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Profesor de Pre y Post Grado FIC-FIGMM-UNI / FIGMMG-UNMSMConsultor Nacional, Internacional en Ingeniería de Explosivos, Perforación y Voladura de Rocas. Especialista en la Aplicación de la Ingeniería de Sistemas e Investigación de Operaciones a las Operaciones Mineras Unitarias de Perforación y Voladura de Rocas. Especialista en la Identificación, Monitoreo y Control de los Impactos Ambientales Producidos por la Industria Minero-Metalúrgica. Inventor de los Nuevos Agentes de Voladura llamados AN/BO (1976) y AN/CO (2002).Investigación actual: “LOS IMPACTOS DE LA VOLADURA DE ROCAS EN LA EFICIENCIA Y CONSUMO DE ENERGIA EN LAS OPERACIONES DE CHANCADO Y MOLIENDA” Teoría de la Conminucion aplicada a la Voladura de Rocas (patente en proceso)Patrocinador, Organizador y Expositor en Conferencias a Nivel Nacional e Internacional.

¡Bienvenidos!¡Bienvenidos!

Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica

Escuela Profesional de Ingeniería de Minas

Course: Rock Blasting

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Introducción GeneralChapter I

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Introducción.

El avance logrado por la humanidad, se debe a la investigación y desarrollo de la ingeniería de: Explosivos, Rocas y Diseño, aplicación de la ingeniería de sistemas y la investigación de operaciones aplicadas a las operaciones mineras unitarias de perforación y voladura de rocas.

Por otro lado, todos los investigadores inmersos en la industria minero-metalúrgica a nivel mundial están dedicando sus esfuerzos a investigar el balance de energía que debe existir:

Entre la energía físico-química producida por la detonación de cualquiera MEC y la energía de

deformación elástica del macizo rocoso.

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De tal manera que dicho balance sea el adecuado y consecuentemente este permitirá obtener una fragmentación optima; como resultado de la voladura de rocas.

Lo mencionado anteriormente conllevara a obtener una mayor producción y productividad y minimizar los costos operacionales y por ende incrementar la rentabilidad de las diferentes empresas mineras.

Lo anteriormente mencionado debe ser tomado en cuenta especialmente es estos momentos de depresión económica a nivel mundial que muchas operaciones mineras que no investigaron en su debida oportunidad, como consecuencia están disminuyendo su producción o cerrando.

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Al obtener una fragmentación optima como resultado de la voladura de rocas, influenciara directamente en las subsiguientes operaciones minero-metalúrgicas, tales como: Chancado primario, secundario, terciario, molienda primaria, secundaria, etc., etc.

Por todo lo mencionado en los párrafos anteriores, en el presente curso se tratara de que los futuros ingenieros salgan con una nueva visión y conceptos aplicables al tercer milenio, de tal manera que le den la importancia debida a la voladura de rocas (operación minera unitaria fundamental) en todo complejo minero-metalúrgico.

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Objetivos y Alcances.

El presente curso sintetiza el conjunto de conocimientos y aplicaciones practicas en el campo de la ingeniería de explosivos y la ciencia de los altos explosivos. Esta diseñado para quienes deseen aplicar la ingeniería de explosivos a problemas prácticos de diseño de la operación minera unitaria de voladura de rocas, tanto para minería (subterránea y superficial), ingeniería civil y prospección sísmica.

Para entender en forma integral el presente curso, se requiere de un modesto conocimiento de calculo integral, álgebra lineal, físico química, sistemas e informática, investigación de operaciones; así como cierta preparación en minería, geomecánica y mecánica de rocas, etc.

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Diagrama conceptual Nº 1, mostrando las principales disciplinas que deben ser aplicadas para obtener una fragmentación optima

como resultado de una voladura de rocas

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3a) Labores Subterráneas y

superficiales

b) Sistemas de sostenimiento

c) I. O, Ing. De sistemas, etc.

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(Geología estructural, Mecánica de rocas,

Geomecánica)

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CARGUIO

BOTADERO

YPERFORACIÓNVOLADURA

ACARREOMINERAL

Macizo rocoso

Diagrama conceptual Nº 2, muestra la concepción de la minería convencional

CHANCADORA PRIMARIA

OPERACIONES SUBSIGUIENTES

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Perforación

Voladura

Carguio y Acarreo

Chancadora primaria

Conveyor

Chancadora secundaria

Molienda

MineralIn-situ

Siguientes etapas del procesamiento de

minerales

Fragmentación

Fragmentación

Transporte

Fragmentación

Transporte

Fragmentación

Fragmentación

DIAGRAMA CONCEPTUAL Nº 3Muestra como la variable aleatoria

FRAGMENTACION Inter.-relaciona a todas las operaciones de un complejo

minero-metalúrgico.

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Métodos de ataque al macizo rocoso.

A nivel mundial se conoce que los métodos para atacar al macizo rocoso, son los siguientes:

FuegoEnergía eléctricaHidráulicaMecánicaFísico-química, etc.

Pero, para los fines del presente curso se estudia la ingeniería de explosivos y el ataque mecánico (TBM), teniendo en cuenta que estando capacitado en este tópico los profesionales tendrán mayores oportunidades laborales en la construcción de túneles, etc.

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Ingeniería de Explosivos

Chapter II

De acuerdo al diagrama conceptual Nº 1, para obtener buena fragmentación como resultado de una voladura de rocas, en primer lugar se debe estudiar ingeniería de explosivos.

De acuerdo a la metodología que exige este tercer milenio que las clases deben ser interactivas con mayor frecuencia entre: Profesor-estudiante, de tal manera que al finalizar el curso los resultados sean óptimos por lo cual el presente capitulo, se ha dividido de la siguiente manera:

Accesorios de voladura

Mezclas explosivas comerciales (MEC)

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Ing. Agrícola (Remover troncos)

Otros

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Son todos aquellos dispositivos requeridos para iniciar y/o retardar MEC por métodos adecuados y aprobados.

Definición:

Accesorios de Voladura

Chapter III

Cordón detonante

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Accesorios de Voladura mas usados a nivel mundial, tanto ingeniería de minas y obras

subterráneas•Mecha de seguridad•Mecha rápida•Cordón detonante•Fulminantes comunes•Fulminantes eléctricos•Fanel

•Nonel. •Retardos para cordón detonante•Booster convencional•Booster aluminizado, •Fulminantes electrónicos•Fulminantes sismográficos, etc.

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Es un medio a través del cual una llama es transportada continuamente a una velocidad uniforme para proveer y propiciar la iniciación de una MEC, ya sea directa o indirectamente.

Mecha de seguridad

El núcleo de la mecha de seguridad esta conformado por una cantidad de pólvora negra, la cual debe iniciar a las MEC que están cargadas dentro de un fulminante común (PENT y Acida de Pb); para luego iniciar a las MEC detonantes.

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Mecha rápida

Es un cordón muy flexible y delgado que combustión con una flama que iniciara a la mecha de seguridad a través de conectores. Esta hecho de dos alambres centrales; uno de Cu y otro de Fe. Sobre el alambre de cobre esta adherida una carga pirotécnica. El alambre de Fe es para darle mayor resistencia a la tensión.

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Conectores para mecha rápida

Son casquillo de aluminio que en uno de sus extremos tiene una ranura especial, donde debe conectarse la mecha rápida.

En el otro extremo esta cargado con una MEC para que iniciar a la mecha de seguridad.

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Consiste en una cápsula cilíndrica de aluminio cerrada en un extremo donde carga las MEC.

Fulminante comune (B. C)

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Se usaron en la década de los 60 y 70, en la actualidad no se usan por el riesgo que representaba en lugares donde existe algo índice de electricidad estática o errática.

Fulminantes eléctricos (E.B.C)

Fulminantes eléctricos de retardo (D.E.B.C)

Son accesorios similares a los EBC instantáneos, con la excepción de que poseen

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Fulminantes sismográfico

Son los accesorios de voladura que sirven para iniciar explosivos sísmicos, tales como: La pentolita, explosivos enlatados, shaped charge, etc.

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Nonel Sistema de voladura no eléctrico, inventado por la NITRONOBEL AB STOCKHOLM SWEDEN. Tiene la precisión y confiabilidad de los DEBC y con la ventaja adicional que no hay riesgos a los efectos de la electricidad estática, corrientes inducidas, corrientes erráticas, etc. Usa el cordón detonante como medio de iniciación.

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Fanel

Es producto peruano manufacturado con los mismos principios y ventajas del sistema NONEL. Tiene los siguientes componentes:

•Manguera fanel

•Fulminante de retardo• La etiqueta

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Cordón detonante

Es un cordón flexible y resistente a la tracción, constituido por un núcleo continuo de un alto explosivo (pentrita - PETN), recubierto por capas protectoras textiles y sintéticas, todo lo cual está protegido por un material adecuado para darle la impermeabilidad necesaria y pueda trabajar en las condiciones mas severas. Se emplea para iniciar una o varias MEC simultáneamente. Este accesorio de voladura puede ser simple o reforzado.

•Para minería (usualmente 5 g/m y 10 m/g de carga explosiva). •Para sísmica (20 g/m, 30 g/m y 40 g/m de carga explosiva)•Especiales (80 g/m y 120 g/m de carga explosiva)

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Retardo para cordón detonante.

Es un dispositivo plástico que en su interior lleva un fulminante de retardo.

Se usa para dar la secuencia de salida de los disparos primarios y trabaja como se muestra en el grafico siguiente.

VOD: 7200 m/sec.VOD: 7200 m/sec.

Casquillo de plástico

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Conectores simples y múltiples para Nonel y Fanel

Estos trabajan tal como se muestra en los diagramas siguientes.

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Los tiempos de los retardos de los conectores, generalmente en las minas se distinguen por colores como se muestra en el siguiente grafico.

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Los boosters son explosivos que en su composición contienen explosivos intrínsicamente explosivos, tales como TNT, PETN, etc.

Los cuales son usados para iniciar a los agentes de voladura

Booster convencional

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Booster aluminizado

Esta constituido por ingredientes que no son intrínsicamente explosivos. En la actualidad ya no se usan.

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Algunas pruebas a las que son sometidas los accesorios de voladura

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Prueba de Trauzl

Prueba de la plancha de Pb.

Prueba de Hess

Prueba de impacto, etc.

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“El positivismo en nuestros días es como un manantial de agua fresca, que bello es ver

gente que sonría, que le ponga entusiasmo a todo lo que

haga”

Dr. Carlos Agreda

Profesor