Explosivos Industriales: Tipos, Usos y Sistemas de Iniciación

Tipos de Explosivos

ANFO

El ANFO (nitrato de amonio/fuelóleo) es uno de los agentes explosivos más usados en el mundo. Es barato, fácil de usar, seguro y se fabrica en grandes volúmenes, tanto en fábricas como in situ utilizando camiones mezcladoras. Posee una alta energía por masa y alta generación de gases.

Desventajas: Alta generación de gases, baja resistencia al agua, baja densidad (0.7-0.8 gr/cc) y baja velocidad de detonación (2900-3600 m/s).

ANFO aluminizado

El aluminio incrementa el calor y la potencia de la reacción, aumentando el poder rompedor. El porcentaje de aluminio es variable y se usa en tronaduras de superficie.

ANFO liviano

Es un ANFO normal mezclado con un material inerte para disminuir la densidad y hacerlo más liviano. Ocupa más espacio en el interior de los tiros, logrando una baja concentración de carga. Se recomienda su uso en sectores con buena ventilación debido a la generación de gases.

ANFO pesado

Se utiliza en rajo abierto. Su diámetro crítico recomendado varía entre 4-6 pulgadas. Sus propiedades son: gran densidad (0.9-1.27 gr/cc), buena resistencia al agua y velocidad de detonación entre 3500-5200 m/s. Recomendado para rocas duras.

Fabricación de mezclas explosivas con equipos móviles

Estas mezclas se fabrican in situ utilizando equipos especiales montados sobre chasis, mezclando diversos materiales según una formulación predeterminada. El producto final debe ser homogéneo. Todos los elementos del equipo mezclador (clasificación, mezclado, posicionamiento y gaseado) son accionados por motores hidráulicos.

Ingredientes para la fabricación de explosivos in situ: emulsión matriz, nitrato de amonio (prill) y otros aditivos (aluminio).

Matriz: Es una mezcla que utiliza bombas de emulsión con micropartículas que le otorgan una gran resistencia al agua.

Hidrogeles

Mezclas húmedas en forma de suspensión que contienen aditivos que les dan la consistencia de gel. Se usan en trabajos relacionados con perforación (minería subterránea o en superficie).

Emulsiones (geles)

Sistemas que contienen dos fases líquidas, donde una se dispersa en pequeñas gotas dentro de la otra.

Tipos de emulsiones:

• Pequeño diámetro: diámetro 1 1/8 - 1 1/2 pulgadas, largo 8-10 pulgadas.
• Diámetro medio: diámetro 3 pulgadas, largo 16-24 pulgadas.
• Gran diámetro: diámetro 3 1/2 pulgadas, largo 16-24 pulgadas.

Propiedades: Pueden ser bombeadas o envasadas, son seguras a la fricción, impacto y fuego, resistentes al agua, alta velocidad de detonación y alta presión de detonación. Se utilizan en tiros con presencia de agua y como carga de columna.

Usos principales: Excavaciones subterráneas y de superficie en sectores que requieren explosivos resistentes al agua.

Iniciadores y Rompedores (APD)

Son productos a base de pentrita (PENT), TNT o una mezcla de ambos denominada pentolita.

Tipos de iniciadores:

• Cilíndricos regulares: Tienen dos agujeros, uno para el detonador y otro para la carga de fondo en tiros de producción.
• Rompedores cónicos: Se utilizan para la reducción de bolones, tanto en minería subterránea como en superficie. Su tamaño depende del APD y del tamaño de la roca.

Propiedades de rompedores cónicos y cilíndricos: Alta velocidad de detonación (mayor a 7000 m/s), resistencia al fuego, impacto, fricción y agua. Efecto direccional en el caso de los rompedores.

Sistemas de Iniciación

Mechas lentas (seguridad)

Componente del sistema tradicional de voladura. Su estructura está compuesta de capas que protegen el núcleo de pólvora, con un recubrimiento plástico que asegura resistencia a la abrasión. Su tiempo de combustión es de 120-140 s/m, dependiendo de la fabricación. Se usa con fulminante simple. Al quemarse, la chispa activa el fulminante, que a su vez activa la carga de columna.

Detonador de mecha

Cápsula de aluminio que contiene una carga explosiva compuesta por una carga primaria, una mezcla de ignición y una carga principal. Se usan para detonar cordones detonantes o explosivos sensibles al detonador nº 8, al calor, fricción, impacto y humedad. Para iniciar la carga explosiva, se inserta un detonador o fulminante (mecha, sistema eléctrico o no eléctrico).

Detonador no eléctrico

Tubo delgado de plástico transparente (3 mm de diámetro) recubierto en su interior por una fina película de explosivo (20 mg/m) denominado pentrita y una cápsula detonadora similar a los detonadores eléctricos. Se utiliza para iniciar de forma segura y precisa distintos tipos de carga explosiva. Su iniciación puede ser mediante cordón detonante.

Detonador eléctrico

Convierte un impulso eléctrico en una detonación en un tiempo determinado. Consta de una cápsula de aluminio y cobre que contiene un inflamador, un explosivo iniciador y uno base. El inflamador es la parte eléctrica dentro de la cápsula. Para su iniciación, se requiere una intensidad mayor a 4 amperios.

Clasificación: Según su uso, sensibilidad del puente de incandescencia y tiempo de detonación (sensibles, insensibles y altamente insensibles).

Cordón detonante

Núcleo de pentrita en cantidades variables (3, 6, 12, 40, 100 gr/m) con un recubrimiento exterior de cloruro de polivinilo que le otorga flexibilidad, impermeabilidad, resistencia a la tracción y a la humedad. Diámetro: 3.3 mm - 1 cm. Velocidad: 7000 m/s. Transmite una onda de choque que inicia explosivos encartuchados (dinamitas, pentolita y emulsiones).

Tronadura Nonel

El detonador lleva un sello estático que elimina el riesgo de iniciación por descarga eléctrica.

Dinamita (Permicarb)

Su llama es corta y de baja temperatura. Se usa en minería de carbón. Tiene baja velocidad de detonación (2260 m/s) y densidad de 1.3 gr/cc.

Sansonita

Dinamitas de seguridad para minería de carbón. Produce una llama de corta duración y baja temperatura.

Nitrato de amonio

Principal componente de los explosivos industriales. Se produce en forma de prill.

Propiedades del prill (nitrato de amonio):

• Diámetro: 1-2 mm.
• Fluye libremente cuando está seco.
• Es higroscópico.
• Se usa en soluciones en agua para aqua gel y explosivos emulsionados.