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Podemos definir los hidrogeles como composiciones explo sivas formuladas en términos de un sistema de oxidación – red ucción.

Están constituidas por una parte oxidante (nitratos inorgá nicos) y otra reductora, con suficiente cantidad de O2 como p ara reaccionar violentamente con el exceso de O2 del agente oxidante. La parte reductora puede estar constituida por cualq uier materia combustible. Pueden ser sustancias explosivas defi citarias en O2 como la trilita, algunas pólvoras, o bien sustancia s no explosivas como hidrocarburos y metales ligeros, como el aluminio y el magnesio.

Estas mezclas así formadas presentan un excelente comp ortamiento en el agua, lo que constituye una de las propiedad es más notables de estos productos.

Principales aplicaciones. N H Tiempo Presión detonación

Los hidrogeles nacieron para paliar los defectos que pres entaban las nagolitas, pero sin embargo potencian al máximo el resto de sus cualidades. En consecuencia vamos a analizar las ventajas de los hidrogeles respecto de los anfos.

En los barrenos con agua no existe comparación posible, mientras que en los barrenos secos es donde es necesario eva luar todos los factores que influyen en el costo de toda la expl otación antes de dar una respuesta. En general, cuanto más se ca y menos dura sea la roca, menos ventajas presentan los hid rogeles respecto de los anfos.

Un factor importante que le presenta una ventaja a los hi drogeles es que por tener mayor potencia, es necesaria una m enor perforación. En los anfos podemos obtener una velocidad máxima de detonación de entre 2000 y 2500 m/s, mientras q ue los hidrogeles alcanzan los 4000 m/s.

El comportamiento de los explosivos en cuanto a presión de detonación está representado en la figura. El pico inicial de altísimas presiones generadas por los hidrogeles produce una compresión de la roca que rodea al barreno los suficientement e fuerte como para fracturar. Este fenómeno se extiende sola mente una distancia pequeña alrededor del barreno (2 x diám etro). Después la presión disminuye rápidamente de tal forma que este repentino descenso de la compresión permite a la ro ca expandirse, y al ser tan rápido el suceso, se sobrepasa el lí mite de resistencia a la tracción de la roca, originando su rotur a por tensión. Como la resistencia a la tracción es

aproximadamente un centésima parte de su resistencia a la co mpresión, el fenómeno va prolongándose hasta que se produz ca la rotura de la roca. Estos hechos tienen lugar antes de que se empiece a producir ningún movimiento en la roca. Posterior mente se produce el movimiento de la masa de roca, dando lu gar a una reducción del tamaño de los fragmentos por choque s y caídas de los fragmentos.

En contraste, el anfo con una mayor generación de gas y una velocidad de detonación menor, produce una presión muc ho más baja y sin pico, pero que se mantiene durante más tie mpo que en los hidrogeles. En este caso la roca se rompe por este empuje mantenido, que fragmenta la roca aprovechando sus puntos más débiles, como pueden ser juntas o fracturas na turales. Debido a la escasa presión ejercida por le anfo, las dis tancias a las caras libres a las que se puedan romper formacio nes duras, son muy pequeñas, y este hecho es aún más pronu nciado cuando las partes a volar están cerradas; es decir, sin s uperficies libres que permitan su desplazamiento, como suced e en las partes bajas de los bancos y en las filas posteriores d e las voladuras.

Esta es la razón por la cual los hidrogeles se usan preferibleme nte como carga de fondo en aquellas formaciones en las que e l anfo solo puede arrancar las partes más altas del banco.

Por otro lado los hidrogeles son capaces de fragmentar f ormaciones rocosas en las circunstancias más difíciles, cuando n o hay prácticamente salida, propiedad que los hace los apropia dos como carga de fondo para evitar repiés.

Para poder efectuar una comparación objetiva entre los h idrogeles y las nagolitas es necesario considerar todos los fact ores determinantes del coste de una explotación: perforación, carga y transporte, gastos de quebrantación y costes de mant enimiento.

Es evidente que la razón más importante de la gran utiliz ación de los anfos es la de ser la fuente de energía más barat a; no obstante conviene tener en cuenta que el uso de los anf os lleva asociado gran cantidad de costes ocultos, como un exc eso de perforación (sobreperforación), problemas ocasionales c on los repiés (menor rendimiento de las palas cargadoras), ma yores gastos de mantenimiento, etc. Estos gastos pasan desap ercibidos muy a menudo en el conjunto de los gastos operativ os. Sobre este particular es muy útil tener en cuenta que en muchas ocasiones un pequeño incremento en el coste del

explosivo queda ampliamente compensado en virtud a los cons iderables ahorros que ello produce en otras partidas del coste total de la explotación.

Como consecuencia de todo lo dicho, podemos afirmar q ue en la mayoría de las ocasiones los hidrogeles compiten vent ajosamente con el anfo, siendo tanto mayor esta ventaja cuant o más dura y húmeda este la roca. Pero aún en los casos en q ue las diferencias no sean apreciables, la mejor solución resulta una combinación de ambos, utilizando los hidrogeles como car ga de fondo y los anfos como carga de columna.

Como síntesis pueden resumirse como ventajas de los slu rries:

1. Por su gran insensibilidad son muy seguros, tanto en v oladura como en la manipulación y en el desescombro. 2. Permiten la carga a granel con un llenado de grado del 100 %, cualidad importantísima para que el explosivo realice todo el trabajo útil.

3. Su resistencia al agua es siempre excelente.

4. Poseen elevada velocidad de detonación, densidad y p otencia.

5. Permiten la mecanización del procedimiento de carga. El transporte se realiza con camiones cisterna, llenándo se los barrenos con una manguera con un diámetro inf erior al diámetro crítico del explosivo como medida de seguridad para que en caso de accidente, la explosió n no se propague al camión.

Desventajas más importantes:

1. Precio más elevado.

2. Operaciones de carga menos sencillas que en el caso de los anfos.

3. Si existieran grietas en los barrenos, pueden hab er pérdidas de explosivo.

TEMA 5. ACCESORIOS DE VOLADURAS. RIEGOS EN SU MANIPU