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• YOBANA LLANOS QQUECCAÑA

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas Sub sede Cotabambas – Haquira

TEMA:

PERFORADORAS CON MARTILLOS JUMBOS 

AREA



DOCENTE



PRESENTADO : LLANOS QQUECCAÑA YOBANA

: TUNELERIA : ING. LUCAS CHECCORI LOPEZ

HUARACA HUANACO JONATHAN ALEX 

FECHA

: 07/08/2019

HAQUIRA -- COTAMBAMBAS – APURIMAC

INDICE CAPITULO I .................................................................................................................... 2 1.

PERFORACION ....................................................................................................... 2

2

1.2.

TIPOS DE PERFORACION ............................................................................. 3

1.3.

MAQUINAS PERFORADORAS ..................................................................... 3

CAPITULO II ................................................................................................................... 3 2.1.

JUMBOS ............................................................................................................ 3

2.2.

APLICACIONES O FUNCIONES ................................................................... 4

2.3.

CARACTERISTICAS DE LOS JUMBOS ....................................................... 4

2.4.

CLASIFICACION SEGÚN SU TRANSPORTE .............................................. 5

2.5.

JUMBO HIDRAULICO .................................................................................... 5

2.5.1.

Procedimientos del jumbo .......................................................................... 5

2.6.

CONDICIONES BÁSICAS DE PERFORACIÓN ........................................... 5

2.7.

SISTEMA DEL JUMBO ................................................................................... 6

2.8.

CAMPO DE APLICACIÓN .............................................................................. 6

2.9.

VENTAJAS ....................................................................................................... 7

2.10.

VENTAJAS DE LAS PERFORACION HIDRAULICA JUMBO. ............. 7

2.11.

DESVENTAJAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA ...................... 8

2.12.

ACCESORIOS DE PERFORACION ............................................................ 8

2.13.

TIPOS DE JUMBO ........................................................................................ 9

2.14.

UNIDADES DE EMPLEO DE EQUIPOS JUMBO ................................... 15

CAPITULO I

1. PERFORACION

3

La perforación es la primera operación en la preparación de una voladura. Su propósito es abrir en la roca huecos cilíndricos denominados taladros y están destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores. 1.2.TIPOS DE PERFORACION a) PERFORACION NEUMATICA Se realizan mediante el empleo de una perforadora convencional, usando como energía el aire comprimido para realizar huecos de diámetro pequeño. b) PERFORACION ELECTRICA Se realizan empleando energía eléctrica, que un generador lo provee y para ello emplea una perforadora con un barreno helicoidal. c) PERFORACION MANUAL Se emplean mediante el empleo de un barreno usado (barreno chupado), con la finalidad de facilitar su extracción y rotación.

1.3.MAQUINAS PERFORADORAS a) PIERNAS NEUMÁTICAS Se asi porque van articulas a un brazo o elemento auxiliar que se diseña y se acopla al martillo giratorio o a la pistola demoledora para facilitar la perforación. b) JUMBOS Es una plataforma móvil, en donde tanto las herramientas de perforación, como sus operadores van montados sobre esta. c) PISTOLAS O MARTILLO DE PERFORACION Se emplea exclusivamente para la perforación de barrenos mediante el efecto de rotación, diseñados para ser manejado por un solo hombre. d) PERFORADORA DE CARRETILLA Estas máquinas que se apoyan sobre un chasis con llantas de hule para la perforación y que te tiene la ventaja de ser manejadas por un solo hombre

CAPITULO II 2.1.JUMBOS

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Son equipos de perforación tanto para túneles y galerías y en producción. Los jumbos son unidades de perforación equipadas con uno o varios martillos perforadores. Los jumbos mineros están compuestas por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidráulico para la ejecución de perforación por el frente. La función principal de estos equipos es la perforación de avance o desarrollos horizontales, así como también la excavación vertical o radial para fortificación del túnel. 2.2.APLICACIONES O FUNCIONES  Avance de túneles y galerías  Banqueo con barrenos horizontales y en menor medida verticales.  Perforación transversal.  Bulonaje e instalación de canales de anclaje.  Perforación de paraguas de sostenimiento, taladros para explotación e inyecciones.

IMAGEN N°: 1 FUENTE: Propia

2.3.CARACTERISTICAS DE LOS JUMBOS

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2.4.CLASIFICACION SEGÚN SU TRANSPORTE  RAIDRILL: sobre rieles para ser remolcadas.  CAVODRILL: los chasis son de las palas cavo, se motoriza a través de aire comprimido o motor diésel, están montados sobre neumáticos.  TRACK DRILL: montadas sobre orugas.  BOOMER: Montadas sobre neumáticos con motor diésel.

2.5.JUMBO HIDRAULICO 2.5.1. Procedimientos del jumbo El jumbo hidráulico perfora los taladros en frentes de minerales y desmonte (perforación de producción y avance). Los errores y mala operación del equipo pueden ser y mala operación del equipo pueden ser responsables de muchas pérdidas económicas en minerales, avance, materiales y esfuerzos personales. Asimismo el equipo, barras, brocas y demás accesorios se deterioran con facilidad si no se lo opera correctamente o no se realiza el mantenimiento adecuado con regularidad.

2.6. CONDICIONES BÁSICAS DE PERFORACIÓN  Área de trabajo Para la operación del jumbo hidráulico se tiene que comprobar la fuerza de avance en el manómetro respectivo:  Atlas Copco: 65 a 110 bares

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 Tamrock: 40 a 70 bares  Mercury / quesar: 45 a 55 bares

IMAGEN N°: 2 FUENTE: Propia

2.7.SISTEMA DEL JUMBO  Comprobar las lecturas en manómetros; si indican valores anormales para inmediatamente la perforación e investigar las causas.  Comprobar el aceite de lubricación; 35 a 40 impulsos por minuto.  Comprobar la temperatura del aceite hidráulico; 28 a 60 °C.

2.8.CAMPO DE APLICACIÓN  Se utilizan típicamente en minería aurífera para el desarrollo y la producción, y ofrecen la cobertura de los 6 m2 hasta 200 m2.  Se usan en el avance de túneles y galerías.  Bulonaje y penetración horizontal.

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 Banqueo con barrenos horizontales.  Minería por cut and fil.  También se puede usar en la metalurgia. Agua y la electricidad, ferrocarriles, ingeniería vial, entre otros.

2.9.VENTAJAS  Ahorro de mano de obra.  Menor tiempo de perforación.  Ahorro en varillaje y explosivos.  Menores costos de excavación y seguridad en el trabajo.  La perforadora Jumbo es simple y fácil de operar.  Pueden ser montadas sobre rieles o sobre ruedas, por lo que pueden ser. Eléctricos o de motor diésel.  Disponible en varios modelos con una amplia gama de opciones. Por ejemplo existe desde un brazo hasta cuatro brazos.  Tienen auges universales fuertes, de alta precisión, taladros de roca hidráulicos, muy rápidos y alimentaciones retractables largas para la longitud redonda óptima y la economía minera mejorada.

2.10.

VENTAJAS DE LAS PERFORACION HIDRAULICA JUMBO.

a) Aumento de la velocidad de penetración: El incremento de las velocidades de penetración es una de las mayores ventajas obtenidas con la perforación hidráulica. b) Aumento de la productibilidad de penetración: Por el aumento en las velocidades de penetración, y el uso de brocas y mayor tamaño cuando se usa una perforadora hidráulica se incrementa la productividad. c) Ahorro en los aceros de penetración: Debido a las presiones de trabajo del aceite hidráulico, se necesitan un área de la sección transversal del pistón. Mucho menor, por tanto, es as fácil diseñar un pistón largo y delgado que importe menor esfuerzo dañino a las barras mientras que suministra más energía por golpe a través del culatin, barras, broca y rocas sin incrementar la naturaleza destructiva de la energía transmitida que es la causa de rotura de los aceros perforación.

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d) Ahorro en el consumo de energía; una perforadora hidráulica normalmente necesita de una tercera parte de energía de lo que necesita una perforadora neumática de igual rendimiento. e) Ahorro en mano de obra; Al hacer comparación de una perforadora hidráulica con los neumáticos, con perforación equivalentes, el ahorro es de 40 a 50% por longitud de túnel. f) Disponibilidad mecánica; se ha comprobado que los componentes hidráulicos, incluyendo la perforadora tiene una disponibilidad mecánica mayor que los elementos neumáticos. g) Mejor ambiente laboral; El quipo perforador hidráulico presenta varios ventajas orgánicas.

2.11. DESVENTAJAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA  Mayor nivel de sofisticación y correspondiente de necesidad entrenamiento para el personal de mantenimiento.  Perdidas excesivas del aceite.  Deterioro de los sellos de agua.  Fallas estructurales en los brazos y deslizadoras.  Calibración y mantención de controles de circuitos automáticos.  Sellos internos de las perforadoras.  Excesiva energía hidráulica y motores hidráulicos inadecuados.  Rotura de mangueras.  Disponibilidad general de jumbo.  Longitud económica limitada de las mangueras de transmisión hidráulica.  Uso de mangueras de baja presión para el aceite de retorno de la perforadora hidráulica.

2.12. ACCESORIOS DE PERFORACION Los accesorios de perforación comúnmente usados son las varillas o barrenas y las bocas de perforación. Además se emplea coplas y otros adaptadores para el ensamblaje de las piezas. Las barrenas de perforación son simplemente barras de acero con un conducto interior para el paso del agua de refrigeración y unas roscas en los extremos donde se acoplan las bocas o los manguitos.

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La boca de perforación es la herramienta de corte, que generalmente es de metal endurecido (carburo de tungsteno) o wibia, dispuesto en formas diversas, en cruz, en X o botones, con unos diámetros habitualmente comprendidos entre 45 y 102 milímetros.

IMAGEN N°: 3 FUENTE: Propia

2.13. TIPOS DE JUMBO a) Jumbos sobre rieles Para galerías de pequeña sección y gran longitud equipos de desescombro sobre carriles.

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IMAGEN N°: 4 FUENTE: Propia

b) Jumbo sobre orugas Para galerías de pequeña sección y con pendientes de hasta 15° a 20°. Pisos en malas condiciones.

IMAGEN N°: 5 FUENTE: Propia

c) Jumbos sobre neumáticos Cuentan con velocidades de desplazamiento de 10 a 15 km/hr en horizontales y de 3 a 5 km/hr en rampas de hasta el 14% de pendiente. Chasis articulado.

IMAGEN N°: 6 FUENTE: Propia

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d) Jumbo MK FF: de perforación frontal para vetas angostas MK FF es un Jumbo electrohidráulico de perforación frontal de 1.50 m de ancho, recomendado para secciones pequeños de 1.50 m de ancho*2.0 m de alto hasta secciones de 3.5*3.5 m. Puede operar también como Upper Drill para realces en Corte y relleno. Viene con brazo hidráulico de secciones cuadrada y viga de avance con opciones. Viga retráctil 8-10, 6-10 y 6-8 pies. Otra opción es viga simple con opciones para barras de 8 pies y 10 pies.

IMAGEN N°: 7 FUENTE: Propia

IMAGEN N°: 8 FUENTE: Propia

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Modelo potencia de impacto precion de percusion frecuencia de prcudion velocidad de rotación torque de rotación diametros de perforacion consumo de aire (barrido) consumo de aceite lubricacion consumo de agua shank adapter Peso Longitud consumo de aire (lubricacion)

PERFORADORA montabert HC50 14 WK 130 Bar 62 Hz 0-195 rpm 415 Nm 33-64 mm 83.3 Vs (hasta 7 bar) 0.8 cc/mm 25 Vmin R32 fe,ate - t38 male 102 kg 833 mm 5 Vs - 3 bar

e) Jumbo frontal (boomer) Jumbos de avance y producción  Existen los eléctricos y con motor diésel.  Pueden ser montados sobre riele o sobre ruedas.

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 Existen de un brazo hasta 4 brazos dependiendo de las características de la labor.  El área de trabajo va desde los 6 m hasta 210 m2.

IMAGEN N°: 9 FUENTE: Propia

f) Jumbos robotizados El control informático permite medir todos los parámetros de perforación y adaptarlos a las necesidades requeridas y además con la utilización de sensores y servo válvulas permite situar los barrenos en su posición exacta, evitando las imprecisiones que son provocadas por errores humanos. Ventajas del jumbo robotizado.  Ahorro de mano dee obra.  Menor tiempo de perforación  Menor sobre perforación  Control de la operación  Ahorro de varillaje y explosivo  Menores costos de excavación y seguridad en el trabajo.

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IMAGEN N°: 10 FUENTE: Propia

g) Jumbo radial  Utilizado principalmente en minería subterránea.  Son equipos que funcionan con energía eléctrica y aceite hidráulico.  Están montados sobre ruedas  Rendimiento en condiciones óptimas de 600 a 800 m. mensuales barrenados.

IMAGEN N°: 11 FUENTE: Propia

h) Jumbo boomer 282  Equipo : jumbo electrohidráulico  Modelo: minimatic 282  Marca: atlas copco

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 Capacidad: 2 brazos  Motor: deutz f51-912w (75hp)  Carro: dc-15c  Boom: 2* but28  Vigas: 2*bmh 1100 o 1300  Perforadoras: 2*cop 1238 me  Sistema eléctrico  Voltaje: 380/420/440/550/600v  Votores: 2*37/45kw  Frecuencia 50-60 hz.

IMAGEN N°: 12 FUENTE: Propia

2.14. UNIDADES DE EMPLEO DE EQUIPOS JUMBO

COMPAÑÍA MINERA COLQUISIRI

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COMPAÑÍA MINERA VOLCÁN

COMPAÑÍA MINERA ARES AREQUIPA

COMPAÑÍA MINERA SAN IGNACIO MOROCOCHA COMPAÑÍA MINERA SAN IGNACIO MOROCOCHA

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COMPAÑÍA MINERA MILPO

COMPAÑÍA MINERA HUDBAY PERU

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BIBLIOGRAFIA  http://www.rolatec.com/?gclid=CjwKCAjw7anqBRALEiwAgvGgm5SBfm XYDJaMUYhyx_U2lL17rd29X9oWiqb_DYoyKYw1sJVcKePrihoCx0QQ AvD_BwE  https://www.rocktechnology.sandvik/es-la/productos/equipos-deperforaci%C3%B3n-subterr%C3%A1nea-y-empernadores/equipos-deperforaci%C3%B3n-de-desarrollo/  https://www.rocktechnology.sandvik/es-la/productos/equipos-deperforaci%C3%B3n-subterr%C3%A1nea-y-empernadores/jumbostuneleros/  http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/perforadora-jumbo80605.html  http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/perforadora-jumbo80605.html

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CÁLCULOS TEÓRICOS. Está en proyecto de evaluación la fase explotación subterránea del yacimiento de Codelco Chuquicamata. El proyecto presenta todo tipo de galería y túneles necesarios para el desarrollo de una mina subterránea.

Cálculos teóricos. Túnel de acceso: Corresponde al diseño de un túnel de bidimensional con sección libre, después de fortificado, de 9,3 [mts] de ancho y alto de 5,8 [mts]. La pendiente del túnel es de -8,85% desde el exterior y su longitud de 7.451 [mts], con un inicio en la elevación 2.485,5 msnm aproximadamente.

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Para las perforaciones del túnel de acceso se eligió un jumbo de tres perforadoras, calculando los tiempo de perforación en los diferentes tipos de terreno con un mismo diámetro, los resultado obtenidos dieron un 25% más rápido el jumbo elegido. Jumbo Atlas Copco Rocket Boomer WE3 C Cálculos teóricos. Tiempo de desarrollo túnel con jumbo. Variables:  

Lt = largo total del túnel (mts). 7. 451 L = largo de perforación promedio (mts). 4,03



NA = cantidad de avance 𝑁𝐴 =



Lt L

𝑁𝐴 =

7.451 4,03

= 1. 848, 9 ≅ 1.849

 

Z = cantidad de perforaciones promedio. 88 mts Vp = velocidad de perforación. (min) 2,67



VR = velocidad de retroceso. . (min) 1,335



mts

NB = cantidad de brazos del jumbo.

3 𝑙

4,03



Tp = tiempo de perforación (min) Tp =



TR = tiempo de retroceso (min) TR =

    

TCA = tiempo cambio de agujero (min) 5 Tej = tiempo de entrada del jumbo al frente (min) 10 Tsj = tiempo de salida del jumbo del frente (min) 10 Tpa = tiempo de pintado del agujero (min) 20 To = tiempo de operación por dia (Hrs.) 16

Tiempo de desarrollo túnel con jumbo.

Vp 𝑙 VR

Tp = TR =

2,67 4,03 1,335

= 1,51 (min = 3,03 (min

)

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Variables:       

Top = tiempo de otros procesos por dia. Se realizaran estas labores en un turno aparte. Carguío de explosivo. Quemado y ventilación. Extracción LHD. Acuñadora y fortificación %imp. = porcentaje de imprevistos. 5% Tt = tiempo total de desarrollo (min).

Tiempo de desarrollo túnel con jumbo. Variables.    

88

5%

Tt = 1.849[ 3 ( 1,51+3,02+5)+10+10+20+0](1+100%)(min). Tt = 620.383,876 min. Tt = 10.339,731 (Hrs) Tt = 21,54 (meses)