MXPA99011148A - Método y aparato para cargar barrenos con explosivos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para cargar barrenos con explosivos, caracterizado porque comprende las etapas de introducción un extremo de una manguera de carga en el barreno hasta una distancia sustancialmente predeterminada del fondo del barreno, bombear un explosivo bombeable a través de la manguera de carga a una velocidad controlada y, en forma esencialmente simultanea con el bombeo del explosivo, retirar la manguera de carga del barreno a una velocidad controlada, causando de esta manera que el explosivo fluya hacia fuera a alta presión en forma de un cono hueco desde una boquilla, dispuesta sobre el extremo de la manguera de carga, de tal forma que al explosivo de fluido hacia afuera se le déviscosidad incrementada y de esta manera se adhiera cohesivamente a la porción de pared en forma cilíndrica completamente del barreno sobre la cual el explosivo choque en relación con el flujo hacia fuera, en donde las velocidades de bombeo y retiro ajustadas de tal forma que se le déal explosivo una forma tubular sobre la pared en forma cilíndrica del barreno.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA CARGAR BARRENOS CON EXPLOSIVOS Descripción de la invención: La presente invención se relaciona con un método para cargar barrenos con explosivos, que comprende los pasos de introducir un extremo de una manguera de carga en el barreno a una distancia sustancialmente predeterminada del fondo del barreno, bombeando un explosivo bombeable a través de la ^manguera de carga a una velocidad controlada y, de manera esencialmente simultánea con el bombeado del explosivo, extrayendo la manguera de carga del barreno a una velocidad controlada. La invención también se relaciona con una aparato para cargar barrenos con explosivos, que comprende un recipiente que contiene un explosivo bombeable, una manguera de carga adaptada para insertarse en un barreno, medios de bombeo que conectan el - recipiente con la manguera de carga para transportar el explosivo al barreno y medios para operar la manguera para lograr el movimiento de la manguera de carga en el barreno a -una velocidad controlada. .-- Específicamente, la invención se relaciona con un método y un aparato para cargar explosivos bombeables en una cantidad reducida en relación a la cantidad que corresponde al llenado completo de un barreno. En relación con la explosión, con frecuencia es adecuado reducir la carga comparada de modo que corresponda REF.: 32063 al llenado completo del barreno. Puede desearse un contorno final liso y fuerte, para reducir la vibración en relación con la explosión o para ordenar las caras de mineral y reducir la remoción de roca de desecho indeseable. En los túneles de conducción o galerías, la explosión cautelosa de los orificios contorneados puede dar una cara de roca sustancialmente sin daño con una reducción significativa de las necesidades de trabajo de reparación y soporte posteriores, tales como el empejrnado, gutinado, refuerzo de concreto, etc., y el perfil final será más fiel al tamaño del diseño. Surgen consideraciones similares en la minería de obturación subterránea o en" intentos por limitar la producción de partículas finas para satisfacer ciertos requerimientos de procesamiento posteriores. Aunque pueden ser utilizados numerosos barrenos poco separados para producir planos de fractura lisos, el método es limitado por restricciones prácticas y económicas. Un método podría ser utilizar diámetros de barreno más pequeños en el contorno u otros orificios donde sea deseable una potencia explosiva reducida. Esto es poco practico e incrementaría el costo de la explosión y también la haría más difícil. En su lugar, la tendencia es a ampliar los barrenos, lo cual incrementa aún más la necesidad de cargas reducidas.

Un segundo método es diluir los-- explosivos con materiales de peso ligero, los cuales reducen la densidad de la carga. La US 4 995 925 describe este método con más detalle. Sin embargo, el producto tiene baja resistencia al agua, y debe ser utilizado en combinación con otros explosivos . Los problemas comunes asociados con los métodos de carga mencionados anteriormente son la inconsistencia en la carga y el acoplamiento no controlado entre el explosivo y la roca. - También han ocurrido fallas de detonación en ciertos explosivos, probablemente debido a la precompresión de las ondas de choque precursoras en el canal de gas libre. Un tercer método, descrito en la US 5 584 222, es utilizar un cordón de explosivo bombeable o fluido. En el caso de un explosivo bombeable, el listón se obtiene ajustando la velocidad de extracción de la manguera de carga en relación a la velocidad de flujo del producto, es decir, a la velocidad de la bomba. Sin embargo, el método de utilizar listones pulvurulentos o líquidos está adaptado a barrenos horizontales o un tanto inclinados. La US 5 105 743 describe un método en el cual es utilizado un explosivo fluido estándar para llenar parcialmente un barreno. El método se limita a explosivos particulados y fluidos, y es de uso limitado en, por ejemplo, ambientes húmedos u otras situaciones donde sean necesarios explosivos bombeables. El método requiere diferentes herramientas para diferentes diámetros de barreno y tiende a dar como resultado cantidades no uniformes a todo lo largo del orificio. ~ El objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para cargar barrenos con explosivos, adecuado para todas las direcciones del barreno, pero especialmente para orificios ascendentes. Un objeto más de la presente invención es proporcionar un método y un aparato que permite llenar únicamente una parte deseada del área de sección transversal del barreno con un explosivo bombeable permitiendo que el explosivo sea distribuido tan uniformemente como sea posible alrededor de toda la pared del barreno. ~~ Otro objeto más de la invención es proporcionar, si es aplicable, el drenado del barreno cargado del agua freática infiltrada. También es un objeto de la invención obviar el riesgo de que se formen receptáculos de agua entre el explosivo y la pared del barreno, cuando sea utilizada agua como lubricante en la manguera de carga. Esos objetos se logran de acuerdo a la invención por un método de acuerdo al párrafo introductorio, caracterizado porque hace que el explosivo fluya hacia afuera en forma de un cono hueco y a alta presión desde una boquilla arreglada sobre el extremo de la manguera de carga, de modo que el explosivo que fluye hacia afuera se le da una mayor viscosidad y en consecuencia se adhiere de manera cohesiva a toda la porción de pared de forma cilindrica del barreno, después de lo cual el explosivo choca en relación con el flujo hacia afuera. Un aparato para llevar el método descrito anteriormente se caracteriza porque el aparato, además de los componentes mencionados a manera de introducción, también comprende una boquilla, desde la cual se hace que el explosivo fluya hacia afuera en forma de un cono hueco y a, alta presión, porque la boquilla está sujetada al extremo de la manguera de carga por medio de un miembro- de sujeción, y porque el menos un dispositivo de centrado está arreglado sobre la manguera de carga, dispositivo de centrado el cual comprende un par de miembros anulares, separados, que se pretende sirvan para acoplarse con el lado exterior de la manguera de carga, así como una pluralidad de miembros elásticos, arqueados, de longitud considerable en relación a su ancho y espesor, últimos miembros los cuales están orientados esencialmente en una dirección longitudinal de la manguera de carga y conectados a los miembros anulares así como adaptados bajo esfuerzo compresivo de manera elástica alrededor, contra la pared de forma cilindrica del barreno.

Los desarrollos adicionales de la invención serán evidentes a partir de las características expuestas en las reivindicaciones . El método de acuerdo a la invención no tiene limitaciones con respecto a la dirección del barreno, y de este modo puede ser aplicado en barrenos dirigidos verticalmente hacia arriba, en barrenos dirigidos verticalmente hacia abajo, en -orificios horizontales, o en orificios de cualquier dirección y del barreno. No obstante, el método es particularmente ventajoso para cargar en dirección arriba, y particularmente si la carga dirigida hacia arriba es combinada con gasificación química. Ajustando el grado de carga/cantidad de explosivo a las necesidades específicas de cada barreno, la gama de explosivos puede ser limitada a un explosivo en emulsión bombeable y un cebador, y un detonador para el inicio. Además, la invención es de mayor importancia práctica en todos los tipos de carga, donde el producto es sensibilizado por medio de gasificación química durante y después de la carga. El método para lograr la carga parcial del barreno consiste de comprimir el explosivo en emulsión bajo alta presión a través de una boquilla especial en el extremo de la manguera. Para mejores resultados, la boquilla es centrada en el barreno. Esto es efectuado proporcionando a la parte más externa de la manguera un dispositivo de centrado especial, que de manera preferible comprende una laminilla elástica, sujetada. La boquilla rocía el explosivo en forma de un cono hueco sobre las paredes del barreno, proporcionando un anclaje muy bueno a la superficie del barreno. El grado de carga deseado de acuerdo a la invención se logra posteriormente en la forma conocida ajustando el retiro de la manguera a la velocidad de flujo del explosivo, es decir las velocidades de bombeo o retiro o extracción. El explosivo es aplicado como un cilindro o en forma de un tubo a la pared del barreno, mientras que el fondo y la porción más interior del barreno, donde los medios de ignición, es decir el cebador y el detonador, están arreglados, son también llenados completamente con explosivo. Formando un tubo de explosivo bombeable, llenando solo parcialmente un diámetro del barreno, se alcanzan varios objetivos. El explosivo en sí, no necesita ser altamente diluido, con los problemas correspondientes, en su lugar la reducción de energía se logra por medio de la cantidad y por medio del espesor de la pared del tubo de explosivo. La variabilidad en la carga específica se obtiene y específicamente es posible también cargar algunos barrenos en su totalidad utilizando toda la potencia del explosivo. Aún las ventajas más pronunciadas se obtienen en la explosión cautelosa con tubos de espesor de diámetro pequeño del explosivo. Se ha encontrado que un explosivo bombeable anular—se comporta como confinado o no confinado, con altas velocidades de detonación. Es decir, que este detona con una velocidad y generación de choque notablemente reducida, satisfaciendo perfectamente los requerimientos de la explosión cautelosa. El método de carga expuesto y el mecanismo de detonación obtenido sostiene una detonación estable no perturbada aún en tubos delgados, contrario, a la experiencia anterior. El método es compatible con explosivos sensibilizados por microesferas y gasificados. El último tipo de explosivo puede ser opcionalmente benéfico, dado que forma espuma en el espacio del radical libre sin movimientos axiales. El método no requiere dispositivos auxiliares, además del explosivo en sí. El aparato de acuerdo a las reivindicaciones forma la base constitucional para las partes críticas del método L de carga_, que soporta las ventajas anteriormente mencionadas. Aunque la mayoría de los explosivos tienen un intervalo de sensibilidad suficiente para formar un puente y mantener la reacción sobre ciertas interrupciones en el tubo, se prefiere que el tubo formado sea sustancialmente cohesivo sobre toda la longitud relevante sin ninguna interrupción o discontinuidad grande. Las irregularidades pequeñas no son significativas y pueden ser inevitables en algún grado, debido a la rugosidad de las paredes del barreno y otras perturbaciones. Los principios de la invención pueden ser utilizados para cargar toda o únicamente una parte de la longitud del barreno. De manera general, se prefiere que la mayor parte de la longitud del barreno sea cargada con un tubo de acuerdo a la invención. El tubo puede tener un espesor de pared que varía simétricamente a todo lo largo del barreno. Un tipo preferido de variación es que tenga un menor espesor desde la parte interna del barreno hacia la abertura del orificio para cumplir los requerimientos para mayores cantidades en la parte más interna del orificio. En la mayoría de las aplicaciones, sin embargo, se prefiere tener un espesor de pared esencialmente constante. Los pasos del método están adaptados para dar un tubo de explosivo con las características mencionadas anteriormente. El barreno es cargado desde el fondo con la parte más interna bombeando el explosivo a una velocidad controlada desde una manguera de carga bajo el retiro simultáneo de la manguera a una velocidad controlada. Ajustando mutuamente las velocidad de bombeo y retiro, son extruídas las cantidades deseadas de explosivo desde el extremo de la manguera. Ambas velocidades pueden variar con el tiempo para dar la cantidad saliente variable o constante de explosivo, aunque se prefiere mantener al menos una de las velocidades constante. Cuando se rocía un tubo de espesor de pared variable, se prefiere mantener la velocidad de retiro constante, y cuando se rocía un tubo de espesor de pared constante, mantener ambas velocidades constantes . De acuerdo a la invención, parte del barreno puede ser cargado de manera diferente con el tubo de explosivo. Específicamente, se colocan medios de ignición en forma de detonadores y/o cebadores en el barreno, usualmente en la parte más interna. Para asegurar una ignición segura, es adecuado utilizar un exceso de explosivo alrededor de los medios de ignición, de manera preferible llenar totalmente el diámetro del barreno alrededor de este. De manera similar, las partes más externas del barreno pueden necesitar menos o ninguna cantidad de explosivo. El exceso de carga puede obtenerse por medio de un retraso en el retiro de extracción en relación al arranque de la bomba y una reducción haciendo más lento o deteniendo el bombeo. La carga parcial es altamente independiente del diámetro absoluto del barreno, y la carga de explosivos de acuerdo a la invención puede ser utilizada para una gama amplia de tamaños. La carga parcial se expresa aquí como el área de sección transversal del tubo saliente en relación al área de sección transversal del barreno. En términos amplios, el grado de carga así expresado puede encontrarse entre 20 y 100 por ciento, de manera preferible entre 40 y 90 por ciento. El grado exacto de carga parcial depende del propósito de la reducción. Grados demasiado altos pueden dar una reducción insuficiente, y grados demasiado bajos un rompimiento insuficiente. Como se indicó, en la carga parcial de acuerdo a la invención, es posible, y en la explosión cautelosa deseable, afanarse por una velocidad de detonación (VOD) significativamente menor que la velocidad obtenida completamente confinada y completamente no confinada. Cuando se utiliza esta posibilidad, la VOD puede ser de entre 25 y 100 por ciento, y de manera preferible de entre 30 y 80 por ciento de la VOD para el mismo explosivo, en el mismo tamaño de tubo, detonado libremente sobre la tierra. Puede ser que el espesor de la pared del tubo sea demasiado delgado para detonar libremente y en ese caso, los valores mencionados anteriormente deberán ser comparados con el tubo más pequeño libremente detonable. En términos absolutos, VOD puede ser de entre 1000 y 6000 m/seg. Otra aplicación para la carga parcial de acuerdo a la invención, es adaptar la fuerza de la carga a la necesidad específica de cada barreno, es decir, obturar uniformemente los orificios y orificios de producción, no solo los orificios del contorno. Para este propósito, puede utilizarse una gama más amplia de grados de carga parcial, y en particular a grados de carga mayores, tales como del 50 al 95 por ciento, y de manera preferible del 80 al 95 por ciento. De acuerdo a la invención, al menos un barreno es cargado parcialmente con un tubo explosivo para cualquiera de los propósitos anteriores. Para tomar ventaja de la flexibilidad de la invención, se prefiere que sean cargados varios barrenos con diferentes relaciones de carga, en particular, varios barrenos los cuales van a ser detonados en la misma ronda. Esta dentro del alcance de la invención que cualquiera de tales barrenos adicionales sea cargado suficientemente, es decir, a sustancialmente el 100 por ciento como anteriormente, para utilizar todo el alcance de la invención. Un aparato para llevar a cabo el método de acuerdo a la invención y para cargar los explosivos en una cantidad de volumen controlada por unidad de longitud del barreno, comprende un recipiente para el explosivo y una manguera de carga para insertarse en el barreno, así como un conducto colocando esos dispositivos. Una boquilla está unida al extremo libre de la manguera de carga y es centrada en el barreno con la ayuda de uno o más dispositivos de centrado arreglados sucesivamente sobre la manguera de carga, estrechamente adyacentes a su extremo libre.

El conducto comprende una bomba capaz de alimentar el explosivo bombeable a una velocidad volumétrica controlada y estable, velocidad la cual preferiblemente deberá ser variable para permitir diferentes grados de carga parcial. Pueden ser utilizadas bombas de desplazamiento positivo que den variaciones de velocidad de flujo pequeñas, tales como las bombas de tornillo excéntrico. Si el explosivo va a ser gasificado químicamente, el conducto puede incluir una entrada para el agente gasificante; normalmente un líquido, un recipiente para cada agente, y una bomba para transportar y dosificar el agente en el conducto. Para reducir el requerimiento de presión en el bombeo del explosivo, es adecuado arreglar la introducción de un fluido lubricante entre la superficie interior de la manguera y el explosivo. El fluido puede ser agua, pero preferiblemente una solución acuosa de sal oxidante similar a aquélla presente en el explosivo en sí. El arreglo puede comprender una entrada para el fluido lubricante que finaliza en una cámara anular que rodea el canal del conducto y que tiene una abertura anular hacia el canal para formar un anillo de líquido alrededor del explosivo alimentado centralmente . El aparato incluye medios para mover la manguera. Esos medios deberán permitir al menos el movimiento hacia adelante de la manguera cuando sea insertada en el barreno y medios" de conducción para retirar la manguera a una velocidad controlada. La velocidad puede variar durante la operación de carga, pero es preferiblemente constante. De manera adecuada, los medios de conducción también ayudan al movimiento hacia adelante de la manguera. Pueden ser utilizados_ cualesquier tipos de medios de movimiento que cumplan esos requerimientos para los propósitos de la invención. Uno de tales medios de movimiento comprende ruedas o bandas opuestas, sujetando una parte de la manguera entre los medios de conducción conectados a al menos una de las ruedas o bandas opuestas capaces de mover la manguera al menos en la dirección de la extracción. Un dispositivo preferido de este tipo se describe en la patente Sueca 8903101-7 (465 566) . El dispositivo es altamente flexible y permite velocidades de alimentación muy variables tanto hacia adelante como en la dirección contraria. Otro tipo preferido de medios para mover la manguera comprenden una bobina o carrete con medios de guía para recibir las vueltas de la manguera de carga en su parte periférica, de manera preferiblemente en una monocapa, y medios de conducción para hacer girar la bobina en una dirección de extracción o retiro de la manguera ante el barreno hacia la bobina a una velocidad controlada. Este dispositivo puede incluir medios de desacoplamiento que permiten el desenrollamiento manual de la manguera durante la rotación de la bobina. Los medios de guía pueden comprender medios de restricción para prevenir la expansión radial de las vueltas de la manguera sobre la bobina, excepto en un punto de desenrollado, por lo que la manguera es mantenida de manera segura en su lugar sobre la bobina y también se hace posible una acción de empuje. El aparato deberá comprender también medios de ajuste para ajustar la relación entre la velocidad de bombeo controlada y la velocidad de retiro de la manguera controlada para expulsar el explosivo a la velocidad volumétrica deseada para dar al explosivo las características de tubo. Los medios de ajuste pueden incluir medios para hacer variar la velocidad de bombeo y/o la velocidad de extracción o retiro. Un arreglo sencillo, aún suficiente para muchos propósitos, es utilizar medios de ajuste dada una velocidad de extracción constante y una velocidad de bombeo variable. Los motores hidráulicos son los preferidos como medios de conducción para los medios de bombeo y extracción, que permiten una amplia gama de velocidades estables. Además de permitir el llenado parcial de los barrenos, la invención tiene un número de otros aspectos - los cuales son de gran significado para la invención y para su uso práctico.

Comprimiendo el explosivo bajo alta presión a través de la abertura estrecha de una boquilla, se logran una fuerte turbulencia y procesamiento de la emulsión. Esto da como resultado un incremento en la viscosidad de la emulsión, lo cual es deseable, si no es ^q e necesario para orificios dirigidos hacia arriba, y permiten a la emulsión permanecer contra la pared del barreno por --fricción así como permitir- la cohesión dentro de la emulsión de alta viscosidad. El hecho de que_pueda lograrse una mayor viscosidad comprimiendo una emulsión del tipo en cuestión a través de una ranura estrecha es conocido per se, pero efectuar esto por medio de una boquilla en - el extremo de una manguera en la carga dirigida hacia arriba es novedoso. En algunos barrenos, el agua y la presión del agua son un problema. En algunos orificios dirigidos hacia arriba u orificios horizontales, la presión del agua puede comprimir la emulsión hacia afuera de los barrenos si los orificios son completamente cargados. Con un barreno parcialmente lleno, como se describe aquí, se crea un canal en el explosivo que permite drenar el barreno. Otro aspecto se relaciona con el agua utilizada para lubricar el interior de la manguera de acuerdo a la Patente Estadounidense 5,584,222. De acuerdo a esta patente, se utiliza una boquilla anular para agregar un bajo porcentaje de agua (calculado en términos del flujo de la emulsión) al inicio de la manguera de carga. De esta manera, se forma una película sobre el interior de la manguera, permitiendo que la emulsión fluya más o menos de manera similar a una varilla a través de la manguera. Esto hace posible reducir la presión de carga significativamente. La técnica de utilizar un "anillo acuoso" de esta manera, es ahora una práctica común en la carga en emulsión, al menos que se excedan las longitudes de la manguera de 10-20 m y el diámetro de la manguera de carga sea de aproximadamente 1.5" (3.81 cm) o menor. Sin embargo, en la carga dirigida hacia arriba el agua crea problemas puesto que también puede lubricar la pared del barreno y dar como resultado que el explosivo no permanezca donde haya sido aplicado sino que se deslice hacia abajo. En este contexto, puede observarse otro efecto importante de la turbulencia y el mezclado que toman lugar en la boquilla: el hecho de que el agua para la solución acuosa se mezcle en la emulsión y se vuelva una parte integral de la misma. Otra función de la boquilla es actuar como un mezclador de la emulsión y solución gasificada desensibilizada cuando la emulsión sea sensibilizada por medio de gasificación química. De esta manera, la transición de una matriz a un explosivo toma lugar en el barreno en sí, lo cual es extremadamente ventajoso desde un punto de vista de seguridad. La gasificación se efectúa por medio de una reacción química entre los iones amonio en la emulsión y los iones nitruro en la solución de gasificación la cual se agrega en un conducto separado, o de manera alternativa como un todo o como parte del anillo acuoso mencionado anteriormente : NH2+ + N02" N2 + 2 H20 El nitrógeno que se desprende está presente como burbujas finas en la emulsión y constituye los centros de reacción cuando el explosivo es iniciado y una onda de choque se propaga a través del explosivo. El desprendimiento de nitrógeno da como resultado una expansión del volumen del explosivo la cual, dependiendo de la dosis, usualmente contabiliza del 15 al 50% del volumen original de la emulsión y agente gasificante. En relación con este incremento del volumen podemos observar otro efecto importante de no llenar completamente el barreno sino dejar espacio para el incremento en el volumen. De esta manera, la expansión puede tomar lugar radialmente. Esto es más fácil de llevar a cabo y da como resultado menores pérdidas de gas y menor presión en el caso de la expansión axial, la cual ocurre en la carga convencional cuando se llena todo el orificio.

En todos los aspectos de la invención mencionados anteriormente, la boquilla es de mayor importancia. Ha sido desarrollado un equipo de centrado para permitir a la boquilla distribuir la emulsión uniformemente alrededor de toda el área de sección transversal. Además de la función de mezclado, el ángulo del cono es de mayor importancia. El ángulo del cono deberá alcanzar una distribución equilibrada de un componente de velocidad radial, que proporciona la adherencia requerida a la pared del barreno, y un componente de velocidad axial, asegurando que la emulsión alcance una distancia suficiente hacia arriba desde la parte frontal de la manguera. De esta manera, el contacto entre el exterior de la manguera y la emulsión cargada se minimiza. Además, está dentro del alcance de la invención ajustar el grado de carga o el tamaño del tubo (el espesor de la pared del tubo explosivo formado) en el mismo barreno al nivel más adecuado. En la práctico esto significa que, por ejemplo, el cebador y el detonador sean colocados en el fondo del barreno. Para que el cebador quede unido este és provisto de manera adecuada con un dispositivo de inmovilización en forma de un resorte de retención. Posteriormente, se efectúa la carga girando la manguera de carga una distancia adecuada, por ejemplo 20-80 cm dependiendo del diámetro del orificio y la capacidad de la bomba. En esta posición, comienza la carga con él explosivo -en emulsión,^ inicialmente sin retirar la manguera. Cuando el volumen alrededor y unos cuantos centímetros detrás del cebador ha sido llenado, pero aún a una distancia segura de la boquilla, se inicia el retiro de la manguera. Este efecto se logra por medio de un retraso sincronizado. El resto del barreno es cargado entonces retirando la manguera mientras se rocía simultáneamente emulsión. Como se estableció anteriormente, la velocidad lineal a la cual la manguera es retirada en relación a la velocidad de flujo de la emulsión determina el espesor del anillo o el tubo en el área de sección transversal del orificio. Cambiando la velocidad de flujo o la velocidad a la cual la manguera es retirada, el tamaño del anillo puede adaptarse según se requiera, por ejemplo, la cantidad de explosivo por unidad de longitud podría ser reducida en la parte externa del orificio. Sin embargo, como regla, después de carga el fondo, se utiliza el mismo grado de carga en el resto del orificio. Naturalmente, está dentro del alcance de la invención utilizar el método y aparato de la presente en un solo orificio en una ronda o - lo cual es lo más práctico -en cada orificio en una ronda. En cada ronda, el grado de carga puede variar entonces de acuerdo a los requerimientos de los diferentes barrenos, por ejemplo, el grado de carga se reduce en los barrenos más cercanos al contorno. Muchos de los barrenos son orificios de producción y normalmente son completamente cargados. Esto coloca altas demandas sobre el control de la velocidad de flujo en relación al retiro si se desean evitar cúmulos de aire o contaminación de la manguera. Una manera fácil de manejar esos problemas es aplicar la invención también a los "orificios completamente cargados" llenándolos a aproximadamente 95%. Ahora será descrita una modalidad preferida del aparato de acuerdo a la invención, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 muestra esquemáticamente las partes componentes del aparato de acuerdo a la invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva en corte parcial, esquemática, de la boquilla durante la carga de un barreno con explosivo; La Figura 3 muestra esquemáticamente la boquilla, su miembro de sujeción y el extremo libre de la manguera de carga, antes del montaje en corte axial; La Figura 4 muestra el dispositivo de centrado de acuerdo a la invención; y La Figura 5 muestra esquemáticamente un miembro de entrada, el cual en una modalidad modificada, se pretende sea conectado entre la manguera de carga y la boquilla.

Con referencia primero-.->a?la Figura 1, el aparato para cargar barrenos con un explosivo de acuerdo a la invención, contiene un recipiente 1 que contiene un explosivo o matriz bombeable, una bomba 2 y una manguera de carga 3, la cual está conectada al recipiente 1 por medio del intermediario de la bomba 2. La operación de la bomba es ajustable, por lo que la velocidad de flujo del explosivo puede ser controlada. Un recipiente 4 de lubricante (por ejemplo agua) está preferiblemente conectado a la manguera de carga 3 por medio del intermediario de una bomba 5, un medidor de flujo 6 y un dispositivo de inserción 7 para el lubricante. Si se desea, también puede ser conectado un recipiente 8 que contenga un agente gasificador a la manguera de carga 3 por medio del intermediario de una bomba 9 y un medidor de flujo 10 entre la bomba 2 y el recipiente de lubricante 4. El agente gasificador también puede ser introducido en el extremo de la manguera de carga 3 justo antes de la boquilla 13. El agente gasificador es suministrado a través de una manguera de agente gasificador separada 32, 'que corre externa a la manguera de carga 3 de acuerdo a lo indicado por las líneas punteadas en la Figura 1, o una manguera de gasificación integrada a la manguera de carga, de acuerdo a lo indicado por las líneas sólidas en la Figura.

La Figura 1 también muestra el extremo libre de la manguera de carga 3 introducido en un barreno 11 en la roca 12 y con una boquilla 13 unida a tal extremo de la manguera. Un par de dispositivos de centrado 14 están arreglados sobre la manguera de carga adyacente a su extremo libre. Con ayuda de medios para operar la manguera 15, la manguera de carga 3 y de este modo la boquilla 13, se mueven a una velocidad ajustable en el barreno 11. _Ajustando la capacidad de la bomba y/o el movimiento de la manguera del flujo explosivo es controlado en cada punto a todo lo largo del barreno 11. Ahora se hace referencia a la Figura 2, la cual es una ilustración más detallada de la carga de un barreno con explosivos. Cuando el cebador y el detonador/ignitor, designado de manera general como 16, ha sido unido al fondo o porción más interna del arreglo 11, de manera preferible con un dispositivo de inmovilización o enclavamiento en forma de un resorte de retención, y el cordón o manguera del ignitor 17 ha sido conectada a los medios de ignición 16, la carga se lleva a cabo retirando la manguera de carga 3 una distancia adecuada desde el fondo del barreno. En esta posición, comienza la carga con explosivo en emulsión, inicialmente sin retirar la manguera. Cuando el volumen alrededor de unos cuantos centímetros detrás del cebador ha sido llenado, pero aún no ha alcanzado la boquilla, comienza el retiro de la manguera. Este efecto se logra por medio de un retraso sincronizado. La boquilla 13 rocía el explosivo en forma de un cono hueco 18 hacia la pared de forma cilindrica 19 del barreno 11, el explosivo es depositado como un anillo en el barreno. Posteriormente, el resto del barreno es cargado retirando la manguera durante el rocío simultáneo del explosivo en emulsión, formando un cilindro hueco o tubo 20 sobre la pared 19. Como se estableció anteriormente, la velocidad a la cual la manguera es retirada en relación a la velocidad de flujo de la emulsión, determina la repartición del área de sección transversal del cilindro en el área de sección transversal del barreno. Cambiando la velocidad de flujo o la velocidad a la cual manguera es retirada, el tamaño del área de sección transversal del cilindro puede ser adaptado según se requiere, por ejemplo, la cantidad de explosivo por unidad de longitud puede reducirse en la parte exterior del barreno. Sin embargo, como regla, después de cargar el fondo, se utiliza el mismo grado de carga en el resto del orificio. El barreno así parcialmente lleno se crea un canal 21 en el explosivo, que permite el llenado del barreno 11 o permite la expansión radial en relación con la gasificación química. La Figura 3 es una vista del despiece en corte, la cual ilustra esquemáticamente la boquilla, y una forma de unir esta al extremo libre de _ la manguera de carga. La boquilla 13 consiste de un cuerpo sustancialmente cilindrico 22 con una salida angulada, en forma de cono, 23, una cámara de turbulencia 25 con miembros de turbulencia o mezclado 24 en la parte central de la boquilla, una varilla 26 conectando el cuerpo 22 de la boquilla a una cabeza ajustable 27, así como .a una porción roscada 28 en el otro extremo de la boquilla para conectar el extremo libre de la manguera de carga 3. La boquilla es utilizada para mezclar eficientemente en el agua de lubricación/anillo de agua, utilizado como lubricante en la manguera de carga y para lograr el patrón de rocío en forma de un cono hueco. Esto se logra por medio de un flujo tangencial hacia adentro en la cámara de turbulencia. Las diferentes salidas anguladas y los diferentes miembros de la- cámara de turbulencia dan diferentes ángulos de dispersión (de aproximadamente 30° -120°) para diferentes aplicaciones de carga. La boquilla también puede ser utilizada sin la cabeza 27 o la varilla 26. También pueden ser utilizados otros diseños de boquilla. En la modalidad mostrada en la Figura 3, la porción roscada 28 de la boquilla consiste de una rosca interna para acoplarse con un miembro de sujeción 29 en forma de un tubo de sujeción roscado exteriormente, el cual en una forma opcional, conocida, se fija a la luz de la manguera de carga. La porción roscada 28 también puede consistir de una rosca exterior, como se muestra en la modalidad de acuerdo a la Figura 2. En ese caso, el miembro de sujeción 29 es de manera adecuada -un .manguito- roscado internamente unido_ a la luz de la manguera de carga por medio de un miembro macho roscado integrado o separado (no mostrado) en una forma conocida per se. Un miembro de entrada 30 para un agente gasificador puede ser arreglado entre la porción roscada 28 y el miembro de sujeción 29, véase la Figura 1, con o sin los miembros de mezclado 31 y con o sin una abertura de admisión de agente gasificador 32 dependiendo de en que parte del sistema sea agregado el agente gasificador. El aparato de carga de acuerdo a la invención también comprende al menos uno, y de manera preferible dos, dispositivos de centrado 14 en el área del extremo libre de la manguera de carga 3. El dispositivo de centrado 14 es arreglado concéntricamente alrededor de la manguera de carga y comprende un par de miembros anulares, separados, 33, los cuales están en acoplamiento con el lado externo de la manguera de carga. Una pluralidad de miembros elásticos y alargados, arqueados, 34, orientados sustancialmente en la dirección longitudinal de la manguera de carga 3, están arreglados equidistantemente alrededor de la manguera de carga y están unidos al miembro anular 33. Además, la longitud de los miembros alargados 34 es considerable en relación al ancho de los miembros anulares 33, como puede observarse en la Figura 4. Los„ miembros alargados 34 son preferiblemente^ e -forma, lamelar- y ~?f¿a an J<el£¿--2ue-rpQ y ?e un sólido de rotación imaginario en forma de una esfera, un elipsiode o similar, cuyo diámetro mayor transversalmente a la dirección longitudinal de la manguera de carga excede el diámetro del barreno 11. De esta manera, se hace que las láminas entre en contacto bajo el esfuerzo compresivo contra la pared de forma cilindrica 19 del barreno, cuando la manguera de carga es introducida al barreno, y por lo tanto, centre la manguera de carga 3 y de este modo la boquilla 13 en el barreno, de modo que el espesor de la pared tubular 20 del explosivo sea constante en la dirección circunferencial a cada nivel en el barreno 11, si el barreno es sustancialmente vertical . La invención no se limita a lo que ha sido descrito y mostrado anteriormente en los dibujos, sino que puede modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones anexas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor Inétodo conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES - - *_ - Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para cargar barrenos con explosivos, que comprende los pasos de introducir un extremo de una manguera de carga en un barreno a una distancia sustancialmente predeterminada del fondo del barreno, bombear un explosivo bombeable a través de la manguera de carga a una velocidad controlada y, de manera esencialmente simultánea con el bombeo del explosivo, retirar la manguera de carga del barreno a una velocidad controlada, caracterizado po hacer que el explosivo fluya hacia afuera a alta presión en forma de un cono hueco desde una boquilla, arreglada sobre el extremo de la manguera de carga, y de modo que el explosivo fluya hacia afuera da un incremento "en la viscosidad y por lo tanto se adhiere cohesivamente a toda la porción de pared en forma de cilindro del barreno, después de lo cual el explosivo choca en relación con el flujo hacia afuera.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se mantiene la boquilla centrada en el barreno durante la carga.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el establecimiento y mantenimiento de una película de lubricante, especialmente agua, entre el interior de la manguera de carga y el explosivo y mezclando el lubricante con el explosivo de la boquilla para lograr una mezcla homogénea que fluye hacia afuera de la boquilla.

4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el arreglo de los medios de ignición en el fondo del barreno y al ajuste de las velocidades de bombeo y extracción o retiro, de modo que la cantidad de explosivo adyacente a los medios de ignición exceda la cantidad de explosivo por unidad de longitud en el resto del barreno.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado por la obtención de la cantidad en exceso de explosivo por el retraso de la extrusión o retiro de a manguera de carga después de comenzar el bombeo del explosivo.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el ajuste de las velocidades de bombeo y extracción, de modo que al . explosivo se le de una forma tubular sobre la pared de forma cilindrica del barreno.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado por el ajuste de las velocidades de bombeo y extracción, de modo que al explosivo se le - de una forma tubular de espesor de pared variable en la dirección longitudinal del barreno.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado por dar al explosivo una forma tubular con un espesor de pared que disminuye hacia la abertura del barreno.

9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el explosivo bombeable y cohesivo que contiene un agente gasificador y/o por la adición de un agente gasificador adyacente a la boquilla.

10. Un aparato para cargar barrenos con explosivos, que comprende un recipiente que contiene un explosivo bombeable, una manguera de carga adaptada para insertarse en un barreno, medios de . bombeo que conectan el recipiente con la manguera de carga para transportar el explosivo al barreno y medios para operar la manguera de carga para lograr el movimiento de la manguera de carga en el barreno a una velocidad controlada, caracterizado porque el aparato comprende además una boquilla, desde la cual se hace que el _-explosivo fluya en forma de un cono hueco y a alta presión, porque la boquilla está unida al extremo de la manguera de carga por medio de un miembro de sujeción, y porque _ al menos un dispositivo de centrado está arreglado sobre la manguera de carga, dispositivo de. centrado el cual comprende un par de miembros anulares, separados, que se pretende se acoplen con el exterior de la manguera de carga, así como una pluralidad de miembros elásticos, arqueados, de longitud considerable en relación a su ancho y espesor, con los últimos miembros orientados esencialmente en la dirección longitudinal de la manguera de carga y conectados a los miembros anulares así como adaptados bajo esfuerzo compresivo elásticamente para entrar en contacto con la pared de forma cilindrica del barreno.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende además una unidad para agregar un agente espumante al explosivo que está siendo bombeado, unidad la cual es conectada a la manguera de carga y/o directamente a la boquilla por el intermediario de una manguera separada y un miembro de entrada arreglado entre la boquilla y la manguera de carga.