Para comenzar los trabajos de explotación minera, es necesaria una previa planificación y llevar a cabo de una manera ordenada las etapas del proyecto, optimizando los recursos para que los costos de arranque no alcancen valores elevados que afecten la rentabilidad del proyecto.
En una fase previa a la ejecución de un proyecto de voladura, se realiza una etapa de investigación y a partir de una topografía de la zona elegida se elabora una cartografía geológica, que servirá para definir en fases posteriores donde realizar las voladuras. Los resultados que se vayan obteniendo en cada fase servirán para orientar dónde y qué investigaciones realizar en fases posteriores con el fin de definir el yacimiento.
De forma previa a la realización de una voladura, la autoridad minera debe autorizar los correspondientes proyectos de ingeniería de proyecto de voladuras para el presente año. La autorización debe renovarse anualmente con la presentación de un nuevo proyecto de voladuras. Dicho proyecto debe especificar de forma clara, la zona o zonas donde se pretenden realizar las voladuras, el número de voladuras que se pretenden realizar, la cantidad de explosivo estimada.
Aun teniendo la correspondiente autorización para la realización de voladuras y antes de ejecutar materialmente cada una de ellas, es necesario pedir la oportuna autorización tanto a Minas como a la Guardia Civil.
Los materiales explosivos son compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido, líquido o gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido-reducción, son capaces de transformarse en un tiempo muy breve, del orden de una fracción de microsegundo, en productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones. Así, los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias, combustibles y oxidantes, que incentivadas debidamente, dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida, que genera una serie de productos gaseosos a alta temperatura y presión, químicamente más estables, y que ocupan un mayor volumen, aproximadamente 1.000 a 10.000 veces mayor que el volumen original del espacio donde se alojó el explosivo. Estos fenómenos son aprovechados para realizar trabajo mecánico aplicado para el rompimiento de materiales, en lo que constituye la técnica de voladura de rocas. Los explosivos constituyen una herramienta básica para la explotación minera y para obras de ingeniería civil.
La perforación
Es la primera operación en la preparación de una voladura. Su propósito es el de abrir en la roca huecos cilíndricos destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores, denominados taladros, barrenos, hoyos. Se basa en principios mecánicos de percusión y rotación, cuyos efectos de golpe y fricción producen el astillamiento y trituración de la roca en un área equivalente al diámetro de la broca y hasta una profundidad dada por la longitud del barreno utilizado. La eficiencia en perforación consiste en lograr la máxima penetración al menor costo. En perforación tienen gran importancia la resistencia al corte o dureza de la roca y la abrasividad. Esta última influye en el desgaste de la broca y por ende en el diámetro final de los taladros cuando ésta se adelgaza.
Para que un explosivo pueda detonar es necesario iniciarlo, lo que se efectúa normalmente mediante los denominados accesorios de voladura, que comprenden a los fulminantes o detonadores, mecha de seguridad y mecha rápida, conectadores, retardadores, cordones detonantes, cables, explosores e instrumentos de control como ohmímetros y otros. La utilización de estos accesorios debidamente seleccionados y combinados para cada caso, da lugar a los procedimientos empleados para iniciar la detonación de una voladura, conocidos como métodos de iniciación o de encendido de explosivos, que usualmente se agrupan en:
- Sistema elemental o convencional de mecha lenta fulminante, mejorado recientemente hasta cierto punto con el encendido previo de las mechas de cada taladro mediante la mecha rápida y cápsulas conectadoras.
- Sistema eléctrico convencional con detonadores instantáneos y de retardo estándares complementado con el sistema de alta resistencia a corrientes estáticas o extrañas y con los sistemas eléctricos especiales, como el Magnadet y los de explosores secuenciales electrónicos.
- Sistemas no eléctricos, del tipo Nonell y similares y los cordones detonantes regulados por retardadores.
- Sistemas especiales para aplicaciones definidas, como los detonadores de concusión Dominó para voladura subacuática y otros.
La voladura de rocas se considera un trabajo de alto riesgo, si bien su índice de frecuencia en relación con otros tipos de accidentes es menor, su índice de gravedad es mucho mayor, generalmente con consecuencias muy graves que no solamente afectan al trabajador causante de la falla, sino también a las demás personas, equipos e instalaciones que le rodean. Según estadísticas en el ámbito mundial, los accidentes con explosivos se producen mayormente por actos inseguros de los operarios, que por condiciones inseguras. La inexperiencia o negligencia por un lado y el exceso de confianza por el otro han mostrado ser motivo del 80 a 90% de los accidentes.
Todo supervisor debe tener presente que los accidentes ocurren inesperadamente, pero que son previsibles, la capacitación constante y adecuada es condición para la seguridad, y que el trabajo es de equipo, con responsabilidad compartida.
Debe actuar siempre con criterio y responsabilidad, tener experiencia en el trabajo, buen trato al personal pero con posición de autoridad y ser perseverante en el seguimiento detallado de todas las etapas del trabajo. Debe conocer las normas y reglamentos de trabajo y seguridad internos y oficiales vigentes, las características y especificaciones de los explosivos y demás insumos que emplea y las condiciones de los frentes de trabajo.
