Curso académico 2013 - 2014

Programa docente de "EXPLOSIVOS" Curso académico 2013/2014

Datos administrativos da Universidade Código da materia Nome da materia Centro/ Titulación Curso Tipo (Libre, Troncal, Obrigatoria, Optativa) Alumnos matriculados (totais) Alumnos novos Créditos aula/grupo (A) Créditos laboratorio/grupo (L) Créditos prácticas/grupo (P) Número grupos Aula Número grupos Laboratorio Número grupos Prácticas Anual /Cuadrimestral Departamento Área de coñecemento

309110533 EXPLOSIVOS E.T.S.I. Minas / Ingeniero de minas 5º Obligatoria de intensificación 4.5 1.5 1 2 Cuatrimestral T06 295 Explotación de Minas

Datos do centro Lugar e Horario da materia Luns

Martes

Mércores

9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 En horario y lugar que apruebe la Junta de Escuela

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Xoves

Venres

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Lugar* e Horario de tutorías dos profesores que imparten a materia Luns 9-10 10-11 11-12 12-13 12-14h 13-14 * Laboratorio nº5

Martes

Mércores

Xoves

Venres

12-14h

Data dos exames oficiais desta materia En fecha, hora y lugar que apruebe la Junta de Escuela de acuerdo con el calendario oficial remitido por la Secretaría General

Tribunal extraordinario de esta materia Presidente: Vocal: Secretario: Suplente:

Fernando García Bastante Elena Alonso Prieto Leandro R. Alejano Javier Taboada

Datos do Departamento PROFESORADO DA MATERIA (segundo POD): Nome profesor/a

Código

Créditos (indicando A, L ou P)

Jorge Feijoo

-

Todos

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TEMARIO da Materia: (Tipo A, Tipo L, Tipo P) Previo: .............. Para un apropiado seguimiento de la materia es imprescindible que el alumno tenga una sólida base de los conocimientos fundamentales de las siguientes disciplinas: química, física, electricidad, mecánica de rocas, laboreo y minería. Obxectivo da materia: Los objetivos específicos de la asignatura son los siguientes: 1. El conocimiento de la naturaleza de los explosivos y de los principios básicos que rigen el fenómeno de la detonación. 2. La comprensión del significado de las propiedades y características de los explosivos, y cómo se determinan, tanto desde el punto de vista teórico como práctico 3. El conocimiento de las diferentes familias de explosivos utilizados en minería y obra pública, y de los accesorios de voladura: sus propiedades y características, sus usos, su constitución y presentación. 4. La comprensión de los diferentes mecanismos de fragmentación de la roca por acción del explosivo. 5. La capacitación para el diseño de voladuras, tanto a cielo abierto como de interior: las técnicas de cálculo, los esquemas de perforación, las secuencias de encendido, los criterios de diseño y el cálculo de los costes. 6. La capacitación para la estimación, valoración y control de los resultados de la voladura, y de las afecciones que pudieran ocasionar la misma: fragmentación, proyección y vibraciones. 7. El conocimiento de la reglamentación existente en materia de explosivos y, muy especialmente, de todos aquellos aspectos referentes a la seguridad en su uso y manejo.

A estos objetivos se le suma otro con un carácter mucho más estratégico que los expuestos, y es: la adquisición por parte del alumnado de una visión de la fragmentación de la roca mediante voladura como un proceso más de los que integra el laboreo de minas, y que, como tal, sus objetivos no son independientes del resto de procesos, sino que todos ellos conforman uno único: el suministro de material en las cantidades y calidades establecidas, al mínimo coste unitario o, teniendo en cuenta que el grado de fragmentación puede influir en el valor de la producción minera, con el máximo beneficio de la operación.

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Temario de Aulas(no incluye prácticas en el aula) Horas totais A = 45 h. Número de Temas= 14 Bloque 1º. Introducción  Presentación de la asignatura

Contenido

Duración

Objetivos, contenidos, estructura, bibliografía, metodología,

planificación

y

sistema

1h

de

evaluación 1.1. El interés de los explosivos en minería  Tema 1. Minería y Explosivos

1h

1.2. Los costes y el grado de fragmentación 1.3. Reseña histórica 1.3.1.De la pólvora negra a los agentes de voladura 1.3.2. El saber científico sobre la detonación

Bloque 2º. Físico Química de los Explosivos

Contenido

Duración

2.1. Explosión  Tema 2. Conceptos Básicos

2 h

2.2. Detonación y deflagración 2.3. Explosivo 2.3.1. Definición, composición y productos de descomposición 2.3.2. Valores detonaciones

característicos

en

las

2.4 Descomposición térmica de los explosivos 2.4.1. Esquema de descomposición 2.4.2. Modelo de explosión térmica de Samenov 2.5. Mecanismo detonación

de

propagación

de

2.5.1. Teoría del calentamiento homogéneo 2.5.2. Teoría de los puntos calientes 2.6. Tránsito deflagración-detonación

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la

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3.1. Introducción  Tema

3.

Fundamentos de la Teoría

de

la

Detonación

2.5 h

3.2. Detonación ideal 3.2.1. Definición e hipótesis 3.3. Ecuaciones de Rankine-Hugoniot. Teoría CJ 3.3.1. Ecuaciones del choque 3.3.2. Ecuación de la Hugoniot y condición CJ 3.3.3. Metodología general de resolución 3.4. Cálculo simplificado de las características teóricas de los explosivos 3.4.1. Hipótesis iniciales 3.4.2. Cálculo del volumen de gases, calor, temperatura y presión de explosión, energía específica 3.4.3. Cálculo de los parámetros en C-J 3.4.4. Interés práctico en el diseño de voladuras 3.5. Detonación real 4.1. Introducción

 · Tema 4. Ensayos de Caracterización de los Explosivos

4.2. Capacidad de arranque o Potencia 4.3. Capacidad de fragmentación 4.3.1. Velocidad de detonación 4.3.2. Poder rompedor 4.4. Fiabilidad 4.4.1. Coeficiente de autoexcitación 4.4.2. Sensibilidad a la iniciación 4.4.3. Diámetro crítico 4.4.4. Resistencia al agua 4.5. Seguridad 4.5.1. Sensibilidad a los estímulos subsónicos: choque, fricción y calor 4.5.2. Resistencia a la descarga eléctrica 4.5.3. Toxicidad de los humos 4.5.4. Otros ensayos

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2h

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Bloque 3º. Explosivos y Accesorios de Voladura

Contenido

5.1. Clasificación  ·Tema 5. Sustancias Explosivas

Duración

4h

5.2. Sustancias intrínsicamente explosivas 5.2.1. Explosivos primarios 5.2.2. Explosivos secundarios 5.3. Mezclas explosivas - Explosivos industriales 5.3.1. Explosivos convencionales Gomas y dinamitas 5.3.2. Agentes de voladura ANFOS, hidrogeles, emulsiones 5.3.3. Explosivos de seguridad Atmósferas explosivas Explosivos de seguridad Clasificación 5.4. Pólvora negra 6.1. Introducción

 ·Tema 6. Sistemas de Iniciación

6.2. Mecha y detonador ordinario 6.2.1. Constitución y funcionamiento 6.2.2. Utilización 6.3. Cordón detonante y relés de retardo 6.3.1. Constitución y funcionamiento 6.3.2. Aplicaciones y esquemas de conexión 6.4. Multiplicadores 6.4.1. Constitución y funcionamiento 6.4.2. Secuenciación en barreno 6.5. Sistema eléctrico 6.5.1. Constitución 6.5.2. Mecanismo de encendido 6.5.3. Clasificación 6.5.4. Circuitos de voladura 6.5.5. Fuentes de energía 6.5.6. Comprobación de circuitos 6.5.7. Riesgos de ignición accidental 6.6. Sistema no eléctrico 6.6.1. Constitución y funcionamiento

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3h

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6.6.2. Clasificación 6.6.3. Conectores de retardo 6.6.4. Dispositivo detonador + retardo 6.7. Sistema electrónico 6.7.1. Constitución y funcionamiento 6.7.2. Ventajas e inconvenientes Bloque 4º. Diseño de Voladuras

Contenido 7.1. Introducción

 Tema Mecanismos

7.

7.2. El efecto de la onda de choque

de

7.2.1. Propagación en discontinuidades

Fragmentación del Macizo Rocoso por

1h

7.2.2. Mecanismos de rotura

del

7.3. Mecanismos de rotura por efecto de los gases

 ·Tema 8. Diseño de

8.1. Cálculo de voladuras de banco-Teoría de Langefors

Acción

Duración

Explosivo

Voladuras a Cielo

8.1.1. Variables de diseño

Abierto

8.1.2. Cálculo de la carga en banqueo 8.1.3. Corrección por esponjamiento 8.2. Esquemas de perforación 8.3. Secuencia de iniciación y tiempos de retardo 8.4. Criterios generales de diseño 8.5. Otras voladuras a cielo abierto 8.5.1. Voladuras de bancos bajos 8.5.2. Zanjas 8.5.3. Aperturas de cueles 8.5.4. Voladuras de máximo desplazamiento 8.5.5. Taqueo

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3h

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9.1. Introducción  · Tema 9. Diseño de Voladuras en Túnel

1.5 h

9.2. Tipos de cueles 9.2.1. Cuele en abanico 9.2.2. Cuele en cuña 9.2.3. Cueles de barrenos paralelos 9.3. Cálculo de las diferentes secciones 9.3.1. Zapateras 9.3.2. Barrenos de destroza 9.3.3. Barrenos de techo y hastiales 9.4. Secuencia de iniciación 9.5. Consideraciones generales de diseño 10.1. Introducción

 Tema 10. Voladuras de Contorno

1h

10.2. Fundamentos 10.3. Principios teóricos de diseño 10.4. Técnicas de contorno 10.4.1. Precorte 10.4.2. Recorte 10.4.3. Perforación en línea 10.4.4. Variantes 10.4.5. Desviación de los resultados 10.5. Explosivos utilizados 11.1. Voladuras de interior

 · Tema

11.

Voladuras

Otras

11.1.1. Subniveles con barrenos largos 11.1.2. Subniveles con barrenos en abanico 11.1.3. Voladuras en cráter. Teoría de Livingston 11.1.4 Chimeneas y pozos 11.2. Voladuras subacuáticas 11.2.1. Introducción 11.2.2. Métodos de ejecución 11.2.3. Principios de diseño 11.3. Demoliciones 11.3.1. Introducción 11.3.2. Demolición de elementos estructurales 11.3.3. Demolición de edificios

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2h

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12.1. Fragmentación de la roca  Tema

12.

Resultados de la Voladura

2h

12.1.1. Técnicas de evaluación 12.1.2. Modelos de predicción 12.2. Proyecciones 12.2.1. Causas y soluciones 12.2.2. Modelos de predicción 12.3. Vibraciones en el terreno 12.3.1. Introducción 12.3.2. Parámetro representativo de daños en estructuras 12.3.3. Normativa española 12.3.4. Estudio de vibraciones 12.3.5. Medidas para reducir las vibraciones sísmicas 12.3.6. Efecto de la onda aérea y medidas correctoras 12.3.7. Estimación del daño producido al macizo por efecto de las vibraciones 13.1. Introducción

 Tema

13.

Los

Costes

de

Fragmentación

1h

13.2. El coste de perforación 13.3. El coste de la operación de carga 13.4. El coste de los explosivos y accesorios 13.5. El coste del taqueo 13.6. Los costes trituración

Bloque 5º. Reglamentación

de

carga,

transporte

y

Contenido

Duración

14.1. Introducción  · Tema

14.

14.2. Reglamento de Explosivos

los

14.3. Real Decreto sobre Transporte Mercancías Peligrosas por carretera y ADR

Normativa Referente Explosivos Industriales

a

3h

de

14.4. Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera: Capítulo X Explosivos 14.4.1. Normas generales de seguridad 14.4.2. Seguridad en el transporte interior 14.4.3. Seguridad en el almacenamiento 14.4.4. Seguridad en la utilización 14.4.5. Voladuras especiales 14.4.6. Disposiciones especiales para trabajos

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con gases o polvos inflamables o explosivos 14.5. Destrucción de explosivos 14.5.1. Por combustión 14.5.2. Por explosión 14.5.3. Por disolución

Temario de Prácticas Horas totais P = 15 h Número de prácticas P = Práctica Contido 1 Cálculo de las características teóricas de los explosivos 2 Diseño de voladuras a cielo abierto 3 Cálculo de voladuras de túnel 4 Salidas de Campo

Observacións En aula y con 4 h ordenador En aula ordenador En aula

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y

con 18 h 4h 4h

Duración

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Básicas (máximo 3)  Konya, C.J. y Albarrán, E. (1998): “Diseño de voladuras”. EDICIONES CUICATL. México.  Langefors, U. y Khilström, B. (1987): “Técnica moderna de voladura de rocas”. URMO, S.A. DE EDICIONES. 2ª edición. Bilbao, España.  Sanchidrián, J. y Muñiz, E. (2000): “Curso de tecnología de explosivos”. Fundación Gómez Pardo. Madrid, España.

Complementarias (máximo 4)  Hustrulid, W. (1999): “Blasting principles for open pit mining. Vol 1. General Design Concepts”. A.A. BALKEMA. Rotterdam, Netherlands.  Persson, P., Holmberg, R. y Lee J. (1994): “Rock blasting and explosives engineering” CRC Press. Florida, USA.  International Society of Explosives Engineers (1998): “Blasters´ Handbook”. 17th Edition. ISEE. Ohio, USA.  Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera. Capítulo X. (RD 863/1985). MINISTERIO INDUSTRIA Y ENERGÍA. BOE 12 junio 1985 (modificado por ORDEN 29-4-1987 y ORDEN 29-7-1994).

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MÉTODO DOCENTE E SISTEMA DE AVALIACIÓN: Clases magistrales participativas con soporte visual. Los alumnos deberán analizar diferentes casos prácticos que se propondrán durante la impartición de la asignatura Tipo de Avaliacións: Avaliación da docencia de Aulas: evaluación continua mediante la realización de trabajos y examen a final de curso. Avaliación da docencia de Prácticas: Evaluación continua y examen a final de curso. Criterios de avaliación: Claridad y precisión en las respuestas sobre la aplicación de los conceptos y técnicas aprehendidas.

Las calificaciones serán expuestas en el lugar indicado por la Dirección del Centro de Minas en un plazo aproximado de diez días después de la fecha oficial del examen.

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA La evaluación continua requiere la asistencia continua del alumnado.

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