UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

Concepto de potencia por peso

1INTRODUCCIONOBJETIVOSConocer y poner en prctica cada uno de los mtodos que nos permitan medir la potencia de las diferentes mezclas explosivas Tener conocimiento de la potencia que ofrece cada explosivo, para que con la ayuda una adecuada tcnica de voladura, podamos realizar y obtener la fragmentacin de la roca ms adecuada.Analizar cada uno de los mtodos para medir la potencia de una mezcla explosiva, de tal manera que elijamos el ms adecuado para un determinado explosivo que necesitemos estudiar.DEFINICIONES GENERALES. explosivo.Se define como una composicin o mezcla de dos sustancias, combustibles y oxidantes, y que a travs de una iniciacin adecuada tiene la capacidad de llegar a experimentar una reaccin qumica muy rpida, la misma que produce gases a altas temperaturas (T) que efectan un trabajo.

Potencia.Es desde el punto de vista de aplicacin industrial, una de las propiedades ms importantes ya que define la energa disponible para producir efectos mecnicos.

CONCEPTO DE POTENCIA POR PESO4Mtodo de medicin concepto de potencia por peso

Puede definirse como la capacidad de un explosivo para fragmentar y proyectar la roca, obedeciendo a una cierta cantidad de este, expresada en peso (g-Kg). La potencia es generalmente expresada como un (%) que relaciona el explosivo estudiado con un explosivo patrn. Comparando los pesos del explosivo analizado y el patrn (potencia por peso).Comparando los explosivos con un volumen base y que comnmente es un cartucho de explosivo (potencia por cartucho).Un ejemplo de cmo se comparan explosivos en potencia por peso es: 1 kg de dinamita extra con 40 % de potencia por peso es equivalente a 1 kg de gelatina amoniacal (En Colombia Indugel) con 40 % de potencia por peso; la diferencia entre estas dos est en su diferente velocidad de detonacin. Ejemplo de aplicacin Usualmente en las dinamitas se trabaja con la potencia por peso, mientras que las gelatinas con la potencia por cartucho.

GELATINAS

PULVERULENTAS Una comparacin errada es suponer que un explosivo de 50 % en potencia por peso es dos veces ms fuerte que uno de 25 % o cinco veces que uno de 10 %, estas relaciones no son correctas debido principalmente a que los explosivos de mayor potencia ocupan casi el mismo espacio en el barreno, pero producen ms gases y por lo tanto las presiones son mayores y el explosivo resulta ms eficienteEl termino potencia fue aplicado cuando las dinamitas eran una mezcla de nitroglicerina y un relleno inerte (diatomita), entonces una dinamita al 60 % contena 60 % de nitroglicerina por peso de dinamita y era tres veces ms fuerte que una dinamita de 20 %. Las dinamitas nuevas contienen rellenos activos tales como el nitrato de sodio, esto hace que ellas sean hasta 1,5 veces ms potentes que las antiguas.Para medir la potencia de un explosivo se emplean con mayor frecuencia, ensayos de laboratorio. Mtodo de traulz:Es la estimacin relativa del efecto til de los explosivos mediante la determinacin del ndice de Trauzl. Depende en alto grado de la capacidad de expansin que este ofrece.METODOS PARA MEDIR LA POTENCIA DE UNA MEZCLA EXPLOSIVA

El resultado se expresa en cm3 cuando se indica el incremento de volumen del agujero inicial, o en porcentaje cuando se compara con el patrn.Volumen Trauzl = V2 V1

En cm3 cuando se indica el incremento de volumen del agujero inicial

En porcentaje cuando se compara con el patrn.

Una determinada dinamita tendr una fuerza de 60% cuando la expansin que provoca en el bloque de plomo es igual al 60% del volumen generado por la detonacin de la gelatina explosivaConsiste en comparar la propulsin de un mortero de acero montado sobre un pndulo balstico por efecto de los gases cuando se hace detonar una carga de 10 gramos de explosivo.

Mortero balstico:

Dimetro utilizado en el pndulo (20mm), son inferiores al dimetro critico.El retacado de 2cm que se emplea es proyectado por los gases antes de que estos efecten su trabajo.En el mortero la carga explosiva se encuentra desacoplada.Estas pruebas solo son adecuadas cuando los explosivos son sensibles a la iniciacin por detonadores y los tiempos de reaccin son pequeos.Dinamitas (SI)

( NO)agentes explosivos (anfo y los hidrogeles )11Mtodo de la potencia ssmica.Consiste en hacer detonar una carga de explosivo en un medio rocoso istropo y registrar la perturbacin ssmica producida a una distancia determinada; como explosivo patrn suele tomarse el ANFO y se supone que la variacin de las vibraciones es proporcional a la energa del explosivo elevada a dos tercios.

Fig. 1 se tiene la superficie y la cara libre

Fig. 2 se realiza la perforacinFig. 3 se realiza la carga de explosivo, a una profundidad

Fig. 4 se realiza la detonacin del explosivo, produciendo ondaFig. 5 se produce las ondas reflejadas

Fig. 6 se forma el crter a causa de las ondas reflejadas

Fig. 7 se plantea las variables para la formulacin matemtica

Fig. 8 Determinacin del Radio del Crter (Rc)

Consiste en medir la cantidad de roca fragmentada y removida a medida que aumenta la profundidad de las cargas

La profundidad a la cual el explosivo produce el mximo volumen de crter se denomina la PROFUNDIDAD PTIMA y se mide hasta el centro de la carga explosiva esfrica.

La profundidad a la cual el explosivo no puede romper la roca se llama PROFUNDIDAD CRTICA, est representada por N, y se mide desde la superficie hasta el centro de la carga explosiva.

Mtodo del crter.

PROFUNDIDAD PTIMAPROFUNDIDAD CRTICA

El desarrollo de este mtodo de voladura muy til, es atribuido al modelo matemtico de Livingston (1962).

Eventos y mecanismos de la formacin de crteres:

Livingston ha determinado que existe una relacin entre energa-deformacin expresado por una relacin emprica:Dnde: N = distancia critica (pies) W = peso del explosivo (libras) E = constante de proporcionalidad o factor de deformacin-energa, el cual no tiene unidades y es una constante para una combinacin dada de explosivo-roca.Aplicacin en el mtodo VCR (vertical crater retreat):

Mtodo de aplastamiento de un cilindro.Es el aplastamiento que produce una carga explosiva sobre un cilindro de metal. Existen varios ensayos que nos dan una idea del poder rompedor de los explosivos como es el Mtodo Kast y el de Hess, pero este ltimo es el ms utilizadoSe efecta por el aplastamiento de un cilindro de plomo de 65 mm de altura y 40 mm de dimetro mediante el disparo de una masa de 100 gramos de explosivo colocada encima del cilindro. La diferencia entre su altura original y la que obtiene despus del aplastamiento se mide en milmetros, siendo este valor el ndice de brsense o poder rompedor.Los valores obtenidos tambin se comparan con la gelatina explosiva como patrn, que produce alrededor de 25 mm de aplastamiento.Prueba de Hess

El aplastamiento obtenido, medido en mm de contraccin se obtiene mediante la diferencia entre la altura inicial del cilindro de plomo y la altura despus de la detonacin. Mientras mayor sean los mm de contraccin, mayor ser el poder rompedor.

PODER ROMPEDOR = L1 (mm) L2 (mm)Cuantos ms altos sean estos valores, tanto mayor ser su poder rompedor del explosivo en estudio.EJEMPLOS : POTENCIA DE HESS (mm)Composicin 45 S45657580Dinamita pulverulenta 161821--Dinamita semigelatina -2222-23Dinamita gelatina---23-

GELATINAS

PULVERULENTASSobre una placa de acero o aluminio se detona una carga cilndrica de explosivo. La deformacin que produce da una medida cuantitativa de la energa de la detonacin. Los resultados de esta prueba estn sometidos a amplias variaciones si no se mantiene la geometra de la carga de explosivo, el punto de sistema de iniciacin, y adems estn sesgados favorablemente hacia los explosivos con una mayor energa de la onda de choque. Mtodo de la placa

Mtodo de la placa :33Un mtodo peculiar aplicado en investigacin es el de cuantificacin de energa bajo el agua, que consiste en efectuar pruebas de disparo con cargas similares a las introducidas en los taladros, sumergidas pero suspendidas a determinada profundidad en un estanque de magnitud apreciable.Medida de la energa bajo el agua.

III. FORMULAS EMPRICAS

Recomendaciones:La potencia no es una buena base para comparar explosivos, un mejor indicador que permite comparar explosivos es la presin de detonacinAdems se recomienda que profesionales y estudiantes universitarios realicen ms investigaciones y ensayos, de tal manera que podamos adquirir conocimientos menos generalizados sobre estos temas tan importantes en nuestro desarrollo personal y el futuro de la minera.Del mismo modo se debe elegir adecuadamente el tipo de explosivo y el tipo de mtodo de estudio, de tal manera que obtengamos como resultado valores representativos y reales de la energa que almacena un explosivo.conclusiones:Logramos entender la importancia que tiene la potencia en los distintos tipos de explosivos, para poder realizar un buen diseo de voladura.

Concluimos que todos los mtodos utilizados para medir la potencia tienen varios parmetros, ya sea para el poder rompedor de la roca, expansin de la roca, entre otros.

GRACIAS