PERFURAO E DESMONTE DE ROCHAENGENHARIA DE MINAS UEMGPropriedade dos Explosivos

Propriedade dos Explosivos

Anna Luiza Souza Vieira Santos Brulio Langer Fernandes Felipe Cabral da Silva Joo Glauber Rocha Teixeira Professor Rubens Engenharia de Minas, FaEnge/UEMG

Principais Propriedades dos Explosivos

Os explosivos se diferem em vrios tipos por apresentarem caractersticas especficas que os definem para certas aplicaes e desaconselham para outras.

Principais Propriedades dos Explosivos

necessrio avaliar as propriedades de um explosivo para a escolha de um determinado trabalho, procedendo-se uma escolha criteriosa.

Principais Propriedades dos Explosivos

Vamos abordar as seguintes propriedades:

1. Fora

Fora a quantidade de energia liberada na detonao, ou seja, a capacidade do explosivo produzir trabalho de desmonte de rochas. Esta propriedade relaciona-se com o explosivo padro- Nitroglicerina (100%).

2. Velocidade

a velocidade da reao qumica da massa do explosivo, provocando a chamada onda de detonao (intensa luz, calor e gases, aumento da presso). A velocidade uma grandeza importante quando se leva em considerao o tipo de rocha a explodir.

2. VelocidadeExplosivos base deNitroglicerina Nitrato de amnio

Velocidadede 4000 a 7500m/s de 1500 a 3000m/s.

3. Resistncia gua

Em muitas perfuraes, h concentrao de gua, que, caso o explosivo no possua resistncia a ela, ficar neutralizado e no detonar.

3. Resistncia gua

Produtos nitroglicerinados: maior resistncia a gua quando apresentam maior quantidade de nitroglicerina.

Explosivos amoniacais: pouca resistncia gua, por isso reforam-se suas embalagens.

3. Resistncia gua

Essa propriedade medida em nmero de horas em que o explosivo, submerso em gua, ainda capaz de ser iniciado com eficincia e detonado completamente.

3. Resistncia guaClasse Resistncia (horas)

12 3 4

Indefinida 32 a 7116 a 31 8 a 15

Muito boaMuito boa Muito boa Boa

56 7

4a71a3 No existe

BoaNo resiste gua No resiste gua

4. Segurana no Manuseio

Desde a produo at a detonao final nas perfuraes, o explosivo armazenado, transportado, sofrendo uma srie de transbordos e choques. Por isso, de suma importncia que ele no detone facilmente, ou seja, que tenha segurana no manuseio.

4. Segurana no Manuseio

Para esta propriedade so realizados testes quantitativos atravs da iniciao por exploso ou projtil, por onda de choque e por sensibilidade a descargas eltricas.

5. Densidade

Como todo material, o explosivo tambm possui densidade e isso interfere na hora de exploso.

Um explosivo de alta densidade permite maior concentrao. Quando se deseja uma alta fragmentao da rocha, conveniente utilizar explosivos de alta densidade.

6.1 Sensibilidade a Iniciao

Os explosivos detonantes, em funo de sua estabilidade qumica, podem ser mais ou menos sensveis a iniciao do explosivo primrio. Na prtica dizemos ser ele sensvel a um determinado tipo de iniciador. Exemplo: espoleta n. 8, cordel detonante, boosters, etc.

6.2 Sensibilidade a Propagao

Tambm conhecida como Air Gap, essa classificao indica a maior distncia longitudinal entre dois cartuchos em que ainda ocorre a propagao da detonao do primeiro para o segundo.

6.3 Sensibilidade ao Choque

Alguns explosivos podem detonar por efeito de estmulos, tais como choque e frico. Por segurana, importante conhecer seu grau de sensibilidade frente a essas aes, especialmente durante sua manipulao e transporte.

6.3 Sensibilidade ao Choque

No ensaio de resistncia ao choque empregase o carneiro mecnico, onde uma massa de 0,1 g de explosivo submetida ao choque de um martelo com massa usual de 2,0 Kg, que cai de uma altura varivel.

6.4 Sensibilidade ao Calor

Os explosivos, ao serem esquentados de forma gradual, chegam a uma temperatura em que se decompem repentinamente com desprendimento de gases. A essa temperatura d-se o nome de ponto de ignio. A plvora varia entre 300 a 350C, enquanto que os explosivos industriais, entre 180 e 230C.

6.4 Sensibilidade ao Calor

Essa temperatura diferente da temperatura de sensibilizao ao fogo, que indica sua facilidade de inflamao.

Assim, a plvora, apesar do bom grau de sensibilidade ao calor, muito inflamvel.

7. Volume de Gases

Ao longo do processo de exploso ocorre a liberao de maior ou menor quantidade de gases.

Baixa expanso gasosa: at 800 L/kg. Alta expanso gasosa: acima 800 L/kg.

8. Gases Txicos

A classificao dos fumos primordialmente importante na seleo de explosivos para desmontes subterrneos ou utilizao em tneis em que as condies de ventilao e renovao do ar so limitadas. Quando o explosivo detona, decompe-se em estado gasoso. Os principais componentes so Dixido de Carbono, Monxido de Carbono, Oxignio, xidos de Nitrognio e Gs Sulfdrico.

8. Gases Txicos

Os gases nocivos ao ser humano, quanto ao nvel de toxidade, so classificados como: Classe 1 - no txicos (menor que 22,65 l/kg); Classe 2 - mediamente txicos (de 22,65 a menos de 46,7 l/kg); Classe 3 - txicos (de 46,7 a menos de 94,8 l/kg).

8. Gases Txicos

A toxidez dos gases da exploso avaliada pelo balano de oxignio (BO). Isto quer dizer que, o oxignio que entra na composio do explosivo pode estar em falta ou em excesso, estequiome-tricamente, resultando uma transformao completa ou incompleta.

8. Gases Txicos

Quando a transformao completa, os produtos resultantes so CO2, H2O e N2, todos no txicos. Na realidade pequenas propores de outros gases (NO, CO, NH3 e CH4 etc.) tambm so gerados, mas no comprometem a boa qualidade dos produtos finais.

8. Gases Txicos

A pesquisa do BO de um explosivo, apresenta uma grande importncia prtica, no s do ponto de vista da formao dos gases txicos, mas, porque ela est correlacionada com a energia da exploso, o poder de ruptura e outras propriedades do explosivo usado. O mximo de energia conseguido quando o BO zero. Na prtica, esta condio utpica.

8. Gases Txicos

Os gases formados durante a detonao de explosivos podem ser txicos. Categoria A Classe 1 (pouco txicos). Categoria B Classe 2 (quantidade elevada de gases txicos). Categoria C Classe 3 (quantidade elevada de gases txicos).

9. Presso de Detonao

A presso de detonao uma funo dependente de duas variveis: densidade e velocidade de detonao, e por conseqncia do dimetro da carga explosiva. A presso de detonao um indicador da capacidade de um explosivo fragmentar a rocha. chamada tambm de brisncia ou brizance.

10. Presso de Exploso

uma comparao de explosivos de uma mesma categoria, especialmente no que diz respeito superfcie especfica e as caractersticas fsicas (slido, pasta, emulso, etc.). Esta presso obtm valores prximos de 50% do valor da presso de detonao (Pd), no devendo ser confundida. A presso de exploso age sob a rocha cominuida, movimentando-a.

11. Energia Absoluta

a quantidade de energia liberada por uma certa quantidade de massa de explosivo. Considerando um explosivo padro (AN/FO) teremos a seguinte equao qumica de detonao:

NH4 NO3 + CH2 = N2 + CO2 + H2O + 912 kcal/kg.

12. Energia Relativa

a energia disponvel de um explosivo x, comparada com a energia disponvel por igual de um explosivo tomado como padro.

Normalmente o ANFO tomado como o explosivo padro.

13. Potncia Disponvel

a razo de energia liberada quando ocorre a detonao de 1 metro linear de carga explosiva no furo a uma dada velocidade.

14. Exsudao

Corresponde segregao dos ingredientes slidos e lquidos do explosivo. Como consequncia, ocorre a deteriorao do explosivo que nestas condies, torna-se perigoso devido ao aumento de sensibilidade e deve ser destrudo.

14. Exsudao

Pode ocorrer devido as seguintes causas: Longas estocagens; Ms condies de aerao durante a estocagem; Elevada temperatura e grandes variaes na presso atmosfrica.

Obrigado.