Manual de empleo de explosivos by alfecope alfecope

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----------Manual de e111pleo de explosivos

~~ - . - UNIÓN [!¿)15liili:

ESPAÑOLA DE EXPLOSIVOS

Prólogo a una edición actualizada

Capítulo 1 Conceptos elementales de Física y Química

Capítulo 11 Productos explosivos, características generales

Capítulo 111 Explosivos industriales

Capítulo IV Elección del explosivo

57 Capítulo V

Sistema de iniciación Riodet. Pega eléctrica

Capítulo VI Sistema de iniciación Primadet®. Pega no eléctrica

Capítulo VII Otros sistemas de iniciación

117

Capítulo VIII Voladuras a cielo abierto EDITA: UNION ESPAÑOLA DE EXPLOSIVOS, S. A (UEE). l .S.B.N.: 84-605-0873-0 Depósito legal: M. 13.590-2002 Imprime: Gráficas Rógar, S. A. Navalcarnero (Madrid) Edición: Abril 2002

129

Capítulo IX Voladuras de interior

149 Capítulo X

Destrucción de explosivos

167 5

Manual de empteo de explosivos

Capítulo XI Depósitos auxiliares de distribución

187

Prólogo a una edición actualizada

Capítulo XII Prescripciones ante deterioro de embalajes

191

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

De nuevo el "Manual de Empleo de Explosivos", que hace años editó UEE sale de la imprenta.

197

Una edición más ya son varias- con un contenido actualizado, con (eferencia a nuevos productos explosivos, nuevos accesorios y a los aparatos más modernos utilizados para el diseño y cálculo de las voladuras. También, como en anteriores ocasiones, recoge Jos procedimientos esenciales que permiten determinar los parámetros con los que trabajar para conseguir los resultados apetecidos. En definitiva, nos hemos preocupado de que el libro, que tanta aceptación ha tenido desde el primer momento, mantenga su frescura y siga siendo para tantos profesionales el referente preciso de su quehacer en el campo de los explosivos civiles. En su día la redacción se acometió con la modesta pretensión de recoger conceptos básicos. si bien desde una perspectiva didáctica, intentando acercar esos conceptos a personas que no poseyeran una cualificada formación técnicoacadémica. Y salió el Manual. Un texto que en un primer momento y a la vista de su contenido un amigo asturiano lo llamó el «Manual ye-ye". Porque, decía, "ni ye p'artilleros, ni ye pa técnicos». Según él, era demasiado complejo para unos y no alcanzaba el suficiente nivel para los otros. El tiempo se encargó de quitarle la razón. Hoy el "Manual yeye» es Jo mas apetecido por cuantos participan en cursos, seminarios y jornadas técnicas sobre la aplicación de los ex plosivos, e incluso es texto base en alguna Escuela Técnica. Y es que quizá en la concreción, en la sabia selección del temario y en el lenguaje justo radique el éxito que a todos nos ha sorprendido. Aunque la voladura fuese un arte (como le gusta decir a mi amigo Jesús Lozano), incluso así el entendimiento de los ele6

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Manual de empleo de explosivos

Capitulo 1 Conceptss efern¿¡r¡tafes de FiSK:a y Quírnica

mentos técnicos que la sustentan es imprescindible; igual que sucede en otros muchos campos como, por ejemplo, la arquitectura, la pintura o la música. Pero siendo esto cierto, es decir, la necesidad de una base de conocimiento, la realidad nos enseña que hemos de ser críticos con las élites que, absortas en su mundo, desconocen lo que existe más allá de sus modelos informáticos. Por eso el Manual, que condensa el bloque fundamental de cuanto en el campo de la aplicación de los explosivos se ha probado corro imprescindible, es una herramienta indispensable e insustituible para quienes, pegados al terreno, avanzan por el camino del trabajo diario. De ahí que 110 esté de más traer aquí las sabias palabras de don Gregario Mararíón, que decia: "Cuando algún joven médico me pide consejo sobre los libros que debe leer. siempre le contesto lo mismo: por de pronto, le digo, relea el pequeño epítome que le sirvió para examinarse; téngalo en la cabecera y vuelva a repasar, cada noche, una de sus páginas antes de dormir; después, elija el libro que quiera entre los modernos ... " Este Manual que tienes en tu mano, amigo lector, querido cliente, es nuestro pequeño epítome; contiene lo que la práctica, la pericia y la competencia del saber ha cernido y revelado como esencial en el campo de las voladuras. Después de que lo conozcas en profundidad, cuando lo hayas repasado una y más veces, elige, como diría don Gregario, el libro que quieras entre los modernos. Roberto Blanco Director Comercial

w.11MH-'----------------conceptos elementales de Física y Química

• CONCEPTOS DE FÍSICA

•Trabajo Normalmente, al hablar de trabajo nos referimos a las ocupaciones, actividades y labores que realizamos: trabajo muscular de un obrero, manual de un artesano, intelectual de un estudiante o investigador, etcétera. Sin embargo, esta idea no siempre coincide con la que en física tenemos de trabajo. Para realizar un trabajo físico es necesario que exista una fuerza y un desplazamiento. Pero esto no es suficiente, debe cumplirse otra condición: la fuerza y el desplazamiento no pueden ser perpendiculares. Una fuerza aplicada a un cuerpo puede producir un desplazamiento en cualquier dirección: el movimiento del cuerpo no tiene por qué realizarse en la misma dirección de la fuerza. Llamamos fuerza efectiva a la proyección de la fuerza en la dirección del desplazamiento. El trabajo físico no depende directamente de la fuerza ejercida, sino de la proyectada en la dirección del desplazamiento, que hemos llamado fuerza efectiva. El trabajo tísico se define como el producto de la fuerza efectiva por el espacio recorrido.

T= Fes 8

r ..

Manual de empleo de explosivos

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------~--------------~

Capítulo 1 Conceptos e!ementa!es' de Físic::i y Qvfmfc¿¡

--------------------------------•Potencia

Siendo: Fe= fuerza efectiva

El trabajo realizado en la unidad de tiempo se llama potencia.

espacio recorrido

En física: El trabajo es el producto de la fuerza proyectada en la dirección del desplazamiento (fuerza efectiva) por el espacio recorrido.

El explosivo, que tiene una energía acumulada, realiza un trabajo en el momento que fisura, desplaza, proyecta y esponja la roca.

Potencia = trabajo/tiempo; P = T/t concepto de potencia En la figura se representa un obrero y un motor que realizan el mismo trabajo, ya que los dos elevan un peso de 500 N a 5 m, pero debido a que el motor lo hace más deprisa, se dice que tiene más potencia.

Unidades de trabajo La unidad de trabajo depende de las unidades empleadas para medir la fuerza y el espacio.

Si la fuerza efectiva se mide en newton (si se cuelga de un resorte elástico una masa igual a la de un litro de agua, es decir un kilogramo, el alargamiento corresponde a una fuerza de 9,8 newton), y el espacio recorrido en metros, la unidad resultante de medida del trabajo es el julio (J).

r---, ' - - - - - f= 1 N

1 1 L __ ..J

s=1m

JULIO 1 julio 1 newton · 1 metro Teniendo en cuenta la definición: Un julio es el trabajo realizado por la fuerza constante de un newton, al desplazar su punto de aplicación un metro en su misma dirección y sentido.

t•50s

~ T"-'f · s=2.500J

P=L=SOJ/s

t~1os

s=2,500J

P=T·250J/s

Esta potencia, que no debemos confundir con la potencia explosiva relativa que veremos más adelante, es muy grande en el caso de los explosivos, ya que en el momento de la explosión, ceden su energía, en definitiva realizan su trabajo, en un infinitesimal espacio de tiempo. Unidades La unidad de potencia depende de las empleadas en la medida del trabajo y el tiempo. Cuando éstas son el julio y el segundo, la unidad resultante es el vatio. Su símbolo es W.

vatio =julio/segundo; 1 W = 1 Jls Un vatio es la potencia desarrollada por una fuerza que realice el trabajo de un julio durante un segundo. 11

Capítulo 1

Manual de empleo de explosivos

Conceptos ekHnenta/es de Físi'Ja y Quín1i88

Otras unidades de potencia empleadas son: El caballo de vapor, que equivale a 735 vatios

1 CV=735W El kilovatio, que equivale a 1.000 vatios

1kW=1.000 W El producto de la potencia por el tiempo es igual al trabajo

T=P·t El kilovatio-hora (kWh) es unidad de trabajo por ser el resultado de multiplicar una unidad de potencia por una unidad de tiempo.

Sin embargo, el carbón arde a una velocidad de combustión lenta mientras que el explosivo detona a muy alta velocidad, lo que hace que teniendo menos energía el explosivo, sea de mucha más potencia.

Unidades La energía, por ser un trabajo almacenado, se mide también en ju/íos, o en kilovatios-hora.

LA ENERG!A ELECTR!CA SE MIDE EN

KW hora

•Presión •Energía Las aspas de un ventilador se mueven cuando se cierra el interruptor, permitiendo el paso de corriente eléctrica por el circuito. Un coche arranca cuando se acciona el motor, por medio de la llave de contacto.

cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo defom1able puede producir diversos efectos, dependiendo de la superficie del cuerpo. La magnitud que relaciona la fuerza y la superficie se llama presión. La presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie.

La electricidad y la gasolina han permitido, en cada uno de estos casos, que se realizara un trabajo. Constituyen fuentes de energía.

Matemáticamente, la presión viene expresada como el cociente entre la fuerza y la superficie sobre la que actúa.

La energía es la capacidad para producir un trabaje.

En la figura se representa un hombre de pie sobre la nieve de tres formas distintas:

El circuito eléctrico del ventilador, la gasoíina del coche, un pantano, etc., son sistemas donde se almacena la energía.

Presión = Fuerza/Superficie; P = FIS

Hay muchas formas de producir trabajo y, por tanio, muchos tipos de energía: térmica, muscular, nuclear, eléct1íca...

A medida que en un sistema se consume energía se va realizando trabajo. También puede ocurrir le contrario: un sistema realiza trabajo para almacenarle luego en forma de energía.

La energía acumulada por un explosivo es del típo calorífico, y es mucho menor que la de otras sustancias. Un mal carbón tiene más poder calorífíco que un buen explosivo. 12

a: CARGADO CON UN

PESO

b: SIN CARGA

e: CON ESQUIS

Capítulo 1 Conceptos elementales de Rsíca y Químíca

Manual de empleo de explosivos

a) .En este caso, por estar cargado con un peso se hundirá mas que. en b), que no está cargado y que en c) que por tener esqu1es es mayor la supetiicie de contacto. Los explosivos, al detonar, desprenden gases a muy altas temperaturas y presiones de miles de atmósferas, que son los que hacen proyectar a la roca circundante albarreno.

Unidades En el sistema internacional de unidades, la unidad de presión se llama pascal, y es la presión que ejerce un newton al actuar sobre una supetiicie de un metro cuadrado

1 pascal

=newton/m2

y se representa por Pa. El pascal es una unidad muy pequeña, y se utiliza con frecuencia ot;as unidades como N/cm2, bar, milibar y la atmósfera; esta ultima es una presión igual a la presión atmosférica normal y que equivale a: 1 atm = 760 mm de Hg = 1,033 kp/cm2 = 101.300 Pa = 1.013 mbar • Electricidad

Para co~oc.er el funcionamiento y el manejo de los detonadores electncos, es preciso conocer unos conceptos básicos de electricidad que se exponen a continuación. Corriente eléctrica Todos sabemos lo que es una corriente eléctrica, aunque no lo sepamos explicar. Sabemos que los cuerpos están form~dos por pequeñísimas partículas llamadas átomos. Los a~om~s a su vez están formados por otras partículas to.dav1a mas pequeñas, que son los protones que forman el nucleo o parte central del átomo, y por los electrones. Los electrones están continuamente moviéndose alrededor del nucleo.

La corriente eléctrica es un flujo de electrones que circulan a través de un medio adecuado (conductor), cuando se establece un circuito eléctrico. conductor Un conductor es un mater'1al que permite el paso de corriente, es decir, permite que los electrones se muevan dentro de él. Los metales son los mejores conductores.

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-0-

CONDUCTOR

PILA

AMPERIMETRO

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RESISTENCIA

BOMBILLA

RESISTENCIA VARIABLE

-11-"

VOLTIMETRO

CONDENSADOR

Los hilos del detonador eléctrico, junto con el puente de incandescencia son perfectos conductores de la corriente eléctrica.

Circuito eléctrico Una corriente eléctrica, solamente circula por un conductor, si los extremos de este conductor están conectados formando un circuito. Por ejemplo, si mediante un conductor unimos los dos bornes de una batería eléctrica, el circuito queda cerrado y los electrones que están almacenados en el polo negativo, pasan al polo positivo creando una corriente eléctrica. Si abrimos el circuito mediante un interruptor intercalado, el paso de la corriente se interrumpe instantáneamente. En el caso de una voladura, la conexión de los detonadores eléctricos entre sí y a la línea de tiro forman un perfecto circuito eléctrico.

El voltaje es una de las características que definen a un explosor, y que nos dan la aptitud o no de estos aparatos para iniciar una serie de detonadores. Voltaje Para que los electrones se muevan a lo largo del conductor creando una corriente eléctrica, tiene que existir una fuerza 15

Manual de empleo de explosivos

que haga mover a dichos electrones. Esta fuerza se llama fuerza electromotriz o tensión y se mide en voltios. El explosor serr"J la maquina que suministre este voitaje cuando demos una pega eléctrica. Intensidad

Calor producido por la corriente eléctrica . , , Cuando los electrones intentan seguir su camino a traves de un circuito, empujan a los propios átomos haciéndoles vibrar. Esta vibración de los átomos, produce calor. Así, en cualquier resistencia (conductor), la dificultad al paso de los electrones hace que se produzca un desprendimiento de calor.

Se puede expresar como la cantidad de electrones que pasan por un conductor en un determinado tiempo, se mide en ampenos.

cuanto mayor es el valor de la resistencia mayor es el calor producido.

En un detonador eléctrico deberá circular una intensidad de corriente tal que haga inflamarse a la cerilla.

En el caso del detonador eléctrico, el paso de la corriente hace que se caliente el puente de incandescencia, con lo que se inflamará fa cerilla haciendo que se desencadene todo el mecanismo de encendido.

Potencia eléctrica

Si se multiplican estas dos magnitudes voltaje e intensidad se obtiene la potencia eléctrica que puede dar el circuito. L~ potencia se mide en vatios. Por tanto:

.--~~~~~-11r--~~~~~--, 1

amperios · voltios = vatios Cuando la potencia es muy pequeña, se mide en submúltiplos del vatio, tal es el caso, por ejemplo, del mílivatio que corresponde, como su nombre indica, a la milésima parte de un vatio. Resistencia

Cuando los electrones circulan por un conductor, encuentran una cierta resistencia que les dificulta el movimiento ello es ' debido a los átomos del conductor. Unos conductores ofrecen mas resistencia que otros. El hierro, por e¡emplo, ofrece siete veces mas resistencia que el cobre. Un mismo conductor ofrece más o menos resistencia según su sección, es decir, cuanto mayor sea la sección me~ nor será la resistencia. La resistencia eléctrica se mide en ohmios. Los hilos del detonador, el puente de incandescencia y /a ¡¡. nea de two son casos típicos de resistencias eléctricas.

'\!

'r •,, R

Ley de Ohm

Es la ley fundamental de la electricidad. Permite relacionar la intensidad, la tensión y la resistencia en un circuito eléctrico.

V=l ·R Es decir, la intensidad de corriente que circula por un circuito, depende de la tensión que existe en el circuito y de la resistencia de dicho circuito. En consecuencia, cuanto mayor es la tensión mayor es la intensidad. Asimismo, cuanto mayor es la resistencia menor es la intensidad de la corriente que circula por el circuito eléctrico. Así, en un circuito eléctrico de voladura es preciso emplear una tensión tanto mayor cuanto mayor es la resistencia de los detonadores empleados y la línea de tiro, ya que la intensidad precisa para iniciarlos es constante.

.. Capítulo 1

Manual de empleo de explosivos

• CONCEPTOS DE QUÍMICA

Conceptos eiememafoo do Písica y Quirn.ica

LaS sustancias elementales están formadas por átomos de

un mismo elemento. En la naturaleza existen más de tres millones de sustancias diferentes. Pero todas ellas son combinación de 105 que se conocen con el nombre de elementos químicos. Los eiementos químicos se representa'i abreviadamente por un símbolo. El símbolo de un elemento está formado por una o dos letras (la primera con mayúscula y la segunda con minúscula). Por ejemplo. el símbolo del hidrógeno es H, y el del hierro, Fe. Si se toma una pequeña cantidad de mercurio, aplastando una gota se consiguen otras más pequeñas. Con la ayuda de un objeto fino se podrían conseguir otras menores. Si· guiendo este proceso de división, cada vez se obtienen por· cienes más reducidas. algún momento llegaríamos a una partícula que no se podría dividir sin perder las propiedades del elemento. Las partículas más pequeñas que están constituyendo las sustancias elementales se llaman átomos.

'tomos de distintos elementos también tienen tendencia , . a unirse para constituir compuestos qu1m1cos.

LOSª

El hidrógeno se une con el oxigeno y se forma el agua. ua está formada por moléculas cuya fórmula es H:IJ. Las 9 lec'ulas de los compuestos están constituidas por átomos rno t t· de diferentes elementos. Las fórmulas de lo~- compues_ os 1enen unos subíndices que indican la proporc1on de los ~tomos que lo forman. Así, por ejemplo. en el agu~ se han u111do por cada dos átomos de hidrógeno uno de oxigeno,

Los compuestos químicos son sustancias puras formadas por moléculas de átomos diferentes.

Los átomos de un mismo elemento tienden a agruparse para formar sustancias elementales o simples. Muchas sustancias sólidas se presentan formando estructuras cristalinas (redes) de un gran número de átomos. Esto ocurre en los metales y en otras sustancias simples, como el grafito, el diamante, etc. sustancias se representan por el símbolo del elemento. símbolo Cu indica un elemento, pero en este caso también sirve para representar una sustancia simple: el metal cobre. Existen átomos de algunos elementos que tienden a unirse entre sí, mediante una relación numérica fija y sencilla, formando moléculas. Las moléculas de las sustancias elementales son agrupaciones de átomos idénticos. Para representar las moléculas se emplea una fórmula química, que indica el número de átomos agrupados. Así, por ejemplo, el hidrógeno se representa por la fórmula química H2 • Está formado por moléculas con dos átomos del elemento hidrógeno. 18

Capítulo 11 Product'.Js explosivos

---····---·---···--

r:z¡.11Mfijjl-.________________ Productos explosivos, características generales

• DEFINICIÓN DE EXPLOSIVO Los explosivos industriales están constituidos por una mezcla de sustancias, unas combustibles y otras oxidantes, que debidamente iniciadas, dan lugar a una reacción química muy rápida. Dicha reacción produce gases a alta temperatura y presión. Cada tipo de explosivo tiene una composición específica. Esto supone que sus características son diferentes, y en consecuencia, que para cada aplicación se puede seleccionar el explosivo más adecuado.

• CARACTERÍSTICAS GENERALES La selección del explosivo más idóneo para un fin determinado, supone conocer las características de cada explosivo y a partir de ellas, elegir el que más convenga al tipo de aplicación que se precise. Las características básicas de un explosivo son: Potencia explosiva. Poder rompedor. - Velocidad de detonación. - Densidad de encartuchado. - Resistencia al agua. Humos. - Sensibilidad. - Estabilidad química.

Manual de empleo de explosivos

Capítulo 11 Productos explosivos

• POTENCIA EXPLOSIVA se puede definir la potencia explosiva como la capacidad que posee el explosivo para quebrantar y proyectar la roca. Esta característica depende fundamentalmente de la composición de explosivo, pudiendo optimizarse con una adecuada técnica de voladura. Existen diferentes métodos para valorar la potencia de un explosivo, siendo los más empleados los siguientes: - Péndulo Balístico. - Energía Relativa por unidad de peso y de volumen. El péndulo balístico permite medir la potencia de un explosivo en tanto por ciento relativo a la goma pura, patrón al que se asigna el valor 100%. La Energía Relativa por unidad de peso y de volumen es un procedimiento especialmente indicado para aquellos explosivos insensibles al detonador. En este caso la potencia viene referido a los siguientes parámetros: • Potencia explosiva. Péndulo balístico.

- AWS: Energía absoluta por unidad de peso (cal/g) - ABS: Energía absoluta por unidad de volumen (cal/cm3)

RECIPIENTE CIUNDAICO DE LATON EXPLOSIVO

CASQUILLO DE ACERO CILINDRO DE PLOMO

PODER ROMPEDOR. METODO DE HESS. fig. 5.

Capítulo 11 Productos explosivos

Manual de empleo de explosivos

• Medición de velocidad de detonadón.

A partir de estos valores se obtiene la Energía Relativa por unidad de peso (RWS) y por unidad de volumen (RBS) respecto al ANFO que vienen determinados por las relaciones: RWS = (AWS/AWS Anfo) x 100 RBS = (ABS/ABS Anfo) x 100 Este último valor es el que más se aproxima al poder energético del explosivo en el barreno.

• PODER ROMPEDOR En cuanto al poder rompedor, es una característica del explosivo que nos indica la capacidad de quebrantar la roca debida a la onda de detonación, y no al conjunto de la onda de detonación más la presión de los gases, que es medida por la potencia. El poder rompedor es un parámetro muy importante para los explosivos de uso no confinado, cuyos gases no pueden ejercer grandes presiones. Tal es el caso de las cargas huecas y de las cargas para laqueo. Su caracterización se realiza mediante el método de Hess (fig. 5).

• VELOCIDAD DE DETONACIÓN La detonación de una fila de cartuchos de explosivo colocados en contacto, provocará la transformación del explosivo en un gran volumen de gases a elevada temperatura y presión. La velocidad a la que se produce esta transformación se denomina velocidad de detonación, siendo su unidad de medida metros por segundo (mis). La velocidad de detonación es una característica a tener en cuenta en la elección del explosivo. En efecto, se optará por explosivos que detonan lentamente, dando lugar a que su Energía se desarrolle de forma progresiva, cuando se pretenda obtener grandes bloques; mientras que se deben escoger explosivos dotados de elevada velocidad de detonación, cuando se pretendan fragmentaciones más intensas.

• DENSIDAD DE ENCARTUCHADO La densidad de encartuchado es una característica positiva y muy importante de los explosivos industriales. D~pende del tipo de componente empleados en su_ fabncac1on, ya que cuanto mayor es la densidad del explosivo, mayor es la concentración de carga para un diámetro de barreno determinado. Asimismo la densidad es un parámetro a tener en cuenta en la carga de barrenos con agua en su interior. En efecto, la carga de explosivos de densidad inferior a 1 ,1 (*) en ba~renos con agua resulta muy laboriosa, ya que se hace muy d1f1c1l llenar completamente los barrenos puesto que los cartuchos tienden a flotar.

• RESISTENCIA AL AGUA Se entiende por resistencia al agua, aquella característica por la cual un explosivo, sin necesidad de envuelta especial, mantiene sus propiedades inalteradas durante un periodo de

1, 1 gr/cm'. 25

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Manual de empleo de explosivos

_ '.'." r : .

tiempo en contacto con la misma. Las dinamitas gelatinosas (Gomas), hidrogeles (Riogel) y Emulsiones (Riomex) resisten perfectamente cuando son cargados en barrenos con agua, y, en consecuencia, permiten su utilización en barrenos que contienen agua en su interior. En el caso de que la aplicación del explosivo deba realizarse en voladuras bajo agua, hemos de tener en cuenta que el explosivo a utilizar no solo debe ser capaz de soportar la presencia del agua sin disolverse, sino que debe mantener su sensibilidad de iniciación y propagación en estas circunstancias. En general, en estos casos, se deben utilizar explosivos diseñados especialmente para esta finalidad (Goma 1 EO). Por último cuando los barrenos presentan simplemente humedad, se pueden emplear, prácticamente todos los tipos de explosivos siempre que el tiempo de permanencia de explosivo en el barreno sea breve o bien, se realice el enfundado de los mismos.

•

-~~~~~~~~~~-C-ap-ltul-oll Productos explosivos

• HUMOS

S designa con esta palabra al conjunto de .productos gae sos resultantes de la reacción de detonación del explos1seo entre los que se hallan vapores nitrosos (NOx), vapor de vo,ua , monóxido de carbono (CO) y anhídrido carbónico ag

(C02l· Los explosivos industriales poseen una composición tal que las reacciones químicas que se producen genera.n humos de voladura de l1m1tado contenido en gases nocivos. No obstante, dado que, en general, las condiciones de aplicación se apartan de las condiciones teóricas, el nivel de gases tóxicos (CO, NOx· .. ) generados en las voladuras es ele· vado, pudiendo ocasionar molestias e incluso graves 1ntox1caciones a las personas. Por ello nunca se debe acceder.a las inmediaciones de un frente después de una voladura, sin tener la seguridad de que se han ventilado los gases producidos en la misma .

Espectrómetro para determinar la composición de un explosivo.

~,--

•SENSIBILIDAD -

---

·-

Se puede definir la sensibilidad de un explosivo co_mo el mayor o menor grado de Energía que hay que comunicarle para que se produzca su explosión. Podemos considerar diferentes aspectos relativos a la sensibilidad de los explosivos: - Sensibilidad al detonador. - Sensibilidad a la onda explosiva. - Sensibilidad al choque y al rozamiento.

• Sensibildad al detonador

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Los explosivos industriales se inician, en general, mediante la detonación de un explosivo de elevada potencia. Este explosivo puede estar ubicado en un detonador, en un cordón de· 27

Manual de empleo de explosivos

tonante, o en un multiplicador, según el procedimiento que se utilice para la iniciación. Existen explosivos que no son sensibles al detonador. En este caso es habitual provocar su iniciación mediante un multiplicador (Pastilla cilíndrica de explosivo de elevada potencia sensible al detonador).

• Sensibilidad a la onda explosiva Esta característica consiste en la capacidad de transmisión entre los cartuchos de explosivo, colocados en linea y uno a continuación del otro, o separados a una determinada distancia. Los ensayos empleados para determinar esta característica se realizan con cartuchos situados, bien sobre placa de hierro o al aire. Los resultados positivos obtenidos mediante estos ensayos garantizan buenos resultados en las voladuras, ya que la sensibilidad obtenida en estos casos es notablemente menor que la que se da cuando la detonación tiene lugar en el interior de un barreno. •

Ensayos de sensibildad a la onda explosiva

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~-- ;;><~@dkl??(<002'.fff.."0!1~1l >·' ,, < Ensayo sobre placa d

Ensayo al aire

A pesar de esta característica de los explosivos, debe asegurarse su detonación en el caso de carga discontinua, es decir, cuando existen intervalos vacíos o inertes entre cartuchos. Para ello es preciso emplear cordón detonante o un sistema de iniciación adecuado a lo largo de toda la carga. En este caso, si se emplean espaciadores, estos serán de material antiestático y que en ningún caso propague la llama.

• Sensibilidad al choque y al rozamiento

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unos explosivos industriales s.e iniAlg uando son sometidos a acciones c1an c . .. t · . pacto 0 fncc1on. Esta carac ensde im·iene delimitada mediante ensat1ca v 1 · de manera que todos los exp os1~~~· soportan sensibilidades mínimas

GUIAS VERTICALES

" DISPOSITIVO DE RETENCIO N~ y ESCAPE DEL MARTILLO

determinadas.

Í\..-!NDICE

r-ESCA LA

MAR TILLO

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Asimismo, para determinar la sensibilidad al rozam'1ento, existe otro ens~yo normalizado para valorar la fuerza m1nima de rozamiento que es capaz de soportar el explosivo s'1n que se produzca su detonación.

111

para establecer la sensibilidad al choque de un explosivo se realizan ensayos normalizados, que cons1s1en en dejar caer un martillo sobre la muestra del explosivo a ensayar para determinar la altura de caída mínina que produce la detonación de la misma.

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BASE

•

Ensayos al martillo.

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Sensibilidad al roce

29 28

Manual de empleo de explosivos

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• ESTABILIDAD QUÍMICA

Capítulo 11 técnicas

Productos explosivos Caractertsticas

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La estabilidad química de un explosivo es la aptitud que este posee para mantenerse químicamente inalterado con el Paso del tiempo. ., La estabilidad de un explosivo está garantizada si las candiciones de almacenamiento y el periodo del mismo es adecuado, permitiendo al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de voladura.

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¡ !

Los almacenamientos prolongados en malas condiciones de ! humedad, temperatura y ventilación, pueden originar la desestabilización del explosivo y, en consecuencia, su descomposición. En este caso se deben extremar las precauciones ! ¡ para la manipulación del mismo y proceder a su destrucción.

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Capítulo 111 Ex:plosfvcs industnsfos

clb·i!Mtfili-._______________ Explosivos industriales

• HISTORIA DE LOS EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

Desde que los chinos inventar-en la pólvora hasia nuestros días, muchos han sido los acontecimientos que han hecho que la evolución de los explosivos haya corrido pareja a la de las técnicas de perforación. No se sabe a ciencia cierta en qué época fue inventada la pólvora, teniendo conocimiento de ella en España, para usos mineros, a finales del siglo XVII. Durante muchos años, hasta mediados del siglo XIX, en que se descubrieron primero la nitroglicerina y luego las dinamitas por Nobel, no existían otros productos que no fuesen !as pólvoras. Una vez descubiertas las dinamitas y los explosivos gelatinosos con nitroglicerina (gomas), la evolución ha sido muy lenta, hasta que en 1947 se comenzaron a fabricar los anfos, y posterior· mente los hidrógeles o slurries. Al final de la década de los sesenta aparecieron las emulsiones explosivas y sus mezclas con an!o, denominadas anfos pesados o heavy anfo.

• EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

Los explosivos industriales pueden clasificarse según su composición y tecnología de mezcla en: 1.- Dinamitas Gomas · Pulverulentas 2. Anfos Hidrogeles 4. · Emulsiones 5.- Heavy Anfo 33

Capítulo 111

Manual de empleo de explosivos

Exoiosívos industriales

A continuación se describen cada una de las familias de explosivos, así como sus características principales.

• Dinamitas gomas Este típo de explosivos, reciben su nombre por su consistencia gelatinosa y se obtiene al mezclar nitroglicerina con nitrocelulosa. mezcla es aún más energética que la propia nitroglicerina. Además lleva en su composición, como elemento predominante, el nitrato amónico. Esta consistencia del explosivo, le confiere en general una excelente resistencia al agua, a la vez que una elevada densidad. Estas características, unido a su alta potencia y velocidad de detonación, las hacen adecuadas para la voladura de rocas de dureza media/alta, así como para la carga de fondo de los barrenos, además de ser imprescindibles para la ejecución de voladuras submarinas.

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• Gorna 2 ECO para carga ce fonda en vo:aduras a cielo abierto,

cuadro resumen de las características de todas las gomas fabricadas por es el que se indica a continuación:

POtencla

· Densidad

Goma 2ECO

. Veloeíd&J

1,45

6.000

-·

Resistencia al agua

1.205

EXCELENTE

Voladura de rocas duras. Su uso es más restringido que en e! resto de !as gomas.

1,45

5.400

1.116

MUY BUENA

Voladura de rocas duras y se· miduras. carga de los barr~ nos en voladuras a cielo abierto.

relativa

" >90

détonaclón , gr;om3

trJS"

Calor dé , B:p!ósiOn

Además de las aplicaciones anteriormente citadas, debemos tener en cuenta que estos explosivos son adecuados para la ejecución de voladuras en lugares con gran cantidad de agua, para la realización de voladuras de contorno, así como aplicaciones tanto en trabajos a cielo abierto como en trabajos subterráneos.

Manual de empleo de explosivos

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---------··································..

• Dinamitas pulverulentas

Capftulo 111 ExokJ&!.tos iridustrisies ~------------------~

Las dinamitas pulverulentas son productos que llevan en su composición un elemento desencadenante de la reacción explosiva que, al igual que las gomas, suele ser la nitroglicerina; no obstante, algunos productos llevan, además de la nitroglicerina, trilita, tal es el caso de la Lígamita. Su consistencia, como su propio nombre indica, es puive ruienta, por lo que, si no se le añade al explosivo un producto impermeabilizante, su resistencia al agua es mala. El conjunto de características de las dinamitas pulverulen tas fabricados por se indica en el cuadro adjunto. En él puede verse que éstas tienen menor potencia, densidad y velocidad de detonación que las dinamitas gelatinosas, por lo que son explosivos adecuados para la voladura de rocas semiduras o blandas, y en general. su uso está restringido a barrenos en los cuales no haya presencia de agua. En cuanto a sus aplicaciones, limitadas por el diámetro de encartuchado, la amonita y ligamita, son explosivos adecuados para la ejecución de voladuras subterráneas. Potencia relativa

Densidad

gr/cm3

>70 >77

VB!ocidad detonación

Ga!or'de

Resistencia

.,,¡,

Explos16c

ai agua

1,00

3.000

802

MALA

Voladura de rocas semiduras y blandas.

1,10

3.500

998

MUY MALA

Voladura de rocas semiduras y blandas.

• Carga de barreno de interior can explosivo pulverulento sensibilizado con nitroglicerina.

eálfg

Capítulo 111 Explosivos industriales

Manual de empleo de explosivos

• Anfos Estos explosivos de tipo pulverulento están constituidos por una mezcla de nitrato amónico y un combustible liquido. Son explosivos que necesitan de una buena iniciación para su correcta detonación, lo que puede conseguirse con cordones detonantes, cebos de dinamita gelatinosa (goma), o multiplicadores. Debido a su consistencia pulverulenta, no resisten al agua, por lo que su aplicación en barrenos que contengan este elemento está totalmente desaconsejada. Esta consistencia pulverulenta hace que el explosivo presente una importante ventaja, y es la de que resulta muy fácil la carga mecanizada del mismo. Se comercializa este producto, en general, a granel, bien en sacos o en camión tolva, si bien también se suministra encartuchado. Dado que este explosivo reune características que lo hacen recomendable fundamentalmente para carga de columna en voladuras a cielo abierto, a partir de la nagolita se han desarrollado otros explosivos como el alnafo y la naurita, que resultan adecuados para la voladura de rocas semiduras y para la carga de barrenos con temperaturas elevadas en su interior, respectivamente.

'¡'

1 1 ¡

1 1 •

Nagolita, saco de 25 kg.

! ¡

El cuadro resumen de características es el que indicamos a continuación. Potencia relativa

Densidad

Velocidad detonación

Calor de Explos[ón

Resistencia al agua

Aplicaciones principales

gr/cm3

mi'

cal/g

>70

0,80

>2.000

925

MUY MALA

Carga de columna en voladuras a cielo abierto

>80

0,80

3.000

1.175

MUY MALA

ldem en voladuras de rocas muy duras.

>70

0,80

2.000

1.108

MUY MALA

Voladuras de barrenos con temperaturas elevadas.

•

Camión de Nagol"lta en labores de carga de barrenos de gran calibre.

39 38

···- r:

Manual de empleo

de explosivos

•

Hidrogeles

Capítulo

Explosivcs industriales

.~---

-:Emulsiones explosivas

Son productos que .10 llevan en su composición ningún pro- 1 ducto que sea de por si explosivo; únicamente, estos productos, reaccionan de forma explosiva en el momento que se ini- 1 cian con el detonador, cordón detonante o cualquier mu:tipli- 1 cador. El hidrogel es una dispersión de sólidos en una solución espesada. Están co.c1stituidos por uno o varios oxidantes. como el nitrato amónico agua y sensibilizantes. Ade-' más, es necesario la incorooración de agentes espesantes. Los sensibilízantes más utilizados son sales orgánicas y aluminio. Las características más notables son su elevada potencia, excelente resistencia al agua y gran seguridad en el manejo y el transporte. •

Ríogel 2 en mediano calibre.

Su aplicación más clara es su utilización como carga de fondo de los barrenos, en voladuras a cielo abierto. cuadro resumen de sus características es el que se expone a continuación.

Potenóla ·. Densidad mlatilJi;

Velocidad

·detonación

Calor.dé

Res.JstenC!á

Explési6n

al agua

_g~/Cm3

mis

. -éatlg

>72

1.15

4.500

860

EXCELENTE

Carga de fondo de barre· nos en voladuras a cielo abierto.

>72

1,10

3.000 7.000

860

EXCELENTE

Voladuras

Las emulsiones explosivas son dispersiones de un liquido inmiscible en otro. Están compuestas por dos fases, la pr'.rnera y mayoritaria es la oxidante, compuesta por una soluc1on de nitratos, y la segunda es la oleosa, donde se encuentran los cornbusííbles generalmente aceites y ceras. Para formar la emulsión es fundarnental la presencia de un agente emulsionante, encargado de rebajar la tensión superficial. Además incluyen ciertos aditivos para aumentar la sensibilidad. Diversas son las formulaciones que se pueden fabricar de esta familia, desde las encartuchadas en pequeño calibre y sensibles al detonador octuple, hasta aquellas que precisan un potente multiplicador para su iniciación y que pueden ser bombeadas desde camiones cargadores de barrenos en gran calibre. El cuadro de las características es el siguiente:

Def,sidad

V<liocídad detonac;:ión·

Calor de. EXplosiórr

gr1Ctrff

01/s

cal/g

1, 15

5.000

7131863

RWSIRBS. 111/134

Resistencia, al agua

EXCELENTE

Carga de fondo de barre nos. Para trabajos subterrá-

neos. 117/141

1,25

111/144

1,25

5000

694/869

EXCELENTE

carga de barrenos de mediano y gran calibre a cielo abierlD.

6551852

EXCELENTE

Carga de barrenos de media· no y gran calibre a cielo abierto.

contorno.

--www·----------------

r --

Manual d~ empleo de explosivos

Capitulo 111 E:<plooNrx. industriales

• Heavy anfo

l¡ 1 1 t

Este explosivo es una rnezcla de emulsión con anfo. Dependiendo de la proporción de sus componentes, las características varian, obteniendo desde mezclas con excelerte resistencia al agua a mezclas con mala resistencia. Las composiciones ricas en emulsión se pueden bombear desde camión. y tieneri alta velocidad de detonación. Las densidades decrecen con el contenido de anfo, resultando valores que van de 1,25 hasta 1, 1O g/cm3.

El cuadro resumen de las características de esta familia es el siguiente.

_,_ •

Potenc·a

Det1sidad

relatjva

......__,,

--~

Velúcídad detonación

Cak:lrde Explosióri

124

1.1 o

"''

cal/g

3.300

833

1291126

1,2011,25

4.500

795/'144

;

Camión para carga de e;nulslón y heavy anfo bo:Tibeable.

ApiicaC_iÓ_nés:

Resistencia al agua

MALA

pnneipales

,_ >

Voladura de rocas blandas y semiduras, y carga de columna de barrenos .

BuenaJExcelente Carga ée barrenos de mediano y gran calibre a e elo abierto.

A!.'.--

•

Riomex E 20 en med!ano caUbre. Vo!adura a cielo abierto.

43 42

<•••••t••~~••<l.~l.1:1<.la

• Explosivo de seguridad

En la minería dei carbón el uso del explosivo resulta imprescindible en interior y a cielo abierto. Especial interés presenta el uso de explosivos en la minería de interior, donde se debe utilizar tanto en labores de preparación como, en muchos casos, en labores de arranque. Salvo en las labores clasifica.das de. p_rimera clase (aquellas en las que no hay presencia de gnsu ni de otros gases inflamables), en las que se puede utilizar cualquier tipo de explosivo, en el resto de labores deben utilizarse los denominados explosivos de seguridad. Este tipo de explosivos deben reunir unas características muy selectivas para lograr unos elevados índices de seguridad. Las atmósferas potencialmente explosivas que se pueden presentar en la minería subterránea de carbón son el grisú, el polvo de carbón y una combinación de ambos. El REGLAMENTO GENERAL. DE NORMAS BASICAS DE GURIDAD MINERA clasifica, atendiendo a la existencia de grisú, a las minas y labores subterráneas en general, en cuatro categorías: 1. De primera categoría o sin grisú: aquellas en las que no se han presentado grisú ni otros gases inflamables. 2. De segunda categoría o débilmente grisuoso: aquellas en las que puede desprenderse en cantidad reducida grisú u otros gases inflamables. 3. De tercera categoría o fuertemente grisuoso: aquellas en las que puede desprenderse en cantidad abundante grisú u otros gases inflamables.

En los años cuarenta se comprobó que al incorporar a la masa del explosivo los elementos inhibidores de la funda, se mejoraba sustancialmente la seguridad. En los años cincuenta aparecen unas nuevas composiciones, denominadas de intercambio iónico que aumentan notoriamente la seguridad. como última etapa han surgido modificaciones de los explosivos tipo hidrogeles y posteriormente de las emulsiones, para adecuarlos a su uso en la minería del carbón. Explosivos con aditivo ínhibidor.- En este tipo de explosivo el grado de seguridad se logra a partir de un aditivo que se comporta como inhibidor de la inflamación del grisú y del polvo del carbón. Este se introduce en la formulación del explosivo. A medida que aumenta el contenido del producto inhibidor, se produce un incremento de la seguridad que siempre va acompañada de una pérdida gradual de las características explosivas. todos los tipos de explosivo hay una relación inversa entre seguridad y potencia, por lo que explosivos muy seguros son siempre explosivos con bajas prestaciones, en cuanto a sus características prácticas.

táneo de gas: aquellas en las que puede desprenderse de forma súbita grisú u otros gases inflamables, originando el arrastre violento de cantidades importantes de roca.

Explosivos de intercambio iónico.- En este tipo de explosivo, al contrario de lo que sucede con los del grupo anterior, la seguridad no se logra mediante la adición de un determinado tipo de inhibidor, sino que en la composición del producto entran a formar parte, como ingredientes, diversos compuestos cuya reacción en el momento de la detonación, tiene como resultado la formación del inhibidor en ese mismo instante.

A finales del siglo XIX comenzaron los estudios para desarrollar explosivos para minas de carbón que fuesen más seguros

Para conseguir la formación del inhibidor en el mismo instante de la detonación se parte, en general, de dos componentes, común-

4. De cuarta categoría o con desprendimiento instan-

que los que en ese momento se utilizaban, que eran las pólvoras y los explosivos rompedores. Tras numerosos estudios, se desarrollaron explosivos con una envuelta de seguridad. para constituir dicha envuelta de seguridad, Lamaire estudió diferentes materiales como la arena, sales con agua cristalizada y cuerpos volatizables por el calor (cloruros). Estas envueltas presentaban los inconvenientes de un excesivo calibre y el desmoronamiento de la envolvente.

Manual d~ empleo de explosivos

Capitulo 111 Explosivos mdustnafss

mente !:amados par saiino. Este par salino sue'e estar formado por el nitrato sódico y el cloruro amónico, y en su reacc'ór: proouce el oxidame del explosivo (nitrato amónico) y eí inhibidor (cloruro sódico) en estado naciente y que es tremendamente más efectivo, aproximadamente tres veces superior a su estado normal. La reacción del par salino es desencadenada por la detonación del sens1bilizador, generalmente nitroglicerina. La reacción del par salino es la siguiente:

N03Na+ + CINH 4 = CINa+ N03 NH 4 N03NH4 = N2 + 2H 2 0 + 1/202 energía sumi'listrada por un expios:vo de intercambio ionico, también llamado de seguridad reforzada, se realiza en dos fases. La primera como resultado de la detonación de la nitroglicerina y la segunda en la reacción dei par salino para dar lugar al inhibidor y al nitrato amónico, que posteriormente se descompondrá al producirse su detonación. Hidrogeles y emulsiones de seguridad. Una vez desarrollados los explosivos tipo hidrogeles, se haci adecuado sus formulaciones para que cumplan los requisitos de seguridad exig:dos para su utilización en minería de carbón. manteniendo las características básicas de este tipo de explosivos. características explosivas de los hídrogeies de seguridad quedan disminuidas si las comparamos con los hidro geles normales. Lo comentado a hídrogeles se puede ampliar a las emulsiones explosivas de seguridad. Ensayos específicos de los explosivos de seguridad Los explosivos que se utilizan en 1a minería del carbón necesitan catalogados como tales. Esta catalogación y clasificación se :ea!iza atendiendo a unas prciebas y criterios concretos. Los ensayos, con atmósferas explosivas. se realizan en una galería de ensayo. Esta consta de una cámara de explosión donde se crean las condiciones que se quieren simular y una cámara o zona de expansión, para dirigir la salida de los gases o la llamarada, sí es que se produce. Para simular los bar-renos se utilizan cilindros de hierro denominados marte46

...... ~ Ul3~

ros. Dichos morteros llevan un taladro longitudina 1 a lo largo de su eje y tienen diferentes long;tud~s (mortero 1a:go o corto) y configuraciones (mortero c1hndnco o de esquina). Dentro de la cámara de explosión se crean las condiciones más desfavorables que pudieran pr~sentarse en una mina, introduciendo metano, polvo de carbon depositado o e~ suspensión, o una mezcla de metano y polvo en suspens1on. Los tipos de pruebas son "ºs siguientes: • Mortero largo. Representa una carga disparada sin retacado, produciendo el llamado bocaza en una atmó.sfera con el 9% de metano. Se realizan con diferentes longitudes de carga porque no siempre la carga de mayor longitud es la que tiene mayor probabilidad de inflamación.

•

Coloc<?..ción de placa en ¡r:ortero corto.

• Mortero corto con o sin placa. Representa la existencia de una carga debidamente separada de una posible bolsa de grisú. • Cargas suspendidas. Colgadas en el interior de la galería longitudinalmente, representan una carga que detona al aíre al ser proyectada o dejada al descubierto por un barreno próximo, que ha salido antes en la secuencia de tiro. • Mortero de esquina. Representa el fenómeno de inflamación del grisú por reflexión de ia onda de choque y gases de explosión contra un objeto duro, como puedan ser las paredes laterales o frontales de la galería.

• Clasificación de los explosivos de seguridad !_a normativa española clasifica a los explosivos de seguridad para su uso en atmósferas potencialmente inflamables en los siguientes tipos:

~ [.,_~[§

•

fvtortero largo.

Manual de empleo de explosivos

Primer grupo: Explosivos de uso limitado. Tipo l. Segundo grupo: Explosivos de seguridad. Tipo 11. Tercer grupo: Explosivos de seguridad. Tipo 111. Cuarto grupo: Explosivos de seguridad. Tipo IV.

Capítulo 111 Explosivos industriales

pruebas de galería para los explosivos de seguridad -. -Pr,ü:el)a$ de.~e9"4ri~~(i ·_,_feltte a1 SriS(í

Estos explosivos de seguridad tienen limitado su ámbito de uso a unas labores perfectamente definidas por la legislación.

• Explosivos de seguridad fabricados por UEE Explosivo de Seguridad nº 9. Es un explosivo gelatinoso, clasificado como tipo 11. Tiene una alta densidad de encartuchado y una elevada velocidad de detonación, con lo que se consigue una alta presión de detonación. Estas características lo hacen especialmente indicado para su utilización en las voladuras de roca dura. Otra ventaja es su gran resistencia al agua, gracias a su consistencia gelatinosa. Su apropiado grado de seguridad frente al grisú y al polvo de carbón se consigue incorporando en su formulación un agente inhibidor. Explosivo de Seguridad nº 20 SR. Es un explosivo pulverulento, clasificado como tipo 111 por la legislación española. Tiene una densidad de encartuchado usual en los explosivos de tipo pulverulento, con una baja velocidad de detonación. Su alto grado de seguridad frente al grisú y al polvo de carbón se consigue aplicando en su formulación la tecnología denominada de Intercambio lónico, en la que el par salino empleado da lugar al inhibidor justo en la primera fase de la detonación. Por contra presenta algunas desventajas tal como su limitada potencia y su mala resistencia al agua. Gracias a su elevado grado de seguridad frente al grisú y al polvo del carbón, puede ser utilizado en todas las labores.

Mortero corto con 9o/o metano

Mortero largo con 9°/o metano

dos tiros de 1800/900/300 mm.

Placa 10 mm. cinco tiros de 180mm.

Cinco tiros de 300/600 mm.

(6/0)

(5/0 ó 10/2)

(10/1 ó 20/2)

Mortero esquina con 9% metano

Carbón 8 kg. carga 1.500 g.

Carbón 8 kg tres tiros de 1800/600/300 mm

1Osin placa 30 placa 1 mm. 10 placa 2 mm. 10 placa 3 mm.

Tres tiros de 1800/1200 mm. 600/300 mm.

(30/0 ó 100/2)

(9/0)

(60/0)

(12/0)

Carbón 8 kg. carga 1.500 g

Carbón 8 kg. tres tiros de 1800/600/300 mm

1o sin placa 30 placa 1 mm 10 placa 2 mm. 10 placa 3 mm

Tres tiros de 1800/1200 mm 600/300 mm.

Diez tiros a 30 cm. carga 1.500 g.

(30/0 ó 100/2)

(9/0)

(60/0)

(12/0)

(10/0)

Explosivo de Seguridad nº 30 SR. Al igual que el expl?sivo 20 SR, es del tipo pulverulento, basado en la tecnolog1a del Intercambio lónico. Esta clasificado como tipo IV. Presenta varias desventajas tales como la nula resistencia al agua Y una potencia bastante baja, menor que la desarrollada por el explosivo 20 SR. Por contra, presenta un grado mayor de seguridad que el 20 SR. La seguridad que se obtiene con el explosivo 20 SR, le hace adecuado para trabajar en todas las labores existentes, por lo que el uso del explosivo 30 SR se hace en la gran mayoría de los casos innecesario. Permigel 1. Este producto es de la familia de los hidrogeles (Rioge/es). Al igual que ellos, lleva en su formulación nitrato de monometilamina y aluminio, con lo que se consigue una elevada potencia explosiva. Está clasificado dentro del tipo //; el grado de seguridad se logra, fundamentalmente, por el uso de agentes inhibidores. No lleva nitroglicerina en su composición lo que le confiere un alto nivel de seguridad en su manejo, evitando los dolores de cabeza que suelen aparecer con los explosivos que la llevan, por ser esta una sustancia vasodilatadora. 49

----····

---

-----------------------Capítulo 111

Manual de empleo de explosivos

Ex¡;!cx;ivos industna.Je,,<:;,

Otra característica destacada es su buen nivel de humos residuales que permite acceder al frente de trabajo en un tiempo inferior, con el consiguiente aumento de rendimiento de producción. Su resistencia al agua es excelente, como en todos los hidrogeles explosivos. Las características de estos productos son las que se encuentran reflejadas en el cuadro adjunto. Poten6a

Densidad

relativa

Velocidad

Calor de

detonac<ón

Expiosión

Resistencia al agua

gr/crn3

mis

cal/g

>54

1,10

2800

705

Excelente

Explosivo Tipo 11. Se puede emplear en barrenos con agua. Roca dura.

>45

1,60

4.000

767

Buena

Explos:vo 1ipo 11. Se puede emplear en barrenos con agua. Roca dura.

>37

1.15

1.800

537

Mala

Carbón

>35

1,10

1.700

358

Mala

Carbón.

¡. !'

•

GaJerla para pruebas de cas'.:ls de inf!a11ación de grisú rUEE-FáOrica de Ga!dácano).

•

Retacado de cartuchos para voladura de affanoue de carbót:.

Capítulo 111 Manual de empleo de explosivos

•~~ra~mina

Explosivos industria/es

La pólvora de mina no es producto propiamente explosivo Ya que su reacción deflagra en lugar de detonar. La característica fundamental de este producto es su gran volumen de gases de combustión. Es una mezcla terciaria de azufre, nitrato potásico y carbón vegetal. La pólvora provoca la rotura en la roca por empuje de sus gases, en lugar del efecto rompedor de la onda de choque que producen los explosivos. Otra característica importante es su alta temperatura de combustión. Su velocidad de reacción es baja si la comparamos con las velocidades de detonación de los explosivos. Confinada y en ciertos calibres puede llegar a velocidades de 500 m/s.

1 ¡

La pólvora es bastante sensible al roce y a la llama, por lo que necesita guardar las pertinentes medidas de seguridad en su manejo. Para su iniciación no se precisa del uso de un detonador, sino que basta con la acción de una llama o chispa como la que produce la mecha lenta. De todas formas se suele utilizar combinada con el cordón detonante, siendo este un buen iniciador.

i 1

Los humos producidos en la combustión de la pólvora son tóxicos, por lo que debe prestarse mucha atención a la ventilación en las aplicaciones en trabajos subterráneos.

L'. ~: ••

\'------------

Las pólvoras de mina se suministran en forma granulada. Al final del proceso de fabricación se le añade grafito, que por su carácter conductor, evita la formación de cargas electrostáticas y además aporta una acción lubricante con lo que se logra una buena fluidez. Las aplicaciones de la pólvora de mina han quedado reducidas en la actualidad a labores de arranque de rocas ornamentales, tales como granitos, mármoles, pizarras, etc., en las que, debido a su acción de empuje, corta y separa el bloque del macizo, sin producir daño alguno. 52

•

¡; - •

-~-:~;~·•

Car~a ~~ barrenos ~ara extracción de rocas ornamentales mediante pólvora de mina y mecha.

* "'""

Manual de empleo de explosivos

• 3. PESOS Y MEDIDAS DE LOS EXPLOSIVOS ENCARTUCHADOS Dlámetro

Longitud

mm.

aorox. g.

200

110

26 26 29

150

30J 175

200 400 200 200 24()

400

850

450

1.250 1.250 2.500 2.500

390

530 400 440 520 620

75 80 85

85 50 55 65 65

65 26

32 26 32

26 29 32

235 420

3.125 4.166

5.000

Papel parafinado Pape. paratinado Papel para'inado Papel parafínado Papel parafínado Papel parafínado Papel parafinado Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plást:co flexible Plásüco flexible Plástico flexible

1.000 1000

200

500

Encartuchado «Jumbo» en plástico

365

620

1.000 2.000

roscable

200 200

120 175

Papel parafinado Papel parafinado

200

156

227

Papel parannado Papel parafinado Plástico flexible Plástico flexible Plástico llexible

200 250

220 152 187

250 250

rígido

200 200

130 200

Papel paralinado Papel parafinado

55 65 75 85 125

523 524

1390

'·ººº

Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible

443

1.565

.¡59 509

2.083 5.000

45 50 55 65

D!érnetro rr.m,

Lot:gitud

,Peso

mm.

aorcx. g.

75 B5 110 125 140 160 200

500

500 380

2.500 3.125 5.000 7.000 10.000 11.000 11.667

Plástíto flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible

500

250 (1)

Vaina rígida con manguitos de acoplamiento con aletas

80m. 60m.

250 (1)

Maguera ílexible

26 32 40

250 250

155 230

350

500 1.389

500 535

500

Plásüco flexible Plástico llexible Pl:istico ftexible Plástico ñexible Plástico flexible Plástico flexible

Tioo de encar:uchado

450 450

a g:ar.e!

Peso

26 32 40

Capítulo 111 E<p!csivos industriaJes

1 1 !¡

1 ¡ 1 1

1 '

1 ; 1

500 500

535

540

2.083 3.125

A granel A granel

carga mecanizada carga mecanizada

A grane; A granel A granel

Sacos de plástico de 25 kg. o carga mecanizada

carga mecanizada carga mecanizada

(1) Pesos indicados por metro lineal de explosivo

Sacos de plástico de 25 kg. 250 250 350 500 500 500

152

227 521 781 1.190 1.390 2.083

535

!!Jr.. ~ :U:rTu::W:

P1astico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible Plástico flexible

Capítulo IV

Manual de empleo de exptosivos

E/OCc,ór, tI:JI 97,P!OS:!D

QJ·iimd''-'---------------eiección del explosivo

• PARÁMETROS A VALORAR CUANDO SE ELIGE UN EXPLOSIVO

La elección de un explosivo debe hacerse de acuerdo con una serie de condicionantes que es preciso tener en cuenta.

Algunas de estas condiciones vienen impuestas por la propia legislación (tal es el caso de la minería del carbón), otras se deducen de las propias características del explosivo.

Dejando a un lacio las limitaciones que impone la minería del carbón, los parámetros a tener en cuenta a la hora de seleccionar un tipo de explosivo son: -

Tipo, lugar y trabajo a efectuar. Diámetro de los barrenos. Tipo de roca a volar. Presencia de agua en los barrenos. Seguridad del explosivo Toxicidad de los gases de la explosión.

A cada uno de estos parámetros, pasaremos revista a continuación. • Tipo, lugar y trabajo a efectuar

1 r ¡ f '

•

.\tied'ción de gases er: voladuras de

interior.

El propio tipo de trabajo en si mismo impone una serie decircunstancias que aconsejan el tipo de explosivo más adecuado para una determinada voladura. Este puede ser el caso de las voladuras a cielo abierto, con perforación en gran diámetro. en las que se necesitan grandes cantidades de explosivos cargados a granel. Esto solamente es posible con productos como Nagolita, Emnnex o Riomer, los cuales pueden ser bombeados en los barrenos por camiones cargadores de explosivo. 57

Capitulo IV

Manual de empleo de explosivos

E1scc1ón del oxpicswo

Las condiciones atmosféricas y los trabajos en atmósferas explosivas imponen el uso de explosivos adecuados a estas entornos. Otro tipo muy claro de trabajo que exige explosivos especiales son las prospecciones sísmicas. En este caso, el tipo de encartuchado es diferente. siendo de plástico rígido y enroscable.

• Diámetro de los barrenos La mayoría de los explosivos son de aplicación a cualauier diámetro de barreno, sin más que seleccionar el tipo de encartuchado adecuado. No obstante, existen algunas limitaciones que son debidas a que algunos explosivos en determinados diámetros, pueden no iniciarse bien con un simple detonador, exigiendo el uso de multiplicadores. Esta limitación se conoce como diámetro crítico.

1 1

1 1 •

• Tipo de roca a volar El tipo de roca a volar condiciona asimismo el tipo de explosivo. En general rocas duras y poco fisuradas, necesitan para su trabajo el empleo de explosivos de alta pctencia de detonación, mientras que por el contrario las rocas blandas y plásticas necesitan explosivos que produzcan ~na gran cantidad de gases, los cuales l1arán un efecto de empuje en la roca que queramos arrancar. Estos explosivos que prodi.;cen gran cantidad de gases son aquellos de velocidad de detonación baja.

• Presencia de agua en los barrenos La presencia de agua en el interior de los barrenos que se van a disparar es un factor limitativo para la selección del tipo de explosivo que se quiera utilizar. Las dinamitas gomas tienen muy buena resistencia al agua, habiendo composiciones que pueden soportar perfectamente profundidades de más de 100 metros de columna de

Carga de explosivo

a granel resisle11te

al agua.

agua por lo que son explosivos muy recomendables para la realíz~ción de voladuras submarinas. En general, l~s gomas se utilizan en barrenos con agua, sín presentar ningun tipo de problema. Por el contrario las dinamitas pulverulentas tienen una resistencia al agua mala, por lo que su aplicación en barrenos con es.te elemento es desaconsejable. No obstante esto, r.emos de i~~~~ que existen algunos explosivos, como es el_ cas?. de la a . ta QLle tienen un tratamiento de impermeab1l1zac1on que pem11te' su empleo en barrenos con agua, aunque el explosivo no puede permanecer largo tiempo en ellos. En cuanto a la Nagolita, su resistencia al agua es nula, por lo que su aplicación en estas condiciones exige su eri;Pl.eo encartuchado o bien en barrenos encamisados con plastico. En lo relativo a Riogel Y Riomex, estos productos tienen una ex59

Capítulo IV Elección del explosivo

Manual de empleo de explosivos

celente resistencia al agua, por lo que no presentan ningún

~::;;,~~~~~~:~~~~~::,~:: ::,:~:~:~pitplp l¡

de características prácticas, poseen una determinada sensibilidad frente al choque y al rozamiento, que garantiza su manipulación segura.

Dentro de la gama de los explosivos industriales, y en este sentido, existen productos que son totalmente insensibles al golpe y al rozamiento, como por ejemplo el Riogel y el Riomex. En segundo lugar tenemos otro grupo de productos con una sensibilidad a estímulos externos muy baja, como en el caso de la Ligamita. Por último tenemos el grupo de explosivos de menor insensibilidad, constituido fundamentalmente por las dinamitas gomas sensibilizadas con nitroglicerina/nitroglicol, que siendo insensibles a la manipulación correcta, si son sensibles a los impactos y rozamientos bruscos.

t alidad los explosivos que mejores ventajas presenEn la actu respecto son la goma 2ECO y el Riogel 2, cuyos ~a~e · ··dd voladura son de muy baJa tox1c1 a . gases de

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• Toxicidad de los gases de la explosión La detonación de cualquier tipo de explosivo siempre produce una determinada proporción de gases tóxicos para el organismo humano; esta mayor o menor proporción depende entre otros factores de la propia composición del explosivo, y de la cantidad de oxigeno que lleve disuelto en él. De esta variedad en las composiciones se puede ver que existen explosivos adecuados para la realización de voladuras subterráneas, y otros que son totalmente desaconsejables. Básicamente, el explosivo no recomendado para la ejecución de trabajos subterráneos, por este motivo, es la Nagolita. Del resto de explosivos todos son aptos para usos de interior, si bien como es lógico unos producen mejores gases que otros. 61

Capitulo V :3isterrte de tnicfudón Riodet. Pega e!éctrica

--------------·········--·····

9.11@@-'---------------Sistema de iniciación Riodet. Pega eléctrica

i 1

l 1

Iniciar un explosivo significa provocar \a detonación del mismo. para explosivos sensibles al detonador, Is iniciación puede realizarse bien introduciendo un detonador en el interior de un cartucho, al que llamaremos cartucho cebo, y que estará en contacto con e! resto de la carga, o adosando un cordón detonante a la carga explosiva, el cual a su vez se iniciará con un detonador, transmitiendo la detonación a la citada carga. En el caso de explosivos que precisen una energía de iniciación superior a la proporcionada por un detonador, se emplearán multiplicadores para provocar la detonación. Estos últimos se iniciarán mediante detonadores o cordón detonante, como en el caso anterior, ya que no son otra cosa que explosivos de alta energía sensibles al detonador.

• 1. DETONADORES ELÉCTRICOS RIODET Los detonadores eléctricos son los que se activan por medio de energía eléctrica. Se trata de un producto muy fiable, ya que permiten un correcto diseño de la voladura, obteniendo buenos resultados, seguridad en ia manipulación y control de los efectos derivados de la utilización de explosivos.

• a) 1

Descripción

El detonador eléctrico Riodet se compone de tres partes, que van colocadas dentro de un casquillo de aluminio o cobre. último se usa en las minas de carbón.

1 1 1

(1) Todos los sistemas de 'n ciació'; comercialzados por Un'oc F.<r.,,~c"" oe Exp:osivos sen fabricados por UEB ~Unión Española de t=.xplosivos Tt;e Ensign Bickford Company). 63 1 ...........__

Manual de empleo

Capítulo V

de explosivos

s;sterna

rf(J

ir:fciacién Fifodet. Pega eloctr:ca

L.as tres partes de que está compuesto el Riodet son: la Parte electnca, la retardadora y la explosiva.

por el contrario. los Riodet instantáneos o de número cero no la llevan

La parte_ eléctrica va colocada en la zona superior del casqurllo Y esta formada por el inflamador o cerilla y por los hilos de conex1on, que son de d1st1ntos colores según el tipo de detonader.

En los detonadores de tiempos, esta parte retardadora, va colocada en la zona intermedia del detonador, es decir, entre el inflamador y la carga explosiva. Se !rata de un pequeño casquillo metálico, llamado portarretardo, que está lleno de una pasta explosíva retardadora de precisión que arde a una velocidad calculada.

El inflamador o cerilla es una pequeña resistencia recubiert de pasta explosiva. Esta resistencia llamada también puent! de incandescencia, cerno en las bombillas, va conectada a lo~ h1i?s de. conexión y, a través de ellos, recibe la corriente electnca. 81 la intensidad es lo suficientemente grande el puente ~e calient'.:1, hasta alcanzar una temperatura, que produce la 1nflamac1on de la pasta explosiva de la cerilla. parte retardadora solamente existe en los detonaderes 08 tiempo, es decir, en los Riodet de retardo o microrretardo.

La parte explosiva está alojada en la zona inferior del casquillo, y está compuesta por dos cargas, una menor llamada ca:ga prímana y otra mayor llamada carga base o secundaria. El detonador eléctrico Lmciona de la siguiente marera: cuando una corriente eléctrica pasa por los hilos de conex:ón atrave· sandc la pequeña resistencia de la cerilla con una intensidad de corrie'lte suficientewente grande, nace que se caliente la res'stencia hasta alcanzar la temperatura de inflamación de la pasta explosiva que la rodea. En los detonadores de tiempo, la inftamación ce la cerilla provoca la del elemento retardador, de manera que cuando este elemento retardador, termina de arder, la combustión llega a la carga primaria que detona ria· ciendo detonar a su vez a la carga base o secundaria. Cuando el Riodet es instantáneo o de número cero, por no llevar portarretardo, la cerilla hace explosionar directamente decir, la infia· a la carga primaría y ésta a la carga base. mación de la cerilla y la explosión de las cargas son instantáneas en este caso.

• Seccionado de dos Detonadores eléctricos Riodet\il:': instantaneo y retardo.

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• b) Potencia , .; 1

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La potencia de un detonador depende de la cantidad y tipo de explosivo que lleve. UEB fabrica sus detonadores con potencia número 8, que es la potencia equivalente a la de una carga de 0,7 gramos de pentrita.

• c) Características eléctricas de los detonadores IU!Hi'\!\JlHIJ

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1·

Los detonadores eléctricos tienen unas caracteristicas determinadas que los diferencian a unos de otros. características son las siguientes: 65

C3p!tuloV Sisterria de i/1:c!8.dón Riodet ,Pega electrica

Manual de empleo de explosivos

Resistencia del puente

Detonadores eféelricos UEE

Es la resistencia del puente de incandescencia o resistencia de la cerilla. Se mide en ohmios (Q).

Clasificación por su senslbílidad eléctrica SENSIBLES

CL.ASIFICACION POFI EL TIEMPO DE EXPl.OS!ON

Resistencia de los hilos de conexión Es la resistencia de los dos hilos de conexión del detonador. Se mide en ohmios (Q).

Color irtdieativo

Color indR:atlvo

de la •:tnsibllldlld ete<:trk:a

del 1iempo

INSENSIBLES 1

COior Indicativo

dé la a~nslbilide:d electrlca

Color indlcativo del tiempo

ALTA.MENTE INSENSIBLES Al

Color kldl,cativo Color lndie•tlvo de la ~.ibilidad de! tiempo elécinca

Instantáneos

Resistencia total del detonador

Retardos

de 0,5 segundos

Es la suma de las dos anteriores. Se mide en ohmios (Q).

Micronetardos de 30 milisegundos

Intensidad de corriente recomendada

Microrretardos de 20 milisegundos

Es la intensidad mínima de corriente eléctrica necesaria para asegurar que todos los detonadores conectados en serie en una voladura, reciben energia suficiente, para su iniciación. Es la que UEB recomienda y, por tanto debe ser la mínima a utilizar. mide en amperios (Aj.

(se repite el caor de la sens·bil•dad eléctrica)

Sísmicos

• d) Clasificación

Corriente de seguridad Es la máxima intensidad de corriente que, atravesando el puente de incandescencia de un detonador durante cinco minutos, no provoca su inflamación. Se mide en amperios (Aj.

Los detonadores eléctricos Riodet se clasifican en función de tres factores esenciales: uso, sensibilidad y tiempos.

• Característlcas, clasificación y código de colores de los diferentes detonadores o!éctricos fabricados por UEB.

En función del uso Impulso de encendido o sensibilidad eléctrica de los detonadores

Según su destino, se pueden clasificar los detonadores en:

De cápsula de aluminio: son de uso más general.

la energía eléctrica, por cada unidad de resistencia, necesaria para provocar la inflamación de la cerilla.

- De cápsula de cobre: son detonadores adecuados para su utilización en ambientes grisuosos o inflamables. La cápsula e hilos de alimentación son siempre de cobre. Se fabrican todas las gamas, tanto en lo que respecta a características eléctricas (S, 1 y Al), como a los tiempos.

En general, la energía eléctrica se suele medir en kilowatios hora (kW/h), es decir, 1.000 watios/hora. Como la energía que necesitan los detonadores eléctricos es pequeña, se mide en una unidad más pequeña, que es el miliwatio segundo, que se obtiene dividiendo un kilowatio hora por 3.600.000.000.

- Sísmicos: son detonadores que se fabrican con un tiempo de reacción inferior a un milisegundo, siempre que se inicien con la intensidad adecuada. UEB fábrica estos detonadores para dos tipos de sensibilidad, Se I; y aptos para resistir altas presiones hidrostáticas durante largos períodos de tiempo.

Por lo tanto, la sensibilidad eléctrica o impulso de encendido de los detonadores se mide en miliwatios segundo y dividido por la resistencia del circuito en ohmios (mWs/Q).

Para trabajos bajo grandes presiones de agua.

Capítulo V

Manual de empleo de explosivos

Sistema de iniciación Riodet. Pega eléctrica

En función de las características eléctricas

Tipo de detonador

s En función de las características o condiciones eléctricas de los detonadores, éstos pueden ser de tres tipos:

Riodet Sensibles (S). Riodet Insensibles (1). Riodet Altamente Insensibles (Al).

Riodet Sensibles Los Riodet Sensibles (S) son apropiados para lugares en los que no existe peligro de corrientes estáticas y extrañas, que son producidas como se verá más adelante por las líneas eléctricas, tormentas, etc.

1,2-1,6

0,4-0,5

0,03-0,05

1,2-1,6

0,4-0,5

0,8-3

8-16

1.100-2.500

0,8-3

8-16

0,18

0,45

0,18

0,45

1,2

2,5

2 Amp. para 1<1 ms

Riodet Altamente Insensibles . Los Riodet Altamente Insensibles (Al) reducen considerablemente los riesgos de autoencendido cuando existe energía peligrosa, debido a lineas eléctricas, emisoras, electricidad estática, etc.; con esto, no se quiere decir, que los detonadores Al resulten totalmente seguros en todos los casos en que exista este tipo de problemas, ya que a pesar de que su corriente de seguridad es veinte veces mayor y su impulso de encendido trescientas veces mayor que en los detonadores tipo S, puede existir algún caso en que estas corr'1entes peligrosas mencionadas, sobrepasen los límites de segundad incluso de los detonadores Al.

Uno de los hilos de este detonador es siempre de COLOR ROJO. El color del otro hilo, según se verá, es el indicativo del tiempo de retardo. Ningún Riodet S debe hacer explosión al ser atravesado por una corriente de O, 18 amperios durante cinco minutos. Para estos detonadores UEB, recomienda una intensidad mínima de disparo de 1,2 amperios.

Riodet Insensibles Los Riodet Insensibles resultan más seguros que los detonadores sensibles ante las corrientes extrañas. Su impulso de encendido es cinco veces mayor y su corriente de seguridad superior al doble.

Ningún Riodet Al hace explosión al ser atravesado por una corriente de 4 amperios durante cinco minutos. Para estos detonadores, UEB recomienda utilizar una intensidad de disparo de 25 amperios.

Este tipo de detonadores se utiliza en los casos en que si bien no es previsible la existencia de energía peligrosa, se quiere tener un mayor margen de seguridad.

Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR VERDE. El color del otro hilo se corresponde con el tiempo de retardo.

Uno de los hilos de este detonador es siempre de COLOR ROSA. El color del otro hilo indica el tiempo de retardo.

En función de los tiempos de detonación

Ningún Riodet 1 debe explotar con una corriente de 0,45 amperios durante cinco minutos. Para estos detonadores UEB recomienda utilizar una intensidad mínima de disparo de 2,5 amperios.

Para conseguir buenos resultados en las voladuras, es necesario que los distintos barrenos vayan saliendo según un. orden estudiado y con una diferencia de tiempos determinados.

Capítulo V

Manual de empleo

de explosivos

Segün el tiempo transcurrido desde que se inflama la cerilla hasta el instante en que se produce la.explosión. los detonadores pueden ser:

Riodet instantáneos. Ríodet de retardo de 500 milisegundos.

Sfstema de iniciación Riodef. Pega eléctrica

Riodet de microrretardo de 20 milisegundos para trabajos especiales se fabrican detonadores con secuencia de 20 milisegundos. La serie comprende del número 1 al 15. En este caso, los colores de ambos hilos son iguales, y reflejan su sensibilidad eléctrica.

- Riodet de microrretardo de 30 milisegundos. Riodet de microrretardo de 20 mílísegundos. Riodet instantáneos detonadores no llevan portarretardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce instantáneamente la explosión de la carga primaria y ésta la de la carga base. El color distintivo de este tipo de detonador es el blanco. Uno de sus hilos es siempre de color blanco, el color del otro hilo depende del tipo de sensibilidad eléctrica.

• e) Mecanismo de encendido En el momento en que se produce la iniciación de la cerilla, se interrumpe el paso de la corriente, puesto que la resistencia del detonador; bien se ha fundido a consecuencia de la elevada temperatura, o bien se ha roto al producirse la explosión de la cerilla. Esta cuestión es fundamental en el análisis de fallos de los detonadores.

Riodet de microrretardo de 30 milisegundos Estos detonadores explosionan con secuencia de 30 milisegundos. La serie va desde el nümero 1 al 18, por tanto el nú· mero más alto de la serie explosiona al cabo de 540 milisegundos de haber accionado el explosor. El color distintivo de este tipo de detonador es el amarillo. Uno de sus hilos es siempre de color amarillo, el color del otro hilo depende del tipo de sensibilidad eléctrica.

Riodet de retardo de 500 milisegundos Estos detonadores explosionan con secuencia de medio segundo. La serie consta de 12 nümeros.

• Detalle de la cerilla de un detonador Riodet tipo S y de su ventana

anti estática.

Este tipo de detonador no es aconsejable en voladuras a cielo abierto, ya que puede producir proyecciones peligrosas. Por el contrario, en voladuras de interior, se suele utilizar con cierta frecuencia. El color distintivo es el azul, es decir, uno de sus hilos es siempre de color azul, el color del otro hilo depende del tipo de sensibilidad eléctrica. 70

Capítulo V

Manual de empieo

Sisre:T?e de ir,icia;;._<Or; Plo-:let. Pega eléctricE

de explosivos

Como se l1a visto, los detonadores eléctricos pueden ser de tres tipos, segi:m la sensibilidad o cantidad de energía eléctrica que necesitan para que se produzca la inflamación de la cerilla: detonadores Sensibles, detonadores lnsensib1es y detonadores Altamente Insensibles. Esta clasificación viene determinada por la cantidad de energía que precisan a su vez para su iniciación de manera que los Riodet Insensibles, según indica su nombre, necesitan más energía eléctrica que los Riodet Sensibles, y los Riodet Altamente Insensibles, mayor energía que los Riodet Insensibles. Ahora bien, podría pensa1·se, en teoría, que todos los detonadores de un (jeterminado tipo de sensibilidad, deben iniciarse con la misma corriente mínima, es decir, que si un detonador se inflama con una cierta comente, diera corriente debe inflamar todos los aue tenaan la mis'11a sensibilidad y en el mismo t;empo. Pero esto en la práctica no sucede, porque resulta imposible garantizar que todos :os detonadores tengan exactamente la misma sensibilidad, existiendo siempre pequeñísimas diferencias, que hacen variar ligeramente los tiempos de encendido. '

Por otra parte, tampoco es necesaria esa exactitud, porque lo que si puede garantizar UEB es que, con una cierta intensidad de corriente, algo mayor que la mínima, llamada intensidad de corriente recomendada, todas las ceri· !las de una misma sensibilidad so inflamarán al mismo tiempo. El hecho que las cerillas de todos los detonadores se inflamen al mismo tiempo, no quiere decir que todos los detonadores vayan a explosionar simultáneamente, sino que han empezado a inflamarse e irán detonando, de fon11a instantánea si el detonador es instantáneo o número cero, o posteriormente de acuerdo con los tiempos de retardo previstos. Cuando los detonadores se conectan en serie, si llegara a romper o fundir el puente de incandescencia o resistencia de algún detonador antes de que alguno de los detonadores se hubiera encendido, la corriente quedaría cortada en todo el circuito y estos detonadores no detonarían. Poi- !o tanto, el gran peligro de utilizar una corriente insuficiente, 72

no está en que ésta no haga explosionar a los detonadores, sino que haga detonar sólamonte alguno y a los otros no, con lo cual se produciría un fallo en la voladura. Por eso, siempre se debe utilizar como mínimo la intensidad de corriente recomendada para cada tipo de sensibilidad. Asimismo, el mezclar detonadores de distinto grado de sensibilidad, produce el mismo efecto de que unos detonadores explosionen, y otros no. De la misma manera que UEB garantiza que con una intensidad de corriente igual o superior a la recomendada todos los detonadores se inflaman, también garantiza que con una corriente igual o inferior a la llamada corriente de seguridad ningún detonador se puede inflamar. Este dato también es importante porque corno se verá, a los detonadores les pueden llegar también corrientes llamadas extrañas, que se producen por diferentes motivos, tales como tormentas, electricidad estática. etc. La corriente de seguridad será también mayor en los Riodet Insensibles que en los Riodet Sensibles y todavía mayor en los Riodot Altamente Insensibles.

• 2. PEGA ELÉCTRICA Llamarnos pega eléctrica a aquella que se inicia por medio de detonadores eléctricos. La. pega eléctrica supone la ejecución de una serie de funciones que se describen a continuación. • a) Cartucho cebo

El cartucho cebo es aquel de entre todos los que constituyen la carga del barreno, que lleva alojado el detonador. Es conveniente que la operación de cebado se realice inmediatamente antes de la carga. Básicamente exis1en dos formas de cebado de barrenos mediante detonadores eléctricos: en fondo o en cabeza. En el cebado en fondo, generalmente aplicado a labores de inte73

Manual de empleo de explosivos

Capítulo. V Sistema de iniciación Riodet. Pega e/ectnca

rior, el detonador se inserta directamente en uno de los extremos del cartucho cebo, el cual debe haber sido taladrado previamente mediante un punzón adecuado. El detonador debe quedar completamente cubierto por el explosivo, siendo recomendable hacer un lazo con los hilos conductores alrededor del cartucho. El cartucho cebado se coloca de forma que el fondo del detonador esté dirigido hacia la masa del explosivo. Durante la introducción de los cartuchos en los barrenos, deben mantenerse los hilos de los detonadores tirantes, evitando posibles roturas o deterioros del aislamiento por abrasión. Nunca «atacar,, sobre el cartucho-cebo. El cebado en cabeza, normalmente usado en minería a cielo abierto, puede hacerse cebando un cartucho y colocándolo a la cabeza de la carga. Sin embargo, la forma más usual en estos casos es realizar el cebado con cordón detonante, empleando un detonador para cada barreno, detonador que debe quedar perfectamente adosado al cordón, mediante un tubito conector o cinta adhesiva, estando el fondo del mismo dirigido hacia la dirección de la propagación de la detonación. En todo momento deben permanecer los detonadores cortocircuitados en sus extremos. Una vez colocados los cartuchos-cebo, cargados los barrenos y retacados, se procede a la conexión de los detonadores que puede ser de varias formas, según se verá a continuación.

• b) Tipos de conexiones •Serie En la conexión en serie, cada detonador se va conectando al anterior y al siguiente mediante sus dos terminales. El terminal que queda libre del primer y último detonador de la serie se conecta a la línea volante y ésta a la línea de tiro principal. La línea de tiro debe permanecer cortocircuitada por los extremos que se van a conectar al explosor, hasta el momento de realizar la comprobación del circuito. 74

• Cuatro secuencias de la preparación de un cartucho-cebo con Riodet.

La resistencia total teórica, que debe coincidir con la resistencia medida en el óhmetro, debe ser: Resistencia total de la voladura igual a la resistencia de la línea de tiro, más la resistencia de la línea volante, más la resistencia total del detonador empleado multiplicado por el número de detonadores. Veamos el siguiente ejemplo: Supongamos que se quiere hacer una voladura con 50 detonadores tipo "S" conectados en serie. La resistencia media de los detonadores sensibles con madeja de 5m de longitud es de 2 ohmios, y se va a utilizar una línea de tiro principal y una volante renovable. Hay que tener en cuenta que la resistencia de un detonador aumenta a medida que aumenta la longitud de madeja. 75

Capítulo V

Manual de empleo de explosivos

&stema de .l{}iciBcióri Rioo'ot. Pega eWJ;;tr:cá

--··~··--------

• Esquema de una co:iexión e:i serie.

excepcionales en que puedan existir derivaciones, como en la profundización de pozos, voladuras submarinas, etc.

La conexión se realiza empalmando cada detonador directamente a la linea de tiro. La resistencia total será:

Rt = RL + Rd/N Es decir, la resistencia total (Rt) es igual a la resistencia de la línea de tiro (RL) más la resistencia de un detonador (Rd) dividido por el número de detonadores (NJ. En este tipo de conexiones es necesario utilizar detonadores del mismo tipo (con la misma resistencia), al objeto de que no haya fallos en la voladura.

---

La resistencia de la línea principal, y de la volante, por no tener detonadores en su circuito, puede ser medida en cual· quier momento, sin más que cortocircuitar uno de sus extremos, y medir en el opuesto.

•Mixta La conexión mixta es una combinación de las dos anteriores. relativamente frecuente realizar una conexión mixta de series en paralelo, cuando tenemos muchos detonadores. Igual que la anterior, se precisa una autorización especial para realizar este tipo de conexión.

En .~ste ejemplo, vamos a suponer que al realizar esta operac1on obtenemos una resistencia de 12 ohmnios. Para el cálculo de la resistencia de los detonadores, consideramos que cada detonador tipo S con madeja de 5 m de longitud Hene una resistencia de 2 ohmios (este dato es válido, en pnmera aproximación, para cualquier Riodet S). En consecuencia, los 50 detonadores tendrán una resistencia de 100 ohmios. La resistencia total del circuito deberá ser:

= 12 + 100 = 112 Ohmios

Cantidad que debe ser la indicada por nuestro Ohmetro.

•Paralelo Se necesita un permiso especial para realizar dicha conexión. Este típo de conexión puede resultar útil en algunos casos 76

* 1JJJ:ffi:M

• Esquema de una conexión mixta: dos series en paralelo.

Capítulo V Sistema de ínicía.cíón Rioclet. Pega eléctrica

Manual de empleo de explosivos

-----------··-·-• b) Circuito completo

• 3. COMPROBACIONES ANTERIORES AL DISPARO Por razones de seguridad y económicas, antes de efectuar la voladu:a, es. necesario comprobar el circuito eléctrico con gran met1culos1dad, utilizando un óhmetro.

r 1

• a) Línea de tiro

i 1

En. primer lugar se debe realizar la comprobación de continuidad; para ello, estando la línea de tiro cortocircuitada por uno ae sus extremos, es decir, estando unidos los dos ramales en un extremo, la resistencia medida en el óhmetro debe de coincidir con la calculada para la línea.

• IV'ed:da de !a resistencia de une. pega con un óhmetro analógico

una vez comprobada la linea de tiro, se debe conectar al circuito de voladura para realizar la comprobación del circuito completo, desde un lugar seguro. Antes de realizar esta comprobación, se debe retirar todo el personal, por razones de seguridad. La resistencia medida con el óhmetro debe de coincidir con la calculada. De no ser así, puede ser debido a las siguien-

tes causas: - Si la resistencia es demasiado alta, puede ser debido a un falso contacto en algún empalme o en algún detonador. - Si la resistencia es demasiado baja, la causa será probablemente que no están conectados todos los detonadores, o bien existe alguna derivación en el circuito o algún cruce en la linea de tiro. - Si la resistencia es infinita, el circuito está abierto, motivado por un detonador defectuoso por rotura de un hilo o, en casos muy raros, por rotura del puente. Si se registra alguna de estas anomalías, se debe proceder a la localización de la avería del modo más directo. Para ello, en primer lugar, se realiza un inspección visual. Si no se ha podido detectar el fallo, debe desconectarse la línea de tiro del circuito de voladura verificando de nuevo su continuidad: si el fallo no está en la línea, se une uno de sus terminales a uno de los extremos del circuito y el otro terminal en la mitad del circuito, y se comprueba dicha mitad. De esta forma, se sabe en qué mitad del circuito está la avería. Se vuelve a dividir el circuito defectuoso en dos mitades, y se procede de la misma forma, y así sucesivamente hasta localizar la avería. Siempre se debe tomar como precaución añadir al circuito de comprobación las partes que se sabe están correctas.

• e) Fallos Cuando el cebado y la conexión de los detonadores se ha realizado correctamente, y el explosor es el adecuado, no deben 78

Manual de empleo de explosivos

originarse fallos. En caso de producirse algún falio, debe tenerse en todo momento presente lo previsto en el Regiamente de Seguridad Minera. El artillero, debe de tener siempre presente que el mayor peligro no está en el fallo de toda la voladura, sino en que se produzca el fallo sólamente en alguno de los barrenos. Los fallos se producen generalmente por alguna de las siguientes causas:

Conexiones incorrectas Cuando el conexionado no se ha realizado con esmero, puede ocurrir que, por causa de alguna conexión deficiente o que los terminales no estén bien limpios, existan resistencias elevadas, que pueden originar fallos. Funcionamiento incorrecto del explosor El explosor que se vaya a utilizar, debe estar en perfectas condiciones. Es necesario comprobar su estado periódicamente. Para cada tipo de explosor, existe un comprobador que indica sí el explosor está en perfectas condiciones de uso. Además, el artillero debe conocer perfectamente la capacidad máxima de disparo del explosor. Este dato, debe ser facilitado por el fabricante del explosor. Entre los datos referentes al explosor que deben figurar, tales como normas de empleo y mantenimiento, etc., deben estar incluidos los relativos al número de detonadores o resistencia máxima del circuito para cada tipo de detonador, que el explosor es capaz de disparar.

r __________si~sre_'T!adeiri c1ac:ór;Riodet. ~;!'!~~~e~ t~. Pr

metálicos. En estos casos se deben extremar las precauciones, por sus propiedades como conductores. Por ello es conveniente utilizar conectadores rápidos y trenzar bien los terminales de los hilos antes de ser introducidos en dichos barrenos. También, algunas veces, pueden producirse cortocircuitos en la línea de tiro, sobre todo cuando ésta es de cable dú~1ex, es decir, con los dos hilos conjuntos. En este caso, ~uede existir algún pequeño fallo de aislamiento, imposible de detectar con el óhmetro, porque a tensiones muy bajas como las que utiliza el óhmetro no se producen fugas apreciables. Sin embargo, con la tensión de disparo de la pega, sí se puede producir el cortocircuito. Resulta, por tanto, más aconsejable utilizar para la linea de tiro dos cables de hilo sencillo.

Mezcla de detonadores de diferente sensibilidad Al explicar el mecanismo de encendido de los detonadores se víó que para que no hubiera fallos por corte de corriente, la cerilla de todos los detonadores debía de inflamarse al mismo tiempo mediante la INTENSIDAD RECOMENDADA POR UEB PARA CADA TIPO DE SENSIBILIDAD. Esto quiere decir, que todos los Riodet en una voladura deben ser de la misma sensibilidad es decir, Sensibles o Insensibles o Altamente Insensibles, pero nunca pueden utilizarse mezclados. UEB identitlca la sensibildad de los detonadores que fabrica, como se ha dicho, mediante un código de colores de los hilos.

Los explosores que se utilizan en la actualidad en España como se ha dicho tienen que estar homologados por la Administración. homologación se hace para los tres tipos de Riodet: Sensibles (8), Insensibles (1), y Altamente Insensibles (Al), fabricados por UEB.

Por rotura de cables del detonador La colocación y conexión de los detonadores se debe realizar cuidadosamente, para evitar la rotura de los hilos. En la operación de retacado, si ésta no se hace con cuidado puede producirse la rotura de los hilos del detonador.

Pérdidas de corriente Las pérdidas de corriente por derivaciones son más frecuentes en barrenos húmedos o donde existan minerales

Por línea de tiro excesiva o demasiados detonadores Ya se ha visto que cada explosor puede disparar hasta una resistencia máxima según el tipo de sensibilidad de los deto81

Manual de empleo de explosivos

nadares; un incremento en la resistencia por una línea excesivamente larga, o por un elevado número de detonadores da lugar a fallos. '

Disparo por corriente alterna o baterías El disparo de detonadores mediante corriente alterna o baterías, solamente podrá realizarse en casos muy especiales, y siempre precisará de una autorización especial. El motivo de precisar esta autorización, es debido a que este tipo de iniciación, produce un elevado número de fallos en los detonadores.

controlado por el .artillero,

el cual tendrá en su poder el meca-

nismo que lo acciona.

• 4.2. Compobación eléctrica para evitar el encendido eléctrico durante la comprobación, los aparatos de medida deben de estar en perfecto estado y se deben revisar periódicamente. Las reparaciones de estos aparatos se deben de realizar en talleres especializados de total garantía. Además, la medición del circuito se debe de realizar siempre desde un lugar seguro, a ser posible desde el lugar de disparo.

• 4. PRECAUCIONES • 4.3. Electricidad extraña A pesar de la seguridad que supone la pega eléctrica, no hay que olvidar que los detonadores son siempre elementos sensibles que deben ser manejados con mucha precaución, siguiendo las reglas, que deben ser cumplidas por el artillero responsable, para evitar su encendido accidental. Las principales causas que pueden originar el encendido accidental de los detonadores son: - Por conectar el explosor antes de lo debido. - Durante la comprobación eléctrica. - A causa de la electricidad extraña.

• 4.1. Conexión prematura del explosor Para evitar el encendido accidental por conexión indebida del explosor, durante la operación de carga y conexionado de la pega, los extremos de la línea de tiro del lado en que se va a conectar el explosor deben de estar cortocircuitados, permaneciendo en esta posición, hasta que el personal se haya retirado a lugar seguro. Solamente entonces se abre el circuito para realizar la comprobación eléctrica y, posteriormente, la conexión del explosor. En todo momento el explosor estará 62

Se entiende por electricidad extraña, la electricidad incontrolada, que puede penetrar en los detonadores durante su utilización. Esta electricidad tiene su orígen por las causas siguientes: - Tormentas. - Electricidad estática. - Redes eléctricas. - Derivación de corrientes al terreno. -Emisoras. - Corrientes galvánicas.

Tormentas Está claro que si un rayo cae sobre la voladura o sus cercanías es muy probable que haga explotar a los detonadores eléctricos. Pero también las descargas eléctricas producidas a varios kilómetros de distancia resultan peligrosas para las voladuras, sobre todo, si no se está empleando Riodet de Alta Insensibilidad. Este peligro, incluye a las labores subterráneas a menor profundidad de 200 m, o en túneles cuyo frente de trabajo esté a menos de 500 m de la boca. 63

Manual de empleo de explosivos

Capítulo V &stema de iniciACíón RiodoL Poga BiécM";c"'l

- - - - - - - - - - - - - - ···············---

---~·-

•

Pica metálica de cobre o latón para que se descarguen de electricidad estática los art!lleros antes de manipular deto'.ladores elécticos,

········--

bre, acumulan electricidad estática, sobre todo en ambiente muy seco y también si se usan prendas sintéticas y calzado de goma. Los Riodet tienen grados de protección frente a este tipo de electricidad; así los detonadores Insensibles son más seguros que los Sensibles, y los Altamente Insensibles ofrecen mayor grado de seguridad. Sin embargo, incluso utilizando este tipo de detonadores Altamente Insensibles se deben de guardar precauciones, utilizando calzado y ropa antiestática.

Redes eléctricas Las líneas de transporte de energía eléctrica resultan peligrosas cuando están situadas en las proximidades de las voladuras. En primer lugar, pueden existir derivaciones al terreno, por aislamientos defectuosos, y en segundo lugar, se pueden inducir corrientes en el circuito de voladura, sin necesidad de que haya contacto • Electricldad estática Casos que pueden presentar riesgos de iniciación,

Electricidad estática Todo el mundo conoce la electricidad estática y quizá ha recibido una pequeña descarga al tocar un objeto metálico después de haber caminado sobre una moqueta o sobre plástico, o incluso al bajarse de un coche. Las máquinas, y también el hom84

sentido, resultan especialmente peligrosas las líneas de ferrocarril electrificadas, ya que en este tipo de instalaciones, siempre existen derivaciones a tierra con circulación de corriente por el terreno. Existe otro peligro, y es que al producirse la voladura, los cables queden colgados sobre la línea eléctrica con el consiguiente peligro de electrocución para los operarios. 85

Capítulo V Manual de empleo de explosivos

Emisoras de radio Los sistemas de comunicación por radiofrecuencia, corno emisoras de radio, televisión, radioteléfonos, teléfonos móviles, sistemas de radar, etc., emiten energía a través de su antena. Esta energía puede llegar a ser captada por el circuito de voladura, es decir, el circuito de voladura o un detonador aislado pueden actuar como antena, recibiendo parte de esa energía. Y esa energía puede ser superior a la corriente de seguridad e iniciar la voladura. Corrientes galvánicas En algunas minas metálicas, se pueden producir este tipo de corrientes, que consisten en que los minerales actúan corno si fueran pilas voltaicas.

Sistema de iniciación Riodet. Pega eléctrica

t r 1

mprobar y medir el circuito de voladura, investigar deuero code continuidad en detonadores, medir aislamientos, fectos derivaciones, etc. 'hmetros diseñados para utilizar en voladuras son ro0 LOS ·impermeables para soportar sin alteración el duro bustos e . ' . trabajo a que estan sometidos. E 1 mercado se encuentran diferentes modelos de óhmen epara comprobación de circuitos de voladura. Los de me~~: precisión, pero de uso más sencillo, se suelen denom1_nar comprobadores, porque con ellos no se pretende. medir ·stencia sino sólamente comprobar que el c1rcu1to una res 1 ' . · · s está cerrado Y que el valor de la res1stenc1a es mas o meno el esperado; sirve también para detectar faltas de a1slam1ento en la línea o la continuidad o no de un detonador.

También en las voladuras submarinas las pontanas pueden actuar de la misma forma, causando iniciaciones imprevistas.

Los de mayor precisión son aparatos diseñados para medir cierta exactitud la resistencia de un c1rcu1to o la de un ~~I~ detonador. Generalmente poseen un sistema d~ regulación que permite contrastarlo y ponerlo a punto segun el estado de sus baterías internas.

• 5. APARATOS PARA COMPROBACION Y DISPARO

En ambos casos, suelen poseer selectores de escala, 1~ que permite efectuar Ja lectura en la zona de mayor prec1s1on de

Tanto la operación de comprobación de la resistencia de la pega, como el posterior disparo, debe llevarse a cabo con aparatos adecuados a estos fines, por lo que precisan una homologación por parte del Ministerio de Industria. La razón de esta homologación, es debida al especial cometido de todos estos aparatos, ya que no sólamente deben realizar una operación determinada, sino que la deben hacer en condiciones seguras. En efecto, un óhmetro debe medir con una corriente lo suficientemente baja como para no iniciar los detonadores, y un explosor debe poseer la suficiente energía como para iniciar todos detonadores de una voladura sin riesgo de fallos.

la escala. • Aparatos de comprobación eléctrica: óhmetro y comprobador de explosor.

• Ohmetros Un óhmetro es un aparato destinado a medir resistencias. Es imprescindible en voladuras eléctricas, pues permite al arti67 66

Manual de empleo de explosivos

•

Algunos explosores comercializados en España.

Capítulo V Sistema de iniciación Riodet. Pega eléctrica

Los comprobadores para un único exp'.osor constan de una resistencia de carga no regulable, una lampara 1nd1cadora de corriente y un terminal que se conecta al explosor.

• Explosores homologados para minería y carbón.

• Explosores Se denominan explosores las máquinas generadoras de corriente eléctrica que se utilizan para iniciar la pega eléctrica. Los explosores constituyen el método más racional de energetizar una voladura, pues tienen la ventaja, sobre otras fuentes de energía, de que en cada disparo sólo suministran una cantidad de energía limitada, con lo que se evitan ios riesgos de accidentes que pueden provocar otros sistemas de encendido. Además, los explosores entregan la energía del modo más apropiado para el correcto encendido de los detonadores. Los explosores habitualmente utilizados para la pega eléctrica son de dos tipos: explosores dinamoeléctricos y explosores de condensador.

• Cornprobadores de explosores Se utilizan para comprobar el estado de los explosores. Hay comprobadores que son sólo válidos para un tipo concreto de explosor, y otros que sirven para varios tipos de explosores. 88

Al accionar adecuadamente el explosor, la lámpara testigo debe iluminarse con claridad. Cuando la lámpara no responde a pesar de efectuar varias pruebas, es señal de que el explosor está averiado y debe ponerse fuera de servicio.

• Explosores secuenciales Son explosores diseñados para poder disparar simultáneamente varios circuitos de voladura desfasados en el tiempo unos intervalos predeterminados. Estos equipos son unidades con varios circuitos electrónicos que pueden dar fuego secuencialmente uno tras otro, a otras tantas líneas de pega, con una previa selección del intervalo de desfase entre dichas líneas. De esta forma, considerando la secuencia entre cada uno de los posibles circuitos junto con la propia de los detonadores temporizados, se puede conseguir una gama muy amplia de tiempos de iniciación de los barrenos de una voladura. 89

Manual de ernpreo de explosivo$

•

Explosor secuenc1a1.

El empleo de los explosores secuenciales está especialmente recomendado en aquellas voladuras en las que se requiera un control riguroso de las vibraciones y de la onda aérea, y en aquellas donde existan problemas de fragmentación.

Capítulo VI Sistema de iniciación Párn<Jdet'0, Peg¿; no e!éctrfca

$.liMt!fJ-.________________

Los sistemas de iniciación con detonadores no eléctricos Prirnadet son versátiles y fáciles de usar a la vez. Ofrecen una ilimitada combinación de tiempos y pueden usarse con todo tipo de explosivos.

Sistema de Iniciación Primadet®. Pega no eléctrica

El alma de este sistema de iniciación es una onda de choque de baja velocidad de detonación, canalizada a través de un tubo de plástico denominado Tubo de Transmisión.

• Tubo de Transmisión Consiste en un tubo de plastico laminado multicapa que contiene en su cara interna una finísima capa de material reactivo (HMX y Al). Dicho tubo, una vez iniciado, conduce la onda de detonación de baja energía a una velocidad de aproximádamente 2.000 mis. Este fenómeno de onda de choque, se propaga con toda fiabilidad a través del mismo aunque en él existan dobleces, nudos o cocas. Esta onda de detonación no tiene influencia sobre la columna de explosivo contenida en el barreno, permitiendo la iniciación en el fondo del mismo, ya que la cantidad de materia reactiva contenida en él es tan pequeña que la superficie exterior del tubo queda intacta durante el paso de la mencionada onda de detonación. El tubo de transmisión Primadet® es multicapa. La capa interior está diseñada para que quede pegada a su superficie el material reactivo. El recubrimiento exterior del tubo es de polietileno que le añade resistencia a la tracción, capacidad de estiramiento y resistencia a la abrasión. 90

-------

·---------------

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VI Sistema de iniciación Primadet®. Pega no eléctrica

r 1 1

nitruro de plomo, un elemento cilíndrico metálico portador de la pasta de retardo (portarretardo), un sistema amortiguador de onda de detonación (DIB) y un tapón de goma semiconductora que sirve como elemento de engarce al tubo de transmisión. 1) La carga base tiene la función de iniciar con suficiente energía el explosivo. Los detonadores Primadet® de UEB tienen potencia equivalente al detonador óctuple (nº 8). 2) La carga primaria de nitruro de plomo recibe la energía de iniciación de la columna pirotécnica del portarretardo y la transfiere a la carga base de pentrita.

• Tubo de transmisión Primadet8' (dcha., sin iniciar; izqda., iniciado).

El tubo de transmisión no es de naturaleza eléctrica, no puede ser iniciado por ondas de radiofrecuencia, electricidad estática, corrientes erráticas o llama, o las fricciones o impactos comunes en la actividad normal de carga de voladuras. Las características del tubo de transmisión Primadet® son: - Resistencia a tracción: 20 kg. - Estiramiento: 300%. - Diámetro (exterior): 3 mm. - Carga explosiva: 14,5 mg/m (HMX-AI). -Tubo Naranja: Primadet® MS y EZ-Det®. -Tubo Amarillo: Primadet® LP, NTD y EZ-TL®.

• Detonador no eléctrico Los detonadores no eléctricos Primadet®, fabricados por UEB, son elementos altamente precisos en tiempo. Se componen de una cápsula de aluminio, que contiene en su interior una carga base de pentrita, una carga primaria de

3) El elemento portarretardo es de aluminio y contiene una mezcla pirotécnica, que es la que da el tiempo de retardo al detonador. La composición de la parte pirotécnica por su calidad y por el control a la que es sometida, da tiempos de combustión muy precisos y uniformes. El portarretardo recibe la energía de iniciación desde el tubo de transmisión a través de una composición iniciadora situada en la parte superior del mismo que asegura la iniciación adecuada de la mezcla pirotécnica. 4) El amortiguador de la onda de detonación (DIB) tiene tres funciones: (1) distribuir la energía de la onda de detonación desde el tubo de transmisión a toda la superficie de la composición iniciadora del portarretardo, consiguiendo una combustión más estable y mejorando así la precisión del tiempo de retardo del detonador, (2) previene los fallos de aspiración dentro del portarretardo, y (3) previene la propagación inversa, es decir, la iniciación del tubo de transmisión por su propio detonador; esta característica es particularmente importante en los detonadores EZ-Det®. 5) El tapón de goma semiconductora,tiene dos funciones principales: (1) asegura la hermeticidad del detonador, y (2) proporciona conductividad para la electricidad estática del tubo a las paredes del detonador (comprobado hasta 20 KV).

......................................................_,,_.._. .............................

Capítulo V1

Manual de empleo de explosivos

SJsterna de iniciaciór: Prin:ade~. Pega no elcictríca

Conjunto del detonador no eléctrico Primadet®

TAPÓN DE GOMA-···· SEMICONDUCTOR

Cada detonador Primadet se suministra con un conectador J que facilita las conexiones sencillas y seguras al cordón cletonante de 3 y 6 g/m (RIOCORD® 3, ó RIOCORD® 6). El extremo del tubo de transmisión se sella mediante ultrasonidos, asegurando su hermeticidad ante la penetración de agua y humedad dentro del tubo. Cada unidad tiene una banderola de papel resistente al agua e irrompible, con el número de periodo claramente visible en éi.

El tubo del detonador se enrolla en una madeja en la forma patentada (Figura 80W), AMORTIGUADOR DE :.A ONDA DE UETONACION (DJB) -····· que asegura el despliegue del tubo limpiamente sin enredos, y reduce el efecto memoria (conservación de la forma de la madePORTARRETARDO --~ll ja después del despliegue de la misma). Las DE ALUMINIO madejas están unidas por una banda de papel Kraft con una lámina plástica cuyo cierre se hace con ultrasonidos, no con pegamento, la cual es completamente resistente al CARGA PRLV ARIA ---1-'.;.~ agua, fácil de quitar y lleva impresa en ella la DE \JITRURO DE PLOMO longitud del tubo, el número de periodo y el CARGA BASE DE PENTRITA - - - · ... __.. número de lote. Los detonadores más cor(PETN) tos se presentan en paquetes de cinco unidades con una banda de papel Kraft que • Componentes del detonador no eléctrico une los cinco. El resto se presenta de uno en uno.

•

Pri1nadet®.

Las madejas en Figura BON se empaquetan en cajas Det~ pak'"M que contienen más unidades por caja que un empaquetado convencional, reduciendo los requerimientos de espacio de transporte y almacenamiento. Las cajas DetpakTN' contienen dos cajas internas que hacen mas fácil su manejo. 94

~~ ~

Empaquetado Oetpak™

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VI 8.Jsi'ema de iniciación Pnn-1adef'-'t_ Pega r;o fJfóctrica

• Clasificación de los Primadet®

UEB tabrica cinco series de productos Primadet®:

1} Primadet® MS 2) Primadet" LP 3) Primadet"' EZ Det® 4) Primadet® TLTrv1 5) Primadet"' NTD

·..••. lil!lt¡;¡rdp ("1~Í 25

2 3 4

5 6 7 8 9 10

n.º Periodo

50 75 100

12 14 16 18

125

150 175

350 400 450 500 550 600

225

24 26 28

650 700

250

750

200

Las unidades Primadet@ MS se identifican por el tubo de color naranja y la banderola blanca con impresión roja. Todas las unidades incluyen montado un conector J para facilitar las conexiones con líneas maestras de cordón detonante (pueden emplearse cordones Riocord® 3, Riocord® 6, fabricados por UEB).

Cebado La primera operación a realizar, antes de la carga del explosi-

vo, consiste en la preparación del cartucho cebo.

•

Líneas dé productos

Primadet®.

Primadet® MS La serie de Milisegundos se puede utilizar para la mayoría de aplicaciones de voladuras en superticie. Presentan incrementos de tiempo de 25 ms entre números consecutivos deí 1 al 30, (a partir del 12 solo existen números pares). Están disponibles una amplia gama de longitudes. También se dispone de un detonador instantáneo (período O).

Cuando se utílíza como cebo un cartucho, se debe introducir el casquillo del detonador Primadet completamente en el explosivo, apuntando su extremo en el sentido en la que vaya a ser dispuesta la carga del barreno. A continuación, hay que asegurar el detonador para que no se salga, mediante un nudo o fijándolo con cinta adhesiva. En el caso de emplear un multiplicador (booster) como cebo, es preciso que éste disponga de un alojamiento adecuado para el detonador. Los multiplicadores de 450, 400, 250 y 150 de UEB disponen de un alojamiento de diámetro y longitud acordes con los casquillos del Prímadet.

96 97

Capítulo VI

Manual de empleo de explosivos

Sistema de iniciación Primadet®. Pega no eléctrica

carga dentro del barreno, pero siempre teniendo en cuenta que es más aconsejable que las cargas superiores hagan detonación antes que las inferiores, pues se encuentran menos confinadas dentro del macizo rocoso.

Preparación de un cartucho cebo con el detonador Primadet.

CARTUCHO

DETONADOR

• Seccionado de cargas dentro de un barreno.

DETONADOR

Carga de los barrenos Una vez colocado el cebo en el fondo del barreno, descendiéndolo con el tubo de iniciación, se procede a la carga del explosivo o explosivos correspondientes.

MUL TIPUCADOR ALOJAMléNTO DEL DETONADOR

DETONADOR

Colocación del detonador Primadet en un multiplicador.

En estos casos de iniciación en fondo, se recomienda introducir un segundo cebo en cabeza, con un detonador de número de retardo superior, por motivos de seguridad. Finalmente se procede al retacado.Durante estas operaciones de carga y retacado hay que mantener bien sujetos los tubos en la boca del barreno para que no caigan en su interior.

En el caso en el que se realice el seccionado de cargas dentro de un barreno, usando retacados intermedios, se debe hacer la operación anteriormente explicada tantas veces como se divida la

• Primadet® con línea maestra de Riocord 6.

·..

Manual de empleo de explosivos

Capítulo .VI ,

·'

--··--

Sistema de if1kiación Ptimadet*, Peg.,1 no oifJctnce

- - - -

conexión de la voladura

Utilización del Primadet MS '

Independientemente de la utilización de la serie de detonadores de microrretardo, el Primadet MS permite también la iniciación de voladuras a cielo abierto, con la particularidad de que se puede conseguir una secuenciación indefinida, no estando limitados por el número de detonadores de una serie. Esto es posible porque la combinación de conectadores EZTL y detonadores Primadet MS con su conexión en cascada hace que los barrenos salgan uno detrás de otro sin coincidir en el tiempo.

En una voladura convencional, el sistema estaría compuesto por un conectador del que saldrían los tubos de 1 ó 2 detonadores MS colocados en el interior del barreno y los tubos de 1 ó 2 conectadores que secuencian los barrenos vecinos. Este esquema se repetiría tantas veces como fuese preciso para completar la voladura. La forma de hacer la conexión es la siguiente:

• Empleo del sistema Prirnadet MS nº18 y EZTL de 25 ms.

Principio de funcionamiento Con el sistema combinado de detonadores y conectadores, cada barreno dispone un detonador MS con el mismo retardo básico (450 o 500 rns). Una vez cargada la voladura, se conectan los tubos de los detonadores MS a través de los conectadores EZTL. De esta manera, el conectador EZTL retarda con su tiempo intrínseco tanto al detonador MS del barreno en cuestión, cómo a los conectadores del barreno siguiente o siguientes. Cuando se termina la conexión, el retardo final de cada barreno es la suma de su retardo básico (detonador MS) y de los retardos de superficie (conectadores EZTL) que le afectan, es decir, los que están por delante de él en el esquema de tiro.

nETARDO BASlCO 450 ms

MS 18

MS18

RETARDO DE SUPERF:.:'º:::'E:_;º¡,._._ _:2¡.:5----ist:-o---7<1:5~ ...

En barrenos profundos o con cargas espaciadas, se recomienda emplear dos detonadores MS nº 18 y MS nº20, por ejemplo. La razón de los retardos de 450 y 500 ms para los detonadores es la de permitir la energetización de la mayor parte posible de los barrenos antes de que el movimiento de roca pueda producir cortes en los tubos. 100

RETARDO FINAL

450

475

500

525

450-25

450+50

450+75

~-~_:=~~~~~~~~~. . .l. . .~~~~~~~---~-·~_:_______________

101

Capítulo VI

Manual de empleo de explosivos

Sistema de iniciación Primadet®. Pega no e/éctríca

Primadet® LP La serie de largo periodo (LP) está especialmente diseñada para trabajos de avances en galería de mina y túneles. Los tiempos de retardo son mucho mayores que los de la serie MS, permitiendo por tanto el tiempo de movimiento de la roca y crear una cara libre para la expansión o salida de la roca. • Tiempos de retardo de la serie Primadet<ITJ LP

n. 0 Periodo

Retardo (ms) 100

200 300 400 500

600

3 4

700

800

900 1000 1200 1400 1600

12 14 16

n.0 Periodo 18 20 25 30 35 40 45 50 55 60

70 80

Retardo (ms) ·~ 1800 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 7000 8000 9000

"·~

¡; '

Todas las unidades llevan montado un conectador J para facilitar las conexiones con líneas maestras de Riocord de 3 ó 6 g/m, las cuales son perfectamente adecuadas para esta aplicación. Los detonadores Primadet® LP se identifican por su tubo de transmisión amarillo. La banderola tiene impresión negra. El detonador Primadet® LP también puede iniciarse mediante el método de manojos. Este método se usa normalmente en túneles y trabajos de avances en galerías de mina. Los manojos de tubo se hacen de la siguiente manera: 1) Agrupar una cantidad de hasta 20 tubos en un manojo. 2) A la vez que se aseguran que los tubos del manojo están tensos, se enrollan los mismos con cinta adhesiva. 3) A 30 cm aproximadamente, se vuelve a enrollar el manojo con cinta adhesiva. 4) En el centro del manojo, entre los dos encintados, se anuda el cordón detonante usando un nudo simple en derivación. 5) Este método puede repetirse tantas veces como se precise. 6) Juntar todos los manojos con cordón detonante de la misma forma. 7) Iniciar la línea maestra asegurando que el iniciador principal no dañe las conexiones.

• Detonadores Primadet® LP con cordón detonante empleando conectadores J.

102

NOTA.- Hay que asegurarse de que el cordón detonante no esté en contacto con ningún tubo de transmisión (fuera del nudo) durante el proceso de iniciación, ya que el cordón detonante podría cortar el tubo sin iniciarlo. 103

Manual de emploo de explosivos

•

Capitulo Vl Sistema do k1k;!ación Pntnadef0. Pega no etectrtCa

Método de conexión con manojos

prímadet® EZ-Det®

I· 1 1 1

' i

El detonador no eléctrico Primadet® EZ-Det® reúne en un único elemento el detonador de fondo y el retardo de superficie Además, el retardo de superficie montado en un nuevo bloque conectador que es simple y fácil de usar. Los detonadores Primadet® EZ-Det® se identifican por su tubo de transmisión naranja. La banderola que contiene la información del retardo es blanca con escritura roja; el bloque conec1ador de plástico tiene un color determinado, dependiendo del tiempo de retardo. Los componentes del sisiema son los siguientes: I} un detonador de fondo de potencia óctuple, 2) el tubo de transmisión, 3) el elemento de retardo de supe1iicie, y 4) el bloque conectador de plástico. El elemento de retardo está montado dentro del bloque conectador. •

•

Nudo sJmple en

derivac;ón de conexiá1 con rnanojos

R.iocoró '* anOOado a!rOOalor del manojo (No más de 2ü tubos por maoofo)

Asegúrese que les tubos que torroon el maoojc. esten firmes~· raznrah!ernerr:e te1Ses.

104

105

Sistema EZ-Det"'.

Manual

Capitulo Vl

empleo

· •. •.:1---! conectador del segundo para conectar al terc.er barreno, y ' r así sucesivamente; cada fila se conecta de la misma manera. Sistema de inícíacfór1 Pnmadet®. Pegq f)O >?Jectrica

de explosivos

-------------············-~

El elemento de retardo de superficie es un detonador de baja potencia (sin carga de base). Su función es iniciar los tubos de transmisión que se colocan en el bloque conectador y sólo estos. No es capaz de iniciar explosivo ní cordón detonante. Tanto la baja potencia del elemento de retardo como el diseño del bloque conectador de plástico están pensados para eliminar los cortes de tubos por lanzamiento de metralla. Por ello, no es necesario cubrir los bloques conectadores con arena o detritus de perforación.

}

¡;

f 1 1

Códlgo de colores y tiempos de los detonadores EZ-Det ª.

Tiempo de retardo de sµperficie 25' 25

42 42

Tiempo de retardo del detonador de fondo 350 700 350 700

ASÍ NO

ASiNO

En el bloque conectador de plástico se pueden colocar de 1 a 6 tubos de transmisión. Los tubos siempre se mantienen con un ángulo de 90º respecto del elemento de retardo, lo que asegura la iniciación y propagación bídíreccional del tubo de transmisión. Al efectuar la conexión de la voladura, siempre deben introducirse los tubos de transmisión en el bloque conectador de uno en uno, escuchando el "click" que asegura la adecuada inserción. Los bloques conectadores de plástico tienen un color determinado según el tiempo del elemento de retardo, y tienen la longitud del tubo grabada en una etiqueta, esto último facilita la identificación de los detonadores en el caso que haya más de uno en el barreno (cargas múltiples ó iniciación múltiple). •

La conexión de unas filas con otras se hace con conectadores la sección Aplicaciones se recogen vanos esquemas de conexión con EZ-Det®.

ASÍ SÍ

~Fig!HeG

Primer barreno iniciado

c.>

Barreno 1

::->

Barreno 2

* S.ift?:i'.!B'.

\ (~ \

Color del bloque conectador ''º .

Detonado~

EZDET

Material de retacado o detritus de

1 Co!1ector

·º

'-- Detonador J

perforaclón

EZDET

Rojo Rojri

Blanco Blanco

• Conexión típica con EZ~Det*'.

Aplicaciones Los detonadoms EZ-Det® pueden usarse en la mayoría de las voladuras que requieren secuenciación de los barrenos de las mismas. El procedimiento de carga es muy simple. Primero, se carga cada barreno con un detonador de fondo del mismo tiempo, a continuación, el conectador del EZ-Det del primer barreno se usa para conectar al siguiente barreno, el 106

ASISI

ASÍ SÍ

* [,JXb¡¡;;

107

'I Capítulo VI

Manual de empleo de explosivos

Sistema de iniciación Primadet®. Pega no eléctrica

Primadet® EZ-TL™

primadet® NTD (Noise/ess Truankline De/ay - Línea maestra silenciosa)

El conectador Primadet® EZ-TL™ (Ez Trunkline - Línea maestra) es un elemento de retardo de superficie. Este incorpora el bloque conectador de plástico EZ con el retardo de baja potencia, engarzado a un tubo de transmisión.

El conectador Primadet® NTD es otra versión de los conectadores de superficie. La diferencia entre el conectador NTD y el conectador EZ-TL es que el detonador de NTD es de mayor potencia que el de EZ-TL, pudiendo iniciar cordón detonante, aunque no explosivos. Sin embargo, no debe colocarse cordón detonante y tubos de transmisión juntos en el bloque conectador al mismo tiempo; si se hace, debe hacerse según los procedimiento indicado en la figura b) siguiente.

El tubo de transmisión de los conectadores EZ-TL™ es de color amarillo y el color del bloque conectador también responde a un código de tiempos. También tiene una banderola irrompible y resistente al agua; su color es blanco y la impresión del tiempo de retardo es de color negro.

El bloque conectador del NTD es unidireccional, lo que significa que se debe ser cuidadoso en el proceso de conexión, para asegurar que la dirección de conexión es la correcta. No pueden colocarse más de 8 tubos en el bloque conectador.

Los conectadores EZ-TL™ se pueden usar en combinación con los detonadores EZ-Det® para variar los tiempos de retardo entre barrenos, entre cargas seccionadas del mismo barreno o entre filas. También pueden conectar varios conectadores EZ-TL en combinación para obtener diferentes tiempos de retardo (25 ms + 42 ms = 67 ms).

•

Primadet NTD.

Los conectadores EZ-TL™ también pueden usarse con los detonadores Primadet® MS, como se ha explicado anteriormente. Estos conectadores proporcionan una alternativa silenciosa a la conexión con cordón detonante. Son rápidos y sencillos de conectar, ofreciendo más posibilidades añadidas de tiempos de retardo.

•

Código de colores y tiempos de los conectadores EZ-TL"J.

Tiempo de retardo

Color del bloque

Verde

Amarillo

Rojo

42 67

Blanco Negro

106

* """

..,. ~

"""

109

Manual de empleo de explosivos

•

Capítulo VI Sistema de íníciación Primadet®. Pega no eléctrica

NTD con cordón

Debido a la mayor potencia del detonador de NTD, es importante mantener los tubos conectadores separados con el detonador al menos 50 cm y cubrir el bloque conectador con arena o detritus de perforación para evitar las proyecciones de metralla.

detonante

Cordón detona11te al barreno

Nudo simple en derivación para conectar la segunda línea del mismo barre110

Los conectadores Primadet® NTD están disponibles en los mismos tiempos de retardo que los conectadores Primadet EZ-TL y los colores de los bloques conectadores son también los mismos.

• 7. INICIACION DE LOS SISTEMAS NO ELECTRICOS La iniciación del tubo de transmisión requiere a la vez energía de onda de choque y calor. Esto puede obtenerse por varios métodos: 1) Por cordón detonante, usando un conectador J o el método de manojos. Tubo de transmisión receptor

2) Por un detonador, tanto no eléctrico, como el EZTL™ o NTD, como uno eléctrico o uno ordinario. 3) Por un iniciador de tubo de transmisión, bien de descarga de electricidad de alto voltaje o de detonación de pistón.

110

•

Tubo de transmisión Primadet ® e iniciador de tubo.

Manual de empleo de explosivos --····

Capítulo VI Sisterna de ir;iciación Primadet®, Pega no eléctrica

------------------------

Recomendaciones generales Los sistemas de iniciación no eléctricos exigen la comprobación visual de las conexiones antes del disparo. El diseño del sistema Primadet® con los códigos de colores de tubos y conectadores facilita la comprobación visual de la conexión de las voladuras.

• Voladura de dos filas usando dos rnétodos de conexión (por filas y

DIRECCIÓN DE MOVIMIENTO ' OE LA ROCA

diagonal}.

INICIO¡

126

Esquemas de secuenciación no eléctricos: •

Voladura de una füa usaPdo conecladores EZ-TL de 25 y 42 rrs.

Corectado~ EZT:.. Con;ctm;lor ElT:... 17

·-·• ::;oFectador EZT:.. 42 1.::: Tiempo retardo superfic:e

sss

Tiempo retardo barreoo intervalo minímo: 8 ms

Ccnoctador EZTL .,.. Conectador EZTL 25 • Cur;ectador EZ'lT 42

•

Voladura de dos tilas usando conectadores EZ-TL de 17 ms er zigzag,

intervalo mínimo: s ms

DlRECC!ÓN 0E MOV/M!ENTO

·~

• Voladura de dos flas con cargas esoacladas secuenciadas derlro de !os bar""Bnos.

,. Tiempo retardo superficie Tiempo retardo barrero

5<1z

D!:~ROCA

153

187

Cormctador EZTL Conectador EZ.TL 17 .... Conectadrn EZTL 42 Tiempo retardo carga su¡ierior Tiempo retardo carga in1er!or lrtervaio

· <184

~11ínir;10:

e ms

Conectador EZTL Conectador EZTL 17 nempo rernráo st1perlicie Tiempi;t retardo IJarreno lntorva:o mínln~o: S ms

112

113

Manual de empleo de explosivos

•

Capítulo VI 81'.stPflHJ

ínk:íoción Pnmadet®. Pega no efécfr'La

Veladura e1 t~increra.

•

INICIO

134

' 176

109

'218

151

' 101

' 118

160,

289

: 476.}

¡INICIO '~'

143

202

: 306

: 170

' 459'

\' 153 /'

( 442,\

J :' 323 ; \.

\ ~-~-~)'

··"{ ( 119 \. ···~\/ 136)\ \

._.;

C.:mectador EZTL

...

.... 185

Conectador EZTl -: 7

Gooectad:ir :'.:ZTL Cooectador t:ZTL 17

Conecta.oor EZTL 25

Gcnectaéot EZTL 42 Tiéfópo retarOO barreno

479.

"'.":empo retan:b supertlcle

lrrtéMln mirimo: 8 ms

!rtervaio mínimo: 8 ms

114

115

Voladura de apertura de banco (cuele).

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VII Otros sistemas de iniciación

•

Voladura en zanja.

t.+J.!iff!f!j!li . ._________________ 17

Otros sistemas de iniciación o

INICIO

• 1. DETONADORES DE MECHA Y MECHA LENTA

'34

El detonador ordinario o de mecha, está constituido por un casquillo de aluminio, cerrado por un extremo, en cuyo interior van dispuestas dos cargas explosivas en contacto entre sí.

Conectador NTD 42

Conectador EZTL 17 Tiempo retardo superticle Intervalo mínimo: 17 ms

• Aplicaciones especiales. Barrenos con cargas espaciadas secuenciadas con EZ-Det® Conexión gemela.

La iniciación del detonador se lleva a cabo introduciendo una mecha lenta o de seguridad por el extremo libre del casquillo, debiendo quedar dicha mecha en contacto con la carga explosiva antes mencionada.

Primer barreno iniciado

La mecha lenta está formada por un núcleo de pólvora negra rodeado de varias capas de hilados y materiales impermeabilizantes que la hacen resistente a la humedad, abrasión y esfuerzos mecánicos. La combustión de la mecha transmite el fuego a una velocidad uniforme de dos minutos por metro lineal. Habitualmente se utiliza para la iniciación de detonadores ordinarios y de la pólvora de mina. La mecha fabricada por UEB está provista de un recubrimiento de PVC que le proporciona una buena seguridad de funcionamiento bajo el agua.

350ms

550rns

Retacado intermedio

Columna de explosivo

116 117

Manual de empleo de explosivos

-··

Capitulo VII

en.ros sistemas de iniciacíón

• Preparación del cartucho cebo

Entendiendo como cartucho cebo aquel que lleva alojado en su interior al detonador, se realiza como paso previo a la operación de dar fuego, lo que llamamos engarce del detonador a la mecha. Para ello, se introduce en aquél una mecha de suficiente longitud y cortada perpendicularmente, la cual se engarza cori una tenacilla especial, o mediante una máquina engarzadora. Para evitar situaciones peligrosas, a la hora de cortar la mecha, se debe tener muy presente que esta arde a una velocidad de, aproximadamente, 2 minutos por cada metro lineal.

,_ ,

-"",.,,...,,--·. • Accesoria para pega con mecha lenta; tenaclllas, mecha le.'1ta

y detona~

dor ordinario.

·'JP' .~

'.,¡

El proceso de engarzado se deberá realizar siempre en la parte de casquillo de detonador que no lleva explosivo, es decir, en las proximidades de la zona abierta; de io contrario si el aprisionamiento del casquillo se hace en la zona que lleva explosivo, se podría producir la iniciación de éste. Una vez engarzada la mecha ordinaria, y procediendo a dar fuego por el extremo libre de la misma, el detonador explosionará una vez que el fuego aparezca por el otro extremo e incida sobre la caja alojada en el interior del detonador. Se ha comentado en el capítulo anterior, que el detonador ordinario lleva un casquillo metálico de aluminio; la razón de que estos detonadores no se fabriquen en cobre, indicados para la minería del carbón, es que su uso está prohibido en este tipo de explotaciones.

•

Precauciones a tener en cuenta. Legislación

Ei uso del artificio mecha lenta detonador ordinario está limitado por ley a un número máximo de seis barrenos por pega, pudiendo autorizar la el Ministerio de Industria dar fuego a más de seis barrenos, cuando se utilice mecha rápida de encendido. 118

119

Manual de empleo de explosivos

Capltulo VII Otros s1sternas do ín!ciaciór.,

--------·····-··--En el disparo con mecha, el cartucho-cebo debe colocarse siempre en el extremo más externo de la earga del barreno. La longitud mínima de cada mecha, contada desde la boca del barreno, será de metro y medio, y en el caso de que se emplee mecha testigo, su longitud será la mitad de la mínima antes indicada. En el caso de que se tenga la menor sospecha de que haya podido producirse algún fallo en el artificio mecha-detonacjor, no se volverá al lugar de la voladura hasta que no haya transcurrido al menos medía hora. Todo lo legislado sobre este punto se encuentra reflejado en el punto 7 de la ITC 10.2.01 del Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera.

•

lnic:aciór de un

barreno con mecha lenta y detonador ordinario. Corno mínimo debe haber 1,5 m de mecha a partlr de la boca del barreno.

• Engarce de un detonador ordinario a la mecha lenta.

120

121

Manual de empleo de explosivos

Capítulo \/11 '.Jt:Qs Efs/em3s

• 2. CORDÓN DETONANTE Un cordón detonante es una cuerda flexible e impermeable que contiene en su interior un explosivo. Este explosivo es pentrita, cuya velocidad de detonación es de 7.000 metros por segundo; el cordón detonante se emplea fundamentalmente para transmitir a los explosivos la detonación iniciada por un detonador. Algunos tipos de cordón detonante pueden utilizarse para realizar voladuras. núcleo de pentrita, en cantidad variable según el tipo de cordón, va rodeado de varias envueltas de hilados y fibras textiles, y de un recubrimiento exterior de cloruro de poli· vinilo, que le proporciona las debidas propiedades, tales como elevadas resistencias a la tracción, abrasión y humedad. El cordón detonante, se caracteriza por su potencia, la cual está en razón directa del contenido de pen7rita por metro li nea! de cordón. La potencia del cordón determina su aplicación. Actualmente, los cordones detonantes de aplicación más extendida tienen contenidos de explosivo por metro desde 3 a 100 gramos.

p f

i 1

para la iniciación de explosivos mediante el cordón detonante únicamente se precisa colocar el cordón en contacto con el 'explosivo, para que en éste se produzca la detonación. A su vez la iniciación del cordón se puede realizar mediante un detonador, o mediante otro cordón que amaestre los diferentes cordones que existan en la voladura. En las diferentes aplicaciones dispone además de los llamados cordones d.etonantes ceforzados. los cuales están fabricados con fibras textiles especiales, que les confieren una gran resistencia a la tracción y a la abrasión.

color

mm.

Resistencia a la tracc:íón Kg.

Rojo con un hilo azul

3,5

m. 500

Amarillo

3,3

500

- Uneas maestras cDnectando barrenos entrn sí. - Lineas maestras para iniciación de detonadores Rione1. - Corte de bloques de roca ornameota!.

400

Las mismas que 0ara el de 6 glm donde se requieran ~~ejores ca~acteríst:cas mecánicas.

100

250

Para cebar la n-ayoria de los explosivos convencionales. Corte de b:oques de roca ornamental

Diémetro

apro;dmado

" ' Amarillo con

Longitud carrete

4,5

- lr.iciación de ex:J!os!vDs sensibilizados run fl:G. - Líneas rr'.aestras ~ara iniciación de detonadores Rionel.

• Aplicaciones

La primera de las aplicaciones, y la más frecuente, emplea

·-Aplicacrones prlnc¡pales·

un hilo rojo Azul

Los cordones detonantes tienen dos tipos de aplicaciones claras. De una parte servir para la iniciación de explosivos dentro de una voladura, y de otra servir como explosivo para la ejecución de la propia voladura.

de iniciBsiSn

Blanco

100

200

- Para iniciar explosivos de baja sensibilidad. - Para prospecciones sísmicas.

Verde

7,4

100

- Para prospecciones sísmicas.

Rojo

11,5

100

Amarillo

7,5

150

100

- Voladuras de contorno, precortes y recortes. - Voladuras en atmósferas potencialmente explosivas.

cordones detonantes desde 3 gramos por metro lineal hasta 40, cordones estos últimos que son empleados en las prospecciones sísmicas. Los cordones detonantes de concentración superior a los 40 gramos son utilizados como explosivo propiamente dicho, para la realización de voladuras, como por ejemplo de recorte y precorte, donde se utilizan con frecuencia los cordones de 100 gramos de pentrita por metro lineal. 122

123

Cap~ulo

Manual de empleo de explosivos

VII

Otros sistemas de m1C1&eión

1 3, MULTIPLICADORES son iniciadores de voladura que se utilizan para iniciar explosivos de baja sensibilidad, Nagolita, Riogel, Riomex o Emn-

nex. .~· 11

Están compuestos por un cilindro de pentolita, explosivo de alta potencia y velocidad de detonación, que va recubierto de

~ una envuelta de cartón.

ueva unos orificios axiales que van rodeados de pentrita y

f:.:.·

que es por dotndde p asadn los acctesorios que los iniciarán: cordón detonan e. e1ona ores, e c.

~.· · f,

•

Cordones detonantes.

•

Los multiplicadores fabricados por UEE tienen las características indicadas en la tabla adjunta.

··< ir~~·.·····

Diámetro (mm)

450

120

400

108

250

114

150

114

150

3é

114

N.o- unidades por caja

152 ..

Conexiones

El cordón detonante se inicia siempre mediante otro cordón, o mediante un detonador. La conexión del detonador al cordón se debe realizar de tal manera que el culote del detonador apunte hacia la zona de cordón en que debe propagarse la onda de detonación, de lo contrario, no se producirá la iniciación del cordón en la dirección deseada. La conexión entre cordones deberá hacerse correctamente mediante nudos, cinta adhesiva o conectadores especiales diseñados para estas labores, de manera que se asegure la propagación de la detonación de uno a otro. Es importante reseñar que los cordones no deben cruzarse, así como que hay que tener en cuenta el sentido de propagación de la detonación.

• 4. RELÉS DE MICRORRETARDO Con el empleo del cordón detonante, únicamente es posible realizar voladuras instantáneas, lo cual en ciertas ocasiones puede resultar un problema importante por el nivel de vibraciones que se producen, etc. Para evitar este inconveniente surgen los relés de microrretardo, los cuales son artificios que, intercalados entre el cordón detonante, interrumpen la detonación del mismo durante 15 ó 25 milisegundos, según el tipo, creando en las voladuras conexionadas con cordón detonante, un efecto de retardo similar al proporcionado por los detonadores eléctricos de microrretardo. 125

124

Manual de empfeo de explosivos

•

Capítulo VII Otros sistemas de iniciación

Multiplicador de pentolita,

•

Conexión de re!és de

microrretardo,

Los relés de microrretardo fabricados por UEE constan de una f:.mda de plástico moldeado, la cual mantiene en su oarte central el elemento metáHco de retardo. Los extremos de la funda están adaptados para el fácil acoplamiento del cordón detonante, asegurando su sujeción mediante sendas cuñas de plástico. El elemento retardador se aloja en un cilindro metálico y en sus extremos se sitúan unas pequeñas cargas de nitruro de plomo que facilitan la transformación de la detonación del cordón en una combustión de la pasta de retardo. combustión que permitirá obtener el tiempo de retardo requerido. Finalizada esta combustión, la llama incidirá sobre la segunda carga explosiva iniciando de nuevo la detonación.

126

127

Capítulo VIII

-·-----------

Voladuras a cielo r:h1erto

¡¡J.Umajil ________________ Voladuras a cielo abierto

• 1. FORMA DE ROTURA DE LA ROCA cuando el explosivo se encuentra confinado dentro del barreno y se procede a su detonación, de manera simple podríamos decir que se producen dos efectos, que aunque bien diferenciados entre sí, actúan conjuntamente con un fin único que es la rotura de la roca. El primero de ellos es consecuencia de la onda de detonación generada al producirse la explosión que, de mayor o menor velocidad, se propaga a través de la roca circundante y representa en gran medida el poder rompedor del explosivo. Esta onda de choque recorre la roca circundante a velocidades del orden de 3.000 a 5.000 m/sg, dependiendo del tipo de roca. El segundo, es consecuencia del volumen de gases que se producen a alta presión y elevada temperatura. En un punto próximo al barreno, la onda de detonación produce un efecto de compresión al llegar al mismo, pero al sobrepasarlo, ese esfuerzo se convierte en un esfuerzo de carácter traccional. Como sabemos, la resistencia a tracción de la roca es del orden de 1O a 100 veces menor que su resistencia a la compresión. Por Jo tanto será más fácil producir rotura por un efecto traccional. Como consecuencia de estos dos efectos, si se realizara un ensayo en unos barrenos, nos encontraríamos que se habrían producido los siguientes fenómenos: a) La onda de detonación por efecto de compresión provoca la trituración de la roca en un anillo de radío entre 2 y 4 veces el diámetro del barreno. b) Creación de fisuras de tipo radial, alrededor de la zona triturada, por esfuerzo de tracción inducida. 129

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VIII Voladuras a cielo abierto

c) La ond,'.3- de choque se refleja en la cara libre produciend 0 efectos anad1dos de tracción y cizallamiento. d) Los gases producidos en la explosión, a elevada presión temperatura, penetran por las fisuras abriéndolas totalmen~ te, fragmentando y proyectando la roca hacia delante en s frente libre. u • Mecanismo de rotura bajo la acción de un explosivo convencional.

Cara libre

·.·:, ..... ·-·~ - ,, ......., .. '-···'·>· ... -·· - . • . .... "7 ••, - ............1.<, li.:I~ .. ·"'· ..,...•·: :\ .... - - - - -.:..

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. .

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.. X /.

Esfuerzos de tracción ~

X Esfuerzos de compresión

Una roca dura pero frágil (cuarcita por ejemplo) responde muy bien a esa onda primaria y en consecuencia sobre ella se producen importantes fisuras que posteriormente son ampliadas en la segunda etapa por los gases de explosión. La roca arranca y fragmenta fácilmente. En el extremo opuesto, una roca blanda elástica, absorbe la onda de detonación deformándose sin fisuras y en consecuencia la actuación de los gases de explosión en la segunda etapa queda disminuida. Rocas extremadamente duras pero frágiles rompen bien, mientras que las rocas blandas elásticas apenas son fragmentadas.

Carga de explosivo centrada

. -t-

)(

Zona de expansión

Zona de pulverización (compresión)

• 2. FACTORES A TENER EN CUENTA • Características de la roca Las rocas responden de forma muy diferente a la onda de detonación del explosivo en lo que respecta a la primera etapa de formación de fisuras. Generalmente se relaciona la vo130

labilidad de una roca con su dureza; esto no es exacto, pues además del término dureza debemos tener en cuenta el aspecto fragilidad.

Otro aspecto de la roca que presenta manifiesta relación con la forma de rotura explicada es su fisuración o estratificación propia. La existencia de fisuras en la roca o la formación en estratos facilita la labor en esa primera etapa de actuación de los gases de voladura que trabajan sobre ellas además de trabajar sobre las creadas por la propia onda de detonación. No obstante, esta existencia preliminar de fisuras puede ser una ventaja si se presenta en forma y dimensiones que coincidan con la granulometria que deseáramos obtener en lavoladura, representando en caso contrario un notable inconveniente.

• Características del explosivo La presión de detonación que genera las fisuras iniciales en la roca es mayor en aquellos explosivos de alta densidad y crece con el cuadrado de la velocidad de detonación. Esta es más efectiva cuando utilizamos explosivos muy rompedores y tanto mayor cuanto menos holgura exista entre la carga explosiva y la pared del barreno. 131

Capftulo VIII

Manuar de empleo de explosivos

Voladuras a ::::feto abierto

• Fig. 3: Explotación por sistema de banqueo

• 3. ÁNGULO DE ROTURA Consideremos un banco de roca en el que han sido perforados dos barrenos {Figuras 1 y 2). La figura 1 representa un fondo abierto, mientras que en la figura 2 el fondo queda cerrado por el piso del banco. el primer caso el ángulo de rotura en el fondo puede ser aproximadamente de 120º, mientras que en el segundo caso el ángulo de rotura no llega a ser superior a 90º.

Podemos distinguir dos etapas en las explotaciones de este tipo. Una primera correspondería a la extracción del material correspondiente a la parte "ª", donde las alturas de banco serían irregulares y el terreno no horizontal y una segunda parte «b» regularizada.

• Fig. 1 y Fig.2: Diferentes ángulos de rotura en función de la fijación del tondo del taladro.

La primera parte corresponde a la preparación y es diferente su explotación en lo que respecta a los equipos que se apli· carán. a= t20"' Fig. 1: Fondo abierto

a<90º Fig. 2: Fondo cerrado

• 4. VOLADURAS EN BANCO forma más sencilla y habitual de ejecución de voladuras en exterior es mediante el sistema de banqueo. Este sistema es utilizado generalmente en la explotación de rocas industriales (canteras), minería a cielo abierto o excavaciones en general. Mediante este sistema la explotación se presenta de forma escalonada (Figura 3). 132

La segunda etapa correspondería a la explotación propia· mente dicha, que podrá utilizar equipos de perforación diferentes, con parámetros de voladuras, constantes. Cada nivel corresponde a un banco de trabajo, generalmente de alturas iguales utilizando los mismos simultáneamente como niveles de perforación, carga y transporte. La representación de un barreno perforado viene dado en la figura 4. La figura 5 representa una fila de barrrenos perforados en un mismo banco. 133

Manual de empleo de explosivos

capítulo VIII

Voladuras a efe/o abierto

• Carga de fondo y carga de columna

• Fig, 4: Los barrenos inclinados proporcionan un ángulo favorable entre e! barreno y !a superficie residual

TACO (ti

{

...,, V

- ...

Ce Lb

{,_

Hb-2V' Hb. L..

;

,_ '

0,3V=Sp."

•

Fig. 5: Fila de barrenos

1.l.l.LI

• Parámetros Vamos a analizar los parámetros que se definen en esas figuras.

=Representa el diámetro de perforación del barreno. Se da en pulgadas o milímetros.

fiJ

V= Representa la "Piedra» y es la distancia que hay del barreno a la cara libre. Se especifica en metros. • Fig. 6: Cálculo de la carga.

E= Espaciamiento o distancia que hay entre barrenos de una misma fila. También se da en metros. Hb = Altura de banco. En metros. RETACADO (r)

Sp = Representa la sobrepertoración y es la longitud de barreno perforada por debajo de la línea del piso de la cantera. Su valor se da en metros.

CARGA

r = Representa el retacado y es la longitud de barreno que

-T r-t -

queda sin carga explosiva y se llena de material inerte. Se especifica en metros. 134

CARGA

DE COLUMNA (Ce) DE FONDO (Cf)

- - Fondo teórico

SOBREPERFORACION (Sp)

135

Capitulo VIII a (;!efe abierto

VóJOOures

Manual de empleo

de explosivos

Lb = Nos indica la longitud total del barreno que es función de la inclinación del mismo, de la sobreperforacíón y de la altura del banco. Lógicamente, se expresa en metros. Cf = Representa la carga de fondo y es la cantidad de explosivo en kilogramos que se intmduce en el fondo del barreno.

La altura de la carga de fondo (Cfl es igual a 1,3 veces la piedra máxima teórica. Cf= 1,3 V máx.

•Ejemplo

Ce Representa la carga de columna, es el resto del explosivo en kilogramos que se introduce sobre la carga de fondo.

supongamos una cantera de caliza, destinada a obtener roca para machaqueo con explotación en banco de 20 m de altura.

V/H Inclinación de los barrenos o pendiente de los mismos, siendo las más comunes: vertical, 3:1, 2:1. También se puede expresar en grados sexagesimales.

Esta altura se establece considerando el equipo de perforación que se utilizará, la seguridad del personal y de los equipos de carga, y la producción requerida.

Estos parámetros guardan relación unos con otros, de forma que conocido o fijado alguno de ellos, se pueden deducir el resto.

La perforación se realizará con un diámetro de 102 m'.11 (4"). Los taludes de excavación de los bancos se llevarnn con pendiente 3:1, equivalente a 18,5º respecto a la vertical.

El parámetro principal del cual se suele pa1iir es V o "Piedra•;, distancia del barreno a la cara libre. Para el cálculo de la piedra existen en teoría varias fórmulas: no obstante, en nuestro caso, basándonos en la experiencia trataremos de conseguir los valores de V de forma práctica. Una forma simplificada viene dada, para diámetros de perforación hasta seis pulgadas y media, por la relación: piedra en metros es igual al diámetro de perforación en pulgadas, V (m) 0 (pulgadas), válida para los primeros ensayos, siendo preciso un posterior ajuste. Otra posible relación para el cálculo de la piedra máxima teórica es que la piedra máxima teórica en milímetros = 45 x diámetro del barreno en milímetros V máx. {mm) = 45 x 0 (mm). El espaciamiento viene determinado por la siguiente relación: E= 1,25 V

Por otra parte la sobreperforación (Sp) es igual a 0,3 veces la piedra: Sp= 0,3 V

El retacado (r) es igual a la piedra práctica

Piedra máxima: Vmáx=45xd Vmáx=45 x 102=4,59m

sería la piedra máxima teórica; no obstante, es preciso reducir el valor obtenido al 85 por 100 para obtener el valor práctico preciso. Generalmente se justifica esta reducción por los errores de emboquillado y desviaciones en la perforación. Piedra práctica: V práctica Vpráctica

= V máx X 0,85

=4,59 X 0,85 =3,90

Sobreperioración:

Sp 0,3x Vmáx Sp=0,3 x 4,59=1,37m

Longitud de barreno: Lb=Hb/cos a + Sp Lb= 20/cos 18,5 + 1,37 = 22,46 m

r= V 137

136

~~-~~~~~--------------------· Capítulo VIII

Manual de empleo

Vctoouras a cielo abierto

ex~osivos

------------------·····---. Espaciamiento:

carga de columna: El explosivo seleccionado para. la carga de columna es Nagolita a granel, por su econom1a y facilidad de carga, suponiendo que no hay agua en los barrenos.

E= 1,25 V E= 1,25 x 3,90 = 4,87 m Retacado:

Tomando en consideración la longitud de carga de fondo real de 5,58 m, tendremos una longitud de carga de columna de 12.98 m. Para un diámetro de barreno de 102 mm, y_ una densidad de carga de la Nagolita de 0,8, la concentrac1on lineal de carga es de 6,54 kg/m, con lo que se tiene una carga total por barreno de 85 kg.

r=V r=3,90m Longitud carga de fondo:

Lcf= 1,3 Vmáx Lcf = 1 ,3 x 4,59 = 5,96 m

carga total: Es el resultado de sumar las cargas de fondo y de columna, Y en nuestro ejemplo será de 130 kg por cada barreno.

Longitud carga de columna:

Lec = Lb - (r + Lcf) Lec= 22,46 - (3,90 + 5,96) = 12,60 m

• Consumo específico Se define el consumo específico de una voladura como el peso del explosivo de la misma dividido por el volumen total

4,87 m

3,90m

5,96 m

12,60 m

En la práctica, los anteriores cálculos son una primera aproximación al diseño real de la voladura, debiendo ser adaptados las parámetros obtenidos en función de las circunstancias particulares existentes en cada caso. Además, podrán corregirse en voladuras sucesivas dependiendo de sus resultados.

de roca arrancada. Para una tila de barrenos, donde se produce la rotura por las líneas entre las cañas de los mismos, puede admítírse que el volumen arrancado por cada barreno es el siguiente:

Volumen b = E X V X Hb y el consumo específico viene dado por,

Continuando con el ejemplo anterior, vamos a efectuar el diseño de las cargas.

Ce=

Cf+Cc ExVxHb

Carga de fondo:

138

Elegiremos como explosivo para la carga de fondo Goma 2ECO, por su alto poder rompedor, con un diámetro de encartuchado de 85 mm, y una longitud de cartucho de 620 mm, con un peso de 5 kg.

Siendo:

Para obtener una longitud de carga de fondo semejante a la obtenida en los cálculos necesitaremos 9 cartuchos, lo que nos da un peso total de la carga de fondo de 45 kg, y una longitud real de la misma de 5,58 m.

Altura banco (m)

Carga de fondo (Kg)

Carga de columna (Kg)

E Espaciamiento (m) V

Piedra (m)

139

Capitulo VIII

Manual de empleo de explosivos

\!~!$duras

a cielo abler!o

• 5. VOLADURAS EN ZANJA

En el ejemplo del punto anterior el consumo específico res 1_ tante sería el siguiente: u

La frontera entre voladura en banco y voladura en zanja pueCe =

45 + 85 4,87 X 3,90 X 20

O 342 k

g/m

de ser un poco difusa; la voladura en zanja implica generalmente voladura en banco con una anchura no superior a 2 rn. cuando se están excavando zanjas por medio de explosivos, es importante que las operaciones de perforación y carga de barrenos se efectúen de tal modo que resulte el menor volumen posible de sobreexcavación, no sólo por el aumento del material a rellenar, sino también por el mayor coste del relleno.

El consumo específico de explosivo es un dato muy relevante de la volabilidad de una roca y se eleva con el incremento del diámetro de perforación generalmente, aunque por otros motivos el costo total de la voladura descienda.

• Fragmentación. Destino de la roca volada Hasta ahora, en el cálculo de una voladura en banco no hemos tenido en cuenta los factores:

La voladura en zanja requiere unos barrenos con espaciamiento reducido, así como un alto nivel de carga específica (1<g/m3) que depende de las tensiones existentes en la roca. El grado de fricción contra las superficies de roca es considerable, por lo que es necesario un aumento de la carga para lograr el esponjamiento de la masa.

A = Uso a que iria destinada la roca.

Tipo de roca.

C = Díaclasamiento, estratificación y en general estructura de la roca.

Por todo ello, los parámetros V, E, Sp, Cf, Ce, etc., calculados teóricamente han de ser notablemente variados en función del destino de la roca volada, del tipo de roca y de su estructura. En cuanto a fragmentación se refiere, podemos decir que la granulomotria deseada en una voladura es consecuencia inmediata del destino que se pretende dar a la roca volada. Estos destinos exigen roca de muy diferente granulometria. En cuanto a tamaño máximo, debernos tener en cuenta que el mismo vendrá siempre limitado por las propias diaclasas de la roca. No podremos obtener roca para escollera por ejemplo de 2 x 2 x 2 m, en una cantera cuya roca tenga un diaclasado de 0,50 m entre fracturas, pues éste será el mayor tamaño que podremos obtener.

'··

En la voladura en zanja la inclinación de los barrenos posee una importancia capital: una inclinación acusada de los barrenos hace disminuir la tensión en la roca, con lo que se facilita el efecto rompedor en el fondo y el esponjamiento. En función del diámetro de perforación y de la anchura de la zanja, daremos a continuación una tablas orientativas que relacionan el resto de los parámetros de la voladura y la carga de los barrenos. En esta tabla 1se ha calculado el valor de la piedra práctica (V1) tomando en consideración el error de perforación y la necesidad de esponjamiento. La carga de columna tiene una concentración reducida para disminuir la sobreexcavación.

Es decir, para obtener algo hemos de partir de su existencia. 140

141

Capitulo VIII Vo!ádUras a cieio abierto

Manual de empleo de explosivos

• Esquema de zan¡a de 0,8 - 1,0

0,4

•

0,6

0,9

0,6

0,10

0,8

1, 1

0,7

0,15

0,15(8)

1,0

1,4

0,8

0,15

0,20 (1)

1,2

1,6

0,9

0,8

0,15

0,25(1)

1,5

1,9

0,9

0,8

0,20

0,30 (1)

2,4

0,9

0,8

0,25

0,35 (1)

2,5

0,9

0,75

0,30

0,45

3,5

0,9

0,75

0,40

0,55

3,5

4,0

0,9

0,70

0,50

0,65

4,0

4,5

0,9

0,70

0,60

0,90

TABLA 1: Diámetro de

perioración hasta 35 mm

-.-..--.-.. ..

hasta 40-50 mm

'1,.

.,..

•·

- -· - - - - -.1

•

0,45

En zanjas de anchura inferior a 2 m hay que aumentar la concentracíón de carga de columna a 0,50 kg/metro.

0,80

En general en las voladuras en zanja, la zona de retacado de los barrenos no debe ser demasiado larga, especialmente en roca de resistencía elevada, pues existiría el peligro de que la roca de la superficie resistiera la explosión aun cuando la zona del fondo fuera despedida.

(1) Se emplearán 3 bammooen zanlas menores de 2 5 d prof . ticiles de voiar, puede ser necesario incrementar ¡ , m e undi~d Y1 5 m de anehura. En ciertos tipos de roca l.iprofumiidad ,a carga cuandu se utilizan 3 barrenos en trinehffi'ás menores de 2,5 mde

Si las vol~duras se realizan fuera de las áreas edificadas don~~ no existan problemas de vibraciones, se pueden utilizar iarr.:etr~~ de perforación mayores que la serie usual de pequeno d1ametro, por ejemplo 50 mm. En la tabla 11 se dan los valores equivalentes a los de la tabla l.

• TABLA 11: Diámetro de perforación

Por lo que se refiere al empleo de materiales de protección en las voladuras de zanjas, éste es un factor muy importante; sobre todo cuando se trabaja en áreas edificadas, es preciso extremar las precauciones.

• 6. VOLADURAS DE CONTORNO 0,9

0,6

0,15

0,20

1,0

1,4

0,8

0,20

0,25

0,20

1,5

2,0

1,4

1,1

0,30

0,40

0,35

2,0

2,5

1,4

1, 1

0,40

0,55

0,50

2,5

3, 1

1,4

1, 1

0,50

0,65

0,75

3,0

3,6

1,4

1,1

0,60

0,75

0,90

3,5

4,1

1,4

1, 1

0,75

0,95

1,10

4,6

1,4

1, 1

0,90

1,15

1,30

--·-··-

·--···

Se pueden definir como labores especiales de perforación y carga que pretenden obtener un frente limpio de la roca. Las voladuras de contorno se caracterizan porque la roca remanente queda muy poco afectada por los efectos de las explosiones de los barrenos. Esta modalidad de voladura es utilizada frecuentemente en la excavación de túneles, obras públicas y minería a cielo abierto, por las grandes ventajas que ofrece en este tipo de trabajos, ya que no sólo se reduce el 143

142

* """

•

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VIII Voladuras a cielo abierto

exceso de fracturación de la roca circundante a la excavación quedando un corte limpio y dando como consecuencia un menor consumo de hormigón, disminuyendo el tiempo de saneo e incrementando el grado de seguridad, sino que posibilita la reducción de vibraciones producidas por la voladura principal, así como la modificación del diseno de taludes y la disminución de número y anchura de bermas.

CORDON DETONANTE

Existen dos modalidades: precorte y recorte. Ambas técnicas pretenden el mismo efecto: conseguir una superficie rocosa residual no afectada. La diferencia básica es que en el precorte los barrenos de contorno serán detonados con anterioridad a la voladura principal, aunque formen parte de la misma pega. En el recorte en cambio, los barrenos que forman el contorno de la excavación, serán disparados con posterioridad a la pega principal, aunque formen parte de la misma pega. Esto da lugar a notables diferencias en carga, piedra y espaciamiento de los barrenos entre un sistema y otro. En las voladuras de recorte la piedra debe ser mayor que la distancia entre los barrenos.

• Esquema de un barreno de contorno

TACO

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CARGA DE FONDO

En los casos en que es fundamental obtener paredes uniformes, o cuando se trata de conseguir con exactitud un contorno curvo, pueden emplearse uno o dos barrenos guias, sin carga, entre los cargados. El espaciamiento se reduce entonces a la mitad o a un tercio de su valor si se hacen estos barrenos con objeto de reducir la sobreexcavación, es suficiente darles una profundidad tres veces mayor que la piedra en el caso de recorte. Si se utiliza un solo taladro guia entre cada dos cargados, proporciona buenos resultados el colocar dicho barreno guía asimétricamente y a una distancia aproximada de 5 veces el diámetro, de cualquiera de los dos barrenos cargados. Es importante establecer una concentración de carga explosiva adecuada, que irá en función del diámetro de perforación a utilizar. 144

Para ello se puede disponer de una amplia gama de explosivos útiles para estos trabajos de precorte o recorte (consultar catálogo de explosivos y accesorios). Riogur rígido (18 mm). Riogur flexible (18 y 22 mm). Cordón detonante (3, 6, 12, 20, 40 y 100 gr/m). Amonita 21 (diámetro 26, 32 y 40 mm). Goma 2-EC (diámetro 22, 26, 29, 32 y 40 mm). A continuación se expone una tabla general orientativa que relaciona los diferentes parámetros de voladura. 145

Manual de empleo de explosivos

Capítulo VIII Voladuras a cielo abierto

_ Deben usarse explosivos muy insensibles a choques, golpes o «pellizcos». Son recomendables los Riogeles. 30

120

RIOGUR, COROON DTTE

0,5-0,7

0,25-0,5

150

RIOGUR, CORDON DTTE

0,6-0,9

0,30 - 0,5

170

RIOGUR, CORDON DTTE AMONITA, GOMA 2-EC

0,6-0,9

0,30 - 0,5

250

RIOGUR, COROON DTTE AMONITA, GOMA 2-EC

0,8-1,1

0,45 - 0,70

_ El número de filas puede ser ilimitado, ya que se vuela con cara libre hacia el piso de la zona de trabajo.

• Voladura de precorte con cordón detonante

350

AMONITA, GOMA 2-EC

1-1,3

0,55 - 0,80

500

GOMA2-EC

1,2-1,6

0,60 ~ 0,90

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• 7. PREVOLADURAS

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Bajo el nombre de prevoladura se engloba la combinación del esponjamiento de la roca y con posterior arranque con bulldozer.

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Esta técnica puede ser útil en zonas donde las voladuras convencionales puedan presentar un considerable riesgo de proyecciones.

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Tan sólo es aplicable en rocas blandas con estratificación fina horizontal o con pequeños buzamientos. Las características de ejecución más notables son: ;'}i'' '

- Se utilizan esquemas cuadrados: E = V (m)

= o (pulgadas).

- Las alturas de tongada varían entre h (m) (pulgadas).

= (1+1,25)

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xo 1

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- Los mejores resultados se obtienen para barrenos verticales.

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- No es normal que la sobreperforación sea superior a 0,5 V. - Los consumos especificas habituales están comprendidos entre 100 y 200 g/m3. - Naturalmente todos estos parámetros son también función de la potencia del bulldozer que removerá el escombro. 146

147

Manual de empleo de explosivos

Capítulo IX Voladuras de interior

• 8. TAQUEO

9.!!Mff1R. .'----------------

Las labores de taqueo son habituales en la mayoria de las explotaciones mineras, ya que siempre cabe la posibilidad de que las voladuras profuzcan algún «bloque grande», que conocemos con el nombre de «bolo».

vo1aduras de interior

Aunque existen otros métodos para efectuar estos trabajos siempre y cuando sea posible, es aconsejable trocear esto~ bolos mediante la perforación de barrenos y explosivos. El método consiste en hacer explosionar pequeñas cargas en los barrenos perforados en los bloques, cuyo número dependerá del tamaño de éstos.

• INTRODUCCIÓN

1 1

Es aconsejable el uso de explosivos tradicionales o cordones detonantes, iniciados con detonadores eléctricos. Esta manera de volar puede provocar importantes proyecciones si no se cuida con esmero la carga.

En el caso que nos ocupa, la rotura de la roca ha de conseguirse creando con una voladura una primera cara libre o cuele, seguida de la voladura principal o destroza.

Es norma general emplear 50 g de explosivo por metro cúbico de roca, para asegurar un buen resultado. Para pequeños bloques, se puede utilizar una carga formada por cordones detonantes .

Los equipos de perforación, carga y transporte son específicos, debiendo adaptarse a espacios, casi siempre, muy reducidos.

BLOQUES DESPRENDIDOS

En general, los esquemas de voladuras de interior son muy reducidos, por dos razones: una porque las voladuras tienen difícil salida, y, la otra, por ser necesario obtener granulometrías pequeñas acordes con los medios de carga y transporte utilizados, aptos para interior.

1 1

148

Aunque en sentido estricto, entendemos por voladuras de interior aquellas que se realizan para el arranque de roca en explotaciones, obras públicas o cualquier trabajo subterráneo, aquí nos referiremos únicamente a aquellas voladuras para cuya ejecución se requieren trabajos específicos, tanto en perforación como en voladura, para avances en galería de mina o en túneles de obra pública, dejando a un lado aquellos trabajos similares o iguales a los definidos como voladuras de exterior, y que han sido objeto de análisis en el capítulo VIII.

Otra particularidad, a considerar entre el conjunto de labores de interior y a cielo abierto, es la toxicidad de los gases de voladura, que, en interior, adquiere una gran importancia y en definitiva selecciona el explosivo a usar.

149

Capitulo IX

Manual de empleo de explosivos

Voladuras de interior

---·

------···-··--------

• 1. AVANCE DE GALERÍAS Podemos definir esta labor como la creación de un hueco en la roca, de importante longitud, con secciones variables (desde una pequeña galería para ventilación hasta un gran túnel carretero o bóveda de caverna o cámara, de pendiente variable, que se ejecuta con perforación de barrenos paralelos a su eje y con voladuras de fondo cerrado. •

Excavación de túnel para ferrocarril.

-----------~

Estas galerías pueden ser obra definitiva o labor primaria de apoyo a otra galería. Sirva de ejemplo primero, un túnel realizado a plena sección, y como segundo caso, una galería de avance en un túnel, que sirva de reconocimiento o apoyo para construir una segunda sección.

• Zonas de la Voladura En cualquier galería o túnel cabe distinguir las siguientes partes fundamentales.

Cuele Llamamos cuele a un conjunto de barrenos, que pudiendo estar cargados o no, tienen por misión crear un hueco inicial en la galería, de forma que los barrenos posteriores, encuentren ya una cara libre, inicialmente creada (Zona A), que facilite su acción. Aunque, generalmente, el cuele suele estar situado en el centro aproximado de la galería o túnel, no tiene por qué ser necesariamente así.

• Zonas de voladura en túnel

150

151

Manual de empleo de explosivos

Capítulo IX Voladuras de interior

Contracue/e

oestroza

Entendemos por contracuele la serie de barrenos que circundan a los del cuele. En muchos casos se les considera corno barrenos de cuele, aunque entendemos que merecen una matización diferente (Zona B).

comprende el área de barrenos entre contracuele y recorte (Zona C).

El contracuele ensancha el hueco creado por el cuele, y no tiene nunca barrenos vacíos. El cuele y el contracuele utilizan secuencias de milisegundos entre sus barrenos.

Es la voladura principal, en cuanto a volumen de arranque se refiere. El esquema suele ser más abierto que en el cuele y contracuele, con menores consumos específicos de explosivo, utilizándose con frecuencia carga selectiva en los barrenos.

Recorte •

Distintas partes de la excavación de un túnel

Por recorte (Zona D) entendemos la fila de barrenos que marca la sección del túnel en techo (corona) y hastiales (no en piso). Los barrenos del recorte se dan siempre un poco angulados

y además de arrancar su piedra, si son disparados como recorte, deben marcar el perfil final del túnel. Si se usan como recorte deben ser disparados con detonadores eléctricos de un número superior al del último de la destroza, y si son disparados como precorte, pueden utilizarse detonadores eléctricos instantáneos o maestras de cordón detonante.

Zapateras Por estos barrenos entenderemos los del piso del túnel. Estos barrenos, últimos en dispararse generalmente, son tiros pinchados y sobrecargados, ya que además de su piedra, pesa sobre ellos una importante parte del propio escombro generado por la destroza.

• 2. AVANCE DE LA PEGA Se llama avance de una pega a la medida, en longitud, realizada entre dos frentes consecutivos. Un avance del 100% coincidiria con la profundidad de barreno perforada, pero no son frecuentes estos avances. 152

153

Capítulo IX

Manual de empleo de explosivos

Voladuras de interior

Las proyecciones tienen mucha importancia en una obra de interior.

Menores avances suelen producirse, en general por cueles defectuosos. Algunas veces, la presencia de lisos puede dar mayores avances que la longitud perforada, bien por descuelgue, o bien por trabajar la fisura como cara libre al fondo.

En efecto, en general en la galería o túnel existen elementos susceptibles de ser dañados por ellas: tuberías de ventilación, de aire, de agua, entibación, líneas eléctricas, etcétera. Las proyecciones pueden limitarse utilizando buenos retacados, cueles paralelos, secuencia adecuada de encendido (menores proyecciones con la serie de detonadores de retardo que con la de microrretardo), y con consumo específico ajustados a los necesarios para cada labor.

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• 3. PROYECCIONES

Habitualmente un avance entre 85% y 90 % es considerado como bueno. Asi el nuevo frente presentaria fondos de barreno de longitud de 15 % a 1O % de la longitud barrenada.

Frente de una voladura. Avance normal = 85-90 %

• 4. TIPOS DE CUELES Vamos a exponer a continuación aquellos tipos de cuele que consideramos más comunes.

•Paralelos Cuele Sarrois

Este cuele utiliza un barreno central totalmente vacío. Contra él trabajan todos los barrenos, pero además, por la disposición de las cargas en ellos, todas las partes vacías de cañas actúan también como barrenos vacíos.

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• Frente de una voladura en la que la estratificación ha hecho que el avance sea superior al 100%

Es un cuele muy usado en galería en roca en minas de carbón, donde suele estar estandarizado.

154

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Las distancias d y d' varían según el tipo de roca. Por ejemplo, para un avance de 2,40 m, perforando con barrena de 38 mm en roca dura, puede usarse d' = d =O, 15 - 0,20 m . 155

Capítulo IX

Manual de empleo de explosivos

•

Voladuras de intenor

Cuele Sarro!s

!::::::::====·..- r

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T so

---------------------·"'Cuele Sueco Utiliza en este cuele tres barrenos vacíos y el resto con carga total. importante el centrado de los barrenos O.

•

Cuele sueco

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20 -1

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•

Cuele de cuatro

secciones

NORf'IAL

Cueles en cuña

' 0 ' 0' 0

En los cueles en cuña utilizamos básicamente como cara libre el frente de la galería.

' 'b '

'o ººº

Así se perforan barrenos angulados en el frente, siempre que el ancho de la galería lo permita. CUELE

C~tMALLFRA

Cuele de cuatro secciones uno de los cueles más utilizados por su sencillez y buen rendimiento, y utiliza uno o dos barrenos centrales de mayor diámetro (31/2 o 4") que el resto de la pega, que no van car· gados y hacen la función de primera cara libre. A su alrede· dor van dispuestos sucesivos grupos o secciones de cuatro barrenos cada una, formando cuadrados de lado sucesivamente mayor, tal como se representa en la figura. 156

Con este criterio existen muchas formas de cuele, incluso con combinaciones con sistemas paralelos más o menos sofisticados.

Cuele en V Es un cuele en cuña complejo, pues tiene barrenos de distinta longitud y distinto ángulo. Las cargas operantes se duplican, pues es preciso realizar el disparo de dos en dos filas simultáneamente. 157

Manual de empleo de explosivos

// //

Capítulo IX Voladuras de interior

No obstante, debido a los propios condicionamientos de este tipo de voladuras, es normal pensar en una sobrecarga de los barrenos de destroza, que se consigue con una disminución de los parámetros V y E, una disminución del retacado y un mejor atacado que aumente la densidad de carga en los barrenos.

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Es costumbre habitual cargar todos los barrenos con explosivos de alta potencia. Para combinar esta cuestión con la aplicación de carga selectiva, se utiliza explosivo de diferente formato según se trate de carga de fondo o carga de columna. En otros casos, se utiliza explosivo de menor densidad en la carga de columna que en la carga de fondo.

• Cuele en cuña. El avance por pega depende de la anchura del túnel.

o Se emplea si los estratos están horizontales o con pequeña pendiente, y para pequeñas longitudes de perforación.

Tiene pocas proyecciones, por lo que no afecta a la entibación.

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• 5. DESTROZA Una vez realizado el cuele ya se dispone en el frente de una abertura hacia la cual se pueden disparar los barrenos de la destroza. En teoría, esto supone un banqueo hacia este hueco. En un banqueo normal el piso de emboquille es horizontal, siendo ahora este «piso» el frente del túnel, y en consecuencia, vertical. En teoría son aceptables los cálculos de piedra y espaciamiento usados para voladuras a cielo abierto con las relaciones:

V=o E= 1,25V 158

o •

• 6. RECORTE Ejecutada la destroza, solo falta ejecutar las voladuras que permitan determinar la sección definitiva de la galería. Esto se consigue con dos voladuras diferentes: los que ejecutamos para obtener la corona y el piso de la galería. A la voladura de los tiros de corona se le llama siempre «el recorte», aunque la separación entre barrenos y la carga sean tales, que nada tenga que ver con el sentido estricto del término. 159

Esquema de destroza

Capitulo IX

Manual de empleo de explosivo$

Voladuras de 1ntenor

···--------.._

No obstante si se desea obtener el perfil teórico sin sobreexcavaciones ni resaltes, es precisa la aplicación de recorte propiamente dicho, con cargas de baja concentración lineai:

• 7. ZAPATERAS Son los barrenos del piso. En ellos suele emplearse E = V " 0,7 0 (expresando E y V en metros y 0 en pulgadas). Este tipo de barrenos se encuentra en su salida con el peso del escombro sobre la roca a arrancar y por ello además de cerrar el esquema, suelen ser cargados uniformemente con el mismo explosivo utilizado en el fondo. Los extremos son llamados zapateras de esquina y disparados con el último retardo. Las zapateras se pinchan en el piso para evitar repiés y posteriores rebajes.

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- Goma 2-EC para la carga de todos los barrenos excepto los de recorte del techo. utilizó en diámetro de 32 mm para la carga de la primera sección del cuele y de las zapateras, y en diámetros de 40 y 32 mm para la carga de fondo y de columna respectivamente del resto de barrenos. - Cordón detonante de 100 g/m para la carga de los barrenos del recorte del techo, al objeto de conseguir una mayor calidad en el contorno de la galería.

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Esquema de recorte

16()

Los explosivos utilizados fueron los siguientes:

y zapateras

pado con dos brazos telescópicos con martillos hidráulicos.

- Retardos de 500 ms para el resto de la voladura.

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•

La perforación se realizó mediante jumbo electrohidráulico, equi-

- Microrretardos de 30 ms para la zona del cuele y contracuele.

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El presente ejemplo refleja la excavación, en roca dura (granito), de una galería de avance, con una sección aproximada de 25 m 2 , mediante el procedimiento de perforación y voladura con explosivos.

Los detonadores eran del tipo sensibles, con cable de 5 metros y clasificados en dos grupos según el tiempo de encendido por número de detonador.

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• 8. EJEMPLO PRÁCTICO

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• 9. DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS • Perforación voladuras La perforación de las voladuras se realizó de acuerdo con el esquema de tiro que se adjunta. Aunque por razones de simetría se ha dibujado el cuele en el centro de la pega, cuando en el frente residual esta zona aparecía muy deteriorada, de manera que resultara complicado la perforación del cuele de la voladura siguiente, el mismo se iba desplazando alternativamente hacia la izquierda y 161

Manual de empleo de explosivos

Capítulo IX Voladuras de interior

la derecha, con el objeto de que no pudiera coincidir en la misma zona durante dos veces consecutivas.

Recorte de techo:

La pertoración constaba de 57 barrenos de 51 mm de diámetro, más dos de 89 mm situados en el centro del cuele tal y como se observa en el esquema.

_Carga de columna: 3 m de cordón detonante de 100 g/m.

• Carga de explosivos Debido al diferente comportamiento de la voladura según la zona, a continuación enumeramos la carga de los barrenos que definen cada una de dichas zonas.

Cuele Consta de 4 barrenos que forman la 1.ª sección alrededor de los barrenos de 89 mm. La carga que lleva cada uno de dichos barrenos es la siguiente: - Carga por barreno: 12 cartuchos de Goma 2 EC de 32x200 mm. - Retacado: 80 cm. El cuele utilizado fue del tipo paralelo en cuatro secciones, con dos barrenos en el centro de 89 mm de diámetro, para obtener una zona de descarga garantizada. Cuando posteriormente hablemos de la carga de barrenos, nos referiremos al hablar de cuele solamente a la primera sección, llamando a las otras tres secciones contracuele. Aunque en un principio, por razones de seguridad y mientras duró la zona de emboquille, la pertoración se realizó en longitudes de 1 ,5 m, después de superado este tramo inicial, la pertoración se pudo realizar a una longitud real de unos 3,20 m.

- Retacado: 20 cm.

• Carga Esquema de encendido Tal y como se observa en el plano de tiro adjunto se colocan dos tipos de detonadores: los definidos con la numeración universal correspondiente al cuele y contracuele, y los definidos con la numeración romana para el resto de la voladura. Una vez abierto el hueco de descarga de las zonas de cuele y contracuele, el resto de la voladura va rompiendo contra dicho hueco con tiempos de encendido de 500 ms, por número de detonador, y de una forma progresiva hacia los paramentos del túnel, siendo los últimos barrenos en salir los de los costados de las zapateras para dejar mejor definidas las esquinas del túnel y el recorte del techo en su totalidad, para que con una pequeña carga de explosivo ayudado por el efecto de gravedad, pueda romper la roca y dañar el mínimo posible el contorno de la voladura.

• Carga Trabajos posteriores a la voladura Con posterioridad al disparo de la voladura y a la ventilación de los gases de la misma, se procedía al saneo del pertil del túnel, y al desescombro de la roca volada. Cerraban el ciclo los trabajos de sostenimiento del techo de la galería en los puntos donde resultaban necesarios.

• 10. RESUMEN DE EXPLOSIVOS

Recorte de hastiales: - Carga de fondo: 2 cartuchos de Goma 2 EC de 40x240 mm. - Carga de columna: 8 cartuchos de Goma 2 EC de 32x200 mm. - Retacado: 112 cm. 162

_carga de fondo: 2 cartuchos de Goma 2 EC de 32x200 mm.

* "'"'

Cargas por barreno: - Cuele: 12 cartuchos de Goma 2EC 32x200 x 235 g

= 2.82 kg 163

Capitulo IX

Manual de empleo de explosivos

Voiadu:as de inteFior

----····---------------------

Avance medio por voladura 3.0 m con un volumen de roca de 75,0 m0

- Contracuele:

2 cartuchos de Goma 2EC 40x240 x 417 g 8 cartuchos de Goma 2EC 32x200 x 235 g Total barreno= 2.71 kg

0.83 kg

= 1.88 kg

134,34 . ., ····· = 1 79 Kg/m .. 75,0 '

Carga específica= .

- Destroza: 2 cartuchos de Goma 2EC 40x240 x 417 g 0.83 kg 8 cartuchos de Goma 2EC 32x200 x 235 g = 1.88 kg Total barreno= 2.71 kg

Carga específica cuele

43,80

- Zapateras:

= 11,23 kg/mS

3,90

•

12 cartuchos de Goma 2EC 32x200 x 235 g = 2.82 kg X

- Recorte hastiales:

2 cartuchos de Goma 2EC 40x240 x 417 g 0.83 kg 8 ca1iuchos de Goma 2EC 32x200 x 235 g = 1 .88 kg Total barreno= 2.71 kg

VIU

•

Resumen Góma2EC

Goma2EC

d8 barrenos

4.0x240 kg

32x200 kg

''f"l

. '-qordóR Detohante

t ,1

E 100glrí1

11,28

Contracuele

9,96

22,56

32,52

Destmza

14, 11

31,96

46,07

19,74

11,28

16,26

Zapateras Recorte Hastial

4,98

Recorte techo 57

29,05

5,17

33m

8,47

101,99

33 m

134,34

663 3?&

•

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VIII

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Cuele

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Detonadores Microrretardos de 30 ms .. .. Cuele y contracuele = 16 uds. Retardo de 500 ms .. .. ........... .... Resto voladura = 41 uds. 164

165

Esquema de tiro

Capítulo X Destrucción de explosivos

$Mirn-L--------------¡'

Destrucción de explosivos

• INTRODUCCIÓN La destrucción de los explosivos industriales y sus accesorios, entendiéndose por tal su descomposición de forma que no pueda producirse su regeneración, es una operación que exige la adopción de una serie de precauciones especificas y, particularmente, cuando se trata de cantidades de cierta consideración, el asesoramiento de un técnico, especialista en explosivos, que dirija los trabajos y establezca las medidas de seguridad necesarias en cada caso. Sin embargo, puede presentarse la necesidad de tener que destruir con urgencia algunos explosivos o accesorios, sin posibilidad de solicitar el consejo de un especialista. recomendaciones recogen una serie de conceptos básicos aplicables en estos casos. Como recomendación previa, hay que aconsejar el máximo cuidado en la destrucción de explosivos; se trata de una operación no habitual en la que deben extremarse las precauciones sobre las preceptivas en la utilización normal de los mismos explosivos. Ha de tenerse en cuenta, además, que exceptuando casos aislados en que se destruyen explosivos útiles, por corresponder a restos que o no interesan o no se pueden almacenar en depósitos adecuados, la mayoría de las destrucciones lo son de explosivos o accesorios inservibles, cuyas caracteristicas pueden estar modificadas y, por tanto, presentar riesgos no habituales.

• 1. SISTEMAS DE DESTRUCCIÓN Para la destrucción de los explosivos y los accesorios pueden utilizarse diversos métodos que cabe clasificar en: 167

Manual de empleo de explosivos

- Destrucción por combustión. - Destrucción por explosión. Destrucción química por disolución.

Capítulo X Des1Ncci6n de explosivos

destrucción y el escogido para el refugio del personal encargado de la operación. Este lugar debe elegirse de rnodo que presente adecuada protección contra eventuales proyecciones.

Los sistemas más utilizados son la destrucción por explosión y por combustión. La destrucción por medios químicos ofrece, en general, el inconveniente de un alto coste y una cie1ia dificultad. En principio, y salvo condicionantes topográficos, el método de destrucción más aconsejable, en la práctica de las explotaciones mineras, consiste en provocar la explosión de los materiales a destruir, dado que esto es la aplicación de los sistemas habituales de trabajo, sin más diferencia, en todo caso, que la existente entre una explosión confinada en un barreno y una explosión al aire. Sin embargo, la proximidad a zonas habitadas puede impedir la aplicación de este método; la explosión al aire origina una fuerte onda aérea, con los consiguientes riesgos y molestias. En estos casos, debe adoptarse la destrucción por fuego, ya que la probabilidad de que la combustión se transforme en delo· nación es mínima, siempre que se adopten las precauciones adecuadas.

Cantidad de · exp!osívc.a .destru]r Hasta 1 kg

200m

De2a 5kg

250m

De5a 10kg

325m

De 10 a 25 kg

450m

De25a 50kg

550m

De50a100 kg

700m

Debe también tenerse en cuenta la necesidad de establecer una adecuada vigilancia en los alrededores del lugar de destrucción. Debe impedirse el acceso a un radio, alrededor del lugar de destrucción, doble, como mínimo, a las distancias indicadas en la Tabla 11. .... GantídMde

·.exp!OSívo ·~ deStrüh·

De2a 5kg

50m 60m 75m

De5a 10 kg

100 m

Hasta 1 kg De1 a 2kg

Con independencia del sistema de destrucción que se adopte, por explosión o por combustión, deben considerarse unas distancias de seguridad tanto respecto a zonas habitadas y vias de comunicación como en lo relativo al lugar de refugio del personal que realiza la destrucción. En la Tabla 1 se indican las distancias mínimas que deben existir entre el lugar de destrucción y las casas o lugares habitados y vias de comunicación (salvo que se haya impedido el acceso a ellas) más próximas. Ha de tenerse en cuenta que estas distancias mínimas no garantizan contra la even· tual rotura de algún cristal; para esto, seria necesario, al menos, triplicar las distancias indicadas, sin que, pese a esto, pudiera obtenerse la seguridad absoluta. La Tabla 11 corresponde a las distancias mínimas que deben guardarse entre el lugar donde se deposite el explosivo para su 168

150 m

a 2kg

Del

• TABLA L Distancias mínimas a lugares habitados y vías de comunicacJón

•

Derna 25kg

125 m

De25a 50kg

150m

De50a100kg

200m

• TABLA 11. D'.stancia mínima de protección del personal encargado de la destrucción (a cubierto de proyecciones).

Destrucción por combustión

La mayoría de las sustancias explosivas utilizadas en la industria civil, en condiciones adecuadas, pueden quemarse, y esta descomposicíon destruye sus primitivas cualidades explosivas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta siempre la posibilidad de que la combustión se transforme en una deflagración enérgica o en una detonación, con repercusión tanto sobre los seres vivos y edificaciones del entorno, como sobre el propio personal que efectúa la destrucción. 169

Manual de empleo de explosivos

Capllulo X Destrvcciór: de explosivas

• •

Destrucción de

Combustión de

pequeños restos

Goma 2-EC en pequeño

de explosivos gelatinoso sensiblllzado con nitroglicerina

calibre por combustión

No debe olvidarse que, aunque los explosivos están formados por materias químicas estables, son capaces de explotar, es decir, transformarse con producción de energía y gases, bajo la acción de pequeñas cantidades de energía. Uno de los modos de aporte de esta energía es el calentamiento del explosivo: al alcanzarse una determinada temperatura, variable para cada sustancia, comienza una reacción que crece exponencialmente con el aumento de temperatura. Los productos originados aceleran esta reacción, por lo que las materias explosivas sometidas durante un cierto período

a temperaturas elevadas, del orden de las existentes en una combustión, pueden llegar a explotar. Ha de tenerse en cuenta que la cantidad de explosivo y, principalmente, las dimensiones de los cartuchos, juegan un papel muy importante, ya que la emisión de calor es proporcional al volumen y la radiación a la superficie, por lo que el riesgo es más del doble en un cartucho de 65 mm 0 que en uno de 26 mm 0 y casi triple en uno de 200 mm 0 que en uno de 65 mm 0. Por tanto, debe procurarse la elección de un lugar con adecuadas protecciones para que las proyecciones lanzadas desde un hipotético foco explosivo no alcancen a personas o edificios, ya que éstas, si el personal está adecuadamente protegido, constituyen el mayor riesgo en caso de producirse explosión. El alejamiento de viviendas y vias de comunicación es una norma a seguir. Asimismo, deberá buscarse un lugar desprovisto de vegetación, a fin de minimizar el riesgo de incendio. Cuando se efectúen varias operaciones de combustión, debe utilizarse para cada operación un emplazamiento diferente y convenientemente separado de los demás; una combustión 171

170

...__ _

~~~~~···

no deberá realizarse en un emplazamiento ya utilizado, hasta que haya transcurrido un amplio tiempo (recomendable 24 horas) de la combustión anterior.

Capítulo X Destrucción de explosivos

r;.

• Disposición del cordón detonante preparado para destruir por combustión

Para proceder a la combustión se prepara una "cama» alargada de una anchura de 50 a 80 cm de leña fina, matorrales secos, paja, etc. Los cartuchos se extienden en hilera sobre esta cama, sin formar montón, evitando además que se caigan de la "cama,, o estén en contacto con el suelo. Nunca deben quemarse las sustancias explosivas en sus cajas o bolsas de embalaje. En general, debe evitarse por todos los medios el confinamiento de las cargas a destruir, ya que éste aumenta el riesgo de explosión. Si el explosivo no es muy combustible (como los pulverulentos o los de seguridad), o la leña está algo verde o húmeda, debe rociarse el conjunto con gasóleo para favorecer la combustión. En un extremo de la pira se colocará una brazada de leña u hojarasca o papel bien seco (en caso necesario impregnado de combustible), en donde se prenderá el fuego, para no hacerlo directamente.

• Combustión de restos de cordón detonante

de 12 g/ml

Debe tenerse en cuenta que el sentido de propagación del fuego tiene que ser contrario a la dirección del viento, a fin de impedir que la llama, dirigida por el viento, incida en el explosivo forzando el calentamiento del mismo, pudiendo degenerar el proceso en explosión. Iniciado el fuego se retirará el personal al lugar previamente elegido para resguardarlo durante el proceso de destrucción. Terminada la combustión, se dejará transcurrir, como mínimo, media hora para que se enfríen los restos, y entonces se examinarán detenidamente para comprobar si queda explosivo sin quemar. En el caso de que se hubiera cortado el fuego, se preparará la continuación del mismo, una vez el obligado enfriamiento del explosivo hubiese terminado, anadiendo gasóleo o leña seca. En caso de formación de costras (sales fundidas por el fuego y posteriormente solidificadas), resulta conveniente recogerlas y proceder a enterrarlas: pueden ser perjudiciales para el ganado. 172

* l!Jl[§I§

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173

Mdanual de. empleo e explosivos

• Destrucción por detonación Tal como se ha indicado anteriormente, es el método más adecuado para destruir materias explosivas, por su simplicidad Y rapidez y se_r aplicación de una técnica de trabajo perfectament~ conocida por los usuarios de explosivos. Sin emb~rgo, 1ns1st1mos en que a veces no es aplicable por la proximidad de zonas habitadas que pueden resultar afectadas, dado que las explosiones suelen realizarse al aire. La Tabla 1 1nd1ca las distancias de seguridad aconsejables en estas destrucciones. Con respecto al campo de aplicación del procedimiento. puede decirse que abarca todos los explosivos y accesorios aunque no sea el r:iás idóneo para todos ellos. Sin embargo: cuando. los explosivos se encuentren en mal estado de con: servac1on, o haya sospecha de ello, especialmente si se trata de e~plos1v~s de nitroglicerina-nitroglicol, el método de explos1on es. ?1empre el más aconsejable, pues requiere una man1pulac1on m1n1ma de las sustancias explosivas, pudiéndose a vec.es proceder a la destrucción sin necesidad ni de abnr las cajas de explosivo. Dentro de este sistema de destrucción, pueden establecerse las diferenciaciones siguientes:

Explosión al aire Es el procedimiento más simple. La elección del lugar donde se efectuará la destrucción debe hacerse con cuidado, ternendo en cuenta la Tabla 1de distancias. Debe tenerse siempre presente que en los efectos de la onda aérea influyen de forma muy notable la dirección y velocidad del viento, la nubosidad, la temperatura ambiente, etc.; por tanto. resulta a~onse¡able en la práctica superar en lo posible las distancias m1n1mas de la Tabla l. El terreno donde se efectúe la destrucción debe estar limpio de maleza~ Y ramajes, para evitar el posible peligro de incend~o, Y de piedras, con lo que se eliminarán peligrosas proyecciones. En todo caso, s1 existe vegetación seca, es conveniente humedecerla mediante el adecuado riego.

1 1

Capítulo X Dosrrucc,ión de expfoslvos

--··----La cantidad de explosivo a destruir cada vez depende fundamentalmente de la mayor o menor proximidad a lugares habitados o de paso, de la cantidad total de explosivo a destruir y de la mayor o menor facilidad de su transporte al lugar de destrucción. Cuando la cantidad a destruir cada vez es de 25 ó 50 kg no es necesario extraer el explosivo de sus cajas: basta introducir un cebo en las m·1smas. Fundamentalmente, el explosivo se manipula de la misma rnanera que en una voladura normal: colocación de un cebo e iniciación del mismo por cualquier sistema de encendido. Si los explosivos a destruir están en perfectas condiciones, el cartucho cebo de la carga se puede formar aprovechando uno de los que se pretende destruir; cuando el explosivo se encuentra, o hay sospechas de que se encuentre en mal estado, el cartucho cebo se preparará con explosivo "fresco» y se adosará a la carga a destruir. Cabe también sustituir el cartucho cebo por un ramal de cordón detonante, enrollado alrededor del explosivo a destruir, cebado con un detonador en uno de sus extremos. Cuando se trata de explosivos muy insensibles, o muy descompuestos, es necesario utilizar un cebo suficientemente enérgico para asegurar su destrucción total. La iniciación de la explosión se hará preferentemente por medio de un detonador eléctrico, aunque también cabe utilizar un detonador ordinario y mecha lenta. f_n el primer caso, el artillero accionará el explosor desde un refugio alejado del lugar de destrucción una distancia, como mínimo, igual a las indicadas en la Tabla I; en el segundo caso, la mecha debe tener la longitud suficiente para permitir que el artillero alcance el refugio antes de que se produzca la explosión, con toda tranquilidad. La iniciación eléctrica, además de proporcionar una mayor seguridad al artillero, permite destruir en un mismo tiempo varias partidas de explosivos, espaciando la iniciación mediante detonadores de tiempo. Con objeto de que el espaciamiento de las ondas aéreas originadas sea apreciable, es necesario utilizar siempre detonadores eléctricos de retardo, nunca de microrretardo. En este 175

174

Manual de empleo de explosivos

caso, las partidas a destruir deben estar lo suficientemenete alejadas entre sí, no sólo para que no se origine una explosión por simpatia, sino también para que la destrucción de una partida no disgregue la adyacente, esparciéndola por el terreno e impidiendo su total iniciación por el detonador correspondiente. Para esto, en el caso de que se realicen varias destrucciones conjuntas mediante detonadores de retardo, las distancias a las que deben colocarse unas partidas de otras deben ser al menos dobles de lo indicado en la Tabla 11.

Explosión confinada en un barreno Este método consiste en la perforación de uno o varios barrenos, calculando su cuadrícula de manera que no se produzcan en la voladura proyecciones peligrosas, introduciendo en dichos barrenos el explosivo a destruir dándoles fuego de la manera convencional. Este sistema de destrucción resulta de coste elevado y su preparación requiere demasiado tiempo. No resulta práctico y sólo es aconsejable cuando se trata de destruir grandes cantidades de explosivos, cuya destrucción al aire no es factible por razones de distancia a lugares habitados, o pequeñas partidas de explosivos o accesorios que se introducen para su destrucción en la carga de los barrenos de una voladura normal. En cierto modo, resulta similar a este método la destrucción de materias explosivas en pozos o galerías de minas abandonadas. Sistema eficaz cuando se trata de destruir materias u objetos explosivos que pueden dar lugar a proyecciones importantes. En este caso, debe tenerse en cuenta que la onda de presión resulta muy reforzada por el efecto de cañón del pozo o las galerías y por las reflexiones que en ellas tienen lugar. Por ello, es aconsejable que el alejamiento entre el lugar de refugio y el de destrucción sea del orden del doble de lo indicado en la Tabla 11.

Explosión bajo arena Cuando se desea destruir por explosión pequeñas cantidades de explosivo, cuya detonación al aire no es posible por 176

¡ : '

Capítulo X Destrucción de explosivos

razones de seguridad, es factible utilizar el procedimiento de explosión bajo arena. El método de explosión bajo arena consiste en enterrar la carga a destruir bajo un montón de arena fina, exenta de piedras que puedan originar proyecciones. La cantidad de arena de recubrimiento debe calcularse ampliamente, uno o vanos camiones de arena, según las cantidades a destruir. La iniciación será siempre eléctrica, iniciándose la carga a destruir con doble cebo. Este sistema de destrucción presenta dos inconvenientes: por una parte, la nube de polvo que se origina es muy intensa y, por otra, resulta difícil, en caso de fallo, recuperar el explosivo no destruido.

Explosión bajo agua La destrucción de explosivos por explosión bajo agua es prácticamente el único procedimiento que puede seguirse en el caso de trabajos de voladura submarinos, aunque puede utilizarse igualmente en aquellas otras obras que estén próximas al mar, lagos o ríos caudalosos. Para evitar proyecciones importantes, debe disponerse de una profundidad mínima de agua de 4 ó 5 metros. En general, salvo en casos obligados, debe evitarse este tipo de destrucción, pues, si bien no contamina el agua, sí, por el contrario, destruye por efecto de la explosión la vida animal acuática en radios muy amplios.

Cantidades de explosivo a destruir En principio, las cantidades de explosivo a destruir en cada operación pueden ser cualesquiera, siempre que se adopten las distancias de seguridad correspondientes y se sigan las instrucciones aconsejables al método adoptado. No obstante, en general, no deben sobrepasarse los 12,5 kg por operación, especialmente cuando la destrucción se efectúa por combustión. 177

Capítulo X

Manual de- empleo de explosivos

Destrucción de explosivos

Si, como consecuencia de la cantidad total a destruir, fuera necesario fraccionar el explosivo en diversas partidas, debe situarse con una separación entre sí, tal que la explosión eventual o provocada de una partida no origine la de las adyacentes. Qaniidad dé ..

•

TABLA 11. Dista'.lcia entre las part¡das de explosivos a destrui;

. ;--:·B~~-pKt~l~~~-~--~tfLlfr_-· \, HaHasta 1 kg

De1a2kg

De2a5 kg

De5a10kg

De10a25kg

10m

De25a50kg

15m 20m

De 50a100 kg

Estas distancias, especialmente en el caso de grandes cantidades, deben duplicarse en la práctica, al objeto de evitar el desmoronamiento de las pilas de materias explosivas preparadas para su destrucción. •

Destrucción por disolución

Este método sólo es aconsejable para aquellos productos que, siendo pulverulentos, se disuelvan en algún líquido barato (agua, p. e.) y no den restos peligrosos contaminantes. Prácticamente se reduce este procedimiento a la destrucción de las Nagolitas, que debe realizarse garantizando la no contaminación de manantiales y acuíferos del entorno.

• 2. DESTRUCCION DE EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

En la destrucción de los explosivos industriales se pueden emplear los dos métodos anteriormente indicados en función de la composición química del explosivo y del diámetro de los cartuchos. Para determinados explosivos, resulta más cómodo y seguro utilizar procedimientos específicos que se indicarán. 178

Como consecuencia de un prolongado almacenamiento en condiciones inadecuadas, sobre todo ante un exceso de humedad, puede variar la constitución primitiva del explosivo. Las sales solubles contenidas en el explosivo se disuelven parcialmente, especialmente en aquellos que contienen pequeñas cantidades de aceite explosivo. Al diluirse las sales, la nitroglicerina-nitroglicol puede exudar, si el explosivo es pulverulento, con lo que se pierde seguridad en su manejo. En condiciones extremas, lo mismo llega a ocurrir con los explosivos gelatinosos, aunque su absorción de agua es mucho más lenta y la exudación mucho más improbable. Estas exudaciones, en principio de sales disueltas y posteriormente de compuestos nitradoaromáticos y finalmente hasta de nitroglicerina-nitroglicol, deben ser embebidas, junto con los residuos, en abundante serrín antes de proceder a su recogida y posterior destrucción. Las manchas o impregnaciones del suelo deben lavarse, como medida de precaución, por medio de una solución caliente de carbonato sódico (Sosa Solvay), fregándolo con cepillo y finalmente con agua caliente. Todo el material impregnado (cajas, bolsas, etc.), debe ser destruido con precauciones semejantes a las indicadas para la destrucción de explosivos. •

Explosivos con nitroglicerina (Dinamitas Gomas, Explosivos de seguridad y Dinamitas pulverulentas: Amonita, Ligamita)

El método más rápido y eficaz de destrucción, sí se dispone de un lugar suficientemente alejado de todo lugar habitado o de tránsito, es provocar su explosión, de acuerdo con las normas indicadas en el apartado de destrucción por detonación. Todos los explosivos pueden ser iniciados con un cebo adicional, aunque se encuentren húmedos e incluso mojados. Cuando se trate de explosivos deteriorados, la sobrecarga o cebo de explosivo gelatinoso debe ser como mínimo del 20 % de' peso total de explosivo a destruir. 179

Manual de empleo de explosivos

Capítulo X Destrucción de explosivos

Cuando sea necesario proceder a la combustión del explosivo, se procederá de acuerdo con el apartado de destrucción por combustión, teniendo la precaución de que la capa de explosivo sea lo más delgada posible, sin que supere su espesor nunca a los 5 cm. Es de destacar que ciertos explosivos pulverulentos, especialmente los de seguridad, arden mal y tienden a explosionar si no se les ha impregnado adecuadamente con un combustible liquido como el gas-oil.

• Destrucción de pequenas cantidades de explosivo por detonación al aire. Medida de la onda aérea generada

El agua no resulta apropiada para destruir este tipo de explosivos, ya que las gomas no son solubles en ella, y en el caso de los explosivos pulverulentos, aunque lleguen a disolverse las sales, queda insoluble, entre otros aceites, la nitroglicerina-nitroglicol, lo que puede resultar peligroso.

•

Resto de Explosivos

En general, el mejor método de destrucción es mediante disolución en agua, aunque debe tenerse en cuenta que ésta queda contaminada, principalmente por nitratos. Sin embargo, conviene hacer alguna especificación concreta para los diferentes tipos actualmente más usuales. Nagolitas. Se disuelven muy fácilmente en agua, en la que sobrenada el aceite combustible que contiene. Si no se dispone en las proximidades de una cantidad de agua corriente adecuada, regándolo abundantemente con una manguera puede resolverse fácilmente el problema. Siempre que se utilice este método de destrucción, debe garantizarse la no contaminación del entorno. Hidrogeles. El procedimiento más apropiado es su combustión. En la modalidad vertible es aconsejable abrir el embalaje y extenderlo sobre la cama de paja o serrín preparada al efecto. Emulsiones. También el procedimiento más apropiado es su combustión, siendo recomendable en las modalidades agranel un aporte extra de combustible para facilitar la combustión. En toda combustión de explosivos se deben guardar las precauciones indicadas en el apartado ce cantidades de explosivo a destruir. 180

Pólvoras (pólvora de mina, pólvoras negras y pólvora sin humo) En general, las pólvoras pueden destruirse disponiendo un reguero de las mismas en un sitio bien despejado y donde no exista riesgo de provocar un incendio. Para iniciar el reguero debe utilizarse un trozo de mecha lenta, cuya longitud mínima será de 1,50 m (para evitar toda posibilidad de que, al encenderla, una chispa provoque la iniciación de la pólvora). Teóricamente, las pólvoras negras pueden destruirse por disolución en agua, ya que al humedecerse pierden sus cualidades explosivas y uno de sus componentes, el nitrato potásico, es soluble. Sin embargo, la disolución es muy lenta en la práctica, y para conseguir resultados satisfactorios, es necesario utilizar agua caliente y un método de agitación eficaz. Además, ha de tenerse en cuenta que, si bien al humedecer la pólvora se forma una pasta no explosiva, ésta recupera su alto poder de ignición una vez seca. Cuando se trata de destruir pólvoras insensibilizadas por su alto contenido en humedad, resulta recomendable, para lograr la destrucción total, cubrir la pólvora a destruir con una cantidad igual de pólvora en perfecto estado. 181

Capitulo X

Manua' de empleo de explosivos

Des!rucciór: de explosivos

- - - · · · · - · - - - - · · - - ---------~-

• 3. DESTRUCCION DE SISTEMAS DE INICIACION

Los diferentes accesorios exigen procedimientos específicos de destrJcción. Esta puede ser particularmente delicada y dificil, como en el caso de los detonadores, y aún más cuando se trata de residuos antiguos y deficientemente conservados. •

Mecha lenta

El mejor sistema de destruir la mecha lenta o de seguridad es proceder a quemarla tal como se ha indicado en el apartado de destrucción por combustión. Se colocarán sobre la hoguera los rollos de mecha, sin apilarlos unos sobre otros, aunque pueden colocarse rollos completos de 100 m. En estas condiciones el riesgo es mínimo, por lo que no es necesario guardar las precauciones de seguridad y protección personal indicadas anteriormente. Sin embargo, ei humo originado es muy abundante y denso y puede originar molestias. •

Cordón detonante

El cordón detonante arde bien, y el recubrimiento de cloruro de polivinilo ayuda a la combustión. Por todo esto, la forma mejor para destruir el cordón detonante es extendiéndolo Ion•

Rollo de mecha lenta dispuosi:os para ser destruidos por combustión

gitudinalmente sobre una cama de leña seca, hojarasca o paja, impregnándolo en gasóleo como en el caso de los explosivos convencionales. Nunca debe quemarse en los carretes, pues el confinamiento unido a la elevación de la temperatura, podría provocar la detonación. También puede destruirse detonándolo si no hay problema de alarma, por onda aérea, ya que el ruido ocasionado es muy intenso. Para ello, se extiende en tramos de 100 m como máximo sobre el terreno y se procede a su iniciación de acuerdo con los métodos y precauciones empleados en las voladuras habíl:uales. Deberá cuidarse que el terreno elegido para la destrucción no esté recubierto por hojarasca seca u otros materiales fácilmente combustibles, ya que en estos casos existe un elevado riesgo de provocar un incendio. Debe tenerse en cuenta, al destruir por explosión el cordón detonante, que el detonador n.º 8, colocado en la forma habitual, no posee energía suficiente para iniciar el cordón cuando la pentrita correspondiente a esta parte está húmeda, a no ser que se realice la iniciación axial del mismo, enfrentando un detonador a un corte limpio de cordón detonante. En este caso, puede iniciarse el cordón mediante un cartucho cebo, dispuesto en contacto y paralelamente al cordón, o reforzando la acción del detonador, mediante tres o cuatro trocitos de cordón, seco y en buen estado, de unos 10 cm de longitud, que rodeen al detonador formando un mazo con éste y el cordón a destruir. En el caso del cordón submarino reforzado se debe preferir la detonación, pues el confinamiento proporcionado por su recubrimiento reforzado con hilos de acero lo hace más peligroso para ser quemado. •

Detonadores y relés de microrretardo

Ha de tenerse en cuenta en la destrucción de detonadores que, a veces, se trata de partidas antiguas mal conservadas y, por tanto, deterioradas; si esto sucede, su manipulación es más pe182

183

-~···------------Capítulo X Destrucc0n de eXJ)!os.'vos

Manual de empleo de explosivos

----------···----

-------~-------

•

ligrosa y obliga a adoptar el máximo de precauciones. Los detonadores, principalmente los ordinarios o de mecha, son sensibles a la humedad, que puede llegar a inhibirlos ante sus métodos de ignición habituales; sin embargo, estos detonadores conservarán su sensibilidad, acrecentada sí presentan algún deterioro en la cápsula metálica, ante los esfuerzos mecánicos.

Manojo de

detoradores eléctricos para dest~ulr mediante explosión. Obsérvese la disposición del cartucho cebo

Si se trata de un número pequeño de detonadores, puede procederse a su destrucción introduciéndolos en un barreno que so esté cargando, entre dos cartuchos de explosivo. También, y en este caso, pueden destruirse echándolos uno a uno en una buena fogata previamente preparnda, donde se originará su detonación progresiva; siempre habrá que estar debidamente protegido contra !a proyección de metralla de los casquillos y de !os tubos portarretardos, en su caso, si se trata de detonadores eléctricos. Para cantidades considerables, el mejor sistema de destrucción consiste en provocar su explosión bajo confinamiento, convenientemente preparados, con ayuda de alguna cantidad de explosivo. La forma de destrucción adecuada es la siguiente: - Se abre en el suelo un agujero de unos 30 fundidaa y unos 1O ó 15 cm de diámetro.

ó 40 cm de pro-

- Se prepara un mazo o "Piña" de unos 25 ó 30 detonadores, como máximo, agrupados con cinta adhesiva. ··-Se coloca esta «piña" en el agujero, de modo que los hilos de conexión, en el caso de detonadores eléctricos, queden todos hacia un lado, sin mezclarse con las cápsulas. - Junto a éstas, en el lado contrarío a los hilos, so coloca un cartucho cebo do Goma o Amonita de 26 mm de 0. - Se entierra el conjunto procurando, mediante un plástico o un papel, que la tierra no separe los detonadores. Sobre éstos debe haber una capa do tierra de unos 30 cm. - Se procede a la detonación, teniendo en cuenta que en esta destrucción so producen muchas proyecciones de metralla, por lo que el operador debe situarse a cubierto a una distancia cJe unos 100 m. 185 184

Manual de empleo de explosivos --·····------------

Capítulo XI Depósitos auxiíiaras de dfstribuc.'Ón -----~

En lugar del cartucho cebo, puede realizarse la destrucción utilizando cordón detonante dispuesto de tal manera que rodee en dos o tres vueltas la "Piña" de los detonadores. Con los relés de microrretardo para cordón detonante se procede de la forma anteriormente indicada. En la elección del terreno donde se efectúe la destrucción, ha de procurarse que sea lo más despejado y limpio posible, para poder revisar posteríomiente si la destrucción fue completa, ya que es posible que sean proyectados detonadores no explosionados. Asimismo, también es posible que, por la alta temperatura producida, los hilos de conexión, que salen despedidos, estén incandescentes y puedan provocar un incendio. Si se emplea un mismo agujero para una nueva destrucción, antes de colocar un nuevo mazo o "Piña" debe inspeccionarse detenidamente el fondo, a fin de comprobar si se ha enfriado y no quedan restos de la explosión anterior. Cuando la cantidad de detonadores eléctricos a destruir no sea excesiva, puede precederse a la misma disparando en serie, según el procedimiento convencional, lo que evita la posible dispersión de detonadores no destruidos. Asi;nismo, en la destrucción de detonadores eléctricos puede utilizarse una balsa o estanque con más de un metro de agua, en lugar de utilizar una cavidad o nicho. De este modo, se evitarán proyecciones y la posibilidad de incendio de los alrededores, aunque pueden quedar detonadores sin destruir en la balsa.

186

¡¡¡.iim@3-L--------------~ Depósitos auxiliares de distribución

Muchas son las veces en que, una vez ejecutada la voladura, sobran restos de explosivos o de accesorios: Riocord y Riodet principalmente. Por otra parte, en ocasiones, es muy conveniente disponer de pequeñas cantidades de explosivo con el fin de dar algún taqueo o pequeña voladura. Todos estos problemas se solventan si en nuestra mina, cantera u obra, se tienen instalados depósitos auxiliares de distribución, que quedan excluidos del régimen general aplicable a los depósitos de explosivos en el Reglamento de Explosión. Estos polvorines deben estar homologados por la autoridad competente, y tendrán una capacidad máxima de almacenamiento de 50 kilogramos de explosivos ó 500 detonadores por cada polvorín. El Reglamento de Explosivos establece un máximo de diez minipolvorines por cada instalación que se autorice.

• Depósito auxiliar con anclaje tipo M!NIPOLV

187

Capítulo XI

Manual de empleo de explosivos

Depósitos auxfliares de disfnbtición ---~-

El Reglamento de Explosivos y la l.T.C. 10.1.01 en su punto 7 refiere todo lo relativo a depósitos auxiliares.

• Minípolvorlnes instalados en una mina, Para explosivos y accesorios

UEE comercializa bajo el nombre de MINIPOLV algunos modelos de estos depósitos. El MINIPOLV es un depósito auxiliar blindado, con cerradura de alta seguridad, diseñado para su anclaje en el terreno y homologado por la autoridad competente. Existen tres modelos: Modelo A: Caja hermética blindada con palanca y junta de goma, especial para el almacenamiento de explosivos. - Modelo B: Caja hermética blindada para el almacenamiento de explosivos. - Modelo D: Caja hermética blindada para el almacenamiento de detonadores. Todos ellos con anclaje desmontable o soldado a la base.

•

Tab!a de distintas caracterlsticas diferentes típos de MINIPOLV

A 100

117

57 45 76

45 76 50 kg 500 deton.

Desmontable o fijo

188

50 kg 500 deton. Desmontable o fijo

62 34 39 60

500 deton. Desmontable o fijo

189

Capítulo XII

Manual de empleo de explosivos

Prescripciones ante deterioro embalajes

Ml·littiaji. .

•VENTAJAS

L -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __

Prescripciones ante deterioro embalajes

- Permite disponer de pequeñas cantidades de explosivo y detonadores sin los inconvenientes y gastos de transporte diario. - Evita la necesidad de destruir o devolver el explosivo sobrante de la voladura.

• 1. NORMAS DE ACTUACION

- No precisa guarderia.

Como consecuencia de un almacenamiento o manipulación inadecuados, puede ocurrir la rotura de los envases o embalajes de explosivos o accesorios, derramándose éstos sobre el suelo o sobre la caja del vehiculo (habitualmente madera).

• APLICACIONES

Vamos a indicar a continuación unas normas de actuación para los casos más habituales.

- Facilita el empleo de explosivos en pequeños trabajos de voladura (laqueo, etc.).

• 1. Si el explosivo derramado es de tipo gelatinoso (Gomas y explosivo de Seguridad 9), la recogida de la carga derramada es sencilla, ya que, por su consistencia pastosa, no se «derrama». Basta efectuar una cuidadosa recogida manual, depositando el material en bolsas o cajas no porosas, para su posterior destrucción, en su caso, de acuerdo con las normas establecidas en el Capítulo X.

- Permite almacenar el sobrante de explosivo y detonadores a pie de obra, fundamentalmente en excavación de túneles.

La parte que haya quedado sucia, tanto si la mancha está sobre el suelo duro, cemento o asfalto, como sobre madera, se limpiará cuidadosamente, hasta que no se aprecie resto alguno de explosivo, con un trapo limpio y seco, regando finalmente dicha mancha con abundante agua. En el caso de que la mancha presentara un aspecto marcadamente húmedo por exudación, se procederá de acuerdo con las normas del apartado 8 de este punto 1 . Los envases y embalajes rotos o deteriorados se recogerán cuidadosamente en bolsas o sacos para proceder, en su momento, a su adecuada destrucción.

• 2. Si el explosivo derramado es de tipo pulverulento (Amonita, Ligamita y Explosivo de Seguridad nº 20 SR), es preciso disponer, para la recogida de la carga derramada, de una escoba de palma o de raíces blandas (nunca de plástico) y de un recogedor o paleta de madera o, a falta de éste, puede em190 '

.....______________________________________

______________

._.

191

Manual de empleo de explosivos

Capítulo XII

plearse para esta función un trozo de cartón duro. Se barrerá cuidadosamente la carga derramada depositando el material recogido en cajas o bolsas no porosas, para su posterior destrucción, en su caso, de acuerdo con las normas establecidas.

una escoba y un recogedor, no metálicos. Se barrerá cuidadosamente la carga derramada, depositando el material recogido en cajas o bolsas no porosas para su posterior destrucción, en su caso, de acuerdo con las normas establecidas.

La parte que haya quedado sucia, tanto si la mancha está sobre suelo duro, cemento o asfalto, como sobre madera, se limpiará cuidadosamente con un trapo limpio y seco, hasta que no quede rastro alguno de explosivo, regando finalmente dicha mancha con abundante agua.

La parte que haya quedado sucia, tanto si la mancha está sobre suelo duro, cemento o asfalto, como sobre madera, se limpiará cuidadosamente, hasta que no se aprecie resto alguno de explosivo, con un trapo limpio empapado en agua, regando finalmente dicha mancha con abundante agua.

En el caso de que la mancha presente un aspecto marcadamente húmedo, exudación, para su limpieza se procederá de acuerdo con las normas del apartado 8.

Los envases o embalajes rotos o deteriorados se recogerán cuidadosamente en bolsas o sacos para proceder, en su momento, a la adecuada destrucción.

Los envases y embalajes rotos o deteriorados se recogerán cuidadosamente en bolsas o sacos para proceder, en su momento, a la adecuada destrucción.

• 4. Si el explosivo derramado es de tipo granular (Nagolitas), la recogida de la parte derramada se efectuará utilizando una escoba y un recogedor, no metálicos. Se barrerá cuidadosamente la carga derramada, depositando el material recogido en cajas o bolsas no porosas, para su posterior destrucción, en su caso, de acuerdo con las normas establecidas.

• 3. Si el explosivo derramado es de tipo Riogel o Emulsión, la recogida de la carga derramada se efectuará utilizando • Explosivos deteriorados por un deficiente almacenaje.

. .

Prescnpc1ones ante detenoro embalajes

La zona sobre la que se ha derramado la carga, tanto si es suelo duro, cemento o asfalto, como si es de madera, se regará finalmente con abundante agua. Los envases y embalajes rotos o deteriorados se recogerán cuidadosamente en bolsas o sacos para proceder, en su momento, a su adecudada destrucción.

• 5. Si el material derramado es una pólvora (pólvora PSB, pólvora de mina o pólvora negra de caza), deberá humedecerse ampliamente el material derramado con anterioridad a su recogida, que deberá hacerse barriendo cuidadosamente con una escoba de palma y un recogedor o paleta de madera o cartón. El material recogido se depositará en bolsas o cajas no porosas para su posterior destrucción, en su caso, de acuerdo con las normas establecidas. La parte que haya quedado sucia, tanto si la mancha está sobre suelo duro, como sobre madera, se regará intensamente con agua abundante. 192

193

I··11 Manual de empleo de explosivos

Los envases y embalajes rotos o deteriorados se recogerán cuidadosamente en bolsas o sacos para proceder, en su momento, a la adecuada destrucción.

• 6. Si la rotura se ha producido en un envase o embalaje de detonadores, tanto eléctricos como de mecha, con caida de éstos al suelo del vehículo o almacén bastará recogerlos con cuidado manualmente, evitando que se golpeen unos contra otros o contra puntos duros. En el caso de los detonadores de mecha, puede haberse desprendido algo de la carga (Nitruro), debiéndose entonces recoger el polvillo existente con un trapo empapado en aceite. Si la cantidad de polvillo observada fuese importante, se mezclará con abundante serrin empapado en aceite, barriéndose con una escoba de palma y un recogedor de madera_ Tanto en el caso de utilizar un trapo aceitado corno serrín, se guardará en una bolsa no porosa para su posterior destrucción.

Capitulo XII

Prescripciones ante deterioro embaía/es

El suelo impregnado debe tratarse de la siguiente forma:

a) Si se aprecia únicamente humedecimiento, se limpia mediante una esponja empapada en una solución especial, indicada en el punto 13.2., la cual disuelve perfectamente la mezcla de Nitroglicerina- Nitroglicol, si es que existe. b) Si se ha formado un pequeño «Charco,, entre la disolución y la mezcla de Nitroglicerina-Nitroglicol, en primer lugar se echa sobre el referido charco una cantidad de serrín fino o celulosa con el fín de absorber todo el liquido existente. Seguidamente se limpia mediante la esponja empapada en la solución especial.

• 9. Al igual que el suelo de los polvorines, se deben barrer las cajas de los camiones que transportan explosivos, utilizando escobas de palma, recogiendo todas las barreduras en saquetes para su posterior destrucción. Si ha existido exudación, se procede a la limpieza tal como ha quedado dicho en el punto 8 anterior.

• 7. En el caso de rotura de envases de mecha lenta o cordón detonante, no existe más riesgo que la posibilidad de caida de polvo del núcleo de estos artificios: Pólvora o Pentrita. En este caso, se procederá según lo indicado en el punto 5 anterior.

• 8. Un almacenamiento prolongado y sin las debidas condiciones puede dar lugar, aún sin llegar a las fechas de caducidad, a un deterioro de la pasta de los explosivos por absorción de la humedad ambiente disolviendo ésta los componentes solubles de la pasta dando lugar a separaciones y posibles exudaciones. Este deterioro suele motivar el humedecimiento de las cajas de embalaje y, al final, la contaminación del suelo del almacén, que puede ser de cemento especial o de madera_ Siendo de madera, ésta se impregna de la disolución de las sales y de la Nitroglicerina-Nitroglicol, que puede ser arrastrado, a pesar de estar gelatinizado. Se deben retirar las cajas con síntomas de humedecimiento o exudación para su posterior destrucción. 194

195

Capítulo XIII

Manual de empleo de explosivos

•

Reg!amentFtC/On Espa!!ola sobre ExpK;Stvos

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Elernentos de hmpieza

Reglamentación Española sobre Explosivos

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Varias han sido las Normativas dictadas en España a lo largo de la historia de los explosivos.

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la actualidad tres son las publicaciones que legislan esta actividad. A saber: - Reglamento de Explosivos. Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera: • Instrucciones Técnicas Complementarias. • Especificaciones Técnicas. Acuerdo Europeo para Transporte de Mercancias Peligrosas por Carretera (ADR).

... -

, ..

ellas se encuadra todo lo concerniente al campo del explosivo, dictado por el Ministerio de Industria y Energía, y que debe ser conocido por el usuario de estos productos.

• 1. REGLAMENTO DE EXPLOSIVOS El Reglamento de Explosivos vigente, aprobado por Real Decreto del 12 de marzo de 1998, regula los diferentes aspectos de la producción, suministro, transporte, importación, exportación, tránsito, tenencia y uso de explosivos y otros productos elaborados a base de sustancias explosivas. Se inspira en criterios que establecen una necesaria intervención de la Administración en esta materia que, en cierto modo, trata de prevenir los diversos riesgos y de variada naturaleza que la manipulación y comercio de dichas sustancias lleva consigo. 196

197

Capítulo XIII

Manual de empleo de explosivos

Reg/arHentao6n Espeiío!a sobre Explosivos

El actual Reglamento, adaptado a los avances tecnológicos y a la nueva realidad social, está de acuerdo con la Directiva 93/15/CEE.

• 2. REGLAMENTO GENERAL DE NORMAS BASICAS DE SEGURIDAD MINERA

El vigente Reglamento Generaí de Normas Básicas de Seguridad Minera, de 2 de abril de 1985, sustituye al antiguo Reglamento de Policía Minera y Metalúrgica de 1934 y posteriores Decretos Complementarios. Este Reglamento Básico, adaptado a las nuevas técnicas, establece las reglas a que se deben ajustar las explotaciones e industrias relacionadas con la minería. Tiene por objeto, según se define en su Capítulo 1,

•

1. La protección de las personas ocupadas en trabajos mi-

neros contra los peligros que amenacen su salud o su vida.

10.1.01 10.2.01 10.2.02

2. La seguridad en todas las actividades. 3. El mejor aprovechamiento de los recursos geológicos.

4. La protección del suelo cuando las explotaciones y trabajos puedan afectar a terceros. El Reglamento General se desarrolla, por Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC), que se dictan por Orden del Ministerio de Industrial y Energía, y que en materia de explosivos competen a todo el Estado Español. Consta el presente Reglamento de 15 Capítulos, siendo de interés relevante para esta publicación el "CAPITULO X EXPLOSIVOS», que a continuación se comenta. En principio este Capitulo se desarrolla mediante siete instrucciones Técnicas Complementarias. A saber: ITC 10.0.01 10.0.02 198

Explosivos. Normas generales. Explosivos. Transportes interiores.

10.3.01 10.4.01

Explosivos. Almacenamiento. Explosivos. Utilización. Explosivos. Disparan con explosivo a horarios en minas subterráneas de carbón y labores con riesgo de explosión. Explosivos. Voladuras especiales. Explosivos. Disposiciones especiales para tra bajos con gases o polvos inflamables o explo sivos.

De las citadas ITC pasamos a comentar las que afectan al usuarío de explosivos. ITC: 10.0.01. - Explosivos Normas generales. •

1. Ambito de aplicación

Las presentes Instrucciones Técnicas Complementarias en materia de explosivos, dictadas en ejecución y desarrollo del Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera, son de general aplicación a todas las actividades. com~ prendidas en el ámbito de dicho Reglamento, en que se emplean materias o productos explosivos. 199

Reglamentación española sobre explosivos industriales.

Manual de empleo de explosivos

Capítulo XIII Reglamentación Española sabre &p!o&'vos

•

2. Explosivos autorizados

2. 1. Unicamente podrán emplearse los explosivos, detonadores y artificios, que hayan sido homologados y cataloga-

perjuicio de lo regulado en fa presente Instrucción Técnica Complementaria.

dos oficialmente por la Dirección General de Minas, los cuales deberán utilizarse de acuerdo, en su caso, con /as condiciones específicas de su homologación y catalogación.

En todo momento habrá una persona responsable del movimiento de los explosivos y accesorios, especialmente instruida para este cometido, la cual no podrá entregar en ningún caso tales productos más que a personas autorizadas.

Las marcas comercia/es aprobadas figurarán en el "Catálogo de explosivos» del Ministerio de Industria y Energía.

En todo caso siempre habrá un responsable del transporte en el interior de la mina, cantera, obra pública, etc.

Los explosivos homologados y catalogados oficialmente hasta la fecha de la promulgación en esta /TC, son los que figuran en la relación que se transcribe en el Anexo 1.

1.2. Cuando este género de transporte exija fa utilización de

2.2. En los envases y embalajes de /os explosivos y de los productos deberá figurar obligatoriamente, además del nombre del fabricante, el número de catalogación.

2.3. El uso de cualquier otro explosivo, cebo o artificio, nacional o de importación, habrá de ser expresamente autorizado (conforme a lo dispuesto en el artículo 29 del Reglamento de Explosivos), por el Ministerio de Industria y Energía, el cual fijará las limitaciones y medidas de seguridad que condicionen su uso y el plazo máximo de vigencia de la autorización.

Los dos primeros puntos del apartado 2 se refieren a que cualquier explosivo o accesorio a utilizar debe estar perfectamente homologado y catalogado por la Administración competente. En el caso de que por alguna circunstancia especial sea preciso utilizar alg(Jn producto que no se encuentre homologado, se podrá pedir autorización al Ministerio de Industria y Energía (Dirección General de Minas).

ITC 10.0.02. -Transportes interiores.

•

1. Transporte

1. 1. La distribución de los explosivos y sus accesorios que se realice dentro del recinto de cada explotación se regulará de acuerdo con las Disposiciones Internas de Seguridad, sin 200

vías públicas se cumplirá lo dispuesto en el Reglamento de Explosivos y los Reglamentos Nacionales de Transporte de Mercanclas Peligrosas.

Sí el transporte interior tuviese que utilizar alguna vía pública deberá atenerse a lo que dictamine el Reglamento Nacional de Transporte de Mercancías Peligrosas, tanto en lo que se refiere al conductor y acompanante, como al propio vehículo.

1.3. Los detonadores, relés de micron-etardo, encendedores de seguridad para mechas o iniciadores de explosivos no podrán transportarse conjuntamente con los explosivos, y su transporte se realizará en las mismas condiciones que las de estos últimos. El cordón detonante se considerará incluido dentro de los explosivos mdustriales. No obstante, la Dirección General de Minas podrá autorizar el transpo1te conjunto de explosivos y detonadores, en las condiciones y con las limitaciones que establezca.

general, no se pueden transportar los explosivos y accesorios juntos, salvo el cordón detonante que, aunque accesorio, se debe tratar a todos los efectos como explosivo. Ahora bien, si por alguna poderosa razón fuese pmciso transportar conjuntamente los explosivos y accesorios se pediría autorización especial al Organismo competente en esta materia.

1.4. transporte de los explosivos y sus accesorios, dentro de las obras y explotaciones, así como por pozos y galeríás, no podrá coincidir con las entradas y salidas de los relevos principales. 201

Manual de empleo de explosivos

•

2. Vehículos

2.1. Los vehículos o recipientes en los que se transporten explosívos o productos explosivos dentro de las obras y explotaciones, así como por pozos o galerías, deberán estar autorizados por la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energía correspondiente. Estos vehiculos, generalmente específicos para este tipo de trabajo, suelen reunir unas condiciones apropiadas, que harán más fácil y seguro el transporte de los productos explosivos.

2.2. Los conductores y maquinistas encargados del transporte de explosivos o productos explosivos, sea por vehículos, trenes o máquinas de extracción, serán debidamente advertidos de la naturaleza del producto transportado y vendrán obligados a observar las normas establecidas en las Disposiciones Internas de Seguridad. Estas Disposiciones Internas de Seguridad deben estar debidamente autorizadas por la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energía correspondiente.

•

3. Distribución interna

3. 1. El transporte desde los depósitos de distribución a los fugares de utilización se hará separadamente para los explo•

Camión equipado para· transporte de explosivo por el interior de una mina a cielo abier-

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

sivos y para los detonadores, relés de microrretardo, encendedores de seguridad para mechas o iniciadores de explosivos. Los portadores deberán estar debidamente autorizados, y no podrán utilizar lámparas portátiles que no sean de seguridad. Circularán sólos o acompañados por otras personas designadas por la Dirección Facultativa.

3.2. Los explosivos se transportarán en sus envases y embalajes de origen o en sacos o mochilas con buen cierre y de capacidad máxima para 25 kilogramos. 3.3. Los detonadores y demás accesorios explosivos serán transportados en sus envases de origen o cartucheras adecuadas con cierre eficaz, acondicionadas para que no pueda producirse choque entre los mismos ni queden fuera de ellas los hilos de los detonadores eléctricos.

•

4. Expedición

Existirá en todo momento una persona responsable del movimiento de explosivos y accesorios en los depósitos de distribución, especialmente instruida para este cometido, la cual no podrá entregar en ningún caso tales productos más que a personas autorizadas y facultadas para su transporte, o a los artilleros, en su caso, y siempre contra recibo firmado, en el que se especificarán los datos de cada entrega que se realice.

ITC: 10-1-01. - Almacenamiento.

to.

•

1. Depósitos y polvorines

1.1. Se entenderá por depósito de explosivos el lugar destinado al almacenamiento de las materias explosivas y sus accesorios, con todos los elementos muebles e inmuebles que lo constituyan. En cada depósito podrá haber uno o varios polvorines. ';~·',::c.~~~:~~-:-:·:

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1.2. El polvorín será un local de almacenamiento sin compartimientos ni divisiones, cuyas únicas aberturas al exterior serán la puerta de entrada, los conductos de ventilación y alumbrado desde el exterior debidamente protegidos. 203

202

________________..................................................

.,.

Manual de empleo de explosivos

Conviene tener claro la distinción entre depósito de explosivos y polvorín, pues es frecuente conocer al primero con e! nombre de polvorín también. líneas generales, podemos decir que el depósito es un conjunto de polvorines y otras instalaciones anexas, como puede ser la oficina, almacenes, etc.

Capítulo XIII

Rog!arnonuu:ión t:spehola sobre &.p10srvcs

d) Depósitos móviles, con capacidad máxima de 7.000 kilogramos, construidos sobre vehículo automotor: e) Depósitos en las plataformas marinas de perforación, donde se podrán Instalar hasta dos cofres de una capacidad máxima de 25 kilogramos de explosivo uno y 50 detonadores el otro. ITC: 10.2.01.- Utilizacion de explosivos.

•

2. Clasificación de los depósitos

A efectos de esta ITC, de conformidad con el vigente Reglamento de Explosivos /os depósitos de explosivos se clasifican en /os siguientes grupos:

a) Depósitos de consumo, destinados al almacenamiento de productos explosivos para el servicio exclusivo de los consumidores habituales.

b) Depósitos auxiliares de distribución, con capacidad máxima de 50 kilogramos de explosivo o 500 detonadores, en polvorines separados. e) Depósitos de ubicación temporal, con capacidad máxima de 5.000 kilogramos. •

Depósito de almacenamiento de explosivos

1. Personal autorizado 1.1. Sólo estarán capacitados para uso de explosivos aquel/as personas que, especialmente designadas por la Dirección Facultativa, estén en posesión de un certificado de aptitud, expedirJo por la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energía, lo cual les autorice para el tipo de trabajo y por el período de tiempo que, en dicho cerhfícade, se especifique.

1.2. El período de validez del certtfícado de aptítud a que se ha hecho referencia en el punto anterior, en ningún caso será superior a cinco años y en él se hará constar, de manera clara e inequívoca, la facultad o facultades que confiere. En la correspondiente "Cartilla de Artillero" se hará constar, por lo demás, sí el títular es apto sólo para efectuar pegas con mecha, o sólo para pegas eléctricas, o para ambas, y para realizarlas en exterior o interior, especificando en este último caso sí le faculta para efectuarlas en minas con atmósferas inflamables.

1.3. La Dirección Facultativa comunicará anualmente a la autoridad minera correspondiente las altas y bajas en la relación nominal de este personal. Las restantes personas que manejen o manipulen explosivos, distintas de /os artilleros anteriormente aludidos, deberán ser debidamente instruidas por la Dirección Facultativa, en los términos que establezca, al respecto, la Disposición Interna de Segw1dad El artillero es la persona responsable de la correcta utilización del explosivo en las voladuras. Está autorizado para ello mediante la obtención de la "cartilla", que bien puede ser solici205

204

. . ·--------------lllÍI....______________________________________________

Manual de empleo de explosivos

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

tada por una empresa en favor de sus artilleros, o bien puede solicitarse a titulo personal. En ambos casos el artillero deberá sufrir un examen por parte de la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energia, que le facilitará la cartilla válida para todo el territorio nacional.

2. 1. Antes de introducir la carga, el barreno se limpiará adecuadamente para evitar rozamientos, atranques de los cartuchos de explosivo, etc.

2.3. Si en el transcurso de la perforación de un barreno se detectan cavidades, fisuras o grietas, quedará terminantemente prohibida la carga a granel del mismo, salvo que se adopten las medidas necesarias que eviten la acumulación de explosivos fuera del barreno.

Si en un barreno descendente se detectará la presencia de agua se tomarán las medidas oportunas, utilizándose el explosivo adecuado.

Es práctica habitual cuando se cargan explosivos a granel en barrenos donde pueda haber fisuras o cavidades, el enfundar los barrenos con plástico flexible.

Si la temperatura en el interior de los barrenos excediese de 65 ºC no se cargarán sin tomar precauciones especiales aprobadas por la autoridad minera.

También si la hoquedad está perfectamente controlada se puede hacer un tapón con material inerte; para esto es fundamental la colaboración del perforista.

En las labores en que el perforista no coincide en la misma persona que el artillero, aquél debe darle el mayor número de detalles sobre las observaciones hechas en el momento de la perforación, especialmente si ha habido alguna anomalía que pueda influir en la carga del explosivo en los barrenos.

En cualquier caso estas labores deben ponerse en conocimiento de la Autoridad competente en la materia.

2. Carga de barrenos

2.2. La carga, cuando se trate de explosivos encartuchados, estará constituida por una fila de cartuchos en perfecto contacto.

En ef caso de carga discontinua, con intervalos vacíos o inertes entre cartuchos, deberá asegurarse la detonación de los mismos mediante el empleo de cordón detonante o un sistema de iniciación adecuado. Caso de emplearse espaciadores, éstos serán de material que, en ningún caso, propague la llama y sea antiestático En la carga con explosivos encartuchados la diferencia entre el diámetro de éstos y el del barreno debe ser la adecuada para evitar el acuñamiento del explosivo. Este último aspecto es fácil de cumplir, ya que los encartuchados normales de los explosivos corren de forma paralela a los habituales diámetros de perforación. 206

Suele surgir algún problema cuando por un aprovechamiento excesivo del material de perforación, las bocas se han desgastado, y creemos que estamos perforando en un calibre adecuado, cuando en realidad el diámetro de perforación es bastante menor, hasta el extremo de que los cartuchos de explosivo no entran, o no llegan al fondo de los barrenos.

2.4. Durante la carga de los barrenos, principalmente, si se trata de explosivos a granel, se tomarán por el personal autorizado las medidas necesarias para comprobar que la cantidad de explosivos introducida es, como máximo, la teórica calculada para el barreno. En el momento en que se detecte la introducción de una cantidad superior de explosivo se procederá a interrumpir la operación de carga, considerándose tal barreno como fallido, salvo que haya garantía razonada de la no existencia de riesgo por las posibles proyecciones. El ascenso de la carga a lo largo de la caña del barreno, debe controlarse paso a paso, con el fin de evitar lo antes posible la fuga del explosivo por alguna grieta o coquera, especialmente si la carga es a granel con máquina o camión cargador, donde un fallo de este tipo puede provocar la acumulación del explosivo con el consiguiente riesgo de proyecciones.

2.5. Las máquinas y elementos auxiliares empleados para la carga mecánica de barrenos deberán haber sido previamente 207

...,.......-

·······················----------------Manual de empleo de explosivos

Capítulo XIII R1291emcntación Espf1i1oia sobre Explosivos

cartuchados en España son sensibles al detonador de potencia óctuple.

• Atacadores de madera acopfabies

3.2. El uso de más de un cartucho-cebo por barreno deberá contar con la autorización previa de la autoridad minera competente, que, de acuerdo con la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energía, fijará las condiciones para tal uso.

•

Campana de refugio para disparar voladuras a cielo abierto

autorizados y homologados por la Dirección General de Minas, haciéndose constar expresamente en la homologación los explosivos, que podrán ser cargados con las mismas.

2. 6. No podrá reaíizarse simultánesmente, en un mismo frente o tejo, la pelioracíón y la carga de los barrenos, salvo autorización de la autoridad minera, a propuesta razonada de la Dirección Facultativa de la explotación, en la que se deta-1/arán las condiciones de la operación y las medidas de seguridad adoptadas, las cuales se incorporarán, en su caso, a la Disposición Interna de Seguridad.

3. Cartucho-cebo

3.1. El cartucho-cebo debe ser preparado inmediatamente antes de la carga. detonacior debe ser lo suficientemente enérgico para asegurar la explosión del cartucho-cebo, aun al aire libre.

llama cartucho-cebo a aquel que lleva introducido en su interior el detonador. En la actualidad todos los explosivos en208

209

Capítulo XIII

Manual de empleo de explosivos

Reglamentación Española sobre Explosivos

~ '1 ,

3.3. Cuando se utilice cordón detonante a lo largo del barreno, tanto en el caso de pega con mecha, como en el supuesto de pega eléctrica, el detonador se adosará al principio del cordón detonante, con el fondo del mismo dirigido en el sentido de la detonación.

3.4. Todo cartucho cebado que no se utilice debe ser privado de su detonador, realizando la operación la misma persona que preparó el cebo.

4. Retacado 4. 1. El retacado de Jos barrenos debe asegurar convenientemente el confinamiento del explosivo. En general, su longitud debe ser igual a la linea de menor resistencia del barreno, y, en todo caso, nunca podrá ser inferior a 20 centimetros, excepto para el taqueo en el que se podrá rebajar a Ja mitad. Asimismo, se efectuará con materiales que sean suficientemente plásticos, que, en ningún caso, propaguen la llama y que sean antiestáticos.

Para un buen rendimiento del explosivo es fundamental realizar un correcto retacado. En el caso de los Hidrogeles y Emulsiones, si no se retaca correctamente, el explosivo no desarrolla su energía plenamente debido a unas reacciones secundarias que tienen lugar en el momento de la detonación. Habitualmente el retacado se realiza en los barrenos de interior con tacos de arcilla, y en las voladuras a cielo abierto se usa el propio detritus de la perforación, arena o arcilla. El retacado debe realizarse con esmero, cuidando no dañar los cables del detonador o el propio cordón detonante.

4.2. Para efectuar el retacado se utilizarán atacadores de madera u otros materiales adecuados que no sean capaces de producir, en contacto con las paredes del barreno, chispas o cargas eléctricas. Su diseño será tal que no presente ángulos o aristas vivos que puedan provocar la ruptura de la envoltura de Jos cartuchos, Jos hilos de Jos detonadores, Jos cordones o las mechas empleadas. 210

En la mayoria de los casos, los atacadores serán de madera. Un elemento metálico válido para esta operación es el latón.

5. Disparo de barrenos 5. 1. La Dirección Provincial podrá limitar total o parcialmente durante los disparos el número de personas presentes en Ja mina, cuando las circunstancias lo aconsejen.

5.2. Entre Ja carga de los barrenos y la pega transcurrirá el menor tiempo posible. En Jos trabajos subterráneos las pegas se darán ordinariamente a horas preestablecidas, salvo autorización expresa de Ja Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energia. El horario de las pegas quedará recogido en la Disposición Interna de Seguridad.

5.3. Todo barreno cargado quedará bajo vigilancia cuando sea posible el acceso al mismo, o no esté debidamente señalizado, de acuerdo con lo que dispongan las Disposiciones Internas de Seguridad.

5.4. En los trabajos de voladura, antes de conectar la linea de tiro al explosor, si se utiliza pega eléctrica o de encender las mechas, si se utilizan éstas, el responsable de la misma comprobará que están bajo vigilancia todos los accesos al lugar en que se va a producir Ja explosión. Dicha vigilancia se ejercerá por operarios, preferentemente, o por medio de señales ópticas o acústicas. Cuando se hayen colocado operarios o instalado barraras o señales, no serán retirados ni unos ni otras hasta que el responsable de la voladura autorice de nuevo el acceso a la labor. En todos Jos casos, antes de proceder a la pega, el responsable de la voladura deberá asegurarse de que todo el personal de las inmediaciones está convenientemente resguardado, y será el último en abandonar Ja labor, situándose a continuación en refugio apropiado.

5.5. Cualquiera que sea el tipo de pega empleado, el frente se reconocerá por el responsable de la labor, con anteriori211

Manual de empleo de explosivos

dad a la reanudación de los trabajos, prestando especial atencíón a la posible existencia de barrenos fallidos.

La colocación del cartucho-cebo en otro lugar que no sean los extremos, podría dar lugar a fallos en la iniciación.

5.6. Cuando dos frentes convetjan o avancen en direcciones

6.4. En la pega eléctrica, los conductores de la línea de tiro deben ser individuales, y estar dotados de un aislamiento adecuado.

opuestas, y sea posible que, a consecuencia efe los disparos en uno de ellos, se produzcan proyecciones o caídas de piedras en el otro. el vigilante debe suspender el trabajo en la labor amenazada o en todo el sector, con antelación suficiente, hasta dar cuenta a la Dirección Facultativa y recibir sus órdenes. Como lineas generales, conviene que en el momento del disparo haya el menor n(Jmero de personas posibles en el entorno de las pegas. De ahí que en muchas minas se dispare a las mismas horas y aprovechando los cambios de relevo, con el fin de entorpecer lo mínimo los trabajos cotidianos y que tanto la propia explotación como su entorno se habitúen "a que a tales horas hay voladuras",

• 6. Precauciones en el caso de pega eléctrica 6.1. En el caso de pega eléctrica, antes de comenzar a cargar los barrenos, se tomarán las debidas precauciones para evitar la presencia de corrientes extrañas a la de encendido en el lugar de trabajo. En las explotaciones a cielo abierto no se llevará a cabo el cebado del explosivo ni la carga de barrenos, cuando haya tormenta en las proximidades.

6.2. En la Disposición Interna de Seguridad, se regulará el uso, en su caso, de radiotransmisores portátiles, en las proximidades de la voladura. En general, se pondrá especial cuí~ dado en /a Influencia de los repetidores de televisión, líneas de transporte de energía, lineas de ferrocarril electrificado, y de cualquier otro agente capaz de producir efectos similares.

6.3. Salvo autorización en contra, se utilízará un solo cartucho-cebo, provisto de un soio detonado1; que podrá coloo polvos ínflamablesj, carse (excepto en trabajos con indistintamente en cualquiera de los extremos de la carga del barreno, pero siempre con el fondo del detonador dirigido hacia la carga, 212

Capltulo XIII Pegk1mentsdón Espatoia .'XJt>re Explosivos

No obstante, se permite el empleo de aquellos tipos bipolares que, por sus condiciones de aislamiento, hayan sido previa~ mente autorizados por la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Energía, para la linea fija, que no deberá poder ser alcanzada por las proyecciones de las pegas. Sólamente se admitirán conductores desnudos en la unión de los terminales de la linea de tiro con los hilos de los detonadores y en la unión de éstos entre sí, Estos empalmes desnudos no deberán estar en contacto con el terreno, ni con ningún otro material. No se permitirán derivaciones de la línea de tiro, y sus extremos se mantendrán en cortocircuito hasta que se conecte la linea de tiro al explosor. El motivo de recomendar líneas de tiro individuales es porque en éstas se detectan mejor los posibles fallos del aislamiento.

6.5. Se tomarán todas las precauciones precisas para evitar la proximidad de la linea de tiro con otras líneas de conducción de energía eléctrica, así como el contacto con carríles o tuberías, o cualquier otro elemento métalíco, en general. 6.6. En los trabajos subterráneos, cuando en la galería en que vaya a tenderse la línea de tiro exista otra linea de con~ ducción de energía, la de tiro deberá colocarse sobre aisladores, en el hastial opuesto o, sólo en casos excepcionales, podrá colocarse por debajo de la anterior y a más de 30 centímetros de distancia. En todo caso, antes de iniciar la carga de los barrenos necesario dejar sin corriente cualquier linea eléctrica que esté situada en las proximidades del frente. No podrá usarse como línea eléctrica de tiro cualquier otro circuito existente, constituido para otros fines, aunque esté tuera de uso. La longitud de la línea volante deberá ser la menor posible. 213

Manual de empleo de explosivos

Los detonadores que se utilicen serán todos de igual sensibilidad eléctrica.

6. 7. Cuando exista riesgo de explosiones accidenta/es por causa de corrientes parásitas, fenómenos atmosféricos, cargas de electricidad estática, proximidad a líneas de alta tensión, energía procedente de aparatos de radio frecuencia, se utilizarán únicamente detonadores eléctricos de alta insensibilidad, aconsejándose también para estos supuestos otros sistemas de iniciación no eléctricos.

6.8. Los detonadores eléctricos se conectarán siempre en serie; otros tipos de conexión tendrán que ser autorizados por la Di-

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

nea de tiro, y, una vez corregida, se procederá, de acuerdo con lo dispuesto en el párrafo anterior.

En algunas ocasiones se comprueban las pegas desde un lugar diferente al lugar de disparo, con el consiguiente peligro de iniciación prematura de la voladura. Siempre debemos tener presente que en el momento de la comprobación, el óhmetro o comprobador envíen una corriente de medida al circuito, y si esta no es la adecuada, según las normas de seguridad del aparato, podría iniciarse la voladura; si esto sucediera y no nos encontrásemos a buen resguardo, las consecuencias podrían ser catastróficas.

rección Provincial del Ministerio de Industria y Energía, previo proyecto de la Dirección Facultativa. Esta autorización podrá concederse a explotaciones concretas de modo permanente, cuando las características de los trabajos así lo exijan. Se conectará únicamente el número de detonadores que pueda ser disparado con seguridad, en función de la resistencia de la linea de tiro y de las características del explosor.

6.10. Cuando se trate de pega eléctrica deberá hacerse uso de explosores con capacidad suficiente y tipo homologado. En casos muy especiales, con autorización expresa, podrán utilizarse para la pega eléctrica otras fuentes de energía.

Si por alguna razón se tiene que hacer la conexión de los detonadores en paralelo o en series paralelas, se solicitará a la Dirección Provincial de Industria, la cual comprobará que esa forma de conexión es la adecuada y que el ejecutor sabe realizarla correctamente.

Los explosores eléctricos y los comprobadores de circuito sólo podrán ser revisados y reparados por el fabricante, el distribuidor o en talleres autorizados.

Es fundamental que las series estén equilibradas (igual resistencia en cada una de ellas); cosa que no se asegura colocando el mismo número de detonadores en cada serie, por lo que se deben medir, con un óhmetro, cada una de ellas, y ajustarlas en función de la que ofrezca mayor resistencia.

6.9. Previamente al disparo y después de conectados los detonadores a la linea de tiro, se comprobará el circuito desde el refugio adoptado para el accionamiento del explosor, y con las mismas precauciones que las reglamentadas para dar /a pega, utilizando un comprobador de tipo homologado por /a Dirección General de Minas.

6.11. Los explosores eléctricos y los comprobadores de circuito deben ser revisados, limpiados y comprobados con la frecuencia que se prescriba en las Disposiciones Internas de Seguridad.

Todo explosor eléctrico o comprobador de circuito defectuoso debe ser inmediatamente retirado del servicio.

6.12. Hasta el momento del disparo la línea estará desconectada del explosor, y en cortocircuito, conservándose siempre en poder del artillero o del responsable de la voladura las manecillas de dicho explosor. • Forma de ejecutar la conexión de los detonadores correctamente

Si se observa alguna anormalidad, antes de proceder a corregirla, se conectarán en cortocircuito los extremos de la tí214

215

Capítulo XIII

Manual de empleo

Ao¿¡Jamentaci6n Es,..,nai'loJ;;¡ sobre Exp,1osf.1::s

de explosivos:

El que quede pror1ibido el uso de mecha !enta para disparar más de seis barrenos, debemos entenderlo como que no se deben encender más de seis detonadores ordinarios en cada pega.

El e~plosor y el óhmetro o comprobador, homologados, son los unicos aparatos válidos, en principio, para comprobar y disparar una pega eléctrica. Si bien el explosor puede ser sustituido, en casos extremos, y siempre autorizados por la Administración, por otras fuentes de energía (baterías, red eléctrica), el óhmetro o comprobad?r no pue.de se: nunca sustituido por otro aparato de medida de res1stenc1as eléctricas.

• 8. Otros sistemas de iniciación

En la correspondiente homologación de otros sistemas de iniciación, distintos de la pega con mecha o la pega eléctrica, se hará mención expresa de las normas generales de seguridad que sean aplicables y de las específicas correspondientes a cada sistema de iniciación concreto.

• 7. Precauciones en el caso de pega con mecha 7. ~· Oueda.prohibído el uso de mecha ordinaria para disparar casos especíales, mas de seis barrenos en cada pega. que precisarán la autorización previa t1e la Dirección Provincial ~el Minis.terio de lndustrü1 y Energía, podrá darse fuego a mas de seis barrenos, ut1!1zando mecha rápida de encendido, unida a la mecha de cada barreno por medio de conectadores o artificios análogos.

•

9. Barrenos fallidos

9.1. Se denomina barrenos fallidos los que no hayen detonado, lo hayan hecho parcialmente, hayen deflagrado o hayan sido descabezados. En general, todo barreno que conserve en su Interior, después de la voladura, restos de explosivo.

9.2. Los barrenos fallidos serán debidamente señalizados de forma adecuada y bien visible, a poder ser con varillas de madera introducidas en el taladro, con objeto de señalar su dirección, siendo obligatorio para el responsable de la labor el ponerlo en conocimiento de su jefe inmediato, para que éste tome las medidas oportunas, con el fin de hacerlos inofensivos, lo que se procurará realizar a la mayor brevedad posible.

7.2. En cada barreno deberá colocarse un único cartucho-cebo provisto de un solo detonador; el cartucho-cebo debe colocars~ siempre en el extremo más extremo de la carga del barreno. El detonador se introducirá en toda su longitud en el cartuchocebo, al que se unirán en la forma que prescriban las Disposiciones Internas de Seguridad, que. recogerán Ja normativa de unión del detonador a la mecha. El fondo de la cápsula de! detonador deberá quedar dirigido hacia la carga del barreno.

Mientras tanto, la labor afectada quedará debidamente señalizada, con prohibición de acceso a la misma, y no se podrán realizar trabajos en ella hasta que no se resuelva el problema. el caso de no resolverse durante el relevo, se dejará constancia escrita de esta situación.

7.3. La longitud minina de cada mecha, contada desde la boca del barreno, será de metro y medio. En el caso de que se emplee mecha testigo, su longitud será la mitad de la mínima antes sei'ialada, y será la primera que se encienda, debiéndose suspender la operación de dar fuego y abandonar rápidamente el lugar de trabajo cuando se haya consumido totalmente.

9.3. Para eliminar el riesgo que suponen tos barrenos fallidos se podrá proceder empleando alguno de los métodos que a continuación se indican:

7.4. La persona autorizada contará el número de barrenos explosionados. En el supuesto de que no haya contado con segundad, o haya contado menos detonaciones que barrenos, no podrá vol11er al lugar de trabajo a sus proximidades hasta que haya transcurrido por lo menos media hora.

9.3. 1. En el caso de pega eléctrica, redisparando el barreno, después de comproba1; con las precauciones establecidas, que el mismo está en condiciones para ello, y no existe riesgo de proyecciones peligrosas.

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Manual de empleo de explosivos

9.3.2. Si el taco ha desaparecido y queda el explosivo descubierto, con caña libre suficiente para introducir uno o varios cartuchos, se procederá a introducir cuidadosamente un nuevo cebo, acompañado o no de otros cartuchos de explosivo, se retaca y se da fuego.

9.3.3. Perlorando y cargando un nuevo barreno de eliminación, paralelo al fallido y a una distancia no inferior a diez veces el diámetro de perforación, excepto en les casos en que se haya utilizado explosivo a granel o encartuchado introducido con máquinas, en cuyo caso esta práctica estará prohibida.

9.3.4. Si el barreno fallido está en bloque desprendido, mediante un parche adosacio al bloque con carga suficiente para garantizar su troceo.

9.3.5. En casos especiales, las autoridades mineras podrán autorizar otros métodos de eliminación de barrenos fallidos dictando las oportunas prescripciones. ' 9.4. Cuando, en casos excepcionales, se precise la descarga, desactívación o desatasco de un barreno, tales operaciones sólo podrán llevarse a cabo por personal especialmente adiestrado, y bajo la vigilancia de la persona designada por la Dirección Facultativa. La extracción de los cartuchos de explosivos estará debidamente recogida en las Disposiciones Internas de Seguridad.

9.5. En las Disposiciones Internas de Seguridad se detallarán minuciosamente las operaciones de eliminación de los barrenos fallidos, y quiénes serán /os encargados de ordenar y supervisar los trabajos de eliminación. En ningún caso se podrán dejar sin neutralizar los barrenos fallidos o los cargados y no disparados, debiendo procederse a su eliminación, salvo que, en el segundo de los casos, se cuente con la aprobación de la autoridad minera. Cuando se sospeche que entre los escombros puede haber explosivos sin detonar, el desescombrado se realizará con todo género de precaucíones. 218

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Capítulo XIII Regtari;entacfón Es,ooile;:a. sobre Exp!os,"1os

La aparición de uno, o varios barrenos fallidos, es uno de los inconvenientes más graves que se puede presentar a un artillero. Para eliminar estos barrenos no existe ningún método infalible, dependiendo siempre de la situación presentada. Así, en este punto 9, se reflejan algunas de las múltiples formas de bordar dícha problemática, quedando siempre al buen criterio de los técnicos la fórmula real de eliminar un barreno fallido. •

10. Troceo de piedras gruesas

10.1. Las piedras gruesas de difícil manejo podrán trocearse en los lugares y con las condiciones que establezcan las Disposiciones Internas de Seguridad, utilizando los métodos que se indican a continuación:

a) Por medio de una carga conformada o un parche de explosivo aplicado a la superficie del bloque. b) Por medio de barrenos, para fo cual los bloques tendrán que ser examinados detenidamente, a fin de asegur31se que no existen en ellos fondos cargados, en cuyo caso se tendrán en cuenta la disposiciones referentes a barrenos fallidos. •

11. Otras medidas de seguridad

11.1. Se prohíbe terminantemente recargar fondos de barreno, reprofundízar los barrenos fallidos y utilizar fondos debarrenos para continuar la perforación.

Nunca se deben usar los fondos de barrenos como emboquille de una nueva pega, tanto es así, que por ser los cueles de los túneles una zona de elevada concentración de perforación, se alternan aquellos, desplazándolos ligeramente hacia uno y otro lado, a fin de que no coincida la perforación de una pega con la siguiente. 11.2. Asimismo, queda prohibido: 11.2.1. Cortar cartuchos, salvo que, a propuesta razonada de la Dirección Facultativa de los trabajos se autorice para 219

Capítulo XIII

Manual de empleo de explosivos

Peg.iarner1tadón E::pafio!a sobre Expfcs1vos --··········-·····

usos límitados y concretamente definidos. Una Disposición Interna de Seguridad fijará estas condiciones.

11.2.2. Introducir los cartuchos con violencia o aplastarlos fuertemente con el atacador.

11.2.3. Deshacer los cartuchos o quitarles su envoltura, excepto cuando esto sea preciso para la colocación del detonado1; o si utilizasen máquinas previamente autorizadas que destruyan dicha envoltura. ITC: 10.3.01 (R). Voladuras especiales. •

1. Objeto y campo de aplicación.

La presente ITC tiene por objeto: • Definir la típo/ogía de cíertás clases de voladuras para ser consideradas como voladuras especiales. • Establecer las competencias para su autorización, tramitación y condiciones de ejecución. • Prescribir la medidas de prevención necesarias.

2.3. Demolíciones. La demolición de edificios, estructuras en general o cimentaciones, por su ubicación próxima a núcleos habitados, condicionantes del contorno o su dificultad técnica.

2.4. Voladuras con riesgos peculiares. Voladuras que puedan afectar a núcleos urbanos habitados o instalaciones industriales o de cualquier tipo, vías de comunicación, sistemas de transporte, presas y depósitos de agua y almacenamientos de materias peligrosas.

2.5. Voladuras próximas a instalaciones eléctricas. Próximas a centros de producción, transformación Y redes de transporte y distribución de energía eléctrica, a cualquier tensión.

2. 6. Voladuras próximas a emisión de ondas. En fa proximidad de emisoras de radio, TV, radar o repetidores de alta frecuencia.

• 2. Definición de las voladuras especiales.

•

Se consideran voladuras especiales las siguientes:

3. 1. Cuando por parte de ta autoridad competente se ten·

2. 1. Grandes voladuras. Las que, por sus características geológicas locales, geometría, volúmen relativo y carga máxima instantánea, requieran, a juicio de la autoridad minera competente, medidas preventivas complementarías las exigibles en las voladuras convencionales.

2 2. Voladuras bajo el agua. Las que se realizan bajo columna de agua, en cauces fluviales, lagos, embalses, o en el mar, que su proximidad puedan afectar a núcleos habitados, edificaciones e instalaciones de cualquier típo. 220

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3. Autorización.

gan que autorizar consumo de explosivos en los que contemple fa realización de voladuras que, conforme al apartado anterior, tengan fa condición de especiales, además de.cumplir tas condiciones generales para toda clase de traba]OS en que se utilicen explosivos, deberán contar.con la autorización previa de la autoridad competente, qwen la concederá 0 no a fa vista de un proyecto de voladura especial presentado por el peticionario, suscrito por un técnico titulado de Minas y aprobado por la autoridad minera competente, en el que figuren:

a) Las construcciones, vías de comunicación, depósitos Y conducciones de fluidos, sistemas de transporte, centros de producción o transformación de energía eléctrica, lineas de transporte Y 221

Capitulo XIII

Manual de emple-0 de explosivos

distribución de energía, y en general, cualquier instalación susceptible de influencia directa o recí,oroca por fa voladura, cuya distancia al emplazamiento previsto para ésta esté comprendida en: • 1.000 metros alrededor; cuando se trate de grandes voladuras, s1 la voladura es exterior; 500 metros, sí es subterránea. • 1.500 metros alrededor; cuando se trate de voladuras bajo agua en el mar; y 1.000 metros en voladuras bajo agua de cualquier otro tipo. · 200 metros alrededor; en caso de demoliciones. • 500 metros en todos los tipos restantes. No obstante, y en función de las características de cada voladura Y de su entorno, se pueden modificar estas distancias.

b) Cuantas prescripciones afecten a la voladura, según lo especificado en el apartado "5. Prescripciones".

Regía:11ontacíón Española sobrft Expk.'!$ivos

3.3. Según lo dispuesto en el artículo 151 del Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera, pueden aceptarse proyectos tipo, cuando las voladuras especiales constituyan o vayan a constituir una actívídad repetitiva, respetando en todas ellas los parámetros técnicos y medidas previstas en la primera voladura.

• 4. Ejecución de las voladuras. Una vez que el consumo de explosivos y las voladuras hayan sido autorizados, la ejecucíón cie cada una de ellas debe estar dirigida a pie de obra por un técníco titulado de Minas, responsable de la misma. De acuerdo con la importancia de la operación, ta autoridad minera competente debe determinar la cuantía de la póliza de responsabilidad civil especificada en el apartado 6.b).

c} Los planes de tiro, con el detalle de la carga, recatado de barrenos, así como el sistema de encendido. d) H?rario y plazo previsto para las voladuras, así como las medidas de seguridad y señales de advertencia adoptadas. En et caso de empresas que habitualmente ejecuten voladuras, la exigencia anterior puede sustituirse por la Disposición Interna de Seguridad correspondiente. e) En caso de proximidad a construcciones o instalaciones que pudieran ser afectadas por tas vibraciones producidas por la. vota?ura, la autoridad minera competente puede exígír la apl1cac1on del contenido de ta norma UNE 22.381 «Control de vibraciones producidas por voladuras".

3.2. Sí durante el plazo de vígencía de la autorización de un cons~mo de explosivos, en la que originariamente no se preve1an voladuras especiales, sobreviníese, por causas imprevistas y justificadas, la necesidad de ejecución de tal tipo de vola~ura, debe recabarse previamente la aprobación de la autondad mmera competente, mediante la presentación por dup!tcado del proyecto que se específica en el apartado 3. 1. anterior. La autoridad minera competente debe remitir un ejemplar del mismo, junto con su aprobación, a la Ofícína de Industria y Energía para los efectos que procedan. 222

•

5. Prescripciones.

Además de tas prescripciones generales establecidas en ta reglamentación vigente, deben aplicarse tas prescripciones especificas siguientes:

5.1. Grandes voladuras. 5. 1. 1. Iniciación de la explosión. Para garantizar la iniciación del explosivo contenido en el barreno, puede utílizarse cordón detonante a lo largo del mismo y, necesariamente, cuando se dispongan espaciadores inertes, dividiendo la carga de explosivo, salvo que se efectúe ta iniciación secuencial en cada una de dichas cargas espacíadas.

5. 1.2. Uso de cordón detonante. No debe utilizarse et cordón detonante para el descanso de tos cartuchos, cuando exista riesgo de rotura o deterioro del mismo, debído al peso de aquellos. 223

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Capítulo XIII

Manual de empleo de explosivos

P&:¡iamen:acién Españoia. sobre &piosivos

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5.1.3. Proteccíón contra proyecciones y vibraciones. Deben adoptarse, en su caso, las medidas pertinentes para prevenir el riesgo de proyecciones, vibraciones, onda aérea, etc., respecto al entorno.

5.2. Voladuras bajo el agua.

Las conexiones entre detonadores y de éstos a la linea de tiro deben realizarse siempre mediante conectares que aseguren su aislamiento y colocados fuera del agua sobre flotadores o boyas señalizadas. Se recomienda el empleo de detonadores y sistemas de cono~ xión que reduzcan al mínimo las pérdidas de corriente por derivación.

5.2.1. Perforación y carga de barrenos. Sólo pueden simultanearse las labores de perforación v carga explosiva, en aquellos casos en que los trabajos sean realizados desde pontón y la perforación realizada con doble varillaje, que permita la introducción de las cargas desde el pontón a través de dicho entubado. En los supuestos res· tantos, sólo puede iniciarse la operación de cargas una vez haya concluido la perforación y retirado la maquinaria correspondiente.

5.2.3. Vibraciones y ondas de choques hidráulicas.

En cualquier caso, debe llevarse un especial control de la concentracíón de la carga en cada barreno, recomendándose cargas rígidas prefabricadas.

Tanto en el caso de perforación desde pontón, como en los de perforación y carga de explosivos mediante buceadores, o campanas neumáticas, o de aplicación de cargas huecas, cargas adosadas, mangueras explosivas, etc., la zona de trabajo debe quedar perfectamente balizada, en una distancia al menos de 50 metros alrededor de su perímetro, mediante boyas con carteles de advertencia.

En este tipo de perforación con entubado, se permite la presencia en el pontón, durante la jornada de trabajo, del explosivo necesario para la misma, el cual debe almacenarse en cofres adecuado.

5.2.2. Cebado y detonadores. Sea cual fuere el sistema de perforación y el diámetro de los barrenos, debe utilizarse siempre cordón detonante a lo lar~ go de su caña y el cebado de los barrenos debe ser exterior a los mismos. En todos los casos, la colocación de detonadores debe realizarse con posterioridad a la carga del total de barrenos que constituyan la pega, y siempre después de retirar al personal y los equipos de perforación del fugar de trabajo. Cuando se utilicen cargas rígidas prefabricadas, el cebado realizarse directamente mediante detonadores cuya conexión se efectuará en supetflcle.

Debe prestarse especial atención a los posibles efectos que se puedan producir por vibraciones terrestres y ondas de choque hidráulico o de marea, empleando los procedimientos adecuados para combatirlos.

5.2.4. Señalización y evacuación de personas.

Con anterioridad a la ejecución de las voladuras, debe comprobarse la ausencia de bañistas, embarcaciones y toda clase de personas o cosas en un entorno tal que, de acuerdo con la cantidad de explosivo previsto, se prevengan los riesgos por las ondas de presión generadas en el agua. Estas distancias deben especificarse en el correspondiente proyecto.

5.2.5. Inspección final. Con posterioridad a cada voladura, tras el oportuno lapso de tiempo para permitir la recuperación de la visibilidad de las aguas, debe inspeccionarse el fondo volado con el fin de detectar y recuperar los posibles restos de explosivos procedentes de barrenos fallidos. 225

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Capítulo XIII

Manual de empleo

de explosivos

5.3. Demoliciones.

5.3. 1. Precauciones generales. Los trabajos de perforación, carga y disparo de las voladuras deben ser realizados bajo la dirección permanente, a píe de obra, de un técnico titulado de Minas. Con ante1ioridad a la voladura, deben realizarse todas las comprobaciones necesarias para constatar que los elementos estructurales se corresponden con /os previstos en /os planos constructivos, eliminando, por medios mecánicos o manuales, todos aquellos elementos que pudieran significar cualquier riesgo para fa seguridad del trabajo, tanto desde el punto de vista de proyecciones, como de la dirección de fa caída de fa estructura. Deben disponerse las adecuadas protecciones en aquellas zonas en las que fuera previsible el riesgo de proyeccíones peligrosas. A partir del momento de la llegada del material explosivo y accesorios de voladura al lugar de los trabajos, queda totalmente prohibida la presencia de cualquier persona ajena a los mismos, mediante una efectiva vigilancia o cierre de cualquier acceso existente.

Regernsnta::fón Es¡:;af.-o.'e sobro Expk:sfvos

5.3.4 Detonadores, número y disposición. Los detonadores deben disponerse de forma que queden siempre en el interior del barreno. Si el número de detonadores necesarios lo justifica, puede autorizarse la conexión de los mismos en series paralelas. Las diferentes series deben equilibrarse de forma que la dispersión entre ellas no sea superior a ± 1 por 100 de su resistencia. El retacado debe realizarse con materiales suficientemente plásticos y no propagadores de la llama, de forma que quede asegurada su permanencia hasta la ejecución de la voladura.

5.3.5. Voladuras cargadas y no explosionadas. En el caso de que las operaciones de carga del explosivo no permitan ejecutar fa voladura dentro de la misma jamada de trabajo, los barrenos cargados y el explosivo no utilizado deben quedar permanentemente bajo la debida vigilancia.

5.4. Proximidad a líneas eléctricas y estaciones transformadoras.

5.3.2 Calibre y carga.

5.4.1. Distancias de protección.

Excepto lo dispuesto por la autoridad minera competente, en general, el calibre de perforación no debe ser superior a 50,8 milímetros y la carga por barreno no debe exceder de 500 gramos. No está permitida la carga a granel del explosivo.

Salvo en los casos en los que se autorice una normativa de actuación especifica, en /os trabajos de voladura con pega eléctrica en la proximidad de líneas o estaciones transformadoras, en función de fa tensión, deben respetarse las distancias siguientes:

5.3.3 Corte de cartuchos. En los casos en los que fuere necesario el corte de los cartuchos para conseguir las cantidades de carga adecuadas, este corte debe realizarse en un lugar alejado del resto del explosivo y con las debidas precaucionas. esta misma normativa debe aplicarse, en su caso, para la preparación de las cargas espaciadas, las cuales Irán necesariamente adosadas a un cordón detonante de gramaje suficíente para asegurar su detonación. 226

Distancia (m)

Hasta 1.000 de 1.000 a 6.000 de 6.000 a 11.000 de 11.000 a 60.000 más de 60.000 Líneas de ferrocarril electríficadas a cualquier tensíón

10 20 50 100 200 300

___________ ________________ ,

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Manual de empleo de explosivos

Capítulo XIII Reglamentación Espaflola sobre Explosivos

En los casos en los que la distancia prevista entre la voladura y las lineas eléctricas sea inferior a las indicadas, para la utilización del encendido eléctrico se precisa un estudio preliminar que justifique la no existencia de riesgos, tanto por derivaciones de corriente, como por inducción de corrientes sobre el circuito de voladura. Se deben utilizar al menos detonadores insensibles.

Hasta 25 W de 25a100W de 100 a 500W de500a1kW de1 a5kW de5a10kW de10a25kW de25a50kW de50a100kW de 100 a 500 kW de 500 a 1.000 kW

La intensidad de cortocircuito y de descarga, y la tensión de paso de los centros de transformación deben ser suministradas por la entidad propietaria.

50 75 150 300 500 750 1.200 1.700 2.350 5.000 7.500

5.4.2. Línea de tiro, conexiones. Cuando la proximidad de las lineas eléctricas a la zona de voladura sea inferior a 200 metros, la línea de tiro debe orientarse lo más perpendicular posible al tendido eléctrico y sus extremos han de mantenerse unidos en cortocircuito y aislados del terreno o de cualquier masa metálica, hasta el momento de la voladura. La línea volante de tiro no puede utilizarse más que una sola vez. Deben anclarse al suelo los conductores del circuito de la voladura. Todas las conexiones deben protegerse con casquillos aislantes u otro tipo de aislamiento adecuado. Los detonadores han de ser del tipo de alta insensibilidad y deben tener cortocircuitados los terminales de los hilos de alimentación hasta el momento de su conexión al circuito de voladura, salvo que, ante petición debidamente justificada, la autoridad minera autorice el empleo de otro tipo de detonadores.

228

La anterior aprobación será, asimismo, preceptiva siempre que se efectúen voladuras eléctricas a menos de 300 metros de equipos de radar o militares de dirección de tiro.

5.5.2. Distancias de seguridad a radio-teléfonos. Debido a que los radio-teléfonos emiten en bandas de frecuencia altas (> 27 MHz) y potencias bajas, las distancias de seguridad en este caso serán las siguientes:

rll/J&'I~, Hasta 10 de10a30 de30a60 de 60 a 250

Distailcia (m) · .. ;

2 3,5 5 10

5.5. Proximidad a radio-frecuencia en emisión

Las antenas de radio-teléfonos o de los vehículos dotados de emisoras deben cubrirse con una funda de plástico.

5.5. 1. Distancias de seguridad a emisoras.

5.5.3. Transporte.

Debe contemplarse en el proyecto: la potencia radiada, la frecuencia y la dirección de la radiación, la sensibilidad de los detonadores a utilizar, la disposición de la línea de tiro, etc., para efectuar voladuras eléctricas a distancias a emisoras de radio-frecuencia, en función de su potencia emisora, inferiores a las indicadas en este cuadro.

Cuando el transporte de los detonadores eléctricos se realicen en vehículos dotados de una emisora de radio, dichos detonadores deben embalarse en una caja recubierta de chapa metálica. Las operaciones de carga y descarga han de efectuarse manteniendo la caja cerrada y la emisora desconectada. 229

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Manual de empleo de explosivos

5.6. Voladuras en zonas habitadas . En aquellas voladuras en zonas habitadas en las que pueda existir riesgo de daños a terceros por proyección de fragmentos de roca, deben adoptarse las precauciones siguientes:

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

ma que no tuviera posible salida, dicho barreno será desechado. El diseño y conexión de la secuencia de iniciación deben ser los adecuados para evitar descuelgues, descabezamientos, robos de carga y/o disparos sin salida.

5.6. 1. Supervisión. Debe llevarse a cabo por parte del responsable de la voladura una supervisión efectiva que garantice la concordancia de todos los parámetros de la voladura con su diseño original. Debe cuidar de que los diferentes trabajos que la componen (perforación, carga de los barrenos y conexión del circuito de voladura) se ejecutan adecuadamente, con especial cw~ dado en los siguientes puntos: . - Correcto marcado previo de los barrenos. - Control de posicionado y angulación del equipo de perforación. - Comprobación de las profundidades de cada barreno. - Detección de las coqueras o fisuras existentes en el terreno a volar. - Control del proceso de carga, comprobando la cantidad de explosivo de cada barreno. - Control de la ejecución de los retacados. - Control de la conexión del circuito de voladura, con especial atención a la distribución de los detonadores para una correcta secuencia.

5.6.2. Carga de barrenos. Cuando en la perforación se hayan detectado barrenos que atraviesen coqueras, fisuras o, en general, estructuras que puedan dar lugar a acumulaciones de carga, deben dejarse sin cargar, introduciendo retacados intermedios de materiales inertes.

230

5.6.3. Retacado. Debe cuidarse especialmente la realización del retacado de los barrenos, debiendo adoptarse, siempre que sea posible, una longitud de barreno retacado doble de la indicada en el apartado 4.1 de la !TC 10.2.01. Para su ejecución deben utilizarse materiales inertes, preferiblemente arena fina o tacos de arcilla debidamente compactados.

5.6.4. Protecciones adicionales. Cuando por gran proximidad a las voladuras de Jos bienes a proteger, o por la disposición de éstas, haya un gran riesgo de daño por proyecciones, debe procurarse el empleo de protecciones adicionales sobre la propia voladura y/o los bienes a proteger. Los elementos utilizados como protecciones sobre las voladuras deben permitir la salida de gases de los barrenos y, al mismo tiempo, detener los fragmentos de roca proyectados. Además, deben estar adecuadamente colocados y anclados a terreno firme para evitar ser lanzados. Se recomienda el uso de mal/azos o redes tupidas y resistentes, así como bandas de goma. Estos elementos pueden utilizarse solos o en combinación con otros, como por ejemplo neumáticos.

En todo caso, debe cumplirse lo dispuesto en el apartado 2.4 dela ITC 10.2.01.

Debe evitarse el uso de elementos rígidos que no permitan el paso de los gases, tales como c,hapas o planchas metálicas. Si se utilizasen, deben colocarse algo separados de la boca de los barrenos y sólidamente anclados a terreno firme.

Si se comprobara que alguno de los barrenos que componen la voladura tiene un confinamiento excesivo, de for-

No deben situarse nunca sobre los barrenos elementos de materiales fácilmente inflamables, como pacas de paja, pu231

Manual de empleo de explosivos

diendo utilizarse únicamente como protección contra proyecciones frontales.

5.6.5. Señalización e información ciudadana. El perímetro exlerior de la zona de voladuras debe estar convenientemente delimitado, de manera que se impida el acceso a personas ajenas a las obras. Dicho perímetro debe señalizarse debidamente con carteles fácilmente legibles, anunCladores del empleo de explosivos. Antes de efectuar el disparo de la voladura, debe avisarse de la proximidad del mismo mediante las oportunas señales acústicas. Cuando, por proximidad, una voladura pudiera afectar a alguna vía abierta al tráfico, este hecho debe ponerse en conocimiento de la Policia Municipal local o de la Guardia Civil, con quien se ha de establecer el procedimiento y /levarse a cabo los cortes de tráfico, si llegaran a ser necesarios.

5. 7. Voladuras con largo proceso de carga. Cuando por causas justificadas no se pueda completar la carga, la autoridad minera competente podrá autorizar la permanencia de barrenos cargados durante el tiempo preciso para concluir la operación de carga, siempre que estos barrenos estén adecuadamente vigilados hasta su disparo, que debe efectuarse lo antes posible.

Capítulo XIII Reglamentación Española sobre Explosivos

• 6. Empresas autorizadas para la ejecución de voladuras especiales. Las empresas que lleven a cabo la ejecución de las voladuras especiales definidas en el apartado 2 de la presente ITC deben estar autorizadas e inscritas para tal fin en uno o varios de los tipos señalados en el citado apartado 2. La autorización y consiguiente inscripción, que tendrá carácter nacional y validez anual, debe solicitarse a la autoridad competente de la provincia donde tenga su domicilio social la empresa, aportando certificado emitido por la autoridad minera competente de dicha provincia, de que la empresa cumple los requisitos siguientes: a) Disponer de un equipamiento técnico adecuado y unas disposiciones internas de seguridad de empleo de explosivos para los tipos de voladuras en que pretendan inscribirse. b) Tener cubierta su responsabilidad civil con una póliza de seguros de una cuantía mínima de 15. 000. 000 de pesetas por accidente. Esta cuantía mínima será revisada anualmente de acuerdo con las variaciones del indica de Precios al Consumo, publicado por el Instituto Nacional de Estadística. e) Contar en su plantilla, como mínimo, con una persona con «Cartilla de Artillero", autorizada para efectuar pegas concordantes con los tipos de voladura especial para los que se solicita inscripción. En el caso de demoliciones, se contará además, con un técnico titulado de Minas.

5.8. Tormentas. Si se detectan tormentas, acústica o visualmente, deben suspenderse los trabajos de voladura, siendo aconsejable, en aquellas épocas y zonas donde sea previsible dicho riesgo, el empleo de detonadores de alta insensibilidad que deben mantenerse cortocircuitados y aislados del terreno hasta el momento de la voladura. 232

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