Explosivos usados en la mineria

EXPLOSIVOS USADOS EN LA MINERIA

Explosivos
Los materiales explosivos son compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido, líquido o gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido-reducción, son capaces de transformarse en un tiempo muy breve, del orden de una fracción de micro segundo, en productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa quellega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones.
Estos fenómenos son aprovechados para realizar trabajo mecánico aplicado para el rompimiento de materiales pétreos, en lo que constituye la “técnica de voladura de rocas”.
Los procesos de reacción según su carácter físico-químico y el tiempo en que se realizan se catalogan como:

1. Combustión
Puede definirsecomo tal a toda reacción química capaz de desprender calor pudiendo o no, ser percibida por nuestros sentidos, y que presenta un tiempo de reacción bastante lento.

2. Deflagración
Es un proceso exotérmico en el que la transmisión de la reacción de descomposición se basa principalmente en la conductividad térmica. Es un fenómeno superficial en el que el frente de deflagración se propaga porel explosivo en capas paralelas, a una velocidad baja, que generalmente no supera los 1 000 m/s.

3. Detonación
Es un proceso físico-químico caracterizado por su gran velocidad de reacción y por la formación de gran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura, que adquieren una gran fuerza expansiva (que se traduce en presión sobre el área circundante).
En los explosivos detonantesla velocidad de las primeras moléculas gasificadas es tan grande que no ceden su calor por conductividad a la zona inalterada de la carga, sino que los transmiten por choque.
Un carácter determinante de la onda de choque en la detonación es que una vez que alcanza su nivel de equilibrio (temperatura, velocidad y presión) este se mantiene durante todo el proceso, por lo que se dice que es autosostenida, mientras que la onda deflagrante tiende a amortiguarse hasta prácticamente extinguirse, de acuerdo al factor tiempo entre distancia (t/d) a recorrer.

EFECTOS DEL PROCESO DE DETONACION DE UN EXPLOSIVO CONFINADO EN UN TALADRO DE VOLADURA EN ROCA
Fase 1: Por la onda de choque; impacto sobre las paredes del taladro y transferencia de la onda a la roca circundante, como fuerzas decompresión – tensión, primero y como transmisión de onda sísmica al final.
Fase 2: Ensanchamiento del taladro por la presión de los gases en expansión, hasta la rotura y posterior desplazamiento de la roca triturada.

MECÁNICA DE ROTURA DE ROCAS
La fragmentación de rocas por voladura comprende a la acción de un explosivo y a la consecuente respuesta de la masa de roca circundante, involucrando factoresde tiempo, energía termodinámica, ondas de presión, mecánica de rocas y otros, en un rápido y complejo mecanismo de interacción.
Una explicación sencilla, comúnmente aceptada, que resume varios de los conceptos considerados en estas teorías, estima que el proceso ocurre en varias etapas o fases que se desarrollan casi simultáneamente en un tiempo extremadamente corto, de pocos milisegundos,durante el cual ocurre la completa detonación de una carga confinada, comprendiendo desde el inicio de la fragmentación hasta el total desplazamiento del material volado.
Estas etapas son:
1. Detonación del explosivo y generación de la onda de choque.
2. Transferencia de la onda de choque a la masa de la roca iniciando su agrietamiento.
3. Generación y expansión de gases a alta presión ytemperatura que provocan el fractura miento y movimiento de la roca.
4. Desplazamiento de la masa de roca triturada para formar la pila de escombros o detritos.

Descripción del proceso
Inmediatamente después de la detonación, el efecto de impacto de la onda de choque y de los gases en rápida expansión sobre la pared del taladro, se transfiere a la roca circundante, difundiéndose a...