• Author / Uploaded
• Dennys Aguilar Jamanca

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS

MAQUINARIA Y EQUIPO

PERFORACIÓN ROTOPERCUTIVA DOCENTE: ING. ALDO DANTE TARAZONA MINAYA INTEGRANTES: AGUILAR JAMANCA DENNYS JAQUE RODRIGUEZ NECO ROMERO ACUÑA ROSEMBER ROSALES HUARCAYA YERSI

2016

4.2 TIPOS DE PERFORADORAS ROTOPERCUTIVAS Este sistema de perforación se puede calificar como el más clásico o convencional, y aunque su empleo por accionamiento neumático se vio limitado por los martillos en

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

fondo y equipos rotativos, la aparición de los martillos hidráulicos en la década de los setenta ha hecho resurgir de nuevo este método complementándolo y ampliándolo en su campo de aplicación. 4.2.1 Perforadoras con Martillo en Cabeza El principio de corte se basa en el impacto realizado en el exterior de la perforación de un pistón de acero sobre un barreno o varillaje, que a su vez transmite la energía al fondo del taladro por medio del elemento final (boca) que fragmenta en esquirlas la roca. Para asegurar una sección circular en el barreno, a cada golpe gira el útil para presentar a su corte nueva roca virgen en el fondo del barreno. Además, es preciso evacuar del barreno los detritus (barrido), lo que se consigue mediante insuflado de aire al fondo del taladro. Parte de la energía del impacto se pierde en la transmisión y en los cambios de sección del varillaje, por lo que la velocidad de penetración de la perforación

disminuirá

con

la

profundidad

del

barreno. Es un

sistema que

conceptualmente es similar al barrenado manual, donde un operario golpea con una maza la cabeza de barreno.

I.

Martillos Manuales: De las perforadoras de martillo en cabeza propiamente dichas. Los primeros son equipos sencillos, actualmente en uso de perforaciones de

pequeña sección no mecanizable.  Jack leg (Pata plegable), que cuenta con un dispositivo de avance plegable y acoplable (pata, barra, pie de avance, empujador, etc.).

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

TABLA: DE DATOS TÉCNICOS DE UNA JACK LEG THUNDER S83FX FL7

II. Perforadoras Mecanizadas: En una perforación mecanizada, los equipos van montados sobre estructuras llamadas orugas, estos equipos son especiales montados sobre chasis especiales desde donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación. Perforadora SIMBA S7 El Simba S7 se ha construido con un diseño moderno que comparte muchos componentes comunes con el exitoso equipo de perforación frontal Boomer S1. Es un equipo de perforación de barrenos largos para galerías medianas a grandes en el rango de diámetros de perforación de 51 a 89 mm. Puede perforar barrenos paralelos ascendentes y descendentes con un espaciado de hasta 5,9 metros. Equipado con un

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

martillo en cabeza de alto rendimiento y una unidad de perforación montada en el brazo, el Simba S7 ofrece una solución de alta precisión para la perforación de barrenos largos. Características y ventajas  Martillo COP 1838+ y MUX+ 18 kW para alta disponibilidad y productividad  Robusta unidad de perforación montada en el brazo para lograr el máximo alcance y 

la máxima flexibilidad en la perforación de barrenos largos y barrenos para bulones. Carrusel con capacidad de 10+1 barras para perforación mecanizada de hasta 20 metros.

TABLA: CATALOGO DE DATOS TÉCNICOS DE LA MARCA ATLAS COPCO

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

Las perforadoras con martillo en cabeza pueden accionarse mediante martillos neumáticos y martillos hidráulicos. El desarrollo de los martillos hidráulicos en los años sesenta y comienzos de los setenta supuso un gran avance tecnológico en la perforación de rocas. Tanto las perforadoras neumáticas como las hidráulicas constan de los siguientes elementos:  El pistón que con su movimiento alternativo golpea el vástago o culata a través de la cual se transmite la onda de choque a la varilla.  La válvula que regula el paso de aire comprimido en volumen fijado y de forma alternativa a la parte anterior y posterior del pistón.  Un mecanismo de rotación, bien de barra estriada o de rotación independiente.  El sistema de barrido que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior del varillaje. Estos elementos son comunes a todos los tipos de martillos existentes en el mercado, variando únicamente algunas características de diseño: diámetro del cilindro, longitud de la carrera del pistón, conjunto de válvulas de distribución, etc. A) PERFORADORAS NEUMÁTICAS El accionamiento de estas perforadoras es mediante aire comprimido, con una misma presión tanto para el mecanismo de impacto como para el aire de barrido. Son perforadoras que se han empleado de forma tradicional para barrenos de menos de 150 mm de diámetro. Su peso y tamaño son menores que el de las perforadoras hidráulicas. Presentan un consumo de aire de unos 2,1-2,8 m3/min por cada centímetro de diámetro, la velocidad de rotación es de 40-400 rpm y la carrera del pistón de 35-95 mm. La rotación del varillaje puede realizarse mediante:  Barra estriada o rueda de trinquete: Muy generalizado en perforadoras ligeras  Motor independiente: Barrenos de gran diámetro

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

Las longitudes de perforación con este sistema no superan habitualmente los 30 m debido a las importantes pérdidas de energía debidas a la transmisión de la onda de choque y a las desviaciones de los barrenos. Lo normal es utilizar barrenos cortos, con longitudes entre 2 y 15 m y el empleo de diámetros pequeños, entre 38 y 100 mm. Además, a medida que aumenta la longitud del barreno, se precisa de una mayor presión de aire de barrido. Entre las ventajas de las perforadoras neumáticas cabe destacar las siguientes:  Gran simplicidad  Fiabilidad y bajo mantenimiento  Facilidad de reparación  Precios de adquisición bajos PERFORADORAS NEUMÁTICAS a.- Características Utiliza aire comprimido para accionar a la perforadora. Requiere un caudal de aire de 0.20 a más de 6 m3/min y requiere presiones de aire de 15 a más de 90 lb/pulg2. b.- Tipos de perforadoras convencionales (taladros menores de 1 ½ pulgadas de diámetro) Pick hammer (Martillo picador, rompedor), son manuales; es decir el operario dirige la herramienta sirviendo de freno a los movimientos de retroceso; percutan (cuyo uso es en cinceldo o desbastado) y excepcionalmente rotan. Frecuencia de impactos 1000 a 4080 golpes/minuto Consumo de aire 7 a 20 litros/minuto Peso 3 a 6 kgs Jack hammer (Perforadora manual),sin pistón de avance, percusivas y/o rotativas; cuentan con una empuñadura en T para ambas manos. Se utilizan mayormente en perforaciones verticales o muy cerca a la vertical. En caso de ser sólo percusivas, se les conoce como pavin breaker (rompe pavimentos). Frecuencia de impactos 1110 a 1470 golpes/minuto Consumo de aire 25 a 2700 litros/minuto Peso 15 a 42 kgs Jack leg (Pata plegable), que cuenta con un dispositivo de avance plegable y acoplable (pata, barra, pie de avance, empujador, etc.). Son roto - percusivas. Se usan para perforaciones horizontales o cercanas a la vertical. Stoper (Tapón), que cuenta con una barra neumática acoplada fijamente y en un mismo eje axial, constituyendo un conjunto.

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

Son roto - percusivas. Se usa para perforaciones verticales o muy cercanas a la vertical. Drifter (Llevado por algo, móvil, a la deriva), que se moviliza sobre un brazo alimentador montado sobre una plataforma de perforación. Son roto-percusivas y propios de Jumbos (de mucho volumen) y sus características son variadas, dependiendo principalmente de los requerimientos de perforación (diámetros, longitudes, velocidades, etc.).

B) PERFORADORAS HIDRÁULICAS Estos equipos se introdujeron al principio en los trabajos subterráneos, pero poco a poco, se están imponiendo en la perforación en superficie. Estructuralmente la perforadora hidráulica es similar a la neumática, aunque el accionamiento se realiza mediante un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que impulsa los componentes. Además, estas unidades van equipadas con un compresor cuya función es suministrar aire para el barrido del detritus, pudiéndose incrementar la presión del aire con la profundidad del barreno. La presión de trabajo de estos equipos ronda entre 7,5 y 25 MPa, la potencia de impacto entre 6 y 20 kW y la velocidad de rotación

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE

entre 0 y 500 rpm. Aquí el consumo relativo de aire comprimido es menor, entre 0,6 y 0,9 m3/min por cada centímetro de diámetro.

Respecto a las neumáticas, necesitan de una mayor inversión inicial, siendo las reparaciones más complejas y costosas, y requiriendo una mejor organización y formación del personal de mantenimiento. En cambio, las ventajas tecnológicas de las perforadoras hidráulicas son las siguientes:  Menor consumo de energía: tres veces menos  Menor coste de accesorios de perforación: incremento del 20% de la vida útil del 

varillaje Mayor capacidad de perforación: velocidades de penetración entre un 50 y un

 

100% mayores Mejores condiciones ambientales: más limpios y silenciosos Mayor elasticidad en la operación: posibilidad de variar la presión de



accionamiento, la energía y la frecuencia de golpeo Mayor facilidad para la automatización: cambio de varillaje, mecanismos antiatranque, etc.

UNIVERSIDAD NACIONAL EAP SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO MINAS

ING. DE