1.- Defina o explique según corresponda:

Aquageles: fase continua de solución oxidante saturada de nitrato de amonio, a veces con nitrato de sodio y una discontinua de reductores sólidos como carbón pulverizado, azúcar o prills de nitrato de amonio, sensibilizados con aluminio o TNT.

Tronabilidad: es la facilidad con la que puede ser fragmentada la roca a partir de la energía entregada por el explosivo.

Carga esférica: es cuando la relación entre la carga y el diámetro del pozo están a razón de 6:1; esta es una condición para usar la teoría del cráter.

Grado de fijación: es el grado de confinamiento de la carga explosiva en el pozo a tronar. Depende del número de caras libres y de la resistencia de la roca.

Esquema al tresbolillo: distribución de los tiros entre filas de tal forma que formen triángulos para aprovechar al máximo su energía.

Explosor: dispositivo diseñado para iniciar una tronadura eléctrica; hay explosores a dinamo y explosores de condensador.

2.- Explique seis factores que afecten la efectividad de un burden y como consecuencia una tronadura.

• Mal ubicación del equipo en la marca para perforar.
• Falta de paralelismo entre el pozo y la cara libre.
• Desmoronamiento del pozo durante la perforación.
• Irregularidades en el talud.
• Inundación de los tiros.
• Roca no homogénea.
• Mala secuencia de salida de los tiros.

3.- ¿Cómo Ud. define el término de carga lineal, y qué dependencia o independencia tiene este en función del diámetro del pozo?

Corresponde a la cantidad de explosivo que existe por metro lineal de pozo (kg/mt). Es independiente del diámetro del pozo para explosivos desacoplados y dependiente del diámetro del pozo para cargas totalmente acopladas.

4.- Indique 4 causas que un determinado tiro en una tronadura se sopla.

• Taco mal diseñado.
• Largo del taco insuficiente.
• Material del taco mal definido.
• Poca o nula cara libre.
• Taco mal confinado.

5.- ¿Cómo se debe efectuar y/o qué consideraciones Ud. debe tomar en cuenta para proceder con el diseño de perforación y voladura para definir correctamente el diagrama respectivo?

Estudios de las propiedades químicas, físicas, mecánicas, etc. del macizo rocoso, resistencia a la compresión, dureza, estructura del macizo rocoso (masivo, fracturado, estratificado, en bloques, etc.).

Perforación: tipo de perforadora, pulldown, rpm, diámetro de perforación, capacidad de perforación, inclinación.

Explosivos: tipos de explosivos, propiedades, costos.

Iniciaciones: definir sistema de iniciación, secuencias, retardos, diseño de tronadura simple y eficiente.

Aplicación de diferentes autores y formas para realizar los diseños y cálculos.

El estudio debe ser constante, para ir adaptando a las evoluciones del macizo rocoso.

6.- ¿Qué entiende por vibraciones y dé un ejemplo de cómo estimarlas?

Efecto sísmico que produce la onda explosiva provocada por la carga determinada de un tipo de explosivo.

Se estima de la siguiente manera:

K = factor según tipo de roca, D = distancia entre tronadura y el punto a medir, W = peso del explosivo (kg), V = mm/seg.

7.- ¿Qué es y qué objetivo tienen:

A. Presión de Barreno: presión sobre las paredes del barreno, +- 50% de la presión total; el volumen y la velocidad de la producción de gas determinan el movimiento de la roca.

B. Presión de Detonación: es la presión generada por la onda de choque justo en la parte posterior de la reacción. Una alta presión de detonación es requerida para un explosivo-cebo. Es expresada en Kbars.

8.- Explique, si se ha demostrado que para fragmentar una roca es necesario utilizar grandes cantidades de energía (del explosivo) de la cual solo una parte, alrededor del 50%, se transforma en trabajo útil, entonces en qué otros fenómenos o parámetros se estima que se pierde esta energía liberada por la explosión.

~ 50% en el trabajo útil de mover esa masa rocosa.

~ 50 – 60% de la energía liberada por el explosivo se pierde en forma de calor, vibraciones, ruidos (energía acústica).

9.- Explique, si el ANFO pesado está compuesto esencialmente por nitrato de amonio, ¿cuál es el motivo que tenga una alta resistencia al agua?

Su composición es aproximadamente un 90% de nitrato de amonio y 10% de aceite, surfactantes y petróleo; debido a que esta emulsión es de tipo agua en aceite, la fase dispersa (acuosa) está protegida por la fase de aceite, convirtiéndolo en muy resistente al agua. Además, dado que es un ANFO asociado a otros ingredientes, lo transforma en un explosivo de alto valor energético.

10.- Nombre y explique 5 variables geométricas que influyen de manera considerable al efectuar una tronadura y que obviamente crean niveles de vibraciones importantes.

• Diámetro de la perforación: influye en la densidad de carga lineal (Kg/m), la cual es directamente proporcional al nivel de vibraciones generados.
• Altura de banco: se determina una relación H/B > 2, para tener una buena fragmentación y reducir el nivel de vibraciones.
• Burden y espaciamiento: si hay mucho burden y espaciamiento, los gases de la explosión encuentran mucha resistencia para fragmentar y desplazar la roca, entonces parte de la energía se transforma en vibraciones.
• Pasadura: si la longitud de esta es mayor a la requerida, la energía del explosivo se transforma en vibraciones.
• Taco: si el taco es excesivo, se presentan problemas de fragmentación y aumenta el confinamiento, dando problemas de vibración.

11.- Para un explosivo indique la diferencia entre: Velocidad de Detonación y Velocidad de Propagación.

VD: Velocidad que se propaga en una carga explosiva, definiendo el ritmo de liberación de energía, mientras que la VP corresponde a la velocidad con que viaja la onda en un medio sólido o líquido.

B. Combustión y Deflagración.

Combustión: reacción química capaz de desprender calor.

Deflagración: constituye un proceso solamente químico, cuya velocidad de reacción permite comunicar el calor por conductividad.

C. Detonación y Explosión.

Detonación: proceso mecánico, velocidad de reacción muy rápida, propagando una onda de choque.

Explosión: la explosión es un fenómeno físico-mecánico con una reacción violenta y con una liberación de gases a una elevada temperatura.

12.- Se desea efectuar una tronadura en un yacimiento a cielo abierto, para lo cual se contempla realizarla aplicando la técnica de tiros de producción, buffer y pre-corte. Para su diseño, se requiere que Ud. muestre y explique con una figura en detalle, el diagrama respectivo.

13.- ¿Qué es y qué importancia tiene el balance de oxígeno en los explosivos comerciales?

Un explosivo consta de combustible y carburante, en proporción tal que existe un adecuado balance entre ellos de modo que haya oxígeno suficiente para quemar todos los combustibles. Se pueden dar 2 situaciones:

Un balance negativo: existe un defecto de oxígeno, generándose monóxido de carbono (CO), gas tóxico, incoloro e inodoro.

Un balance positivo: hay un exceso de oxígeno generándose gases nitrosos, altamente tóxicos.

En la industria se ha adoptado por balance las fórmulas levemente negativas, para evitar la generación de gases nitratos, ya que son los de más alto riesgo para las personas.

14.- Nitroglicerina: son explosivos compuestos por una mezcla muy insensible que sin contener nitroglicerina en su composición, pueden desarrollar un efecto explosivo similar a las dinamitas, cuando son iniciados por un explosivo de mayor potencia.

Impedancia: propiedad que sirve para medir la transferencia de energía de un material. Se mide por el producto de la densidad por la velocidad sónica.

Potencia: capacidad de realizar un trabajo, concretamente fragmentar y mover material rocoso eficientemente.

Carga desacoplada: es cuando el diámetro de carga del explosivo es menor al diámetro del pozo.

Emulsión: mezcla de un líquido inmiscible disperso en otro, consiste en gotas microscópicas de una solución oxidante de nitrato de amonio.

Esquema de tres bolillas: disposición de los barrenos de modo que una fila quede intercalada con respecto a la otra de manera de formar un triángulo.

Cebo axial: sistema de iniciación de una carga explosiva mediante un cordón detonante a lo largo de ella.

Energía de burbuja: se define como el trabajo útil realizado por un explosivo después que la roca ha estado sujeta a la energía de choque inicial. O la energía de burbuja se le considera responsable del desplazamiento de la roca después de fracturarse. Se mide en la prueba submarina de energía.

Guía compuesta: es un accesorio del sistema de iniciación a fuego, está compuesta por los siguientes accesorios: un detonador a mecha, un trozo de mechas para minas de largo variable, conector mecha.

APD: son explosivos de alta potencia y gran seguridad destinada a la iniciación de agentes de voladura, posee una excelente resistencia al agua, una alta velocidad de detonación (entre 7300 m/seg.) y densidades que varían entre 1.62 gr/cc.

Tubo de choque: consiste en un tubo de 3mm de diámetro recubierto interiormente con una película fina de explosivo, destinada a propagar una onda de choque silenciosa de aproximadamente 2000 m/seg. y de poca potencia. Las partes de un tubo de choque son: elemento transmisor, elemento de retardo, carga explosiva, cápsula, conector J, etiqueta de retardo.

15) ¿Qué entiende por taco de aire, dónde se instala y cuál es su finalidad?

Este término se usa para describir la combinación de una columna explosiva y una sección vacía no cargada del pozo. El taco de aire se usa para reducir el impacto de una columna explosiva en la roca adyacente, y al mismo tiempo para extender la región de influencia sobre la parte superior de él.

16) Explique fases que ocurren en la tronadura.

Fase I: Trituración de la roca: al iniciarse la tronadura, la presión supera ampliamente la resistencia dinámica o la compresión de la roca.

Fase II: Agrietamiento radial: al seguir propagándose la onda de choque alrededor de la zona triturada se genera un campo de tensiones que al superar la resistencia a la tracción de la roca inicia la formación de un intenso agrietamiento radial.

Fase III: Extensión de las grietas radiales: los gases generados en la detonación comienzan a expandirse y penetrar en las fracturas, produciéndose la extensión y apertura de las grietas radiales.

Fase IV: Fracturación por flexión: después disminuye la presión debido principalmente al escape de gases; a continuación, se produce una liberación de la energía de tensión almacenada y/o en vez debido a la presión que ejercen los gases se produce un fenómeno de flexión en la roca, lo que provoca un agrietamiento adicional.

Fase V: Fractura de colisión: por el choque que van produciendo las rocas al ser expulsadas se van fracturando y disminuyendo su tamaño.

17) ¿Qué importancia tiene el balance de oxígeno?

Un explosivo consta de combustible y carburante, en proporción tal que existe un adecuado balance entre ellos de modo que haya oxígeno suficiente para quemar todos los combustibles. Se pueden dar 2 situaciones:

Un balance negativo: existe un defecto de oxígeno, generándose monóxido de carbono (CO), gas tóxico, incoloro e inodoro.

Un balance positivo: hay un exceso de oxígeno generándose gases nitrosos, altamente tóxicos.

– En la industria se ha adoptado por balance las fórmulas levemente negativas, para evitar la generación de gases nitratos, ya que son los de más alto riesgo para las personas.

18) Ventaja de utilizar un accesorio electrónico en relación a un tipo nonel.

– Precisión, seguridad, posibilidad de conexión del disparo, alto número de retardos, facilidad de cambios, mejor control de la granulometría. Nonel se basa en la inspección visual de los circuitos de disparo.

Es secuenciado, no necesitan tantos accesorios, solo líneas de cables, gran exactitud en el encendido, proporciona infinitos retardos y con ello mejores controles en la granulometría.

Detonador eléctrico: ofrece una mayor exactitud en la magnitud de los detonadores; esta tecnología permite su utilización a cuesta razonable y proporcionar una gran exactitud en el encendido, proporcionando infinito retardos y en ello mejora el control en la granulometría.

Tipo nonel: el problema que plantea este tipo de detonadores es la imposibilidad de los circuitos de disparos, teniendo que basarse en la simple inspección visual. El sistema se complementa con detonadores semejantes a los eléctricos, con la diferencia que la resistencia ha sido eliminada, lo mismo que los eléctricos.

19) Diferencia entre polvorín subterráneo y uno enterrado.

Polvorín enterrado: son los instalados en galerías o socavones sin comunicación a otras labores subterráneas en actividad. Pueden estar constituidos por una bóveda recubierta de tierra suelta, con una techumbre adecuadamente resistente para soportarla.

Polvorines subterráneos: se constituyen en galerías o túneles al interior de una mina; se les designa por lo general al almacenamiento temporal de explosivos, se accede a estos por túneles, rampa, pozo inclinado o vertical.

Móviles: son los instalados sobre equipos de transporte, que se desplazan conforme al avance de las faenas. Su construcción debe ser totalmente cerrada e incombustible, recubierta interiormente con material no ferroso, con puertas de acceso metálicas. Pueden ser también cajas de transporte manual en faenas menores. Se pueden clasificar:

– P. móvil tipo container: son polvorines con capacidades mayores a 50 Kg. de dinamita 60% que se puedan transportar de un lugar a otro y son construidos de metal, forrado interiormente en madera.

– P. móvil tipo cajón: son los modelos autorizados para pequeños mineros y empresas constructoras menores, que se pueden transportar y tienen una capacidad máxima de 50 kg. de dinamita 60% de altos explosivos y 2 kg. de dinamita 60% de detonadores.

20) Nombre y explique 1 de 5 software utilizados.

– Q.E.D – JK Simblast – Mincon – Vulcan – Surpac – Minesoft

Q.E.D: es un software que permite construir y diseñar mallas de perforación y simular una detonación en minería a cielo abierto. El software permite realizar básicamente lo siguiente: diseñar la tronadura, analizar la tronadura, generar informes.

21) Defina o explique según corresponda:

Tronabilidad: es la facilidad con la que puede ser fragmentada la roca a partir de la energía entregada por el explosivo.

Carga esférica: es cuando la relación entre la carga y el diámetro del pozo están a razón de 6:1; esta es una condición para usar la teoría del cráter.

Grado de fijación: es el grado de confinamiento de la carga explosiva en el pozo a tronar. Depende del número de caras libres y de la resistencia de la roca.

Concentración de carga lineal: la concentración de explosivo, medida en kg/m, a lo largo de un pozo de tronadura. El término puede ser independiente de diámetro del pozo (por explosivos desacoplados), o dependiente del diámetro (explosivos totalmente acoplados).

Energía de choque: se define en tronadura como la energía usada para expandir un pozo. Se determina en la prueba de la energía submarina y a un equilibrio estable. Se calcula de los tiempos de pulso de presión inicial registrados por transductores de presión localizados en el agua cerca de las cargas detonantes.

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

Explosivos secundarios: son aquellos en que la detonación es iniciada por impacto de la detonación de un explosivo inicial (primario). Esta reacción se presenta en todos los explosivos usados en tronadura de rocas.

Trazado: es la práctica de insertar una línea de cordón detonante dentro de un pozo cargado. El efecto deseado es promover la insensibilización de una porción del explosivo, o causar iniciación lateral del explosivo. Ambos efectos causan una disminución del rendimiento de la energía de choque del explosivo, como consecuencia de esto provee algo de alivio a la roca en cuanto a daño inducido.

Proyección de rocas: es el desplazamiento indeseado de roca de un área de la tronadura. Es importante señalar que un buen diseño minimizará la ocurrencia de proyección, pero no puede garantizar la eliminación de ella. No se debe permitir que las rocas salgan del área de la tronadura, y en situaciones de tronaduras en banco bien controlada, usualmente la proyección es de aproximadamente 5 veces la altura del banco. La proyección puede ser causada por sobreconfinamiento de cargas, o sobrecarga debido a la presencia de cavidades o fracturas abiertas en la roca.

Impedancia: propiedad que sirve para medir la transferencia de energía de un material. Se mide por el producto de la densidad por la velocidad sónica.

Potencia: capacidad de realizar un trabajo, concretamente fragmentar y mover material rocoso eficientemente.

Carga desacoplada: es cuando el diámetro de carga del explosivo es menor al diámetro del pozo.

Energía de burbuja: se define como el trabajo útil realizado por un explosivo después que la roca ha estado sujeta a la energía de choque inicial. O la energía de burbuja se le considera responsable del desplazamiento de la roca después de fracturarse. Se mide en la prueba submarina de energía.

Guía compuesta: es un accesorio del sistema de iniciación a fuego, está compuesta por los siguientes accesorios: un detonador a mecha, un trozo de mechas para minas de largo variable, conector mecha.

APD: son explosivos de alta potencia y gran seguridad destinada a la iniciación de agentes de voladura, posee una excelente resistencia al agua, una alta velocidad de detonación (entre 7300 m/seg.) y densidades que varían entre 1.62 gr/cc.

Tubo de choque: consiste en un tubo de 3mm de diámetro recubierto interiormente con una película fina de explosivo, destinada a propagar una onda de choque silenciosa de aproximadamente 2000 m/seg. y de poca potencia. Las partes de un tubo de choque son: elemento transmisor, elemento de retardo, carga explosiva, cápsula, conector J, etiqueta de retardo.

15) ¿Qué entiende por taco de aire, dónde se instala y cuál es su finalidad?

Este término se usa para describir la combinación de una columna explosiva y una sección vacía no cargada del pozo. El taco de aire se usa para reducir el impacto de una columna explosiva en la roca adyacente, y al mismo tiempo para extender la región de influencia sobre la parte superior de él.

16) Explique fases que ocurren en la tronadura.

Fase I: Trituración de la roca: al iniciarse la tronadura, la presión supera ampliamente la resistencia dinámica o la compresión de la roca.

Fase II: Agrietamiento radial: al seguir propagándose la onda de choque en la zona triturada se genera un campo de tensiones que al superar la resistencia a la tracción de la roca inicia la formación de un intenso agrietamiento radial.

Fase III: Extensión de las grietas radiales: las que generadas por la detonación comienzan a expandirse y penetrar en las fracturas, produciéndose la extensión y apertura de las grietas radiales.

Fase IV: Fracturación por flexión: después disminuye la presión debido principalmente al escape de gases; a continuación, se produce una liberación de la energía de tensión almacenada y/o a la presión que ejercen los gases se produce un fenómeno de flexión en la roca, lo que provoca un agrietamiento adicional.

Fase V: Fractura de colisión: por el choque que van produciendo las rocas al ser expulsadas se van fracturando y disminuyendo su tamaño.

34.- Defina APD y tubo de choque

R: APD: son explosivos de alta potencia y gran seguridad destinada a la iniciación de agentes de voladura, posee una excelente resistencia al agua, una alta velocidad de detonación, y densidades de unos 1.62 (gr/cc). Posee un envase plástico que protege la mezcla explosiva permitiendo ser más insensibles a los golpes y roces (cónicos y cilíndricos).

Tubo de choque: tubos de 3 mm de diámetro recubierto interiormente por una película fina de explosivo destinada a propagar una onda de choque silenciosa de aproximadamente 2000 (m/seg) y de poca potencia, las partes de un tubo de choque son: – elemento transmisor – elemento de retardo – carga explosiva – cápsula – conector J – etiqueta de retardo.

35.- Medidas de seguridad para una tronadura

• Resguardar el área con el fin de alejar o evitar el acceso de personas no autorizadas al lugar amagado “loros”.
• Los fulminantes eléctricos deben tener un conector a tierra.
• Los cebos se deben preparar en una zona libre de objetos metálicos, inflamables, etc.
• Impermeabilizar con cinta los extremos del cordón detonante en los pozos con agua.
• No dejar explosivos sobrantes dentro de la zona de trabajo, durante y después de la carga de los pozos.
• No exponer el cordón detonante a T° extremas.
• Nunca recargar los pozos que hayan sido cargados y disparados anteriormente, sin haber analizado cada uno de ellos.
• Siempre dinamitas y fulminantes en bolsas apartes.

36.- Ventajas y desventajas de las emulsiones

Ventajas: – tienen gran variedad de densidades.

– elevadas potencias.

– buena resistencia al agua.

– altas velocidades de detonación.

Desventajas: – estricto control de condiciones de preparación.

– fuerte influencias de bajas T°.

– efecto de contaminación al cargarse a granel.

37.- Criterio de selección de explosivos

• 1.- Precio del explosivo.
• 2.- Diámetro de carga.
• 3.- Humos.
• 4.- Volumen de la roca a volar.
• 5.- Característica de la roca.
• 6.- Condiciones atmosféricas.
• 7.- Presencia de agua.
• 8.- Problemas de entorno.
• 9.- Condiciones de seguridad.
• 10.- Atmósfera explosiva.
• 11.- Problemas de suministro.

38.- Según los explosivos y accesorios que se indican a continuación, forme 5 secuencias correctas con ellos para efectuar una tronadura (solo pueden efectuarse en una secuencia, algunos electos una sola vez).

Dinamita – Emulsión – A.P.D – Fulminante corriente N° 8 – ANFO – Slurries – Pata-Pata – Tronex – Guía a fuego – Cordón detonante – Primadet – Emulsión – Guía rápida – Fulminante eléctrico – Conector J – Explosor – Pentrita – Nonel – Explora – Fósforos de seguridad – Sanfo – Irnita – Fulminante especial de iniciación.

– 1.- fósforo seguridad – guía a fuego – fulminante – dinamita – anfo.

– 2.- tubo de choque – cordón detonante – emulsión.

– 3.- explosor – cordón detonante – fulminante eléctrico – APD – anfo pesado.

– 4.- fósforos seguridad – guía a fuego – conector J – nonel – dinamita.

– 5.- pata pata – tubo de choque – conector especial – cordón detonante – dinamita.

– 6.- fósforo seguridad – guía a fuego – cordón – nonel – emulsión – anfo.

– 7.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – nonel – emulsión – anfo.

– 8.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – cordón detonante – anfo – emulsión.

– 9.- guía a fuego – fulminante – cordón detonante – APD.

– 10.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – cordón detonante – emulsión.

– 11.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – nonel – emulsión – anfo.

– 12.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – cordón detonante – anfo – emulsión.

– 13.- guía a fuego – fulminante – cordón detonante – APD.

– 14.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante – cordón detonante – emulsión.

– 15.- explosor – explora – fulminante eléctrico – APD – anfo.

– 16.- pata pata – fulminante especial de iniciación – nonel – fulminante – APD – anfo.

– 17.- fósforo de seguridad – guía de fuego – fulminante corriente – tronex – fuego.

– 18.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante corriente – cordón detonante – conector J – nonel – APD – anfo.

– 19.- explosor – fulminante eléctrico – APD – acuagel.

– 20.- fósforo de seguridad – guía a fuego – fulminante corriente.

39) Sistemas de iniciación

– Sistema eléctrico convencional: está constituido por los detonadores, sistema de alambrado eléctrico y la fuente de poder.

– Sistema de iniciación no eléctrica: consiste en transportar mediante numerosas reacciones químicas y cuyas velocidades, una simple deflagración (mecha de seguridad), hasta una elevada detonación (cordón detonante).

– Velocidad de detonación: es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo, define el ritmo de liberación de la energía, varía con el diámetro de la carga, densidad del explosivo, tamaño de partículas y para el confinamiento de explosivos no ideales. Es el primer componente de la energía de choque y es responsable del rompimiento de la roca.

– Características de la velocidad de detonación: indica el desplazamiento de la onda detonante en el medio explosivo. Depende o varía con el diámetro de la carga, densidad, tamaño de la partícula y grado de confinamiento. La velocidad del ANFO varía entre los 2500 a 4500 m/seg, dependiendo del diámetro del pozo. Puede ser medida para determinar la eficiencia explosiva.

40).- Nombre 3 factores que afectan la velocidad de detonación.

• – Ingredientes del explosivo.
• – La densidad.
• – La granulometría.
• – Diámetro del explosivo.
• – Confinamiento.
• – El envejecimiento.

41).- Para qué está diseñada la dinamita permisible o de seguridad.

R: se utiliza en la minería del carbón, en sus dos variedades, permitosca y permicarb; este explosivo es sensibilizado con nitroglicerina y es ideal para ser utilizada en ambientes inflamables debido a su baja temperatura de explosión, bajo volumen y corta duración de la llama.

42) ¿Cuál es el objetivo principal del explosivo?

Lograr la fragmentación del macizo rocoso, si se dispone de una energía concentrada químicamente en un lugar apropiado y en cantidad suficiente.

43) Defina o diga ¿Qué es un explosivo?

Son sustancias sólidas o líquidas o una combinación de ambas, que al mezclarse y al aplicarles ondas de choque tienen la propiedad de transformarse casi instantáneamente al explotar, en un gran volumen de gases, cuya velocidad de expansión al ser obstaculizada tritura o destruye.

44) ¿Qué es una reacción química industrial del tipo redox?

Toda reacción explosiva es una reacción química industrial del tipo redox, es decir, no es necesario el oxígeno para que se efectúe la explosión.

45) ¿A qué volumen equivalen los gases que se producen por la explosión?

Los gases generados instantáneamente producto de la explosión equivalen a un volumen que es mayor en unas 10.000 veces al volumen del barreno.

46) ¿Cuáles son las formas de expresar la potencia de un explosivo?

En base al porcentaje de nitroglicerina, potencia relativa en peso y potencia relativa en volumen.

47) Nombre algunas características de la velocidad de detonación.

• a) Indica el desplazamiento de la onda detonante en el medio explosivo (m/seg).
• b) Varía con el diámetro de la carga, densidad explosivo, tamaño partículas de explosivo y grado de confinamiento para los explosivos no ideales.
• c) El rango de la velocidad del ANFO va de 2500 a 4500 mps dependiendo del diámetro del hoyo.
• d) Es el primer componente de la energía de choque y es la responsable de la quebradura de la roca.
• e) Puede ser medida para determinar la eficiencia explosiva.

48) ¿Qué tipo de densidad se necesita para los diferentes tipos de rocas y trabajos?

En trabajos en donde se requiere gran concentración de energía (cargas de fondo en minería a cielo abierto o perforaciones profundas en desarrollo de túneles), se necesita un explosivo de alta densidad. En terrenos de roca poco competente o de tipo sedimentario se necesita de explosivos de baja densidad. Cuando se requiere controlar el daño en los contornos o paredes se recomienda utilizar explosivos de baja densidad.

49) ¿Por qué está determinada la densidad de un explosivo?

Está determinada por la naturaleza de las materias primas que lo componen, su granulometría, y en algunos casos por la inclusión de elementos modificadores de densidad como materiales muy ligeros (perlita o microesferas huecas), o burbujas de gas generadas químicamente.

50.- ¿Qué son los cordones de ignición?

R: sistema útil para encender simultáneamente un gran número de mechas; el encendido puede llevarse a cabo por tres métodos:

• – llama de mechero.
• – resistencia eléctrica.
• – mecha lenta.

51.- Explique la diferencia entre:

* Combustión y deflagración:

– la combustión es una reacción química capaz de liberar calor; por otro lado, la deflagración es un proceso químico cuya velocidad de reacción permite comunicar calor por conductividad.

* Detonación y explosión:

– la detonación es un proceso mecánico cuya alta velocidad de reacción hace que se propague como onda de choque o de presión, originando calor descomponiendo al explosivo.

– la explosión es un proceso mecánico en donde se propaga la onda de choque originando calor y temperatura lo que produce la destrucción de la roca.

52) Explique 6 factores que afecten la efectividad de un burden y como consecuencia una tronadura.

Mal ubicación del equipo en la marca para perforar. – Falta de paralelismo entre el pozo y la cara libre. – Desmoronamiento del pozo durante la perforación. – Irregularidades en la frente del talud. – Inundación de los tiros. – Roca no homogénea. – Mala secuencia de salida de los tiros.

53) ¿Cómo Ud. define el término de carga lineal, y qué dependencia o independencia tiene este en función del diámetro del pozo?

Corresponde a la cantidad de explosivo que existe por metro lineal de pozo (kg/mt) y es: – independiente del diámetro del pozo para explosivos desacoplados. – Dependiente del diámetro del pozo para cargas totalmente acopladas.

54) Indique 4 causas que un determinado tiro en una tronadura se sopla.

Taco mal diseñado. – Largo del taco insuficiente. – Material del taco mal definido. – Poca o nula cara libre. – Taco mal confinado. – Tiro empatado.

55) ¿Cómo se debe efectuar y/o qué consideraciones Ud. debe tomar en cuenta para proceder con el diseño de perforación y voladura para definir correctamente el diagrama respectivo?

Estudios de las propiedades químicas, físicas, mecánicas, etc. del macizo rocoso, por ejemplo:

• – Resistencia a la compresión,
• – Dureza,
• – Estructura del macizo rocoso (masivo, fracturado, estratificado, en bloques, etc.)

Perforación: tipo de perforadora, pulldown, rpm, diámetro de perforación, capacidad de perforación, inclinación.

Explosivos: tipos de explosivos, propiedades, costos.

Iniciaciones: definir sistema de iniciación, secuencias, retardos, diseño de tronadura simple y eficiente.

A medida que se utilizan o aplican los diseños se debe ir adaptando con la finalidad de optimizar constantemente datos que normalmente las estructuras o el macizo rocoso van sufriendo evoluciones en su formación.

56) ¿Qué entiende por vibraciones y de un ejemplo de cómo estimarlas?

Efecto sísmico que produce la onda explosiva provocada por la carga determinada de un tipo de explosivo.

Se estima de la siguiente manera:

K = factor según tipo de roca (880-1200 s/tipo de roca), D = distancia entre tronadura y el punto a medir, W = peso del explosivo (kg), V = mm/seg.

57) ¿Qué es y qué objetivo tienen?

a) Presión de barreno:

– presión de los gases en expansión de la detonación sobre las paredes del barreno.

– normalmente cercana al 50% de la presión de detonación.

– el volumen y velocidad de producción del gas determinan la dislocación y movimiento de la masa rocosa.

Pb = (De(g/cc) * VoD(kg/seg)) / 8

b) Presión de detonación: es la presión generada por la onda de choque justo en la parte posterior de reacción de un explosivo denominada plano C-J. Constituyéndose en un buen indicador, es su potencia facturadora. Además, una elevada presión detonante es requisito indispensable para que un explosivo pueda ser utilizado eficientemente como cebo o como parche (Es expresada en Kbars).

Pd = (De(g/cc) * VoD(kg/seg)) / 4; ambas son propiedades detonantes de un explosivo y dependen de la densidad del explosivo.

58) ¿Qué es y qué importancia tiene el balance de oxígeno en los explosivos comerciales?

Un explosivo consta de combustible y carburante, en proporción tal que existe un adecuado balance entre ellos de modo que haya oxígeno suficiente para quemar todos los combustibles. Se pueden dar 2 situaciones:

Un balance negativo: existe un defecto de oxígeno, generándose monóxido de carbono (CO), gas tóxico, incoloro e inodoro.

Un balance positivo: hay un exceso de oxígeno generándose gases nitrosos, altamente tóxicos.

En la industria se ha adoptado por balance las fórmulas levemente negativas, para evitar la generación de gases nitratos, ya que son los de más alto riesgo para las personas.

59) Nombre o explique los tipos de mechas.

a) Mecha plástica: se puede usar en labores con alta humedad ambiental y sin presencia de agua (clase C y B tipo III).

b) Mecha plastec: excelente impermeabilidad, se puede usar en labores con alta humedad ambiental y con presencia de agua (clase A tipo III).

60) ¿Qué es una guía compuesta Tec Dem-c?

Es un accesorio del sistema de iniciación del fuego, compuesto por un detonador a mecha, un trozo de mecha para minas y un conector mecha. Tiene como objetivo principal la seguridad en la operación.

61) ¿A qué se debe la posibilidad de falla al realizar el ensamble en faena?

– Mala operación en el ensamble, herramientas de corte y ensamblaje inadecuados, condiciones de alta humedad ambiental y mal almacenamiento.

62) ¿Qué son los cordones de ignición?

Sistema muy útil para encender simultáneamente un gran número de mechas. El encendido puede llevarse a cabo por tres métodos:

• – llama de un mechero.
• – resistencia eléctrica.
• – mecha lenta.

63) Nombre y explique los tipos de aquageles.

a) Aquageles a granel de gran diámetro: las variedades son el hidrex A, B, G, 100, 110 y 120. Estas mezclas se entregan en camiones y dan excelentes resultados en roca compacta y de mucha dureza, como de fondo sirve para desplazar y quebrar mejor el material cuando la parte inferior del banco es demasiado pesado.

b) Aquageles envasados de gran diámetro: las variedades son el hidrex A, B, G y con las mismas características y propiedades que los a granel, los diámetros estándar son de 4.5” y 8” de largo.

c) Aquageles de pequeño diámetro: las variedades son el hidrex 200, 300 y 400; también existen las variedades de inemitas 60, 80, 100; todos son sensibles al fulminante N°8, los diámetros fluctúan entre 1” y 3”, se utilizan generalmente como iniciadores de ANFO y SANFO.

d) Aquageles en envases cónicos: son los denominados hidrex 200 y 300; estos productos cónicos tienen las mismas propiedades que el producto encartuchado, pero se utiliza en la tronadura secundaria. Para su iniciación llevan una cola de cordón detonante y un cáñamo para ser amarrado si es necesario.

64) ¿Qué ventajas posee el Hidrex para el consumidor?

Seguridad: son menos sensibles que los elaborados con nitroglicerina, por lo que ofrecen mayor seguridad en la manipulación, transporte y uso. La generación de gases tóxicos es mínima.

Rapidez de carguío: la preparación de la tronadura se realiza en menor tiempo que cuando se emplean explosivos convencionales más sensibles.

Fragmentación: se logra una mayor fragmentación, debido a la mayor velocidad y a su energía desarrollada al detonar.

Rendimiento de perforación: se remueven grandes volúmenes de roca.

65) ¿De qué se compone una emulsión explosiva y cuáles son sus características?

Las emulsiones normales tienen alta velocidad de detonación, excelente resistencia al agua, alta presión de detonación (excelente carga de fondo para el ANFO). Una emulsión explosiva está compuesta por:

Oxidantes (70-90%), petróleo (9-20%), agentes tenso-activos (0.5-5%), sensibilizadores (1-7%).

66) Nombre los tipos de tronitas:

a) Tronita A (ANFO)

b) Tronita B (SANFO)

c) Anfo pesado: mezcla de ANFO y emulsión; las mezclas cargadas con auger deben usarse en perforaciones secas o si no se corren riesgos de obtener resultados inferiores. Con esta mezcla se obtienen excelentes resultados debido a las combinaciones de las mejores propiedades (alta densidad, velocidad y resistencia al agua, gran generación de gases, bajo contenido de agua del ANFO). Otra ventaja de esta mezcla es el amplio rango de velocidad de detonación.

67) Defina Samsonita C y EP-38.

Son explosivos del tipo semi-gelatinas, que son utilizados normalmente en rocas sedimentarias o bien terrenos que requieren de un explosivo de bajo poder rompedor.

Samsonita C: utilizado para la extracción de tosca; la presencia de gas grisú debe ser nula.

EP-38: utilizado actualmente en trabajos de tronadura controlada en labores subterráneas.

68) ¿Bajo qué condiciones se pueden utilizar ventajosamente los explosivos “dinamitas permisibles o de seguridad”?

a) deben ser iniciados por un detonador eléctrico de potencia no inferior al N°6.

b) no se deben almacenar al interior de la mina, solo en polvorines (al ser sacados de este se deben utilizar en un plazo no superior a 36 hrs).

c) el carbón a tronar debe tener un corte inferior a alguna ayuda equivalente.

d) debe quedar bien encerrado en el barreno por medio del taco; el taco a utilizar no debe ser combustible.

e) no se debe utilizar cuando hay presencia de gas grisú.

f) la cantidad de explosivo utilizado en cada disparo no debe exceder lo estipulado en los reglamentos.

69) ¿Para qué están formuladas las dinamitas permisibles o de seguridad?

Están formuladas para producir una llama de bajo volumen, corta duración y baja temperatura.

70) ¿Qué se debe considerar para seleccionar un producto explosivo más adecuado?

Es importante considerar las características del explosivo, además de las circunstancias específicas del trabajo a realizarse, como son el diámetro de las perforaciones, material a ser tronado, grado de fragmentación deseado, ventilación existente en las labores subterráneas, humedad, etc.

71) ¿De qué manera se pueden clasificar los explosivos?

Una clasificación de los explosivos se puede realizar de acuerdo a su velocidad de detonación, es decir:

a) Explosivos rápidos y detonantes: con velocidad entre 2000 y 7000 m/s:

Primarios: son los que inician la reacción de explosión y actúan los explosivos secundarios.

Secundarios: son los que realizan el trabajo útil sobre la roca.

b) Explosivos lentos y deflagrantes: con velocidad de detonación menor a 2000 m/s, son los que necesitan una fuente calórica para reaccionar, como es el caso de las pólvoras.

72) ¿Qué son los explosivos ideales y no ideales?

Los explosivos ideales son todos aquellos que siempre poseen las mismas características (velocidad de detonación, presión de detonación, etc.), sin importar o cualquiera sea su diámetro, densidad, condiciones ambientales.

Los explosivos no ideales son todos aquellos en que sus características dependen del diámetro, temperatura, confinamiento, etc.

73) Nombre las características prácticas y teóricas de los explosivos.

Características teóricas: – calor de explosión, energía mínima disponible, T° de explosión, volumen de explosión, balance de oxígeno, fuerza.

Características prácticas: – potencia, velocidad de detonación, densidad, precio de detonación, estabilidad, resistencia al agua, sensibilidad, diámetro crítico, inflamabilidad, resistencia a la T° y característica del humo.

74) Defina lo que es humo.

Se denomina humo al conjunto de gases inocuos (vapor de agua, nitrógeno, dióxido de carbono), algunos productos sólidos y líquidos y los gases tóxicos (monóxido de carbono, óxido de nitrógeno) resultante de una tronadura.

75) Nombre las características del humo.

– Los explosivos al detonar pueden generar humos no tóxicos (C=2, H2O) y tóxicos (NO, NO2). De particular preocupación en operaciones subterráneas o en operaciones abiertas con mínima circulación de aire. Factores que aumentan la generación de gases tóxicos son: primado inapropiado, falta de confinamiento, humedad, composición inapropiada del explosivo, tiempos inadecuados y reacción adversa con la roca.

76) Tipos de resistencia al agua de los explosivos.

Excelente: indica que el explosivo está en condiciones de ser usado bajo condiciones severas, representadas por la presencia de abundante agua subterránea en movimiento.

Buena: se clasifica así a todo explosivo capaz de soportar por largo tiempo, la acción de agua detenida.

Regular: define a un explosivo que está en condiciones de ser usado en presencia de agua detenida, siempre que la tronadura se efectúe inmediatamente después de ser cargado.

Deficiente: solo usar en tiros secos.

77) ¿Cuántos tipos de explosivos existen?

Existen 4 grandes grupos de explosivos:

a) Dinamitas: son explosivos hechos en base a nitroglicerina y se clasifican en:

– Dinamitas permisibles o de seguridad, semi-gelatinas (tronex), gelatinas explosivas, gelignitas, dinamitas sísmicas y APD.

b) Nitrocarbonitratos: son explosivos compuestos por una mezcla muy insensible, que sin contener nitroglicerina en su composición, pueden desarrollar un efecto explosivo similar a las dinamitas cuando son iniciadas por un explosivo de mayor potencia. Son mezclas elaboradas en base a nitrato de amonio, o en base a nitrato de amonio y nitrato de sodio con petróleo diesel. Aquí tenemos:

Tronitas A (ANFO), tronitas F (SANFO), ANFO pesado y SANFO aluminizado.

c) Aquageles: consisten de una fase continua de una solución oxidante saturada de nitrato de amonio y de una fase discontinua constituida por reductores sólidos, como carboncillo pulverizado. Sus principales ventajas son:

Alta resistencia al agua, menor contaminación de gases venenosos, altamente resistente al impacto, arden al contorno con el fuego, gran seguridad de manipulación, buena sensibilidad y gran densidad.

Acá tenemos: aquageles a granel de gran diámetro, a envasados de gran diámetro, a de pequeños diámetro y a en envases cónicos.

d) Emulsiones: es una mezcla de un líquido inmiscible disperso en otro, consiste en gotas microscópicas de una solución oxidante de nitrato de amonio, recubierto por una película continua también microscópica de un reductor líquido. Son sensibilizados por burbujas de aire o microesferas huecas de vidrio.

78) Normas de seguridad para la manipulación del explosivo.

a) medidas al preparar el cebo. b) medidas durante la carga de pozos. c) medidas en el retacado. d) medidas en el amarre.

Área de tronadura:

• 1.- delimitar la zona.
• 2.- señalizar la ubicación de los hoyos.
• 3.- explosivo excedente en lugares seguros.
• 4.- bloquear accesos a la zona a tronar con loros.
• 5.- disparos desde lugar seguro.
• 6.- no investigar tiros quedados demasiado pronto.
• 7.- colocar letreros con el lugar y hora de disparo, en zonas transitadas.
• 8.- no regresar a la zona quemada hasta que se hayan pasado los gases y humos.

79) Para un explosivo indique la diferencia entre:

a) Velocidad de detonación y velocidad de propagación:

Velocidad de detonación: es la rapidez con la que se desplaza la reacción a lo largo de la carga explosiva. De este parámetro depende la potencia que alcanza el explosivo.

Velocidad de propagación: corresponde a la velocidad con que viaja la onda en un medio sólido o líquido.

b) Combustión y deflagración:

Combustión: reacción química capaz de desprender calor.

Deflagración: reacción química que debido a su velocidad de reacción permite comunicar el calor por conductividad.

c) Detonación y explosión:

Detonación: proceso mecánico, velocidad de reacción extremadamente rápida, propagando una onda de choque o de presión, dando origen al calor que descompone el explosivo.

Explosión: la explosión es un fenómeno físico-mecánico con una reacción violenta y con una liberación de gases a una elevada temperatura.