Operaciones de Desmonte con Explosivos

Recomendaciones Preventivas
Operaciones de Desmonte con Explosivos
El uso de explosivos en trabajos mineros, de agricultura y en obras de construcción
civil es frecuente debido a la gran capacidad de fragmentación y desmonte de
rocas, como de otras estructuras rígidas, con alta eficiencia y a bajo costo por
volumen retirado. Conozca qué medidas de seguridad son necesarias para la
gestión de riesgos asociados a este trabajo de alta precisión y cuidado.
Hay actividades laborales que demandan más medidas de seguridad porque, aunque se realicen
en ese marco, implican mayores riesgos de accidentes que conviene prevenir. El trabajo con
productos explosivos es uno de ellos.
Cada país regula el uso y manipulación de explosivos en diversos trabajos productivos a través de
sus legislaciones particulares. En general, acuerdan que la persona que manipula explosivos,
cualquiera sea su naturaleza, deberá contar con licencia vigente, otorgada por la autoridad
fiscalizadora respectiva, de acuerdo con la legislación actual en vigencia. Sin perjuicio de las
exigencias de conocimientos técnicos en el uso de explosivos que exigen las leyes para cada país,
será obligación de las empresas capacitar específicamente al personal en el uso de explosivos
usados en la faena.
El siguiente boletín es una primera entrega que describe los diversos tipos de explosivos que
existen en el desmonte para trabajos en el sector minero o de la construcción, sus distintas
clasificaciones, reconocimiento y tipos de riesgos, además abordará la gestión de riesgos durante
el manejo de explosivos.
La segunda parte destinada al tema, abordará la gestión de riesgos durante el almacenamiento y
el transporte de explosivos, uso de listas de verificación, además de la protección personal y
colectiva necesaria a tener en cuenta para asegurar la integridad de la salud de los trabajadores.
¿Qué son los explosivos?
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Son sustancias que tras una energía de activación, sufren una transformación química,
liberando gran volumen de gases y produciendo calor intenso y presiones elevadas. Se
subdividen en:
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Explosivos iniciadores: aquellos que se emplean para la excitación de cargas explosivas,
sensibles a la fricción, el calor y el choque. Bajo efecto del calor explotan sin incendiarse.
•
Explosivos reforzadores: aquellos que sirven de intermediario entre el iniciador y la carga
explosiva propiamente dicha.
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Explosivos de rupturas: son aquellos denominados altos explosivos; generalmente tóxicos.
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Pólvoras: se utilizan para la propulsión o proyección.
El portal CODELCO Educa, de la Corporación del Cobre de Chile, agrupa a los productos explosivos
químicos que se usan en tronadura, en tres grandes familias, como se ve a continuación en el
esquema:
En la minería se usan los explosivos químicos, que son la mezcla de elementos combustibles y
oxidantes en que generalmente el oxígeno es el elemento oxidante.
• Altos explosivos y agentes de tronadura: Según el tipo de energía que se libera, los
explosivos químicos se clasifican en altos explosivos y agentes de tronadura. Ambos
liberan energía de choque y energía de gas. Los altos explosivos actúan por medio de un
detonador, a diferencia de los agentes de tronadura, que necesitan otro producto
explosivo-como la dinamita- para detonar confiablemente. En el caso de los agentes de
tronadura, la energía de gas se libera al final de reacción, y en mayor proporción cuando
ésta tiene lugar bajo condiciones de confinamiento. Esto significa que se alcanza a
proporciones cercanas al 80% o 90% de la energía que se utiliza para fragmentar y mover
la roca.
• Dinamitas: las dinamitas son explosivos que tienen como componente principal la
nitroglicerina. AL ser nitroglicerina altamente sensible al choque, la fricción y el calor, es
necesario mezclarla con elementos inertes para así poder manipularlas. La dinamitas se
dividen en dos grupos: dinamitas granuladas que utilizan como base explosiva, y las
dinamitas gelatinas, que son una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa, lo que les
permite tener una alta resistencia al agua.
• Suspensiones: un alto explosivo tipo suspensión es una mezcla de nitratos de amonio
sensibilizadores, combustibles, aluminio y cantidades variables de agua. A las emulsiones,
de cierta manera, también se les relaciona con esta familia de explosivos, pero, por
definición, corresponden a un sistema que contiene al menos dos fases líquidas
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inmiscibles entre sí, una de las cuales está dispersa en la otra en forma de pequeñas gotas
o celdillas.
Nitrocarbonatos: se denominan también “agentes de tronadura secos”. Son los explosivos
más usados en minería, concentrando el 80% del uso a través del producto comercial
denominado “ANFO”, que está formado por 94% de nitrato de amonio y 6% de petróleo.
Tienen la ventaja de ser más seguros en su manipulación y uso, incluso permiten que los
componentes sean mezclados en los mismos lugares de trabajo. De esta forma se obtiene
una mayor eficiencia, dada la automatización relacionada con la carga de explosivos y los
menores costos asociados.
Clasificación de Explosivos por Velocidad de quema
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Lentos o propulsores: cuando su velocidad de quema es inferior a 1.000 m/s.
Rápidos: cuando su velocidad de combustión es superior a 1.000 m/s pero inferior a 5.000
m/s.
Muy rápidos: cuando su velocidad de combustión es superior a 5.000 m/s.
Clasificación de Explosivos por su Sensibilidad
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Sensibles: cuando se activan por efecto de choque mecánico o calor moderado o explosivo.
Poco sensibles: cuando la iniciación sólo es posible con la utilización de un detonador.
Desmonte con explosivos
El desmonte implica lograr una rasante en los suelos para poder trabajar. Por lo general este se
realiza con unos taladros denominados barrenos en los cuales se introduce la carga de explosivos.
Como señalamos, este tipo de trabajo se realiza en actividades ligadas a la minería, agricultura y
desmontes en estructuras civiles o implosiones, donde el objetivo es el colapso de los puntos de
apoyo de la estructura, con la mínima formación de gases para que el lanzamiento de fragmentos
sea pequeño y que la trasmisión de ondas de choque a otras estructuras sea mínima.
En estas labores faenas es obligatoria la adopción de un plan de fuego, elaborado por un
profesional habilitado. En la aplicación de este plan es obligatoria la presencia del mismo (blaster),
responsable de almacenamiento, la preparación de las cargas, el cargamento de las minas, la
orden de fuego, la detonación, el retiro de explosivos no detonados y los recaudos relativos al
destino adecuado de los residuos y material explosivo no detonado.
Debido a las diferencias entre los tipos de explosivos, los mismos se aplican de acuerdo con la
situación. En desmontes utilizados en la minería y para la utilización de rocas, los planes de fuego
consideran las diversas características de los explosivos utilizados y del material que ha de
desmontarse para determinar los parámetros geométricos del plan de fuego y de las cargas que
han de aplicarse en cada barreno.
En este caso, el objetivo principal es crear un sistema de fracturas en el macizo rocoso tal que las
rocas sean lanzadas a una corta distancia por los gases formados en la reacción química.
¿Qué es el Riesgo y el Peligro?
Peligro: fuente, equipo, procedimiento, situación o combinación de estos elementos, con
potencial para provocar daños en términos de lesiones, enfermedades, daños materiales o
al medio ambiente del lugar de trabajo (basado en Sistemas de Gestión de Salud y
Seguridad Laboral-Occupational Health and Safety Assessment Series, OSHAS. 18.001/BS
8.800).
Riesgo: combinación entre la probabilidad de ocurrencia de las consecuencias con la
gravedad del peligro.
Según el Manual de Prevención de Riesgos en la Operación de Desmonte con Explosivos
elaborado por FISO, toda actividad presenta riesgos que pueden causar daños a las personas
involucradas en su ejecución. Esos riesgos pueden controlarse de modo tal de minimizar su
posibilidad de ocurrencia y su gravedad.
La primera opción en seguridad debe ser la anulación del riesgo, ya sea por la eliminación de
la probabilidad o por la neutralización de las consecuencias del peligro. Los cambios en la
tecnología o los procesos de producción son alternativas para lograr tal fin. No siempre es
posible evitar el riesgo. En esta situación, debe ser llevado a un nivel tolerable, mediante la
reducción de la probabilidad, la minimización de las consecuencias o ambas.
Para controlar los riesgos es fundamental seguir los siguientes pasos:
Conocimiento del proceso o actividad que ha de ejecutarse;
Conocimiento del ambiente en el que se ejecutará el trabajo, de las herramientas y
equipos que han de utilizarse;
Identificación de peligros y riesgos asociados al proceso y al ambiente de trabajo;
Adopción de medidas de control;
Monitoreo continuo de los riesgos,
Clasificación de los Riesgos
Riesgos físicos: causados por la exposición a radiaciones no ionizantes, ruido, vibración,
intemperie, etc.;
Riesgos químicos: causados por la exposición a partículas, sustancias químicas diversas en
los estados líquido, sólido o gaseoso;
Riesgos biológicos: causados por la exposición a hongos, bacterias, protozoarios, y
organismos afines;
Riesgos ergonómicos: relacionados con la organización del trabajo y movimientos
ejecutados por los trabajadores en función de su actividad laboral;
Riesgos de accidentes: relacionados con las contingencias diversas que pueden causar
daños a los trabajadores.
El siguiente cuadro enumera las principales inminencias presentes en las diversas fases del
desmonte de rocas. Cada fase se detallará en las secciones siguientes:
Riesgo
Almacenamiento
Transporte
Manejo
Uso
Físico
No hay
No hay
Intemperie
Ruido
de
impacto, ruido
continuo,
vibración
Químico
Explosivos
Explosivos
Partículas, explosivos
Partículas,
(derrame)
(derrame)
explosivos
Ergonómico Carga y transporte Carga de peso Distribución
de No hay
de peso
para acomodar accesorios
y
del
las cajas
explosivo
principal,
conexión
entre
barrenos.
Accidente
Explosión NO planificada o fuera de control, caída de bancada, explosión durante el
transporte, ultra lanzamiento, accidente con las manos, accidentes con insectos y
otros animales.
Cuadro 1: Riesgos existentes en la Operación de Desmonte con Explosivos
Gestión de Riesgos durante el manejo de explosivos
Normalmente el manejo de explosivos ocurre en el momento de aplicación de los mismos en los
barrenos del frente a ser desmontado. Este trabajo debe ser ejecutado siempre por un equipo
capacitado y bajo la supervisión del blaster.
Los cuidados con la seguridad durante el manejo y la carga de barrenos por explosivos tienen sus
bases en tres fases distintas:
1. Durante la planificación del desmonte.
2. Durante la carga propiamente dicha.
3. Durante la verificación del desmonte, tras la detonación.
Durante la Planificación
Además de las precauciones tomadas en la elaboración del plan de fuego, existen métodos que
aseguran un mejor control sobre el desmonte. El conocimiento adecuado del tipo de explosivo, así
como del macizo rocoso, permite prever cuál será el comportamiento de la roca durante y
después de la detonación.
Otra técnica usada en la planificación es la de perfilaje de frente. Antes de la elaboración del plan
de fuego se realiza un mapeo de la superficie del frente de la bancada a ser desmontada,
localizando entradas y elevaciones que puedan alterar el plan de perforación o incluso el plan de
fuego.
La situación ideal ocurre cuando el perfilaje se realiza antes de la perforación de la bancada, lo que
permite el ajuste de los ángulos de los barrenos y también la alteración de los parámetros
geométricos, como el apartamiento y el espaciamiento. En algunas situaciones se puede realizar
después de los barrenos ya hechos y entonces el ajuste se limita a la carga de explosivos en el
barreno.
El mapeo del barreno, es otra técnica usada antes de la elaboración del plan de fuego, ejecutado
mediante el uso de una sonda de posición que muestra la diferencia entre el barreno planificado y
el efectivamente realizado. El conocimiento del barreno real permite ajustar el plan de fuego y
promover el aumento o alivio de la carga en puntos específicos.
Durante la preparación de la carga, los principales recaudos para cumplir los procesos de
seguridad establecidos que deben contemplar, como mínimo, las normas citadas a continuación:
• Verifique las condiciones climáticas antes de iniciar la carga de los barrenos y posponga el
desmonte si las condiciones atmosféricas fuesen desfavorables;
• El equipo debe estar debidamente capacitado y conocer los explosivos aplicados, así como leer
adecuadamente el plan de fuego;
• En el lugar de las aplicaciones indicadas debe haber, por lo menos, un blíster debidamente
entrenado para ejercer tal función;
• Está prohibido fumar prender un encendedor, fósforo o cualquier tipo de llama o chispa en las
áreas que se manipulen o almacenen explosivos,
• Las áreas de carga deben aislarse mediante el uso de señalización, permitir el acceso sólo a
personal autorizado;
• Debe indicarse en las áreas adecuadas en que habrá desmonte el horario en que éste se
realizará;
• Está prohibido friccionar o compactar explosivos con herramientas de metal que puedan
producir chispas;
• El uso de navajas o cutter para partir los explosivos encartuchados está permitido, siempre
que ese instrumento se exponga en el momento del corte y vuelva a guardarse adentro del
estuche ni bien termine de usarse. En este caso, en que el uso de navaja es necesario, nunca
debe friccionarse o golpearse la misma contra la roca o cualquier otro material que pueda
generar chispas;
• Realice la inspección de los barrenos antes y después de cargarlos, verificando: el diámetro del
barreno, el estado de limpieza y la presencia de agua;
• Es importante repasar y completar la lista de verificación para chequear si puede iniciarse la
carga.
Durante la preparación del fuego
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Mantenga el área de carga adecuadamente organizada y limpia, evitando la presencia
de materiales que puedan causar accidentes.
No utilice transmisores portátiles de radio cuando utilice detonadores eléctricos;
Nunca permanezca de espaldas a la cresta de la bancada o en sus proximidades;
El uso de límites de acceso por señalización o con barreras físicas pueden ser útil para
evitar accidentes.
En caso de usar explosivo encartuchado, verifique si el diámetro del cartucho es
adecuado al diámetro del barreno.
El diámetro del barreno deberá, en toda su longitud, ser ligeramente superior al de los
cartuchos en uso, lo que se comprobará mediante un estándar de verificación.
Los cartuchos deberán introducirse en el barreno y, de ser necesario, empujarse con
un taco propio, de modo de evitar los choques y los movimientos bruscos.
El taco será de madera o de otro material adecuado que, en contacto con las paredes
del barreno, no produzca chispas o cargas eléctricas, y debe tener un diámetro
ligeramente superior al del cartucho.
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Cuando se utilizan emulsiones, el trabajador responsable de la carga deberá estar
atento y verificar; por su experiencia y el volumen cargado, que no esté ocurriendo
fuga de explosivos por sistemas de fracturas.
Si hubiese fuga, detener inmediatamente y analizar la situación más segura, ya sea la
carga con explosivos encartuchados o la paralización y cierre del barreno.
Inspeccione las espoletas y demás elementos antes de la conexión.
Certifíquese de los tiempos de retardo de las espoletas antes de su uso.
Conecte firmemente las espoletas de retardo.
En caso de no usar espoletas de retardo y tubos de impacto en alguna conexión,
preste atención a las formas correctas de ejecución del amarre.
Verifique las conexiones de fuego antes de ejecutarlas.
Revise las conexiones, ni bien termine de realizarlas, a fin de minimizar los riesgos de
fallas.
El taponamiento deberá realizarse con grava, arena u otro material que se forme en el
contorno del barreno y que no sea inflamable.
El cartucho cortado deberá colocarse siempre en uno de los extremos de la carga y
con el fondo del detonador girado hacia la misma.
En caso de usarse cargas de fondo e intermedias, prestar atención a la conexión del
accesorio de transmisión del cartucho.
Cuando se usen explosivos a granel, el método de carga debe asegurar la continuidad
del explosivo en el barreno y, de ser posible, debe utilizarse un equipo de carga
apropiado.
En terrenos muy mojados o que tengan algún acuífero, los cartuchos deben realizarse
con material impermeable y el desmonte debe efectuarse con la mayor rapidez
posible. Dese usarse un explosivo resistente al agua y con densidad superior a ésta.
El uso de explosivos del tipo emulsión, es especialmente recomendado para los
trabajos en presencia de agua.
Está prohibida la carga la carga de fuegos durante tempestades.
Si el desmonte ya estuviese siendo cargado, en el momento de la alteración de las
condiciones climáticas, se debe paralizar la carga, retirar los explosivos del área de
carga y buscar un refugio para los trabajadores hasta que el análisis del responsable
técnico permita el retorno seguro al lugar de carga.
Luego debe realizarse una verificación, previa a la detonación, los vehículos de
transporte de explosivos y los accesorios, deben dejar el lugar y dirigirse a otro,
alejado del área de desmonte. El responsable deberá retirar a las personas del área de
influencia, conforme al plan de evacuación previamente establecido. Los accesos
deben bloquearse y debe indicarse el inicio de desmonte mediante señal sonora
característica (sirena) y conocida por todo el personal.
Mantener el vehículo para el transporte del blaster cerca del punto de ignición del
desmonte.
El vehículo debe permanecer encendido con un chofer posicionado para el retiro
inmediato después de la llegada del blaster.
El vehículo debe permanecer con las puertas abiertas.
El blaster debe encender el iniciador y dirigirse rápidamente al vehículo.
El vehículo encendido, en posición de salida ejecutará el trayecto de retiro a un lugar
seguro.
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El accesorio de encendido debe tener una longitud suficiente de modo que haya
tiempo para que el blaster y el chofer se retiren y, de ser necesario, vuelvan a detener
la ignición.
El tiempo entre la ignición y la detonación propiamente dicha debe ser calculado en
función de la distancia entre el frente del desmonte y el refugio más cercano, con
margen para el retorno y la paralización del proceso.
Es fundamental que el camino de salida del área de desmonte se mantenga libre de
obstáculos y que el chofer tenga conocimientos de este recorrido.
Durante la detonación, el responsable del desmonte prestará atención al ruido emitido y a los
gases liberados durante el proceso. Esta información se analiza a fin de realizar una verificación
primaria de posibles fallas en la detonación.
Después de cada desmonte, y aún cuando el ruido y los gases liberados estén dentro de los
previsto, se dejará transcurrir como mínimo un período de espera de 30 minutos, inspeccionando
el nivel de contaminación y la presencia de explosivos no detonados.
Cuando se produzca una detonación fallida o cuando haya explosivos no detonados, el período de
espera debe ser superior (no menos de 30 minutos) y deben adoptarse medidas después del
análisis detallado de la situación (plan de seguridad/procedimiento de trabajo seguro) y la
adopción de medidas compatibles con los riesgos del lugar, incluyendo como mínimo lo siguiente:
Cierre del área hasta que se hayan adoptado las medidas necesarias para la detonación de
los explosivos que no lo hicieron.
El acercamiento al área de detonación será autorizado exclusivamente por el responsable
técnico.
En caso de ser imposible la detonación de los explosivos que fallaron, disponer el bloqueo
del lugar y la planificación del retiro cuidadoso de los iniciadores.
En este caso, si se utiliza explosivo granulado o emulsión bombeable, lavar el área
procurando la disolución de los explosivos.
Fuentes:
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Fundación Iberoamericana de Seguridad y Salud Ocupacional, FISO, Curso sobre
Prevención de Riesgos en las Operaciones de Desmonte con Explosivos, Manual N° 16.
Construmática, Movimiento de Tierras:
http://www.construmatica.com/construpedia/Movimiento_de_Tierras#Excavaci.C3.B3n_c
on_Explosivos
Corporación del Cobre de Chile, CODELCO Chile:
https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_extraccion_explosivos_fami
lias.asp