Breve explicación de las causas de detonación prematura, detonación retardada, fallo de encendido y carga sin explotar
A continuación se presenta una explicación detallada y una descripción general de las causas de detonación prematura, detonación retardada, fallo de encendido y carga sin explotar, abarcando sus definiciones, causas, consecuencias y medidas de prevención clave.
Conceptos básicos
Estos términos describen situaciones en operaciones de voladura —como en minas, canteras, túneles y demoliciones— donde el sistema de iniciación o los explosivos no detonan o explotan según lo previsto. Cada una de estas situaciones representa un grave riesgo para la seguridad, con el potencial de causar víctimas, daños a los equipos, retrasos en los proyectos y pérdidas económicas.
I. Detonación prematura
Definición
La detonación prematura se refiere a la explosión inesperada de explosivos antes del tiempo de iniciación predeterminado.Causas
Conexión eléctrica accidental:Conectar involuntariamente la fuente de alimentación de iniciación durante la configuración o inspección del circuito.
Uso de dispositivos de iniciación incorrectos:Uso erróneo de detonadores de alta sensibilidad o herramientas de iniciación inadecuadas.
Violación de las normas de seguridad:Utilizar equipos de radio en áreas peligrosas, no controlar las corrientes parásitas o realizar actividades que produzcan chispas o calor en la zona de explosión.
Sensibilidad anormal del detonador:Los defectos de fabricación o el envejecimiento pueden provocar que los detonadores individuales muestren una mayor sensibilidad a la electricidad estática, a descargas eléctricas o a corrientes parásitas más allá de los niveles estándar.
Deterioro de los dispositivos de iniciación:Los detonadores, cordones detonantes o tubos de choque afectados por la humedad, el calor o daños físicos pueden volverse inestables, alterando su sensibilidad o características de seguridad.
Corrientes vagabundasCorrientes imprevistas provenientes de líneas eléctricas (en particular, sistemas de tracción de CC, como locomotoras mineras), fugas de equipos eléctricos, inducción de rayos o corrientes de tierra entran en el circuito del detonador eléctrico, alcanzando o superando su umbral de sensibilidad. Esta es una de las causas más comunes de detonación prematura.
Radiación de radiofrecuenciaLos campos electromagnéticos intensos de transmisores de radio (p. ej., estaciones de radiodifusión, estaciones de televisión, estaciones de radar, walkie-talkies, teléfonos móviles) inducen corrientes en los cables de las patas del detonador o en el circuito de detonación. Los detonadores pueden ser particularmente sensibles a frecuencias específicas.
Electricidad estáticaLas cargas estáticas se acumulan debido al uso de ropa sintética por parte de los operadores en ambientes secos, la fricción durante la carga de explosivos o el uso de tubos o conductos de aire de plástico para la descarga de explosivos. La descarga puede activar detonadores o explosivos sensibles.
Iluminación:Los impactos directos o cercanos de rayos generan fuertes pulsos electromagnéticos, causando explosiones por conducción o inducción.
Interferencia de energía externa
Choque mecánico/fricción
Impactos severos accidentales, caídas, colisiones con barras de perforación, presión excesiva o calor por fricción durante la manipulación, carga o apisonamiento de explosivos o detonadores pueden disparar materiales sensibles.Llamas abiertas/altas temperaturas
Fuentes de calor inesperadas (como soldadura, corte, humo, escoria de soldadura sin extinguir, maquinaria sobrecalentada o materiales autoinflamables cerca del área de voladura) pueden encender explosivos.Defectos en los dispositivos de iniciación
Errores operativos
Consecuencias
Las consecuencias son extremadamente graves. Los operadores suelen estar cargando, conectando circuitos o asegurando la zona, lo que aumenta la probabilidad de que haya muchas víctimas. El equipo queda destruido, el lugar de trabajo sufre daños y la investigación del accidente se vuelve difícil.Medidas de prevención
Controlar estrictamente el entorno electromagnético en el área de voladuras estableciendo distancias de seguridad y prohibiendo los equipos de radio.
Implementar medidas de detección y protección contra corrientes parásitas, como el uso de detonadores contra corrientes parásitas, circuitos de blindaje y la desconexión de posibles conductores de corriente.
Aplicar medidas antiestáticas estrictas, incluido el uso de ropa antiestática, el uso de herramientas antiestáticas y el mantenimiento de la humedad ambiental.
Establecer sistemas integrales de alerta y protección contra rayos.
Manipule los explosivos y detonadores con cuidado para evitar golpes o fricciones.
Prohibir el fuego y las fuentes de calor cerca del área de explosión.
Utilice dispositivos de iniciación confiables e inspeccionados.
Cumplir estrictamente con los procedimientos operativos de seguridad y los diseños de voladuras.
II. Detonación retardada (Hangfire)
Definición
La detonación retardada se produce cuando, tras la señal de iniciación o el inicio de la misma, algunas o todas las cargas explosivas no detonan dentro del tiempo de retardo previsto, sino que explotan tras un retraso considerable (segundos, minutos o más). A diferencia de un fallo de encendido, la detonación retardada acaba provocando una explosión.Causas
Detonadores de retardo:Velocidades de combustión inestables de las composiciones de retardo (debido a la humedad, el deterioro o defectos de fabricación), engarce deficiente de los elementos de retardo que interrumpen o retrasan la transmisión, o composiciones de retardo húmedas que se queman lentamente.
Sistema de iniciación eléctrica:Una resistencia excesiva del circuito provoca una corriente insuficiente, conexiones deficientes o de alta resistencia, energía de iniciador inadecuada o defectuosa o una ruptura parcial del circuito, lo que hace que la corriente caliente lentamente el cable del puente en lugar de provocar una detonación inmediata.
Sistema de tubo de choque/cordón detonante:Los tubos de choque dañados, anegados o comprimidos interrumpen o retrasan la transmisión; los cordones detonantes muy anudados o muy doblados reducen la velocidad de detonación o provocan fallas en la transmisión; las conexiones están sueltas entre los tubos de choque/cordones detonantes y los detonadores.
Sistema detonador electrónico:Errores de programación (por ejemplo, configuraciones de retardo excesivamente largas), fallas de comunicación que retrasan o impiden el disparo de comandos o mal funcionamiento de componentes electrónicos internos.
Fallo del sistema de iniciación
Fallo del detonador/elemento de retardo
Problemas explosivos
Los explosivos severamente húmedos o deteriorados pueden exhibir velocidades de reacción anormalmente lentas después de la iniciación (raro pero posible con explosivos de mala calidad o vencidos).Factores ambientales
Las temperaturas extremadamente bajas pueden afectar la velocidad de combustión de las composiciones de retardo o la sensibilidad de detonación de los explosivos.Consecuencias
La detonación retardada es muy peligrosa. El personal puede asumir erróneamente que la explosión ha finalizado o que se ha producido un fallo de encendido y entrar al lugar prematuramente para su inspección, con el consiguiente riesgo de sufrir graves bajas cuando se produzca la explosión retardada. También puede afectar a las medidas de manejo posteriores, como la gestión de fallos de encendido.Medidas de prevención
Asegúrese de que el circuito de iniciación esté conectado de forma correcta y segura, y que la resistencia cumpla con las especificaciones de diseño.
Utilice iniciadores fiables con suficiente potencia energética.
Inspeccione cuidadosamente los tubos de choque y los cordones detonantes para evitar daños, dobleces excesivos o nudos apretados.
Utilice detonadores y explosivos de alta calidad y bien almacenados.
Respete estrictamente los tiempos de espera de seguridad (normalmente de 5 a 15 minutos después de la voladura, o según se especifique: 5 minutos para túneles al aire libre y 15 minutos para túneles subterráneos). Confirme la ausencia de ruidos anormales o humo antes de que personal profesional (por ejemplo, un equipo de dos técnicos, voladores y oficiales de seguridad para voladuras de grado A/B, o voladores y oficiales de seguridad para voladuras de grado C/D) realice una inspección minuciosa del sitio.
III. Fallo de encendido
Definición
En operaciones de voladura, se produce un fallo de encendido cuando una carga explosiva o un detonador previstos en un barreno no detonan tras recibir energía de iniciación. Los fallos de encendido incluyen explosivos sin explotar y detonadores potencialmente sin explotar.Causas
Grandes cantidades de agua en el pozo de explosión empapan el detonador o explosivo, causando fallas (a menos que se utilicen dispositivos a prueba de agua).
Temperaturas extremadamente bajas que afectan el rendimiento del explosivo o detonador.
Separación del detonador del explosivo (por ejemplo, no insertado centralmente, desalojado por varillas de apisonamiento).
Cargas sueltas o dispersas (efecto canal) que interrumpen la detonación.
Objetos extraños duros en el detonador pueden golpearlo y desactivarlo.
Defectos de fabricación (por ejemplo, cables de puente rotos, encendedores defectuosos o explosivos primarios).
Detonadores dañados por la humedad, el calor o el impacto físico durante el almacenamiento, el transporte o el uso.
Detonadores dañados durante la carga (por ejemplo, aplastados por varillas de apisonamiento).
Iniciación eléctrica:Energía de iniciador defectuosa o inadecuada, diseño de circuito incorrecto (por ejemplo, resistencia total excesiva, grupos paralelos desequilibrados), errores de conexión (cortocircuitos, circuitos abiertos), conexiones de alta resistencia o sueltas, o cables de las patas dañados.
Iniciación del tubo de choque:Fallo del detonador iniciador para activar de manera confiable el tubo de choque principal, interrupciones de la transmisión (por ejemplo, debido a daños, ingreso de agua, aplanamiento), conexiones flojas o insertadas incorrectamente o abrazaderas del detonador inseguras.
Iniciación del cordón detonante:Interrupciones de la transmisión (por ejemplo, nudos apretados, curvas cerradas, daños, humedad), conexiones sueltas entre los cordones detonantes y las cargas o detonadores, o dirección de transmisión incorrecta.
Energía de iniciación insuficiente
Fallo del detonador
Falla explosiva
Los explosivos muy húmedos (especialmente los explosivos de nitrato de amonio y combustible para calefacción), endurecidos, endurecidos o deteriorados pierden sensibilidad, lo que impide una detonación normal.Problemas de estructura de cargos
Factores ambientales
Consecuencias
Los disparos fallidos resultan en cargas sin explotar (ver más abajo), dejando explosivos y detonadores peligrosos. El manejo inadecuado puede provocar explosiones accidentales durante operaciones posteriores (por ejemplo, excavación o perforación), lo que causa víctimas y daños a los equipos, además de retrasar el avance del proyecto y aumentar los costos.Medidas de prevención
Inspeccionar rigurosamente la calidad y caducidad de los dispositivos de iniciación (detonadores, tubos de choque, cordones detonantes, iniciadores).
Diseñar, instalar e inspeccionar circuitos de voladura correctamente para garantizar conexiones confiables que cumplan con las especificaciones.
Asegúrese de que los explosivos estén secos y en buenas condiciones, especialmente los explosivos a granel.
Estandarizar las operaciones de carga para insertar de forma segura los detonadores en el centro explosivo, evitando daños o separación durante la carga.
Implementar la impermeabilización de los pozos de explosión o utilizar dispositivos impermeables.
Cuando sea posible, emplee sistemas de iniciación redundantes (por ejemplo, tubos de choque duales o detonadores) para mejorar la confiabilidad.
IV. Carga sin detonar (UXO en contexto)
Definición
Las cargas sin explotar se refieren a cargas sin detonar (que contienen explosivos y posiblemente detonadores sin explotar) que quedan en el área de trabajo después de las operaciones de voladura y que no se han detectado ni gestionado correctamente. Los disparos fallidos son la causa directa, y las cargas sin explotar se refieren específicamente a cargas fallidas que no se identifican ni confirman con prontitud.Causas
Inspección post-explosión incompleta:El terreno complejo, la cobertura de escombros (rocas, tierra), la iluminación insuficiente, la negligencia del inspector o la falta de experiencia impiden la detección de cargas fallidas o de agujeros de explosión.
Incumplimiento de los tiempos de espera de seguridad y los procedimientos de inspección:El ingreso prematuro al sitio impide la observación de señales de fallas de encendido (por ejemplo, características de pozos de explosión sin explotar, tubos de choque residuales/cordones detonantes).
Errores de grabación:Las discrepancias entre el número real y la ubicación de los barrenos cargados y los registros dan lugar a inspecciones fallidas.
Fallos de encendido en lugares difíciles de observar:Como fondos de pozos profundos, cimas de túneles o debajo de materiales colapsados.
Mfires no detectados
Las causas fundamentales de las cargas sin explotar incluyen:Consecuencias
Las cargas sin explotar son extremadamente peligrosas, ya que actúan como fuentes explosivas ocultas. La excavación, perforación, manipulación o incluso las vibraciones posteriores causadas por el movimiento del personal pueden activarlas accidentalmente, con consecuencias catastróficas (muchas víctimas, destrucción total del equipo). La manipulación de cargas sin explotar también es una operación de alto riesgo.Medidas de prevención
Evite los fallos de encendido y asegúrese de que todos ellos se detecten y gestionen exhaustivamente.
Aplicar estrictamente los procedimientos de seguridad posteriores a la explosión, incluidos tiempos de espera suficientes (normalmente ≥15 minutos para túneles).
Realizar inspecciones del sitio exhaustivas y cuidadosas por parte de voladores experimentados, verificando los números y las ubicaciones de los pozos de explosión y controlando si hay señales de fallas de encendido (por ejemplo, bocas de pozo sin colapsar, tubos de choque/cordones detonantes residuales, vástagos intactos, olores inusuales).
Utilice equipos profesionales (por ejemplo, detectores de agujeros de explosión o detonadores, aunque no son infalibles) para ayudar en las inspecciones.
Mantener registros precisos y detallados de carga y voladura.
Al detectar o sospechar una falla de encendido, establezca inmediatamente un cordón de seguridad y siga los procedimientos de seguridad para un manejo profesional; prohíba las acciones no autorizadas o la continuación de las operaciones. Los métodos de manejo suelen incluir la reiniciación, la detonación inducida o la destrucción a pequeña escala.
