Guía completa para la extracción de piedra:herramientas de voladura, materiales, procesos y precauciones de seguridad

En este artículo discutiremos sobre:- 1. Herramientas para voladura 2. Materiales para voladura 3. Proceso de voladura 4. Precauciones. 

Herramientas para voladuras:

Se requieren las siguientes herramientas en el proceso de voladura:

(1) Cazo:

Esto se muestra en la fig. 2-5 y se utiliza para perforar un agujero a la profundidad requerida.

(2) Puente:

Esto se muestra en la fig. 2-6 y se utiliza para hacer barrenos. Es más eficaz para perforar un agujero casi vertical.

(3) Aguja de cebado:

Esto se muestra en la fig. 2-7 y se utiliza para mantener el agujero cuando se realiza el apisonamiento. Tiene la forma de una fina varilla de cobre puntiaguda en un extremo y provista de un lazo en el otro extremo para su manipulación. Después de llenar el hoyo con explosivo, el hoyo se llena con tierra apisonada y esta aguja se mantiene en el centro para que al retirarla o retirarla se desarrolle un pasaje para la inserción de la mecha que provoque la explosión.

(4) Cuchara raspadora:

Esto se muestra en la fig. 2-8 y se utiliza para raspar o eliminar el polvo de piedra triturada de los barrenos de voladura. Tiene forma de varilla de hierro con una placa circular unida a un extremo y provista de un lazo en el otro extremo para facilitar su manipulación.

(5) Barra de apisonamiento:

Esto se muestra en la fig. 2-9 y se utiliza para apisonar o apisonar el material mientras se rellenan los barrenos. Tiene la forma de una pesada varilla de latón de 10 a 15 mm de diámetro y se estrecha un poco en los extremos.

Materiales para la voladura:

Se requieren los siguientes materiales en el proceso de voladura:

(1) Detonadores:

Un detonador es un artefacto cuya explosión inicia la de otro. Tiene la forma de un cilindro de cobre con un diámetro y una longitud de 6 mm y 25 mm respectivamente. Está cerrado en un extremo con un fusible saliente en el otro extremo. Está parcialmente lleno de 6 a 9 granos de fulminato de mercurio. Se utiliza cuando se adopta la dinamita como explosivo. Los detonadores se disparan mediante mecha o chispa eléctrica.

(2) Explosivos:

La pólvora y la dinamita se utilizan comúnmente como explosivos. La pólvora, también conocida como pólvora, es una mezcla mecánica de carbón vegetal, salitre (KNO3) y azufre. Las proporciones en peso de carbón vegetal, salitre y azufre son 15, 75 y 10 respectivamente. En ocasiones el salitre es sustituido por salitre de chile (NaNO3) en la composición de la pólvora. Pero como el salitre de chile absorbe la humedad, es difícil conservar ese polvo durante mucho tiempo. Como guía aproximada, la cantidad de pólvora se puede obtener mediante la siguiente regla general:

Pólvora en N =(Línea de Mínima Resistencia en m)2 x 1,50.

Por tanto, la cantidad de pólvora necesaria para las rocas que tienen L.L.R. =1 m sería aproximadamente 1,50 N.

La dinamita se compone de un 25 por ciento de tierra arenosa saturada con un 75 por ciento de nitroglicerina y esta composición porcentual varía según la naturaleza del trabajo. Se presenta en forma de pasta espesa y normalmente se vende en cartuchos. Es de naturaleza muy venenosa y desarrolla violentos dolores de cabeza al tocar la piel.

Otros explosivos que se utilizan en voladuras se dan en la tabla 2.3 –

Cabe mencionar aquí que Alfred Nobel (1833-96), el genio barbudo de Suecia que a finales del siglo XIX se abrió camino hacia la fama y la fortuna mundiales desarrollando dinamita, lamentó su potencial destructivo y dejó su vasta fortuna para financiar los premios Nobel, que son premios internacionales anuales otorgados por la Fundación Nobel por distinciones en física, química, medicina y literatura, y por la promoción de la paz.

Nobel era soltero y tenía más de 350 patentes sobre todo, desde seda artificial hasta películas cinematográficas. También se dedicó a la medicina y también le apasionaba la causa de la paz. También escribió poemas y ensayos en sus momentos libres.

(3) Fusibles:

Estos son necesarios para encender los explosivos. Tienen la forma de una pequeña cuerda de algodón recubierta de alquitrán y con un núcleo de hilo continuo de pólvora fina. La velocidad de combustión de una mecha en buen estado es de aproximadamente 10 mm por segundo y a veces también se la denomina mecha de mecha lenta porque la velocidad de combustión permite a la persona que la dispara alejarse a un lugar seguro antes de que se produzca la explosión. Para la combustión eléctrica se utilizan fusibles eléctricos patentados.

Proceso de voladura:

La voladura se realiza mediante perforación manual de la siguiente manera:

(i) Los barrenos de voladura de las profundidades y diámetros requeridos se realizan con saltadores, cucharones y cucharas raspadoras. La pequeña cantidad de agua se añade a intervalos para ablandar la roca y convertir el polvo en pasta. Esta pasta se elimina fácilmente raspando con una cuchara.

(ii) Se limpian los barrenos de voladura. Se secan haciendo girar una pequeña varilla de hierro con un trapo o un trozo de tela seca atado en su extremo. Después de algunas rotaciones, se saca la varilla.

(iii) La carga de pólvora o dinamita se coloca en el fondo del agujero. Se coloca en su posición una aguja de cebado, que es una fina varilla de cobre. Se recubrirá con grasa para facilitar su retirada.

(iv) La porción restante del barreno se rellena en capas con arcilla arenosa seca, páramo o tierra de hormiguero. Cada capa debe ser apisonada o apisonada con fuerza. El apisonamiento se realiza mediante una barra apisonadora de latón. Cuando se realiza el apisonamiento, la aguja de cebado se gira con frecuencia para poder retirarla fácilmente cuando el orificio esté completamente lleno.

(v) Cuando finaliza la operación de apisonamiento, la aguja de cebado se saca lentamente girándola frecuentemente, dejando un orificio largo y estrecho y se llena con pólvora o dinamita como se muestra en la fig. 2-10.

(vi) Se inserta un fusible en el orificio y se mantiene sobresaliendo fuera del orificio hasta una longitud de aproximadamente 600 mm a 900 mm. De esta manera se forma un vínculo entre la mecha en la parte superior y la carga explosiva. Proceso de explosión en la parte inferior.

Los detonadores se utilizan cuando el explosivo es dinamita. Para ello, se corta la longitud necesaria del fusible de seguridad directamente de las bobinas del fusible con ayuda de un cuchillo afilado o un cortafusibles. Luego, el extremo recién cortado de la mecha se inserta suavemente en el detonador hasta que toca la carga en el tubo del detonador.

Luego, el extremo abierto de la tapa del detonador se comprime suavemente con unas pinzas para sujetar la mecha de forma segura en su posición. Se abre el cartucho de dinamita por un extremo y se hace un agujero en la carga con ayuda de una aguja de latón. El detonador se inserta en el orificio del cartucho de dinamita.

El papel del cartucho se cierra y se asegura firmemente alrededor de la mecha inmediatamente encima del detonador con la ayuda de un alambre o cordel, es decir, una cuerda fuerte formada por dos o más hilos de cáñamo, algodón o similares retorcidos entre sí. Esto se conoce como cartucho cebador y se inserta suavemente en el orificio de explosión de modo que el extremo libre de la mecha quede fuera del orificio.

(vii) Se dispara el extremo libre de la mecha. Esto se puede hacer con una cerilla o con electricidad.

La cocción por electricidad tiene las siguientes ventajas:

(a) Garantiza la seguridad porque la operación de disparo se puede realizar desde una gran distancia del lugar.

(b) Resulta en un ahorro de tiempo y trabajo.

(c) El disparo es simultáneo y, por tanto, la eficacia de los explosivos aumenta considerablemente, lo que hace que la operación sea económica.

(d) Es útil para disparar mechas bajo el agua o en lugares húmedos.

e) Es posible disponer de una señalización adecuada para evitar que se produzcan accidentes.

(f) No hay peligro de fallo de disparo.

(viii) Se produce la explosión y la roca se desintegra en pequeños bloques. Una buena explosión produce un sonido sordo. Estos bloques se recogen y se llevan para su tratamiento posterior.

Precauciones que se deben tomar durante la voladura:

Se deben tomar las siguientes precauciones durante el proceso de voladura para evitar accidentes graves:

(1) Fallo de explosión:

A veces, una carga no explota por algún motivo. En tal caso, se hace un nuevo barreno cerca del barreno que ha fallado y se repite el proceso de voladura. El nuevo barreno de voladura no debe estar demasiado cerca del barreno fallido. En muchos casos, la explosión de un nuevo barreno también hará explotar la carga del barreno fallido y, en tal caso, puede provocar un accidente grave.

(2) Línea de menor resistencia:

Las rocas contienen fisuras, grietas, fallas o planos de lecho. Cuando ocurre una explosión, se forman los gases. Si el barreno se apisona con suficiente fuerza, no será posible que los gases salgan a través del barreno. En tal caso, los gases seguirán la línea de trayectoria que ofrezca menor resistencia.

Esta línea se conoce como Línea de Menor Resistencia o L.L.R. En la práctica, el L.L.R. se toma como la distancia más corta entre el centro de carga y la superficie de la roca más cercana, como se muestra en la fig. 2-10. La longitud de L.L.R. Juega un papel importante en la determinación de la cantidad de explosivo requerido en el proceso de voladura y, por lo tanto, debe decidirse cuidadosamente.

(3) Aguja y pisón:

Estos deben ser de cobre, latón o bronce y no de acero. Se forma una chispa cuando el acero golpea la roca. Por tanto, si son de acero se producirá una explosión prematura y se podrá producir un accidente grave.

(4) Aviso de voladura:

No se debe permitir que nadie entre al área donde se realizan las voladuras. Los avisos y señales visibles como banderas rojas deberán colocarse en lugares adecuados a lo largo de la periferia de dicha zona. Es deseable evitar las operaciones de voladura a última hora de la tarde o temprano en la mañana. Los horarios fijos de las operaciones de voladura deben ser dados a conocer al público.

(5) Retiro a la distancia:

La mecha adoptada debería ser tal que el trabajador pueda retirarse a una distancia segura después de dispararla. Para trabajos a gran escala, se pueden utilizar silbatos o sirenas para advertir a los trabajadores que vayan a un lugar seguro antes de que se produzca una explosión.

(6) Filtración de agua:

Si entra agua en el barreno, la carga de explosivo debe colocarse en una placa delgada de hierro o en papel impermeable.

(7) Supervisión calificada:

El trabajo de voladura debe confiarse únicamente a personas capacitadas y experimentadas. La persona responsable debe comprobar que las cargas explotadas son iguales a las cargas disparadas con el número de explosiones escuchadas.

(8) Almacenamiento:

Los explosivos deben almacenarse con mucho cuidado. Deben ubicarse en un edificio especialmente construido conocido como almacén o almacén.

Las precauciones que se deben tomar para el almacenamiento de explosivos se pueden enumerar de la siguiente manera:

(i) En caso de falla de energía eléctrica, solo se deben usar antorchas para el encendido, si es necesario y en ningún caso se debe usar la linterna de llama.

(ii) No se debe permitir el ingreso de personas ajenas al campus de la revista y las personas autorizadas deben usar zapatos de revista o zapatos sin clavos.

(iii) Los detonadores deberían mantenerse completamente alejados de otros explosivos.

(iv) Los distintos explosivos deberán colocarse en cajas separadas.

(v) El cableado eléctrico debe estar oculto para fines de iluminación y debe ser revisado frecuentemente por personas competentes. No se debe permitir un cableado abierto y suelto de naturaleza temporal.

(vi) Los explosivos deben manipularse con cuidado y no deben ser manipulados; arrojado o dejado caer en cualquier caso.

(vii) Debería estar estrictamente prohibido disparar o fumar en un radio de 50 metros desde el cargador.

(viii) El cargador debe ubicarse lejos de edificios residenciales, estructuras importantes, lugares públicos y lugares de almacenamiento de combustible.

(ix) El almacén debería estar protegido por una valla alta de alambre de púas en sus límites con paneles de precaución y un vigilante debería vigilarlo las veinticuatro horas del día.

(x) El cargador debería protegerse de los rayos y deberían proporcionarse pararrayos completamente eficientes, uno en cada extremo del cargador.

(xi) El almacén debería estar siempre cerrado con llave y la llave debería mantenerse bajo la custodia segura de la persona responsable.

(xii) Bajo ninguna circunstancia, el almacén deberá construirse a una distancia de 0,50 km de cualquier horno u horno en funcionamiento.

(xiii) Bajo ninguna circunstancia, el cargador debe abrirse durante o al aproximarse una tormenta y ninguna persona debe permanecer en las proximidades del cargador durante dicha tormenta.