TRABAJO N° 02

  • Published on
    18-Jan-2016

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

TRABAJO PRACTICO

Transcript

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    1

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    ANALISIS DE SISTEMAS MINEROS

    PRESENTADO POR:

    HUGO BANEGAS ANCO

    DOCENTE:

    ING. CESAR H. PAREDES

    CICLO:

    X

    TRABAJO PRACTICO N 02 - PROGRAMACION LINEAL DEL ANFO

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    2

    PROGRAMACION LINEAL DEL ANFO

    I. MARCO TEORICO

    ANFO: En su generalidad se componen de nitrato de amonio sensibilizado por un

    agregado orgnico (fuel oil), lquido o slido generalmente no explosivo. El

    nitrato debe ser perlado y suficientemente poroso para garantizar la absorcin y

    retencin del agregado combustible.

    Estos poros actan como elementos sensibilizadores en su detonacin. Son

    insensibles al detonador N 8 y requieren de un cebo enrgico para arrancar. Su

    velocidad de detonacin es relativamente baja por lo que son poco brisantes, pero

    la natural lentitud de su reaccin les permite generar un buen volumen de gases,

    por lo que son preferentemente expansores o empujadores. Su mayor limitacin

    es la nula resistencia al agua.

    CARACTERISTICAS: Caractersticas intrnsecas Se llaman intrnsecas aquellas en las que el usuario no puede actuar. Las ms importantes son: Tamao y tipo de grano: Tienen forma de granos, parecidos a los granos de

    arroz, son porosos, rellenos de aire, ya que as tienen una mayor velocidad de

    liberacin de la energa. La porosidad ptima parece estar prxima a 007 cm /gr

    Contenido de Fuel - Oil: La influencia del fuel-oil incorporado a la mezcla de

    nitrato amnico, en proporciones variables viene reflejada en la figura. La mxima

    velocidad de detonacin se alcanza para un contenido en fuel-oil de 55 %;

    igualmente para esta proporcin se alcanza el equilibrio en oxgeno.

    En la zona (1), al disminuir el porcentaje en fuel-oil, significa que aumenta el

    porcentaje en nitrato, y como este es un dador de oxgeno, la zona (1) presenta un

    claro exceso en oxgeno. En esta zona se ve que la velocidad de detonacin

    disminuye muy rpidamente, a la vez que el descenso en porcentaje en fuel-oil.

    En la zona (2), donde ya la proporcin en nitrato amnico es ms pequea, hay un

    defecto de oxgeno, y si bien la velocidad de detonacin tambin disminuye, lo

    hace de forma ms suave que en la zona (1).

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    3

    11 10

    Contenido de agua

    En la figura se muestra la influencia del agua sobre la velocidad de detonacin del

    Anfo. Es de sobra conocida la propiedad del nitrato amnico de ser muy

    hidroscpico (absorbe la humedad). Con porcentajes de contenidos en agua

    inferiores al 9% la velocidad va disminuyendo, pero conservando siempre

    velocidades mayores a los 2000 m. Con humedades superiores al 9% no se deben

    Equilibrio en oxgeno

    2500

    3000

    3500

    4000 V (m/s)

    % Fuel - Oil

    4 8 6 10 2 2000

    2500

    3000

    3500

    % en H2O

    V

    (1)

    5 6 7 8 9 4 3 2 1

    (2)

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    4

    utilizar anfo a granel; En este caso habra que encargar anfos envueltas en

    plstico para retrasar dicha absorcin de agua.

    Sensibilidad: Se entiende por sensibilidad la mayor o menor facilidad que tiene

    un explosivo para ser detonado. Los anfos son unos explosivos de detonacin no

    ideal , es decir, son muy insensibles, cualidad esta que es til para evitar

    accidentes, pero puede provocar el fallo en el barreno.

    Caractersticas extrnsecas.

    Factores externos son aquellos en los que el usuario tiene mucho en que actuar.

    Densidad de la carga.

    La figura muestra la influencia de la densidad de carga sobre la velocidad de detonacin.

    Se observa que el aumento de la velocidad de detonacin es casi lineal con el aumento

    de la densidad. En la figura se muestran tres dimetros de sondeo siendo casi paralelas

    las tres curvas.

    gr / cm 1 095 09 085 08

    3

    4

    5

    2000

    2500

    3000

    3500

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    5

    Dimetro del barreno

    El efecto del dimetro de la carga sobre la velocidad de detonacin en los anfos se

    aprecia en la figura; en ella se puede observar cmo crece la velocidad de

    detonacin a medida que el dimetro de barreno aumenta hasta cierto lmite, (9

    8 pulgadas), a partir del cual la velocidad de detonacin permanece constante.

    Este hecho ha llevado a la tendencia de utilizar calibres de perforacin cada vez

    mayores, porque de esta manera aprovechamos mejor las caractersticas de la

    nagolita, a la vez que se reducen los costos totales por metro cbico de roca

    arrancada.

    Iniciadores

    3 4 5 6 7 8

    4000

    3500

    3000

    2800

    Dimetro en pulgadas

    Detonador

    Cordn detonante

    Cartucho goma 2

    Retacado

    Anfo

    Goma 2

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    6

    CALOR DE EXPLOSION: Es el calor generado y liberado por el proceso de reaccin de un explosivo al ser activado. Cuando se produce una explosin a presin constante ejerciendo nicamente un trabajo de expansin o compresin, la Primera Ley de la Termodinmica establece que:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    7

    Por ejemplo, para el caso del ms simple agente de voladura, el ANFO

    convencional 94/6, podemos calcular su calor de explosin utilizando los calores

    de formacin (kcal/mol) y pesos moleculares de sus componentes, que se

    obtienen de tablas de manuales de fsica y qumica, como:

    VOLUMEN DE EXPLOSION:

    Es el volumen que ocupan los gases producidos por un kilogramo de explosivo en condiciones normales. El volumen o mol de la molcula-gramo de cualquier gas, en condiciones normales es 22,4 litros. Para el caso de la nitroglicerina, como ejemplo se tiene:

    En la prctica, metales pulverizados como el aluminio se emplean para incrementar el calor de explosin, los que al elevar las temperaturas de reaccin elevan la presin de gases.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    8

    BALANCE DE OXIGENO: Con excepcin de la nitroglicerina y el nitrato de amonio, la mayora de los

    explosivos son deficientes en oxgeno, pues no tienen suficiente para poder

    convertir cada tomo de carbono e hidrgeno presentes en la molcula explosiva

    en dixido de carbono y agua.

    Normalmente un explosivo no utiliza el oxgeno atmosfrico durante el proceso de

    detonacin, por lo cual el calor generado por la explosin de un producto

    deficiente en oxgeno es menor que el generado en condiciones de oxidacin

    completa. Este parmetro se considera en el captulo de propiedades de los

    explosivos.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    9

    II. MARCO TEORICO BALANCE DE OXIGENO

    Reaccin qumica general del ANFO:

    CASO 1: Balance de oxigeno igual a cero, se produce la siguiente reaccin.

    Balance de reaccin qumica por mtodo de coeficientes determinantes:

    N:

    H:

    O:

    C:

    Se da valor arbitrariamente a b=1, por lo tanto d=1.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

    | HUGO BANEGAS ANCO

    10

    BALANCE:

    COMPOSICION PM % [C] [N] [O] [H]

    3NH4NO3 240.3 94.49% 23.59 35.39 47.19

    CH2 14 5.51% 3.93 7.86

    TOTAL 254.3 100.00% 3.932 23.594 35.391 55.053

    %OB = O 2C 1/2H %OB = 0.00

    Entonces el AN/FO para ser usado en el campo debe estar en la proporcin

    de: AN/FO = 95/6 por peso.

    CASO 2: Balance de oxigeno menor a cero, se produce la siguiente reaccin.

    Balance de reaccin qumica por mtodo de coeficientes determinantes:

    N:

    H:

    O:

    C:

    FO: 14 x 100 % FO = 5.51 % FO 6%

    254.3 AN: 240.3 x 100 % AN = 94.49 % AN 94%

    254.3

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS