UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA, ELETRÓNICA, MECANICA Y MINAS
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
MAQUINARIA MINERA I
PERFORADORAS HIDRAULICAS ING. Máximo V. Mayta Lino
EQUIPOS DE PERFORACION PARA EXCAVACION MECANIZADA JUMBOS SON EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA PERFORACION EN RAMPAS O TUNELES, MEDIANTE TALADROS HORIZONTALES, VERTICALES E INCLINADOS. LOS COMPONENTES BASICOS SON: . EL MECANISMO DE TRASLACION . EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO . LOS BRAZOS . LAS DESLIZADERAS . LOS MARTILLOS
CLASES DE JUMBOS SOBRE RIELES : RAIL DRILL SOBRE NEUMATICOS: CAVO DRILL SOBRE ORUGAS: TRACK DRILL LAS CAVO DRILL SON LAS MAS EXTENDIDAS POR SU GRAN MOVILIDAD, POR LA RESISTENCIA FRENTE AL AGUA CORROSIVA Y POR LOS MENORES DESGASTES SOBRE PISOS IRREGULARES. EN LA MAYORIA DE LOS CASOS EL CHASIS ES ARTICULADO POSIBILITANDO LOS TRABAJOS DE EXCAVACION CON CURVAS.
PERFORADORA O JUMBO HIDRAULICO
JUMBO HIDRÁULICO UN JUMBO HIDRÁULICO ES UN EQUIPO DE BAJO PERFIL DISEÑADO SOBRE TODO PARA REALIZAR PERFORACION EN FRENTES O TAJEOS EN MINAS DE SUBSUELO O EN ZONAS CONFINADAS. LA LONGITUD DE PERFORACIÓN ES VARIABLE
LOS JUMBO HIDRÁULICOS SON PRINCIPALMENTE NECESARIOS EN LABORES DE SUBSUELO, DEBIDO AL TAMAÑO LIMITADO DE LAS LABORES. EL TRABAJO DE PERFORACIÓN EN MINA SUBTERRANEA IMPLICA QUE EL EQUIPO NO PUEDE SER MUY GRANDE PARA QUE PUEDA INGRESAR A LAS RAMPAS O TAJEOS MAS PEQUEÑAS DE LA MINA.
PERFORADORAS HIDRAULICAS PARA SU FUNCIONAMIENTO REQUIEREN DE ENERGIA HIDRAULICA, SU DISEÑO ES SIMILAR A LAS MAQUINAS PERFORADORAS NEUMATICAS. POSEE UN PISTON QUE TRANSMITE LA ENERGIA DE IMPACTO A LA BARRA DE PERFORACION Y UNA VALVULA DE CONTROL QUE DIRIGE EL FLUIDO HIDRAULICO A PRESION, GENERANDO EL MOVIMIENTO ALTERNATIVO EN AVANCE Y RETROCESO DEL PISTON
LA PARTE GIRATORIA DIFIERE DE LA PERFORADORA NEUMATICA SOLAMENTE EN QUE ES PROPULSADA POR UN MOTOR HIDRAULICO EN LUGAR UNO DE AIRE COMPRIMIDO
COMPONENTES DEL JUMBO HIDRÁULICO 1. CARRO (CARRIER) 2. PERFORADORA HIDRÁULICA 3. VIGA DE AVANCE CON PARADA Y RETORNO AUTOMÁTICOS. 4. BRAZO CON PARALELISMO AUTOMÁTICO.
5. PANEL DE CONTROL CONTENIENDO LAS VÁLVULAS PARA PERFORACIÓN Y FUNCIONES AUTOMÁTICAS. 6. ENFRIADOR DE ACEITE.
7. PAQUETE DE PODER HIDRÁULICO, CON EL MOTOR ELÉCTRICO ACOPLADO A UNA DOBLE O TRIPLE BOMBA HIDRÁULICA, ALIMENTADAS DE ACEITE DESDE EL TANQUE HIDRÁULICO. LAS BOMBAS HIDRÁULICAS PROVEEN LA ENERGÍA HIDRÁULICA NECESARIA PARA EL MOVIMIENTO DEL BRAZO, PERCUSIÓN DE LA PERFORADORA, ROTACIÓN Y AVANCE.
8. CAJA ELÉCTRICA CONTENIENDO EL INTERRUPTOR PRINCIPAL Y EL ARRANCADOR Y EL EQUIPO DE PROTECCIÓN. 9. VÁLVULA REDUCTORA DE LA PRESIÓN DE AGUA. 10. TAMBOR DEL CABLE ELÉCTRICO. 11. BOMBA DE AGUA. 12. COMPRESOR. 13. LUBRICADOR DEL AIRE.
SISTEMAS DEL JUMBO SISTEMA HIDRÁULICO : para percusión, rotación, avance y posicionamiento del boom. SISTEMA DE AGUA : Para el barrido de la broca y enfriamiento del aceite hidráulico. SISTEMA DE AIRE : Para lubricación y presurización del cabezal (front head) de la perforadora. SISTEMA ELÉCTRICO : Para la operación y control de los motores eléctricos.
VENTAJAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA 1. AUMENTO EN LA VELOCIDAD DE PENETRACION SE INCREMENTA DE 200 A 300 VECES, ESTO SE HA OBTENIDO CON EL INCREMENTO SUSTANCIAL DE LA PRESION DE TRABAJO DEL FLUIDO, LLEGANDO EN ALGUNOS CASOS HASTA 250 BARES
2. AUMENTO EN LA PRODUCTIVIDAD DE PERFORACION. POR EL AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE PENETRACION Y EL USO DE BROCAS DE MAYOR DIAMETRO, SE INCREMENTA LA PRODUCTIVIDAD.
3. AHORRO EN LOS BARRERNOS DE PERFORACION POR LA PRESION DE TRABAJO, SE NECESITA UN AREA DE SECCION TRANSVERSAL DEL PISTON MAS PEQUEÑO, POR LO QUE ES MAS SENCILLO DISEÑAR UN PISTON LARGO Y DELGADO QUE IMPARTE MENOS ESFUERZO DAÑINO A LOS BARRENOS, MIENTRAS SUMINISTRA MAS ENERGIA POR GOLPE A TRAVES DEL CULATIN, BARRA, BROCA, Y ROCA SIN INCREMENTAR LA NATURALEZA DESTRUCTIVA DE LA ENERGIA TRANSMITIDA QUE ES LA CAUSA DE ROTURA DE LOS ACEROS DE PERFORACION. LA REDUCCION ASCIENDE EN ALGUNOS CASOS DEL 10 % EN LOS COSTOS DE LOS ACEROS.
4. AHORRO EN EL CONSUMO DE ENERGIA UNA PERFORADORA HIDRAULICA NORMALMENTE NECESITA DE UNA TERCERA PARTE DE ENERGIA DE LO QUE REQUIERE UNA PERFORADORA NEUMATICA DE IGUAL RENDIMIENTO. CUANDO SE COMPARAN JUMBOS DE IGUAL PRODUCTIVIDAD EL JUMBO HIDRAULICO CONSUME EL 25 % DE LA ENERGIA REQUERIDA POR UN JUMBO NEUMATICO.
5. AHORRO DE LA MANO DE OBRA AL HACER LA COMPARACION DE UN JUMBO NEUMATICO E HIDRAULICO, CON LA PERFORADORA HIDRAULICA EL AHORRO ES DE 40 A 50 % POR LONGITUD DE TUNEL.
6. DISPONIBILIDAD MECANICA SE HA COMPROBADO QUE LOS COMPONENTES HIDRAULICOS, INCLUYENDO LAPERFORADORA TIENEN UNA DISPOBILIDAD MAYOR QUE LOS NEUMATICOS.
7. MENORES COSTOS DE OPERACIÓN SE DEBE A LOS SIGUIENTES ASPECTOS: . PERFORACION AUTOMATICA . CIERRE POR BAJO NIVEL DE ACEITE . CIERRE POR BAJO NIVEL DE PRESION DE AGUA . CIERRE POR BAJO NIVEL DE VOLTAJE . CABEZAL FRONTAL PRESURIZADO. . PRESIONES VARIABLES PARA ADAPTAR A LA PERFORADORA A LOS DIFERENTES TIPOS DE ROCA. . LIMPIEZA CON AGUA DE ALTA PRESION. . REDUCION EN EL CONSUMO DE ENERGIA. . ECONOMIA DE BARRAS DE PERFORACION.
8. MEJOR AMBIENTE ERGONOMICO NIVEL SONORO REDUCIDO EXISTE UNA REDUCCION EN EL NIVEL DEL RUIDO DE 10 A 15 DECIBELES EN EL RANGO DE BAJA FRECUENCIA (30 Hz), LA REDUCCION SE DEBE A QUE NO EXISTE ESCAPE DE AIRE. AMBIENTE SIN NEBLINA LA AUSENCIA DEL AIRE DE ESCAPE SIGNIFICA TAMBIEN LA ELIMINACION DE LA NEBLINA DE ACEITE Y LOS ADITIVOS ANTICONGELANTES EN EL AMBIENTE LABORAL DEL OPERADOR.
PRODUCTIVIDAD DE PERFORADORAS NEUMÁTICA E HIDRAULICAS TIPO DE PERFORADORA DESCRIPCIÓN NEUMATICA TAMROCK C40
HIDRÁULICA COP 1038 HD
Tamaño de la broca
1 3/8 pulg
1 3/4 pulg
Diseño de perforación (banco)
2, 3 pies
3, 3 1/2 pies
0.500 Tn/pie
0.875 Tn/pie
35.6 pulg/min
52.4 pulg/min
1.48 Tn/min
3.82 Tn/min
Toneladas rotas Velocidad de penetración Productividad Incremento
2.58 veces
