Perforacion y Voladura Tuneles

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    28-Oct-2014

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Mquinas perforacin minera subterrnea

IntroduccinLa perforacin de roca es un procedimiento fundamental para arrancar mineral en la minera subterrnea. La perforacin tiene una gama de aplicaciones grande y variable, por eso hoy se tiene distintos dispositivos diseados para tratar con distintas maneras de perforar roca.

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CICLO DE MINADO

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LOS TIPOS DE PERFORADORAS COMUNES EXISTENTES EN EL MERCADO SON: PERFORADORAS LIGERAS PERFORADORAS DE AVANCE PERFORADORAS PARA LA PERFORACIN DE BARRENOS LARGOS

PERFORADORA CON MARTILLO EN EL FONDO (DTH)

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Perforadoras neumticasConsta bsicamente de:

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

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PERFORADORAS NEUMTICAS O LIVIANASJACK HAMMER

JACK LEG

STOPER6

JACK HAMMERUtilizada para la perforacin vertical o inclinada hacia abajo.AVANCE MEDIANTE EL PESO PROPIO DE LA PERFORADORA.

CONSUMO DE AIRE: 50 100 l/s DIAMETRO PERFORACION: 22 45 mm LONGITUDES: 400 6400 mm

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ALGUNAS CARACTERSTICASPeso: 17kg a 23 kg Perforacin de 22-45 mm de dimetro Frecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto Rotacin: 130 a 170 rpmVENTAJAS:-Procedimiento rpido ( de 30 a 100 metros al da ) Para rocas duras no muy permeablesDESVENTAJAS:- Alto nivel sonoro Mala recuperacin de muestra a una profundidad determinada despus de las primeras decenas de metros. Desvi de la perforacin por la flexibilidad del varillaje8

DESVIACION DE LOS BARRENOS

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JACK LEG

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

perforadora convencional neumtica. Basada en las acciones de rotacin y percusin

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ESPECIFICACIONES

MTRICO

ESPECIFICACIONES TECNICAS JACK LEG

Carrera del pistnCarrera til del pistn

73.25mm66.7mm

Frecuencia de impactoLongitud de la perforadora Peso de la perforadora Peso de la pierna Carrera de la pierna de avance Dimetro interior del cilindro de avance Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

2250.0g/m686.0mm 33.0kg 15.0kg 1270.0mm

67.0mm

4.9 m3

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

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

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

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ESPECIFICACIONES

MTRICO 79.4mm 73.25mm 66.7mm 2250.0g/m

ESPECIFICACIONES TECNICAS STOPER

Dimetro del cilindro Carrera del pistn Carrera til del pistn Frecuencia de impacto

Longitud de la perforadora Peso de la perforadora incluyendo la pierna de avanceDimetro interior del cilindro avance Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

1549.0mm 40.8kg

69.8mm

4.9 m3

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JACK LEG V/S STOPERESPECIFICACIONES Carrera del pistn Frecuencia de impacto

JACK LEG73.25mm 2250.0g/m

STOPER73.25mm 2250.0g/m

Longitud de la perforadora Peso de la perforadoraPeso de la pierna Carrera de la pierna de avance Dimetro interior del cilindro de avance Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

686.0mm33.0kg 15.0kg 1270.0mm 67.0mm 4.9 m3

1549.0mm40.8kg -------------------------69.8mm 4.9 m3

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BAJO PERFIL

FRONTEO

PERFORACION PARA MINERIA SUBTERRANEA

TALADROS LARGOS

EMPERNADORES

TUNELERIA

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JUMBO FRONTAL (BOOMER)

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DEPENDIENDO DE LA UTILIDAD HABLAREMOS DE JUMBOS DE AVANCE Y PRODUCCIN. EXISTEN LOS ELCTRICOS Y CON MOTOR DIESEL.

PUEDEN SER MONTADOS SOBRE RIELES O SOBRE RUEDAS.EXISTEN DE 1 BRAZO HASTA 4 BRAZOS DEPENDIENDO DE LAS CARACTERSTICAS DE LA LABOR. EL REA DE TRABAJO VA DESDE LOS 6 A 210 METROS CUADRADOS.

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Deslizadera y perforadora Carrete del cable

armario

cabina canastoMotor elctrico20

Aplicaciones en labores subterrneasAvance de tneles y galeras

Bulonaje y perforacin transversal Banqueo con barrenos horizontales

Minera por Cut and Fill

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caractersticas Seccin de excavacin

1 brazo 6-31 m2

2 brazos 8-45 m2

3 brazos 206 m

Longitud largo /AnchoAltura min/Max con techo de proteccin Peso Consumo de agua Potencia del motor diesel instalado

10 / 2 metros2/3 metros 10-14 toneladas Prom. 1.1 l/s 42 Kw

12/2 metros2/3 metros 12-20 toneladas 140 l/min; max 260-380 l/min 55 Kw

17/3

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

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DIAMETROS DE PERFORACION ACONSEJADOS EN FUNCION DE LA SECCION DEL TUNEL

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SECCIONES HASTA 206 M

BOOMER XE4 C

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

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Jumbo robotizadoel control informtico permite medir todos los parmetros de perforacin y adaptarlos a las necesidades requeridas y adems con la utilizacin de sensores y servovlvulas permite situar los barrenos en su posicin exacta, evitando las imprecisiones que son provocadas por errores humanos. Las ventajas de la tecnologa en los jumbos de perforacin son: -Ahorro de mano de obra -Menor tiempo de perforacin -Menor sobreperforacin -Control de la operacin -Ahorro en varillaje y explosivos -Menores costos de excavacin y seguridad en el trabajo27

CARACTERISTICAS DE CONSUMO DE AGUA EN PERFORACION MANUAL Y JUMBO

Fuente: www.cazalac.org

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JUMBO PARA TUNELERIAAXERA 7-260 T

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AXERA 8-290

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

SISTEMA DE PERFORACION Lub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s Water consumption : 1.25 l/s Weight: 75 kg

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BOLTEC MD

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

SISTEMA DE PERFORACION Lub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s Water consumption: 1.25 l/s Weight: 75 kg

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BAJO PERFILQUASAR 1F

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PERFORACIN DE BARRENOSJumbo Radial (Simba) Utilizado principalmente en minera subterrnea.

Son equipos que funcionan con energa elctrica y aceite hidrulico. Montados sobre ruedas. Rendimiento en condiciones optimas es de 6000 a 8000 mts. mensuales barrenados.

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SIMBA 1252 DIMETROS DE PERFORACIN EN EL RANGO DE DIMETROS DE 51 A 89 MM

CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M. SISTEMA TOP-HAMMER

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MARTILLO HIDRAULICO Lub. air consump. (at 3 bar): 5 l/s Water consumption: 50 l/min Weight: 171 kg

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SIMBA M3 C

RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 51 A 89 MM EQUIPADO CON UN MARTILLO EN CABEZA CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M O 27+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 51 M.

MARTILLO HIDRAULICO Lub. air consump: (at 3 bar) 8 l/s Water consumption: 100250 l/min Weight: 171 kg

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SIMBA W6 C-ITH

PARA GALERAS MEDIANAS A GRANDES EN EL RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 89 A 165 MM ADAPTADO PARA EQUIPAR MARTILLOS EN FONDO CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 35+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 63 M.

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DOWN THE HOLE (DTH)Minera subterrnea en el rea de produccin. Dimetro de perforacin entre 50 y 210 mm. Montado sobre orugas. Velocidad de traslado entre 1 y 3.8 km/hr Capacidad de trabajar en zonas irregulares y vencer pendientes. Barrido del barreno(agua o aire) Poseen martillo en fondo. Este mtodo de perforacin est indicado para rocas duras y dimetros superiores a los 150 mm.40

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

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

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

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WAGON DRILL

DISEADA PARA PERFORAR CON MARTILLO DE FONDO DE 2, 3 Y 4, EN DIAMETRO DE 2 (70 MM) HASTA 5 (127 MM).42

TRACK DRILL HIDRAULICO

DIAMETRO PERFORACION: 64-102 MM MAXIMA INCLINACION DE TRABAJO: 30

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Mtodos de Construccin de chimeneasALIMAK RAISE BORER VERTICAL CRATER RETREAT BLIND HOLE

DIAMETROS: 27M

DIAMETROS: 23M

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ALIMAK

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BLIND HOLE

Blind Hole

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Caractersticas EquiposRaise Boring Dimetro piloto desde 121/4 a 15. Dimetro chimenea desde 1.5 a 6.0 m. Empuje escariado 1920 kN.

Blind Hole Dimetro piloto desde 9 a 97/8 . Dimetro chimenea desde 0.6 a 1,5 m. Empuje escariado 1285 kN.

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RendimientosRaise Boring Nominal 12 20 m/da. Operacional 4 m/turno.

Blind Hole Nominal 7 m/da. Operacional 0,49 m/hora (9 m/da).

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Ventajas

Desventajas

Alta seguridad. Productividad elevada. Paredes lisas. Sin sobre-excavacin. Rendimiento de avance elevado. Posibilidad de excavaciones inclinadas.

Elevada inversin. Alto costo por metro. Poca flexibilidad. Dificultades en rocas en malas condiciones. Personal especializado.

Acondicionamiento de la postura.

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AplicacionesRaise Boring Chimeneas de ventilacin. Piques de traspaso. Drenaje o servicio. Chimeneas de servicio y acceso. Chimeneas para Slot.

Blind Hole Chimeneas piloto para zanjas.

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PERFORADORAS DE CHIMENEASROBBINS 73RH/AC/VF

DIMETROS DE 1,5 A 3,1 METROS.

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PERFORADORAS DE CHIMENEASRobbins 97RDC DIMETROS RECOMENDADO ES DE 2,4 A 5,0 M.

Chimeneas de ventilacin. Piques de traspaso. Chimeneas de servicio y acceso.

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En la perforacin de sondaje se puede definir dos grandes rubros: a) Diamantina, en la que al producirse la perforacin lo que se extrae es un testigo de roca.

b) Circulacin Reversa, donde se destruye absolutamente la roca y se saca un detrito.Ocasionalmente se combinan ambos mtodos en yacimientos que tienen una sobrecarga estril donde no es necesario muestrear la primera parte del pozo, por tanto se recurre primero a la perforacin con circulacin reversa, que es ms rpida y econmica, para posteriormente continuar con la diamantina.55

CARACTERSTICAS DE TIPOS DE SONDAJESDiamantina Circulacin reversa

Segunda etapaRecupera un trozo de roca (testigo) Costo de 2 a 3 veces superior Se utiliza tanto en superficie como en interior mina

Primera etapaRecupera detritos Rendimiento 3 veces mayor (Rpida y econmica) Ha sido principalmente de superficie, por los malos resultados desde el punto de vista de la calidad de la informacin de la muestra cuando se ha utilizado en minas subterrneas56

SONDAJE CON DIAMANTINALa abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigo slido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubera de perforacin y se recupera luego en la superficie. Estndares bsicos de barras de perforacin 7/8 pulgadas (EX) (Dimetro) 13/16 pulgada (AX) 1 5/8pulgadas (BX) 21/8 pulgadas (NX). La mayora de barras de perforacin son de10 pies de largo (3,048 m). Despus de los primeros 10 pies de perforacin, se atornilla una nueva seccin de tubo en el extremo superior y as sucesivamente. Cabezal de perforacin de diamantina

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SONDAS SUBTERRANEAS con diamantinaEspecificaciones tcnicas Capacidad de profundidad Tamao barra de perforacin Par mx. Velocidad mx. Altura Longitud Peso Longitud de avance Anchura 960 m

A-N

700 Nm 1800 rpm 1470 mm 4150 mm 1500 kg 850 m 950 cm

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

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DIAMEC U8sonda subterrnea ms potente avance con un cilindro hidrulico telescpico permite una perforacin fiable de sondeos rectos

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DIAMEC U6 V/S DIAMEC U8DIAMEC U6Capacidad de profundidad Velocidad mx. Altura 960 m 1800 rpm 1470 mm

DIAMEC U82000 m 1200 rpm 1488 mm

LongitudPeso Longitud de avance Anchura

4150 mm1500 kg 850 m 950 cm

5050 mm2500 kg 1800 m 1162 cm

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Sonda subterrnea con una gran movilidad Altura: 2926.00 mm Velocidad mx.: 1800.00 rpm Longitud de avance: 850.00 m Anchura: 1740.00 cm Capacidad de profundidad: 1000.00 m Longitud: 8691.00 mm Peso: 12500.00 kg

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SONDAS SUPERFICIE con diamantinaChristensen CT 2 0

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CS-4002Capacidad maxima:2450 m ha marcado nuevos rcords de profundidad en la perforacin de pozos diamantinos al perforar el pozo RD 8001 de 2.052,95 m de profundidad, en el rea de Pampa Escondida de Minera Escondida. (1800 mts antiguo record)

SONDAJE CON AIRE REVERSOLa roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza la perforacin y constituyen la muestra del subsuelo.

Estndares bsicos de barras de perforacin Dimetro: 6" (15,2 cm) 8" (20,3 cm) 20 pies de largo (6,096 m). Cada barra es muy pesada y requiere el uso de una gra o winche para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforacin

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Schramm T685WS Taladro Montado en CaminGRAN RESISTENCIA MONTADO SOBRE CAMIN MOTOR EN CUBIERTA DE 760 HP (567 KW)

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Drilltech D40KEQUIPADAS CON MOTORES DIESEL DE 600 HP PROFUNDIDADES DE 600 MTS

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EQUIPOS DE SERVICIOEmpernadores (necesitan de la perforacin)Jumbos para shotcrete Acuadores

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JUMBO PARA SHOTCRETE

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JUMBO CABLES DE ACERO

Minera continua construccin de tneles sin perforacin y tronadura (TBM)

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TUNEL BORING MACHINE (TBM) Areas mximas : 70-300 m2 aprox. Profundidad :mayores a 25 km Dimetro : 1 - 19.5 mts Cabezal cortador , un sistema de empuje y un equipo de apoyo -Trabajo en menor tiempo y de mayor calidad a Fin de cuentas sale mas barato que hacerlo por Perforacin y voladura - Producen una pared de los tneles lisa

EN CONCRETO Y COMO TODAS LAS COSAS DEPENDEConsideraciones Econmicas: La hidrulica tiene en general menor costo/metro que la neumtica

Operacionales: La hidrulica tiene mayor rendimiento y se puede automatizar mejor que la neumtica Seguridad Ambientales: La hidrulica es ms segura ya que en general se puede operar a distancia y con comandos, emite menos ruido. Inversin y Mantenimiento: La hidrulica es mas costosa y de mantenimiento mas compleja

Lo importante: Considerar el tipo de trabajo, laseguridad y las

lucas!!73