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FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALÚRGIA “ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS” TRABAJO ENCARGADO N°03 CURSO:

PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS.

TEMA: CARACTERISTICAS TECNICAS DE EQUIPOS (P.V.R). DOCENTE: ING. TEJADA ZAFRA MIGUEL ANGEL. ALUMNO: CABELLO SALAZAR HEFER DANIEL. CODIGO: 082.0802.357 HUARAZ 26 DE OCTUBRE DEL 2011

INTRODUCCIÓN

La minería es una de las actividades que requiere la utilización de varios equipos complejos para lograr la extracción del mineral de los yacimientos, para este fin la perforación y voladura juegan un papel importante dentro de la minería. En particular en el ciclo de minado como es el caso de perforación y voladura donde e usan perforadoras de diversas características

y tamaño

dependiendo del tipo de trabajo, sección de la labor y condiciones de trabajo, En el presente trabajo tiene por objetivo dar luces de lo que son los diferentes equipos utilizados en la perforación y voladura, su descripción breve y funcionamiento en algunos casos, para ello se cito algunos modelos de equipos, y gráficos que ilustran al lector. El primer tema a tocar son la mayoría de equipos que se usan en perforación, desde perforadoras, compresoras, sistemas de montaje especial, colectores de polvo, hasta inclinómetros. Por ultimo trataremos la diversidad de equipos para llevar a cabo una voladura como son los equipos para la carga de los taladros, para el sistema de desagüe, para el retacado, para la detonación y para medir la velocidad de detonación los diferentes equipos. El alumno.

EQUIPOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA I. EQUIPOS DE PARA LA PERFORACIÓN.

 Equipos de perforación del frente

Atlas Copco Boomer® es una gama de jumbos de perforación de alta capacidad que proporcionan una economía de conjunto, una capacidad de producción óptima y una bien probada fiabilidad. La gama Boomer satisface todos los requisitos desde 6 metros cuadrados hasta 168 metros cuadrados de área de cobertura. El exclusivo sistema de brazo de Atlas Copco dispone de flexibilidad y precisión excepcionales, garantizando la perforación de barrenas rectas de gran calidad en túneles y galerías en aplicaciones de avance y producción de minas. Se dispone de una extensa gama de perforadoras desde 5,5 kW hasta 22 kW de potencia de impacto. EQUIPOS DE UN BRAZO Equipos de un brazo

Cobertura

Rocket Boomer S1

06 - 29 m2

Rocket Boomer 104

06 -20 m2

Rocket Boomer 281

06 -31 m2

Rocket Boomer L1

15 - 64 m2

EQUIPOS DE DOS BRAZOS Equipos de dos brazos

Cobertura

Rocket Boomer 282

08 - 45 m2

Rocket Boomer E2

20 - 117 m2

Rocket Boomer M2

10 -53 m2

Rocket Boomer L2

15 -104 m2

EQUIPOS DE TRES BRAZOS Equipos de tres brazos

Cobertura

Rocket Boomer E3 Rocket Boomer XE3 Rocket Boomer WE3 Rocket Boomer L3

20 - 137 m2 20 - 206 m2 20 - 186 m2 20 -107 m2

Rocket Boomer WL3 Rocket Boomer XL3

20 -156 m2 20 -170 m2

EQUIPOS DE CUATRO BRAZOS

A.

Equipos de cuatro brazos

Cobertura

Rocket Boomer WL4

30 -153 m2

PERFORADORAS Estos equipos tienen por finalidad abrir huecos, con la distribución y geometría adecuada dentro de los macizos rocosos. El sistema de penetración de la roca que han sido desarrollados y clasificados según el orden de su aplicación tales como:  Mecánicos: Percusión, rotación, rotopercusión.  Térmicos: Soplete o lanza térmica, plasma, fluido caliente, congelación.  Hidráulicos: Chorro de agua, erosión, cavitación.  Sónicos: Vibración e alta frecuencia.  Químicos: Microvoladura, disolución.  Eléctricos: Área eléctrico, inducción magnética.  Sísmicos: Rayos láser.  Nucleares: Fusión, fisión.

En el presente trabajo de investigación, a pesar de la gama de sistemas posibles de penetración de la roca, en minería y obras públicas, la perforación se realiza utilizando energía mecánica; por lo que solo trataremos de los equipos que utilizan el método mecánico para la penetración de la roca, pero primero veremos los equipos para la perforación manual y luego la mecanizada en la que haremos varias clasificaciones:

B.

CLASIFICACION DE LAS PERFORADORAS 1.

PEFORADORAS MANUALES 1.1.

Perforadora para roca modelo CP-69 y CP-32A

CATEGORIA DE 45 Lb. CONSUMO DE AIRE: 103 CFM AT 90 PSI No de Catálogo

Longitud total con retén (mm.) 22 (558.8)

Tamaño del chuck hexagonal estándar

CP-0032A-.87

Peso neto lb. (Kg.) 54 (24.5)

CP-0032A-.87A

54 (24.5)

23 (284.2)

7/8 x 4 1/4 (22.2 x 107.9)

CP-0032A-1

54 (24.5)

23 (284.2)

1 x 4 1/4 (25.4 x 107.9)

7/8 x 3 1/4 (22.2 x 82.6)

CATEGORIA DE 55 Lb. CONSUMO DE AIRE: 130 CFM AT 90 PSI No de Catálogo CP-0069

Peso neto lb. (Kg.) 64 (29.1)

1.2.

Longitud total con retén (Mm.) 24 ½ (622.3)

Tamaño del chuck hexagonal estándar 1 x 4 1/4 (25.4 x 107.9)

Perforadora de Roca con empujador modelos 5300 y 8300 (clase

60 lbs) y (clase 80 lbs).

Modelo

Broquero

5300

7/8" Hx X 4 1/4"(22.2mm X 108 Mm.)

8300

7/8" Hx X 4 1/4"(22.2mm X 108 mm)

Perforadora Modelo 4114- 7/8" HX x 4 1/4" CK.

1.3.

ESPECIFICACIONES Diámetro del Modelo 4114

Carrera

G.P.M.

Peso

Largo

pistón (in)

(mm)

(in)

(mm)

2-5/8

66.7

2-9/16

65

(lb.)

(kg)

(lb.)

(Kg.)

59

26.8

23-1/2

597

1800

Tamaño de la entrada de aire (in)

(mm)

3/4

19.0 1.4.

Consumo de aire

Tamaño de manguera mínima

Presión de aire (CFM)

(m3/min)

(in)

(Mm.)

115

3.24

¾

19.0

90 PSI 6.34 Kg./cm2

Perforadora Modelo 4110 7/8" HX x 4 1/4" CK.

ESPECIFICACIONES Diametro del Modelo 4110

Carrera

G.P.M.

Peso

Largo

pistón (in) 2-1/8

Tamaño de la entrada de aire

(mm) 54.0

(in) 1-3/4

Presión de aire

(mm) 45

2450

(lb.) 34

(kg) 15.5

(lb.) 19-1/2

(Kg.) 495

Consumo de aire Tamaño de manguera mínima

(in) 3/4

(mm) 19.0

90 PSI 6.34 Kg./cm2

(CFM)

(m3/min)

(in)

(Mm.)

56.0

1.60

3/4

19.0

ESPECIFICACIONES

Consumo Entrada

Modelo

Peso

Diametro y Longitud

d

d Peso de

e

e

e

A

Carre Golpes/min. ra

m

ir

A

ba

e

i

rq

cf

r

ue

m

e

MRD-9

9

15 1/8"

1 11/32"x1 3/8"

2800

21

3/8"

10

MRD-30

34

21

2 9/32"x1 3/4"

2300

53

3/4"

38

Medida del zanc o

3/4"RDx3 3/4" 9/16"HXx1 3/4" 7/8"HXx1 3/4" 7/8"HXx4 1/4" 7/8"HXx3 1/4"

MRD-40

45 1/2

23 1/8"

2 11/16"x2 3/8"

1800

80

3/4"

52

7/8"HXx4 1/4" 1"HXx4 1/4" 7/8"HXx3 1/4"

MRD-50

48 1/2

23 1/4"

3"x2 5/8"

1800

123

3/4"

55

7/8"HXx4 1/4" 1"HXx4 1/4"

PERFORADORA DE ROCA TIPO SECO Modelo Nº

Descripción

Garantía

Diámetro y carrera

BPM

CFM

MRD-50

48 1/2 Lb. 7/8" HX x 3 1/4" Chuck

1 año

3" x 2 5/8"

1800

123

MRD-50

48 1/2 Lb. 7/8" HX x 4 1/4" Chuck

1 año

3" x 2 5/8"

1800

123

MRD-50

48 1/2 Lb. 1" HX x 4 1/4" Chuck

1 año

3" x 2 5/8"

1800

123

MRD-40

45 1/2 Lb. 7/8" HX x 3 1/4" Chuck

1 año

2 11/16" x 2 3/8"

1800

82

MRD-40

45 1/2 Lb. 7/8" HX x 4 1/4" Chuck

1 año

2 11/16" x 2 3/8"

1800

82

MRD-40

45 1/2 Lb. 1" HX x 4 1/4" Chuck

1 año

2 11/16" x 2 3/8"

1800

82

MRD-30

34 Lb. 7/8" HX x 3 1/4" Chuck

1 año

2 9/32" x 1 3/4"

2300

55

MRD-30

34 Lb. 7/8" HX x 4 1/4" Chuck

1 año

2 9/32" x 1 3/4"

2300

55

MRD-9

9 Lb. "D" Handle 9/16" Hex Chuck

1 año

1 11/32" x 1 3/8"

2800

21

2.

PEFORADORAS MECANIZADAS

2.1. Perforadoras Rotopercutiva El principio de perforación de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de acero (pistón) que golpea a un útil que a su vez trasmite la energía al fondo del taladro por medio de un elemento final (broca). Los equipos rotopercutivos se clasifican según donde se encuentre colocado el martillo: a. Martillo en cabeza En estas perforadoras dos de las acciones básicas, rotación y percusión, se producen fuera del taladro, trasmitiéndose a través de una espiga y del varillaje hasta la broca de perforación. Según sea el accionamiento del martillo podemos distinguir dos tipos de perforadoras Perforadoras Neumáticas



En este tipo de equipos, el martillo es accionado por aire comprimido. A continuación veremos algunos modelos de la línea Atlas Copco

ROC 203 PC La versión de martillo en cabeza del versátil ROC 203 PC está equipada con una perforadora neumática BBC 120F o BBC 100F, adecuada para diámetros de barreno de 48 a 76 mm. Este carro de perforación es idóneo para trabajos de canteras, zanjeado y consolidación.

Área de Cobertura

Datos Técnicos de la ROC 203 Longitud (mm.)

5500

Anchura (mm.)

1950

Altura (mm.)

1600

La velocidad de la tracción km/h

2.5

La fuerza de la tracción kN

18.8

Track oscillation

± 12°

Habilidad para subir colinas Consumo de aire Diámetros de taladro Barreno

30° 9L/seg. 51-76 mm 3 m ó 3,6 m

ROC 442 PC El compañero fiable del nuevo COP A15. El martillo ROC 442 PC se ofrece en dos versiones: con un brazo simple o con un brazo articulado. La segunda alternativa de perforadora es el legendario modelo BBE 57, especialmente adecuado para condiciones de roca difíciles.

Área de Cobertura

Datos Técnicos de la ROC 442- PC Diámetros de Taladro

38-115 mm

Barreno

3 m ó 3,6 m

Longitud (mm.)

6350

Anchura (mm.)

2300

Altura (mm.)

1500

La velocidad de la tracción km/h La fuerza de la tracción kN Track oscillation Habilidad para subir colinas Consumo de aire

2.5 45 ± 12° 30° 30L/seg.

ROC 460 PC Agujeros rectos con una economía máxima Con el ROC 460 PC se pueden perforar agujeros grandes con un equipo pequeño. El equipo permite perforar agujeros rectos incluso en roca no homogénea. El modelo ROC 460 HF es una variante para preparación de suelos de gran rendimiento en aplicaciones como: anclaje de soportes de cable, pilotaje y apuntalamiento, y perforación

de agujeros de gran diámetro y separación amplia para optimizar los esquemas de perforación para voladura. Adecuado para perforación en recubrimiento, trabajos de producción en bancos altos y perforación geotécnica.

Área de Cobertura

DaDDatos Técnicos de la ROC 460 PC Diámetros de Taladro

85-165 mm.

Tubo de perforación

3 m / 10 pies

Longitud (mm.)

5500

Anchura (mm.)

1950

Altura (mm.)

1600

La velocidad de la tracción km/h La fuerza de la tracción kN Track oscillation Habilidad para subir colinas Consumo de aire

2.5 18.8 ± 12° 30° 30L/seg.

LM100A El LM100A es capaz de taladrar 1-3/4' a 4 - 1/2' (44 - 114 mm.) . Puede El LM100A es ideal para las aplicaciones en áreas confinadas dónde las herramientas portátiles no son suficiente, y es ligera transportar por helicóptero.

para

Datos Técnicos de la LM100A Anchura

1905 mm.

Longitud

4950 mm.

Consumo de Aire

3.39 m3/min.

Caballos Fuerza

4.5 HP

Tamaño del Taladro

44-114 mm.

Perforadoras Hidráulicas



Un perforadora hidráulica consta básicamente de los mismos elementos constructivos que una neumática, la diferencia más importante entre ambos sistemas estriba en que en lugar de utilizar aire comprimido, generado por un compresor accionado por un motor diesel o eléctrico, para el gobierno del motor de rotación y para producir el movimiento alternativo del pistón, un motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que acciona aquellos componentes A continuación veremos algunos modelos de línea Atlas Copco

Perforadoras hidráulicas

Datos técnicos Potencia de impulsión

Potencia de las bombas Capacidad del depósito Líquido hidráulico Filtraje del aceite Refrigeración Dimensiones (L x An x Al) Peso

Grupo hidráulico 63/75 kW 2 x 110 l/min, 1 x 30 l/min (opcional)

350 l HFC, aceites biológicos, aceites minerales Filtro de línea y de recobro Radiador de agua/aceite o de aceite/aire 3.550 x 800 x 840 mm (o dimensiones alternativas) 2.500 Kg

Datos técnicos

Sistema de perforación tipo PD 300 (versión ligera)

Fuerza de avance

33 kN

Fuerza de retroceso

56 kN

Carrera del cilindro de fijación

1.000 mm

Peso

950 Kg

Accionamiento rotativo

DK100 / DK200 u otros

Martillo perforador a percusión

B 650 R

Equipo de un brazo Un carro hidráulico de control directo para túneles y minería para alturas bajas de cubierta. Para secciones transversales de 29 m² como máximo.

Especificaciones principales de RB S1 L Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud (con BMH 2837) Ancho Radio de giro

1 x BUT 28 1 x COP 1838ME/COP 1838HF DCS 18 - S1 L 12.500 kg 13.450 mm 2.480 mm 5.600/2.900 mm

Equipo de un brazo Equipo de un brazo de alta capacidad, totalmente equipado para túneles de tamaño pequeño y producción minera. Para perforación de alta velocidad en secciones transversales de 31 m² como máximo. Equipado con techo protector o con cabina de operador.

Especificaciones principales de RB 281 Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud (con BMH 2840) Ancho Radio de giro

1 x BUT 28 1 x COP 1838ME DCS 18-280 9.300 kg 11.700 mm 1.700 mm 4.400/2.800 mm

Rocket Boomer 282 Equipo de dos brazos Equipo de dos brazos de alta capacidad, totalmente equipado para túneles de tamaño mediano y producción minera. Para perforación de alta velocidad en secciones transversales de. 45 m² como máximo. Disponible con techo protector o con cabina de operador.

Especificaciones principales de RB 282 Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud (con BMH 2843) Ancho Radio de giro

2 x BUT 28 2 x COP 1838ME DCS 18-280 17.500 kg 11.820 mm 1.980 mm 5.500/3.000 mm

Rocket Boomer E2 Equipo de dos brazos Equipo hidráulico de dos brazos para túneles y minería con sistema de perforación computarizado y brazos hidráulicos pesados BUT 45. Para secciones transversales de hasta 117 m2.

Especificaciones principales de RB E2 Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud Anchura Radio de giro

BUT 45 COP 1838 / COP 3038 RCS3 23 600 14 820 2 530 4 400 / 7 200

Rocket Boomer E3 Equipo de tres brazos Equipo hidráulico de tres brazos para túneles y minería con sistema de perforación computarizado y brazos hidráulicos pesados BUT 45. Para secciones transversales de 137 m2 como máximo.

Especificaciones principales de RB E3 Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud Anchura Radio de giro

BUT 45 COP 1838 / COP 3038 RCS3 37.300* kg 17.470* mm 3.000* mm 12.200/660* mm

Equipo de tres brazos Equipo de perforación del frente hidráulico de tres brazos con consola Eagle de alto alcance, sistema de perforación computarizadoy brazos hidráulicos pesados BUT 45. Para secciones transversales de 206 m2 como máximo.

Especificaciones principales de RB XE3 Brazo Perforadora Sistema de perforación Peso Longitud Anchura Radio de giro

BUT 45 COP 1838 / COP 3038 RCS3 44.000 kg 17.049 mm 2.930 mm 6.600/11.800 mm

II. SISTEMAS DE MONTAJE ROC D7 Lo último en tecnología de perforación, con toda la potencia que necesita para trabajos de construcción a gran escala y canteras. Gran productividad gracias a la perforación automática a través de navegación GPS, la alineación automática del avance y el sistema automático de adición de barras. Ahorro de costes gracias a la mayor duración de los consumibles. Respetuoso con el medio ambiente mediante un 30% menos de mangueras y metros de manguera, lo que supone menos riesgo de derrames. El sistema también puede llegar a gastar un 30% menos de combustible en comparación con un equipo convencional.

Área de Cobertura

Datos Técnicos de la

ROC Diámetros de taladro Barreno

64-115 mm 3,6 m /12 pies

Motor Cat Compresor FAD

159 kW 10,5 bar (152 psi)

Peso Ancho Largo Alto Fuerza de tracción Velocidad de tracción

13 000 kg 2 370 mm 10 710 mm 3 100 mm 110 kN 3.1 km/h

D7

ROC L7 Este equipo de perforación, constituye una alternativa económica con prestaciones excelentes en su gama de diámetros. Es idóneo para obras y canteras con altos requisitos de productividad. El sistema de brazo flexible permite realizar tiros de precorte eficazmente.

Datos Técnicos de la ROC L7 Diámetros de taladro Barreno Motor Cat Compresor FAD

89-127 mm 3,6 m /12 pies 272 kW 10,5 bar (152 psi)

Capacidad del Tanque Peso Ancho Largo Alto Potencia (max) Presión Hidráulica Torque (max)

780 L. 19 000 kg 2 500 mm 11 250 mm 3 560 mm 30 kW 230 bar 2 500 Nm

ROC F7 El ROC F7 se ofrece en dos versiones: una versión de un brazo idónea para canteras y un modelo de brazo plegable con versatilidad suficiente para todo tipo de obras. Desde su introducción en 1996, se han vendido cientos de unidades en todo el mundo. Está equipado con doble soporte de barrena, que minimiza la desviación del agujero y facilita la colocación del collarín.

Área de Cobertura

Datos Técnicos de la ROC F7 Diámetros de taladro Barreno Motor Cat Compresor FAD

76-115 mm (3,6 m / 12 pies)

Poder de impacto

21 kw

Torque (max) Capacidad de Tanque Presión hidráulica (max)

980 Nm 400 l 210 bar

Fuerza de Tracción

112 kN

186 Kw

10,5 bar (152 psi)

a. Martillo en el Fondo El funcionamiento de un martillo en el fondo se basa en que el pistón golpea directamente a la broca de perforación. El fluido de accionamiento es aire comprimido que se suministra a través de un tubo que constituye el soporte y hace girar el martillo. La rotación es efectuada por un simple motor neumático o hidráulico montado en el carro situado en superficie, lo mismo que en el sistema de avance.

Martillos DTH - COP 32/42

Código

Descripción

del catálogo

Rosca

Culata

adaptador

de la

superior

boca

Diámetro

Longitud

Tamaño de

Presión

Plano

efectiva

boca

de

de

recomendado

trabajo

llave

mm

bar

mm

90-100

6-12

mm COP 32HD 9703-03-

COP 32

02

Martillo DTH

9704-03-

COP 42

02

Mm

2 3/8

COP 32

82

849

2 3/8

COP 32

77

849

2 3/8

COP 42

96

884

85-100

105-130

8-12

6-12

65

65

kg 26

23

65

Los siguientes modelos son de la línea Atlas Copco ROC F6 El ROC F6 es idóneo para canteras. Dispone de buena capacidad de barrido, una cabina y área de trabajo eficaz y una desacopladora para el acoplamiento fácil de los tubos. Está equipado con martillos de perforación en fondo Atlas Copco Secoroc, que se encuentran entre los más rápidos del mercado, y un carrusel eficaz para el manejo para alcanzar profundidades de barreno de 36 metros.

Peso

36

Datos Técnicos de la ROC F6 Diámetros de taladro Tubos de perforación

85-130 mm 4 m / 13 pies

Barreno

3,6 m / 12 pies

Motor Cat

186 kW

Compresor FAD Capacidad de Tanque Torque (max) Presión de trabajo

14 bar (203 psi) 380l. 2400Nm 14 bar

ROC L6

Carro de oruga de gran capacidad. El ROC L6 es un carro de oruga de gran capacidad para

perforación

de

canteras en

roca de dureza blanda y

media.

unidad

suministra

de

potencia

aire comprimido a 25 bar.

La

Datos Técnicos de la ROC L6 Diámetros de Taladro Tubos de perforación Motor Cat Compresor ROC L6, FAD

92-152 mm 5 m; 76, 89, 102 mm 272 kW 25 bar (363 psi)

Torque (max) Capacidad de Tanque Presión de trabajo Fuerza de Tracción Largo Ancho

3250Nm 780l. 25bar 120KN 10 650 mm. 4 075 mm.

ROC L8 El ROC L8, diseñado para aplicaciones de precorte y producción a gran escala, es una solución total para perforación en canteras y minas a cielo abierto. Tiene potencia suficiente para grandes velocidades de penetración y capacidad de tratamiento de tubos para profundidades de barreno de 54 metros (177 pies).

Datos Técnicos de la ROC L8 Diámetros de taladro

110-178 mm

Tubos de perforación Motor Cat Compresor FAD

(6 m) 89, 102, 114 mm 317 kW 25 bar (363 psi)

Presión de Trabajo (max) Capacidad del Tanque Fuerza de Tracción Torque (max) Ancho Largo Alto

25 bar 775L. 110KN 2400Nm 2490mm. 11250mm. 3995mm

. 2.

Perforadoras Rotativa Los equipos, que utilizan el método rotativo, para la perforación de la roca; se pueden subdividir en dos grupos, según que la perforación se realicé, que puede ser por trituración, utilizando triconos, o por corte utilizando brocas especiales. El primer sistema se emplea en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas. a. Perforación con triconos Dado de que la perforación rotativa con triconos es la más extendida, en esta sección se enfocara, hacia los grandes equipos capaces de ejercer

elevados empujes sobre la broca, ya que las unidades que trabajan con trépanos son más sencillas de diseño y de menor envergadura Estas perforadoras están constituidas esencialmente por una fuente de energía, una batería de barras o tubos, individuales o conectados en serie, que transmiten el peso, la rotación y el aire de barrido a una broca con dientes de acero o insertos de carburo de tungsteno que actúa sobre la roca. METALURGIA DE LOS MATERIALES DEL TRÍCONO

Cano. Cabezas.

TIPO DE ACERO

REQUERIDAS Resistencia al impacto

Carbono,

y a la abrasión.

níquel y molibdeno.

Resistencia a la fatiga Alta

Cojinetes de rodillos y bolas.

PROPIEDADES

resistencia

manganeso,

Carbono, manganeso, cromo y al

impacto

soldable. Alta resistencia al impacto.

molibdeno. Carbono,

manganeso,

níquel,

cromo y molibdeno. Pasadores y baje guía.

Resistencia al desgaste.

Cromos,

carbono,

níquel,

manganeso y silicio. Botón de empuje

Resistencia al desgaste.

Carbono,

volframio,

cromo,

molibdeno y vanadio. Superficie de cojinetes.

Resistencia al desgaste.

Cobalto,

cromo,

carbono,

wolframio y níquel. Dientes

Resistencia a la abrasión elevada

wolframio, carbono.

Insertos.

Resistencia a la abrasión elevada.

wolframio, carbono y cobalto.

Resistencia al impacto.

III. EQUIPOS DE PERFORACIÓN PARA PRODUCCIÓN Simba - Equipos de perforación para producción

La gama Atlas Copco de equipos de perforación para producción comprende varios conceptos diferentes. Desde los equipos computarizados de martillo en cabeza Simba hasta una variedad de equipos ITH y unidades neumáticas de perforación radial sencillas, montadas en patines. Equipos de martillo en cabeza hidráulicos Tipo de equipo

Diámetro del barreno

Esquema de perforación

Simba L6C

barreno 89-115 (127)

360o perforación radial,

Simba L3C

89-115 (127)

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

51-89

paralela 1,5m 360 perforación radial,

Simba M6C

51-89

paralela 6,1m 360 perforación radial,

Simba M4C

51-89

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

Simba M3C

51-89

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

51-89

paralela 1,5m 360 perforación radial,

Serie Simba 250

51-89

paralela 1,5m 360 de perforación radial,

Serie Simba

51-89

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

48-64 (76)

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

Simba M7C

Simba M2C

1250 Simba 257/1257

o

o

o

o

paralela 5,7m

Simba 157

360o perforación radial,

48-64 (76)

paralela 3,7m

Equipos de martillo ITH Tipo de equipo

Diámetro del barreno

Simba M6C-ITH

barreno 85-165

360o perforación radial,

85-165

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

85-165

paralela 3,0 m 360o perforación radial,

85-165

paralela 1,5m 360o perforación radial,

85-165

paralela 1,5m 360o perforación radial,

Simba M4C-ITH Simba M3C-ITH Simba M2C-ITH Serie Simba 260

Esquema de perforación

paralela 3,0 m

Unidad de perforación radial neumática Con BBC 120, para diámetros de barreno 48 - 64 mm Tipo de equipo

Profundidad

Esquema de

de agujero Hasta 30 m

perforación 360o

Simba Junior (2 unidades

perforación

perforadoras) Hasta 30 m

radial 360o

Simba Junior Special (1

perforación

unidad perforadora)

radial

Serie Simba 1250 Equipos de perforación de martillo en cabeza totalmente hidráulicos, para producción, de gran capacidad y método adaptado. Diámetros de barreno entre 57 y 89 mm y profundidad del taladro hasta 33 m.

Area de Cobertura

Especificaciones principales de la serie Simba 1250 Perforadora

1 x COP 1838HE

Deslizadera Actuador rotativo

1 x serie 250 1 x BHR 30

Mesa deslizante Stinger detrás en la deslizadera Soporte de barrena Brazo de péndulo

1 x BHT 15 (Simba 1253 y 1254) 1 x BSJ8-115E BSH 55 BHP 10 (Simba 1252 y 1254)

Sistema de perforación Longitud, empuje (BMH254)

EDS 6.500 - 6.525 mm

Ancho Altura, empuje Altura, subida de cubierta Radio de giro Peso bruto (equipo básico + RHS)

1.925/2.380 mm 2.660/2.770/2.810 mm 2.900 mm 5.100/2.500-2.700 mm 11300 kg

Área de cobertura

Simba M3 C Equipo de perforación para producción, de martillo en cabeza hidráulico, con sistema de perforación computarizado para altos niveles de productividad y precisión. Diámetros de barreno entre 51 y 89 mm y profundidad del taladro hasta 51 m.

Especificaciones principales de Simba M3 C Perforadora Deslizadera

1 x COP 1838 1 x BMH 214, 215, 216

Actuador rotativo

1 x BHR 60-2

Mesa deslizante Stinger detrás en la deslizadera Stinger delante en la deslizadera Equipo de potencia Sistema de perforación Longitud, empuje Ancho Altura, empuje / cubierta arriba Radio de giro Peso bruto (equipo básico + RHS)

1 x BHT 150 1 x BSJ8-200 1 x BSJ8-150 2 x 55 kW RCS 10.500 mm 2.350 mm 2.875/.2965 mm 6300/3.800 mm 17.000 kg

Simba M4 C Equipo de perforación para producción, de martillo en cabeza hidráulico, con sistema de perforación computarizado para altos niveles de productividad y precisión. Diámetros de barreno entre 51 y 89 mm y profundidad del taladro hasta 51 m.

Área de cobertura

Especificaciones principales de Simba M4 C Perforadora

1 x COP 1838

Deslizadera Actuador rotativo Mesa deslizante Brazo de péndulo Stinger detrás en la deslizadera Stinger delante en la deslizadera Equipo de potencia Sistema de perforación Longitud, empuje Ancho Altura, empuje / cubierta arriba

1 x BMH 214, 215, 216 1 x BHR 60-2 1 x BHT 150 1 x BHP 50 1 x BSJ8-200 1 x BSJ8-150 2 x 55 kW RCS 10.500 mm 2.350 mm 2.875/.2965 mm

Radio de giro Peso bruto (equipo básico + RHS)

6300/3.800 mm 17.800 kg

Simba M6 C-ITH Equipo de perforación ITH neumático con sistema de perforación computarizado para altos niveles de productividad y precisión. Diámetros de barreno entre 85 y 165 mm.

Especificaciones principales de Simba M6 C ITH Perforadora Unidad de rotación

1 x COP 34, 44, 54, 64 DHR48H56

Deslizadera

1 x BMH 234, 235, 236

Actuador rotativo Bastidor I con brazo de péndulo Stinger detrás en la deslizadera Stinger delante en la deslizadera Equipo de potencia Sistema de perforación Longitud, empuje Ancho Altura, empuje

1 x BHR 60-2 ±1,5 m 1 x BSJ8-200 1 x BSJ8-150 1 x 55 kW RCS 10.500 mm 2.210 mm 3.200 mm

Radio de giro

6300/3.800 mm

Peso bruto (equipo básico + RHS)

20.900 kg

Área de cobertura

Serie Simba 260 Equipos de perforación ITH neumáticos. Diámetros de barreno entre 85 y 165 mm.

Área de cobertura

Especificaciones principales de la serie Simba 260 Perforadora

1 x COP 34, 44, 54, 645

Unidad de rotación

1 x DHR48H56

Deslizadera Actuador rotativo Brazo de péndulo Stinger detrás en la deslizadera Stinger delante en la deslizadera Equipo de potencia Sistema de perforación Longitud, empuje Ancho Altura, empuje / cubierta arriba

1 x BMH 234, 235, 236 1 x BHR 60-2 1 x BHP 150 1 x BSJ8-200 1 x BSJ8-150

Radio de giro

6300/3.800 mm

Peso bruto (equipo básico + RHS)

17.300 kg

Área de cobertura

1 x 55 kW RCS 10.500 mm 2.210 mm 2.875/.2965 mm

Simba Junior Carro de perforación radial Simba Junior con perforación a gran velocidad y barreno largo con poca inversión.

Especificaciones principales de Simba Junior Perforadora

2 x BBC 120 FS, BBC 120 FZ

Deslizadera Bastidor de perforación Lubricador Soporte de barrena Gatos neumáticos Mesa de control Cada bastidor de perforación Mesa de control Martillo BBC 120 Deslizadera BM 46/66

2 x BMS 46 o BMS 66 2 x BUA 30-01 1 x BLG 60 2 x BSP 10 4 x en cada bastidor de perforación BUA 30-02 450 kg 300 kg 69 kg 128/145 kg

Área de cobertura

Simba Junior Special Carro de perforación radial Simba Junior con perforación a gran velocidad y barreno largo con poca inversión.

Especificaciones principales de Simba Junior Special Perforadora Deslizadera Bastidor de perforación

2 x BBC 120 FS, BBC 120 FZ 2 x BMS 46 o BMS 66 2 x BUA 30-01

Lubricador Soporte de barrena Gatos neumáticos Mesa de control Cada bastidor de perforación

1 x BLG 60 2 x BSP 10 4 x en cada bastidor de perforación BUA 30-02 450 kg

Mesa de control Martillo BBC 120 Deslizadera BM 46/66

300 kg 69 kg 128/145 kg

Simba Junior Special es una variante con una sola unidad de perforación y una mesa de control más pequeña, BUA 30-03

Área de cobertura

a.

Perforación por corte Las perforadoras que emplean, el método de la perforación por corte en los taladros de producción, se realizan con brocas cuya estructura dispone de elementos de carburo de tungsteno u otros materiales como los diamantes sintéticos policristalinos, que varían en su forma y ángulo. A continuación veremos una línea de perforadoras que utilizan el método de rotativo para lograr la perforación de la roca PERFORADORAS PARA VOLADURAS DTH Y GRANDES PERFORADORAS ROTATIVAS  Perforadora para voladuras T4BH de Atlas Copco

Montada sobre un vehículo transportador personalizado, la T4BH de Atlas Copco está diseñada para trabajar en terrenos difíciles y ha sido la perforadora para voladura. El equipo de potencia está situado en otra base para aumentar la alineación y alargar la vida útil. La T4BH ofrece perforación angular opcional y también un cambiador de tubos de perforación de 7 barras, control del par límite y muchas otras opciones para cubrir todas las necesidades de perforación.

Especificaciones principales de la T4BH Energía

Motor de la plataforma 525 - 760 cv (392 - 567 kW)

Entrada

30.000 libras (13.608 kg)

Rotación Aire

6.000 pies-libra (8.134 N-m) 900 -1250 cfm a 350 psi 25,5 -35,4 m3/min a 24 bar

Diámetro de barreno

De 5-1/8 a 7-7/8 pulg. Rotativo (de 130 a 200 mm)

Profundidad

De 4-1/2 a 8-7/8 pulg. DHD (de 11,4 a 22,5 cm) De 25 a 150 pies (de 7,6 a 45,7 m)

 Perforadora para voladuras DM30 de Atlas Copco La DM30 de Atlas Copco es un carro de perforación rotativo de paso múltiple, montado sobre una oruga, con cabezal hidráulico, diseñada específicamente para la perforación para voladuras de producción hasta 90 pies / 27,4 m de profundidad con

un cambio de tubo de perforación de 30 pies / 9,1 m. Un cambiador de tubos de perforación de 4 posiciones optativo permite perforar a profundidades de 150 pies / 45,7 m. El diámetro nominal es de 5 pulgadas a 6-3/4 pulgadas / de 127 mm a 171 mm. La DM30 genera una fuerza de carga en la boca de 30.000 libras (13.608 kg) como máximo. También está disponible la opción de perforación angular. La DM30 estándar utiliza un motor diesel para hacer funcionar el compresor de aire y el sistema hidráulico. La DM30 está equipada con un compresor de aire rotativo de tornillo asimétrico Ingersoll-Rand para permitir perforaciones rotativas o DHD.

Especificaciones principales de la DM30 Energía

425 -525 cv (317 -391 kW)

Entrada Rotación

30.000 libras (28.123 kg) 900 cfm a 30 psi (25 m3/min a 24 bar)

Aire

900 cfm a 110 psi (25 m3/min a 7,6 bar)

Diámetro de barreno

de 5 a 6-3/4 pulg. (de 127 a 171 mm)

Profundidad

De 90 a 150 pies (de 27,4 a 45,7 m)

 Perforadora para voladuras DML / DMLSP de Atlas Copco La DML de Atlas Copco es un carro de perforación rotativo de paso múltiple, montado sobre una oruga, con cabezal hidráulico, diseñada específicamente para la perforación para voladuras de producción hasta 180 pies / 54,9 m de profundidad con un cambio de tubo de perforación de 30 pies / 9,1 m. También está disponible un recambio de acero de 35 pies /10,7 m para cubrir los requisitos de perforación de un solo paso de 35 pies / 10,7 m. La versátil DML se puede configurar como perforadora de alta presión para perforación DHD. La DML estándar utiliza un motor diesel para hacer funcionar el compresor de aire y el sistema hidráulico. La operación de la perforadora se realiza utilizando controladores eléctricos sobre hidráulicos situados de manera ergonómica para que el operador esté delante del centralizador de perforación durante su funcionamiento. La DMLSP es una perforadora de un solo paso que proporciona profundidades de hasta 60 pies /18,3 m en un solo paso sin cambior el tubo de perforación. La DHD también puede realizar perforación DHD con opciones de compresor de aire de alta presión. Está disponible la opción de perforación angular. La DM-LSP estándar utiliza un motor diesel para hacer funcionar el compresor de aire y el sistema hidráulico.

Especificaciones principales de la DML / DMLSP

Energía Entrada Rotación

Aire Tamaño del tubo de perforación Profundidad

DML 525 – 765 cv39 /1 – 570 kW 3.500 psi / 24.133 kPa 6.200 pies-lb. / 8.407 N-m 7.200 pies-lb. / 9.763 N-m 1.200 -1.900 cfm a 110 psi 34 - 54 m3/min a 7,6 bar 1.250 -1.450 cfm a 350 psi 35,4 - 41 m3/min a 24 bar 30 y 35’/9,1 y 10,7 m De 4-1/2 a 7-5/8 pulg. / de 114 a 194 mm De 30 a 180 pies / 9,1 a 54,9 m

DMLSP 525 – 765 cv / 391 – 570 kW 4.500 psi / 31.028 kPa 6.200 pies-lb. / 8.407 N-m 7.200 pies-lb. / 9.763 N-m 1.200 -1.900 cfm a 110 psi 34 - 54 m3/min a 7,6 bar 1.250 -1.450 cfm a 350 psi 35,4 - 41 m3/min a 24 bar 30 y 35’/9,1 y 10,7 m De 4-1/2 a 7-5/8 pulg. / de 114 a 194 mm De 30 a 180 pies / 9,1 a 54,9 m

 Perforadora para voladuras DM-H2 de Atlas Copco La perforadora para voladuras DM-H2 de Atlas tiene un diseño para hoy, mañana y el futuro… Desarrollada a partir de la DM-H, un equipo con un rendimiento demostrado durante casi dos décadas, la DM-H2 está diseñada para grandes perforaciones para voladuras. El tamaño y la resistencia del chasis, junto con la capacidad de la DM-H2 de utilizar tanto un motor eléctrico como un motor diésel, hacen de esta perforadora la mejor opción para aplicaciones de minería en todo el mundo. Opciones de torre: 65 pies / 19,8 m un solo paso o 50 pies / 15,24 m varios pasos para profundidades de 250 pies (76 m). La torre puede levantarse con un complemento completo de tubo de perforación y el cabezal rotativo colocado en la parte superior. El paquete de ángulo integrado patentado se configura en pocos minutos y se cierra en el lugar. La plataforma y los raíles proporcionan un acceso total alrededor de la

cabina. Cuenta con sistemas de perforación automática, reconocimiento de rocas y GPS diferencial.

Especificaciones principales de la DM-H2 Energía Entrada Rotación

600 – 950 cv / 229 – 311 mm 110.000 lbs / 49.895 kg 0-150 rpm

Par Aire Tamaño del tubo de perforación Profundidad GVW

12.970 pies-lb / 17.890 Nm 3.000 cfm a 110 psi 84,9 m3/min a 7,6 bar De 7- 5/8 a 10-3/4 pulg. / de 19,4 a 27,3 cm 65’ / 19,8 m un solo paso o 250’ / 76 m varios pasos 300.000 lb. / 136.079 kg

B.

SISTEMAS DE MONTAJE ESPECIAL Además de los equipos estándares de perforación, existen en el mercado unidades y sistemas de montaje destinados a aplicaciones especiales o muy concretas. En este caso veremos los equipos destinados a la perforación de chimeneas. 1.

Perforación para Chimeneas a. Plataforma trepadora Alimak

Esté método de excavación de chimeneas y piqueras se utiliza sobre todo en aquellos casos donde no existe ningún nivel de acceso superior. El equipo esta constituido por una jaula, la plataforma de trabajo, los motores de accionamiento el carril guía y los elementos auxiliares. TIPOS DE PLATAFORMAS TREPADORAS Plataforma trepadora STH-5E de propulsión eléctrica. Se tiene dos tipos: STH-5E con una unidad propulsora -

Área máxima aproximada

:7m

Chimenea vertical -

Longitud máxima

: 800-900m

Aproximada de chimenea -

Velocidad de ascenso

: 18m/min.

-

Velocidad.

: 25-30 m/min.

Descenso por gravedad -

Potencia motor

: 10 HP

-

STH-5EE con (los dos unidades propulsora) -

Arca máxima aproximada

: 15m2

Chimenea vertical -

Longitud máxima

: 800-900m

-

Velocidad de ascenso

: 18 m/min.

-

Velocidad de descenso por gravedad

: 25-30m/min.

-

Potencia motor

: 2 x10 HP

Plataforma Trepadora STH-5D de propulsión hidráulica Se tiene dos tipos

STH-5D con una unidad propulsora -

Área máxima aproximada

: 5 m2

Chimenea vertical -

Longitud máxima aproximada de chimenea

: 2000 m.

-

Velocidad de ascenso por gravedad

: 22 m/min.

-

Velocidad

: 25-30 m/min

-

Descenso por gravedad Potencia motor

de descenso por gravedad

: 38 HP

STH-5DD con dos unidades propulsora -

Área máxima aproximada

: 10-15 m2

Chimenea vertical -

Longitud máxima aproximada de chimenea

: 2000 m.

-

Velocidad de ascenso por gravedad

: 15-22 m/min.

-

Velocidad

: 25-30 m/min

-

Descenso por gravedad Potencia de motor

de descenso por gravedad

: 38 HP

Fig. Trepadora ALIMAK

Fig. Ciclo de trabajo con ALIMAK

b. Jaula Jora Esta maquina es fabricada por Atlas Copco y se aplica también a la excavación de chimeneas y piqueras, tanto verticales como inclinadas. La diferencia básica con el equipo anterior es que se precisa la realización de un taladro piloto de un diámetro entre 75 y 100 mm por donde penetra el cable de elevación. Los principales componentes son la plataforma de trabajo, la jaula de transporte, el mecanismo de elevación y en chimeneas inclinadas el carril guía. c. Método Raise Boring Consiste en el corte o escariado de la roca por un equipo mecánico, para este fin se coloca el equipo en la parte superior de una planta o nivel, o incluso en el exterior de la mina, para desde ese punto realizar un taladro piloto descendente que cala en un hueco abierto previamente. A continuación, en el interior se acopla la cabeza escariadora realizando la perforación de la chimenea en sentido ascendente. C.

COMPRESORAS El aire comprimido es el fluido que se ha venido utilizando como fuente de energía en la perforación de rocas, tanto en el accionamiento de los equipos

neumáticos con martillo en cabeza y martillo en fondo, como para el barrido del detritus cuando se perfora con martillos hidráulicos o a rotación. Las compresoras más utilizadas en perforación son: 1.

Compresores de Pistón Estas compresoras se basan en el principio volumétrico y su uso esta muy difundido en la minería. Una de las ventajas más importantes es que fácilmente puede ser controlado para hacer frente a diferentes demandas de aire. Su consumo de energía es bajo que cualquier otro tipo de compresor. Como ejemplo de esta clase de compresoras tenemos el de la figura, que es el compresor de dos etapas de doble efecto y refrigerado con agua (Atlas Copco, modelo. ER5): El aire es aspirado por el cilindro vertical superior de baja presión, donde el aire es comprimido de unos 2Kg/cm2 (30 psi). De allí pasa a un refrigerador intermedio donde la mayor parte del calor de compresión es eliminado por el agua circulante. Seguidamente el aire pasa al cilindro horizontal de alta presión, donde se completa la compresión, alcanzando la presión final de trabajo de 7 kg/cm2 (100 psi). Filtro de aspiracion de aire

2.

Compresores de Tornillo Las compresoras a tornillo suministran un flujo continuo de aire comprimido y son muy usados, a más de la minería en industrias de alimento, industria del petróleo y otros que requieren aire libre de aceite. Esta compresora consiste de dos rotores entrelazados y encerrados dentro de

un cuerpo hermético divido en una zona de baja presión y otra de alta presión. Válvulas de disco Los rotores mantenidos en su posición por engranajes de sincronización, giran Bajo nivel de ruido sin tocarse entre si ni tocando el cuerpo hermético que los encierra, los Refrigeración pequeños espacios que quedan entre ellos se cierran con aceite inyectado. Charter de aluminio fundido a presión

Ventilador de refrigeración

silenciador

de salida

Válvula de descarga

El rotor macho al girar dentro de los canales del rotor hembra encierra y comprime el aire. El rotor macho gira 1.5 veces por cada revolución del rotor hembra. La refrigeración se logra haciendo circular agua por las camisas que rodean los pasajes de aire de paso sirve de aislador de ruido. Modelo XAS-96Dd de 186 CFM Presión normal efectiva de trabajo: 7 bar (102 psi) con enfriamiento por aceite. Con lubricador incorporado a la salida y dentro de la carrocería del compresor. Motor Deutz diesel modelo F3M1011F de 35.4 kW, 4 tiempos, enfriado por aire. Consumo a plena carga: 9.04 Lts/hr. Protección por alta temperatura de la unidad compresora, del motor y por bajo nivel de aceite o de combustible. Incluye 3 salidas de aire de 19 mm c/una, así como freno para estacionamiento

Modelo XAS 356 - XAMS 286 - XAHS 236 Type

Actual free

Normal

Compres

Capacity air

air delivery

effective

sor oil

receiver

(1)

working

system

pressure

capacity

l/s

bar(e)

l

XAS 356

345

7

45

63.5

XAMS 286

288

8.6

45

63.5

XAHS 236

239

12

45

63.5

Sound pressure

Maximum ambient

Outlet valves

level at 7 m (2)

temperature

dB(A)

°C

70

50

1x11/2" and 2x3/4"

70

50

1x11/2" and 2x3/4"

70

50

1x11/2" and 2x3/4"

D.

CAPTADORES DE POLVO

La eliminación del polvo producido durante la perforación se realiza con dos fines: mejorar las condiciones de trabajo y aumentar la productividad. En la actualidad, todos los equipos de perforación pueden trabajar con captadores de polvo, incluidos los martillos manuales. Los captadores de polvo constan básicamente de:

- Una campana de aspiración (ver fig01), que se coloca en la superficie en el punto de emboquille del taladro y donde se aspira el polvo que se envía a través de una manguera a la unidad de separación y filtrado. - Sistema de separación y filtrado. Se realiza en dos etapas: en la primera se efectúa en un ciclonado separando la mayor parte del polvo grueso y la totalidad de las partículas grandes, y en la segunda se lleva a cabo el filtrado reteniendo el resto del polvo con unos tamaños inferiores a las 5um (ver fig. 02). - Sistema de depresión o vacío parcial del conjunto con ventilador situado en la etapa final después de la unidad de filtrado y que se acciona con una fuente de energía eléctrica o hidráulica, y ocasionalmente de forma neumática La campana de aspiración tiene dos aberturas: una en la parte superior para dejar pasó al varillaje y otra en la inferior de mayor diámetro por donde pasa el aire de barrido con el detrito y polvo. El diseño de la campana debe evitar las fugas de aire dentro de la misma al producirse la expansión del polvo de perforación. Este se consigue en los equipos pequeños gracias a la succión del ventilador, y en los equipos grandes mediante un eyector de aire comprimido que aumenta dicha capacidad de succión. Los captadores pequeños tienen filtros tubulares (ver fig. 03), con retención interior mientras que en los grandes se suelen utilizar filtros planos (ver fig. 04) con retención exterior. La limpieza de los filtros se realiza regular y automáticamente en cada cambio de varilla o tubo de perforación Los tubos tubulares se filtran mediante un vibrador de bolas que produce la sacudida de estos y en los de filtros planos con impulsos neumáticos de soplado. El polvo recogerse en bolsas o depositarse directamente sobre la superficie del banco (ver fig 02)

Fig. 01: Campana de aspiración con conducto flexible

Fig. 02: Separación de polvo y recogida en bolsa colectora

Fig. 03: Captador de filtros cilíndricos

Fig. 04: Captador de filtros

planos equipados con ventilador

aspirante

Fig. 05 Equipo captador de polvo para perforación manual

Fig. 06 Equipo captador de polvo para carros de perforación

DCT 10 Descripción Referencia de pieza Peso total (kg) Capacidad de succión (l/s) Consumo de aire a 6 bares (l/s) Presión de aire máx. (bar) Área del filtro (m2) Diámetro de la manguera de succión

DCT 10 8092 0407 84 22 47 9,5 7 1 38

(mm)

E.

INCLINÓMETROS

Sirven para controlar la dirección de los barrenos. Tienen las siguientes ventajas:

 Aumento de la productividad al disminuirse los tiempos invertidos en el posicionamiento de las deslizaderas.  Menores errores e alineación de los taladros, con la cual es posible ampliar la malla de perforación y profundidad de los barrenos, reducir el consumo de explosivos manteniendo la fragmentación y disminuir las sobrexcavaciones y costos e sostenimiento.  Existen gran variedad de modelos desde los mecánicos, ópticos y electrónicos que son los más usados en labores subterráneas. Entre los más conocidos son: DI1-70 de Atlas copeo, inklinature de transtonic.

IV. EQUIPOS PARA LA VOLADURA A.

Para la carga de los taladros A continuación se describen los equipos necesarios, para la carga de los diferentes tipos de explosivos más usados. 1.

Explosivos encartuchados Para carga de taladros, de explosivos encartuchados, se utilizan los equipos de carga neumática llamados cargadores; constan de una recámara tubular con una válvula de compuerta en cada extremo, un embudo de carga por donde se introducen los cartuchos, una manguera de descarga y un conjunto válvulas neumáticas. El aire comprimido de alimentación llega a la cargadora a una presión máxima del orden de 1Mpa y con una serie de reguladores se llega a reducir a 0.3 Mpa.

Se dispone además de una válvula de seguridad. Las mangueras de descarga son de plástico flexible y antiestático, aunque en ciertos trabajos muy particulares pueden utilizarse tubos metálicos. El atacado con estas unidades es manual, ano ser que se utilice un elemento acoplable a las cargadoras llamado “Robot” que sustituye la tediosa y cansada labor que debe realizar el operario, sobre todo en taladros largos, y permite además conseguir una carga más uniforme y regular. 2.

Explosivos tipo ANFO a. Sistema Carga Cargadoras Neumáticas



En estas cargadoras el explosivo es impulsado a través de una manguera antiestática y semiconductora por medio del aire a presión contenido en un recipiente metálico de cierre hermético. El diseño de estos equipos consta de un fondo toriesférico, un cuerpo cilíndrico y otro troncocónico de acero inoxidable resistente a la corrosión. b. Sistema de Mezcla y Carga Camiones de mezcla y carga convencionales



Constan de una tolva de nitrato amoníaco y un tanque de gas-oil. Se desea fabricar ALANFO o ANFO pesado se dispone además de un tanque con la emulsión o el aluminio. Momentos antes de la carga de los taladros se realizan en el camión la mezcla de los dos o tres componentes de la proporción adecuada, evacuándose el producto por cualquiera de los dos sistemas descritos anteriormente.

Camiones de mezcla y carga tipo cuba



Estos camiones son semejantes a las hormigueras, pero con ligeras modificaciones para poder mezclar y cargar agentes de voladura a granel. Los componentes se introducen en la cuba en las proporciones adecuadas y se mezclan durante un periodo de tiempo suficiente antes de la descarga. c. Encartuchado de ANFO Cuando la perforación se realiza en diámetros de 76mm. A 190mm. y los taladros presentan agua, las columnas de explosivo pueden prepararse con ANFO encartuchado una vez efectuado el desagüe. Las envasadoras de ANFO son equipos sencillos consisten en una tolva, un tubo de 1m. de longitud aproximadamente, un tornillo helicoidal de alimentación y un sistema de pistón accionado por aire comprimido para conseguir la densidad de carga adecuada que puede llegar hasta 1.1 gr./cm3.El rendimiento del encartuchado es de unas 3 unidades por minuto. 3.

Explosivos tipo hidrogel y emulsiones a. Camiones para bombeo de hidrogeles y emulsiones Estos camiones utilizan para el bombeo de explosivos como los hidrogeles, las emulsiones y las mezclas de emulsiones con ANFO, siempre que la fase solida de estas mezclas no supere un porcentaje del 35% pues el producto dejaría de ser entonces bombeable. 

Camiones mezcladores-cargadores Un camión mezclador-bomba consiste en una planta móvil en la que se mezcla los productos y se bombean directamente a los taladros a través de una manguera flexible. Este sistema es muy versátil, ya que permite variar las composiciones antes de efectuar la carga. Los vehículos

tienen una capacidad entre 5 y 15 T y están diseñados para producir al menos dos tipos de explosivos, uno para la carga de fondo y otro para la carga de columna. Estas plantas móviles presentan una gran seguridad pues los ingredientes que transportan no son explosivos y sólo se mezclan instantes antes de su carga. Por el contrario, el control de calidad es más difícil que en los camiones de bombeo. Camiones de bombeo



Cuando se emplean camiones de bombeo, el agente de voladura se fabrica previamente en una planta fija próxima al lugar de utilización b. Carga de Hidrogeles y emulsiones en interior La carga de taladros en trabajos subterráneos se diferencia según el tipo de labor de que se trate Avance de galerías



El equipo moto-bomba que se utiliza suele ir instalado sobre un vehiculo de pequeñas dimensiones que a veces se complementa con una cesta de accionamiento hidráulico para que el artillero acceda a los taladros más alejados, disponiendo en la misma de un control remoto de la bomba. B.

Para el sistema de desagüe El desagüe de los taladros permite ampliar el campo de utilización del ANFO a granel a aquellos casos donde los macizos rocosos se encuentran saturados o las escorrentías, debido a las lluvias, han hecho que los taladros se llenen de agua y también, aprovechando mejor en la carga el volumen perforado.

1.

Por Bombas de aire Comprimido Aplicables a taladros pequeños y medio diámetro (63- 172mm) con alturas máximas de banco de 15m. Se emplea el aire comprimido suministrado por las compresoras de las propias perforadoras que a través de una manguera flexible se introduce en el taladro.

2.

Bombas Sumergibles Consta generalmente de una bomba sumergible impelente y un carrete para la manguera. El equipo puede ir instalado en un vehiculo todo terreno o en la parte posterior del camión cargador de ANFO. El accionamiento del carrete y de la bomba es hidráulico y las tuberías del fluido motriz de ésta última van acopladas dentro de la manguera de agua, pudiendo descenderse todo el conjunto dentro del taladro a una velocidad de 1m/s aproximadamente.

C.

Para el Retacado En las grandes explotaciones, donde el número y diámetro de los taladros es tan elevado que el retacado manual llega a ser lento y costoso, se están utilizando desde hace varios años equipos mecánicos. Básicamente, la maquina consiste en un pequeño vehiculo automotriz semejante a una pala de ruedas a la que se ha equipado de un sistema bivalva o de empujadores accionados por cilindros hidráulicos.

D.

Para la detonación 1.

Sistemas eléctricos Para realizar la voladura, podemos utilizar sistemas electrónicos a continuación veremos algunos equipos

SISTEMA I-KON

Basic i-konTM hardware Detonator Logger Blaster I-KONTM DETONATOR • Programación del detonador 0 - 15000 milisegundos (en incrementos 1 milisegundo) • Exactitud +/-0.1ms

del

Retardo programado Tamaño Estándar • Garantía No overlap • 14, 700 psi tolerancia • Aislamiento Sólido • Unico IDs de fábrica • Seguro en Altos- voltajes, las estáticas y pérdidas de corrientes

I-KONTM LOGGER • Inherentemente Seguro – Menor No- voltage quemado – No- código iniciación • Automático Auto- test • 3 modos programación • 200 detonator por logger • Testeo a la conexión • 4 Lenguajes • Resistente al agua • Puertos Comunicación • Pantalla iluminada de LCD y teclados

I-KONTM BLASTER • Automático Auto-test • 8 Logger capacidad (1600 detonadores) • Chequeo Completo Sistema • 4 Lenguajes • Unico con llave seguridad • Calib./ program detonador • Unico código armado&fuego • Iniciación del detonador • Resistente al agua • Impresora opcional • Pantalla iluminada

LOGGE R

LOGGE R

LOGGE R

LOGGE R

LOGGE R

BLASTE R READY TO FIRE >Testing... >PRESS BOTH FIRE BUTTONS >Calibrating TO START BLAST SEQUENCE >Programming... >REMOVE KEY TO SHUT DOWN BLASTER

F I R E

F I R E

 K E Y

Conexión e Inicio con Blaster

LOGGE R

LOGGE R

LOGGE R

E.

Para la medición de la Velocidad de Detonación

La velocidad de detonación es la velocidad a la que la onda de detonación se propaga a través del explosivo y, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía y todo lo implica para la voladura. Es por ello que existen algunos equipos para la medición de la “VD” entre los que tenemos: 1.

Kodewimetro Se basa en la variación de la resistencia de un cable sonda que atraviesa axialmente una columna de explosivo. Es por medio de Kodewimetro, conectado a un osciloscopio se mide la variación de tensión que es proporcional a la resistencia, al mantener en el circuito una intensidad de corriente constante. Al avanzar la onda de detonación a lo largo del explosivo, la resistencia eléctrica disminuye determinándose la”VD”

a partir de la

tensión a la cual es proporcional. 2.

Cronografo Con dos sensores introducidos en el explosivo y colocados a una distancia determinada, puede calcularse “VD” sin más que medir el tiempo de activación de cada sensor. En la actualidad, existen instrumentos que son capaces de dar la “VD”

directamente y con una elevada precisión. Los

sensores pueden ser eléctricos, o más modernamente de fibra óptica.

V. BIBLIOGRAFÍA

 “MANUAL DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS” Carlos López Jimeno  “MANUAL DE VOLADURA”  www.Atlascopco.com

EXA Explosivos