VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS. Manuel Romana Ruiz Universidad Politécnica de Valencia STMR

Transcripción

1 IV CURSO SOBRE SEGURIDAD Y SALUD EN LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS Manuel Romana Ruiz Universidad Politécnica de Valencia STMR mromana@stmr.com

2 IV CURSO SOBRE SEGURIDAD Y SALUD EN LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS Manuel Romana Ruiz Universidad Politécnica de Valencia STMR mromana@stmr.com

3 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 3 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

4 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 4 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

5 INTRODUCCIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 5 Los explosivos son un elemento intrínsecamente peligroso y de utilización muy regulada El personal que manipule los explosivos debe estar debidamente autorizado Afortunadamente ya no son la causa principal de accidentes en la construcción de túneles Pero un accidente con explosivos causa gran alarma social y suele ser motivo de una intervención administrativa y judicial más profunda

6 OBJETIVO DE ESTA CONFERENCIA Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 6 Repasar la problemática de la excavación de túneles con explosivos, que sea pertinente para la seguridad durante la obra No es posible en una hora un tratamiento completo del problema Se recomienda el estudio de las disposiciones legales vigentes y del Manual de empleo de explosivos editado por Unión Española de Explosivos (UEE) (utilizado ampliamente en esta presentación)

7 REGLAMENTACIÓN ESPAÑOLA DE EXPLOSIVOS Nuevo Reglamento de explosivos (RD 11 marzo 2005) Reglamento de explosivos (RD 12 marzo 1998) Sigue la Directiva 93/15/CEE Capítulo X Explosivos del Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera (2/4/1985) desarrollado mediante siete ITC (10._. Explosivos) ITC Normas generales ITC Transportes interiores ITC Almacenamiento ITC Utilización ITC Minas de carbón y/o con riesgo de explosión ITC Voladuras especiales ITC Trabajo con gases/polvos inflamables/explosivos ADR Acuerdo europeo para transporte de merc. peligrosas por carretera Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 7

8 CONTENIDO DE LA ITC EXPLOSIVOS. ALMACENAMIENTO. Depósitos y polvorines. Clasificación de los depósitos 1. De consumo, al servicio exclusivo de un consumidor 2. Auxiliares de distribución con capacidad máxima de 50 Kg. 3. De ubicación temporal con capacidad máxima de Kg. 4. Móviles (sobre vehículo) con capacidad máxima de 1,000 Kg. 5. En plataformas marinas con capacidad máxima de 25 Kg. Mini polvorines (máximo de 50 Kg. o de 500 detonadores) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 8

9 CONTENIDO DE LA ITC EXPLOSIVOS. UTILIZACIÓN 1. Personal autorizado 2. Carga de barrenos 3. Cartucho-cebo 4. Retacado 5. Disparo de barrenos 6. Precauciones en el caso de pega eléctrica 7. Precauciones en el caso de pega con mecha 8. Otros sistemas de iniciación 9. Barrenos fallidos 10.Troceo de piedras gruesas 11.Otras medidas de seguridad Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 9

10 QUÉ ES UN EXPLOSIVO? Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 10 Una sustancia que se oxida casi instantáneamente, liberando una gran cantidad de energía Casi todos los explosivos contienen compuestos de nitrógeno El poder calorífico de los explosivos es inferior al del carbón, y muchos de ellos arden sin riesgos Los explosivos industriales no explosionan por sí mismos sino que requieren iniciadores / detonadores Los explosivos se definen por la potencia (relativa a la de la goma 2, en %), densidad, velocidad de detonación (en m/s), calor de explosión, humos...

11 CÓMO ACTUA UNA EXPLOSIÓN? Inicialmente se produce una detonación, que origina en el entorno del explosivo una onda longitudinal que avanza por el medio a gran velocidad ( m/s) Esta onda produce grandes tensiones de compresión, que trituran la roca en 2-4 diámetros, y si se refleja en una discontinuidad produce tracciones que fracturan la roca. Después se produce una expansión de gases, a altas temperaturas y miles de atmósferas de presión, que empuja y arroja por el aire los fragmentos del medio. En el entorno se perciben vibraciones y/o ruido. Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 11

12 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 12 ZONAS DE VOLADURA EN TÚNELES(1/2) A Cuele B Contracuele C Destroza D Recorte E Zapateras

13 TÚNELES(2/2) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 13 Pega perforada A Cuele B/C Contracuele y destroza D/E Recorte/zapateras

14 AVANCE DESPUÉS DE LA PEGA Normalmente el avance del pase es menor que la longitud de perforación y debe ser regular Hay riesgo de que quede explosivo en los fondos de los barrenos Con terreno muy irregular el avance del pase puede ser irregular Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 14

15 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 15 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

16 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 16 EXPLOSIVOS DE UEE USADOS EN TÚNELES Gelatinosos (Nitroglicerina + Nitrocelulosa) Dinamita goma 1 ED >90% m/s agua/fondo Dinamita goma 2 ECO >90% m/s agua/fondo Pulverulentos (Nitroglicerina + otros (trilita)) Amonita 2I >70% m/s Ligamita 1 >77% m/s Anfos (Nitrato amónico + fuel oil) Nagolita >70% >2.000 m/s exterior Hidrogeles (Anfo + sensibilizante + agua) Riogel 2, Riogel EP >72% m/s agua Riogur R >72% m/s agua/contorno

17 USO DE LA NAGOLITA Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 17 Preferentemente en exterior Requiere iniciadores

18 DETONADORES DE UEE Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 18 Detonadores eléctricos RIODET Según su sensibilidad Según su tiempo de retardo Detonadores no eléctricos PRIMADET De tiempo (variable) De superficie (de tiempo constante) Primadet EZ TL TM Primadet EZ Det Primadet NTD Detonadores electrónicos Cordón detonante RIOCORD

19 DETONADORES ELÉCTRICOS RIODET DE UEE Según su sensibilidad Riodet sensibles (B) rojo sin corrientes Riodet insensibles (I) rosa Riodet altamente insensibles (AI) verde con corrientes? Según su tiempo de retardo Riodet instantáneo blanco Riodet de retardo de 500 ms. azul 12 números Riodet de microrretardo de 30 ms. amarillo 18 números Riodet de microrretardo de 20 ms. repetido 15 números Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 19

20 DETONADORES NO ELÉCTRICOS DE UEE USADOS EN TÚNELES Primadet MS (naranja) Retardos de 25/50 ms 20 números (desde 25 a 750 ms) Primadet LP (amarillo) Retardos de 100/200/500/1.000 ms 28 números (desde 100 a ms) Tapón de goma Portarretardo Nitruro de plomo Pentrita Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 20

21 DETONADORES NO ELÉCTRICOS PRIMADET DE UEE Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 21

22 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 22 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

23 JUMBO Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 23

24 JUMBO PERFORANDO Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 24

25 JUMBO PERFORANDO Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 25

26 PLAN DE TIRO Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 26 Proyecto previo Documentado Ajustado experimentalmente al comienzo de obra Modificado cuando cambian las condiciones No reperforar en fondos de barrenos

27 PLAN DE TIRO Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 27 Proyecto previo Documentado Ajustado experimentalmente al comienzo de obra Modificado cuando cambian las condiciones No reperforar en fondos de barrenos

28 TIPOS DE CUELE Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 28 El cuele debe realizar un hueco en el centro Tipos de cuele De cuatro secciones Sueco Normal Cremallera En cuña

29 CUELES SUECOS Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 29

30 CUELE EN CUÑA El cuele en cuña parece más natural Es más difícil de replantear y está en desuso Arroja más proyecciones al interior del túnel Puede volver a usarse si se mejora drásticamente el replanteo de los taladros Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 30

31 PERFORACIÓN DE LA PEGA Antes de perforar examinar el frente Lavándolo con agua Purgándolo con barra para asegurarse de que no quedan restos de dinamita en los fondos de barrenos de la pega anterior Replanteo de los taladros en el frente Eje de replanteo, con láser Materialmente, con pintura Informáticamente, en jumbos mecanizados Perforación de la pega con jumbo No hay riesgos específicos Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 31

32 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 32 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

33 MANIPULACIÓN Y TRANSPORTE DE EXPLOSIVOS EN OBRA Transporte En la cantidad de la pega En vehículos apropiados Por persona autorizada Con control de seguridad Por separado detonadores y explosivos Cuidado con electricidad estática Pica para que el artillero descargue la electricidad estática Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 33

34 PREPARACIÓN DE CARGAS CONFORMADAS (1/2) En zonas acotadas Con limitación de acceso de personal Sobre mesa adecuada Con buen pavimento Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 34

35 PREPARACIÓN DE CARGAS CONFORMADAS (2/2) Inmediatamente antes de la pega Normalmente cerca de la boca del túnel Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 35

36 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 36 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

37 CARGA DE LA PEGA No se empezará hasta que se haya terminado la perforación Se retiraran todas las personas ajenas a la carga Se prohibirán las visitas La realizara solo el artificiero Se limpiaran los barrenos Se comprobará el uso de todo el material explosivo previsto (y de los sobrantes) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 37

38 TIPOS DE CARGA EN CADA BARRENO Carga con cartuchos Carga de fondo con cartucho-cebo Detonador Carga de columna Retacado de la carga (2º detonador de superficie) Carga conformada (incluye detonador) Preparada a pie de tajo Cordón detonante (para voladuras de contorno) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 38

39 Usar detonadores AI Mantenidos en cortocircuito Comprobar con un ohmetro CONEXIÓN DE DETONADORES ELÉCTRICOS La línea de tiro El circuito completo Línea de fuego fija, en un lateral del túnel Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 39

40 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 40 RIESGOS DE EXPLOSIÓN ACCIDENTAL DE DETONADORES ELÉCTRICOS CAUSA Conexión indebida Corrientes erráticas Tormentas Electricidad estática Líneas de alta tensión Emisoras de obra Emisoras de radio/televisión Teléfonos móviles? REMEDIO Cortocircuito de puntas Puesta a tierra Detector de tormentas Calzado y ropa antiestática Distancia requerida a estudiar Silenciar en varios kilómetros Estudiar distancia en cada caso Prohibir utilización

41 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 41 RIESGOS DE FALLOS DE LA PEGA Conexiones incorrectas Funcionamiento incorrecto del explosor Pérdidas de corriente por derivación Mezcla de detonadores de diferente sensibilidad Rotura de cables del detonador Línea de tiro demasiado larga Demasiados detonadores Disparo por corriente alterna o baterías

42 CONEXIÓN DE DETONADORES NO ELÉCTRICOS ( SEGÚN UEE) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 42

43 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 43 CONEXIÓN DE DETONADORES NO ELÉCTRICOS Sodra Lanken (Estocolmo) Pega con NONEL en granito (Atlas Copco)

44 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 44 Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

45 RIESGOS DE GASES (1/4) El grisú (metano) es explosivo según su concentración Comprobar existencia En cualquier caso ventilar Riesgos En carbonífero En otros terrenos primarios Con vapores de hidrocarburos Usar explosivo de seguridad Usar detonadores de cobre Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 45

46 RIESGOS DE GASES (2/4) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 46 Clasificación de labores subterráneas De 1ª categoría sin grisú De 2ª categoría cantidad reducida de grisú De 3ª categoría cantidad abundante de grisú De 4ª categoría desprendimiento súbito de grisú Explosivos de seguridad Clase II (para 2ª categoría) Explosivo de seguridad nº 9 (gelatinoso) Permigel (hidrogel) Clase III (para 3ª categoría) Explosivo de seguridad nº 20 SR (pulverulento) Clase IV (para 4ª categoría) Explosivo de seguridad nº 30 SR (pulverulento)

47 RIESGOS DE GASES (3/4) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 47 ontrol en el rente (ADIF) Córdobaálaga)

48 RIESGOS DE GASES (4/4) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 48 Detector y avisador con corte automático de energía (ADIF)

49 EXPLOSIÓN Antes de la detonación Retirada de todos excepto artificieros Aviso (con sirenas) Control de terceras personas Mejor a horas fijas Riesgos Proyecciones del frente Caídas del techo Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 49

50 Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 50 ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Introducción Tipos de explosivos y detonadores Perforación de la pega Manipulación de explosivos Carga de la pega Explosión Después de la explosión

51 DESPUÉS DE LA EXPLOSIÓN Ventilación intensa Control del efecto de la pega por el artificiero en el frente Si hay un tiro quedado debe perforarse un barreno paralelo y detonarse (muy peligroso) Si toda la pega está fallada deben revisarse las conexiones eléctricas y repetir la explosión Saneo y desescombro (con riego del escombro) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 51

52 EXPLOSIVOS SOBRANTES La dinamita sobrante se quemará (arde bastante bien) Vigilando que no se mezcle con detonadores Con cama combustible (paja, leña seca...) Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 52

53 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Manuel Romana Ruiz VOLADURAS Y MANEJO DE EXPLOSIVOS 53 El uso de explosivos requiere profesionalidad y prudencia, pero no es una operación que produzca actualmente muchos accidentes