CONCEPTOS BASICOS DE TRONADURA

Explosivos: Son compuesto o mezclas de sustancias capaces detransformarse por medio de reacciones química de oxido- reducción, enproductos gaseosos y condensados .El volumen inicial ocupado por losexplosivos se convierte en una masa mayormente gaseosa que llega aalcanzar altas temperaturas y en consecuencia muy altas presiones. Losprocesos de descomposición de un compuesto explosivo son: La combustiónpropiamente tal, la deflagración y por último la detonación.

Combustión: Es toda reacción química capaz de desprender calor,pudiéndose ser o no percibido por nuestros sentidos.

Deflagración: El proceso se conoce como reacción exotérmica (Libera calor),en el que la transmisión de la reacción de descomposición se basaprincipalmente en la conductividad térmica o sea que las moléculas o partículasvecinas van entrando en reacción por efecto de transmisión del calor producidapor reacciones anteriores, cuya velocidad de reacción permite comunicar elcalor por conductividad, por lo que su avance en capas paralelas a susuperficie.

Detonación: Es un proceso Físico - Químico, caracterizado por su granvelocidad de reacción y formación de gran cantidad de productos gaseosos aelevada temperatura, los que adquieren una gran fuerza expansiva.

Propiedades de los explosivos:

a. Potencia: La potencia es una de las propiedades más importantes, ya quedefine la energía disponible para producir efectos mecánicos y se expresa enpotencia relativa por peso y potencia relativa por volumen, referidos al ANFOque se toma como explosivo patrón.

b. Densidad: La densidad de un explosivo es el peso del explosivo por unidadde volumen, por lo general, un explosivo más denso origina un efecto rompedormás intenso. En los agentes explosivos la densidad puede ser un factor crítico,pues si es muy alta se vuelven insensible y no detonan.

c. Velocidad de detonación (VOD): Es la velocidad de propagación de laonda de detonación a través del explosivo, por lo tanto, es el parámetro quedefine el ritmo de liberación de energía. Cuanto mayor es el diámetro y elconfinamiento del explosivo, mayor será la velocidad de detonación.

d. Resistencia al agua: La resistencia al agua de un explosivo, es la medida

o habilidad de comportarse en un medio acuoso sin deteriorarse o perdersensibilidad.

e. Volumen de gases: Es la cantidad de litros de gases producidos por ladescomposición del explosivo. Los cuales sometidos a altas temperaturasgeneran una gran presión en las paredes del pozo

f. Estabilidad: Esta propiedad está relacionada con el tiempo máximo dealmacenamiento que deben tener los explosivos, para que sus característicastécnicas y químicas no se alteren. Los explosivos deben ser químicamenteestables y no descomponerse en condiciones ambientales normales.

Balance de oxígeno: Esta es la cantidad de oxígeno, expresada en por cientodel peso, liberada como un resultado de la conversión completa del materialexplosivo a CO2, H20, SO2, AlO2, et11. (Balance de oxígeno “positivo"). Si hayoxígeno insuficiente para la reacción completa de la oxidación se dice que elcompuesto tiene un balance de oxígeno negativo. Los explosivos comercialesdeben tener un balance de oxígeno cercano a cero para minimizar la cantidadde gases tóxicos, particularmente monóxido de carbono y gases nitrosos queestán presentes en los humos

Burden y burden efectivo: El burden de un pozo se refiere a la dimensiónlineal entre el pozo y la cara libre y se mide perpendicular a la dirección de lalínea de pozos que constituyen una fila. El término burden generalmente serefiere al burden perforado, y la dimensión lineal se hace a la cara libreexistente del banco. El término burden efectivo se refiere a la dimensión linealentre el pozo y la posición de la cara libre más cercana al tiempo de ladetonación del pozo, y toma en consideración la dirección de la iniciación. Parauna malla equilátera de pozos, el burden es igual a 0.87 veces elespaciamiento. Para una malla equilátera con iniciaciónV1, el burden efectivoes igual a 0.29 veces el espaciamiento.

Campo cercano: Término que describe nivel de vibraciones cercano a unacolumna larga de explosivos. Generalmente, cuando se mide tan cerca, comoaproximadamente 5 longitudes de la carga de una columna de explosivo, losniveles de vibración es llamado de campo cercano, y requiere la aplicación deecuaciones complejas para la predicción. En el campo cercano es probable quese dañe la roca por la iniciación de fracturas frescas, y por la dilatación defracturas existentes.

Campo lejano: Término que se usa para indicar la distancia a que el nivel devibración se puede describir mediante la ecuación convencional del peso de lacarga escalar (elevada a una potencia). En esta región el comportamiento de laonda vibracional se puede considerar elástica o inelástica. A distancias máscercanas al pozo de tronadura (campo cercano), los niveles de vibración tienenque describirse usando ecuaciones complejas que toman en consideración lalongitud de la columna del explosivo y no se pueden describir usando

ecuaciones de elasticidad. En el campo lejano el daño a las estructurasrocosas se espera que ocurra principalmente por deslizamiento inducido por lavibración a lo largo de las superficies de las diaclasas existentes.

Cristalización: Se usa para referirse al proceso de crecimiento de cristalesdentro de la solución acuosa de sal en una emulsión explosiva. La cristalizacióncausa un cambio considerable a la reología y textura de una emulsión, y susensibilidad y su performance final.

Diámetro crítico: Es el diámetro mínimo mediante el cual puede detonar unacarga explosiva. Agregando gas finamente disperso se reduceconsiderablemente el diámetro crítico de un explosivo. Este diámetro críticopuede ser bastante grande (aprox. 125 mm) para muchas emulsiones yacuageles a granel.

Emulsión: Explosivo elaborado en base a una "emulsión agua en aceite". Sefabrica con una solución saturada de nitrato y una fase de aceite mineral. Estánormalmente sensibilizada por burbujas de gas finamente dispersas (despuésde la adición de un agente gasificador en el collar del pozo de tronadura), o poradición de micro esferas de vidrio (usualmente durante la fabricación de laemulsión). Antes de la adición de los sensibilizantes, las emulsiones sonnormalmente clasificadas como agentes oxidantes, e incapaces de detonar.Las emulsiones pueden ser balanceadas en oxígeno o pueden tener unbalance de oxígeno positivo

Explosivos primarios: Son explosivos que detonan por ignición simple demedios tales como chispas, llamas, impacto, y otras fuentes primarias de calor.Se denominan así aquellos que contienen los detonadores, cordón detonante einiciadores.

Explosivos secundarios: Son aquellos en que la detonación es iniciada porimpacto de la detonación de un explosivo inicial (primario). Esta reacción sepresenta en todos los explosivo usados en tronadura de rocas. Materialesinsensibles tales como nitrato del amonio se clasifican como explosivosterciarios.

Proyección de rocas: Es el desplazamiento indeseado de roca de un área dela tronadura. Es importante señalar que un buen diseño minimizará laocurrencia de proyección, pero no puede garantizar la eliminación de ella. Nose debe permitir que las rocas salgan del área de la tronadura, y en situacionesde tronaduras en banco bien controlada, usualmente la proyección es deaproximadamente 5 veces la altura del banco. La proyección puede sercausada por sobre confinamiento de cargas, o sobrecarga debido a lapresencia de cavidades o fracturas abiertas en la roca.

Mecanismo de fragmentación:

Hay 4 etapas en que el rompimiento y el desplazamiento del material ocurrendurante y después de una detonación completa de una carga confinada. Lasetapas se definen:

T1. Detonación.T2. Propagación de las ondas de choque y/o de esfuerzo.T3. Expansión del gas a presión.T4. Movimiento del material.

Gases producidos por la detonación:

Humos: La detonación de todo explosivo produce vapor de agua, nitrógeno,dióxido de carbono. Entre los gases inocuos citados existe siempre ciertoporcentaje de gases tóxicos como el monóxido de carbono y los óxidos denitrógeno. Al conjunto de todos estos productos resultantes se le designa por“humos” Debemos considerar que la generación de gases tóxicos puedeaumentar por:

- Insuficiencia de diámetro de carga.- Iniciación inadecuada.- Deterioro por agua.- Remoción de envoltorios.- Uso de mangas plásticas para cubrir el hoyo.

Monóxido de carbono (CO): Gas incoloro, inodoro e insípido, siendo peligrosoen muy pequeñas concentraciones. Actúa sobre la sangre disminuyéndole sucapacidad de absorber oxígeno. Los síntomas de envenenamiento por CO esdebilidad o falta de energía, somnolencia, disminución de descernimiento, dolorde cabeza y náuseas.

Gases Nitrosos: Generalmente se hacen presentes en forma de NO2, que esun gas rojizo y de olor o creen muy bajas concentraciones. Estascaracterísticas no son muy significativas, sin embargo, son muy peligrosos,pues pueden ser mortales antes de que puedan ser vistos y olidos. Lossíntomas son el escozor en los ojos (con lágrimas) y tos. El NO2 se caracterizapor su efecto no inmediato, las dificultades pulmonares que trae comoconsecuencia su aspiración comienzan después de varias horas y aún despuésde 2 o 3 días. Los gases irritan el tejido de los pulmones y esto causa unagradual acumulación de líquidos en éstos.