Aula 02 Introdução a Explosivos e Acessórios

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Prof. Dr. Carlos Magno Muniz e Silva
Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Tecnologia e Geociências
Departamento de Engenharia de Minas
Aula 02 – Introdução a Explosivos & Acessórios
Definições:
“substâncias ou mistura de substâncias químicas que,
iniciada (s) adequadamente, possuem a propriedade de
sofrerem transformações químicas violentas: gases de
altas temperatura e pressão → liberação de grande
quantidade de energia em ms”
“substâncias capazes de rapidamente se transformarem
em gases, produzindo calor intenso e pressões elevadas”
“substâncias ou misturas de substâncias químicas,
exotermicamente instáveis que, quando iniciadas por
agente externo, suficientemente energético, decompõe-se
quimicamente gerando considerável quantidade de gases,
de altas temperaturas e energia em curtíssimo espaço de
tempo ”
Aspectos históricos:
CHINA (1600s) pólvora negra para uso pirotécnico;
NG (C3H5O9N3) descoberta pelo
químico Ascanio Sobrero;
ITÁLIA (1846)
Aspectos históricos: continuação
SUÉCIA (1863-7) NG encartuchada por Alfred Nobel 
ALEMANHA (1923) nitrato de amônia (ANFO) 
Aspectos históricos: continuação
CANADÁ (1962) emulsões explosivas 
(patenteadas) 
Aspectos históricos: continuação
COMBUSTÍVEL Composição AGENTE OXIDANTE
NITRATOS ÓLEO DIESEL, 
SERRAGEM, 
CARVÃO PÓ, 
PARAFINA, 
SABUGO DE 
MILHO, ETC.
Processo de decomposição 
Combustão Deflagração Detonação
Combustão
reações em baixas velocidades por simples 
queima, apenas a oxidação do O do ar; 
Deflagração: Vreação < Vsom
baixa a média velocidade de reação de 
decomposição (≤ 1000m/s) ;
Detonação: Vreação > Vsom
processo de propagação de uma onda de choque 
através da coluna de explosivo (3000 – 5000 m/s ).
Processo de desintegração da 
coluna de explosivo
Explosivo sólido Explosivo aquecido Explosivo liquefeito
Explosivo gaiseficado Fase gasosa aquecida Coluna em reação
Propriedades
Segurança no manuseio
Sensibilidade
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Massa em uso
Efeito destrutivo
Custo por unidade de massa
Propriedades
1. Densidade: real e gravimétrica
Real → relação entre a massa específica do explosivo e a massa 
específica da água à 4°C; 
Gravimétrica → medido em g/cm3, g/l ou número de 
cartuchos/caixas de 25kg.
Explosivos comerciais: 0,6 a 1,45g/cm3.
Propriedades: continuação
2. Rusticidade: resistência a esforços mecânicos de transporte, 
armazenamento e manuseio;
3. Estado físico: consistência e aparência quando da comercialização;
4. Higroscopicidade: resistência à umidade;
Propriedades: continuação
5. Toxidade: atribuída aos gases indesejáveis das explosões , ex.: 
CO, NO, NO2 e SO2;
Classe/categoria Volume de gás tóxico
1 / A ≥ 30 l/kg
2 / B ≥ 60 l/kg
3 / C > 60 l/kg
Classificação dos explosivos segundo o grau de toxidade e volume do gás
MB 178/53 ABNT
Propriedades: continuação
6. Estabilidade química: período de tempo em que o explosivo
conserva suas características de desempenho, segurança,
armazenamento, baixa umidade relativa, temperatura (< 40oC) e
ausência de vapores corrosivos;
7. Inflamabilidade: condições de temperatura, ventilação e
umidade que as substâncias explosivas entram em combustão
espontaneamente;
Propriedades: continuação
8. Calor de combustão: quantidade de calor liberada na detonação
medida em volume constante;
9. Energia: gerar trabalho útil
(i) Energia relativa por peso (RWS) baseado no explosivo padrão
ANFO;
(ii) Energia relativa por volume (RBS);
Propriedades: continuação
10. Temperatura de explosão: temperatura que o explosivo entra
em decomposição por detonação. Propriedade importante na
fabricação de substâncias explosivas;
11. Volume de gás: volume de gás gerado na detonação
responsável pelo arremesso do material fragmentado no desmonte. É
importante quanto à especificação do explosivo a ser empregado de
modo a adequar a taxa de energia da fase semi-estática;
Propriedades: continuação
12. Pressão de detonação: propriedade diretamente relacionada a
capacidade do explosivo em romper seu invólucro (“brizância”);
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* 2VdP ρ=
Propriedades: continuação
13. Brizância: efeito da pressão de detonação existente diante da
onda de choque, a qual é liberada sob a forma de onda de
compressão que promove o fraturamento do material invólucro;
14. Velocidade de detonação: velocidade da onda de choque que
atravessa a coluna de explosivo, depende da COMPOSIÇÃO,
DIÂMETRO do cartucho/furo, e SISTEMA de INICIAÇÃO;
Propriedades: continuação
15. Sensibilidade: propriedade de iniciação por outra carga
explosiva;
16. Propagação por simpatia: distância longitudinal máxima entre
2 cartuchos que permite a propagação da detonação;
Tipos de explosivos:
● Dinamites;
● Gelatinas;
● Lamas;
● Agentes de desmonte;
● Nitrocarbonetos;
● Emulsões;
● Gelatinas de desmonte;
● Gelatinas de ruptura;
● “Water-gel” ou aquagel;
● Pulverizantes.
Classificação
► Características da detonação ou tipo de uso;
► Velocidade de detonação e pressão;
► Composição;
► Consistência.
Classificação: Características da detonação ou tipo de uso
Comerciais/civis: dinamites, ANFO, gelatinas, 
lamas, granulados, etc.
Militar:
Classificação: velocidade de reação e pressão
Altos explosivos – μs: 2000 a 7000m/s
Baixos explosivos – ms: < 1000m/s
3000 – 270000 atm
< 3000 atm
Classificação: velocidade de reação e pressão
Altos explosivos: dinamites e gelatinas
Baixos explosivos (ou deflagrantes): pólvoras 
Classificação: composição
Explosivos simples: nitroglicerina, nitrocelulose;
Explosivos mistos: ANFO
Explosivos compostos: maior parte dos comerciais
Classificação: consistência
Explosivos plásticos: boa adaptação no furo, ex.
emulsões;
Explosivos sólidos: encartuchados de explosivos em
pó;
Explosivos líquidos: grande facilidade de
carregamento.
Classificação: aplicação, desempenho e constituição
Primários ou iniciadores;
Secundários ou reforçadores;
Terciários ou rompedores; e
Propelentes ou militares.
Critério de seleção dos explosivos
É delimitado por fatores econômicos e condições de 
campo; 
Critério de seleção dos explosivos: fatores condicionantes
tipo de desmonte;
propriedades dos explosivos;
segurança no transporte e manuseio, e diâmetro 
da carga;
custos (explosivo, perfuração, carregamento, 
transporte e britagem); 
Critério de seleção dos explosivos: fatores condicionantes
condições geolócicas – características e propriedades 
mecânicas da rocha/maciço;
condições de ventilação – subsolo; e
impactos ambientais.
Definição:
São todos os equipamentos e dispositivos destinados 
à detonação de cargas explosivas (principal).
Tipos:
- geradores de energia: máquinas de detonar, bastão de 
ignição;
- transmissores de energia: cordéis detonantes, estopins, 
circuitos elétricos, sistemas eletrônicos;
- iniciadores ou escorvas: espoletas e cordéis detonantes;
- reforçadores ou “boosters”; e
- espaçadores.
Classificação:
- carregadores de furo;
- geradores de energia: acendedores, geradores e explosores;
- transmissores de energia: estopins, cordéis detonantes, 
transmissores tubulares de ondas de choque – TTOC (Nonel);
- iniciadores: espoleta e cordel detonante;
- retardadores; espoletas de tempo e retardos para cordéis 
detonantes;
- reforçadores: “boosters”;
- espaçadores.
Pólvoras Negras 
Granulados
Dinamite
Emulsão
*bombeada
*encartuchada
Lama explosiva
Gelatinosos
Pastas Explosivas
Espoleta (simples, elétrica,
elétrica instantânea e elétricasde Tempo)
Cordel Detonante
Linha Silenciosa
Retardos
Acendedores
*Estopim
*Cordão Ignitor
*Reforçadores 
Granulado
 Excelente desempenho em rochas plásticas e médias
 elevada formação gasosa
 carga de coluna 
 baixa velocidade 
 baixa produção de gases tóxicos 
 grande potência na detonação
 elevado poder de ruptura
 ideal para rochas maciças de alta dureza e densidade
 elevada resistência à água 
Emulsão encartuchada
Emulsão bombeada
 Preenchimento total dos furos
 Menor tempo de carregamento
 Permite aumento da malha de perfuração
 Dispensa paiol na obra ou na empresa
 Dispensa mão-de-obra por parte do cliente
Espoletas
Cordel Detonante
Estopim
 núcleo de pólvora negra de nitrato de potássio
 revestido com tecidos impermeabilizantes 
 queimar a uma velocidade uniforme 
 iniciar cargas explosivas ou cordel detonante
Reforçador
 Reforçar a iniciação de qualquer tipo de explosivo
 Garante melhor iniciação e performance dos explosivos
 Resiste à agua
 Transmite elevada pressão de detonação
 Segurança
Retardo
Critério de seleção:
Após o plano de fogo selecionado;
O tipo de explosivo escohlido;
Restrições de segurança e ambientais;
Custos.
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	Reforçador
	Retardo
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