Técnico
TECNOLOGÍAS AUTOSTEM
AutoStem vs. Explosivos convencionales
Altos Explosivos
Los explosivos comerciales se clasifican como un "Alto Explosivo" debido a que la tasa de descomposición es supersónica.
Características
Los altos explosivos se caracterizan por la detonación, que es una reacción de descomposición extremadamente rápida. Esto significa que se descomponen químicamente a velocidades elevadísimas.
Velocidad de Detonación (VoD)
La VoD para los altos explosivos utilizados en la rotura de roca oscila entre 343 y 7000 metros por segundo, lo cual es supersónico.
Efectos
La detonación destroza, pulveriza y astilla los materiales cercanos, con fragmentos propulsados a una velocidad extremadamente alta.
Proceso de Reacción
Los altos explosivos se caracterizan por la detonación, que es una reacción de descomposición extremadamente rápida. Esto significa que se descomponen químicamente a velocidades extremadamente altas.
Efecto en la Roca
Debido a que la detonación ocurre tan rápidamente, los materiales circundantes se destrozan, pulverizan y parten, con fragmentos eyectados a altas velocidades. La liberación instantánea de energía no permite que las presiones se disipen de forma natural, lo que provoca daños localizados.
Explosivos Bajos
Los Cartuchos AutoStem se clasifican como un "Explosivo Bajo" debido a que la tasa de descomposición es subsónica.
Características
Los explosivos bajos no detonan, sino que arden mediante deflagración, que es una reacción de descomposición rápida, pero significativamente más lenta que una detonación.
Velocidad de Detonación (VoD)
La velocidad de deflagración es inferior a 343 metros por segundo, lo cual es subsónico, por debajo de la velocidad del sonido.
Efectos
La deflagración empuja, presiona y levanta, a menudo con una fragmentación extremadamente limitada y poca producción de misiles secundarios (Proyección de Roca o Flyrock).
Proceso de Reacción
Este proceso térmico implica combustión, que irradia hacia afuera desde la fuente de ignición y consume el combustible.
Efecto en la Roca
La acumulación más lenta de presión de la deflagración significa que las estructuras tienen más tiempo para responder a las fuerzas que se desarrollan. La presión máxima a menudo está limitada por la integridad estructural del entorno circundante, lo que reduce el riesgo de fallas catastróficas en comparación con los efectos de un alto explosivo.
MEJOR SOSTENIBILIDAD
Consideraciones sobre el factor de carga
Definición del Factor de Carga: El factor de carga (Powder Factor) es una medida utilizada en las operaciones de voladura para evaluar la eficiencia del explosivo utilizado. Se define como la cantidad de explosivo (en kilogramos o libras) requerida para romper una unidad de volumen de roca (generalmente en metros cúbicos o yardas cúbicas).
Comparación con Explosivos Comerciales: Los factores de carga son menores cuando se utilizan los cartuchos de rotura de roca AutoStem en comparación con el uso de explosivos comerciales tradicionales. Esto, combinado con VoD (Velocidades de Detonación) más bajas en comparación con los explosivos comerciales, genera grandes beneficios en el control de las ondas de choque (ppv’s) y las distancias que tardan en disiparse. La tabla a continuación compara los factores de carga al usar cartuchos de rotura de roca AutoStem con el uso de diferentes tipos de explosivos comerciales.
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Comparación del factor de carga
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ANFO
El factor de carga del ANFO, con su densidad relativa mucho más baja, es el que mejor se compara con AutoStem; sin embargo, este ejemplo excluye el uso de un cebo de pentolita (pentolite booster), que se recomienda al usar ANFO. También se debe considerar la volatilidad del ANFO ante el agua y los taladros húmedos, mientras que con AutoStem, todos los cartuchos Generación III son resistentes al agua.
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Explosivos Empaquetados - Cartucho Comercial de 32 X 200 mm
Los explosivos empaquetados en forma de cartucho abordan tanto la restricción del agua como el requisito del cebo de refuerzo; sin embargo, la alta densidad relativa del explosivo aumenta la brecha en el factor de carga en comparación con AutoStem.
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Explosivos Bombeables
Las emulsiones también abordan las restricciones de agua, pero se recomienda el uso de un cebo de refuerzo con emulsión. Las densidades relativas de las emulsiones varían de 0.8 a 1.25 g/cc dependiendo de los requisitos del cliente; sin embargo, 1.1 g/cc es la norma en las industrias mineras subterráneas de Sudáfrica. Se produce otro ligero aumento en los factores de carga ya que los explosivos bombeables llenan todo el diámetro del orificio, mientras que hay espacios entre los cartuchos y las paredes laterales de la perforación (blasthole) al usar cartuchos.
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Velocidad máxima de partículas (VPP)
La Velocidad de partícula máxima (VPP) es una medición crítica en las operaciones de voladura, particularmente al evaluar el impacto de las vibraciones del suelo en estructuras cercanas.
Factores de Carga Más Bajos
Los cartuchos de rotura de roca AutoStem pueden lograr la fragmentación deseada con factores de carga más bajos debido al menor peso de los cartuchos requerido para la misma longitud de perforación en comparación con los explosivos comerciales.
Iniciación Instantánea
Los cartuchos AutoStem Estándar contienen un iniciador que permite la ignición instantánea de todos los cartuchos conectados, de forma similar al uso de cordón detonante con explosivos comerciales. Esto resulta en un mayor peso de explosivos por retardo, lo que aumentará los PPV.
Iniciación Secuencial
Los cartuchos AutoStem Secuenciales permiten la iniciación de un solo orificio, análoga al uso de ensamblajes de detonadores o detonadores electrónicos con explosivos comerciales. Esta capacidad es significativa para gestionar eficazmente las vibraciones del suelo y puede ser beneficiosa al realizar voladuras cerca de estructuras sensibles.
- K: Factor de Roca (siendo “500” un valor típico para roca dura).
- B: Una constante relacionada con las características de la roca.
- R: Distancia desde la carga hasta el punto de interés (generalmente en metros).
- Q: Masa de carga explosiva por retardo (en kilogramos).
La tabla a continuación muestra la distancia mínima desde una estructura a la que se pueden utilizar las diversas opciones descritas anteriormente sin que las vibraciones del suelo excedan un valor seleccionado de 50 mm/s para fines ilustrativos.
Esta fórmula se utiliza a menudo para estimar la distancia segura de una voladura a una estructura basándose en un PPV objetivo; en nuestro caso, 50 mm/s para fines ilustrativos. El uso de esta fórmula ayuda a determinar la distancia mínima requerida para evitar exceder el umbral de PPV seleccionado y, por lo tanto, prevenir daños a estructuras cercanas.