Prof. Dr. Carlos Magno Muniz e SilvaUniversidade Federal de PernambucoCentro de Tecnologia e GeocinciasDepartamento de Engenharia de MinasAula 02 Introduo a Explosivos & Acessrios

Definies:substncias ou mistura de substncias qumicas que, iniciada (s) adequadamente, possuem a propriedade de sofrerem transformaes qumicas violentas: gases de altas temperatura e presso liberao de grande quantidade de energia em ms

substncias capazes de rapidamente se transformarem em gases, produzindo calor intenso e presses elevadas substncias ou misturas de substncias qumicas, exotermicamente instveis que, quando iniciadas por agente externo, suficientemente energtico, decompe-se quimicamente gerando considervel quantidade de gases, de altas temperaturas e energia em curtssimo espao de tempo

Aspectos histricos:CHINA (1600s) plvora negra para uso pirotcnico;NG (C3H5O9N3) descoberta pelo qumico Ascanio Sobrero;ITLIA (1846)

Aspectos histricos: continuaoSUCIA (1863-7) NG encartuchada por Alfred Nobel

ALEMANHA (1923) nitrato de amnia (ANFO) Aspectos histricos: continuao

CANAD (1962) emulses explosivas (patenteadas) Aspectos histricos: continuao

COMBUSTVELAGENTE OXIDANTENITRATOSLEO DIESEL, SERRAGEM, CARVO P, PARAFINA, SABUGO DE MILHO, ETC.

Processo de decomposio CombustoDeflagraoDetonao

Combustoreaes em baixas velocidades por simples queima, apenas a oxidao do O do ar; Deflagrao: Vreao < Vsombaixa a mdia velocidade de reao de decomposio ( 1000m/s) ;

Detonao: Vreao > Vsom processo de propagao de uma onda de choque atravs da coluna de explosivo (3000 5000 m/s ).

Propriedades

Propriedades1. Densidade: real e gravimtrica

Real relao entre a massa especfica do explosivo e a massa especfica da gua 4C;

Gravimtrica medido em g/cm3, g/l ou nmero de cartuchos/caixas de 25kg.Explosivos comerciais: 0,6 a 1,45g/cm3.

Propriedades: continuao2. Rusticidade: resistncia a esforos mecnicos de transporte, armazenamento e manuseio;3. Estado fsico: consistncia e aparncia quando da comercializao;4. Higroscopicidade: resistncia umidade;

Propriedades: continuao5. Toxidade: atribuda aos gases indesejveis das exploses , ex.: CO, NO, NO2 e SO2;Classificao dos explosivos segundo o grau de toxidade e volume do gsMB 178/53 ABNT

Classe/categoriaVolume de gs txico1 / A 30 l/kg2 / B 60 l/kg3 / C> 60 l/kg

Propriedades: continuao6. Estabilidade qumica: perodo de tempo em que o explosivo conserva suas caractersticas de desempenho, segurana, armazenamento, baixa umidade relativa, temperatura (< 40oC) e ausncia de vapores corrosivos;7. Inflamabilidade: condies de temperatura, ventilao e umidade que as substncias explosivas entram em combusto espontaneamente;

Propriedades: continuao8. Calor de combusto: quantidade de calor liberada na detonao medida em volume constante;9. Energia: gerar trabalho til

(i) Energia relativa por peso (RWS) baseado no explosivo padro ANFO;

(ii) Energia relativa por volume (RBS);

Propriedades: continuao10. Temperatura de exploso: temperatura que o explosivo entra em decomposio por detonao. Propriedade importante na fabricao de substncias explosivas;11. Volume de gs: volume de gs gerado na detonao responsvel pelo arremesso do material fragmentado no desmonte. importante quanto especificao do explosivo a ser empregado de modo a adequar a taxa de energia da fase semi-esttica;

Propriedades: continuao12. Presso de detonao: propriedade diretamente relacionada a capacidade do explosivo em romper seu invlucro (brizncia);

Propriedades: continuao13. Brizncia: efeito da presso de detonao existente diante da onda de choque, a qual liberada sob a forma de onda de compresso que promove o fraturamento do material invlucro; 14. Velocidade de detonao: velocidade da onda de choque que atravessa a coluna de explosivo, depende da COMPOSIO, DIMETRO do cartucho/furo, e SISTEMA de INICIAO;

Propriedades: continuao15. Sensibilidade: propriedade de iniciao por outra carga explosiva; 16. Propagao por simpatia: distncia longitudinal mxima entre 2 cartuchos que permite a propagao da detonao;

Tipos de explosivos: Dinamites; Gelatinas; Lamas; Agentes de desmonte; Nitrocarbonetos; Emulses; Gelatinas de desmonte; Gelatinas de ruptura; Water-gel ou aquagel; Pulverizantes.

Classificao Caractersticas da detonao ou tipo de uso; Velocidade de detonao e presso; Composio; Consistncia.

Classificao: Caractersticas da detonao ou tipo de usoComerciais/civis: dinamites, ANFO, gelatinas, lamas, granulados, etc.

Militar:

Classificao: velocidade de reao e pressoAltos explosivos s: 2000 a 7000m/sBaixos explosivos ms: < 1000m/s3000 270000 atm < 3000 atm

Classificao: velocidade de reao e pressoAltos explosivos: dinamites e gelatinasBaixos explosivos (ou deflagrantes): plvoras

Classificao: composioExplosivos simples: nitroglicerina, nitrocelulose;Explosivos mistos: ANFOExplosivos compostos: maior parte dos comerciais

Classificao: consistnciaExplosivos plsticos: boa adaptao no furo, ex. emulses;Explosivos slidos: encartuchados de explosivos em p;Explosivos lquidos: grande facilidade de carregamento.

Classificao: aplicao, desempenho e constituioPrimrios ou iniciadores;Secundrios ou reforadores;Tercirios ou rompedores; ePropelentes ou militares.

Critrio de seleo dos explosivos delimitado por fatores econmicos e condies de campo;

Critrio de seleo dos explosivos: fatores condicionantestipo de desmonte;propriedades dos explosivos;segurana no transporte e manuseio, e dimetro da carga;custos (explosivo, perfurao, carregamento, transporte e britagem);

Critrio de seleo dos explosivos: fatores condicionantescondies geolcicas caractersticas e propriedades mecnicas da rocha/macio;

condies de ventilao subsolo; e

impactos ambientais.

Definio:So todos os equipamentos e dispositivos destinados detonao de cargas explosivas (principal).

Tipos: geradores de energia: mquinas de detonar, basto de ignio;

transmissores de energia: cordis detonantes, estopins, circuitos eltricos, sistemas eletrnicos;

iniciadores ou escorvas: espoletas e cordis detonantes;

reforadores ou boosters; e

espaadores.

Classificao: carregadores de furo;- geradores de energia: acendedores, geradores e explosores;- transmissores de energia: estopins, cordis detonantes, transmissores tubulares de ondas de choque TTOC (Nonel);- iniciadores: espoleta e cordel detonante;- retardadores; espoletas de tempo e retardos para cordis detonantes;- reforadores: boosters;- espaadores.

Plvoras Negras GranuladosDinamiteEmulso *bombeada *encartuchadaLama explosivaGelatinososPastas ExplosivasEspoleta (simples, eltrica, eltrica instantnea e eltricas de Tempo)Cordel DetonanteLinha SilenciosaRetardosAcendedores *Estopim *Cordo Ignitor *Reforadores

GranuladoExcelente desempenho em rochas plsticas e mdiaselevada formao gasosacarga de coluna baixa velocidade

baixa produo de gases txicos grande potncia na detonaoelevado poder de rupturaideal para rochas macias de alta dureza e densidadeelevada resistncia gua Emulso encartuchada

Emulso bombeada

Preenchimento total dos furosMenor tempo de carregamentoPermite aumento da malha de perfuraoDispensa paiol na obra ou na empresaDispensa mo-de-obra por parte do cliente

Espoletas

Cordel Detonante

Estopimncleo de plvora negra de nitrato de potssiorevestido com tecidos impermeabilizantes queimar a uma velocidade uniforme iniciar cargas explosivas ou cordel detonante

ReforadorReforar a iniciao de qualquer tipo de explosivoGarante melhor iniciao e performance dos explosivosResiste aguaTransmite elevada presso de detonaoSegurana

Retardo

Critrio de seleo:Aps o plano de fogo selecionado;O tipo de explosivo escohlido;Restries de segurana e ambientais;Custos.