Equipo de Perforacion Meanizada II PDF

EQUIPO DE PERFORACIÓN MECANIZADA II

Saber, Saber hacer, Saber ser

2014

Equipo de Perforación Mecanizada II

Evaluación de Com petencias

EQUIPO DE PERFORACIÓN MECANIZADA II Nombre del estudiante: estudiante:

es una lista de conocimientos, habilidades y destrezas que representa el estándar de las competencias que debe adquirir un trabajador . El presente documento

niveles de competencia se clasifican de acuerdo al porcent porcentaje aje de las competencias alcanzadas

Los

(según CETEMIN).

A. Criterios de calificación: Excelente

=

100 – 90% 90%

Bueno

=

89 - 80%

Regular

=

79 – 70% 70%

Malo

=

69 - 50%

Deficiente

=

49 - 0%

B. Si es necesario, el evaluador puede hacer preguntas durante la evaluación para aclarar cualquier detalle en relación a los criterios de competencia. C. El evaluador debe explicar la metodología antes del examen, y recordarles recordarles que las acciones o explicaciones deben ser precisas.

PuntajeFi Final nal Total


1


1. Define los aspectos principales de la l a perforación. EXCELENTE

BUENO

REGULAR

MALO

DEFICIENTE DEFICIENTE

» Explica que es una máquina perforadora. » Define los conceptos de aire y la generación del aire comprimido. » Explica los fundamentos de rotación, percusión y empuje

aplicados a la perforación. » Fundamenta el uso de las perforadoras TH y DTH y enumera sus aplicaciones.

Observaciones: ....................................................................... ....................................... ......................

Puntaje

.............................................................................................................................................................

2. Explica el principio de funcionamiento de los equipo de perforación. EXCELENTE

BUENO

REGULAR

MALO


» Enumera las partes principales de las perforadoras DTH y TH » Explica el principio de funcionamiento de la perforación TH. » Explica el principio de funcionamiento de la perforación DTH. » Describe los componentes de la sarta de perforación.

Observaciones: ................................................................. ...................................................................

Puntaje

.............................................................................................................................................................

3. Realiza de manera correcta los cálculos de costos, rendimiento y límites de desgaste de los equipos de perforación. EXCELENTE

BUENO

REGULAR

MALO


» Realiza de manera correcta los cálculos de rendimiento y

costos de operación de los equipos de perforación. » Utiliza de manera correcta la información técnica brindada con

el equipo (información de mantenimiento). » Utiliza el manual de manera eficiente a fin de determinar los

límites de desgaste permitidos en los equipos d e perforación.

Observaciones: ................................................................. ...................................................................

Puntaje

.............................................................................................................................................................

4. Explica el funcionamiento del Rice Boring. EXCELENTE

BUENO

REGULAR

MALO


» Describe las partes del Rice Boring. » Explica el funcionamiento del Rice Boring. » Preguntas referentes a los temas anexos

Observaciones: ................................................................. ...................................................................

Puntaje

.............................................................................................................................................................

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Saber,, Saber hacer, Saber ser Saber


TABLA DE CONTENIDOS

....................................... ........................................ ........................................ ......................................... ..................... 5 INTRODUCCIÓN ................... 2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ......................................... ........................ ... 8 FUNCIONAMIENTO – APLICACIONES APLICACIONES .................... 3. TALADRO LARGO .................... ........................................ ........................................ ......................................... .................................... ............... 28 4. TIPOS DE PERFORACION .................. ....................................... ......................................... ........................................ ......................... ..... 37 PERFORACION .................... 5. EQUIPOS DE PERFORACION ........................................ ........................................ ....................................... ...................41 6. METODOS DE MINADO .................... ......................................... ......................................... ........................................ ......................... ..... 52 7. APLICACIONES ...................................... ............................. ........ 59 APLICACIONES DE TALADRO LARGO LARGO EN EL PERU ................. 8. APENDICE .................... ......................................... ......................................... ......................................... ......................................... ......................... ..... 69 1.


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1

INTRODUCCIÓN

REFERENCIAS HISTORICAS En la antigüedad los griegos fueron cautivados en su búsqueda de la verdad, por cuatro "elementos" que se presentaban con relativa continuidad y abundancia, éstos eran: el agua, el aire, el fuego y la tierra. Uno en particular, el aire, parecía por su naturaleza volátil y presencia transparente, la más fina expresión de la materia, que en otras "densidades" o "estados" constituía, además, los otros "elementos". Era casi el alma. En griego la palabra PNEUMA significa "alma" y en consecuencia la técnica que utiliza el aire como vehículo para transmitir energía se llamó PNEUMATICA. A partir de allí el aire se usó de muy variadas maneras, en algunos casos, tal como se presenta en la naturaleza, o sea, en movimiento. La navegación a vela fue quizás la más antigua forma de aprovechamiento de la energía eólica, eólica, más tarde los molinos de viento la transformaron en energía mecánica, permitiendo en algunos casos, mover moliendas, y en otros, bombeadores capaces de desplazar agua unos cuantos metros por encima del nivel en el que estaban operando. El aire presenta en general connotaciones muy importantes desde el punto de vista de su utilización: desde su necesidad para la vida, hasta contener olas olas en el mar, o impedir el congelamiento de agua por burbujeo, ha sido empleado en otras importantes funciones. De allí en más continúa una franca expansión de la aplicación de la técnica neumática, expansión que se produce en forma simultánea con la involución de la utilización del vapor, y que coincide, con el conocido hecho de la segunda revolución industrial. LEYES DE LOS GASES PERFECTOS Cuando necesitamos encarar el estudio de cualquier disciplina técnica, es absolutamente necesario convenir previamente qué sistemas de unidades habremos de utilizar. Esta precaución es necesaria tomarla para evitar tantos errores de operación como de apreciación en los resultados obtenidos. ¿QUE ES EL AIRE? El aire es una mezcla de gases. Alrededor de dieciséis son los que lo conforman; aunque sólo dos de ellos ocupan el 99% del volumen. Estos dos son, el nitrógeno con un 78%, y el oxígeno con 21 % aproximadamente; el volumen restante, que ocupa el 1 %, lo comparten los gases nobles y gases productos de mezcla y combinaciones de éstos y otros elementos. Esta curiosa mezcla que respiramos a diario tiene una serie de propiedades interesantes y en general podemos decir que conforma un gas real. Saber, Saber hacer, Saber ser

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El aire pesa 1,2928 gramos por litro a 273 °K y a presión atmosférica. Tanto su densidad como la velocidad del sonido varían con la temperatura y la con la presión. Es compresible y cumple con aproximación satisfactoriamente aceptable las leyes que estudiáramos para los gases perfectos. Esta es quizás una de las propiedades más importantes pues permitirá manejar los cambios termodinámicos del aire en situaciones reales. Hasta aquí nos hemos referido al aire seco pero normalmente en la naturaleza se presenta asociado al vapor de agua, este último se comporta como un gas más de mezcla. A la cantidad de agua que contiene el aire se la conoce como humedad. Este tema lo tocaremos en el punto 6 de este capítulo. El aire como mencionamos al principio, rodea nuestro planeta formando una capa de varios kilómetros de espesor. Esta capa permanece "pegada" a la superficie gracias a la gravedad terrestre. Imaginando la atmósfera como si estuviera constituida por distintas capas, resultaría evidente que, cada una de ellas descansaría sobre la otra hasta alcanzar la superficie. Sobre ella percibimos el resultado de aquellas cargas sucesivas que reconocemos como presión atmosférica. Naturalmente nuestro planeta está en constante evolución sobre sí mismo y alrededor del sol, en consecuencia cabe imaginar una serie de variaciones en el espesor de la capa de aire que se manifiesta finalmente como una variable de la presión atmosférica. PRESION ABSOLUTA y RELATIVA Considerando que los seres humanos nos hemos desarrollado desarrollado en un ambiente sometido a la presión de 1 bar, pero sin percibirla, nuestras primeras mediciones tomaron como referencia esta presión. Este es el motivo por el cual, cualquier valor de presión que sea superior superior a la atmosférica la conocemos como presión (o sobrepresión) y a cualquier valor de presión que esté por debajo de la atmosférica la reconocemos como vacío (depresión). Según sea la referencia que tomemos para medir la presión, estaremos en presencia de una medida absoluta o relativa (ver esquema) MEDIDA DE LA PRESION P. ABSOLUTA

P. RELATIV A

P. ATMOSFERICA

CERO ABSOLUTO DE PRESION

Esquema indicando indicando referencias para presión absoluta y relativa.

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Es decir: la presión relativa (o efectiva) es aquella medida de presión que toma como referencia a la presión atmosférica. La presión absoluta es aquella medida de presión que toma como referencia al cero absoluto de presión. Por lo visto, sabemos que para expresar con claridad una det erminada cantidad de aire debemos definir su estado, esto es indicar el valor de la presión, del volumen y de la temperatura del mismo. Habitualmente uno de los parámetros que más suele interesamos es el volumen, lo que conduciría a aclarar presión y temperatura asociados a este estado. Para evitar esta situación se a convenido hablar del VOLUMEN NORMAL que presupone fijas la presión y la temperatura en 1 Bar y O °C. (273 °K). ¿COMO SE COMPRIME EL AIRE? El objetivo que se persigue con la compresión de un gas (en nuestro caso el aire) es aumentar su energía interna, con la intención de usarla conveniente y oportunamente. Las máquinas que se usan con este propósito reciben el nombre genérico de compresores y se clasifican por la forma en que puede obtenerse dicha energía. Distinguimos dos grandes grupos: los compresores de desplazamiento positivo y los compresores dinámicos. En los del primer grupo el aumento de presión se consigue disminuyendo el volumen de una determinada masa de gas. En los del segundo, el concepto cambia, el aumento de presión surge como consecuencia del aumento de energía cinética, que ha conseguido comunicársele al gas. Dentro de estos grandes grupos, existen subgrupos con características bien definidas, en cuanto a su principio de funcionamiento y a su comportamiento.


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RINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO APLICACIONES

Perforación percusiva Introducción La perforación a percusión es el sistema más clásico de perforación de taladros y su aparición en el tiempo coincide con el desarrollo industrial del siglo XIX. Las primeras máquinas prototipos de Singer (1838) y Couch (1848) utilizaban vapor para su accionamiento, pero fue con la aplicación posterior del aire comprimido como fuente de energía, en la ejecución del túnel de Mont Cenis en 1861, cuando este sistema evolucionó y pasó a usarse de forma extensiva. Este hecho unido a la aparición de la dinamita constituyeron los acontecimientos decisivos en el vertiginoso desarrollo del arranque de rocas en minería y obra pública a finales del siglo pasado. El principio de perforación de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de acero (pistón) que golpea a un útil que a su vez transmite la energía al fondo del barreno por medio de un elemento final (broca). Los equipos percusivos se clasifican en dos grandes grupos, según donde se encuentre colocado el martillo: Técnicas básicas de perforación

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Martillo en cabeza. En estas perforadoras dos de las acciones básicas, rotación y percusión, se producen fuera del barreno, transmitiéndose a través de una espiga y del varillaje hasta la broca de perforación. Los martillos pueden ser de accionamiento neumático o hidráulico.

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Martillo en fondo. La percusión se realiza directamente sobre la broca de perforación, mientras que la rotación se efectúa en el exterior del barreno. El accionamiento del pistón se lleva a cabo neumáticamente, mientras que la rotación puede ser neumática o hidráulica. Según los campos de aplicación de estas perforadoras, cielo abierto o subterráneo, las gamas de diámetro más comunes son: DIAMETRO DE PERFORACION (mm) TIPO DE PERFORADORA Martillo en Cabeza Martillo en Fondo

CIELO ABIERTO 50 – 127 75 – 200

SUBTERRANEO 38 - 65 100 – 165

Las ventajas principales, que presenta la perforación Percusiva , son: -

Es aplicable a todos los tipos de roca, desde blandas a duras. La gama de diámetros de perforación es amplia. Los equipos son versátiles, pues pues se adaptan bien a diferentes diferentes trabajos y tienen tienen una gran movilidad. Necesitan un solo hombre para su manejo y operación. El mantenimiento es fácil y rápido, y El precio de adquisición no es elevado.

En virtud de esas ventajas y características, los tipos de obras donde se utilizan son: -

En obras públicas subterráneas; túneles, cavernas de centrales hidráulicas, depósitos de residuos, etc., y de superficie; carreteras, autopistas, excavaciones industriales, etc. En minas subterráneas y en explotaciones a cielo abierto de tamaño medio y pequeño.

-

Fundamentos de la perforación percusiva. La perforación a percusión se basa en la combinación c ombinación de las siguientes acciones: Percusión. Los impactos producidos por el golpeo del pistón originan unas ondas de choque que se transmiten a la boca a través del varillaje (en el martillo en en cabeza) o directamente sobre sobre ella (en el el martillo en fondo). Rotación. Con este movimiento se hace girar la boca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Empuje. Para mantener en contacto el útil de perforación con la roca, se ejerce un empuje sobre la sarta de perforación. Barrido. El fluido de barrido permite extraer el detrito del fondo del barreno.

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El proceso de formación de las indentaciones, con el que se consigue el avance en este sistema de perforación, se divide en cinco instantes. a) b) c) d)

Aplastamiento de las rugosidades de la roca por contacto con el útil. Aparición de grietas radiales, a partir de los puntos de concentración de tensiones y formación de una cuña en forma de V. Pulverización de la roca de la cuña, por aplastamiento. Desgajamiento de fragmentos mayores mayores en las zonas adyacentes a la cuña. e) Evacuación del detrito detrito por el fluido de barrido.

Esta secuencia se repite con la misma cadencia de impactos del pistón sobre el sistema de transmisión de energía hasta la boca. El rendimiento de este proceso aumenta proporcionalmente con el tamaño de las esquirlas de roca que se liberan. PERCUSIÓN – ROTACIÓN ROTACIÓN - AVANCE Percusión La energía cinética “Ec” del pistón se transmite desde el martillo hasta la broca de perforación, de perforación, a través del varillaje, en forma de onda de choque. El desplazamiento de esta onda se realiza a alta velocidad y su forma depende fundamentalmente del diseño del pistón. Cuando la onda de choque alcanza la broca de perforación, una parte de la energía se transforma en trabajo haciendo penetrar el útil y el resto se se refleja y retrocede a través del varillaje. La eficiencia de esta transmisión es difícil de evaluar, pues depende depende de muchos factores tales como: el tipo de roca, la forma y dimensión del pistón, las características del varillaje, el diseño de la broca, etc. Además, hay que tener en cuenta que que en los puntos de unión de las varillas por medio de manguitos existen pérdidas de de energía por reflexiones y rozamientos que se transforman en calor y desgastes en las roscas. En la primera unión las pérdidas oscilan entre el 8 y el 10% de la energía de la onda de choque. En los martillos en fondo la energía del pistón se transmite directamente sobre la boca, por lo que el rendimiento es mayor. En estos sistemas de perforación la potencia de percusión es el parámetro que más influye en la velocidad de penetración. La energía liberada por golpe en un martillo puede estimarse a partir de cualquiera de las expresiones siguientes: Ec = 1 mp x Vp 2 Ec = pm x Ap x lp Siendo: mp = Vp = Pm = Ap = Ip =

Masa del pistón. Velocidad máxima del pistón. Presión del fluido de trabajo (aceite o aire) dentro del cilindro. Superficie de la cara del pistón, Carrera del pistón.


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En la mayoría de los martillos hidráulicos los fabricantes facilitan el valor de la energía de impacto, pero no sucede lo mismo para los martillos neumáticos. Especial cuidado debe tomarse en este caso al estimar “Pm”, ya que dentro del cilindro ésta es de un 30 a un 40% menor que en el compresor, debido a las pérdidas de carga y expansión del aire al desplazarse el pistón. La potencia de un martillo es pues la energía por golpe multiplicada por la frecuencia de impactos «n g»: PM = Ec X ng Donde, y teniendo en cuenta las expresiones anteriores puede escribirse: El mecanismo de percusión consume de un 80 a un 85% de la potencia total del equipo. Rotación La rotación, que hace girar la broca entre impactos sucesivos, tiene como misión hacer que ésta actúe sobre puntos distintos de la roca en el fondo del taladro. En cada tipo de roca existe una velocidad óptima de rotación para la cual se producen los detritus detritus de mayor tamaño al aprovechar la superficie libre del hueco que se crea en cada impacto. Cuando se perfora con brocas de pastillas las velocidades de rotación más usuales oscilan entre 80 y 150 r/min con unos ángulos entre indentaciones de 10° a 20°. En el caso de brocas de botones de 51 a 89 mm las velocidades deben ser más bajas, entre 40 y 60 r/min, que proporcionan ángulos de giro entre 5° y 7º; las brocas de mayor diámetro requieren velocidades incluso inferiores. Empuje La energía generada por el mecanismo de impactos del martillo debe transmitirse a la roca, por lo que es necesario que la broca se encuentre en contacto permanente con el fondo del taladro. Esto se consigue con la fuerza de empuje suministrada por un motor o cilindro de avance, que debe adecuarse al tipo de roca y boca de perforación. Un empuje insuficiente tiene los siguientes efectos negativos: reduce la velocidad de penetración, produce un mayor desgaste de varillas y manguitos, aumenta la pérdida de apriete del varillaje y el calentamiento del mismo. Por el contrario, si el empuje es excesivo disminuye también la velocidad de perforación, dificulta el desenroscado del varillaje, aumenta el desgaste de las bocas, el par de rotación y las vibraciones del equipo, así como la desviación desviación de los taladros. Al igual que sucede con la rotación, esta variable no influye de forma decisiva sobre las velocidades de penetración. Barrido Para que la perforación resulte eficaz, es necesario que el fondo de los taladros se mantenga constantemente limpio evacuando el detrito justo después de su formación. Si esto no se realiza, se consumirá una gran cantidad de energía en la trituración de esas partículas traduciéndose en desgastes y pérdidas de rendimientos, además del riesgo de atascos. El barrido de los barrenos se realiza con un fluido -aire, agua o espuma- que se inyecta a presión hacia el fondo a través de un orificio central del varillaje y de unas aberturas practicadas en las brocas de perforación.

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Las partículas se evacúan por el hueco anular comprendido entre el varillaje y la pared de los taladros. El barrido con aire se utiliza en trabajos a cielo abierto, donde el polvo producido puede eliminarse por medio de captadores. El barrido con agua es el sistema más utilizado en perforación subterránea que sirve además para suprimir el polvo, aunque supone generalmente una pérdida de rendimiento del orden del 10% al 20%. La espuma como agente de barrido se emplea como complemento al aire, pues ayuda a la elevación de partículas gruesas hasta la superficie y ejerce un efecto de sellado sobre las paredes de los barrenos cuando se atraviesan materiales sueltos. Las velocidades ascensionales para una limpieza eficiente con aire oscilan entre los 15 y los 30 m/s. Las velocidades mínimas pueden estimarse en cada caso a partir de la expresión: Donde: Va = Dp =

Velocidad ascensional (m/s). Diámetro de las partículas (mm).

Así, el caudal que debe suministrar el compresor será: Siendo: Q a D D

= = =

Caudal (m3/min). Diámetro del taladro (m). Diámetro de las varillas (m).

Cuando se emplea agua para el barrido la velocidad ascensional debe estar estar comprendida entre 0,4 y 1 m/s. m/ s. En estos casos, las presiones están limitadas entre 0,7 y 1 MPa para evitar que dicho fluido entre en el martillo. En el caso del aire, con martillos en cabeza, no es frecuente disponer de un compresor de presión superior únicamente para el barrido. Sólo en el caso de los martillos en fondo se utilizan compresores de alta presión (1-1,7 MPa) porque además de servir para evacuar el detrito se aumenta la potencia de percusión. Un factor que es preciso tener en cuenta para estimar el caudal de barrido es el de las pérdidas de carga que se producen por las estrechas conducciones que debe atravesar el fluido (aguja de barrido, orificio. de las varillas) y a lo largo de la sarta de perforación. En la tabla se indican las velocidades de barrido, cuando se perfora con martillo en cabeza, en función del caudal de aire que proporciona el compresor y el diámetro del varillaje.

Perforación con martillo de fondo 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 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.


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SISTEMA BÁSICO DE INFORMACIÓN DE MANTENIMIENTO

MANTENIMIENTO

REGISTRO DE MÁQUINAS

PREVENTIVO

ORDEN DE TRABAJO

MANO DE OBRA

REGISTRO DE MÁQUINAS: Recopila toda la información detallada como códigos, nombres, ubicación, sistemas, marca modelo, serie proveedor, catálogo, fecha de orden, recepción e instalación.

LISTA DE REPUESTOS: Código, cantidad, stock requerido y cantidad instalada.

HOJA DE RUTA: Orden de trabajo, descripción del trabajo, tipo de actividad, fecha de realización, horas – hombre, repuestos cambiados, costo total. MANTENIMIENTO SISTEMÁTICO Y PREVENTIVO Se generan planes de mantenimiento sistemáticos y programados, teniendo en cuenta los intervalos, el tiempo de duración de las actividades periodos que no implican paros en la producción. Horas descongestionadas de trabajos y es así como se obtienen. 

Programas mensuales discriminadas por día para cada máquina.



Programaciones periódicas para máquinas similares.



Programaciones por zonas.



Una lista de la información de cada actividad es: - Actividad general - Frecuencia - Responsable - Secuencia de operaciones - Clasificación - Componentes intervenido - Tiempo estimado - Plan de trabajo asociado - Repuestos y materiales estimados - Mano de obra estimada.

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SISTEMA DE ORDEN DE TRABAJO El sistema de órdenes de trabajo (OTM) es una técnica que está orientada hacia la programación, ejecución y control de los trabajos de mantenimiento, adicionalmente ligado al control de gastos. OBJETIVOS DE OTM:   

Disponer de una frente de información estadística del consumo de recursos humanos y materiales. Obtener costos típicos de mantenimiento. Facilitar la evaluación de la mano de obra de mantenimiento, determinado índices de producción y tiempos estándar de trabajos.

CLASIFICACIÓN DE LAS PRIORIDADES    

Emergencias Urgentes Normal Pertinente

En términos generales la clasificación clasificación de prioridades: organizar el flujo de oraciones de de acuerdo al orden de llegada. Orientar su atención a los trabajos realmente urgentes y necesarios. PLANEAMIENTO DE OTM Caso: Reparación de una perforadora BBC 16 WS, marca Atlas Copco. 1. Mano de Obra ITEM

DESCRIPCIÓN Desmontar los pernos laterales buje pistón. Extracción de bocina Extracción de tuerca buje Extracción de pistón Realizar límites de desgaste componentes. Cilindro Pistón Montaje de bocina Montaje de tuerca buje Montaje de tuerca pistón Montaje de perforadora - ajuste TOTAL


de

TIEMPO (Horas) 0.5

Nº PERSONAS 1

1 1 0.5 0.5

1 1 1

0.5

1

0.5

1

4.5 hora/hombre

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REPUESTOS ITEM 01 02

CÓDIGO 31210824 31151220 31210160

DESCRIPCIÓN

UNIDAD PZA PZA PZA

BOCINA TUERCA BUJE TUERCA PISTON

CANTIDAD 01 01 01

3 Observaciones

CONTROL DE REPUESTOS

MARCA _____________________ _____________________________ ________ MODELO ______________ ______________ SERIE __________________ ______________________________ ______________ CÓDIGO ________

ITEM

CANT.

DESCRIPCIÓN

FECHA DE COLOCACIÓN

MOTIVO DE COLOCACIÓN

CONTROL DE REPARACIÓN PARCIAL MARCA SERIE

MODELO CÓDIGO

Nº MÁQUINA 040 060 070

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ÚLTIMA FECHA DE REPARACIÓN 15-10-03 20-01-04 30-01-04

_______

FECHA PROGRAMADA 30-06-04 25-06-04 20-06-04

HORAS DE REPARACIÓN 8 8 8



CRITERIOS DE REPARACION DE PERFORADORAS De acuerdo al uso de las máquinas se requiere todas las técnicas de recuperación de piezas hasta donde sea posible debido al alto costo de repuestos se estila hacer uso del proceso de soldadura por arco eléctrico para recuperar algunos componentes. Podemos también fabricar mediante los procesos de manufactura, tornos, fresas, cepillos, repuestos hacer los tratamientos térmicos adecuados, por fundición de piezas. Mediante estos procesos varias compañías han podido bajar sus costos en repuestos, pues sabemos que todos estos repuestos son importados y su costo es elevado. Debemos de tener en cuenta que las fallas más comunes son:     

falta de rotación en la l a perforadora no tiene fuerza la barra de avance no activa la percusión esta descontrolada el barreno se ha atascado

En fin, un sin número de fallas frecuentes a todos ellos tenemos que tener en cuenta que 90% de fallas es por falta de limpieza en la línea de aire y 10% por desgaste de repuestos Se tendrá que tener mucho cuidado al momento de uso no olvidarse de la lubricación que ocasiona fallas en los repuestos prematuramente. Hacer uso de un buen aceite recomendado ROCK DRILL ALMO TORCULA


100 100 100

TEXACO MOBIL SHELL

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3

TALADROS LARGOS

INTRODUCCION 

CETEMIN presenta el Curso Curso Taladros Largos como como un aporte al desarrollo profesional profesional de sus alumnos en conocer las nuevas tendencias de la minería en una mejor explotación de los yacimientos mineros ya sea a través de tajo abierto o mina subterránea utilizados las técnicas de perforación de Taladros Largos.



Esta actividad no es nueva en nuestro país se ha ha venido realizando con éxito en algunas minas donde el terreno ayuda para realizar perforaciones por p or encima de los 20 metros de profundidad.



Otro alcance en la presentación es la tecnología en los equipos que realizan dichos trabajos requieren requieren gran destreza habilidad en operación con equipo de perforación de última generación.

QUE ES UN TALADRO De acuerdo a la definición es la abertura o grieta de un determinado diámetro con una longitud de profundidad que es realizada por una herramienta tal como un clavo, tornillo, equipo de perforaciones nuestro medio lo realiza una perforadora perforadora ya sea neumática o hidráulica QUE ES UN TALADRO LARGO Es la que realiza un equipo de perforación por longitudes mayores de los 6 metros  

Los jumbos tienen como máximo longitud de deslizaderas de 16 pies(5mt)

EQUIPO DE TALADROS LARGOS Modelos • •

Neumáticos

•

Hidráulicos

•

marcas atlascopco. sandvik .boart longyear, ingersoll rand, rand, garner denver raptor y otros

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TIPOS DE PERFORACION 4.1 MARTILLO EN FONDO (ITH)  

Se efectúa la percusión dentro del taladro Es decir dentro del tren de perforación

4.2 MARTILLO EN CABEZA (DTH)  Cuando la percusión se realiza fuera del taladro  Ocurre en la perforadora y se transmite al tren de perforación


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EQUIPOS DE PERFORACIÓN

Los equipos de perforación con taladros largos están compuestos por sistemas principales que a continuación detallamos: 5.1.-COMPONENTES PRINCIPALES *CHASIS *BRAZO HIDRAULICO *UNIDAD DE PERFORACION *SOPORTE DE TUBOS HIDRAULICO *CONSOLA DE MANDOS *MESA DESLIZANTE *PENDULO *ROTADOR *COMPRESOR *BOMBA DE AGUA *CARRETE DE CABLE ELECTRICO *MOTOR ELECTRICO * BOMBA HIDRAULICA *MOTOR DIESEL


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DESCRIPCION DE UN EQUIPO DE PERFORACION:

Panel de

Viga de Aluminio

Perforadora

Pistón de

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5.2.-GAMA DE EQUIPOS DE TALADROS LARGOS Neumático T.H

D.T.H

Simba Jr

BHDW.

LHDW.

Track Drills


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Hidráulicos Boom

T.H Consola

Simba H157

Simba H250

Simba H357

Simba H1250

Simba H1357

Simba H1350

LHD Kit

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D.T.H Consola


Otros

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EQUIPOS DE PERFORACION MINA SUPERFICIAL

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GAMAS DE EQUIPOS DE TALADROS T ALADROS LARGOS EN SUPERFICIE

EQUIPOS DE PERFORACION CON ORUGAS DTH


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CAMION PORTAPERFORADOR DE POZOS DE AGUA

MODELOS TRACDRILLS NEUMATICOS DTH

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EQUIPO PERFORADOR CON ORUGA PARA CANTERAS DTH

EQUIPO PERFORADOR SACATESTIGO PARA TRABAJOS DE DIAMANTINA


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MÉTODOS DE MINADO PARA APLICACIÓN DE TALADROS LARGOS

Métodos de Minado para aplicación de Taladros Largos: 6.1 Minería en Vetas  

Adaptables en Vetas angostas Dependiendo de la potencia de vetas se tiene diferentes mecanización  Preferentemente en vetas angostas

6.2 Métodos Sub- Niveles (SLOS)  Usado cuando el Mineral y las cajas son solidas  Alta Mecanización M ecanización  Paredes Estables  Se requiere alta precisión en diseño de la maya de perforacion

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Método De Perforación Ascendente Y Descendente

MÉTODO DE PERFORACION ASCENDENTE Y DESCENDENTE


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PERFORACION VERTICAL DESCENDENTE

PERFORACION TIPO ABANICO

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Equipo (JUMBO LONG HOLE HOLE “RAPTOR”) CARRIER : RDC3, de 4 llantas, autopropulsado Largo: 4.30 mts. Ancho: 1.90 mts. Altura: 2.15 mts. Peso: 3,850 Kgs. (*) PERFORADORA De 15 Kw de Potencia de Impacto VIGA LONG HOLE : Modelo LH-1305 

 

Utiliza barras MF de 5 o 4 pies de longitud, Incluye Mordaza Hidráulica PANEL DE MANDOS : MR-12 Cable Eléctrico control remoto POWER PACK : 55 Kw, con con bomba Rexroth A10V071 BRAZO : Viga con corredera lateral TABLERO : Estrella Estrella triángulo, triángulo, 440 volts, 60 Hz BOMBA DE AGUA : Grundfos CR4-60     


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EQUIPO DE PERFORACION DE TALADROS LARGOS Boart Longyear Auto propulsado Veloc. Perf.: 110-120 m/día Perf. Secan S36 Rotat. Independ. Consumo de aire: 350 CFM Presión de aire: 80-120 PSI Conjunto de la viga: Seco MK5 Ancho de desplazamiento lateral: 0.8 m. Barras de 1.20 m., R32 Brocas: Botones 2 ”, 2 1/2”, 5”E, 6”E Rotación hidráulica: 360º Motor neumático: 22.4 kW Dirección hidráulica: Tipo trineo en las cuatro ruedas. Altura de trabajo: 3 m              

Equipos mas usados en la industria peruana de taladros largos

La serie H157 es un equipo de perforacion pequeña, que usa un kit de convession para perforación radial y otros métodos de perforación de producción Dicha maquina utiliza: perforadora COP 1238 Diámetro en rango de perforación:51 -76 mm Longitud máxima para perforar: 51 mt

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La serie H250 es un equipo de perforación mediana, que usa accesorios porta tubos cilindro de apoyo mesa de panel de control péndulo y rotador para perforación radial y otros métodos de perforación de producción. Dicha maquina utiliza: Perforadora COP 1238 Diámetro en rango de perforación: 51 -76 mm Longitud máxima para perforar: 51 mt

La serie H1350 es un equipo de perforación robusta de alta productividad usa accesorios porta porta tubos cilindro de apoyo, mesa de panel de control mesa deslizante, péndulo y rotador para perforación radial y otros métodos de perforación de producción. Dicha maquina utiliza: Perforadora COP 1838 Diámetro en rango de perforación: 51 -89 mm Longitud máxima para perforar: 51 mt


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La serie H1357 es un equipo de perforación robusta de alta productividad usa accesorios porta tubos cilindro de apoyo, mesa de panel de control mesa deslizante, péndulo y rotador para perforación radial y otros métodos de perforación de producción. producción. Es el equipo usado por CIA minera MINSUR en su producción. Dicha maquina utiliza: Perforadora COP 1838 Diámetro en rango de perforación:51 -89 mm Longitud máxima para perforar: 51 mt

La serie H 4350 es un equipo de perforación robusta de alta productividad usa accesorios porta tubos cilindro de apoyo, mesa de panel de control mesa deslizante, péndulo y rotador para perforación radial y otros métodos de perforación de producción. Es un equipo muy sofisticado con control electrónico y robótico. Dicha maquina utiliza: Perforadora COP 4050 Diámetro en rango de perforación:82 -127 mm Longitud máxima para perforar: 51 mt

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APLICACIONES DE EQUIPOS DE TALADROS LARGOS EN EL PERU

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Equipo de Perforación Mecanizada II APLICACIONES DE EQUIPOS DE TALADROS LARGOS EN EL PERÚ

Condestable C.M. Sta.Luis a.Luisa a C.M. RauraE.M.Iscaycruz Volcan S.A.C. Simsa

Simba H 157

C.M.San C.M.San Valentin E.M.Yauliyacu C.M.Raura C.M. Raura

LHD 157 - Kit

E.M. Iscaycruz

Simba H1354

SimbaH357

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MINSURS.A.



MINSUR S.A. Equipo Perforadora Tipo de Malla Longitud de Taladro Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Penetración Rendimiento por día Producción Mensual 5 ton/m.p

LHD Wagon BBC 120F Radial (E=1.5m) () 12 metros 51 mm (2”) Monzogranito. Mineral Sn. 12 m.p./hr 84 m.p./día 3,600 m.p/mes 18,000 ton/mes

Disponibilidad Mecánica Desviación ( a 12 mts) Costo (Incl. Rptos, Aceros Aceros, Energ., M.O)

80 % 1.30 m (>10%) 3.63 $ / m.p 0.73 $ / ton

Cia Minera CONDESTABLE S.A. Equipo Perforadora Tipo de Malla Longitud de Taladro Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Penetración Rendimiento por día Producción Mensual 5.5 ton/m.p Disponibilidad Mecánica Desviación (a 20 mts) Costo (Incl. Rptos, Aceros Aceros, Energ., M.O)

Boomer 281+ Kit LHD 157 COP 1238ME (15KW) Paralela Vert. (1.5x1.5) (30%70%) 15 - 20 metros 64mm (2 ½”) Calizas, brechas,Cuarzitas brechas,Cuarzitas (170 MPa) 24 m.p/hr 200 m.p/día 5,000 m.p/mes 27,500 ton/mes 90 % Vert.  0.4 m(2%) / Radial  0.8m(4%) 3.04 $ / m.p 0.55 $ / ton

MINSUR S.A. Equipo Perforadora Tipo de Malla Longitud de Taladro Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Penetración Rendimiento por día Producción Mensual (7.16 ton/m.p) Disponibilidad Mecánica

Simsa H157 COP 1238ME (15KW) Parl.Vert.() 25 metros 64mm (2 ½”) Monzogranito. Mineral Sn 30 m.p/hr 180 m.p/día 6,750 m.p/mes 48,330 ton/mes 80 %


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Desviación ( a 25 mts)

Costo

Empresa Minera ISCAYCRUZ S.A. Equipo Perforadora Tipo de Malla Longitud de Taladro Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Rendimiento por día Producción Mensual

Disponibilidad Mecánica Desviación ( a 15 mts) Costo (Incl. Rptos, Aceros , Energ., M.O)

MINSUR S.A. Equipo Perforadora Tipo de Perf. Longitud de Taladro Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Penetración Rendimiento por día Producción Mensual

Speedrod T38+B.B 2 ½” 2.75 m (>11%) 2xTAC 56 + Speedrod T38+B.B.Ret 2 ½” 1.50 m ( 6%) TAC 56 +B.B. Ret. 3” 0.75 m (< 3%) (Incl. Rptos, Aceros 5.35 $ / m.p Aceros, Energ., M.O) 0.74 $ / ton

Simba H 357 COP 1238ME (15KW) 15 metros 64mm (2 ½”)

Mineral Masivo Esfalerita Esfalerita - Skarn. 27 m.p/hr 256 m.p/día 4,500 m.p/mes (6.79 ton/m.p) 30,555 ton/mes 94 % 0.10 m (< 1%) 3.12 $ / m.p 0.45 $ / ton

Disponibilidad Mecánica Desviación ( a 25 mts) 0.6 Costo (Incl. Rptos, Aceros Energ., M.O)

Simba H 1354 COP 1838ME (20KW) RadialParl.Vert.(30%70%) 25 metros 89mm (3 ½”) Monzogranito. Mineral Sn. 17 m.p/hr 205 m.p/día (2Turnos) 5,200 m.p/mes (8 -14 ton/m.p) 58,500 ton/mes 85 % m ( < 2.5%) 6.42 $ / m.p 0.45 $ / ton

MINSUR S.A. Equipo Perforadora Tipo de Perf. Longitud de Taladro

MUSTANG A-32 COP 34 (DTH) Parl.Vert. () 25 metros

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Diámetro Tipo de Roca Veloc. de Penetración Rendimiento por día Producción Mensual (18 ton/m.p) Disponibilidad Mecánica Desviación Costo Energ., M.O)


105 mm (4 1/8”) Monzogranito. Mineral Sn. 8.5 m.p/hr 90- 120 m.p/día 2200-3000 m.p/mes 39600-54000 ton/mes 85 % ( a 25 mts) 0.20 m ( < 1.0%) (Incl. Rptos, Aceros 8.36 $ / m.p

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VARILLAJE DE PEFORACION CON EQUIPOS DE TALADROS LARGOS MARTILLO EN FONDO

Martillo

Broca de Botones

VARILLAJE A TRAVEZ DE TUBOS CONTINUOS

RENDIEMIENTO CIA. MINERA CONDESTABLE S.A. / COLUMNA DE PERF. BOOMER 281 + KIT LHD COLUMNA SP T38 + BROCA FP

7304 3593 01 3664 50 SHANK COP 1238 T38

7324 8515 20 x 12 BARRA SP T38 x 4’

2400 mts.

7514 BROCA HD 650 mts:

T38 x 2½”

1800mts.

COSTO POR METRO PERFORADO = INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra o bra afilado

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MINSUR S.A. / COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H Columna + Broca HD T38

SP T38 + TuboTAC56

7304359301 7235701500 7514676450 Shank COP 1238ME T38 TAC x 5’ T38 x 2½” 1100 mts. 220 mts

7324851520 x 17

Barra SP T38 x 5’

Tubo

1600 mts.

1300 mts

COSTO POR METRO PERFORADO = USD3.15 INCLUYE: Afiladora, Afiladora, copas de afilado, mano mano de obra afilado.

EMPRESA MINERA ISCAYCRUZ / COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H COLUMNA SP T38 + BROCA HD

7304 3593 01

7324 8512 20 x 12

7514 6764 50 SHANK COP 1238 T38 1650 mts.

BARRA SP T38 x 4’ BROCA HD T38 x 2½” 3000 mts.

350 mts: COSTO POR METRO PERFORADO = USD 1.20 INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.


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MINSUR S.A. / COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H - 1354 Columna SP T45 + TuboTAC64 + Broca Retractil

7305 3826 02 6915 00 7515 5589 50 Shank COP 1838MEX T45 TAC x 5’ Broca T45 x 3½” 1160 mts. 300 mts

7326 8615 20 x 17

Barra

7236

SP T45 x 5’

Tubo

6000 mts.

1480 mts

COSTO POR METRO PERFORADO = USD 2.62 INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.

CONCLUSIONES DISEÑO DE LA MALLA DE PERFORACIÓN DIÁMETRO DE TALADRO - GRANDE Φ 102 - 127 mm

Ventajas • Taladros rectos con

perforación DTH DTH o Tubería • Alto tonelaje por metro

perforado.

Desventajas • Daños por Voladura,

problemas en carguío del explosivo. • Grandes y costos equipos. • Baja utilización

(Productividad) de los equipos

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DISEÑO DE LA MALLA DE PERFORACIÓN DIÁMETRO DE TALADRO PEQUEÑ O Φ 64 - 89 mm Ventajas

Desventajas

productividad. • Alta productividad.

• Desviación en taladros Baja

• Equipo Pequeño y Mediano es

adaptabilidad en largos. • Bajo tonelaje por metro

utilizado. • Alta adaptabilidad en perforado. Vetas Angostas y cuerpos pequeños. • Taladros Rectos solo con la utilización de tubos guías.

DISEÑO DE LA MALLA D PERFORACIÓN GRAN LONGITUD 25 m - >

Ventajas

Desventajas

Menos desarrollos son requeridos.

• Desviación.

(Las Labores de Problemas causados: Desarrollos son las operaciones unitarias de mayor inversión, una reducción significa un Mineral


• Baja adaptabilidad en

depósitos irregulares y/o Angostos. Los • Dilución • Perdida de (Dependiendo

de la ley y ahorro considerable) tipo de mineral se convierte muy

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DISEÑO DE LA MALLA DE PERFORACIÓN CORTA LONGITUD - > 25 m Ventajas

Desventajas

• Desviación controlada. • Alta adaptabilidad en cuerpos

• Mucho desarrollo es

requerido

irregulares y/o vetas angostas Estas ventajas reducen: • Dilución. • Pérdida de Mineral.

CONCLUSIONES  Una Realidad profunda  Menores Costos Viable

Taladros Largos

Una alternativa

 Tajeos Pilotos

para muchos. Asesoría

(OUTSOURC ING) Proyectos LHD  Cooperación

CLIENTE

- PROVEEDOR

UNA NECESIDAD ALIANZA ESTRATEGICA

INNOVACIÓN Y CAMBIO PERMANENTE. EL UNICO CAMINO PARA SER

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APENDICE

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Los equipos RAISE BORING son equipos de perforación en las cuales realizan longitudes y diámetros grandes. Aplicable para el uso de chimeneas, accesos de ventilación, comunicación de nivel a nivel en minas subterránea así como en túneles de gran envergadura

PARTES PRINCIPALES UNIDAD DE POTENCIA MOTOR ELECTRICO SISTEMA HIDRAULICO SISTEMA DE CONTROL TORRE DE PERFORACION PORTATUBOS HIDRAULICO RIMADOR DE DIAMETRO ( 900-600 MM) ADAPTADOR PILOTO (12” -36”) Las longitudes a perforar lo hacen a través de un adaptador piloto que se perfora apilando tubos hasta la longitud de 600 mts dependiendo del tipo de terreno, geología y estructura de la misma A medida que se va perforando el piloto hay riesgo de desviación y pérdida de tubos por lo lo que se tiene tiene que saber operar controlando los parámetros de presión de rotación y RPM de giro

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Se tiene la consola que es operada por el operador, la unidad de rotación y la torre de perforación

El operador apilando tubo accionado hidráulicamente, al costado la unidad hidráulica


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Se tiene el rimador que se instala instala luego que el adaptador piloto haya llegado a comunicar los niveles ,el procedimiento consistirá en extraer tubos a medida que el rimador perfore un diámetro mayor

Se tiene un grafico de variación de desviación respecto a la profundidad de rimado

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Desinstalación de la rimadora por el operador de Raise Boring

Aplicación de un ducto de ventilación en noruega aplicando Raise Boring


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Rimadora en plena acción de rimado de la roca

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Equipo de Perforacion Meanizada II PDF

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