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• Kique Angeles

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Perforación Percusiva y Manejo de los Aceros

Contenido •Introducción a la perforación percusiva (Martillo en Cabeza)

• Brocas de Botones ROBIT • Sarta de Perforación – Barras, Zancos (Shanks) y Coples

• Manejo y Cuidado de los aceros • ¿Por qué Robit?

Introducción a la perforación percusiva (Martillo en Cabeza)

Equipos de Perforación • Pueden ser Hidráulicos o Neumáticos

Perforadora (Superficie)

Jumbo (Subterráneo)

Perforadora Cubierta de la perforadora Piston de Impacto

Zona de Conducción A

Zanco Barra

Pistón de Amortiguamiento

Zona de Conducción B

Espigas de Rotación

Acople

Roca

Broca

Principios de Perforación Percusiva Impacto o percusión

Presión de Avance

Barrido

Rotación

Parámetros de Perforación (afectan el rendimiento) • Fuerza de Impacto y Frecuencia de Impacto

 Entre más dura la roca, mayor la fuerza de impacto que se necesita. Fuerza y frecuencia de impacto

• Presión de Avance  Debe de ser aumentada en relación al aumento

de la fuerza de impacto. • Velocidad de Rotación

Volumen de Barrido

 Relacionada con la frecuencia de impacto y el diámetro de la broca. • Volumen de Barrido  Lo más posible Para un rendimiento óptimo, estos parámetros deben de estar ajustados en proporción especifica de acuerdo a las condiciones de roca.

Presión de avance Velocidad de Rotación

Parámetros de Perforación (afectan el rendimiento) Características Medias de Martillos Hidráulicos

Lopez Jimeno pg. 32

Parámetros de Perforación – Fórmulas y Tips VELOCIDAD DE ROTACIÓN •Velocidad de Rotación Rpm =

Impactos/minuto x Botón Periferia Ø (mm)

Broca Ø (mm) x π

Efectos:  Si la rotación es excesiva, los botones de la periferia sufren un desgaste prematuro debido a que los botones son limados por la roca y la rotación excesiva. Como consecuencia al igual, se vuelve difícil desacoplar roscas y la velocidad de penetración disminuye.  Si la rotación no es suficiente, la velocidad de penetración se disminuye y la energía no se transmite efectivamente debido a que la percusión no encuentra rosca “fresca” para triturar suficientemente rápido. Esto también puede causar a un desgaste excesivo en el cuerpo de la broca y desgastes no uniformes en los insertos de carburo.

Parámetros de Perforación – Fórmulas y Tips FUERZA Y FRECUENCIA DE LA PERCUSIÓN

Dependiendo de la roca, y de la perforadora disponible

Efectos de la fuerza del impacto:  Si es muy alta, los insertos, las barras y zancos se pueden romper.  Si es muy baja, la velocidad de penetración disminuye, los insertos se desgastan prematuramente debido a que quiebran la broca a base de rotación, en vez de percusión.

Parámetros de Perforación – Fórmulas y Tips

•Normalmente, el perforista debe de ajustar la fuerza de impacto dependiendo la dureza de la roca, después la velocidad rotación. Después la presión de avance hasta obtener una perforación fluida. •Si los parámetros de perforación son correctos:

-

Vida optima de la columna de perforación y de la perforadora

-

La temperatura de los zancos (shanks) después de perforar debe de estar entre 60 y 70 grados Celsius con barrido de aire y con agua 40 grados Celsius.

-

El detrito debe de ser pequeños fragmentos de roca, entre más grandes mejor.

Brocas de Botones ROBIT

Que hace a una broca de botón sea de alta calidad •Un diseño apropiado - propiedades de barrido - button layout, diameters, quantity

- configuración, diametro y cantidad de botones - materiales usados • Calidad de los materiales

- botones y cuerpo de la broca (Acero Escandinavo en Robit! - balance apropiado entre dureza y resistencia • Manufactura precisa

- precision machining & measuring - precisión en maquinado y mediciones - tratamiento técncio preciso

- calidad consistente y controlada

Diseño ROBIT •Los diseños son ajustados para poder enfrentar diferentes condiciones y aplicaciones. •Diferentes configuraciones disponibles: 1.

Diferentes tipos de caras y formas (y longitudes) disponibles

2. 3.

Orificios de barrido: tamaño, cantidad y ubicación Botones: tipo, tamaño, cantidad y ubicación

Nuestras brocas primero son probadas en un ambiente 3D para asegurar de antemano la resistencia, y poder ubicar las posiciones de los botones y canales de agua.

•Las propiedades de barrido son analizadas. •Los materiales se deciden dependiendo de la aplicación. •Los diseños son ajustados a base de resultados “Robit listens to the customer” reales y de retroalimentación proporcionada por nuestros clientes.

Diseño ROBIT •Hecho con acero más amigable con el medio ambiente Green Steel. •Excelente durabilidad •100% reciclable • 80% menos emisiones de CO² •Los gases de los procesos son reciclados y reusados. • 95% del desperdicio es reciclado. •El consumo de energía minimizado

• Propiedades más resistentes a la fatiga.

Selección de Brocas – Diámetros y roscas • Diámetros: - Normalmente es escogido por el cliente

- Dependiendo de la aplicación, de la roca, y del equipo disponible • Roscas: - Normalmente el cliente lo escoge. - La mayoría son estándares: - Roscas “R” (R25, R28, R32, R35) - Roscas “C” Trapezoide (C38, C45, C51, C58) - Compatible con rosca estándar “T” y “HM” - Algunas roscas por la competencia son patentadas. Para más información pregunte a Robit.

Selección de Brocas – Diseño, Cuerpo y Botones •Existen diferentes tipos de configuraciones disponibles y se debe de considerar cuales son las óptimas para las aplicaciones y condiciones a enfrentar. Tipos de Cuerpo

normal

Tipo de Botones

esférico

retráctil

Tipo de Caras

Algunos tipos de caras, de los muchos que ROBIT tiene disponible.

balístico

Selección de Brocas ROBIT •Existen 3 tipos de preguntas para determinar el tipo de broca a seleccionar: 1. Qué tan dura es la roca? 2. Qué tan abrasiva es la roca? 3. Qué tan homogénea es la roca?

?

?

?

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Selección de Brocas ROBIT Roca Dura

 utilice brocas mayor cantidad de botones y que sean pequeños (Tipo A)  botones esféricos

Roca Suave

 utilice botones semi balísticos  revise la abrasividad y que tan homogénea es la roca

Roca Abrasiva  utilice brocas con botones grandes (Tipo B) No abrasiva  revise la abrasividad y que tan homogénea es la roca

Homogénea

 revise que tan dura es y que tan abrasiva  puede usar botones semi balísticos

No Homogénea  Utilice brocas con cara plana y botones esféricos (Tipo A)  Utilice brocas con cuerpo retráctil y suficientes orificios de barrido laterales

Selección de brocas ROBIT • Diferentes tipos y configuraciones disponibles, cada una con características especificas y diseñadas para alcanzar cierto criterio y bajo cierto tipo de condiciones (tipo de roca). •Como ejemplos: una broca puede ser diseñada para la rápida penetración en roca dura y con desviaciones mínimas en condiciones de roca fragmentada o para obtener el máximo rendimiento por metro lineal, etc., pero normalmente cuando se gana en un tipo de criterio, se pierde en otro. •En otras palabras, no es posible tener una broca diseñada y fabricada para ser óptima en todos los aspectos, es más una selección de que es importante para el cliente. Qué es importante?

Selección de brocas ROBIT Algunas Reglas de ORO •Una broca con botones más chicos puede penetrar más rápido y facil (tipo A) que una con botones grandes (tipo B), pero los botones chicos se gastan más rápido.

•Una broca con botones balísticos puede penetrar bien en condiciones de roca no tan dura, pero en condiciones de roca fragmentada, los botones tienden a romper más fácil. •Un centro deprimido (drop center, tipo DS) usualmente perfora taladros más rectos que una broca de cara plana (tipo A o B). • Una broca con cuerpo retractil ayudará a tener taladros más rectos y ayuda a retraer la sarta de perforación entre las capas de roca fragmentada.

• En todas las condiciones es importante tener suficiente barrido para extraer el detrito de la cara de la broca y fondo del taladro para que esto ayude a reducir el desgaste y mantener una buena calidad de perforación.

Codificación de Brocas ROBIT • Código de Producto HTG

51C

102

D

R

Ball

Tipo de botones  Ball = Balístico  Nada = Redondo Tipo de cuerpo Tipo de cara Diámetro (mm)

Rosca Serie  HTG

 R = Retracil  Nada = Liso

Sarta de Perforación - Barras, Zancos (Shanks) y Coples

Sarta de Perforación - Barras, Zancos (Shanks) y Coples • Superficie (Banco y Producción)

Zanco (Shank Adapter)

Cople

Barra de Extensión Hexagonal

Cople

Barra de Extensión Hexagonal

Cople

Barra de Extensión Redonda

Cople

Barra de Extensión Redonda

Broca Lisa

Barra de Extensión Macho / Hembra Hexagonal

Barra de Extensión Macho / Hembra Hexagonal

Broca Retráctil

Barra de Extensión Macho / Hembra Redonda

Barra de Extensión Macho / Hembra Redonda

Sarta de Perforación - Barras, Zancos (Shanks) y Coples • Tunéelo y Galerías

Zanco (Shank Adapter)

Broca Escareadora Cople

Barra Hexagoal

Piloto Adaptador con Cincel Broca Escareadora

Broca de Botones

Cople

Barra Redonda

Broca en Cruz

Tipos de Barras

Rosca hembra

Rosca Macho

D

• Barras Redondas Utilizadas en la extensión para producción y banqueo. El diámetro considerado es al centro de la barra. Round Rod

• Barras Hexagonales Barras utilizadas en tunéelo y galerías. La dimensión o diámetro es considerado de la sección transversal como en la imagen. Comparando contra la barra redonda, la sección transversal hexagonal las hace más rígidas, pesadas y transfieren mejor la energía de impacto. El barrido es mejor también.

Hexagon rods D

Tipos de Barras • Barras de Extensión (M/M) Con barras más largas, la tendencia es usar diámetros más grandes también. Normalmente las barras de extensión tienden a tener la misma rosca a los dos lados. Normalmente estas barras suelen ser redondas.

• Barras para Tunéelo (M/M) Ya que el cople no entra en el taladro, se puede usar una broca casi del mismo tamaño que la barra. Este tipo de barras estan disponibles en muchas longitudes estandars que son compatibles con la pluma de los Jumbos. Estas barras tienen diferentes roscas en cada lado y de forma hexagonal es lo más tipico para los Jumbos.

Tipos de Barras •Barras Macho /Hembra (MF) Básicamente la diferencia esta en que el cople esta integrado.

REDUCED TRANSMITTED ENERGY LOSS

Las ventajas: -Conexión más rígida y fácil de enroscar y desenroscar. -El tiempo de vida es mejor que barras M/M. -Ayuda a perforar taladros más rectos. -Transfiere mejor la energía.

10% Note: M/M connection as found in conventional coupling can lose 610% of the energy transmitted though the two joint M/F coupling only lose 3-5% of the energy transmitted

3% 5%

Roscas • Tipo “R” Ventaja: ”Buena resistencia al desgaste” Desventaja: ”No son fáciles de desenroscar” Aplicación: -

Dónde se usa solamente una barra y no se requiere estar desacoplando constantemente como en perforación subterránea con Jumbo.

• Tipo “C” Roscas tipo ”C” (o T y HM) -Excelentes propiedades de resistencia y facil de desenroscar. -Recomendable para usar en perforación con extensiones con varias barras.

“Recomendamos nuestra rosca “C” para maquinas de alta potencia.”

Acoples • Cople con Semi-Puente Estos se recomiendan con maquinas de alto torque y con roscas tipo C.

• Cople con Puente-Completo -

Normalmente usado en perforación de superficie.

-

Desenrosca fácil y ofrece una conexión rígida

-

Es más confiable

• Cople Adaptador Utilizado para cambiar de una rosca a otra, o de un tamaño a otro y típicamente se usan en ocasiones puntuales.

Zanco (Shank Adapter) •Los zancos (shanks) para perforadoras hidráulicas o neumáticas tienen barrido externo o frontal, dependiendo el caso. •Los zancos (shanks) para perforadoras hidráulicas tienen al menos 5 hasta 14 alas.

•Los zancos (shanks) para perforadoras neumáticas tienden a tener barrido interno y típicamente tienen 4 alas. D1

Defining Components L: Longiitud D1: Diámetro de Rosca D: Diámetro del Zanco

Alas

Orificio de Barrido Lateral

Manejo de los Aceros - Afilado

Manejo de los Aceros - Afilado • Afile sus brocas a tiempo! •Los botones deben de ser afilados cuando el diámetro del plano del desgaste es cuando máximo 1/2D (en donde D= diámetro del botón). •Siempre utilice de preferencia copas de afilado y del tamaño y forma correcta. Botón en Cara

Botón en Periferia

D

D

d

d

Manejo de los Aceros - Afilado •Diferentes tipos de afiladoras - Dependiendo de las necesidades

•Diferentes tipos de conexiones • Diferentes tipos de formas

Manejo de los Aceros - Barras •Asegúrese de que las roscas estén bien limpias y lubricadas •Asegúrese que todos los componentes estén firmemente enroscados •Siempre utilice las presiones correctas de perforación •Reduzca las presiones en el emboquillado o cuando este cambiando de barras. • Asegúrese de tener un buen barrido • Guarde correctamente las barras y trátelas con cuidado

Manejo de los Aceros – Enroscando Coples •Asegúrese que los coples estén debidamente enroscados •Asegúrese que estén bien lubricados con grasa a base de cobre o plomo por ejemplo •Evite usar coples desgastandos con barras nuevas y viceversa

Manejo de los Aceros – Zancos (Shanks) •Asegúrese que la lubricación del martillo hacia el zanco este correcto. •Asegúrese que el pistón, sobre todo la cara donde golpea este en buenas condiciones. •Siempre retire a tiempo los cojinetes del chuck en su limite de desgaste recomendado.

•Siempre utilice grasa en la rosca del zanco y manténgalo limpio • Asegúrese que los empaques del martillo estén en buenas condiciones

Por qué ROBIT?

Por qué productos ROBIT? •Productos de alta calidad •Precios competitivos – precio por metro perforado! •Excelente Servicio -> Soporte Técnico, garantias, stock, apoyo, etc. •Siempre tomamos en cuenta retroalimentación de nuestros clientes.

Gracias!