5. Maquinas de Perforacion y Voladura en Subterranea

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    26-Dec-2015

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  • Mquinas de perforacinminera subterrnea

    Chile pas minero

  • Introduccin

    La perforacin de roca es un procedimiento fundamentalpara arrancar mineral en la minera subterrnea. Laperforacin tiene una gama de aplicaciones grande yvariable, por eso hoy se tienen diferentes dispositivosdiseados para tratar con distintas maneras de perforarroca.

    2

  • CICLO DE MINADO

    3

  • LOS TIPOS DE PERFORADORAS COMUNES EXISTENTES EN EL MERCADO SON:

    PERFORADORAS LIGERAS

    PERFORADORAS DE AVANCE

    PERFORADORAS PARA LA PERFORACIN DE BARRENOS LARGOS

    PERFORADORA CON MARTILLO EN EL FONDO (DTH)

    4

  • Perforadoras neumticas

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    Consta bsicamente de:

    Elemento portabarrenas Dispositivo retenedor de las varillas de perforacin Pistn Vlvula reguladora del paso de aireMecanismo de rotacin Sistema de barrido

  • PERFORADORAS NEUMTICAS O LIVIANAS

    6

    JACK HAMMER

    JACK LEG

    STOPER

  • JACK HAMMER

    Utilizada para la perforacin vertical o inclinada hacia abajo.

    AVANCE MEDIANTE EL PESO PROPIO DE LA PERFORADORA.

    7

    CONSUMO DE AIRE: 50 100 l/sDIAMETRO PERFORACION: 22 45 mm

    LONGITUDES: 400 6400 mm

  • ALGUNAS CARACTERSTICASPeso: 17kg a 23 kgPerforacin de 22-45 mm de dimetroFrecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto Rotacin: 130 a 170 rpm

    VENTAJAS:

    -Procedimiento rpido ( de 30 a 100 metros al da )

    Para rocas duras no muy permeables

    DESVENTAJAS:

    - Alto nivel sonoro

    Mala recuperacin de muestra a una profundidad determinada despus de las primeras decenas de metros.

    Desvi de la perforacin por la flexibilidad del varillaje

    8

  • DESVIACION DE LOS BARRENOS

    9

  • JACK LEG

    10

  • Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construccin de galeras, subniveles, Rampas

    perforadora convencional neumtica.

    Basada en las acciones de rotacin y percusin

    11

  • ESPECIFICACIONES MTRICO

    Carrera del pistn 73.25mm

    Carrera til del pistn 66.7mm

    Frecuencia de impacto 2250.0g/m

    Longitud de la perforadora 686.0mm

    Peso de la perforadora 33.0kg

    Peso de la pierna 15.0kg

    Carrera de la pierna de avance

    1270.0mm

    Dimetro interior del cilindro de avance

    67.0mm

    Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

    4.9 m3

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    ESP

    ECIF

    ICA

    CIO

    NES

    TEC

    NIC

    AS

    JAC

    K L

    EG

  • Ventajas: Fcil de usar til para perforacin de tiros cortos Rpida mantencin Bajo precio Adaptable a cualquier tipo de roca Se adopta a cualquier tipo de terreno

    Desventajas: Peligro al no controlar bien la vlvula de circuito de aire No recomendable para tiros largos Crea un pobre ambiente para el operador (perforacin ruidosa, contactodirecto con el polvo) Limitante con la altura de la seccin

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  • STOPER

    Perforadora que se emplea para la construccin de chimeneas y tajeado en labores de explotacin (perforacin vertical hacia arriba).

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  • ESPECIFICACIONES MTRICO

    Dimetro del cilindro 79.4mm

    Carrera del pistn 73.25mm

    Carrera til del pistn 66.7mm

    Frecuencia de impacto 2250.0g/m

    Longitud de la perforadora

    1549.0mm

    Peso de la perforadora incluyendo la pierna de

    avance

    40.8kg

    Dimetro interior del cilindro avance

    69.8mm

    Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

    4.9 m3

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    ESP

    ECIF

    ICA

    CIO

    NES

    TEC

    NIC

    AS

    STO

    PER

  • JACK LEG V/S STOPERESPECIFICACIONESCarrera del pistn

    Frecuencia de impacto

    Longitud de la perforadora

    Peso de la perforadora

    Peso de la pierna

    Carrera de la pierna de avance

    Dimetro interior del cilindro de avance

    Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

    JACK LEG STOPER

    73.25mm 73.25mm

    2250.0g/m 2250.0g/m

    686.0mm 1549.0mm

    33.0kg 40.8kg

    15.0kg -------------

    1270.0mm --------------

    67.0mm 69.8mm

    4.9 m3 4.9 m3

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  • 17

    PERFORACION PARA MINERIA SUBTERRANEA

    FRONTEO

    TALADROS LARGOS

    EMPERNADORES

    BAJO PERFIL

    TUNELERIA

  • JUMBO FRONTAL (BOOMER)

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  • DEPENDIENDO DE LA UTILIDAD HABLAREMOS DE JUMBOS DE AVANCE Y PRODUCCIN.

    EXISTEN LOS ELCTRICOS Y CON MOTOR DIESEL.

    PUEDEN SER MONTADOS SOBRE RIELES O SOBRE RUEDAS.

    EXISTEN DE 1 BRAZO HASTA 4 BRAZOS DEPENDIENDO DE LAS CARACTERSTICAS DE LA LABOR.

    EL REA DE TRABAJO VA DESDE LOS 6 A 210 METROS CUADRADOS.

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  • 20

    Deslizadera y perforadora

    Carrete del cable

    cabina

    armario

    Motor elctrico

    canasto

  • Aplicaciones en labores subterrneas

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    Avance de tneles y galeras

    Bulonaje y perforacin transversal

    Banqueo con barrenos horizontales

    Minera por Cut and Fill

  • caractersticas 1 brazo 2 brazos 3 brazos

    Seccin de excavacin

    6-31 m2 8-45 m2 206 m

    Longitud largo /Ancho

    10 / 2 metros 12/2 metros 17/3

    Altura min/Max con techo de proteccin

    2/3 metros 2/3 metros

    Peso 10-14 toneladas 12-20 toneladas 45 toneladas

    Consumo de agua Prom. 1.1 l/s 140 l/min; max260-380 l/min

    210 l/min; max:390-570 l/min

    Potencia del motor diesel instalado

    42 Kw 55 Kw

    22

  • 23

    DIAMETROS DE PERFORACION ACONSEJADOS EN FUNCION DE LA SECCION DEL TUNEL

  • 24

  • 25

    BOOMER XE4 C

    SECCIONES HASTA 206 M

  • 26

    Los Jumbos de perforacin dan mecanizacin a las operaciones de perforacin, y tienen la capacidad de posesionar perforadoras de avance para perforar barrenos segn las rdenes del operario

  • Jumbo robotizado

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    Las ventajas de la tecnologa en los jumbos de perforacin son:

    -Ahorro de mano de obra-Menor tiempo de perforacin-Menor sobreperforacin-Control de la operacin-Ahorro en varillaje y explosivos-Menores costos de excavacin y seguridad en el trabajo

    el control informtico permite medir todos los parmetros de perforacin y adaptarlos a las necesidades requeridas y adems con la utilizacin de sensores y servovlvulas permite situar los barrenos en su posicin exacta, evitando las imprecisiones que son provocadas por errores humanos.

  • CARACTERISTICAS DE CONSUMO DE AGUA EN PERFORACION MANUAL Y JUMBO

    28

    Fuente: www.cazalac.org

  • JUMBO PARA TUNELERIA

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    AXERA 7-260 T

  • AXERA 8-290

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  • 31

    BOLTEC SL LONGITUDES DE BULN DE 1,5 A 1,8 METROS Y ALTURAS DE TECHO DE HASTA 2,5 METROS.

    SISTEMA DE PERFORACIONLub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s

    Water consumption : 1.25 l/sWeight: 75 kg

    EMPERNADORES

  • 32

    BOLTEC MDLONGITUDES DE BULN DE 1,5 A 3,5 METROS Y ALTURAS DE TECHO DE HASTA 9,5 METROS.

    SISTEMA DE PERFORACION Lub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s

    Water consumption: 1.25 l/s Weight: 75 kg

  • BAJO PERFIL

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    QUASAR 1F

  • PERFORACIN DE BARRENOS

    Jumbo Radial (Simba)

    Utilizado principalmente enminera subterrnea.

    Son equipos que funcionancon energa elctrica y aceitehidrulico.

    Montados sobre ruedas.

    Rendimiento en condicionesoptimas es de 6000 a 8000mts. mensuales barrenados.

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  • 35

    SIMBA 1252

    DIMETROS DE PERFORACIN EN EL RANGO DE DIMETROS DE 51 A 89 MM

    CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M.

    SISTEMA TOP-HAMMER

  • 36

    MARTILLO HIDRAULICOLub. air consump. (at 3 bar): 5 l/s

    Water consumption: 50 l/minWeight: 171 kg

  • 37

    SIMBA M3 C RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 51 A 89 MM

    EQUIPADO CON UN MARTILLO EN CABEZA

    CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M O 27+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 51 M.

    MARTILLO HIDRAULICOLub. air consump: (at 3 bar) 8 l/s

    Water consumption: 100250 l/minWeight: 171 kg

  • 38

    SIMBA W6 C-ITHPARA GALERAS MEDIANAS A GRANDES EN EL RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 89 A 165 MM

    ADAPTADO PARA EQUIPAR MARTILLOS EN FONDO

    CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 35+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 63 M.

  • 39

  • DOWN THE HOLE (DTH)

    Minera subterrnea en el rea de produccin.Dimetro de perforacin entre 50 y 210 mm.Montado sobre orugas.Velocidad de traslado entre 1 y 3.8 km/hrCapacidad de trabajar en zonas irregulares y vencer pendientes.Barrido del barreno(agua o aire)Poseen martillo en fondo.Este mtodo de perforacin est indicado para rocas duras y dimetros superiores a los 150 mm.

    40

  • CONSIDERACIONES

    41

    La perforadora hidrulica es un producto probado, superior a la perforadora neumtica en trminos de rendimiento, fiabilidad, consumo de energa, ambiente y costos operacionales.

    Las perforadoras con rendimientos mas altos son mas pesadas y deben ser montadas en alguna forma de estructura, equipo de perforacin, o Jumbo de perforacin.

    La perforadora DTH permite la perforacin de barrenos mucho ms largos que las perforadoras con martillo en cabeza.

  • 42

    WAGON DRILL

    DISEADA PARA PERFORAR CON MARTILLO DE FONDO DE 2, 3 Y 4, EN DIAMETRO DE 2 (70 MM) HASTA 5 (127 MM).

  • 43

    DIAMETRO PERFORACION: 64-102 MM

    MAXIMA INCLINACION DE TRABAJO: 30

    TRACK DRILL HIDRAULICO

  • Mtodos de Construccin de chimeneas

    44

    ALIMAK RAISE BORERVERTICAL

    CRATER RETREATBLIND HOLE

    DIAMETROS: 2 7 M

    DIAMETROS: 2 3 M

  • ALIMAK

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  • BLIND HOLE

  • Blind Hole

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  • Caractersticas Equipos

    Raise Boring

    Dimetro piloto desde 121/4

    a 15.

    Dimetro chimenea desde 1.5 a 6.0 m.

    Empuje escariado 1920 kN.

    Dimetro piloto desde 9 a 97/8 .

    Dimetro chimenea desde 0.6 a 1,5 m.

    Empuje escariado 1285 kN.

    Blind Hole

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  • Rendimientos

    Raise Boring

    Nominal 12 20 m/da.

    Operacional 4 m/turno.

    Blind Hole

    Nominal 7 m/da.

    Operacional 0,49 m/hora (9 m/da).

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  • Alta seguridad.

    Productividad elevada.

    Paredes lisas.

    Sin sobre-excavacin.

    Rendimiento de avance elevado.

    Posibilidad de excavaciones inclinadas.

    Elevada inversin.

    Alto costo por metro.

    Poca flexibilidad.

    Dificultades en rocas en malas condiciones.

    Personal especializado.

    Acondicionamiento de la postura.

    Ventajas Desventajas

    50

  • Aplicaciones

    Raise Boring

    Chimeneas de ventilacin.

    Piques de traspaso.

    Chimeneas de servicio y acceso.

    Blind Hole

    Chimeneas piloto para zanjas.

    Drenaje o servicio.

    Chimeneas para Slot.

    51

  • 52

    DIMETROS DE 1,5 A 3,1 METROS.

    ROBBINS 73RH/AC/VF

    PERFORADORAS DE CHIMENEAS

  • PERFORADORAS DE CHIMENEAS

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    Robbins 97RDC

    DIMETROS RECOMENDADO ES DE 2,4 A 5,0 M.

    Chimeneas de ventilacin.

    Piques de traspaso.

    Chimeneas de servicio y acceso.

  • 54

  • En la perforacin de sondaje se puede definir dos

    grandes rubros:

    a) Diamantina, en la que al producirse la

    perforacin lo que se extrae es un testigo de roca.

    b) Circulacin Reversa, donde se destruye

    absolutamente la roca y se saca un detrito.

    Ocasionalmente se combinan ambos mtodos en

    yacimientos que tienen una sobrecarga estril donde no

    es necesario muestrear la primera parte del pozo, por

    tanto se recurre primero a la perforacin con circulacin

    reversa, que es ms rpida y econmica, para

    posteriormente continuar con la diamantina.

    55

  • Diamantina Circulacin reversa

    Segunda etapa Primera etapa

    Recupera un trozo de roca

    (testigo)

    Recupera detritos

    Costo de 2 a 3 veces superior

    Se utiliza tanto en superficie

    como en interior mina

    Rendimiento 3 veces mayor

    (Rpida y econmica)

    Ha sido principalmente de

    superficie, por los malos

    resultados desde el punto de

    vista de la calidad de la

    informacin de la muestra

    cuando se ha utilizado en minas

    subterrneas

    CARACTERSTICAS DE TIPOS DE SONDAJES

    56

  • La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigoslido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubera de perforacin yse recupera luego en la superficie.

    Estndares bsicos de barras de perforacin

    7/8 pulgadas (EX) (Dimetro)13/16 pulgada (AX)1 5/8pulgadas (BX)21/8 pulgadas (NX). La mayora de barras de perforacin son de10 pies de largo (3,048 m).

    Despus de los primeros 10 pies de perforacin, se atornilla una nueva seccin de tubo en el extremo superior y as sucesivamente.

    Cabezal de perforacin de diamantina

    57

    SONDAJE CON DIAMANTINA

  • SONDAS SUBTERRANEAS con diamantina

    58

    Especificaciones tcnicas

    Capacidad de profundidad 960 m

    Tamao barra de perforacin

    A-N

    Par mx. 700 Nm

    Velocidad mx. 1800 rpm

    Altura 1470 mm

    Longitud 4150 mm

    Peso 1500 kg

    Longitud de avance 850 m

    Anchura 950 cm

  • 59

    El diseo pequeo y compacto de la sonda subterrnea Diamec 232 es ideal para utilizar la mquina en tneles y galeras estrechas.

  • 60

    DIAMEC U8

    sonda subterrnea ms potente

    avance con un cilindro hidrulico telescpico permite una perforacin fiable de sondeos rectos

  • DIAMEC U6 V/S DIAMEC U8

    61

    DIAMEC U8

    2000 m

    1200 rpm

    1488 mm

    5050 mm

    2500 kg

    1800 m

    1162 cm

    DIAMEC U6

    Capacidad de profundidad 960 m

    Velocidad mx. 1800 rpm

    Altura 1470 mm

    Longitud 4150 mm

    Peso 1500 kg

    Longitud de avance 850 m

    Anchura 950 cm

  • 62

    Sonda subterrnea con una gran movilidad

    Altura:2926.00 mm

    Velocidad mx.:1800.00 rpm

    Longitud de avance:850.00 m

    Anchura:1740.00 cm

    Capacidad de profundidad:1000.00 m

    Longitud:8691.00 mm

    Peso:12500.00 kg

  • 63

    Christensen CT 2 0

    SONDAS SUPERFICIE con diamantina

  • CS-4002

    Capacidad maxima:2450 m

    ha marcado nuevos rcords de profundidad en

    la perforacin de pozos diamantinos al perforar el pozo RD 8001 de 2.052,95 m de profundidad, en el

    rea de Pampa Escondida de Minera Escondida.

    (1800 mts antiguo record)

  • La roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza laperforacin y constituyen la muestra del subsuelo.

    Estndares bsicos de barras de perforacin

    Dimetro:6" (15,2 cm) 8" (20,3 cm)

    20 pies de largo (6,096 m).

    Cada barra es muy pesada y requiere el uso de una gra o winche para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforacin

    65

    SONDAJE CON AIRE REVERSO

  • Schramm T685WS Taladro Montado en Camin

    GRAN RESISTENCIA

    MONTADO SOBRE CAMIN

    MOTOR EN CUBIERTA DE 760 HP (567 KW)

    66

  • Drilltech D40K

    EQUIPADAS CON MOTORES DIESEL DE 600 HP

    PROFUNDIDADES DE 600 MTS

    67

  • 68

    EQUIPOS DE SERVICIO

    Empernadores (necesitan de la perforacin)

    Jumbos para shotcrete (hormign a presin)

    Acuadores

  • JUMBO PARA SHOTCRETE

    69

  • JUMBO CABLES DE ACERO

  • Minera continua construccin de tnelessin perforacin ni tronadura (TBM)

    71

  • TUNEL BORING MACHINE (TBM)

    Areas mximas : 70-300 m2 aprox.

    Profundidad :mayores a 25 km

    Dimetro : 1 - 19.5 mts

    Cabezal cortador , un sistema

    de empuje y un equipo de apoyo

    -Trabajo en menor tiempo y de

    mayor calidad a Fin de cuentas sale

    mas barato que hacerlo por

    Perforacin y voladura

    - Producen una pared de los tneles

    lisa

  • 73

    EN CONCRETO Y COMO TODAS LAS COSAS DEPENDE

    Consideraciones Econmicas: La hidrulica tiene en general menorcosto/metro que la neumtica

    Operacionales: La hidrulica tiene mayor rendimiento y sepuede automatizar mejor que la neumtica

    Seguridad Ambientales: La hidrulica es ms segura ya queen general se puede operar a distancia y con comandos, emitemenos ruido.

    Inversin y Mantencin: La hidrulica es mas costosa y demantencin mas compleja

    Lo importante: Considerar el tipo de trabajo, la

    seguridad y el costo de inversin!!

  • Gracias por su atencin