	
  	
  
De	
  primera	
  categoría	
  o	
  sin	
  grisú:	
  no	
  existe	
  grisú	
  ni	
  gases	
  inflamables.	
  	
  
De	
  segunda	
  categoría	
  o	
  débilmente	
  grisuoso:	
  se	
  desprende	
  una	
  can;dad	
  reducida	
  de	
  grisú	
  u	
  otros	
  gases	
  inflama-­‐
bles.	
  	
  
De	
  tercera	
  categoría	
  /fuertemente	
  grisuoso:	
  en	
  las	
  que	
  se	
  desprende	
  una	
  can;dad	
  importante	
  de	
  grisú	
  y	
  otros	
  ga-­‐
ses	
  inflamables.	
  	
  
De	
  cuarta	
  categoría	
  o	
  con	
  desprendimiento	
  instantáneo	
  de	
  gas:	
  en	
  las	
  que	
  puede	
  desprenderse	
  súbitamente	
  grisú	
  
u	
  otros	
  gases	
  inflamables,	
  arrastrando	
  importantes	
  can;dades	
  de	
  gases.	
  
Los	
  explosivos	
  de	
  seguridad	
  comenzaron	
  a	
  desarrollarse	
  a	
  finales	
  del	
  siglo	
  XIX,	
  empleándose	
  en	
  aquella	
  época	
  en	
  
la	
  minería	
  de	
  carbón	
  las	
  pólvoras	
  y	
  los	
  explosivos	
  rompedores.	
  Inicialmente	
  se	
  desarrollaron	
  envueltas	
  de	
  seguri-­‐
dad,	
  cons;tuidas	
  por	
  arena,	
  geles	
  con	
  agua	
  cristalizada,	
  o	
  cloruros	
  (vola;lizaban	
  el	
  calor).	
  
Estas	
  envolventes	
  podrían	
  desmoronarse	
  o	
  bien	
  aumentar	
  el	
  diámetro.	
  A	
  par;r	
  de	
  los	
  años	
  cuarenta	
  se	
  incorpora-­‐
ron	
  los	
  inhibidores	
  a	
  la	
  masa	
  del	
  explosivo,	
  mejorando	
  notablemente	
  la	
  seguridad.	
  En	
  los	
  cincuenta	
  aparecen	
  los	
  
explosivos	
  de	
  intercambio	
  iónico.	
  Los	
  úl;mos	
  explosivos	
  en	
  surgir	
  son	
  los	
  hidrogeles	
  y	
  emulsiones	
  de	
  seguridad.	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
EXPLOSIVOS	
  DE	
  SEGURIDAD	
  
En	
  estos	
  explosivos	
  el	
  grado	
  de	
  seguridad	
  se	
  lograba	
  mediante	
  un	
  adi;vo	
  incorporado	
  como	
  inhibidor	
  de	
  la	
  infla-­‐
mación	
  del	
  grisú	
  y	
  del	
  polvo	
  de	
  carbón.	
  Este	
  se	
  introduce	
  en	
  la	
  formulación	
  del	
  explosivo.	
  A	
  medida	
  que	
  aumenta	
  el	
  
contenido	
  del	
  producto	
  inhibidor,	
  se	
  producen	
  un	
  aumento	
  de	
  la	
  seguridad,	
  acompañada	
  de	
  una	
  pérdida	
  gradual	
  
de	
  las	
  caracterísYcas	
  explosivas.
EXPLOSIVOS CON ADITIVO INHIBIDOR
EXPLOSIVOS DE INTERCAMBIO IÓNICO
En	
  la	
  composición	
  del	
  explosivo	
  entrar	
  a	
  formar	
  parte	
  un	
  par	
  de	
  compuestos	
  (par	
  salino)	
  cuya	
  reacción	
  en	
  el	
  mo-­‐
mento	
  de	
  la	
  detonación	
  genera	
  la	
  formación	
  del	
  inhibidor.	
  El	
  par	
  salino	
  puede	
  estar	
  formado	
  por	
  nitrato	
  sódico	
  y	
  
cloruro	
  amónico,	
  que	
  en	
  su	
  reacción	
  producen	
  el	
  oxidante	
  del	
  explosivo	
  (nitrato	
  amónico),	
  y	
  el	
  inhibidor	
  (cloruro	
  
sódico)	
  en	
  estado	
  naciente,	
  de	
  efec;vidad	
  unas	
  tres	
  veces	
  superior	
  a	
  las	
  registradas	
  en	
  estado	
  normal.
NO3Na	
  +	
  ClNH4	
  =	
  ClNa	
  +	
  NO3NH4	
  
NO3NH4	
  =	
  N2	
  +	
  2H2O	
  +	
  1/2	
  O2	
  
La	
  reacción	
  del	
  par	
  salino	
  es	
  desencadenada	
  por	
  
la	
  detonación	
  del	
  sensibilizador	
  (por	
  lo	
  general	
  
nitroglicerina),	
  verificándose	
  como	
  sigue:	
  	
  
La	
  energía	
  es	
  aportada	
  en	
  dos	
  fases	
  (la	
  primera,	
  de	
  detonación	
  del	
  sensibilizador;	
  la	
  segunda	
  de	
  reacción	
  del	
  par	
  
salino,	
  generando	
  el	
  inhibidor	
  y	
  el	
  nitrato	
  amónico,	
  descomponiéndose	
  éste	
  úl;mo	
  al	
  verificarse	
  la	
  detonación.	
  	
  
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
EXPLOSIVOS	
  DE	
  SEGURIDAD	
  
Adecuación	
  en	
  la	
  formulación	
  de	
  dichos	
  explosivos	
  para	
  su	
  lograr	
  conformidad	
  a	
  los	
  requisitos	
  de	
  seguridad	
  exigi-­‐
dos	
  en	
  minería	
  de	
  carbón,	
  manteniendo	
  sus	
  caracterís;cas	
  básicas.	
  Las	
  caracterís;cas	
  de	
  estos	
  hidrogeles	
  de	
  segu-­‐
ridad	
  quedan	
  disminuidas	
  en	
  comparación	
  con	
  las	
  de	
  los	
  normales.	
  Esto	
  mismo	
  es	
  aplicable	
  a	
  las	
  emulsiones.	
  
HIDROGELES Y EMULSIONES DE SEGURIDAD
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
EXPLOSIVOS	
  DE	
  SEGURIDAD	
  
La	
  catalogación	
  y	
  ensayos	
  de	
  los	
  explosivos	
  de	
  seguridad	
  se	
  realizan	
  según	
  pruebas	
  concretas.	
  Los	
  ensayos	
  con	
  at-­‐
mósferas	
  explosivas	
  se	
  realizan	
  en	
  galerías	
  de	
  ensayo,	
  compuestas	
  de	
  una	
  cámara	
  de	
  explosión	
  (en	
  ella	
  se	
  generan	
  
las	
  condiciones	
  a	
  simular),	
  y	
  una	
  cámara	
  de	
  expansión	
  (para	
  dirigir	
  los	
  gases	
  o	
  llamaradas	
  si	
  se	
  producen).	
  Los	
  ba-­‐
rrenos	
  se	
  simulan	
  mediante	
  morteros	
  (cilindros	
  de	
  hierro	
  con	
  un	
  taladro	
  longitudinal	
  a	
  lo	
  largo	
  del	
  eje).	
  Los	
  morte-­‐
ros	
  pueden	
  presentar	
  dis;ntas	
  longitudes	
  (largo	
  o	
  corto),	
  y	
  configuraciones	
  (cilíndrico	
  o	
  de	
  esquina).	
  
En	
  la	
  cámara	
  de	
  explosión	
  se	
  simulan	
  las	
  condiciones	
  más	
  desfavorables	
  que	
  pudiesen	
  presentarse	
  en	
  una	
  mina,	
  
con	
  metano,	
  polvo	
  de	
  carbón	
  depositado	
  o	
  en	
  suspensión,	
  o	
  mezcla	
  de	
  metano	
  y	
  polvo	
  en	
  suspensión.	
  
Los	
  ;pos	
  de	
  ensayos	
  que	
  se	
  realizan	
  son	
  los	
  siguientes:	
  
Mortero	
  corto	
  con	
  o	
  sin	
  placa:	
  simula	
  la	
  existencia	
  de	
  una	
  carga	
  debidamente	
  separada	
  de	
  una	
  posible	
  bolsa	
  de	
  
grisú.	
  
Mortero	
  largo:	
  representa	
  una	
  carga	
  disparada	
  sin	
  retardo,	
  dando	
  bocazo	
  en	
  una	
  atmósfera	
  del	
  9%	
  de	
  metano.	
  Se	
  
prueban	
  dis;ntas	
  longitudes	
  de	
  carga,	
  porque	
  no	
  siempre	
  la	
  mayor	
  es	
  la	
  que	
  ofrece	
  una	
  mayor	
  probabilidad	
  de	
  in-­‐
flamación.	
  
Cargas	
  suspendidas:	
  colgadas	
  en	
  el	
  interior	
  de	
  la	
  galería	
  longitudinalmente,	
  simulando	
  una	
  carga	
  que	
  detona	
  al	
  aire	
  
al	
  ser	
  proyectada	
  o	
  dejada	
  al	
  descubierto	
  por	
  un	
  barreno	
  próximo,	
  que	
  ha	
  salido	
  adelantado	
  en	
  la	
  secuencia	
  de	
  ;ro.	
  
Mortero	
  en	
  esquina:	
  simula	
  el	
  fenómeno	
  de	
  inflamación	
  del	
  grisú	
  por	
  reflexión	
  de	
  la	
  onda	
  de	
  choque	
  y	
  gases	
  de	
  ex-­‐
plosión	
  contra	
  un	
  objeto	
  duro	
  (paredes	
  laterales	
  o	
  frontales	
  de	
  la	
  galería.	
  
ENSAYOS
1.2.-­‐	
  Tipos	
  de	
  explosivos	
  
PÓLVORA	
  
Mezcla	
  terciaria	
  de	
  azufre,	
  nitrato	
  potásico	
  y	
  carbón	
  vegetal.	
  No	
  es	
  propiamente	
  un	
  explosivo,	
  ya	
  que	
  DEFLAGRA,	
  
NO	
  DETONA.	
  Se	
  caracteriza	
  por	
  un	
  gran	
  volumen	
  de	
  gases	
  de	
  combus;ón,	
  cuyo	
  empuje	
  genera	
  la	
  rotura	
  de	
  la	
  roca,	
  
en	
  lugar	
  de	
  por	
  el	
  efecto	
  rompedor	
  de	
  la	
  onda	
  de	
  choque.	
  
La	
  velocidad	
  de	
  detonación	
  es	
  baja	
  en	
  comparación	
  con	
  las	
  velocidades	
  de	
  detonación	
  de	
  los	
  explosivos,	
  pudiendo	
  
llegar	
  a	
  500	
  m/s	
  en	
  confinamiento	
  y	
  con	
  determinados	
  calibres.	
  
Es	
  bastante	
  sensible	
  al	
  roce	
  y	
  la	
  llama,	
  por	
  lo	
  que	
  se	
  deben	
  contemplar	
  las	
  adecuadas	
  medidas	
  de	
  seguridad	
  en	
  su	
  
manejo.	
  Los	
  humos	
  de	
  combus;ón	
  de	
  la	
  pólvora	
  son	
  tóxicos,	
  por	
  lo	
  que	
  ha	
  de	
  darse	
  mucha	
  importancia	
  a	
  la	
  ven;-­‐
lación	
  en	
  trabajos	
  subterráneos.	
  
Para	
  la	
  iniciación	
  no	
  se	
  requiere	
  detonador,	
  basta	
  con	
  una	
  llama	
  o	
  chispa	
  como	
  la	
  producida	
  por	
  la	
  mecha	
  lenta.	
  
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  Tipos	
  de	
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  • 1. Tecnología  de  los  Explosivos   Rubén  Pérez  Álvarez   Departamento  de  Transportes  y  Tecnología  de  Proyectos  y  Procesos   Este  tema  se  publica  bajo  Licencia:   Crea<ve  Commons  BY-­‐NC-­‐SA  4.0   Tema  1.2.  Tipos  de  explosivos  
  • 2. Explosivos  lentos/deflagrantes.  Con  velocidades  inferiores  a  2000  m/s  (pólvoras,  compuestos   pirotécnicos,  compuestos  propulsores  para  ar;llería  y  cohetería,  con  escasa  aplicación  en  minería  y   obra  civil,  salvo  en  el  caso  de  las  rocas  ornamentales).   Explosivos  rápidos/detonantes.  Con  velocidades  superiores  a  2000  m/s.   EXPLOSIVOS  PRIMARIOS.  Por  su  alta  energía  y  sensibilidad  se  emplean  como  iniciadores   para  detonar  los  secundarios,  por  lo  que  algunos  se  emplean  en  detonadores  y   mul;plicadores  (fulminato  de  mercurio,  pentrita,  hexolita)…   EXPLOSIVOS  SECUNDARIOS.  Aplicados  en  el  arranque  de  rocas,  de  menor  sensibilidad  que   los  primeros,  si  bien  desarrollan  un  mayor  trabajo  ú;l.  Serán  mezclas  de  sustancias   explosivas  o  no  explosivas.   CLASIFICACIÓN  DE  LOS  EXPLOSIVOS     Fuente:  López  Jimeno  et  al.  2003.  Manual  de  Perforación  y  Voladura  de  Rocas.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 3. CARACTERÍSTICAS   También  denominados  iniciadores,  detonan  ante  pequeño  esRmulo   (llama,  fricción,  impacto,  descarga  eléctrica  o  radiación).     Su  sensibilidad  depende  de  su  estructura  cristalina  y  granulometría,   pudiendo  reducirse  por  flegmaYzación  (gralmente.  con  agua).     Suelen  soportar  bien  la  temperatura,  pero  no  la  llama.  Su  diámetro  críYco   es  por  lo  general  muy  pequeño  (<  1  mm).   Su  calor  de  explosión  (energía  liberada)  es  muy  bajo  respecto  de  los   secundarios  (400  Kcal/kg  frente  a  1000  kcal/kg).   Velocidad  de  detonación  baja  comparada  con  los  secundarios  (en  el   entorno  de  5000  m/s).   La  pentrita,  clasificada  generalmente  como  secundaria,  puede  resultar   muy  sensible  con  granulometría  muy  fina,  por  lo  que  suele  emplearse   habitualmente  como  primario.     NITRURO  DE  Pb  (a)     ESTIFNATO  DE  Pb  (b)   LOS  MÁS  USADOS   El  fulminato  de  Hg  era  muy  usado  anYguamente,  no  así  en  la  actualidad.   EXPLOSIVOS  PRIMARIOS   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 4. FULMINATO  DE  Hg   Descrito  por  Howard  en  1800.  Nobel  lo  empleó  como  de-­‐ tonador  para  iniciar  la  dinamita,  iniciándose  entonces  la   aplicación  a  gran  escala.   Es  la  sala  del  ácido  ciánico:  (CON)2Hg.   Es  un  polvo  cristalino  grisáceo,  insoluble  en  agua,  de  den-­‐ sidad  4,4  en  cristal.  El  polvo  suele  prensarse  hasta  una   densidad  de  2,5  a  3.   Su  sensibilidad  se  ve  influida  por  factores  como  la  granu-­‐ lometría,  la  pureza  o  el  grado  de  humedad,  por  lo  que  su   fiabilidad  es  poca.   ONC-­‐Hg-­‐CNO   Imagen:  Paramilitary  at  the  German  language  Wikipedia   [GFDL  (hSp://www.gnu.org/copyleV/fdl.html)  or  CC-­‐BY-­‐SA-­‐3.0   (hSp://crea;vecommons.org/licenses/by-­‐sa/3.0/]),  via  Wikimedia  Commons.   Imagen:  Ben  Mills  -­‐  Own  work,  Public  Domain.   hSps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3990227.   EXPLOSIVOS  PRIMARIOS   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 5. NITRURO  DE  Pb   Preparado  por  primera  vez  en  1891.  Sal  del  ácido  hidrazoico  (N3H),   también  llamado  niYhídrico.     También  llamado  azida  de  Pb,  es  un  polvo  cristalino  blanco.   Presenta  dos  variedades  cristalinas  (ortorrómbica  y  monoclínica).   La  úlYma  variedad  es  indeseable  por  la  excesiva  sensibilidad  de   sus  cristales  en  forma  de  aguja.   La  densidad  de  la  variedad  ortorrómbica  es  de  4,70  y  1,2  en  polvo.     La  estabilidad  térmica  es  grande  (puede  almacenarse  de  forma  ca-­‐ si  indefinida  a  temperaturas  <  50°C.     Muy  sensible  a  esRmulos  mecánicos  y  eléctricos.     Con  objeto  de  reducir  su  sensibilidad  se  flegmaYza  añadiendo  en-­‐ tre  un  3  y  un  5%  de  hidróxido  de  Pb,  y  un  3%  de  dextrina  o  similar.   NITRURO  PURO   FLEGMATIZADO  Y   DEXTRINADO   SENSIBILIDAD  AL   IMPACTO   4  J   5,8  J   SENSIBILIDAD  A  LA   FRICCIÓN   0,1  N   4  N   SENSIBILIDAD  A  LA   ELECTRICIDAD   ESTÁTICA   0,1  mJ   5  mJ   Para  mejorar  su  baja  sensibilidad  a  la  llama  se  mezcla   con  esYfnato  de  Pb  en  la  fabricación  de  detonadores.     No  se  insensibiliza  por  compresión,  por  lo  que  se  pue-­‐ de  mejorar  su  velocidad  de  detonación  y  calor  de  ex-­‐ plosión  prensándolo.   PRENSADO  HASTA  4  gr/cm3  de  densidad,  detona  a   5000  m/s  con  350  kcal/Kg.     Empleado  en  la  fabricación  de  detonadores   En  caso  de  estar  dextrinado,  con  humedad  ataca  al  cobre,  por   lo  que  son  per8nentes  los  casquillos  de  aluminio  o  acero.  Con   vainas  de  latón  deberá  secarse  bien.     2NaN3 +(NO3 )2 Pb ↔ 2NaNO +(N3 )2 Pb REACCIÓN  PARA  LA  FABRICACIÓN:     Imagen:  Mrgreen71  (Own  work)  [GFDL  (hSp://www.gnu.org/copyleV/fdl.html)  or  CC  BY-­‐SA  3.0   (hSps://crea;vecommons.org/licenses/by-­‐sa/3.0)],  via  Wikimedia  Commons.   EXPLOSIVOS  PRIMARIOS   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 6. ESTIFNATO  DE  Pb   Preparado  por  primera  vez  en  1920.  Sal  del  ácido  eshfnico  o  trinitrorresorcina,  que  cristaliza  con  una  molécula  de   H20,  que  flegma;zar  reduciendo  la  sensibilidad  al  impacto  (4J).     Polvo  cristalino  marrón  rojizo  de  gran  estabilidad  hasta  75°C,  nada  higroscópico.  Su  temperatura  de  inflamación  es   de  unos  280°C,  a  5°C/min.     Su  gran  sensibilidad  a  la  llama  le  hace  úYl  mezclado  con  el  nitruro  de  Pb,  para  facilitar  en  los  detonadores  la  ini-­‐ ciación  por  la  cerilla.     Al  ser  alto  su  contenido  en  metal  (44,25%),  es  un  explosivo  débil.  A  una  densidad  de  2,9  detona  a  5200  m/s,  con  un   calor  de  explosión  de  370  kga/kg.     Se  fabrica  a  par;r  de  la  reacción  de  una  sal  de  Mg  con  trinitrorresorcina  y  nitrato  de  plomo.   € TRNMg+(NO3 )2 Pb ↔TRNPb+(NO3 )3 Mg REACCIÓN  PARA  LA  FABRICACIÓN:     De  menor  interés  por  su  baja  estabilidad  térmica:   TETRACENO  (C2H8N10O)  Y  DIAZODINITROFENOL  (C6H2N4O5).   OTROS  EXPLOSIVOS  INICIADORES   EXPLOSIVOS  PRIMARIOS   Figura  adaptada  de  imagen  de  Dominio  Público   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 7. Los  agentes  explosivos  no  llevan,  salvo  en  determinados  casos,  ingredientes  intrínsecamente  explosi-­‐ vos.  Cabe  destacar:   DINAMINTAS  GELATINOSAS.   DINAMITAS  PULVERULENTAS.   DE  SEGURIDAD.   EXPLOSIVOS  CONVENCIONALES   AGENTES  EXPLOSIVOS   Precisan  para  su  fabricación  de  sustancias  intrínsecamente  explosivas  que  actúan  como  sensibilizado-­‐ res  de  las  mezclas.   ANFO/NAFO.   ALANFO.   HIDROGELES.   EMULSIONES.   ANFO  PESADO/HEAVY  NAFO/  HEAVY  ANFO.   DE  SEGURIDAD.   LOS  EXPLOSIVOS  SECUNDARIOS   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 8. Reciben  su  nombre  por  la  consistencia  gela;nosa,  obteniéndose  al  mezclar  nitroglicerina  con   nitrocelulosa,  resultando  una  mezcla  más  energé;ca  que  la  nitroglicerina.  El  nitrato  amónico  es   elemento  predominante  además  en  su  composición.     La  consistencia  gela;nosa  le  confiere  una  excelente  resistencia  al  agua,  además  de  una  elevada   densidad,  caracterís;ca  que  unida  a  su  alta  potencia  y  velocidad  de  detonación,  las  hacen  ade-­‐ cuadas  para  la  carga  en  fondo  de  barrenos  o  la  voladura  de  rocas  de  dureza  media/alta,  resultan-­‐ do  además  imprescindibles  para  realizar  voladuras  submarinas.     Son  adecuados  en  lugares  con  gran  can;dad  de  agua,  en  voladuras  de  contorno,  y  aplicaciones   tanto  a  cielo  abierto  como  de  interior.   LAS  DINAMITAS  GOMAS   Fuente:  Manual  de  empleo  de  explosivos.  Maxam.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 9. Suelen  llevar  nitroglicerina,  pudiendo  llevar  también  trilita  (e.g.:  ligamita).  Al   ser  pulverulentos,  si  no  se  añade  un  producto  impermeabilizante,  la  resisten-­‐ cia  al  agua  es  mala.  Su  potencia,  densidad  y  velocidad  de  detonación  es  me-­‐ nor  que  las  dinamitas  gela;nosas,  siendo  adecuadas  para  volar  rocas  semidu-­‐ ras  o  blandas,  y  restringiéndose  generalmente  a  barrenos  sin  agua.  Destacan   entre  sus  aplicaciones  las  voladuras  subterráneas.   LAS  DINAMITAS  PULVERULENTAS   Fuente:  Manual  de  empleo  de  explosivos.  Maxam.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 10. Explosivos  pulverulentos  consYtuidos  por  mezcla  de  nitrato  amónico  y  un  combusYble  líquido,   necesitan  buena  iniciación  para  una  correcta  detonación  (mediante  cordones  detonantes,  cebos   de  goma  o  mulYplicadores.  Dada  su  consistencia,  no  resiste  al  agua.  La  carga  mecanizada  es  senci-­‐ lla.  Se  comercializa  en  sacos,  en  cambión  tolva,  o  también  encartuchado.     El  contenido  de  combusYble  juega  un  papel  de  gran  importancia.  La  mezcla  estequiométrica  co-­‐ rresponde  a  un  94,3%  de  NA  y  un  5,7%  de  gas-­‐oil  (50  Kg  de  Nitrato  Amónico  por  3,7  l  de  fuel-­‐oil.   El  incremento  en  el  porcentaje  de  gas-­‐oil  aumenta  la  insensibilidad  (con  un  2%  puede  iniciarse  con   detonador,  con  una  canYdad  superior  al  7%  la  sensibilidad  inicial  decrece  notablemente).     ANFOS   ANFOS.  ALANFO   Para  elevar  la  energía  del  ANFO,  desde  1968  se  viene  fabricando  Alanfo,  consistente  en  añadir   parRculas  de  Aluminio  al  propio  ANFO,  con  unos  buenos  resultados  técnicos  y  económicos,  sobre   todo  cuando  las  rocas  son  masivas  y  los  costes  de  perforación  altos.  El  límite  prácYco  desde  un   punto  de  vista  económico  se  sitúa  entre  el  13  y  el  15%  de  Aluminio.  Por  encima  del  25  hace  dis-­‐ minuir  la  eficiencia  energéYca.     Fuente:  Manual  de  empleo  de  explosivos.  Maxam.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 11. Dispersiones  en  las  que  la  fase  conYnua  es  una  solución  acuosa  (8-­‐20%  de  agua)  de  nitrato  amónico   saturada  (en  ocasiones  con  otros  oxidantes  como  nitrato  sódico,  perborato  sódico,  etc)  y  la  fase  dis-­‐ persa  está  formada  por  combusYbles  sólidos  y  los  restantes  oxidantes  requeridos.  Pueden  aplicarse   sustancias  sensibilizantes,  como  sustancias  intrínsecamente  explosivas  (pentrita),  parRculas  de  alu-­‐ minio  recubiertas  de  productos  hidrófugos,  o  nitratos  de  amina  (nitrato  de  momoneYlamina,   NMMA).  Son  sensibles  al  detonador,  cordón  detonante  o  cualquier  mulYplicador.  Su  aplicación  prin-­‐ cipal  es  la  carga  de  barrenos  a  cielo  abierto.   Alta  seguridad  frente  a  esRmulos  subsónicos.     Posibilidad  de  mecanización  de  la  carga.     Buena  resistencia  al  agua.     Producción  de  humos  de  muy  baja  toxicidad.     Gran  adaptación  al  barreno.   No  producen  dolores  de  cabeza  durante  su  almacenamiento  y  empleo.   Elevadas  potencias.     HIDROGELES   VENTAJAS   Fuentes:  López  Jimeno  et  al.  2003.  Manual  de  Perforación  y  Voladura  de  Rocas.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 12. Para  los  hidrogeles  y  las  mezclas  Ypo  ANFO  la  variación  de  la  sensibilidad  con  la  densidad  es  mu-­‐ cho  mayor  que  para  los  explosivos  gelaYnosos.  Por  encima  de  valores  de  1,1  g/cm3,  cae  drásYca-­‐ mente,  por  lo  que  las  densidades  y  las  presiones  que  producen  dichos  niveles  de  confinamiento   se  denominan  “Densidades  y  Presiones  de  Muerte”.   La  desensibilización  puede  ligarse  a  presiones  hidrostáYcas  (barrenos  muy  profundos)  o  a  presio-­‐ nes  dinámicas  (ya  sea  por  cordón  detonante  de  gramaje  escaso),  efecto  canal  (efecto  del  aire),  o   debido  a  cargas  adyacentes.   NOTA:  DENSIDAD  DE  MUERTE   Fuentes:  López  Jimeno  et  al.  2003.  Manual  de  Perforación  y  Voladura  de  Rocas.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 13. Se  componen  de  dos  fases:  oxidante  (solución  de  nitratos)  y  oleosa  (combusYbles:  aceites  y  ceras*,  fase  conY-­‐ nua).  Debe  añadirse  un  agente  emulsionante,  que  rebaja  la  tensión  superficial,  y  adiYvos  sensibilizantes.   Existen  muchas  posibilidades  dentro  de  esta  familia,  desde  aquellas  que  para  ser  iniciadas  necesitan  un  potente   mulYplicador,  y  se  bombean  con  camiones  en  barrenos  de  gran  calibre,  hasta  las  encartuchadas  de  pequeño  ca-­‐ libre,  sensibles  al  detonador  óctuple.   Menor  precio,  ya  que  en  su  fabricación  no  se  precisa  el  uso  de  nitroglicerina  o  componentes  de  alto  coste.   Excelente  resistencia  al  agua.   Posibilidad  de  conseguir  productos  con  densidades  entre  1  y  1,45  g/cm.   Elevadas  velocidades  de  detonación,  4000  a  5000  m/s,  con  poco  efecto  del  diámetro  de  encartuchado.   Gran  seguridad  de  fabricación  y  manipulación.   Posibilidad  de  mecanizar  la  carga  y  preparar  mezclas  con  ANFO.   EMULSIONES   VENTAJAS   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 14. Mezcla  de  emulsión  y  ANFO  en  proporciones  variables,  que  condicionarán  la  resistencia  al   agua.  Si  el  contenido  en  anfo  es  alto,  baja  la  densidad  (de  1,25  g/cm3  a  1,10  g/cm3).  A  mayor   sea  el  contenido  en  nitrato  amónico,  menor  es  la  densidad  resultante.  Si  la  proporción  de   emulsión  es  alta,  la  velocidad  de  detonación  es  alta  y  se  pueden  bombear  desde  el  camión.   Mayor  energía,  velocidad  de  detonación  y  densidad.   Mejora  la  bombeabilidad.   Mayor  dificultad  para  carga  con  helicoide.   Mejores  caracterísYcas  de  sensibilidad.   Gran  resistencia  al  agua.   Posibilidad  de  efectuar  cargas  con  variación  de  energía  a  lo  largo  del  barreno.   DIFERENCIAS  DEL  ANFO  PESADO  CON  RESPECTO  AL  ANFO   ANFO  PESADO   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 15. EXPLOSIVOS  DE  SEGURIDAD   Para  entender  la  función  e  importancia  de  los  explosivos  de  seguridad,  previamente  hay  que  estudiar  las  atmósfe-­‐ ras  potencialmente  explosivas  que  pueden  darse  en  la  minería  subterránea  de  carbón,  causadas  por  el  grisú,  el  pol-­‐ vo  de  carbón,  o  la  combinación  de  ambos.  El  R.G.N.B.S.M.  dis;ngue  entre  las  siguientes  categorías  de  mina  y  labo-­‐ res  subterráneas:     De  primera  categoría  o  sin  grisú:  no  existe  grisú  ni  gases  inflamables.     De  segunda  categoría  o  débilmente  grisuoso:  se  desprende  una  can;dad  reducida  de  grisú  u  otros  gases  inflama-­‐ bles.     De  tercera  categoría  /fuertemente  grisuoso:  en  las  que  se  desprende  una  can;dad  importante  de  grisú  y  otros  ga-­‐ ses  inflamables.     De  cuarta  categoría  o  con  desprendimiento  instantáneo  de  gas:  en  las  que  puede  desprenderse  súbitamente  grisú   u  otros  gases  inflamables,  arrastrando  importantes  can;dades  de  gases.   Los  explosivos  de  seguridad  comenzaron  a  desarrollarse  a  finales  del  siglo  XIX,  empleándose  en  aquella  época  en   la  minería  de  carbón  las  pólvoras  y  los  explosivos  rompedores.  Inicialmente  se  desarrollaron  envueltas  de  seguri-­‐ dad,  cons;tuidas  por  arena,  geles  con  agua  cristalizada,  o  cloruros  (vola;lizaban  el  calor).   Estas  envolventes  podrían  desmoronarse  o  bien  aumentar  el  diámetro.  A  par;r  de  los  años  cuarenta  se  incorpora-­‐ ron  los  inhibidores  a  la  masa  del  explosivo,  mejorando  notablemente  la  seguridad.  En  los  cincuenta  aparecen  los   explosivos  de  intercambio  iónico.  Los  úl;mos  explosivos  en  surgir  son  los  hidrogeles  y  emulsiones  de  seguridad.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 16. EXPLOSIVOS  DE  SEGURIDAD   En  estos  explosivos  el  grado  de  seguridad  se  lograba  mediante  un  adi;vo  incorporado  como  inhibidor  de  la  infla-­‐ mación  del  grisú  y  del  polvo  de  carbón.  Este  se  introduce  en  la  formulación  del  explosivo.  A  medida  que  aumenta  el   contenido  del  producto  inhibidor,  se  producen  un  aumento  de  la  seguridad,  acompañada  de  una  pérdida  gradual   de  las  caracterísYcas  explosivas. EXPLOSIVOS CON ADITIVO INHIBIDOR EXPLOSIVOS DE INTERCAMBIO IÓNICO En  la  composición  del  explosivo  entrar  a  formar  parte  un  par  de  compuestos  (par  salino)  cuya  reacción  en  el  mo-­‐ mento  de  la  detonación  genera  la  formación  del  inhibidor.  El  par  salino  puede  estar  formado  por  nitrato  sódico  y   cloruro  amónico,  que  en  su  reacción  producen  el  oxidante  del  explosivo  (nitrato  amónico),  y  el  inhibidor  (cloruro   sódico)  en  estado  naciente,  de  efec;vidad  unas  tres  veces  superior  a  las  registradas  en  estado  normal. NO3Na  +  ClNH4  =  ClNa  +  NO3NH4   NO3NH4  =  N2  +  2H2O  +  1/2  O2   La  reacción  del  par  salino  es  desencadenada  por   la  detonación  del  sensibilizador  (por  lo  general   nitroglicerina),  verificándose  como  sigue:     La  energía  es  aportada  en  dos  fases  (la  primera,  de  detonación  del  sensibilizador;  la  segunda  de  reacción  del  par   salino,  generando  el  inhibidor  y  el  nitrato  amónico,  descomponiéndose  éste  úl;mo  al  verificarse  la  detonación.     1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 17. EXPLOSIVOS  DE  SEGURIDAD   Adecuación  en  la  formulación  de  dichos  explosivos  para  su  lograr  conformidad  a  los  requisitos  de  seguridad  exigi-­‐ dos  en  minería  de  carbón,  manteniendo  sus  caracterís;cas  básicas.  Las  caracterís;cas  de  estos  hidrogeles  de  segu-­‐ ridad  quedan  disminuidas  en  comparación  con  las  de  los  normales.  Esto  mismo  es  aplicable  a  las  emulsiones.   HIDROGELES Y EMULSIONES DE SEGURIDAD 1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 18. EXPLOSIVOS  DE  SEGURIDAD   La  catalogación  y  ensayos  de  los  explosivos  de  seguridad  se  realizan  según  pruebas  concretas.  Los  ensayos  con  at-­‐ mósferas  explosivas  se  realizan  en  galerías  de  ensayo,  compuestas  de  una  cámara  de  explosión  (en  ella  se  generan   las  condiciones  a  simular),  y  una  cámara  de  expansión  (para  dirigir  los  gases  o  llamaradas  si  se  producen).  Los  ba-­‐ rrenos  se  simulan  mediante  morteros  (cilindros  de  hierro  con  un  taladro  longitudinal  a  lo  largo  del  eje).  Los  morte-­‐ ros  pueden  presentar  dis;ntas  longitudes  (largo  o  corto),  y  configuraciones  (cilíndrico  o  de  esquina).   En  la  cámara  de  explosión  se  simulan  las  condiciones  más  desfavorables  que  pudiesen  presentarse  en  una  mina,   con  metano,  polvo  de  carbón  depositado  o  en  suspensión,  o  mezcla  de  metano  y  polvo  en  suspensión.   Los  ;pos  de  ensayos  que  se  realizan  son  los  siguientes:   Mortero  corto  con  o  sin  placa:  simula  la  existencia  de  una  carga  debidamente  separada  de  una  posible  bolsa  de   grisú.   Mortero  largo:  representa  una  carga  disparada  sin  retardo,  dando  bocazo  en  una  atmósfera  del  9%  de  metano.  Se   prueban  dis;ntas  longitudes  de  carga,  porque  no  siempre  la  mayor  es  la  que  ofrece  una  mayor  probabilidad  de  in-­‐ flamación.   Cargas  suspendidas:  colgadas  en  el  interior  de  la  galería  longitudinalmente,  simulando  una  carga  que  detona  al  aire   al  ser  proyectada  o  dejada  al  descubierto  por  un  barreno  próximo,  que  ha  salido  adelantado  en  la  secuencia  de  ;ro.   Mortero  en  esquina:  simula  el  fenómeno  de  inflamación  del  grisú  por  reflexión  de  la  onda  de  choque  y  gases  de  ex-­‐ plosión  contra  un  objeto  duro  (paredes  laterales  o  frontales  de  la  galería.   ENSAYOS 1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos  
  • 19. PÓLVORA   Mezcla  terciaria  de  azufre,  nitrato  potásico  y  carbón  vegetal.  No  es  propiamente  un  explosivo,  ya  que  DEFLAGRA,   NO  DETONA.  Se  caracteriza  por  un  gran  volumen  de  gases  de  combus;ón,  cuyo  empuje  genera  la  rotura  de  la  roca,   en  lugar  de  por  el  efecto  rompedor  de  la  onda  de  choque.   La  velocidad  de  detonación  es  baja  en  comparación  con  las  velocidades  de  detonación  de  los  explosivos,  pudiendo   llegar  a  500  m/s  en  confinamiento  y  con  determinados  calibres.   Es  bastante  sensible  al  roce  y  la  llama,  por  lo  que  se  deben  contemplar  las  adecuadas  medidas  de  seguridad  en  su   manejo.  Los  humos  de  combus;ón  de  la  pólvora  son  tóxicos,  por  lo  que  ha  de  darse  mucha  importancia  a  la  ven;-­‐ lación  en  trabajos  subterráneos.   Para  la  iniciación  no  se  requiere  detonador,  basta  con  una  llama  o  chispa  como  la  producida  por  la  mecha  lenta.   Suele  u;lizarse  en  combinación  con  el  cordón  detonante  (buen  iniciador).   Las  pólvoras  se  suministran  en  granulado,  añadiendo  al  final  del  proceso  grafito,  que  al  ser  conductor  evita  las  car-­‐ gas  electrostá;cas,  y  actúa  como  lubricante.   En  la  actualidad  las  aplicaciones  se  reducen  a  labores  de  arranque  de  rocas  ornamentales,  en  las  que  por  la  acción   de  empuje  la  separación  del  bloque  del  macizo  se  produce  sin  daño.   1.2.-­‐  Tipos  de  explosivos