Avances en la voladura de rocas – Iniciación electrónica

1. Rol de la tecnología en las voladuras:Tradicionalmente, la primera herramienta usada para estimar y predecir una voladura requerida ha sido el factor de carga (cantidad de explosivo por metro cúbico de material volado) combinado con los años de experiencia y un somero conocimiento de geología. Esto generalmente ha proporcionado predicciones confiables con buenos resultados, aunque podemos decir con errores mínimos. Estos errores se pueden encontrar en la perforación, en la calidad de los explosivos, en el esquema de carga de los taladros, en el rendimiento real de los explosivos, detonadores pirotécnicos y en la precisión del iniciador. La experiencia demuestra que el error muchas veces llega al 10% o a más en las dimensiones en las que se miden el desempeño de cada una de las herramientas y de los procesos.Respecto de los errores de la perforación, los investigadores han medido y documentado el inicio y final de una perforación del taladro y han demostrado que se tiene una desviación hasta el 10%, tanto en perforaciones subterráneas como superficiales.La calidad del explosivo se mide por su densidad, viscosidad y reología (que son conocidas). El control de calidad, el almacenamiento y el transporte debe seguir un modelo o método de control. Los explosiveros a menudo estiman adecuadamente la cantidad de explosivo por taladro. El taco juega un papel importante, la ubicación del cebo y su integridad muchas veces varía y también tiene efecto en la voladura.La velocidad de detonación (VOD) de los explosivos, según los monitoreos efectuados, ha mostrado a veces una variación de hasta ±30%. Existen datos registrados repetidamente de las velocidades de detonación que confirman éste argumento.La figura n°1 muestra un carguío variable y la VoD como resultado en una carga de taladro para un diámetro de 140mm. (5.5 pulg) cargado con emulsión encartuchada y explosivo granular que se espera detone al menos a 3700 m/s.

Hoy en día se requiere un control más preciso desde distintos puntos de vista. Para ello, disponemos de sofisticadas tecnologías que van desde caracterización del material a ser volado, como la evaluación cuantitativa del producto de la voladura.Un macizo rocoso es naturalmente un material no homogéneo y medio anisotrópico. Sus propiedades físicas y mecánicas varían e influyen en los resultados. Por lo tanto, el uso de herramientas apropiadas para describir cuantitativamente los parámetros relevantes de la roca que será sometida a

una detonación de carga energética y dinámica es lo que llama la atención de los investigadores de las voladuras de rocas.La perforación también provee la oportunidad de capturar información importante acerca de la roca y su respuesta durante la voladura permite ajustar la distribución de energía durante el carguío de taladros hasta que se logre el resultado esperado.Si bien es cierto que los detonadores pirotécnicos han trabajado satisfactoriamente en el campo de las voladuras, también es cierto que su precisión tiene una variación de 1.5% por cada desviación estándar (SD). Para 3 SD los detonadores cuyo retardo nominal son de 500 ms generaría una variación de 45 ms de retardo. Como una respuesta ante ello se ha desarrollador el detonador electrónico.

2. Detonadores Electrónicos:En la última década, la introducción y la validación de los iniciadores electrónicos han eliminado cualquier sentido de la variación en la precisión de los detonadores. Los sistemas electrónicos ahora en el mercado, en el campo demuestran una precisión de ± 1ms. Este rango de 1ms se incrementa sobre los 20.000 ms, una precisión de 0.005%.Esta precisión es cercanamente perfecta y ha creado una herramienta que puede ser utilizada de modo que anteriormente solo se soñaba. Las ventajas pueden ser:

a. El diseño de las voladuras puede ser aplicado con alta precisión y en cualquier circunstancia.

b. Soluciones múltiples a problemas de retardo ahora están disponibles y pueden salir los taladros en tiempos planeados.

c. Voladuras de pequeña a gran escala pueden ser totalmente amarradas antes que se inicie la voladura.

d. El incremento de tiempos, ya sean rápidos o lentos, pueden ser precisados.

3. Sistemas Electrónicos.Actualmente hay muchos sistemas electrónicos disponibles y comercializados en el mercado, cuyos resultados han sido establecidos y documentados en la práctica de campo, y además han sido documentados en investigaciones y publicaciones recientes. Los detonadores electrónicos actuales han demostrado su capacidad para realizar el proceso con alta precisiónLos sistemas conocidos y disponibles en el mercado son Austin Powder, Davey Bickford, Dyno Nobel y Orica. Inclusive una empresa local está experimentando la fabricación de detonadores electrónicos propios. Todos hacen la precisión básica y las funciones de programabilidad necesarias para

casi todas las aplicaciones de voladura. Cada sistema tiene su propio protocolo y equipo físico.El proceso de funcionamiento de todos los sistemas es:

a. Asignación de una identificación o la dirección en cada detonador (microchip) en la matriz de voladura.

b. Pruebas y procesos de comunicación.c. Asignar un tiempo de detonación para cada microchip.d. Energizar el microchip (amarrado).e. Envío de una señal de detonación a cada microchip.

Estos pasos son comunes para todos los sistemas actuales de uso regular.

4. Beneficios de la detonación electrónica:Para aprovechar el máximo beneficio