Perforacion en Mineria Subterranea

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  • Saber, Saber hacer, Saber ser

    PERFORACIN ENMINERA SUBTERRNEA

    2014

  • 1 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Curso

    Nombre del estudiante:

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

    Los niveles de competencia se clasifican de acuerdo al porcentaje de las competencias alcanzadas (segn CETEMIN).

    A. Criterios de calificacin:

    Excelente = 100 90%

    Bueno = 89 - 80% Regular = 79 70%

    Malo = 69 - 50%

    Deficiente = 49 - 0%

    B. Si es necesario, el evaluador puede hacer preguntas durante la evaluacin para aclarar cualquier

    detalle en relacin a los criterios de competencia. C. El evaluador debe explicar la metodologa antes del examen, y recordarles que las acciones o explicaciones deben ser precisas.

    Puntaje Final Total

    Evaluacin de Competencias PERFORACIN EN MINERA

    SUBTERRNEA

  • 2 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    1. La mquina perforadora y accesorios de voladura. EXCELENTE BUENO REGULAR MALO DEFICIENTE

    Maquina Perforadora Manuales. Maquinas perforadoras Jackleg - Stoper. Fundamentos de perforacin.

    Observaciones: .................................................................................................................................... Puntaje

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

    2. Barrenos de Perforacin. EXCELENTE BUENO REGULAR MALO DEFICIENTE

    Partes principales de los Barrenos integrales. Partes principales de los barrenos. Importancia de afilado de los barrenos. Utilizacin y tipos de brocas. Diferencia de Brocas y barrenos integrales.

    Observaciones: .................................................................................................................................... Puntaje

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

    3. Competencia. EXCELENTE BUENO REGULAR MALO DEFICIENTE

    Descripcin de un jumbo electrohidrulico. Describir los componentes principales de un Jumbo electrohidrulico.

    Observaciones: .................................................................................................................................... Puntaje

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

    4. Sistemas de perforacin de un Jumbo electrohidrulico. EXCELENTE BUENO REGULAR MALO DEFICIENTE

    Los principales sistemas del jumbo electrohidrulico. Sistema Hidrulico. Sistema elctrico. Procedimientos de perforacin con Jumbos electrohidrulicos.

    Herramientas de perforacin con jumbos electrohidrulicos.

    Observaciones: .................................................................................................................................... Puntaje

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

  • 3 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    1. LA MAQUINA PERFORADORA ACCESORIOS Y HERRAMIENTAS ........................ 5 2. ACEROS DE PERFORACIN ................................................................................. 23 3. CUIDADOS Y MANTENIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION ....................... 30 4. TECNICA DE LA PERFORACION ........................................................................... 37 5. DESCRIPCIN DE UN JUMBO ELECTROHIDRAULICO.......................................... 40 6. PARTES PRINCIPALES.......................................................................................... 49 7. BRAZO HIDRAULICO ........................................................................................... 51 8. PERFORADORAS HIDRAULICAS .......................................................................... 60 9. SISTEMAS DE PERFORACION DEL JUMBO HIDRAULICO .................................... 64 10. PROCEDIMIENTOS DE OPERACIN .................................................................. 70 11. HERRAMIENTAS DE PERFORACION ................................................................. 76

    TABLA DE CONTENIDOS

  • 4 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

  • 5 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    1

    LA MAQUINA PERFORADORA ACCESORIOS Y HERRAMIENTAS

    1.1. La Mquina Perforadora. Como sabemos, actualmente se usan en la mina slo dos tipos de mquinas: la Jack-Leg y la Stoper. La Jack-Leg tiene como objetivo la perforacin horizontal o sea la perforacin de los frentes de las galeras; como el dispositivo de empuje, o sea la pata neumtica, permite inclinar la perforadora hasta un ngulo bastante pronunciado, tambin se le usa para hacer taladros en los stopes. La Stoper esta diseada para hacer perforaciones verticales o muy cerca a la vertical; as por ejemplo, en las chimeneas esta mquina es insustituible; su otro campo de aplicacin son los Stopes de Shrinkage, Corte y Relleno, etc. Para trabajos hacia abajo, verticalmente, o muy cerca de la vertical, se usa la misma mquina Jack - Leg a la que s e le ha suprimido el empujador, y adems la manija en D se la ha sustituido por una empuadura en T para ambas manos; esta mquina recibe entonces el nombre de Jack -hammer. La antigua Leyner o Drifter que era una perforadora muy pesada que se usaba con una barra y una columna, ya no se usa hoy, debido a su excesivo peso y alto consumo de aire.

    1.2 Perforacin percusiva La perforacin a percusin es el sistema ms clsico de perforacin de taladros y su aparicin en el tiempo coincide con el desarrollo industrial del siglo XIX. Las primeras mquinas prototipos: Singer (1838) y Couch (1848) utilizaban vapor para su accionamiento, pero fue con la aplicacin posterior del aire comprimido como fuente de energa, en la ejecucin del tnel de Mont Cenis en 1861, cuando este sistema evolucion y pas a usarse de forma extensiva. Este hecho unido a la aparicin de la dinamita constituyeron los acontecimientos decisivos en el vertiginoso desarrollo del arranque de rocas en minera y obras pblicas a finales del siglo pasado.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    El principio de perforacin de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de acero (pistn) que golpea a un til que a su vez transmite la energa al fondo del barreno por medio de un elemento final (broca). Los equipos percusivos se clasifican en dos grandes grupos, segn donde se encuentre colocado el martillo: - Martillo en cabeza. En estas perforadoras dos de las acciones bsicas, rotacin y percusin, se

    producen fuera del taladro, transmitindose a travs de una espiga y del varillaje hasta la broca de perforacin. Los martillos pueden ser de accionamiento neumtico o hidrulico.

    - Martillo en fondo. La percusin se realiza directamente sobre la broca de perforacin, mientras que la

    rotacin se efecta en el exterior del barreno. El accionamiento del pistn se lleva a cabo neumticamente, mientras que la rotacin puede ser neumtica o hidrulica.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Segn los campos de aplicacin de estas perforadoras, cielo abierto o subterrneo, las gamas de dimetro ms comunes son:

    Las ventajas principales, que presenta la perforacin Percusiva son: - Es aplicable a todos los tipos de roca, desde blandas a duras. - La gama de dimetros de perforacin es amplia. - Los equipos son verstiles, pues se adaptan bien a diferentes trabajos y tienen una gran movilidad. - Necesitan un solo hombre para su manejo y operacin. - El mantenimiento es fcil y rpido, y - El precio de adquisicin no es elevado. En virtud de esas ventajas y caractersticas, los tipos de obras donde se utilizan son: - En obras pblicas subterrneas; tneles, cavernas de centrales hidrulicas, depsitos de residuos, etc.,

    y de superficie; carreteras, autopistas, excavaciones industriales, etc. - En minas subterrneas y en explotaciones a cielo abierto de tamao medio y pequeo. 1.3. Fundamentos de la perforacin percusiva. La perforacin a percusin se basa en la combinacin de las siguientes acciones: - Percusin. Los impactos producidos por el golpeo del pistn originan unas ondas de choque que se

    transmiten a la broca a travs del varillaje (en el martillo en cabeza) o directamente sobre ella (en el martillo en fondo).

    - Rotacin. Con este movimiento se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la

    roca en distintas posiciones. - Empuje. Para mantener en contacto la broca de perforacin con la roca, se ejerce un empuje sobre la

    sarta de perforacin. - Barrido. El fluido de barrido permite extraer el detrito del fondo del barreno.

    TIPO DE PERFORADORA DIAMETRO DE PERFORACION CIELO ABIERTO SUBTERRANEO mm pulgadas mm pulgadas

    Martillo en Cabeza 50 - 127 2 - 5 38 - 65 1 1/2 - 2 1/2 Martillo en Fondo 75 - 200 3 - 8 100 165 4 - 6 1/2

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Acciones bsica en la perforacin percusiva El proceso de formacin de las indentaciones, con el que se consigue el avance en este sistema de perforacin, se divide en cinco instantes. a) Aplastamiento de las rugosidades de la roca por contacto con la broca. b) Aparicin de grietas radiales, a partir de los puntos de concentracin de tensiones y formacin de una

    cua en forma de V. c) Pulverizacin de la roca de la cua, por aplastamiento. d) Desgajamiento de fragmentos mayores en las zonas adyacentes a la cua. e) Evacuacin del detrito por el fluido de barrido. Esta secuencia se repite con la misma cadencia de impactos del pistn sobre el sistema de transmisin de energa hasta la broca. El rendimiento de este proceso aumenta proporcionalmente con el tamao de las esquirlas de roca que se liberan.

    Fases de formacin de una indentacin. (Hartman, 1959) Percusin La energa cintica Ec del pistn se transmite desde el martillo hasta la broca de perforacin, a travs del varillaje, en forma de onda de choque. El desplazamiento de esta onda se realiza a alta velocidad y su forma depende fundamentalmente del diseo del pistn. Cuando la onda de choque alcanza la broca de perforacin, una parte de la energa se transforma en trabajo haciendo penetrar el til y el resto se refleja y retrocede a travs del varillaje. La eficiencia de esta transmisin es difcil de evaluar, pues depende de muchos factores tales como: el tipo de roca, la forma PPEERRFFOORRAACCIIOONN DDEE RROOCCAA PPOORR PPEERRCCUUSSIIOONN Ya se ha establecido la alta cantidad de fuerza necesaria para triturar la roca. Esta alta fuerza puede ser crear por medio de gatos o de algn otro dispositivo, pero est bien claro que tal aparato puede ser muy grande e incmodo, tal como una maquina taladradora de tnel (TBM), por ejemplo. Sin embargo, usando la percusin, es posible obtener una fuerza momentnea muy alta, sin la necesidad de un martillo o de una herramienta excesivamente grande. Por ejemplo, se ha demostrado que incluso las mquinas pequeas pueden dar la suficiente fuerza para perforar en roca agujeros de 100 milmetro de dimetro. Esto significa que es probable que la perforadora de roca por percusin sea siempre utilizada en el futuro, excepto en los casos donde sea tan grande el proyecto, o que la roca sea tan fcil de perforar, que es

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    prctico y econmicamente viable utilizar la taladradora de tnel a pleno frente (full face tnel boeing machina). Pero aun en el ltimo caso, pequeas perforadoras de roca todava se necesitan para perforar los agujeros para la inyeccin de lechada, empernado de rocas y propsitos de sondaje (exploracin) de roca. Como las perforadoras y las herramientas de perforacin llegan a ser ms eficientes, la perforacin percusiva se convertir en un serio competidor de la perforacin rotativa (que usa brocas ticnicas), aun para los agujeros de dimetro grande. Por esta razn, debemos continuar desarrollando nuestro entendimiento (y exploracin) de los mecanismos que se ocultan detrs de perforacin percusiva. La fuerza es necesaria para conducir una broca de perforacin en roca. El producto de la fuerza y la penetracin es la energa que debe ser suministrado por la mquina y transmitido a la broca de perforacin en el extremo de la columna de perforacin, para realizar el trabajo de triturar la roca. La energa para la mquina es provista por un aire comprimido o un sistema hidrulico. La mquina entonces convierte esta energa a la energa cintica en el pistn de la maquina. Cuando el pistn golpea el extremo de la culata de la columna de perforacin, la energa cintica se convierte a la energa percusiva, la cual es transmitida a travs de la columna de perforacin en la forma de una onda de choque.

    El mecanismo de percusin.- En trminos simples, el mecanismo de la percusin consiste de un pistn o un martillo que, con la ayuda del aire comprimido, el aceite hidrulico o algunos otros medios, se hace mover hacia adelante y hacia atrs. La mquina debe ser construida de modo que el pistn en su posicin delantera impacte al adaptador de culata. Los parmetros importantes para un pistn de la perforadora de roca incluyen su masa, velocidad del impacto y frecuencia del impacto. La manera ms eficaz de levantar la salida de una perforadora de roca es aumentar la velocidad del impacto, puesto que 10 % de aumento en velocidad del impacto dan 20 % de aumento de salida en energa. Hay un factor limitador, al menos: la velocidad del impacto no puede ser ms alta que el punto en el cual la superficie del impacto se altera. Este punto se alcanza normalmente cuando las velocidades del impacto exceden 12 m/s. La forma geomtrica del pistn desempea un papel importante en cuan bien la energa es transmitida a travs de la columna de perforacin y a la roca. Esto significa que las mquinas con los mismos datos nominales pueden producir diferentes velocidades de penetracin y vida de servicio del acero de perforacin.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Perforacin neumtica

    Perforacin hidrulica

    ROTACIN: Para que la perforacin de roca ocurra, la broca de perforacin debe rotar entre cada impacto del pistn de la perforadora de roca. En perforadoras manuales de roca, la rotacin est generalmente conectado al retorno despus de cada golpe del pistn, lo que significa que el grado de la rotacin entre cada golpe est ms o menos establecido. La rotacin, que hace girar la broca entre impactos sucesivos, tiene como misin hacer que sta acte sobre puntos distintos de la roca en el fondo del taladro. En cada tipo de roca existe una velocidad ptima de rotacin para la cual se producen los detritus de mayor tamao al aprovechar la superficie libre del hueco que se crea en cada impacto. Cuando se perfora con brocas de pastillas las velocidades de rotacin ms usuales oscilan entre 80 y 150 r/min con unos ngulos entre indentaciones de 10 a 20. En el caso de brocas de botones de 51 a 89 mm las velocidades deben ser ms bajas, entre 40 y 60 r/min, que proporcionan ngulos de giro entre 5 y 7; las brocas de mayor dimetro requieren velocidades incluso inferiores.

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    Velocidades de rotacin para brocas de pastillas y botones. Las perforadoras de rocas montadas en equipos, generalmente tienen un motor de rotacin separado que entrega un momento constante de giro (o el esfuerzo de torsin). Esto significa que la columna de perforacin comienza a rotar tan pronto como el esfuerzo de torsin del motor supere el freno del esfuerzo de torsin causado por la friccin entre la broca y la roca, y el soportado en el acero de perforacin. El esfuerzo de torsin del motor es dependiente de la resistencia a la rotacin causada por la friccin entre la roca y la broca de perforacin. El nivel de presin del motor y la relacin a su esfuerzo de torsin, se adapta al nivel necesitado para superar la resistencia a la rotacin. En general, la velocidad de rotacin del motor debe ser fijada, entre cada golpe del martillo, para que la broca de perforacin sea movida una distancia como lo recomendado en el siguiente cuadro: En roca abrasiva = 8 - 9 mm. En roca normal = 10 12 mm. Movimiento perifrico recomendado, por golpe:

    Frmula para rotacin:

    PM=movimiento Perifrico (mm) f= frecuencia de percusin (Hz) D = Dimetro de brocas (mm) De este ajuste base, es recomendable variar la velocidad de rotacin hacia arriba y hacia abajo, mientras se observa la velocidad de penetracin y el comportamiento general de la perforadora de roca. Un aumento en velocidad de rotacin conduce a un ndice ms alto del desgaste diametral en la broca de perforacin, pero esta desventaja puede ser aceptada si se aumenta apreciablemente la velocidad de penetracin.

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    La velocidad de rotacin del adaptador de culata se puede medir con la ayuda de un tacmetro manual, pero como una regla general es fcil pegar un pedazo de la cinta coloreada en la barra de perforacin y contar el nmero de revoluciones mientras se controla el tiempo. Es importante determinar la velocidad de rotacin durante la perforacin, puesto que la velocidad intil es casi siempre ms alta, debido a la ausencia de la friccin contra la roca.

    AVANCE O EMPUJE.- En perforacin por percusin, es muy importante que la broca de perforacin est en contacto con la roca cuando el adaptador de culata es golpeado por el pistn. Si no, la energa de la onda de choque no entrar en la roca, por lo que se reflejar de nuevo a la perforadora. no solamente esto dar una baja o ninguna penetracin, sino que tambin causar fuerte desgaste a la columna de perforacin y a la perforadora. Esto es porque sigue habiendo energa de la onda de choque en la columna de perforacin, dando lugar a su recalentamiento y desgaste, que esta concentrado en las uniones. Un avance o empuje demasiado alto es tambin negativo. El riesgo de atorar la columna de perforacin aumenta, y as que tambin origina el riesgo para la desviacin del taladro. La velocidad de penetracin disminuida y la vida reducida de los accesorios, son tambin efectos probables de ocurrir al avanzar o empujar demasiado.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Junto con el avance o empuje, el sistema de perforacin tambin necesita una funcin de amortiguacin para asegurar que siempre habr por lo menos una pequea fuerza de avance en el adaptador de culata en todas las condiciones. El mecanismo de amortiguacin puede ser un resorte mecnico o hidrulico, el cual est situado en el avance o empuje, o ubicado en la misma perforadora de roca. La funcin del mecanismo de amortiguacin es reestablecer el contacto entre la broca y la roca lo ms rpidamente posible despus de cada impacto. Un buen mecanismo de amortiguacin debe tambin evitar que la perforadora de roca comience rebotar o en otra forma llegar a ser inestable. El pistn tambin se puede disponer para absorber la energa reflejada y retornarlo al sistema hidrulico para usarlo en el prximo golpe del pistn.

    (-) (+) (+)

    FUERZA DE ENPUJE O AVANCE

    VELO

    CID

    AD

    DE

    PEN

    ETR

    AC

    ION

    Metros perforados/minuto

    1.6

    1.3

    1.0

    0.7

    0.4

    MAXIMA VELOCIDAD DE PENETRACION

    BARRIDO La ltima funcin importante en perforacin es el barrido, lo que es necesario para transportar los detritus fuera del agujero. Esto permite que la broca de perforacin siempre triture roca fresca. El medio de barrido puede ser aire o agua, al cual a veces se agrega un aditivo para aumentar la eficiencia del barrido. Generalmente el barrido con aire permite un fondo de taladro mas limpio, y por lo tanto mayor penetracin.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Sin embargo, el barrido con aire consume ms energa y requiere la eficiente eliminacin del polvo en la boca del taladro. Sin el eliminador del polvo, se amenaza la salud al dispersarse en el medio ambiente. Ms aun, la deficiente capacidad de enfriar el aire significa que las uniones o empalmes de la columna de perforacin se calentaran mas que con el barrido con agua. Cuando se usa alta presin para barrido con aire, hay un riesgo de erosin del acero, del cuerpo de la broca, por el efecto de pulido por arena de la mezcla de detritus con aire a presin. En la perforacin con martillo en la cabeza (tophammer) usando brocas con dimetro de 64 mm y menores, el efecto de pulido por arena puede ser el factor determinante para la vida de servicio de la columna de perforacin. En perforacin con martillo en el fondo del taladro o down the hole (DTH), todo el aire de la mquina perforadora se utiliza a menudo para limpiar por barrido el fondo del taladro. El gran volumen resultante de aire y la alta velocidad del aire puede ser la causa de un comprensible dao por el efecto pulido por arena. Al disear las brocas de perforacin, por lo tanto, se tratara de diferentes maneras de dirigir la corriente de aire lejos del cuerpo de la broca, hacia la pared del taladro. El barrido con agua esta enlazado a matar el polvo eficazmente, pero dan una penetracin ms baja y cierta cantidad de re-molienda de la roca que ya ha sido triturado en el fondo del taladro. Se ha demostrado que, levantando la presin del agua, casi siempre se obtiene una alta velocidad de penetracin. Sin embargo, la presin tiene que ser limitada a 10-15 bar, en parte por el mayor costo de las bombas de mayor presin y en parte porque los sellos que evitan que el agua penetre a la mquina perforadora no estn dimensionadas para una presin ms alta, el barrido por agua tambin introduce un mayor riesgo del dao de la corrosin en los agujeros de barrido de la columna de perforacin. Las comprensivas medidas anticorrosivas tales como aplicar capas de fosfato y cera, son por lo tanto esenciales, para evitar inaceptable corta vida de servicio. El barrido eficiente, est en gran parte, dependiente del diseo de los agujeros de barrido en la broca de perforacin y el diseo de su cuerpo. Es importante que el diseo de la broca permita un buen patrn de flujo cruzado del medio de barrido para remover los detritus lo ms rpidamente posible del frente de la broca. Es igualmente importante conseguir afianzar una alta velocidad del medio para remover los detritus del taladro, la limpieza tambin debe ser realizado con un mnimo de turbulencia. Numerosas pruebas han confirmado que los diseos de brocas con barrido frontal dan los mejores patrones de flujo cruzado y tambin aumenta la penetracin y la vida de servicio. Solamente bajo condiciones especficas, por ejemplo al perforar en arcilla donde los agujeros frontales pueden ser obstruidos y la columna de perforacin atascada, hay una necesidad de agujeros de barrido laterales. Orificios para barrido frontal.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Mtodos de Perforacin de Roca TABLA DEL SISTEMA DE BARRIDO CON AIRE.

    CAUDAL CFM 112.9 183.6 229.5 229.5 328.4 328.4 328.4 328.4

    m3/min 3.2 5.2 6.5 6.5 9.3 9.3 9.3 9.3

    Dimetro varilla (mm) 32 38 38 45 45 51 87 100

    Dimetro manguito (mm) 45 55 55 61 61 72 - -

    Dimetro orificio de barrido (mm) 12 14 14 17 17 21 61 76

    DIAMETRO DEL TALADRO VELOCIDAD DEL AIRE DE BARRIDO (m/s)

    51 mm (2) 43 _ _ _ _ _ _ _

    64 mm (2 ) 2 42 52 _ _ _ _ _

    76 mm (3) 15 24 32 37 50 _ _ _

    89 mm (3 ) _ 17 21 24 27 36 _ _

    102 mm (4) _ _ 15 17 22 24 68 _

    115 mm (4 ) _ _ _ 12 17 18 34 69

    127 mm (5) _ _ _ _ 13 15 19 34

    140 mm (5 ) _ _ _ _ _ _ 16 21

    152 mm (6) _ _ _ _ _ _ _ 15

  • 16 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    1.4. Partes principales de una mquina perforadora. Hemos visto que hay dos tipos de mquinas usadas en la mina; sin que ello signifique que sean enteramente diferentes, sino que, por el contrario, el mecanismo de la perforadora es el mismo, diferencindose solo en el sistema de empuje, pues mientras la Jack-leg utiliza una pata neumtica separable de la perforadora, la Stoper lleva el empujador formando parte de la perforadora y segn un mismo eje. La perforadora. Toda mquina perforadora se divide en tres partes principales: el frontal, el cilindro y la cabeza: estas tres partes van unidas entre si por medio de dos pernos alargados, con sus tuercas, llamados tirantes que estn situados a lo largo de la mquina y a ambos lados de ella. El frontal lleva las siguientes partes: a) La bocina que tiene por objeto recibir la espiga del barreno y girar. b) La grampa con sus resortes, que va al extremo del frontal y cuyo objeto es sujetar al barreno y sacarlo

    de los taladros. c) En la parte interior del frontal es que el martillo golpea el extremo o la culata del barreno. d) Las dos orejas donde se ajustan las tuercas de los tirantes. El cilindro es la parte ms alargada de la mquina y en ella podemos ver: a) Dos guas laterales donde se asientan los tirantes b) Un hueco por donde sale el aire despus que ha hecho moverse al martillo en el interior.

    CABEZA CILINDRO FRONTAL

    Partes de una mquina perforadora manual En algunos modelos, adems, hay un tapn con rosca por donde se puede echar el aceite para la lubricacin, lo que no es necesario si se usa un lubricador especial. En el interior del cilindro se encuentran los mecanismos que producen el golpe y la rotacin del barreno, siendo la pieza ms grande y costosa de una mquina.

  • 17 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    La cabeza comprende las siguientes partes: a) Los conductos de entrada del aire y agua con sus conexiones y cedazos. b) La vlvula de mando para poner en funcionamiento la perforadora o simplemente para soplar. c) La aguja de agua se introduce en la mquina por el extremo libre de la cabeza y va asegurada por un

    tapn con rosca, el agua recorre la aguja a lo largo de la mquina y por el centro de esta hasta llegar a la espiga del barreno. d) En la cabeza se hallan las cabezas de los tirantes, que en las Stoper aseguran la pata o empujador con la perforadora, haciendo una sola pieza; y en las Jack-leg aseguran la manilla o empuadura.

    Los empujadores. En la Jack-leg el pie de avance o pata neumtica consiste en un cilindro o tubo con un pistn dentro, teniendo el extremo inferior del pie una ua y una punta al centro, con el objeto de que se asienten en el piso. El pie de avance puede ir conectado directamente a la perforadora por el mismo lugar en que van unidos, o mediante pequeas mangueras; en el primer caso es manejado el pie desde la misma perforadora mediante una vlvula, y en el segundo caso puede tener el pie de avance su propia vlvula. El pie de avance tiene su agarradera que facilita su manejo y transporte. En las Stoper el pie de avance consiste tambin en un tubo con un pistn dentro, el que sobresale por la parte Inferior del cilindro teniendo una punta en el extremo, para que apoye sobre el terreno. El mando del pistn se hace desde la misma perforadora can la misma vlvula de aire, y, adems, la perforadora tiene un mango o manilla que sirve para sujetar la mquina durante la operacin, llevando un botn que al presionarlo descarga el aire del cilindro de la pata bajando rpidamente el pistn con toda la mquina.

    Jack Leg

    Stoper

  • 18 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    El empujador para un Jack Leg y Stoper Funcionamiento de la mquina. Cuando se acciona la llave de mando de la perforadora hacia adelante, el aire comprimido penetra a la mquina por la culata, poniendo en movimiento al martillo hacia adelante y atrs y golpeando al barreno. Asimismo, un mecanismo especial lo hace girar, de modo que cada golpe del martillo se produce en una posicin distinta del barreno. El agua penetra por la aguja en el hueco del barreno y va hasta el fondo del taladro donde forma un barro con el polvo extrayndolo hacia afuera. De vez en cuando es necesario ayudar con el aire la accin del agua, para lo cual se jala atrs la llave de mando. Para un mismo dimetro del barreno, cuanto mayor sea la fuerza del golpe del martillo, tanto mayor ser la velocidad de penetracin del barreno; asimismo, cuanto mayor sea el nmero de golpes por minuto, tanto mayor ser el avance. Para una misma mquina, con mayor presin de aire se consigue mayor fuerza en el golpe del martillo, y, por consiguiente, mayor avance en la velocidad de perforacin 1.5. Perforacin con martillo en cabeza Este sistema de perforacin se puede calificar como el ms clsico o convencional, y aunque su empleo por accionamiento neumtico se vio limitado por los martillos en fondo y equipos rotativos, la aparicin de los martillos hidrulicos en la dcada de los setenta ha hecho resurgir de nuevo este mtodo complementndolo y amplindolo en su campo de aplicacin. Perforadoras neumticas Un martillo accionado por aire comprimido consta bsicamente de: - Un cilindro cerrado con una tapa delantera que dispone de una abertura axial donde va colocado el

    elemento porta barrenos, as como un dispositivo retenedor de las varillas de perforacin. - El pistn que con su movimiento alternativo golpea el vstago o culata a travs de la cual se transmite

    la onda de choque a la varilla. - La vlvula que regula el paso de aire comprimido en volumen fijado y de forma alternativa a la parte

    anterior y posterior del pistn. - Un mecanismo de rotacin, bien de barra estriada, rueda de trinquete o de rotacin independiente. - El sistema de barrido que consiste en un tubo que permite el paso de agua o aire hasta el interior del

    varillaje. Estos elementos son comunes a todos los tipos de martillos existentes en el mercado, variando nicamente algunas caractersticas de diseo: dimetro del cilindro, longitud de la carrera del pistn, conjunto de vlvulas de distribucin, etc. Cmo trabaja una Jack Leg? Cuando se usa una Jack.leg lo que hacemos, en primer lugar, es situar bien el pie de avance y luego al abrir la vlvula de aire del pie, el pistn se levantar sosteniendo la perforadora, mientras que el cilindro del pie de avance permanecer fijo contra el terreno apoyndose mediante la ua y la punta. Luego se empieza a perforar y a medida que el taladro se va profundizando tenemos que ir desplazando hacia adelante la perforadora, para lo cual abriremos algo ms la vlvula del pie de avance con lo que el pistn har avanzar a la perforadora, o como se dice corrientemente, lo alimentar.

  • 19 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    Una vez introducido todo el barreno detendremos la accin de la perforadora y al cerrar la vlvula del pie, podremos hacer retroceder la mquina con un ligero esfuerzo, hasta sacar todo el barreno. Vemos pues que el pie de avance sirve no slo para sostener la perforadora sino que tambin para regular mejor la operacin de la misma. Por eso mismo, para poder sacar la mxima ventaja con una Jack-leg tenemos que saber usar correctamente el pie. Ventajas en el uso de la Jack-leg 1. Reduce los esfuerzos del perforista para sostener la perforadora, limitndose aqul a mantener una

    ligera presin con las manos para que la mquina no se desve. 2. El avance mecnico acelera las operaciones y simplifica el cambio de los barrenos. 3. Se pueden hacer perforaciones con un ngulo bastante pronunciado con relacin a la horizontal. 4. Se pueden usar mquinas ms pesadas y potentes. 5. El pie de avance es simple, tiene pocas partes que se desgastan; bajo costo de mantenimiento. Cmo trabaja una Stoper? El manejo de una Stoper es ms fcil que una Jack-leg ya que el pie de alimentacin forma una sola pieza con la perforadora, de modo que los movimientos son ms simples. Al abrirse la vlvula de aire de la perforadora, tambin entra en accin el empujador o pistn, pero a diferencia del empujador de la Jack-leg, en la Stoper el pistn permanece fijo contra el suelo y el cilindro es el que se levanta junto con la perforadora. Este empuje hacia arriba es constante de modo que el barreno est siempre en contacto con el fondo del taladro, a medida que la perforacin progrese. Para poder bajar la mquina a fin de sacar el barreno del taladro, se cierra la vlvula o llave de mando, y adems se presiona el botn en la manilla, con lo que se acelera la bajada de la mquina ya que el aire del interior del empujador es expulsado rpidamente por el botn. La remocin o limpieza del polvo y el material fragmentado de los taladros, es ms fcil cuando se perfora con una Stoper que con una Jack-leg, ya que todo este material fragmentado cae por su propio peso hacia abajo, ayudado por el agua. Por eso mismo, procurar no perforar taladros verticales a fin de que el material fragmentado y el agua de la perforacin no caigan sobre el perforista.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Condiciones necesarias para que una mquina perforadora trabaje eficientemente. 1. La mquina debe estar en perfectas condiciones mecnicas, o sea, con todas sus piezas completas,

    con un buen ajuste, y bien lubricada. 2. Buen estado de los accesorios, como tos barrenos y sus dispositivos de corte (brocas o filos cortantes),

    mangueras y conexiones, lubricadores, etc. 3. Buena presin de aire y agua, debiendo ser la presin mnima del aire 70 libras por pulgada cuadrada. 4. El uso adecuado de la mquina por parte del perforista, siendo este punto tal vez el ms importante.

    Un buen perforista sabr como usar la mquina y sus dems accesorios y herramientas durante todo el proceso de la perforacin, o sea que debe estar bien entrenado con relacin a los siguientes puntos:

    a. Antes de la perforacin - Las precauciones necesarias - Chequeo de todas las herramientas y accesorios - La manera correcta de instalar la mquina.

    b. Durante la perforacin - La posicin correcta del perforista - Iniciacin y desarrollo de la perforacin - Cuidados durante la perforacin

    c. Despus de la perforacin - Limpieza, soplado y chequeo de los taladros - Cuidados con el equipo de perforacin - Todos estos puntos sern estudiados detalladamente en los prximos captulos.

    PRECAUCIONES ANTES DE INICIAR LA INSTACION DE LA PERFORADORA EN LA LABOR REALIZAR EL DESATADO DE ROCAS REGAR LA LABOR ELIMINAR TIROS CORTADOS ORDEN Y LIMPIEZA EN EL AREA DE TRABAJO VERIFIQUE EL ABASTECIMIENTO DE AGUA Y AIRE MARQUE SU MALLA DE PERFORACION ELIJA EL EMPLAZAMIENTO DE LA MAQUINA PREPARE EL LUGAR DE DESPLAZAMIENTO DE LA MAQUINA LAS HERRAMIENTAS TIENEN QUE ESTAR CERCA DE SU LABOR PROCEDIMIENTOS PARA INSTALAR UNA MQUINA PERFORADORA Asegurarse que las conexiones y empalmes de la lnea de aire y agua estn bien ajustadas y con abrazaderas adecuadas

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Es peligroso que las mangueras se desconecten durante la perforacin. Desconecte los acoples de las lneas de alimentacin de aire y agua. Las mangueras de abastecimiento de aire y agua deben ser limpiadas antes de su instalacin Desfogue el aire y agua con la finalidad de evacuar las impurezas que se hayan podido ingresar a las

    conexiones de aire y agua. Desfogar por lo menos 30 segundos Nuevamente conecte las mangueras de aire y agua en las perforadoras. Verifique el estado de la perforadora, los pernos laterales bien ajustados, el sujeta barreno y dems componentes que no se encuentren sueltos o daados. Que las bocinas tengan las tolerancias permitidas (chequear con calibrador) Verifique el ajuste del pie de avance de manera que la Perforadora Neumtica se mueva y se maniobre fcilmente con la mano. Chequear que los barrenos o barras y brocas se encuentren en buen estado BOCINA O CHUCK INSERT

    BOCINA DESGASTADA

    Es muy importante verificar la bocina de la maquina al inicio de la perforacin

    22 mm

    Desgaste mximo de la bocina 22 mm.

    Un bocina desgastada debe cambiarse inmediatamente, ya que el pistn no impacta sobre la superficie completa del culatn y provoca despostillamiento y rotura. Adems la penetracin se reduce considerablemente

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Caractersticas Tcnicas de las perforadoras PHQ S250 Dimetro del cilindro: 70.4mm Carrera til del pistn: 64.69 mm Frecuencia de Percusin: 2250 gol/min. Presin de Trabajo: 70 P.S.I optimo R.P.M: 225 Peso Perforadora: 33 Kg Peso barra de avance: 15.5 Kg Peso de la lubricadora: 5.25 kg Capacidad de Aceite: 0.75 Lt. Consumo de Agua: a 60 P.S.I 5.75 l/min Nivel de ruido: 100dsb Procedencia: Canad Accesorios y Herramientas Los accesorios de la mquina perforadora Entre los accesorios necesarios que se usan con la perforadora, tenemos: 1. Los barrenos y brocas, de los que trataremos en el prximo captulo en vista de su importancia. 2. Las mangueras de aire y agua de 1" Y 3/4" respectivamente con sus respectivas conexiones. 3. Lubricador y la botella para la conduccin del aceite. 4. Adems usamos a veces una plantilla de madera para apoyar la punta de la Stoper; tapn para

    proteger la entrada de aire a la mquina, etc. Herramientas Son tiles necesarias que nos facilitan enormemente el trabajo y que es obligatorio llevarlas siempre a la labor. Un buen perforista no debe olvidarse de llevar siempre las siguientes herramientas: - Barretillas para desatar ( 5 y 8) - Llave Stillson de 14" - Llave sacabarrenos - Pico y lampa - Combo - Cuchara de Cobre de 6 - Soplete con su vlvula - Atacador de madera - Punzn de madera - Cuchilla - Fsforos - Cordel o pita - Cuas de madera - Etc.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    2

    ACEROS DE PERFORACIN

    El barreno es una varilla de acero que tiene por objeto transmitir el golpe de la mquina al terreno donde se realiza la perforacin, producindose el taladrado del mismo, debido a que el extremo del barreno est provisto de uno o ms filos cortantes de mayor dureza que la roca. 1.1. Tipos de barrenos. Los barrenos pueden ser de diferentes tipos segn: a) El acero o barra b) El tipo del dispositivo de corte. Segn el acero: Se usa acero del tipo hexagonal, hueco, de 7/8" de dimetro de cara a cara; el hueco est al centro. Segn el dispositivo de corte: se usa el Barreno Integral y las barras cnicas con brocas descartables El que ms se usa es el barreno integral que es una pastilla de metal duro soldada en una ranura en el extremo recalcado de una varilla de acero. Las Brocas descartables son brocas que entran a presin al extremo de la barra cnica. 2.2. Partes y caractersticas de los barrenos

    1. La espiga. Es la parte del barreno que entra en la bocina de la mquina, cuyo extremo llamado culatn recibe los golpes del martillo; la longitud de la espiga debe ser de 4 . El culatn es de forma circular, plana y a escuadra con el eje del acero; al centro del culatin se halla el hueco de 11/32" de dimetro y adems debe ser avellanado para facilitar la entrada de la aguja de agua de la mquina. Esta parte del barreno es muy importante que se halle en buenas condiciones; pues, de lo contrario, puede afectar al martillo o a la bocina de la mquina. En la espiga tenemos que controlar:

    a. La dureza, no debe ser ms duro que el martillo

    b. Forma del culatn, debe ser circular, plano, a escuadra con el acero. con los bordes achaflanados y el hueco avellanado.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Partes del Barreno Integral

    Orificio de Barrido+/- 6,5mm (1/4)Carburizado

    Ncleo interior

    Capa Exterior Carburizada

    Hexgono Recortado

    BrocaSeccin de BarraSuperficie de ImpactoCulatin

    espiga - 108mm(4-1/4)

    CollarnOrificio de

    barrido Pastilla o Inserto

    c. Tamao, el largo debe ser de 4 1/4"; si la espiga es mayor disminuye la carrera al martillo y por consiguiente los golpes sern ms dbiles; si la espiga es de menor tamao, suceder lo mismo y adems puede recalentarse la bocina.

    2. El collarn, que es una prominencia o anillo y que sirve para mantener el barreno en una sola posicin dentro de la bocina de la mquina, a fin de que el golpe o la carrera del martillo no vare; esta posicin firme del barreno se consigue, adems, con la ayuda de la grampa de la mquina, quedando completamente sujetado el barreno dentro de la bocina. Aqu es conveniente advertir que cuando el barreno est apoyado contra la roca y el martillo est golpeando, la grampa de la mquina no sufre ningn impacto; pero cuando se hace trabajar la mquina con el barreno sin apoyar en la roca, la grampa de la mquina es la que recibe los golpes, por estar sujetando el barreno por el collarn, y los resortes de la grampa son los que absorben los golpes.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    2. La Barra o cuerpo, es el acero hexagonal hueco de longitud variable, de acuerdo a la longitud del taladro requerido.

    4. Broca es el extremo con el dispositivo de corte, que ya vimos que puede ser con una pastilla fija al

    acero, o una broca, de los que hablaremos ms adelante. Cmo trabajan los barrenos El barreno es el accesorio de la mquina que realmente hace la perforacin en la siguiente forma: a. La espiga, dentro de la bocina de la mquina, recibe el golpe del martillo. b. Transmite el golpe al terreno por intermedio de la pastilla o broca. c. El filo de corte de la pastilla o de la broca, produce un corte en el fondo del taladro. d. La bocina de la mquina hace girar al barreno a una nueva posicin durante el retroceso del martillo. e. Se produce un nuevo golpe y por consiguiente un nuevo corte; y, as, sucesivamente. f. Los sucesivos cortes producen un material fino de deshecho de la roca. g. El agua que circula continuamente desde la mquina a travs del barreno llega al fondo del taladro,

    forma un barro con el material molido y lo extrae del taladro, impidiendo adems la formacin de polvo. Adems el agua enfra la pastilla o broca, impidiendo que se recaliente y se destiemple.

    Cuanto menor sea el dimetro del barreno, tanto mayor ser la velocidad de avance de la perforacin. Juego de barrenos La perforacin de un taladro de cierta longitud no se hace con un solo barreno, sino que es necesario usar varios barrenos, empezndose la perforacin con el menos largo y de mayor dimetro de filo cortante, y siguindose despus con los barrenos ms largos y de menor dimetro cada vez. El objeto de este mtodo es hacer frente a la reduccin del dimetro, consecuencia del desgaste por el rozamiento, y conservar as la diferencia que debe haber siempre entre los barrenos de un juego. Un juego de barrenos integrales normalmente consta de las siguientes piezas:

    Nombre del barreno Longitud Dimetros

    Pies Metros Nuevo Descarte Patero

    Seguidor Pasador

    3 pies (2 7) 5 pies (5 2)

    8 pies (7 10)

    (0.80m) (1.60m) (2.40m)

    40mm 39mm 38mm

    32mm 31mm 30mm

    Los Barrenos integrales Son los ms usados y como dijimos antes, consisten en una pastilla en forma de cincel soldada en una ranura hecha en el extremo recalcado de la varilla de acero hexagonal; el agujero para la salida del aire o agua est situado a un costado. La pastilla es de un metal muy duro y resistente al desgaste, siendo una aleacin de carburos de tungsteno y cobalto. Estos barrenos son de precio muy elevado y por lo mismo exigen un apropiado mantenimiento y adems las dimensiones de la pastilla deben mantenerse dentro de un lmite que se pueda comprobar con un gauge e special. Cuando el desgaste es mayor del permitido se debe afilar el barreno con la mquina afiladora especial, y si este afilado no se hace a tiempo y se contina usando el barreno, se reduce

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    grandemente la vida de ste, pues se producen roturas de la pastilla al gastarse la parte inferior del soporte de la misma, o se alcanza el dimetro mnimo de la pastilla prematuramente. 2.3 Barras cnicas. Accesorios de Perforacin 1.- Convencional.- Para taladros pequeos de 25 a 50 mm de dimetro

    2.- Mecanizado.- Para taladros hasta 150 mm de dimetro y 20 metros de profundidad.

    Varillaje Cnico Sandvik Hoy en da la tendencia en todo el mundo es perforar con productos cnicos. Desde su introduccin en el mercado los productos cnicos han impactado considerablemente y se ha incrementado el nmero de minas donde el cambio a productos cnicos ha sido provechoso. El principio bsico es de optimizar la vida til del acero de perforacin separando la broca de la barra y de esta manera obtener una mxima utilizacin.

    Tipos cono: 12, 11, 7 y 4.46

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    VENTAJAS DEL VARILLAJE CNICO Reduce el costo por metro perforado debido a la total utilizacin de la barra y broca. Elimina el uso del taller de afilado y los costos de mano de obra. Reduce los costos de transporte por que las barras permanecen dentro de la mina hasta su descarte. Incremento de la velocidad de perforacin el cual da como resultado ms taladros por turno y mejora

    la productividad. Mejor emboquillado significa mejor precisin en la perforacin de taladros. Mejor control de las dimensiones de excavacin debido a taladros ms rectos y exactos. Mejora en la utilizacin de explosivos debido a que reduce el dimetro promedio de los taladros.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    2.4 Ocho maneras de cuidar los aceros de perforacin. 1. No dejar a la intemperie para que no se oxiden o destiemplen

    2. No tratarlos duramente.

    3. No usarlos sin afilar.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    4. Siga las instrucciones para el afilado

    5. No presione todo lo que pueda con la perforadora para no doblarlos y romperlos.

    6. No use una mquina con el sistema de rotacin malogrado para que el barreno no se malogre.

    7. No presione todo lo que pueda con la perforadora para no plantarlo.

    8. No use los barrenos para desatar.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    3

    CUIDADOS Y MANTENIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION

    3.1. Mantenimiento General. Razones del cuidado y mantenimiento del equipo El mantenimiento del equipo de perforacin es de vital importancia, ya que se trata de mquinas delicadas, de precio elevado, y que efectan un trabajo en condiciones muy difciles dentro de la mina. El principio fundamental del mantenimiento es el hacerlo constantemente y a intervalos regulares, de nada servira hacerle un buen servicio al equipo ocasionalmente. El trabajo que realiza una mquina es tan duro, que no obstante el cuidado y el mantenimiento que tengamos con ella, siempre podr presentarse un desperfecto en cualquier momento, razn dems para esmerarnos en darle un trato adecuado. Por qu debe hacerse el mantenimiento De lo dicho anteriormente, el cuidado y el mantenimiento del equipo de perforacin deben hacerse por las siguientes razones:

    1. Porque prolonga la vida de la perforadora y dems equipo. 2. Porque se disminuyen los gastos de frecuentes reparaciones. 3. Porque cada vez que utilicemos el equipo, obtendremos un servicio

    eficiente que nos ahorrar mucho tiempo, dificultades y accidentes. 4. Porque se evita la prdida de tiempo y de dinero en el transporte al

    taller de reparaciones.

    3.2. Reglas para en buen mantenimiento de la perforadora, accesorios y herramientas. Antes de la operacin

    1. Cuando tenga que transportar la mquina, sostngala

    firmemente y tenga cuidado de no resbalar o tropezar; si la perforadora se cae o choca contra la roca, puede romperse o rajarse el frontal, la manilla, etc.

    2. Depositar la mquina y sus accesorios y herramientas en un lugar apropiado, limpio y seco, y que no est expuesto a cadas de rocas o al alcance de la locomotora y carros en trnsito.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    3. Las mquinas deben colocarse paradas sobre el empujador y con las entradas de aire y agua tapadas con sus tapones, y en el caso de Jack-leg, con la bocina hacia abajo. Los barrenos deben apoyarse en el suelo sobre la pastilla a fin de evitar que se ensucien o daen las espigas. Las mangueras se deben enrollar ordenadamente y no deben estar en las proximidades de la lnea, de modo que puedan ser cogidas por los carros o locomotora. Hacer lo mismo con las herramientas, atacadores, cucharas, etc.

    4. Chequear constantemente el estado de la perforadora: los tirantes deben estar bien ajustados, no debe haber prdidas o escapes por las entradas de aire y agua, lubricar la mquina, verificar que funciona bien la rotacin de la bocina y el golpe del martillo. Cualquier inconveniente que impidiera que la mquina trabaje bien, debe ser motivo para avisar temprano, a primera hora al capataz y llevar la mquina al taller para su revisin. Est absolutamente prohibido desarmar o tratar de reparar una mquina en el lugar de trabajo.

    5. Chequear el estado de los barrenos, verificando el tamao de las espigas, el collarn, el culatn. etc. No debe usarse barrenos con la pastilla sin filo, chupados, etc., porque harn trabajar a la mquina excesivamente y. adems. Dificultan el avance de la perforacin (barrenos plantados. barrenos rotos, etc.).

    6. Las mangueras deben estar en buenas condiciones, con sus conexiones completas y sin que se produzcan escapes. Si hay pequeas roturas, hacerlas reparar antes que se agraven y lleguen a romperse las mangueras. Las conexiones deben estar con hilos en buen estado, bien ajustadas y chequear siempre que estn limpias; aceitarlas de vez en cuando.

    Durante la Operacin 1. Al empezar a usar el equipo se debe tratar con cuidado la mquina, los barrenos y las mangueras, no

    siendo necesario hacer movimientos forzados que puedan dar lugar a golpear la mquina o barrenos contra la roca.

    2. Chequear constantemente que el pie de avance se halle bien apoyado sobre el piso, porque se puede mover durante el trabajo y hacer caer la perforadora. De igual modo, las mangueras deben estar dispuestas ordenadamente a fin de que no sufran quebraduras, torceduras, etc. al pisarlas o con el mismo trabajo.

    3. Si al perforar un taladro el barreno avanza con dificultad, no hay que forzar la perforadora con una presin excesiva de las manos, porque podra sufrir, especialmente el frontal o el martillo. En general, la presin que debemos darle a una Jack-leg con las manos debe ser moderada; en cuanto a la Stoper, no necesita darle presin sino slo sostenerla.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    4. Si un barreno se planta no debemos jams golpearlo o tratar de sacado sin retirar la mquina, pues, especialmente los golpes daan el frontal, rajndolo o rompindolo, lo mismo que a la grampa.

    5. Cuando se use la grampa de la mquina para sacar un barreno del taladro ya perforado, no forzar

    demasiado y no hacer trabajar la mquina, sino apenas como para producir una pequea vibracin, pues de lo contrario se puede romper la grampa o la espiga del barreno; es indispensable chequear para este caso que los resortes de la grampa se hallen en su debida tensin o ajuste. No usar nunca este sistema para sacar un barreno plantado.

    6. Alinear bien la mquina con el barreno, para evitar el prematuro desgaste de la bocina de la mquina; asimismo, evitar el uso de barrenos con el collarn defectuoso.

    7. Empezar siempre un taladro con el patero, pues si usamos un barreno largo puede torcerse e incluso romperse y producir un accidente; adems, la pastilla se chupa innecesariamente antes de tiempo y puede plantarse el barreno. Seguir despus en orden el taladro con el seguidor y luego el pasador.

    8. Empezar el taladro abriendo gradualmente la llave de mando de la perforadora y mantenerla parcialmente abierta durante el empate. Si se abre la vlvula violentamente, puede daarse el martillo.

    9. Durante la perforacin, controlar y mantener la direccin del taladro y el barreno, sin desviar la mquina, de lo contrario el barreno se tuerce y puede romperse.

    10. Usar siempre agua a fin de prolongar la vida de la pastilla y evitar el polvo que daa tanto la salud del perforista como el mecanismo interior de la mquina. Graduar el agua en la gamarrilla de modo que el chorro de agua tenga 18" de longitud.

    11. Usar apropiadamente las herramientas, as por ejemplo, no usar la llave Stillson para sacar un barreno plantado; no golpear con las llaves, etc.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Despus de la operacin 1. Desconectar cuidadosamente la mquina de sus accesorios, usando las herramientas apropiadas. 2. Lavar la mquina y sus accesorios; colocar el tapn de rosca en la entrada de aire y el tapn de madera

    en la bocina. 3. Transportar y guardar el equipo en un lugar seguro, limpio, y lejos de la accin del disparo. 4. Cualquier falla que se haya observado en el equipo durante la operacin por pequea que sea, debe

    reportarse al capataz a la salida de la guardia.

    Mantenimiento Peridico Aparte de los cuidados y el mantenimiento que tenemos que dar al equipo de perforacin cada vez que lo usamos, es necesario enviar al taller la mquina con su lubricador para que le hagan una revisin y limpieza, pues con el trabajo diario se van acumulando pequeas partculas en el mecanismo interior y adems, hay piezas que deben ser reemplazadas cuando presentan bastante desgaste. Esta revisin y limpieza se acostumbra hacer cada 15 das y permite mantener el equipo siempre en ptimas condiciones. En cuanto a los barrenos, el mejor sistema es el de sacarlos todos los das y entregados a la bodega, donde un mecnico chequear diariamente el desgaste de la pastilla, as como la espiga, separando los que se hallen en malas condiciones, para su reparacin; de esta manera, se dispondr siempre de barrenos en buen estado. Los otros accesorios, como mangueras, no es necesario sacarlos diariamente, sino cuando presenten signos de alguna avera. Las herramientas s es obligatorio entregar a la bodega al final de la guardia. Lubricacin

    TEMPERATURA

    VISCOSIDAD

    1

    2

    Qu es lubricacin? Para comprender mejor lo que es la lubricacin veamos antes que es el rozamiento o la friccin. Friccin o rozamiento es la resistencia que un cuerpo opone a que otro cuerpo se deslice sobre su superficie; as por ejemplo, si tenemos dos blocks de madera y tratamos de hacer deslizar uno sobre otro veremos que tenemos que hacer cierta fuerza para conseguido; esto es debido: 1 al peso del block que queremos hacer deslizar, y 2 a la friccin que hay entre las dos superficies en contacto de los dos block. Si

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    pudiramos ver con una lupa de aumento las dos superficies, notaramos que ambas presentan una gran rugosidad, que es lo que impide que resbalen o se deslicen. Pero si entre las dos superficies colocramos una serie de bolas, entonces resbalaran fcilmente; el papel del lubricante es hacer el trabajo de las bolas, y en la prctica as sucede, pues las molculas del lubricante son como pequeas bolitas colocadas entre ambas superficies. Lubricacin. Es pues, la accin de colocar un lquido (aceite) entre las superficies en contacto a fin de reducir la friccin entre las mismas; el lquido ser el lubricante.

    Papel del lubricante

    Efectos de la friccin: Cuando dos o ms superficies estn en contacto y en movimiento, por ejemplo, las piezas interiores de una mquina, se producen tres hechos de mucha importancia: 1. La friccin produce desgaste de las superficies. 2. Se produce calor o calentamiento de las superficies. 3. Gran parte de la fuerza de la mquina se pierde en vencer la friccin.

    Podemos ver en seguida la gran importancia de la correcta lubricacin de una mquina perforadora, pues, como sabemos, en el interior de la mquina hay numerosas piezas que trabajan muy juntas unas de otras y a gran velocidad, y si hiciramos trabajar a esta mquina aunque sea unos minutos sin aceite, se producira el desgaste inmediato del mecanismo interior.

    Los lubricantes. Cualquier lquido no es un buen lubricante sino que tiene que reunir ciertas condiciones, a saber: 1. Deben ser emulsificables, o sea que se mezclen con el agua formando una emulsin resistente al

    lavado por el agua. 2. Resistentes a altas presiones 3. Resistentes a los cidos y a los xidos. 4. elevado ndice de viscosidad, es decir, que mantengan su consistencia como aceites an en las ms

    duras condiciones de trabajo.

    Los lubricadores. La lubricacin de la perforadora se hace mediante unos dispositivos llamados lubricadores, que son unos depsitos pequeos que se intercalan en la manguera de aire y que una vez llenos de aceite, aseguran una alimentacin constante de aceite a la mquina. Algunos de estos lubricadores son automticos, o sea que cuando se termina su contenido de aceite, se corta el paso del aire.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    El tramo de manguera entre el lubricador y la mquina no debe tener ms de 15 pies, pues una mayor longitud significara mal servicio de lubricacin y destruccin de la manguera por accin del aceite. Como lubricar la perforadora. 1. Limpiar las tapas del lubricador y de la botella de aceite antes de destaparlos, para evitar que entre la

    suciedad y malogre la mquina.

    1. Nivel de aceite, 0.71 litros 1 pintas. 2. Bushing de reduccin de 1 a 1 pulgada. 3. Cuerpo del lubricador, resistente a altas presiones 4. Eje, conductos absorbentes del lubricante el cual baca todo el contenido desde su

    interior, mediante un contrapeso. 5. Eje principal directo del fluido del aire. 6. Eje regulador del abastecimiento del lubricante. 7. Tapa superior con conducto de desfogue de aire que ingreso al lubricador

    (Despresurizado)

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    2. Llenar el lubricador de aceite y asegurar el tapn. 1. Probar la lubricacin correcta poniendo la palma de la mano delante del escape. El aire debe salir,

    mezclado con el aceite. Al sacar un barreno de la mquina observ que el culatn o espiga tenga una pelcula de aceite. Chequear una y otra vez durante el trabajo.

    4. Llenar el lubricador cada 2 horas de perforacin, teniendo cuidado antes, de cerrar la vlvula de la manguera de aire.

    Consecuencias de una lubricacin deficiente Desgaste excesivo de la mquina. La mquina puede no funcionar, o lo hace defectuosamente. La mquina puede calentar.

    Antes de destapar el lubricador cerrar el aire.

    En los perodos de descanso la mquina est expuesta a la corrosin. Trabajar despacio, sin su velocidad normal. Consecuencias de una lubricacin con aceite sucio Las piezas interiores de la mquina pueden pegarse dificultando el funcionamiento normal de la

    misma. Rpido desgaste de las piezas interiores de la mquina, al actuar el aceite como un abrasivo.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    4

    TECNICA DE LA PERFORACION

    Introduccin La perforacin de las rocas dentro del campo de las voladuras es la primera operacin que se realiza y tiene como finalidad abrir unos huecos, con la distribucin y geometra adecuada dentro de los macizos, donde alojar a las cargas de explosivo y sus accesorios iniciadores. Los sistemas de penetracin de la roca que han sido desarrollados y clasificados por orden de aplicacin son: a) Perforacin manual. Se lleva a cabo con equipos ligeros manejados a mano por los perforistas. Se

    utiliza en trabajos de pequea envergadura donde por las dimensiones no es posible utilizar otras mquinas o no est justificado econmicamente su empleo. Por otro lado, los tipos de trabajo, tanto en obras de superficie como subterrneas, pueden clasificarse en los siguientes grupos:

    b) Perforacin de banqueo. Es el mejor mtodo para la voladura de rocas ya que se dispone de un frente libre para la salida y proyeccin del material y permite una sistematizacin de las labores. Se utiliza tanto en proyectos de cielo abierto y subterrneo con taladros verticales, generalmente, y tambin horizontales, en algunos casos.

    c) Perforacin de avance de galeras y tneles. Se necesita abrir un hueco inicial o cuele hacia el que sale el resto de la roca fragmentada por las dems cargas. La perforacin de los taladros se puede llevar a cabo manualmente, pero la tendencia es hacia la mecanizacin total con el empleo de jumbos de uno o varios brazos.

    d) Perforacin de produccin. Este trmino se utiliza en las explotaciones mineras subterrneas, para aquellas labores de extraccin del mineral. Los equipos y los mtodos varan segn los sistemas de explotacin, siendo un factor comn el reducido espacio disponible en las galeras para efectuar los taladros.

    e) Perforacin de chimeneas. En muchos proyectos subterrneos de minera y obra pblica es preciso

    abrir chimeneas. Aunque existe una tendencia hacia la aplicacin del mtodo Raise Boring, an hoy se utiliza el mtodo de taladros largos y otros sistemas especiales de perforacin combinados con las voladuras.

    f) Perforacin de rocas con recubrimiento. La perforacin de macizos rocosos sobre los que yacen

    lechos de materiales sin consolidar obligan a utilizar mtodos especiales de perforacin con entubado. Tambin se emplean en los trabajos de perforacin y voladuras submarinas.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    g) Sostenimiento de rocas. En muchas obras subterrneas y algunas a cielo abierto es necesario realizar el sostenimiento de las rocas mediante el bulonado o cementado de cables, siendo la perforacin la fase previa en tales trabajos.

    Para qu se perfora? La perforacin se hace con el objeto de situarse el explosivo en lugares apropiados a fin de que, con el mnimo de explosivos se pueda arrancar o volar la mxima cantidad de roca o mineral. En otras palabras, la perforacin se hace con el objeto de volar cierta porcin de roca o mineral ya sea en un frente o en un stope, para lo cual estudiamos primero y. luego, perforamos una serie de taladros. De modo que nos permita usar relativamente poco explosivo para poder volar un gran volumen. Por lo general, la perforacin constituye la mayor parte del costo de excavacin en una labor dentro de la mina, y es tambin la operacin que toma mayor tiempo, razn por la cual debemos llevarla a cabo con rapidez y eficiencia, sin descuidar, por otra parte, de darle un trato adecuado al equipo de perforacin.

    Accin del explosivo: 1) en una superficie libre; 2) dentro de un taladro. El explosivo acta de diferente manera segn que se le coloque en una superficie libre o dentro de un taladro; vamos a examinar en seguida ambos casos: 1. Si colocamos cierta cantidad de explosivos en forma de plasta en una superficie cualquiera, por

    ejemplo, en un frente o en el techo de un stope, veremos que al explosionar la carga no se producir ningn efecto en dicha superficie, debido a que la accin del explosivo es anulada por la gran resistencia de la roca, perdindose, adems parte de la fuerza del explosivo en el aire. Si en el mejor de los casos la superficie en que colocamos el explosivo corresponde a un pequeo volumen de roca, como una piedra de tamao regular, veremos que colocando una cantidad adecuada de explosivo podremos romper dicha piedra, debido a que la accin del explosivo es mayor que la resistencia que ofrece la roca.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    2. Si en una superficie perforamos un taladro de cierta profundidad y dentro del taladro colocamos una carga explosiva adecuada, al estallar ste, tendr un efecto rompedor que se ejercer hacia la superficie libre (llamada tambin cara libre) producindose un crter en forma de un cono; la accin del explosivo hacia el interior de la roca ser anulada por la resistencia de ste. Vemos pues que la accin del explosivo es diferente cuando lo usamos dentro de taladros previamente perforados, que cuando lo usamos en una superficie libre; en el primer caso podremos aprovechar casi toda la fuerza del explosivo, y en el segundo caso su fuerza se perder en el aire. De aqu la necesidad que tenemos de saber ubicar convenientemente los taladros que hacemos cuando vamos a ejecutar una voladura. Por otra parte, la perforacin de los taladros no es tan simple y fcil, pues hay muchos factores que influyen en la ubicacin, direccin y profundidad de los mismos, como por ejemplo la clase roca, el nmero de caras libres, etc. Por consiguiente, en adelante estudiaremos todos los factores que pueden influir en la perforacin reunindolos en dos grupos, a saber:

    4.1 clases de terreno Para los efectos prcticos de nuestro curso, dividiremos los terrenos en los siguientes tipos: 1. Terreno masivo, es aquel que presenta una estructura uniforme, es decir, que no hay fracturas o partes descompuestas y que, adems, tiene una dureza uniforme.

    Este tipo de terreno es el ms favorable para la perforacin, pues la resistencla que ofrece a ta penetracin del barreno es uniforme, permitiendo hacerse una perforacin rpida y fcil.

    2. Terreno fracturado. Cuando hay una serie de fracturas o planos de separacin, los que pueden estar paralelos en diferentes direcciones y a pequeos intervalos o a cierta distancia de otros. Hay varios tipos de terrenos fracturados, segn el grado de fracturamiento, composicin de la roca o mineral. Las dimensiones de los trozos fracturados y otros agentes. Como el agua y el intemperismo que pueden contribuir a que el terreno sea ms fracturado.

    Fracturas

    Terreno fracturado

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    El terreno fracturado presenta los siguientes inconvenientes: a. Dificulta la perforacin, ya que el barreno en su avance al encontrar un plano de fractura inclinado con

    respecto al eje del taladro tiende a desviarse, lo que puede originar el amarre del barreno (barreno plantado). Por eso mismo, cuando se observe la existencia de fracturas en un frente, se deben trazar los taladros procurando que sean perpendiculares, o a escuadra, con las fracturas ms importantes.

    b. No se pueden usar trazo standard para la perforacin ya que cada trazo tendr que hacerse segn como se presenten las fracturas en el frente, pudindose muchas veces aprovechar las fracturas, ya que al final siempre son planos de debilidad.

    c. Los vacos de las fracturas pueden originar escapes de los gases de la explosin y hacer que se soplen los tiros. Por eso mismo, es necesario buscar cual es la mejor ubicacin e inclinacin de los taladros antes de adoptar un trazo.

    d. Las alzas ofrecen un mayor peligro por los posibles desprendimientos, por lo que se debe poner mayor cuidado cuando se perfora estos taladros.

    3. Terreno empanizado, es aquel que presenta zonas de panizo entre dos capas de terreno consistentes. Los cuidados a tenerse en este terreno durante la perforacin son: a. Perforar slo en la parte de roca consistente ubicando los taladros de modo que abarquen el mayor

    cuerpo posible de la roca consistente, estudiando la ubicacin y direccin de los taladros, evitando perforar en el panizo.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    b. No se deben usar trazos standard; despus de cada disparo el perforista debe observar con detenimiento el frente, para poder juzgar cul es el trazo ms conveniente para el nuevo disparo.

    c. Cuando la zona de panizo es demasiado grande y la perforacin es inevitable, se debe poner especial cuidado al momento de perforar los taladros, hacindolo con poca presin y abundancia de agua.

    4. Terreno suelto, Es el tipo de terreno que no presenta, consistencia alguna, tenindose que enmaderar las labores inmediatamente que se abren, para impedir derrumbes. Tambin se le llama terreno molido; pues no se encuentran con frecuencia piezas grandes; los cuidados en el terreno son: a. Situar los taladros algo adentro de los bordes de la seccin para que al explosionar los tiros no se

    agrande demasiado la seccin del frente.

    b. Usar pocos taladros y de poca profundidad para que no se forme un bovedn en la galera o cualquier

    labor.

    c. Usar poca carga de explosivo.

    d. Antes de iniciar la perforacin, se debe colocar el enmaderado necesario.

    Nmero de caras libres de la labor. En una labor cualquiera se llama cara libre de la zona que se desea volar, a cada uno de los taladros que estan libres, o sea en contacto con las personas por ejemplo, el frente de una galeria, chimenea o pique, tendr una cara libre, un banco o grada tendr dos; la esquina de un banco tendr tres; un gradin tendr cuatro; y una prominencia rocosa en forma de cubo, tendr 5 caras libres. Por otro lado, cuantas ms caras libres tiene una zona, tanto menos resistencia har dicha zona a la voladura; as, en el ejemplo

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Anterior el cubo de la figura tendr una sola superficie de amarre o sea que opondr resistencia mnima a la voladura; el gradn tendr dos superficies; la esquina de la grada, tres superficies; la grada tendr cuatro superficies; y el frente de una galera, chimenea o pique, tendr cinco superficies de amarre, o sea, que sern los ms difciles de volar. Por lo que hemos dicho, un frente de galera, chimenea, pique o un estope, son las zonas ms difciles para volar, pues, slo presentan una cara libre y en cambio cinco superficies de amarre. Pues bien, en estas labores, la ubicacin y direccin de los taladros se hace de tal manera que los primeros taladros en salir, que se llaman los arranques, formen una cara libre ms, como se ve en la figura.

    Nmero de caras libres en una labor minera

    Cara libre

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Las ayudas o sean los taladros que estn a continuacin de los arranques, actuarn sobre dos caras libres y cuatro amarres para la primera ayuda; las dems ayudas actuarn ya sobre tres caras libres y tres superficies de amarre, hasta quedar como se muestra en la figura. Lo mismo suceder con los cuadradores, alzas y arrastres. Desde ahora y sin esperar a llegar a estudiar los trazos perforacin podemos sacar en conclusin: a. El xito del disparo depender del xito de los arranques, por lo mismo, stos debern ser ubicados y

    perforados controlando su direccin cuidadosamente, asimismo, debern tener suficiente carga explosiva.

    b. La primera ayuda y el primer cuadrador deben ser cargados suficientemente, pues son estos taladros los que abren una cara libre ms.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    c. Existe un orden de encendido o de salida de los taladros, que debe respetarse rigurosamente, si se

    quiere obtener pleno xito en el disparo. Otros factores: La ubicacin y direccin de los taladros dependen tambin de otros factores como: El grado de fragmentacin deseado, o sea el tamao que debe tener el material ya volado; as por ejemplo, en los avances de los frentes siempre se desea que el material volado sea bastante fragmentado o molido, a fin de facilitarse la limpeza con la pala. En cambio,en un stope de plomo, se procura no fragmentar demasiado a fin de que no se produzcan muchas prdidas por finos, pues la galera tiene mucha tendencia a pulverizarse. En general, cuanto ms cerca se sitan los taladros unos de otros, habr mayor fragmentacin; en un stope, los taladros verticales producen mayor fragmentacin que los horizontales. El tipo de explosivos usados, hacen que para un grado de fragmentacin dado, se puedan espaciar algo ms los taladros en un disparo. El equipo de perforacin y an el mismo perforista. influyen tambin, pues hay ciertos tipos de trazos, como el corte quemado, que son difciles de hacer y que requieren gran habilidad por parte del perforista y a veces el uso de determinado equipo de perforacin, para conseguir dar a los taladros, sobre todo a los arranques, la direccin correcta. Factores de los que depende la profundidad de los taladros - La seccin del frente. - Clase o tipo de terreno. - Dureza de la roca. - Nmero de caras libres de la labor. - Tipo y cantidad de explosivos a utilizarse.

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    La seccin del frente Las dimensiones del frente de avance influyen en la profundidad de los taladros, pues a medida que se va profundizando el taladro. la resistencia del terreno a la voladura va aumentando ya que el explosivo tiene que trabajar ms para poder formar el cono de la voladura. La profundidad a la cual la voladura ser efectiva depende entonces del tamao que ofrezca la cara libre, o sea; la seccin del frente y como generalmente la altura es mayor que el ancho, resulta que la profundidad de la voladura depender del ancho; o dicho en otras palabras, la profundidad, mxima de voladura que se puede conseguir en un frente con un slo disparo, es igual al ancho de la galera. Sin embargo hay otras formas de voladura que nos permiten hacer una excepcin de esta regla, como veremos ms adelante. Clase de terreno Todo cuanto se ha dicho anteriormente sobre la ubicacin y direccin de los taladros en relacin con el tipo de terreno por volar, se aplica igualmente a la profundidad de los taladros. Dureza de la roca Si la roca es muy dura la profundidad de los taladros ser limitada, ya que de otro modo habr que usar explosivos muy poderosos y en demasiada cantidad. O sea, que los taladros demasiado profundos en rocas muy duras, representan una prdida intil de tiempo y explosivos.

    Nmero de caras libres Cuanto mayor sea el nmero de caras libres que presente la zona por volarse, tanto ms profundos podrn hacerse los taladros, estando limitados slo por el tamao de las caras libres. Por ejemplo, en un banco de una cantera con dos caras libres, la profundidad de los taladros ser mayor que en un frente de una galera de una sola cara libre, pues en el caso del banco la profundidad esta limitada por el tamao de la cara libre vertical, que puede ser enorme; mientras que en la galera ya sabemos que la mxima profundidad es la menor dimensin de la galera, o sea su ancho. Fracturas La presencia de fracturas en el terreno, influye tambin, porque en el caso de que la carga explosiva que se cargue en los taladros en las proximidades de las fracturas, pueden haber escapes de gases. Lo correcto es situar las cargas antes despus de las fracturas, por lo que se tendr cuidado de medir bien la profundidad de los taladros; adems, ya sabemos que de preferencia los taladros sern hechos a escuadra con estas fracturas. Tipo y cantidad de explosivos a utilizarse: Cuanto mayor sea la potencia del explosivo a utilizarse mayor ser tambin la profundidad que se podr dar a los taladros; luego, con explosivos de baja potencia o poca cantidad de los mismos, no sera recomendable profundizar mucho los taladros. Otros factores: El tiempo disponible para poder terminarse la perforacin completa. influye tambin en la profundidad de los taladros. El equipo de perforacin y el mismo perforista, tambin influyen, pues en determinados tipos de terrenos es muy difcil hacer taladros profundos sino se dispone de los barrenos necesarios o si el perforista no tiene suficiente habilidad.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    DESCRIPCIN DE UN JUMBO ELECTROHIDRAULICO

    Marcas ATLAS COPCO

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    SANDVIK TAMROCK

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    PARTES PRINCIPALES

    Chasis delantero Chasis Posterior Articulacin Central Techo del operador

    Gatas hidrulicas Enfriador de aceite transmisin

    Eje delantero Eje posterior Panel de control Oscilante posterior

    Bomba de Agua Compresor de aire

    Motor elctrico de bomba hidrulica Tanque hidrulico Enfriadores de aceite hidrulico Brazo hidrulico Motor diesel Avance hidrulico Tambora del Cable elctrico

    Perforadora hidraulica Tablero electrico Bomba hidraulica

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Perforadora:* Dimetro de taladro.* Capacidad VS Consumo de Energa.* Dispositivo anti-atasque.* Barrido Separado.* Sistema internos de amortiguacin de energa.

    Ahorro en Aceros de PerforacinConsumo de repuestos

    Viga de Avance:*Longitud de avance.*Longitud efectiva de perforacin.*Empuje uniforme. (F de avance)*Extensin del avance.

    Brazo:*Estabilidad.*Simplicidad de movimiento.*Velocidad de movimiento.*Paralelismo automtico. (Preciso)

    Cabezal del Brazo:*Rotacin ()*Diseo rgido.

    Chasis:*Estabilidad.*Radio de Curvatura.*Dimensiones reducidas.*Techo protector o Cabina.*Iluminacin Suficiente*La disposicin de los componentes. ( facilidad en mantenimiento)

    Sistemas de Control de Perforacin:*Confiable.*Simplicidad.*Sistemas automticos de perforacin.(RPC-F,FPCI) *Acceso a instrumentos de control de la perforacin.

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    BRAZO HIDRAULICO

    La herramienta del jumbo hidrulico est ubicada en un brazo hidrulico telescpico. La rotacin se realiza por la viga de la deslizadera, que se da vuelta alrededor del brazo. Las secciones tanto delanteras como posteriores del brazo tienen un sistema de suspensin de tres puntos. Cada sistema de suspensin de tres puntos consiste de dos cilindros hidrulicos 2 y 5. Los cilindros estn conectados en series en pares, para dar un paralelismo automtico en los planos tanto vertical como horizontal.

    DESCRIPCIN El diseo del Brazo hidrulico, en comparacin con otras marcas de brazo, permite usar una pequea placa de sujecin para fijar el brazo al equipo de perforacin. Tambin es ms estable, en todas las posiciones de perforacin. La deslizadera con saliente, con una rotacin de 360 permite perforar todos los esquemas. La rotacin se realiza por medio de un dispositivo hidrulico de rotacin, y se transmite a la viga de la deslizadera por un acoplamiento de friccin. El acoplamiento de friccin protege al brazo de sobrecarga, por ejemplo en el caso de una cada de roca. La funcin principal del cilindro basculador es de posicionar la viga de deslizadera para la perforacin en el techo, o para la perforacin transversal. La perforadora se encuentra siempre en el lado de la viga de la

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    deslizadera de enfrente al operador, cualquiera que sea la posicin de perforacin. El cilindro basculador se usa tambin para obtener un ngulo de abertura al perforar barrenos perifricos. El cilindro basculador se hace girar automticamente de la posicin de abertura de vuelta al paralelismo original, despus de haber perforado un barreno perifrico. Todas las sujeciones de cilindros y anillas de acoplamiento de vstagos de pistn estn equipadas con ejes extensibles. Los ejes se expanden haciendo girar una tuerca. Al hacer girar la tuerca, se obligan a subir los casquillos desgastados por un eje cnico, ocupando as el espacio libre en la junta. De esta manera se puede mantener la precisin en el posicionamiento del brazo, tambin, cuando las juntas empiezan a quedar desgastadas despus de uso continuo. El diseo del brazo es apropiado para mando por "palanca universal" por la que se mueve con rapidez pero suavemente, en una lnea recta. Los movimientos suaves y tranquilos hacen mucho para aumentar la vida til del brazo 7.1. Reglas de seguridad Siempre hay qu leer y seguir las instrucciones con cuidado. Nunca tratar de hacer trabajos de servicio o reparaciones mientras que el equipo de perforacin se

    encuentra en funcionamiento. Para evitar daos al personal hay que asegurarse que el brazo se encuentra apoyado con toda

    seguridad por medio de soportes o eslingas, antes de tratar de realizar reparaciones en el sistema. Esto es especialmente importante si se ha de abrir o desconectar alguna de las vlvulas que sostienen

    carga, por ejemplo si el sistema hidrulico llegara a quedar "pinchado" al abrir o desconectar la vlvula que sostiene carga en el cilindro trasero de brazo derecho, entonces el brazo se caera hacia abajo y hacia el lado, a la derecha

    Antes de hacer cualquier trabajo en los sistemas hidrulico y de aire, hay que asegurarse que no se encuentran presurizados.

    Antes de dejar el equipo de perforacin, hay que aplicar el freno de estacionamiento, y colocar bloques detrs de las ruedas.

    Tambin hay que observar las reglas de seguridad bajo distintos encabezamientos en otras partes de estas instrucciones.

    7.2. Rotacin y basculacin del brazo Utilice el cilindro de basculacin (Z) para regular el ngulo hacia el exterior deseado al perforar barrenos de contorno. Nota: Para obtener barrenos paralelos el avance debe estar en la posicin horizontal. (Mueva la palanca de basculacin del avance (Z) adelante.) Al girar o bascular el avance para hacer perforaciones, en el techo, el suelo o en galeras transversales, el centro de gravedad del avance debe mantenerse cerca de la unidad de rotacin.

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    ZONA DE ALCANCE La parte inferior de la zona de alcance puede limitarse, dependiendo de la altura de montaje del brazo.

    PERFORACIN EN EL SUELO 1. Haga girar el avance 180o, palanca (K) a la derecha. 2. Bascule el avance hasta la posicin vertical, palanca (Z). 3. Oscilacin del brazo, palanca (A&E). 4. Extensin de brazo palanca (B). (solo algunos

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    PERFORACIN EN EL TECHO 1. Bascule el avance hasta la posicin vertical, palanca (Z). 2. Rotacin del avance, palanca (K). 3. Oscilacin del brazo, palanca (A&E). 4. Extensin del brazo, palanca (B) (solo algunos brazos hidrulicos) PERFORACIN DE GALERAS TRANSVERSALES 1. Haga girar el avance 90o palanca (K). 2. Bascule el avance 90o palanca (Z). 3. Eleve o descienda el brazo con la palanca (A&E). 4. Extensin del brazo, palanca (B). (solo algunos brazos hidrulicos)

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    PALANCA DE MANDO

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Para los cilindros se usa un sistema de cdigo de colores. Cada cilindro y su palanca de control estn marcados con un color especfico para simplificar el adiestramiento y facilitar la eleccin inmediata de la palanca correcta Extensin del brazo (B) Prolonga el brazo 1,25 m. (slo algunos brazos hidrulicos) Extensin del avance (FE) Avanza o retrae todo el avance 1,25 m. Carrera del avance (F) Para posicionar la perforadora en el avance. Nota: No utilice nunca sta palanca durante la perforacin propiamente dicha.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Partes de la viga de avance hidrulico

    Cilindro avance perforadora Polea avance perforadora Viga de avance aluminio Rieles de desgaste Tope de jebe punta viga Lainas desgaste de bakelita Pernos de sujecin Lainas de aluminio Carro porta perforadora Pernos soporte de la perforadora Cable de retorno Cable de traccin Platina limpiadora de detritus Perno templador de cable de traccin Perno templador cable de retorno Centralizador barreno delantero Centralizador de barreno posterior Jebes de centralizador de barreno Seguro de jebes de centralizador Carro `porta polea de bakelita Lainas de bakelita porta mangueras Set mangueras de avance Bakelitas desgaste en soporte manguera avance

    DISPOSITIVO DE AVANCE

    Los dispositivos de avance en la serie 2000 estn destinados a la Perforacin de tneles y galeras. Los dispositivos de avance estn Disponibles en distintas versiones segn que tipo de perforadora va a montarse. Las distintas cifras tienen distintos significados. Ejemplo: BMH 2337 y BMHE 2628/21 La primera cifra indica el tipo de dispositivo de avance: 2 = serie 2000. La segunda cifra indica el tipo de perforadora para la que es apropiado el dispositivo de avance: 3 = COP 1238 6 = COP 1432 8 = COP 1838

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    La tercera y cuarta cifra indican la longitud de la barrena en la unidad dm. La quinta y sexta cifra indican la longitud para la barrena corta en la unidad dm y slo son vlidas para el dispositivo de avance telescpico (BMHE y BMHT). Serie 2000 Longitudes Nota La longitud total del dispositivo de avance depende de la perforadora y la longitud de barrena al que est destinado. Sumando la Dimensin de longitud siguiente a la longitud de la barrena (XX) (XX/XX) se obtiene la longitud total del dispositivo de avance. BMH 23XX 1587mm BMH 26XX 1200mm BMH 28XX 1587mm BMHE 26XX/XX 865mm BMHS 26XX 850mm BMHT 23XX/XX 1517mm BMHT 26XX/XX 1207mm BMHT 28XX/XX 1517mm Mangueras de la perforadora Colocacin de las mangueras Segn el tipo de perforadora montada en el dispositivo de avance, las mangueras debern colocarse segn aqu abajo en el tambor de Mangueras y fijacin de mangueras del dispositivo de avance.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    PERFORADORAS HIDRAULICAS

    8.1. Perforadoras hidrulicas con martillo en cabeza Esta perforadora hidrulica con martillo en cabeza forma parte de nuestra gua de productos. CARACTERISTICAS - Una perforadora hidrulica consta bsicamente de los mismos elementos que una neumtica. Sin embargo, la principal diferencia entre ambos sistemas radica en que las perforadoras hidrulicas utilizan un motor que acta sobre un grupo de bombas, las que suministran un caudal de aceite que acciona los componentes de rotacin y movimiento alternativo del pistn. - Aunque en un principio la introduccin de estos equipos fue ms importante en trabajos subterrneos, con el tiempo se han ido imponiendo en las faenas de perforacin de superficie, complementando a las perforadoras neumticas Atlas Copco ofrece una amplia gama de perforadoras de martillo en cabeza adecuadas para la perforacin de agujeros de voladura, agujeros para inyeccin y agujeros para la instalacin de pernos. La gama COP incluye perforadoras con una potencia de impacto de 11 hasta 40 Kw que poseen la capacidad de perforar barrenos de 33 a 165 mm de dimetro

    La COP 1838 est especialmente adaptada para realizar barrenos de tamao pequeo o mediano. La longitud de carrera ajustable hace posible ajustar la frecuencia de impacto y la energa a las condiciones reales de la roca y a los tamaos de barreno. El potente motor de rotacin reversible y variable al instante ofrece un elevado momento de torsin y un excelente control de la velocidad.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    La perforadora COP 3038 es adecuada para aplicaciones de perforacin para frente, especialmente donde se pueden obtener los mayores beneficios de tasas de penetracin extraordinariamente altas como en la creacin de tneles, galeras y minera de cmaras y pilares. COP 1132 es una perforadora corta, equipada con la ltima tecnologa de Atlas Copco. Con una potencia de impacto de 11 kW, es la perforadora ms fuerte de su gama existente en el mercado. La alta potencia de impacto se ha logrado mediante la tecnologa de alta frecuencia, hoy da plenamente afianzada, que es con mucho una tecnologa original de Atlas Copco. Esta tecnologa significa que el pistn golpea la barrena a una frecuencia ms elevada, provocando una penetracin ms rpida sin aumentar la tensin causada a la barrena. La perforacin en superficie de barrenos grandes exige una extraordinaria durabilidad de perforacin en roca. El sistema de amortiguacin dual de Atlas Copco, un poderoso martillo y un robusto engranaje aseguran que el COP1640 est bien equipado para perforaciones rpidas y difciles, incluso para grandes barrenos de hasta 89 mm.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    CUADRO COMPARATIVO DE PERFORADORAS HIDRAULICAS

    PARTES INTERNA DE LA PERFORADORA HIDRAULICA

    Motor Hidrulico Sistema de amortiguacin Pistn de percusin Caja de engranajes Cabezal de barrido Parte trasera

    PARTES EXTERNAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Cuerpo delantero El cuerpo delantero tiene un casquillo desgastable, en el que se aloja el extremo delantero del adaptador de culata En el cabezal de barrido y anillo de tope hay dos manguitos en U y dos juntas tricas, para cerrar hermticamente al fluido de barrido la unin entre el cuerpo delantero y el adaptador de culata. El anillo de tope restringe el movimiento hacia adelante del adaptador de culata y, a la vez, sirve de gua radial entre el cuerpo delantero y la tapa de la caja del engranaje. Caja del engranaje La rotacin se transfiere desde el motor de rotacin al pin a travs de un acoplamiento, montado en dobles cojinetes de agujas, con una arandela que sirve de gua axial. Un engranaje recto, con relacin de 12:1, transfiere la rotacin al buje de rotacin, que se monta en dos cojinetes de rodillos cnicos, tensados con suplementos contra la tapa de la caja del engranaje. El buje de rotacin tiene un cilindro de gua recambiable, que aplica el movimiento de rotacin al adaptador de culata. La tapa de la caja del engranaje sirve tambin de punto delantero de unin entre la perforadora y el soporte. Pieza intermedia y amortiguador del retroceso La pieza intermedia contiene el pistn del amortiguador hidrulico del retroceso y las juntas correspondientes. Cada onda de choque, producida en el varillaje por los golpes del mecanismo de percusin, sufre una reflexin parcial y retrocede hacia la perforadora. El pistn del amortiguador del retroceso, que se apoya en el casquillo del buje de rotacin, aplica estas ondas de choque al lado de impulsin del sistema hidrulico, evitando que lleguen a la perforadora y al avance. Cilindro El pistn de percusin est conducido por dos guas, una en cada extremo del cilindro. Estas guas del pistn se montan a presin en dos cajas de juntas, que sirven parcialmente como guas radiales entre el cilindro y la pieza intermedia y entre el cilindro y el cuerpo trasero, y parcialmente como retencin de las juntas que impiden las fugas de aceite desde el mecanismo de percusin. El pistn de la vlvula est montado en una camisa paralela al eje central de la perforadora. Esta camisa est obturada con juntas tricas. Las boquillas de conexin del aceite de impulsin y de retorno del mecanismo de percusin y la conexin del aire de lubricacin, se encuentran tambin en el cilindro. La posicin de la conexin del aceite a presin est diseada para permitir la constante circulacin de aceite fro en torno a la cmara de amortiguacin del retroceso

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    Perforacin en Minera Subterrnea

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    SISTEMAS DE PERFORACION DEL JUMBO HIDRAULICO

    - Sistema de posicionamiento - Sistema de emboquillado - Sistema de avance - Sistema de rotacin - Sistema de percusin - Sistema anti atasque - Sistema de barrido - Sistema de lubricacin SISTEMA DE POSICIONAMIENTO En dicho sistema lo realiza el brazo hidrulico con los accionamientos de los cilindros del brazo. Realiza todos movimientos y es el sistema para ver la seccin a perforar en el frente de trabajo Realiza los movimiento horizontal, vertical, transversal derecha y transversal izquierda con todos los ngulos posibles Funciona accionando ya sea el motor diesel a la cual esta acoplado una bomba hidrulica de posicionamiento as como el motor elctrico que esta acoplado con la bomba de posicionamiento y percusin

    SISTEMA DE EMBOQUILLADO El sistema de emboquillado trabaja aplicando baja presin de avance y baja presin de percusin. Avance emboquillado 30-50 bar Percusin emboquillado 130-150 bar

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    SISTEMA DE AVANCE Controla la presin de avance durante el emboquillado y la perforacin Avance alta 65 a 110 bar. SISTEMA DE ROTACION Controla la velocidad de giro del barreno. Adems regula la presin mxima de rotacin a motor trancado; su velocidad de rotacin es de 160 210 rpm. SISTEMA DE PERCUSION Regula las presiones de percusin de emboquillado y a toda potencia, es decir alta y baja percusin Percusin alta 180 200 bar.

    SISTEMA ANTIATASQUE Acta reduciendo la presin de avance en perforacin en una primera etapa y luego invirtiendo el avance si la presin de rotacin se incrementa por encima de su valor normal SISTEMA DE CONTROL DE PERFORACION

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    Sistemas hidrulicos DCS 12 y DCS 18 Bombas, elctricas DCS 12 Bomba principal (posicionamiento y percusin) Tipo Bomba de mbolo axial Modelo RX A10VO71 Desplazamiento 71cm 3 /revolucin Bomba de rotacin Tipo Bomba de engranaje Modelo COM P315 Desplazamiento, rotacin 40,6cm 3 /revolucin Bombas, elctricas DCS 18 Bomba principal (posicionamiento y percusin) Tipo Bomba de mbolo axial Modelo RX A10VO100 Desplazamiento 100cm 3 /revolucin Bomba de rotacin y amortiguacin (bomba gemela) Tipo Bomba de engranaje Modelo COM D330 BA01 Desplazamiento, rotacin 48cm 3 /revolucin Desplazamiento, amortiguacin 10cm 3 /revolucin Bomba, de gasleo DCS 12 y DCS 18 Bomba de posicionamiento y direccin/freno (bomba gemela) Tipo Bomba de engranaje Modelo COM P315B Desplazamiento, posicionamiento 10cm 3 /revolucin Desplazamiento, direccin y freno 25cm 3 /revolucin Depsito de aceite hidrulico DCS 12 y DCS 18 Volumen, vehculo portador DC 10mx. 138litros Volumen, vehculo portador DC 15mx. 188litros Tablero de mandos S105 Puesta en marcha de bomba S106 Parada de bomba 17 Manmetro para agua C14 Manmetro para rotacin C15 Manmetro para percusin

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    C16 Manmetro para avance C18 Manmetro para sistema de lubricacin ECL C2L Presin de avance, emboquillado C2H Presin de avance perforacin, soporte de perforadora 50 Presin de avance perforacin, barreno escariador (opcional) 31 Presin de avance perforacin, deslizadera telescpica (opcional) 48 Vlvula selectora, barreno de voladura barreno escariador (opcional) C24 Barrido, agua - aire (opcional) C1R Palanca de mando para rotacin ClS Palanca de mando para percusin CIF Palanca de mando para avance 59 Palanca de mando para gua de barrena (opcional) 58 Palanca de mando para enroscado desenroscado (opcional) C5 Vlvula reguladora antiatascos

  • 69 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    ENFOQUE ACTUAL Larga vida til Costo por metro perforado mas bajo Mayor velocidad de perforacin NUEVO ENFOQUE

    Impacto que las herramientas de perforacin pueden tener sobre las otras etapas del ciclo de tuneleo y sobre su costo total.

    QUE ES MAS INTEREZANTE, OBTENER LOS COSTOS MAS BAJOS DE LOS ACEROS DE PERFORACION, O OBTENER EL COSTO BAJO DE TUNELEO? Realmente el tunelero est interesado en obtener el COSTO MAS BAJO DEL TUNEL 9.1. Dnde estn realmente los grandes ahorros producidos en tunelera? Los grandes ahorros en tunelera, estn en conseguir un perfil adecuado del tnel, un alto ratio de avance y los ms bajo costo de tuneleo. PERFIL DEL TUNEL LOS MS GRANDES CONFLICTOS ENTRE LOS PROPIETARIOS DEL TUNEL Y LOS CONSTRUCTORES ES LA SOBREROTURA LA SOBREROTURA La sobrerotura es un trmino dado a cualquier excavacin de roca fuera del perfil planificado o permetro del tnel, esto es indeseable y su rectificacin es muy costosa. Tenemos sobrerotura por encima y por debajo del perfil deseado. Hay un tipo de sobrerotura conocido como nominal, que es imposible de ser evitado debido al diseo del equipo de perforacin. 9.2. Precisin de la perforacin La posicin, la direccin, la inclinacin y la rectitud es determinante para los resultados de la voladura La desviacin de los taladros tiene cuatro causas principales: Desalineamiento de la barra de avance, la barra de avance no esta puesta en la direccin correcta.

    Ocurre fuera del taladro y no tiene nada que ver con las herramientas de perforacin. Ubicacin inexacta del taladro, significa que el perforista no hace el collar del taladro en el lugar exacto

    indicado por la malla de perforacin. Otro error que tiene lugar fuera del taladro y no tiene nada que ver con los accesorios de perforacin.

    Desvi durante el emboquillado, desde que el frente del tnel es rara vez liso despus de la voladura, los taladros son emboquillados con frecuencia sobre superficies inclinadas o sesgadas. La rotacin de la broca tiene una tendencia a correr fuera con direccin la inclinacin mientras se esta emboquillando.

    Desviacin o pandeo de la columna de perforacin, esto tiene lugar dentro del taladro. Esto depende especficamente del tipo de roca y del tipo de accesorios de perforacin usados.

  • 70 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    El mximo de rectitud es obtenido usando la barra mas rgida posible, usando broca de frente plano o cncava, manteniendo tan pequeo como sea posible la diferencia de dimetro entre la broca y la barra y un soporte de alta calidad para la columna con guas y centralizadores efectivos para la barra.

    FORMA CORRECTA DE UTILIZACION DE LAS HERRAMIENTAS DE PERFORACION Posicionamiento del equipo de Perforacion

    Embobillado Perforacion Avance Rotacin

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    10

    PROCEDIMIENTOS DE OPERACIN

    10.1 Qu hacer antes de la operacin de un jumbo electro hidrulico SELECCIN Y AJUSTE DE CAERIAS Y MANGUERAS

    Comprobar que las mangueras de la

    perforadora no vibren en forma anormal, de lo contrario comunicar al taller Mecnico para su revisin.

    Ver que las mangueras no queden colgadas o atrapadas

    Ver las fugas en las mangueras y conexiones.

    PERFORMANCE DE PERFORACION

    Tipo de roca, caractersticas Esfuerzos compresivos Dimensin del frente a perforar Velocidad de penetracin Rectitud del taladro

  • 72 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    10.2. Procedimientos bsicos de trabajo Realizar la pre-inspeccin del equipo. Revisar condiciones del terreno. Revisar condiciones del soporte. Revisar presencia de tiros fallados. Regar frente, hastiales y techo con agua. Desatar la zona. Marcar lnea de centro, gradiente. Pintar la malla de perforacin. No perforar en tacos de taladros anteriores. Usar atacador como guiador de direccin e inclinacin de la perforacin. Desate a intervalos, la vibracin y el agua afecta el macizo rocoso. instale letreros de personal trabajando, en el acceso a la labor.

    REVISAR EL JUMBO HIDRULICO: Inspeccionar visualmente las siguientes partes del Jumbo, por si presentan desperfectos y haga cualquier correccin que sea necesario antes de movilizarlo. Verifique si hay material suelto (rocas) en el interior de las cabinas o en el techo y limpie si es

    necesario Verifique si la Perforadora y el avance se encuentran averiados por cada de rocas o colisin. Reparar

    los daos causados o comunique a Mantenimiento para su reparacin. Verifique si las mangueras hidrulicas se encuentran rotas o averiadas. Haga los ajustes y trmites

    correspondientes para su reparacin. Verifique si el Panel de Control se encuentra averiado. Reparar los daos causados o comunique a

    Mantenimiento para su reparacin. Verifique las llantas que estn en buenas condiciones para su traslado. Verifique si las dos cadenas de descarga elctrica a tierra estn en buenas condiciones o tramite lo

    necesario para su reparacin. Verifique si la cantidad de combustible es suficiente para la operacin de lo contrario rellene el tanque

    correspondiente. Verifique el nivel de aceite hidrulico en el depsito y rellenar si es necesario. MOVILIZAR EL JUMBO HASTA EL FRENTE DE PERFORACIN a. Asegurarse que no haya personal en las cercanas del equipo antes de ponerlo en movimiento para

    evitar atropellos. b. Dar arranque al motor diesel siguiendo las instrucciones ordenadamente para evitar, averas en el

    motor. c. Para evitar colisiones o atropellos, transporte el Jumbo siguiendo las Reglas de Transito en interior

    mina. d. Para facilitar las conexiones de agua y energa, durante la movilizacin del Jumbo, soltar las mangueras

    de agua y cable elctrico a la altura de las conexiones correspondientes (a 4 mts. del tomacorriente), estacionar provisionalmente y poner en OFF el interruptor del tomacorriente utilizando guantes de proteccin.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    e. Amarrar con soga el cable elctrico en el cncamo ms cercano. f. Desplazar el Jumbo lentamente desenrollando el cable hasta llegar al frente de perforacin. g. Levantar el cable elctrico del Jumbo sobre los cncamos, verificando su estado. Reparar las averas

    encontradas. ESTACIONAMIENTO EN EL FRENTE DE PERFORACIN Posicionar el Jumbo en el frente de perforacin segn los pasos siguientes: 1. Posicionar el Jumbo lo ms cerca posible del frente de perforacin sin que sea obstruido por los

    hastiales durante los movimientos de elevacin y extensin a los laterales. 2. Fijar el equipo de perforacin en forma paralela con los taladros a perforar, si esto no es posible usar

    los pistones de movimientos horizontales del brazo. 3. Tomar nota de la direccin, para mantenerla durante la perforacin de los taladros paralelos.

    4. Elevar el chass sobre gatas, ajustando stas de tal manera que tanto en sentido longitudinal como en

    transversal, se ubique en un plano perfectamente horizontal. 5. Conectar el enchufe en el tomacorriente, utilizando guantes de proteccin. Hacer rotar el enchufe

    hasta que haga un perfecto contacto, evitando as descargas elctricas en el momento del arranque. 6. Poner en ON el interruptor del tomacorriente utilizando guantes de proteccin. 7. Sin tocar el cable elctrico revisar y observar si existe chispa o humo. Llamar al electricista s el caso lo

    requiere. 8. Verificar que el rel de falla a tierra indique OK. 9. Verificar que el rel de secuencia de fase indique OK. De lo contrario comunique al taller elctrico para

    su arreglo. 10. Conectar agua al equipo de perforacin utilizando guantes de proteccin, girando el extremo de la

    manguera en el cabezal de la tubera de agua y abrir la vlvula correspondiente.

  • 74 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    INSPECCIONAR LA ZONA DE TRABAJO a. Verificar que el techo de la labor se encuentre en condiciones seguras de estabilidad para evitar cada

    de rocas y daos al personal y equipo. Desquinchar y ventilar si es necesario. b. Verificar que el frente se encuentre limpio de carga sobre todo al piso para evitar perforacin

    deficiente. De ser necesario limpiar el piso. c. Para evitar la detonacin inesperada de explosivo en el momento de la perforacin, se debe verificar la

    existencia de tiros cortados y desactivarlos utilizando agua y aire a presin. 10.3 Operar el jumbo hidrulico

    Seguir las indicaciones para la operacin del Jumbo y obtener una buena perforacin: a. Alinear el brazo hidrulico en la posicin para perforar siguiendo las instrucciones para el

    funcionamiento del brazo. b. Abrir completamente la vlvula de agua de perforacin, antes de encender la bomba de agua: la

    presin mnima debe ser 5 Bares y la mxima 15 Bares. c. Poner en neutro el sistema hidrulico. d. Arrancar los motores de compresora, bomba de agua y bomba hidrulica. e. Verificar que el ampermetro no sobrepase los 60 amperios. f. Poner en marcha la rotacin para perforar, moviendo el control hacia delante. g. Poner en marcha el avance moviendo el control hacia delante. h. Poner en marcha la percusin baja moviendo el control hacia la posicin central o media. i. Realizar el emboquillado moviendo el control de avance a la posicin delantera, se obtiene una

    posicin fija y presin reducida de avance. j. Mover el control de percusin hacia adelante. Cuando haya penetrado bien unos 30 cm, poner al tope. k. Si resulta mal el emboquillado, regresar los controles a su posicin trasera y repetir los puntos

    anteriores. l. Comprobar la fuerza de avance en el manmetro respectivo :

    Atlas Copco : 65 a 110 bares. Tamrock : 40 a 70 bares. Mercury/Quasar : 45 a 55 bares.

    m. Despus de terminar la perforacin del taladro, mover los controles de percusin y avance a su

    posicin trasera. Cuando est conectado el automtico retorna solo . n. Cuando la perforadora ha retornado a su posicin trasera, desconectar el agua y fijar los controles de

    avance y rotacin a su posicin central. o. Repetir los puntos mencionados para la perforacin del taladro siguiente. DURANTE LA PERFORACION: Se debe comprobar el buen funcionamiento de todo el sistema, mangueras y perforadora, a travs de los siguientes pasos:

  • 75 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    REVISAR LA PERFORADORA: 1. Comprobar que no ocurran fugas de agua en el agujero de barrido en el frente. 2. Comprobar que no ocurran fugas de aceite en los planos de separacin. 3. Comprobar que el adaptador de culata reciba aire lubricado, poniendo una tablilla delante de la

    perforadora. REVISAR MANGUERAS 1. Comprobar que las mangueras de la perforadora no vibren en forma anormal, de lo contrario

    comunicar al taller Mecnico para su revisin. 2. Ver que las mangueras no queden colgadas o atrapadas. 3. Ver las fugas en las mangueras y conexiones. REVISAR SISTEMAS 1. Comprobar las lecturas en los manmetros: si indican valores anormales parar inmediatamente la

    perforacin e investigar las causas. 2. Comprobar el aceite del lubricador: 35 a 40 impulsos por minuto. 3. Comprobar la temperatura del aceite hidrulico: 28 a 60 grados centgrados. ASIMISMO SEGUIR LAS INDICACIONES EN EL POSICIONAMIENTO ENTRE TALADROS: El mejor posicionamiento del avance es el centro a lo largo del radio del taladro seleccionado, esto se ejecuta con la ayuda del pistn de elevacin. Corregir al mismo tiempo la distancia al hastial por medio del pistn del brazo de tal manera que la punta del avance se encuentre alrededor de 20 a 50 cm del hastial. En resumen: Aproximar con el pistn telescpico. Presionar con la viga de avance. Corregir cualquier desviacin con el control de elevacin y rotacin.

    Cuando se ha alcanzado la posicin correcta, presionar el apoyo de Avance contra el frente usando la extensin de avance. Comprobar si la goma de cubierta de la barra est en buenas condiciones antes de la perforacin ascendente.

  • 76 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    10.4 Que hacer despus de la operacin revisin del frente perforado: 1. Terminada la perforacin, revisar minuciosamente si la malla de perforacin o trazo, est completo en

    el nmero de taladros perforados, de lo contrario proceder a su ejecucin. 2. Finalmente, concluida la perforacin apagar todos los motores. 3. Poner en OFF el interruptor del tomacorriente, utilizando guantes de proteccin. 4. Desconectar el enchufe del tomacorriente, usando sus guantes de proteccin. 5. Bajar el cable elctrico del Jumbo Hidrulico, de los cncamos. 6. Desplazar el Jumbo Hidrulico lentamente enrollando el cable elctrico hasta llegar a la zona del

    tomacorriente 7. Desamarrar la soga que sujeta el cable elctrico. 8. Terminar de enrollar el cable en la tambora. 9. Retirarse de la zona siguiendo los pasos indicados en los numerales 2 y 3.

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    11

    HERRAMIENTAS DE PERFORACION

    SELECCIONES DE BROCAS DE PERFORACION Condiciones Bsicas

    DUREZA TIPO DE ROCA

    DUREZA DE ROCA NO ABRASIVA

    DUREZA DE ROCA MEDIDA A DURA NORMALMENTE ABRASIVA

    DURA ROCA MUY ABRASIVA

    ROCA HOMOGENEA

    ROCA FISURADA O BANDAEDA

    Roscas

    Superficies de Impacto

    TIPOS DE ROSCA

    R

    T

    ADAPTORES DE CULATA

    Estras

    Las perforadoras estn diseadas para adaptares macho o hembras

    MANGUITOS DE ACOPLAMIENTO

  • 78 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    BROCAS BOTONES PLAQUITA

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    POR EL AREA DEL TRABAJO

    Profundidad del barreno: El equilibrio idneo entre la longitud de la pega (Profundidad) y la duracin del relevo (Tiempo)

    POR EL DIAMETRO INICIAL DE LA BARRA DE PERFORACION CUERPO DE LA BARRA RANGO DE AL INICIO DE LA BARRA HEXAGONAL 38 R38 T38 HEXAGONAL 38 R32 R38 HEXAGONAL 38 R32 TIPOS DE BARRAS n(mn) N(mn)

    25 28.5 28 32 32 35.8 35 39.3

    Barra de Perforacin Horizontal: Seccin hexagonal y distribucin del dimetro en tres etapas

    Barra SPEEDROD seccin hexagonal macho - hembra

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    Perforacin en Minera Subterrnea

    AFILADO Antes que aparezca las microfisuras (piel de serpiente). Antes que ocurra la rotura de los insertos. Antes que los planos de desgaste sean mayores a 1/3 del dimetro del inserto. Antes que la velocidad de penetracin disminuya. Antes que se presente el contracono. Antes que la desviacin del taladro este fuera de control. Afilar con frecuencia es ms econmico que hacerlo raras veces Piel de serpiente (micro fracturas). Tpica textura debilitada

    AFILADO DE BROCAS DE BOTONES

  • 81 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    Perdida de la velocidad de penetracion.

    1,0

    1,2

    Metros perforadosAntes del afilado

    Velocidad dePenetraciondm/min.

    Afilado cuando el desgaste es 1/3 del diametro del boton

    Afilado cuando el desgaste es del diametro del boton

    90

    Sobre Perforacin Excesiva Sobreperforacin daa a los aceros y la perforadora. Los diafragmas se rompen. Las brocas en estas condiciones no se podran restituidas a su forma original. Disminuye la velocidad de penetracin.

    Afilado Remover el exceso de acero entre los botones. Restaurar la abertura entre el cuerpo del acero y los botones como una broca nueva. Restaurar el botn a su forma original.

  • 82 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    Prdida del carburo cementado en relacin a la sobreperforacin

    1/3 dimetro del botn

    1/2 dimetro del botn

    Volumen V1

    Volumen 2,2 x V1

    2/3 button dia.

    3/4 button dia.

    Volume 3,6 x V1

    Volume 4,4 x V1

    Evite afilar toda la medida Dejar 2 mm.de la superficie plana de la medida del botn para reducir un exceso de remocin del

    carburo cementado. Asegrese que el contracono fue eliminado. Afilado correcto Un correcto afilado ayuda a reducir el costo total de perforacin. El reafilado es econmico solamente cuando la Sobreperforacin es evitada. Afilar la brocas nos da una mayor velocidad de penetracin y menos desviacin del taladro..

    Equipo de afilado

    Sandbee es una afiladora manual muy ligera. Fcil de manipular y fcil de mantener Debera de instalarse en cada equipo de perforacin

  • 83 Saber, Saber hacer, Saber ser

    Perforacin en Minera Subterrnea

    Afiladora para barrenos integrales. Afiladoras para integrales. Accionamiento elctrico. Neumtico, hidrulico. Todas con opciones para instalarse en cualquier lugar de trabajo. Sandvik super - copas de afilado.

    1.pdf2.pdf3.1. Mantenimiento General.3.2. Reglas para en buen mantenimiento de la perforadora, accesorios y herramientas.7.1. Reglas de seguridad