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• Daniel Cjuno Lezama

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA, ELETRÓNICA, MECANICA Y MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

MAQUINARIA MINERA I EQUIPO DE PERFORACION Docente: Ing. Máximo V.

DESARROLLO DE LOS EQUIPOS DE PERFORACION

PERFORADORA DE ROTACION - PERCUSION 

EL PRINCIPIO DE LOS EQUIPOS SE BASA EN EL IMPACTO DE UNA PIEZA DE ACERO (PISTON) QUE GOLPEA A LA CULATA DEL BARRENO QUE A SU VEZ TRANSMITE LA ENERGIA AL FONDO DEL TALADRO POR MEDIO DE LA BROCA.



CLASIFICACION SE TIENEN DOS GRUPOS DE ACUERDO A LA UBICACION DE LA MAQUINA:

- MARTILLOS EN CABEZA - MARTILLOS DE FONDO

V.- MARTILLOS EN CABEZA EN ESTAS MAQUINAS LA ACCION DE PERCUSION Y ROTACION SE REALIZAN FUERA DEL TALADRO. EL PISTON GOLPEA EN SU RECORRIDO SOBRE LA CULATA DEL BARRENO, EN EL RETROCESO EL PISTON GIRA UN CIERTO ANGULO, ARRASTRANDO CON EL AL BARRENO POR MEDIO DEL BUJE DE ROTACION. EL MOVIMIENTO DE ROTACION PERMITE ABATIR SUCESIVAMENTE TODA LA SUPERFICIE INTERIOR DEL TALADRO QUEDANDO LA ROCA TRITURADA POR APLASTAMIENTO. CON BROCAS DE INSERTOS LA ROTACION DEL PISTON ES 35º, APROXIMADAMENTE 1/10 DE VUELTA.

CON LAS BROCAS DE BOTONES LA ROTACION ES DE 5º A 7º DE VUELTA POR GOLPE O IMPACTO. LA RELACION DE DIAMETRO DEL PISTON A DIAMETRO DE TALADRO ES 1.5 A 1.7, LA CARRERA DE 50 A 95 mm Y LA FRECUENCIA DE 1500 A 2800 GOLPES/MINUTO.

PARTES PRINCIPALES DE UNA MAQUINA PERFORADORA ROTACION-PERCUSION

PARTES DE DE LA LA PARTES JACK LEG LEG JACK 1. REGULADOR REGULADOR 1. 2. REGULADOR REGULADOR DE DE 2. AVANCE AVANCE 3. EMPUÑADURA EMPUÑADURA 3. 4. TAPON TAPON 4. 5. PALANCA PALANCA DE DE MANDO MANDO 5. 6. CONEXIÓN CONEXIÓN PARA PARA AGUA AGUA 6. DE ½ ½ PULG PULG DE DE DE DIAMETRO. DIAMETRO. 7. CONEXIÓN CONEXIÓN PARA PARA AIRE AIRE 7. DE ¾ ¾ PULG. PULG. DE DE DE DIAMETRO DIAMETRO 8. 8. TIRANTE. TIRANTE. 9. 9. AXHALADOR AXHALADOR DE DE AIRE AIRE 10. TUERCA TUERCA DEL DEL TIRANTE TIRANTE 10. 11. GRAMPA. GRAMPA.c 11.

MAQUINA PERFORADORA JACK LEG

ELEMENTOS FUNDAMENTA -LES DE ROTACION Y PERCUSION:      

1. PISTON 2. BARRA RANURADA 3. RUEDA DEL TRINQUETE 4. LOS RETENES

SISTEMAS DE AVANCE 

LOS SISTEMAS DE AVANCE PUEDEN SER:



1. 2. 3. 4. 5.

   

EMPUJADORES NEUMATICOS DESLIZADERAS DE CADENA DESLIZADERAS DE TORNILLO DESLIZADERAS DE CABLE DESLIZADERAS HIDRAULICAS

EMPUJADOR NEUMATICO            

1. Punta de acero 2. Uña bifurcada. 3. Empaquetadura 4. Anillo de soporte 5. Cilindro de avance. 6. Embolo de pistón 7. Manija de transporte. 8. Enchufe con racor para manguera 9. Empuñadura. 10. Regulador de avance. 11. Válvula de purga o botón de

EMPUJADOR NEUMATICO

ESTA CONSTITUIDO DE UN CILINDRO NEUMATICO CON UN PISTON DENTRO, EL CILINDRO SUPERIOR ES DE ACERO LIGERO QUE CONTIENE LA MANIJA DE TRANSPORTE, DURANTE EL TRABAJO EL PISTON ENTRA EN CONTACTO CON EL PISO CON AYUDA DE UNA PUNTA O FUERTE BIFURCADO, ESTO ES USADO CON LAS MAQUINAS PERFORADORAS MANUALES JACK LEG

EMPUJADORES DE AVANCE VERTICAL EN ESTE CASO LA MAQUINA PERFORADORA Y EL PIE DE AVANCE FORMA UNA SOLA PIEZA, EL PIE DE AVANCE CONSISTE EN UN CILINDRO CON UN PISTON DENTRO, EL QUE SOBRESALE POR LA PARTE INFERIOR DEL CILINDRO CON UNA PUNTA EN EL EXTREMO PARA QUE SE APOYE SOBRE UN PEDAZO DE MADERA. ES EL CASO DE LA MAQUINA PERFORADORA STOPER

PERFORADORA STOPER O TORPEDERA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

SUJETADOR DE BARRENO O GRAMPA. TUERCA DE CAPERUZA EMPUÑADURA DE CONTROL BOTON PARA DESCARGAR EL AVANCE REGULADOR DE PRESION DE AVANCE. ENTRADA DE AGUA ENTRADA DE AIRE AVANCE, O PATA TELESCOPICA PALANCA DE

MAQUINA PERFORADORA STOPER

MARTILLOS DE FONDO DTH CONOCIDO COMO DOWN THE HOLE (DTH) SE OBTIENEN TALADROS PROFUNDOS DE GRAN DIAMETRO

APLICACIONES PRINCIPALES: 1.- PERFORACION DE BANCOS 2.- CAPTACION DE AGUA 3.- PERFORACION EN PRODUCCION SUBTERRANEA 4.- REFUERZO DE ROCA 5.- PERFORACION DE LA CAPA DE RECUBRIMIENTO

MARTILLOS DE FONDO (DTH) 

LA PERCUSION SE REALIZA DIRECTAMENTE SOBRE LA BROCA DE PERFORACION, MIENTRAS QUE LA ROTACION SE EFECTUA EN EL EXTERIOR DEL TALADRO.



EL ACCIONAMIENTO DEL PISTON SE LLEVA A CABO NEUMATICAMENTE.



LA ROTACION PUEDE SER NEUMATICO O HIDRAULICA

SIMBA H1357

PERFORACION DE TALADROS LARGOS: * JUMBO ELECTROHIDRAULICO - SIMBA H-357. * BARRAS DE 4 PIES. * DIAMETRO DE BROCA 64mm. * TIEMPO DE PENETRACION 93 seg. * TIEMPO DE CAMBIO DE BARRA 57 seg.

PARTES DEL MARTILLO DTH . ROSCA CONICA . VALVULA DE PROTECCION . VALVULA TUBULAR. . TUBO CENTRAL. . CAMISA. . PISTON. . PORTABROCAS. . BROCA

APLICACIONES DEL DTH 1.- PERFORACION DE BANCOS 2.- CAPTACION DE AGUA 3.- PERFORACION EN PRODUCCION SUBTERRANEA 4.- REFUERZO DE ROCA 5.- PERFORACION DE LA CAPA DE RECUBRIMIENTO

VENTAJAS DE LA DTH        

RAPIDEZ Y ALTA PRODUCTIVIDAD PERFORA TALADROS RECTOS Y PROFUNDOS EXCELENTE CALIDAD DE TALADROS MENOS PERFORACION, MENOR CONSUMO DE EXPLOSIVOS. LA VELOCIDAD DE PENETRACION ES CONSTANTE VIDA MAS LARGA DE LOS TUBOS QUE DE LA VARILLAS DESVIACION DE LOS TALADROS MUY PEQUEÑA SE REQUIERE UN PAR Y UNA VELOCIDAD DE ROTACION MENORES QUE EN OTROS

DESVENTAJAS DE LAS DTH 1. VELOCIDAD DE PENETRACION BAJAS. 2. CADA MARTILLO ESTA DISEÑADO PARA UNA GAMA DE DIAMETROS MUY ESTRECHA QUE OSCILA EN UNOS 12 mm. 3. EL DIAMETRO MAS PEQUEÑO ESTA LIMITADO POR LAS DIMENSIONES DEL MARTILLO CON UN RENDIMIENTO ACEPTABLE, QUE EN LA ACTUALIDAD ES DE UNOS 76 mm. 4. EXISTE UN RIESGO DE PERDIDA DEL MARTILLO DENTRO DE LOS TALADROS POR ATASCAMIENTO DEL MISMO. 5. SE REQUIERE COMPONENTES DE ALTA PRESION Y CAPACIDADES.

ACCESORIOS DE PERFORACION . BARRENOS Y BROCAS . MANGUERAS DE AIRE DE 1 PULG. DE DIAMETRO . MANGUERA DE AGUA ¾ DE PULG. DE DIAMETRO . CONEXIONES Y TAMICE . LUBRICADOR . BOTELLA PARA LUBRICANTE . PLANTILLA DE MADERA PARA LA STOPER

BARRENOS

SON ACCESORIOS PRINCIPALES DE LA MAQUINA PERFORADORA, CON EL CUAL SE REALIZAN ORIFICIOS CILINDRICOS DE PROFUNDIDADES Y DIAMETROS VARIABLES, CON DIFERENTES FINES



 

TIPOS DE BARRENOS: INTEGRALES EXTENSIBLES CON BROCAS DESMONTABLES

BARRENOS INTEGRALES ES UNA VARILLA DE ACERO QUE TIENE POR OBJETO TRANSMITIR EL GOLPE DE LA MAQUINA PERFORADORA AL TERRENO DONDE SE REALIZA LA PERFORACION. CADA BARRENA ES DE UNA LONGITUD FIJA QUE NO PUEDE SER AUMENTADA. CUANDO LA PRIMERA BARRENA HA PERFORADO TOTALMENTE LA ROCA, ESTA ES RETIRADA DEL TALADRO Y SUSTITUIDA POR OTRA DE MAYOR LONGITUD Y DE MENOR DIAMETRO.

JUEGO DE BARRENOS INTEGRALES NOMBRE MINIMO

LONGITUD

DIAMETRO DE PASTILLA

PATERO SEGUIDOR mm PASADOR mm

2´ 5’

40 mm 39 mm

8’

38 mm

DIAMETRO A USAR

30 mm 29 28

PARTES DE UN BARRENO INTEGRAL

1. Inserción del metal duro. 2. Flanco de la broca. 3. Orificio de barrido.

5. Espiga. 6. Collarín. 7. Longitud total del barreno

4. Superficie de percusión o vástago o culatín

8. Broca

1.- ESPIGA. ES LA PARTE QUE INGRESA A LA BOCINA DE LA MAQUINA CUYO EXTREMO DENOMINADO CULATIN RECIBE LOS GOLPES DEL MARTILLO SE CONTROLA LA DUREZA, FORMA DEL CULATIN Y EL TAMAÑO. DUREZA: NO DEBE SER MAYOR QUE LA DEL MARTILLO FORMA DEL CULATIN: LOS BORDES ACHAFLANADOS, Y EL HUECO AVELLANADO DE 11/32 PULG. DE DIAMETRO. TAMAÑO: LA LONGITUD ES DE 4 ¼ PULG.

2.- EL COLLAR O COLLARIN. ES UNA PROMINENCIA O ANILLO QUE SIRVE PARA MANTENER AL BARRENO EN UNA SOLA POSICION DENTRO DE LA BOCINA DE LA MAQUINA PERFORADORA A FIN DE QUE EL GOLPE O CARRERA DEL MARTILLO NO VARIE. ESTA POSICION FIRME DEL BARRERNO SE CONSIGUE CON LA AYUDA DEL SUJETADOR DE LA MAQUINA.

3.- EXTREMO CON DISPOSITIVO DE CORTE.- CONSISTE EN UNA PASTILLA EN FORMA DE CINCEL SOLDADA EN UNA RANURA HECHA EN EL EXTREMO RECALCADO DE LA VARILLA DE ACERO HEXAGONAL.



BARRENOS DE EXTENSION

POR LO GENERAL SE UTILIZA CON MAQUINAS PERFORADORAS PESADAS, EN ESTE CASO LA BROCA, LA BROCA, LA BARRA Y EN MUCHOS CASOS LA ESPIGA (CULATA) SON CAMBIABLES SEPARADAMENTE.

TIPOS DE BARRAS DE EXTENSION: BARRA INTEGRAL ROSCADA. BARRA DE EXTENSION LIGERA BARRA DE EXTENSION LIGERA PARA TUNELES.

BARRENOS CON BROCA DESMONTABLE

BARRAS DE EXTENSION

AFILADORA PARA BARRENAS INTEGRALES

AFILADORA SEMIAUTOMÁTICA PARA BROCAS DTH Y BROCAS COPROD

AFILADORA DE MANO PARA BROCAS DE BOTONES

AFILADORA PORTÁTIL DE MANO PARA BROCAS DE BOTONES

LUBRICADOR SON DEPOSITOS QUE SE INTERCALAN EN LA MANGUERA DE AIRE, PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA PERFORADORA REDUCIENDO EL CONSUMO DE REPUESTOS. EL TRAMO DE MANGUERA ENTRE EL LUBRICADOR Y LA MAQUINA PERFORADORA NO DEBE TENER MAS DE 15 PIES, UNA MAYOR LONGITUD ES UN MAL SERVICIO DE LUBRICACION Y DESTRUCCION DE LA MANGUERA POR ACCION DEL LUBRICANTE

1. Depósito de aceite regulador aceite 2. Junta tórica (24.2x3) 3. Tapón traba 4. Tornillo regulador de aceite

5. Tornillo de 6. Junta tórica 7. Tornillo de 8. Tapón

INSTALACION DE UNA JACK LEG 1. TUBERIA DE AIRE CON CONECCION EN “y”. 2. TUBERIA DE AGUA. 3. LUBRICADOR. 4. EMPUJADOR MECANICO O PATA TELESCOPICA CON BIFUR.

PERFORADORAS MECANIZADAS

EQUIPOS DE PERFORACION PARA EXCAVACION MECANIZADA 

JUMBOS



SON EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA PERFORACION EN RAMPAS O TUNELES, MEDIANTE TALADROS HORIZONTALES, VERTICALES E INCLINADOS. LOS COMPONENTES BASICOS SON: . EL MECANISMO DE TRASLACION . EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO . LOS BRAZOS . LAS DESLIZADERAS . LOS MARTILLOS



CLASES DE JUMBOS   

SOBRE RIELES : RAIL DRILL SOBRE NEUMATICOS: CAVO DRILL SOBRE ORUGAS: TRACK DRILL LAS CAVO DRILL SON LAS MAS EXTENDIDAS POR SU GRAN MOVILIDAD, POR LA RESISTENCIA FRENTE AL AGUA CORROSIVA Y POR LOS MENORES DESGASTES SOBRE PISOS IRREGULARES. EN LA MAYORIA DE LOS CASOS EL CHASIS ES AR- TICULADO POSIBILITANDO LOS TRABAJOS DE EXCAVACION CON CURVAS.

PERFORADORA HIDRAULICA

JUMBO HIDRÁULICO UN JUMBO HIDRÁULICO ES UN EQUIPO DE BAJO PERFIL DISEÑADO SOBRE TODO PARA REALIZAR PERFORACION EN TUNELES, RAMPAS O TAJEOS EN MINAS SUBTERRANEAS. LA LONGITUD DE PERFORACIÓN ES VARIABLE LOS JUMBO HIDRÁULICOS SON PRINCIPALMENTE NECESARIOS EN LABORES DE SUBSUELO, DEBIDO AL TAMAÑO LIMITADO DE LAS LABORES. EL TRABAJO DE PERFORACIÓN EN MINA SUBTERRANEA IMPLICA QUE EL EQUIPO NO PUEDE SER MUY GRANDE PARA QUE PUEDA INGRESAR A LAS RAMPAS O TAJEOS MAS

PERFORADORAS HIDRAULICAS 

PARA SU FUNCIONAMIENTO REQUIEREN DE ENERGIA HIDRAULICA, SU DISEÑO ES SIMILAR A LAS MAQUINAS PERFORADORAS NEUMATICAS.



POSEE UN PISTON QUE TRANSMITE LA ENERGIA DE IMPACTO A LA BARRA DE PERFORACION Y UNA VALVULA DE CONTROL QUE DIRIGE EL FLUIDO HIDRAULICO A PRESION, GENERANDO EL MOVIMIENTO ALTERNATIVO EN AVANCE Y RETROCESO DEL PISTON



LA PARTE GIRATORIA DIFIERE DE LA PERFORADORA NEUMATICA SOLAMENTE EN QUE ES PROPULSADA POR UN MOTOR HIDRAULICO EN LUGAR UNO DE AIRE



VENTAJAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA

1. AUMENTO EN LA VELOCIDAD DE PENETRACION SE INCREMENTA DE 200 A 300 VECES, ESTO SE HA OBTENIDO CON EL INCREMENTO SUSTANCIAL DE LA PRESION DE TRABAJO DEL FLUIDO, LLEGANDO EN ALGUNOS CASOS HASTA 250 BARES 2. AUMENTO EN LA PRODUCTIVIDAD DE PERFORACION. POR EL AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE PENETRACION Y EL USO DE BROCAS DE MAYOR DIAMETRO, SE INCREMENTA LA PRODUCTIVIDAD.



3. AHORRO EN LOS BARRERNOS DE PERFORACION POR LA PRESION DE TRABAJO, SE NECESITA UN AREA DE SECCION TRANSVERSAL DEL PISTON MAS PEQUEÑO, POR LO QUE ES MAS SENCILLO DISEÑAR UN PISTON LARGO Y DELGADO QUE IMPARTE MENOS ESFUERZO DAÑINO A LOS BARRENOS, MIENTRAS SUMINISTRA MAS ENERGIA POR GOLPE A TRAVES DEL CULATIN, BARRA, BROCA, Y ROCA SIN INCREMENTAR LA NATURALEZA DESTRUCTIVA DE LA ENERGIA TRANSMITIDA QUE ES LA CAUSA DE ROTURA DE LOS ACEROS DE PERFORACION. LA REDUCCION ASCIENDE EN ALGUNOS CASOS DEL 10 % EN LOS COSTOS DE LOS ACEROS.

4. AHORRO EN EL CONSUMO DE ENERGIA UNA PERFORADORA HIDRAULICA NORMALMENTE NECESITA DE UNA TERCERA PARTE DE ENERGIA DE LO QUE REQUIERE UNA PERFORADORA NEUMATICA DE IGUAL RENDIMIENTO. CUANDO SE COMPARAN JUMBOS DE IGUAL PRODUCTIVIDAD EL JUMBO HIDRAULICO CONSUME EL 25 % DE LA ENERGIA REQUERIDA POR UN JUMBO NEUMATICO.

5. AHORRO DE LA MANO DE OBRA AL HACER LA COMPARACION DE UN JUMBO NEUMATICO E HIDRAULICO, CON LA PERFORADORA HIDRAULICA EL AHORRO ES DE 40 A 50 % POR LONGITUD DE TUNEL.

6. DISPONIBILIDAD MECANICA SE HA COMPROBADO QUE LOS COMPONENTES HIDRAULICOS, INCLUYENDO LAPERFORADORA TIENEN UNA DISPOBILIDAD MAYOR QUE LOS NEUMATICOS.

7. MENORES COSTOS DE OPERACIÓN SE DEBE A LOS SIGUIENTES ASPECTOS:

. PERFORACION AUTOMATICA . CIERRE POR BAJO NIVEL DE ACEITE . CIERRE POR BAJO NIVEL DE PRESION DE AGUA . CIERRE POR BAJO NIVEL DE VOLTAJE . CABEZAL FRONTAL PRESURIZADO. . PRESIONES VARIABLES PARA ADAPTAR A LA PERFORADORA A LOS DIFERENTES TIPOS DE ROCA. . LIMPIEZA CON AGUA DE ALTA PRESION. . REDUCION EN EL CONSUMO DE ENERGIA. . ECONOMIA DE BARRAS DE PERFORACION.

8. MEJOR AMBIENTE LABORAL NIVEL SONORO REDUCIDO EXISTE UNA REDUCCION EN EL NIVEL DEL RUIDO DE 10 A 15 DECIBELES EN EL RANGO DE BAJA FRECUENCIA (30 Hz), LA REDUCCION SE DEBE A QUE NO EXISTE ESCAPE DE AIRE. AMBIENTE SIN NEBLINA LA AUSENCIA DEL AIRE DE ESCAPE SIGNIFICA TAMBIEN LA ELIMINACION DE LA NEBLINA DE ACEITE Y LOS ADITIVOS ANTICONGELANTES EN EL AMBIENTE LABORAL DEL OPERADOR.

PRODUCTIVIDAD DE PERFORADORAS NEUMÁTICA E HIDRAULICAS TIPO DE PERFORADORA DESCRIPCIÓN

Tamaño de la broca Diseño de perforación (banco) Toneladas rotas Velocidad de penetración Productividad Incremento

NEUMATICA TAMROCK C40

HIDRÁULICA COP 1038 HD

1 3/8 pulg

1 3/4 pulg

2, 3 pies

3, 3 1/2 pies

0.500 Tn/pie

0.875 Tn/pie

35.6 pulg/min

52.4 pulg/min

1.48 Tn/min

3.82 Tn/min 2.58 veces

ENERGÍA REQUERIDA POR LAS PERFORADORAS NEUMÁTICAS E HIDRÁULICAS

TIPO DE PERFORADORA DESCRIPCIÓN NEUMÁTICA TAMROCK C40

HIDRÁULICA COP 1038 HD

Amperios / hora (promedio)

134.4

87

Voltaje (voltios)

550

550

73.92

47.85

Energía (Kilowatts)

PERFORADORA CHIMENERA



LOS EQUIPOS USADOS PARA LA CONSTRUCCION DE CHIMENEAS EN FORMA MECANIZADA SON : . LINDEN ALIMAK . DRESSER . RAISE BORING



LA DRESSER Y LA RAISE BORING DESDE EL PUNTO DE VISTA OPERATIVO SON SIMILARES.

LINDEN ALIMAK S.A. PRESENTA UN SISTEMA PARA LA PERFORACION Y AVANCE EN LA CONSTRUCION DE CHIMENEAS. DENOMINADO COMO EL METODO ALIMAK, SIENDO EL SISTEMA MAS UTILIZADO EN LA MINERIA POR SU FLEXIBILIDAD, SEGURIDAD, ECONOMIA Y VELOCIDAD

EL EQUIPO CONSTA DE UNA PLATAFORMA TREPADORA LA CUAL CUBRE EL AREA DE LA CHIMENEA Y PUEDE SER UTILIZADO EN CHIMENEAS VERTICALES E INCLINADAS. LA PLATAFORMA TREPADORA PUEDE SER A PROPULSION NEUMATICA, ELECTRICA Y DIESEL-HIDRAULICA.

A PROPULSION NEUMATICA PUEDE USARSE EN CHIMENEAS DE 200 METROS DE LONGITUD

A PROPULSION ELECTRICA, ES RECOMENDABLE HASTA 1,000 METROS DE LONGITUD, A MAYOR LONGITUD EL PESO DEL CABLE ELECTRICO ES MUY GRANDE QUE ALCANZA A 1200 KG.

A PROPULSION DIESEL-HIDRAULICA, POSEE DEBAJO DE LA PLATAFORMA UNA UNIDAD DE PROPULSION POR LO QUE NO NECESITA CABLE, PUDIENDOSE TRABAJAR CHIMENEAS DE MAYOR LONGITUD QUE LAS ANTERIORES.

DESCRIPCION GENERAL A. LA PLATAFORMA TREPADORA ES PROPULSADA MEDIANTE UN SISTEMA DE CREMALLERA Y PIÑON A LO LARGO DE UN CARRIL GUIA DE DISEÑO ESPECIAL. B. LOS COMPONENTES BASICOS DE LA PLATAFORMA TREPADORA SON: 

UNIDAD PROPULSORA CON PIÑON ENGRANADOS A LA CREMALLERA DE LINTERNA DEL CARRIL GUIA. LA PROPULSION PUEDE SER NEUMATICA, ELECTRICA O DIESEL-HIDRAULICA.



ARMAZON CON SU CONJUNTO DE CORREDERAS DE RODILLOS Y DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD, QUE AUTOMATICAMENTE FRENA LA TREPADORA SI LA VELOCIDAD DE DESCENSO EXCEDE EL LIMITE PREDETERMINADO DE SEGURIDAD.



PLATAFORMA DE TRABAJO QUE PERMITE A LOS TRABAJADORES REALIZAR EL ARMADO DEL CARRIL GUIA, BARRENAR, CARGAR, EMPAREJAR, ETC.



TECHO PROTECTOR QUE PUEDE SER DE OPERACIÓN MANUAL O NEUMATICA. JAULA PARA OBREROS DURANTE EL ASCENSO Y EL DESCENSO.



C. TAMBOR DE ENROLLADO AUTOMATICO DE MANGUERA O CABLE QUE FUNCIONA CUANDO LA TREPADORA ASCIENDE O DESCIENDE (NO ES NECESARIO EN EL DIESEL) D. CENTRAL MULTIPLE DE AIRE Y AGUA CON MANDO DE CONTROL REMOTO DE LOS SUMINISTROS DE AIRE Y AGUA PARA LAS MAQUINAS PERFORADORAS. E. EQUIPO TELEFONICO. F. BOMBA DE ALTA PRESION PARA AGUA.

CAMARA PARA LA INST. DE LA JAULA TREP. 

Las dimensiones de la cámara debe ser de 9 m de longitud, 3 m de ancho y 3 m de altura.



Para el inicio de la perforación de una chimenea con las máquinas perforadoras Alimak se seguirán los siguientes pasos:

a.- PERFORAR LA CHIMENEA HASTA UNA ALTURA DE 5 m, ASCENDIENDO CON PLATAFORMAS DE MADERA O SOBRE EL CÚMULO DEL MATERIAL QUE SE VA DISPARANDO.



b. A PARTIR DE ÉSTE PUNTO (8 M DESDE EL PISO DE LA CÁMARA), LA TREPADORA PUEDE OPERAR E INICIAR SU ASCENSO NORMAL.

PERFORACION DE CHIMENEA CON LA ALIMAK

perforació n escalamient o

ventilaci ón

carguío

Ciclo de perforación voladura

VETAJAS DE LA ALIMAK 

  

SI LA CHIMENEA QUE SE PERFORA VA SOBRE VETA, PERMITE SEGUIR A TRAVÉS DE LAS SINUOSIDADES QUE ÉSTA PUEDA PRESENTAR. PROVEE DE INMEDIATO UNA PLATAFORMA DE TRABAJO. SE PUEDE REALIZAR HASTA DOS DISPAROS POR TURNO. SE ELIMINA EL USO DE MADERA.

  



EL MANTENIMIENTO ES RÁPIDO Y SENCILLO. LAS MANGUERAS DE AIRE, AGUA, ETC. VAN BIEN PROTEGIDOS. PUEDE USARSE PARA CHIMENEAS DE PEQUEÑA O GRAN LONGITUD Y CON CUALQUIER INCLINACIÓN. PUEDE EMPLEARSE COMO EQUIPO DE PRODUCCIÓN EN ALGUNOS YACIMIENTOS.



 

EN EL ENSANCHAMIENTO DE LAS CHIMENEAS PILOTOS PARA LA EXCAVACIÓN DE POZOS DE GRAN SECCIÓN PUEDE COMPLEMENTARSE CON UNIDADES DE PERFORACIÓN HORIZONTAL. REQUIERE DE MANO DE OBRA NO DEMASIADO ESPECIALIZADA. LA PREPARACIÓN INICIAL DEL ÁREA DE TRABAJO ES MUY REDUCIDA

DESVENTAJAS DE LA TREPADORA ALIMAK  





1. LAS CHIMENEAS NO PUEDEN SER MENORES A 1.50 M DE LADO. 2. EN TERRENOS SUAVES NO ES MUY FUNCIONAL POR EL ANCLAJE DE LOS CARRILES. 3. LA RUGOSIDAD DE LAS PAREDES ES GRANDE, LO CUAL CONSTITUYE UN INCONVENIENTE EN LA CHIMENEA DE VENTILACIÓN Y UNA VENTAJA EN LOS PIQUES DE PASO DE MINERAL. 4. EL AMBIENTE DE TRABAJO ES DE ESCASA CALIDAD

PERFORADORA DRESSER . PARTES PRINCIPALES - PERFORADOR GIRATORIO - UNIDAD DE FUERZA (HIDRAULICA) - UNIDAD DE TRASNPORTE (OPCIONAL) - OTROS ELEMENTOS: . . . .

TABLERO DE CONTROL POSICIONADOR COLECTOR DE RESIDUOS (PACKER) REGISTRO DE PERFORACION

OPERACIÓN DE LA DRESSER

  



INSTALACION DE LA BASE. INSTALACION DEL EQUIPO. PERFORACION DEL HUECO PILOTO. PERFORACION DE LA CHIMENEA.

ACCESORIOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL AGUJERO DE PERFORACION

   

TUBO DE ACOPLE BROCA PILOTO ESTABILIZADOR BROCA ESCAREADORA

TUBOS DE PERFORACION Y ESTABILIZADOR TUBOS PERFORACION SON TUBOS LISOS QUE PRESENTAN EN AMBOS EXTREMOS ROSCAS MACHO Y HEMBRA LONGITUD : 1.36 A 1.75 m DIAMETRO : 12 7/8

BROCA PILOTO ES TRICONICA. SON DISEÑADOS DE ACUERDO A LA DUREZA DEL TERRENO, TRABAJA CON AIRE Y AGUA EL DIAMETRO GENERA EL DIAMETRO DEL HUECO PILOTO EL DIAMETRO DE LA BROCA Y ESTABILIZADOR DEBE SER UNA PULGADA MAS QUE EL DIAMETRO DE LAS TUBERIAS DE

ESTABILIZADOR SON SIMILARES A LAS TUBERIAS, EN SU SUPERFICIE CONTIENE INSERTOS DE CARBURO DE TUNGSTENO PARA INCREMENTAR SU RESISTENCIA A LA ABRASION. FUNCIONES: . EVITA LA DESVIACION . DESGASTE DE LAS TUBERIAS Y EL

BROCA ESCAREADORA ES UN DISPOSITIVO MECANICO QUE AL GIRAR CON DETERMINADO TORQUE Y TENSION PRODUCIDO POR LA MAQUINA, PROVOCA UNA ROTURA O RIMADO DEL MACIZO ROCOSO EN FORMA CIRCULAR. ELEMENTOS: . EL CUERPO PRINCIPAL . LOS ASIENTOS . LOS CORTADORES . EL STEM O VASTAGO

BROCA ESCAREADORA DE 96 PULG. DE DIAMETRO

PERFORACION CON LA BROCA ESCAREADORA

PASOS EN LA PERFORACION CON LA RAISE BORING 1. Para el RB convencional la perforadora se coloca en la superficie o en el nivel superior de dos niveles a ser comunicados. Un barreno piloto es perforado bajando hacia el nivel inferior usando una broca unida a la sarta de perforación que está conectada a la máquina

2. Una vez realizado el taladro piloto, la broca piloto es removida y una gran broca escareadora es adherida a la sarta de perforación en el nivel inferior.

3. Usando el escariador, el hueco piloto es perforado hacia atrás por la máquina en el nivel superior.

VENTAJAS DE LA RAISE BORING 1. 2. 3. 4. 5. 6.

ALTA SEGURIDAD DEL PERSONAL Y BUENAS CONDICIONES DE TRABAJO. ALTA PRODUCTIVIDAD LAS PAREDES DE LA CHIMENEA SON MAS LISAS INEXISTENCIA DE SOBRE EXCAVACION RENDIMIENTO DE AVANCE ELEVADO EXISTE LA POSIBILIDAD DE EFECTUAR EXCAVACIONES INCLINADAS Y HORIZONTALES

DESVENTAJAS DE LA RAISE BORING 1. 2. 3.

4. 5.

INVERSION ELEVADA EL COSTO DE EXCAVACION POR METRO LINEAL ELEVADO. EXISTE POCA FLEXIBILIDAD EN CUANTO A LAS DIMENSIONES Y FORMAS Y NO ES POSIBLE CAMBIAR DE DIRECCION SE TIENE DIFICULTAD EN ROCAS DE MALA CALIDAD SE REQUIERE DE PERSONAL ESPECIALIZADO Y UNA PREPARACION PREVIA DEL LUGAR DE

PERFORADORA TUNELERA

Estos equipos de minado continuo están diseñados para hacer excavar ductos subterráneos horizontales o ligeramente inclinados, como túneles, galerías, rampas, cruceros, etc. de variadas secciones; pertenecen a este grupo las “TBMs” Las máquinas tuneleras tipo “TBM”, se diferencian de los otros dos, porque realizan la excavación a sección completa y de forma circular, y no por ensanchamiento por penduleo (mobile miner) o escariado (roadheaders).

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS TUNELERAS   

A. MAQUINAS TUNELERAS TIPO TBM: B. EL MOBILE MINER (MM) C. EL ROAD-HEADER (RH) (montado sobre orugas)



A. MAQUINAS TUNELERAS TIPO TBM

Estas máquinas, están diseñadas exclusivamente para la excavación de túneles. Entre1995 y 1996, se aplicó exitosamente en minería uno de estas máquinas para desarrollar la mina Lower Kalamazoo de Magma Cooper en Arizona, U.S.A, para su explotación por Block Caving, donde excavó un circuito entre galerías, rampas, cruceros, etc. La denominación de las “TBMs” es de acuerdo al diámetro del cabezal, en la actualidad se tienen hasta más de 15m..

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS TUNELERAS TIPO TBM 

La firma Robbins, clasifica a las” TBMs” de la siguiente manera: “ TBM tipo Kelly”, “TBM con viga principal”, “TBM de doble escudo”, “TBM de simple escudo” y “EPB TBM”

LAS MÁQUINAS INTEGRALES PARA LA EXCAVACIÓN DE TÚNELES SE CONOCEN HABITUALMENTE POR LAS SIGLAS T.B.M. (TUNNEL BORING MACHINE) Y HACEN REFERENCIA A UNA SERIE DE MÁQUINAS CAPACES DE EXCAVAR UN TÚNEL A SECCIÓN COMPLETA, A LA VEZ QUE SE COLABORA EN LA COLOCACIÓN DE UN SOSTENIMIENTO PROVISIONAL O EN LA PUESTA EN OBRA DEL REVESTIMIENTO DEFINITIVO.

ESTAS MÁQUINAS SE DIVIDEN EN DOS GRANDES GRUPOS: TOPOS Y ESCUDOS. AMBOS DIFIEREN DE FORMA IMPORTANTE SEGÚN EL TIPO DE ROCA O SUELO QUE SEA NECESARIO EXCAVAR, ASÍ COMO DE LAS NECESIDADES DE SOSTENIMIENTO O REVESTIMIENTO QUE REQUIERA CADA TIPO DE TERRENO.

LOS TOPOS ESTAN DISEÑADOS PRINCIPALMENTE PARA PODER EXCAVAR ROCAS DURAS Y MEDIAS, SIN GRANDES NECESIDADES DE SOPORTE INICIAL



LOS TOPOS CONSTAN DE UNA CABEZA GIRATORIA, DOTADA DE CORTADORES, QUE SE ACCIONA MEDIANTE MOTORES ELÉCTRICOS Y QUE AVANZA EN CADA CICLO MEDIANTE EMPUJE DE UNOS GATOS QUE REACCIONAN SOBRE LAS ZAPATAS DE LOS GRIPPERS, LOS CUALES A SU VEZ ESTÁN ANCLADOS CONTRA LA PARED DEL TÚNEL

LAS PARTES FUNDAMENTALES SON: LA CABEZA, LOS GRIPPERS, LOS CILINDROS DE EMPUJE, EL BACK-UP, Y EL SISTEMA DE GUIADO.



CABEZA ES LA PARTE MÓVIL QUE REALIZA LA EXCAVACIÓN DE LA ROCA. ESTÁ DOTADA DE CORTADORES QUE NORMALMENTE SON DISCOS DE METAL DURO QUE GIRAN LIBREMENTE SOBRE SU EJE, Y CUYA CARCASA SE FIJA A LA CABEZA. ESTOS CORTADORES SON DE MAYOR DIÁMETRO CUANTO MAYOR SEA LA DUREZA DE LA ROCA. SON NORMALES LOS DE 432 mm (17”) DE DIÁMETRO, EXISTIENDO ALGUNAS REALIZACIONES CON 533 mm (21”) PARA ROCAS MUY DURAS, EN EL ENTORNO DE LOS 250 Mpa.

GRIPPERS 

SON LAS ZAPATAS QUE ACODALAN A LA MÁQUINA CONTRA LA ROCA DURANTE EL AVANCE, SIENDO SU SUPERFICIE MAYOR CUANTO MENOR SEA LA RESISTENCIA DE LA ROCA, Y EXISTIENDO, COMO ES LÓGICO, UNOS LÍMITES EN AMBOS SENTIDOS.



NORMALMENTE, LOS GRIPPERS NO PASAN DE 0.70 m DE ANCHURA, PARA QUE PUEDAN APOYARSE ENTRE CERCHAS. EN ALGÚN CASO, CUANDO SE PREVÉ TRABAJAR EN TERRENOS BLANDOS,

ESCUDOS LOS ESCUDOS DISPONEN TAMBIÉN DE UNA CABEZA GIRATORIA IGUALMENTE ACCIONADA POR MOTORES ELÉCTRICOS, PERO EN ESTE CASO, NORMALMENTE INCORPORA PICAS O RASCADORES, Y AVANZA MEDIANTE EL EMPUJE DE UNA SERIE DE GATOS PERIMETRALES, QUE SE APOYAN SOBRE EL REVESTIMIENTO DEFINITIVO DE FORMA INMEDIATA, ÉSTE SE PUEDE INCORPORAR AL RETRAERSE LOS GATOS DESPUÉS DE CADA AVANCE. TODOS ESTOS TRABAJOS SE REALIZAN AL AMPARO DE UNA CORAZA QUE DA EL NOMBRE A ESTE TIPO DE MÁQUINAS, TAL COMO SE MUESTRA EN LA FIG.

ESQUEMA BÁSICO DE UN ESCUDO 1.   Rueda de Corte. 2.   Accionamiento. 3.   Cámara de excavación. 4.   Censor de presión. 5.   Esclusa de aire comprimido.

6.   Erector de dovelas. 7.   Dovelas. 8.   Cilindros de propulsión. 9.   Cinta transportadoras 10. Sinfín de extracción

PROCESO DE CORTE     

PRESIÓN INICIAL SOBRE LA ROCA PENETRACIÓN POR PUNZAMIENTO APARICIÓN DE FISURAS AUMENTO DE LA FISURA ROTURA DE LA ROCA

APLICACIÓN DE LAS MAQUINAS TBM   

Túneles construidos en zonas urbanas Túneles ferroviarios Túneles de carretera mas largos

GRACIAS POR SU ATENCION