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Métodos de perforación de rocas
Actualmente, en trabajos de minería -tanto a rajo abierto
como en mineríasubterránea- y en obras civiles, la perforación se
realiza utilizando energíamecánica, lo que define distintos métodos
de perforación y componentes de
perforación.
Los principales componentes de un sistema de perforación de este
tipo son:
a) Perforadora, fuente de energía mecánica. b) Varillaje, medio
de transmisiónde dicha energía. c) Broca o bit, herramienta útil
que ejerce energía sobre laroca. d) Barrido, efectúa la limpieza y
evacuación del detrito producido.
Clasificación de las perforaciones
1. Según el método mecánico de perforación
a) Métodos rotopercutivos: son muy utilizados en labores
subterráneas ytrabajos menores en minería a cielo abierto
(precorte), tanto si el martillo sesitúa en la cabeza como en el
fondo de la perforación. En este método tienelugar la acción
combinada de percusión, rotación, barrido y empuje.
Perforación rotopercutiva: corresponde al sistema más clásico de
perforaciónde rocas, utilizado desde el siglo XIX. En este tipo de
perforación se emplea laacción combinada de percusión, rotación,
empuje y barrido, ya sea en equipos
manuales para labores menores (pequeña minería y obras civiles
de pocaenvergadura) o mecanizados (principalmente en minería
subterránea de granescala; ej: minas subterráneas de Codelco) y en
obras civiles de granenvergadura, como la construcción de una
caverna o túnel carretero.
Las principales ventajas de este método de perforación, en
comparación almétodo rotativo, son: Es aplicable a todos los tipos
de roca, desde las másblandas hasta las más duras. Permite una
amplia gama de diámetros deperforación (desde 1" hasta 8"). En el
caso de perforación mecanizada, losequipos tienen gran movilidad
(la perforadora puede ser montada en camionessobre ruedas).
Requiere de una persona para operar la perforadora.
b) Métodos rotativos: se subdividen en dos grupos, según si la
penetración enla roca se realiza por trituración (triconos) o por
corte (brocas especiales). Elprimer sistema se aplica en rocas de
dureza media a alta y el segundo en rocasblandas. En este tipo de
perforación no existe la percusión.
2. Según el tipo de maquinaria
a) Perforación manual: en este tipo de perforación se usan
equipos ligeros
operados por perforistas. Este método se utiliza en trabajos de
pequeña
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envergadura, donde, principalmente por dimensiones, no es
posible usar otrasmáquinas o no se justifica económicamente su
empleo.
b) Perforación mecanizada: en una perforación mecanizada, los
equipos vanmontados sobre estructuras llamadas orugas, desde donde
el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de
perforación.
3. Según el tipo de trabajo
a) Perforación de banqueo: perforaciones verticales o inclinadas
utilizadaspreferentemente en proyectos a cielo abierto y minería
subterránea (L.B.H.).Este tipo de perforación se emplea, en
general, para la minería a cielo abierto ypara algunos métodos de
explotación subterránea, como el hundimiento
por subniveles.
b) Perforación de avance de galerías y túneles:
perforaciones
preferentemente horizontales llevadas a cabo en forma manual o
mecanizada.Los equipos y métodos varían según el sistema de
explotación, pero por logeneral, para minería en gran escala
subterránea se utilizan los equipos deperforación llamados
"jumbos", que poseen desde uno a tres o más brazos deperforación y
permiten realizar las labores de manera rápida y automatizada.
c) Perforación de producción: con este nombre se conoce al
conjunto detrabajos de extracción del mineral que se realiza en las
explotaciones mineras.Una perforación de producción corresponde a
la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que
están previamente establecidos.
d) Perforación de chimeneas y piques: se trata de las labores
verticales, queson muy utilizadas en minería subterránea y en obras
civiles. En ellas seemplean métodos de perforación especiales,
entre los cuales destacan el RaiseBoring y la jaula trepadora
Alimak.
e) Perforación con recubrimiento: se utiliza por ejemplo, en
perforación depozos de captación de aguas y perforaciones
submarinas.
f) Perforación con sostenimiento de rocas: este tipo de
perforación seemplea principalmente en labores subterráneas cuando
se requiere colocar
pernos de anclaje, y se realiza como método de fortificación
para dar asíestabilidad al macizo rocoso. Equipos de perforación
manual
Es el sistema de perforación más convencional de perforación,
utilizado por logeneral para labores puntuales y obras de pequeña
escala debidoprincipalmente a la facilidad en la instalación de la
perforadora y a losrequerimientos mínimos de energía para funcionar
(un compresor portátil). Estopermite realizar labores de
perforación en zonas de difícil acceso sin que seanecesario
personal muy experimentado para la operación y mantención de
lasperforadoras, lo que significa un menor costo por metro
perforado.Para seleccionar la mejor alternativa o solución es
necesario proceder
sistemáticamente; primero un estudio previo, que permita
recomendar unasolución (a veces varias) y el año óptimo de su
puesta en servicio. Luego viene
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la etapa de anteproyecto de la o las soluciones recomendadas y
por último elproyecto de la obra completa. A continuación se
indican las fases que se debenconsiderar al construir un túnel:
El objetivo de la obra subterránea
La geometría del Proyecto: trazado y sección tipo
La geología y geotecnia del macizo
El sistema Constructivo
La estructura resistente: el Cálculo
Las instalaciones para la explotación
Perforadoras mecanizadas
Simba 1250-series
El Simba 1252 es un equipo de perforación de barrenos largos
para galerías de
tamaño pequeño a mediano con diámetros de perforación en el
rango de diámetros de51 a 89 mm. Puede perforar barrenos paralelos
ascendentes y descendentes en lasparedes laterales. Está equipado
con un martillo en cabeza de alto rendimiento queproporciona una
solución sostenible para la perforación de barrenos largos.
Características y ventajas
• Martillo COP 1838ME de 18 kW para alta disponibilidad
yproductividad, o COP 2550UX de 25 kW para barrenos de
mayor diámetro y condiciones de terreno más difíciles.
• Carrusel con capacidad de 17+1 barras para perforación
mecanizada
de hasta 32 m.• Control remoto en la línea de visión para una
alta movilidad.
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Descripción técnica
Sistema de aire
Manómetro, presión de aire Sí Caudal/presión regulable
NoUnidad de perforaciónDiámetro del barreno 51 - 89 mmAdaptable a
barras/tubos de perforación R32, TC35, T38 (T45)Adaptable a tubos
de perforación TDS 56, TDS 64Adaptable a barras/tubos 4', 5',
6'Adaptable a Speed Rods R32, T38, T45Kit de perforación de
barrenos grandes Sí Perforación mecanizada hasta 32 mSistema
de control de lubricación del martillo NoSistema de manejo de
barras RHS 17, 17+1 barrasVehículo transportador
Techo de protección, homologación FOPS Sí Asiento
giratorio para trabajo y desplazamiento NoAsiento fijo para
desplazamiento Sí Motor Deutz F5L 912WPotencia nominal 70 kW
a 2300 rpmDirección articulada ±41˚ ángulo de direcciónTracción a
las cuatro ruedas Sí Par 248 Nm a 1550 rpmSistema de
dirección hidrostática Sí Transmisión Hidrodinámico, Clark
24000Eje, delantero Dana 112Eje, trasero Dana 112, ± 10˚
oscilaciónBloqueo del diferencial en el eje delantero
Automático
Neumáticos 8.25xR15Holgura de ejes exteriores 15˚Gatos
hidráulicos, delanteros 2 extensibleGatos hidráulicos, traseros
2Frenos de servicio 2 circuitos independientesFrenos de emergencia
y estacionamiento SAHRDepósito de combustible, volumen 60
lCatalizador de escape Sí Sistema eléctrico 24
VoltSilenciador Sí Luces de desplazamiento 8x70 WBaterías
2x70 AhLuces de freno Sí
Lámpara de aviso de baliza Sí Velocidad de desplazamiento
en terreno plano >10 km/hVelocidad de desplazamiento en
pendiente 1:8 >4 km/hEscalera para plataforma Sí Sistema
de lubricación central Sí Extintor Sí Bocina Sí
Nivel de burbuja Sí Alarma de marcha atrás Sí
Estante para brocas y herramientas OpcionalAcelerador de mano
NoKit de lavado de botas NoKit de lavado manual del equipo
Opcional
Estante para martillos y tubos de repuesto NoCinturón de
seguridad Sí Sistema de control
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Sistema de control Sistema eléctrico directo, EDSPanel de
control electrónico Sí Transferencia de datos y ajustes de
copia deseguridad
N/A
Sistema de diagnóstico integrado N/ABatería para sistema
electrónico Sí Panel de control montado en carro o debajo de
lacabina
Sí
Ajustes de perforación para hasta 5 brocas diferentes
N/AInstrumento de lectura de ángulo OpcionalPanel de control
montado sobre trole con pantalla encolor
No
Dimensiones y pesoAltura con techo subido 2900 mmRadio de giro,
exterior 5100 mmAltura libre sobre el suelo 260 mmAnchura 2060
mSistema eléctricoPotencia instalada total 65 kWMotores principales
1x55 kWMétodo de arranque Estrella-triángulo (380–690 V)
directo
(1000 V)
Protección contra sobrecarga para motores eléctricos
TérmicoCuentahoras de percusión Sí Cuentahoras de percusión
en el panel A Sí Indicador de secuencias de fase Sí
Medidor digital de voltaje/amperaje en el
armarioeléctrico
Sí
Indicador de fallo a tierra Sí Cargador de batería Sí
Transformador 4 kVALimitador de carrera para carrete de cable
Sí
Carrete de cable Sí Luces de trabajo montadas en trípode
2x200 W, 24 VFrecuencia 50-60 HzVoltaje 380-1000 VSistema
hidráulicoBomba hidráulica para percusión Sí Refrigerador de
aceite/agua en acero inoxidable Sí Sistema inteligente de
parada por fugas de aceitehidráulico
No
Bomba hidráulica para rotación, posicionamiento yavance
Sí
Volumen del depósito de aceite hidráulico 123 - 124 lBombas
descargadas en el arranque Sí Presión del sistema, máx. 230
barIndicador de nivel de aceite bajo Sí Indicador de
temperatura de aceite en el depósito deaceite
Sí
Indicador del filtro de aceite Sí Bomba de llenado de
aceite eléctrica Sí Filtración 16 µmAceite hidráulico
MineralSistema de posicionamientoBasculamiento de la deslizadera,
perforación +20˚ hacia delante, -80˚ hacia atrásExtensión de la
deslizadera (con barrenas de 4') 900 mmExtensión de la deslizadera
(con barrenas de 5' y 6') 1200 mmBrazo de péndulo El BHP 12 da un
posicionamiento paralelo
de avance de 1,5 m en las paredes
laterales. Añade un posicionamientoadicional paralelo de avance
de 1,5 mhacia arriba/hacia abajo.
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Estabilizador trasero Sí Láser de alineación del equipo,
RAL Sí
Actuador rotativo BHR 30 para perforación en anillos de360º
Mesa deslizante El BHT 150 da un posicionamientoparalelo de
avance de ± 1,5 m
Estabilizador hacia atrás en la deslizadera BSJ 8-115
Estabilizador hacia delante en la deslizadera BSJ 8-115Sistema
de aguaBomba booster de agua Sí Presión de entrada de agua,
mín. 2 barManómetro presión de agua Sí Protector de caudal de
agua Sí Capacidad, máx. 100 l/m a 10 barBomba de inyección de
agua NoMartilloMétodo de perforación Martillo en cabezaMartillo COP
1838MUX, COP 1838ME, COP
2550UX
Equipo de perforación para superficie
El AirROC D35 es el más pequeño de nuestros carros neumáticos
para martillo enfondo montados sobre orugas, y resulta ideal para
trabajar en zonas restringidas. Esun equipo totalmente mecanizado,
autopropulsado y robusto, aunque losuficientemente ligero para ser
transportado por helicóptero. Puede ser manejado por una sola
persona y su mantenimiento es sencillo. Los mandos de
desplazamientoestán situados junto a la oruga izquierda, y se
emplean motores neumáticos tanto parael desplazamiento como para la
perforación.
