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29 PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES INDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. HISTORIA 3. CARACTERÍSTICAS 3.1 Perforadora 3.2 Accesorios 3.3 Requerimientos de aire comprimido 3.4 Características de los equipos donde va montada la perforadora 4. APLICACIÓN 4.1 Aplicaciones en canteras o minería a tajo abierto 4.2 Aplicaciones en minería subterránea 4.2.1 Servicios auxiliares 4.2.2 Construcción de chimeneas 4.2.3 Métodos minado 4.3 Aplicaciones en exploración 5. CONCLUSIONES 6. APENDICE DE GRÁFICOS

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

INDICE

1. INTRODUCCIÓN

2. HISTORIA

3. CARACTERÍSTICAS

3.1 Perforadora

3.2 Accesorios

3.3 Requerimientos de aire comprimido

3.4 Características de los equipos donde va montada la

perforadora

4. APLICACIÓN

4.1 Aplicaciones en canteras o minería a tajo abierto

4.2 Aplicaciones en minería subterránea

4.2.1 Servicios auxiliares

4.2.2 Construcción de chimeneas

4.2.3 Métodos minado

4.3 Aplicaciones en exploración

5. CONCLUSIONES

6. APENDICE DE GRÁFICOS

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

1. INTRODUCCIÓN

La idea de aprovechar al máximo los efectos básicos en la perforación

de roca como son la rotación y la percusión llevaron a los creadores de la

perforación “Down the hole” a diseñar una perforadora que pueda

introducirse en el taladro con objeto de trasladar al fondo del taladro la

energía desplegada por cada golpe generado por el pistón de la

perforadora.

Lo mencionado anteriormente logró de manera inusitado aumentar los

rendimientos habituales de perforación alcanzados, especialmente en

rocas duras.

A casi 36 años de la creación de los modelos iniciales mucho se ha

avanzado al presente y es precisamente en relación a estas últimas

experiencias y aplicaciones tanto en el País como en el extranjero que

motivan al suscrito a presentan este trabajo.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

2. HISTORIA

Las perforadoras “Down the hole” inicialmente se aplicaron en

perforación de taladros de voladura en canteras y minas a tajo abierto,

especialmente en aquellas donde la perforación rotativa era de alto costo

operativo. En esta primera etapa los taladros no alcanzaron más de 30

pies de longitud. Posteriormente en perforación de pozos para agua se

lograron alcanzar fácilmente longitudes de 120 pies, constituyendo

entonces un gran suceso. Sin embargo, innovaciones implementadas

con éxito en las perforadoras rotativas relegaron a las perforadoras Down

the hole a aplicaciones en rocas duras. Asimismo, algunas pérdidas de la

perforadora por atascamiento en los taladros, llevaron a los fabricantes a

modificar los diseños originales con el fin de asegurar la recuperación del

equipo.

Al presente se ha optimizado la operación de la perforadora y se le utiliza

tanto en labores de superficie como en labores subterráneas.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

3. CARACTERÍSTICAS

3.1 Perforadora

Podemos describir la perforadora exteriormente como un cilindro de

acero que tiene acoplado por un extremo, la broca y por el otro se

encuentra acoplado mediante enrosque a la primera barra de la columna

de perforación, columna que girará mediante accionamiento hidráulico o

neumático.

Generalmente apreciaremos que las barras de perforación son de

diámetro ligeramente menor al de la perforadora y ésta a su vez también

es menor en diámetro que la broca. Como se podrá apreciar en el gráfico

Nº 1, esta relación directa con el caudal de aire requerido para la

evacuación de los detritos productos de la perforación.

Como acabamos de anotar la perforadora es accionada por aire

comprimido que a su vez conduce a través de una manguera, aceite en

suspensión para lubricar las partes móviles de la perforadora.

Secuencialmente, el aire comprimido se une al agua de perforación, pues

sólo existe un conducto para llevar estos tres Ingredientes básicos hasta

la perforadora.

Al examinar el diseño interior de la perforadora — podremos apreciar que

existen sólo dos partes móviles; el pistón y la válvula check. La válvula -

check regula el ingreso del aire a la máquina y a su vez no permite el

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

ingreso de agua u otro agente por contraflujo. Este sistema hace posible

la aplicación en perforación submarina o en presencia de la napa

freática.

3.2 Accesorios de perforación

El sistema Down the hole de perforación requiere de accesorios básicos

que han de constituir la columna de perforación, que en ciertas

aplicaciones ha alcanzado longitudes de hasta 600 pies (183.5 mts.)

Esta columna se compone de los siguientes elementos

3.2.1. Brocas

La broca que generalmente está al Inicio de la columna de perforación es

considerada pieza básica - de ésta y constituye un agente de costo

Importante dentro del costo operativo que genera este sistema de

perforación.

La técnica de perforación desarrollada en el Canadá aconseja la

utilización de un juego de 4 a 6 — brocas para un determinado número

de pies programa dos. Mediante este método se ha logrado obtener

vidas de brocas del orden de 2.000 pies en terrenos duros, gracias al

reacondicionamiento o afilado a que son sometidos una vez que han

cumplido un determinado número de pies perforados. Por este motivo es

necesario contar con un juego de brocas que se van rotando hasta

finalmente descartarse — por desgaste el total de componentes en

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

conjunto.

El sistema Down the hola utiliza brocas de dos tipos, las tradicionales tipo

cuchilla en “X” cuya aplicación se recomienda para terrenos de mediana

dureza y los recientemente desarrollados de botones, de eficiente

desempeño en rocas muy duras. Las del tipo en “X” generalmente

requieren afilado y los del tipo da botones reacondicionamiento. La

selección correcta del tipo de broca a utilizarse de acuerdo al terreno a

perforar constituye el primer paso importante para lograr una excelente

velocidad de penetración y el máximo de vida posible - de broca. No está

demás señalar que a selección de los accesorios de perforación

comienza con la — elección del diámetro de taladro que se desea

perforar.

3.2.2. Perforadora Down the hole

Constituye el segundo elemento de la columna y va situada y acoplada

después de la broca. Un correcto y cuidadoso acoplamiento es

recomendado para evitar dañar a la perforadora.

3.2.3. Cabezal posterior de la perforadora

(Backhead)

Está situada inmediatamente después de la perforadora y tiene diferente

sistema de rosca en ambos — extremos. La de forma cónica es la del

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

tipo API y constituye el punto de acoplamiento con las barras de

perforación, que lógicamente deberán tener este mismo tipo de rosca.

3.2.4 Barras de perforación

Las barras o barrenos de perforación varían en longitud y en diámetro de

acuerdo a la aplicación y al diámetro de hueco que se desea perforar.

Las aplicaciones en superficie requieren generalmente barras entre 10 y

20 pies de longitud y pueden ir desde 3” a 27” en diámetro. Para

aplicaciones en minería subterránea la longitud de estas barras se

reducen a tramos de 5 pies y en diámetro varían entre 3” y 4 1/2”.

Como se puede apreciar en el gráfico (fig. 4) la barra es hueca y posee

una rosca macho y otra hembra en ambos extremos.

Este tipo de accesorio, agente de costo también portante dentro del costo

operativo, generalmente se descarta por daños irreparables en las roscas

de empalme, producidas mayormente por acoplamientos violentos o

imperfectos. Asimismo, en ciertos casos estas barras sufren doblamiento

perdiendo la rectitud, bondad indispensable para obtener taladros rectos.

Se estime en 30.000 pies es promedio la vida de una barra. Sin embargo,

se considere que este record irá incrementándose de acuerdo a la mayor

habilidad que logre el operador al manipularlos.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

3.3 Requerimientos de aire comprimido

Las perforadoras Down the hole son eminentemente de percusión y su

funcionamiento y rendimiento son normados por el caudal y presión de

aire suministrados. Estos dos factores afectan la operación de la

perforadora si están fuera de los rangos considerados como óptimos.

Estar debajo del límite inferior ocasiona una pobre velocidad de

penetración y una deficiente evacuación de los detritos de perforación.

Por otro lado, operar sobre un límite considerado máximo, pese a originar

una excelente penetración y perfecta limpieza, puede derivar en una

deficiente lubricación y como consecuencia de esto un rápido deterioro

de la perforadora.

Para la determinación del caudal y presión de aire necesario se tiene que

considerar el consumo es teórico de la perforadora, establecidos por el

diámetro y la carrera del pistón y el número es golpes por minuto teórico

diseñados, para obtener un rendimiento proyectado esperado. El nivel de

presión de aire seleccionado será de acuerdo al caudal calculado y en

principio deberá ser capaz de movilizar al pistón al número de golpes

proyectados. Una mayor presión a este último y lógicamente se

incrementará la velocidad de penetración.

En el gráfico Nº 3 puede observarse como se logra incrementar la

velocidad de penetración en cambios tres veces la obtenida operando

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

con presión de aire a 100 PSIG, en este caso como puede apreciarse se

deberá operar con aire a 200 PSIG de presión.

Como pueden apreciar en el gráfico no existen diferencias notables

entre los equipos que utilizan el sistema Down the hole y el sistema

rotativo, dado que se aprovecha su propio sistema de rotación y su

capacidad de empuje a la columna.

En el caso de los Track Drill se podrán apreciar diferencias saltantes

pues varía el diámetro de la columna de perforación y la voluminosa

perforadora roto percutiva ha sido reemplazada esta vez por un cabezal

rotativo de similares dimensiones. Este cabezal está sujeto a una torre

guía de acero y recorrerá a todo largo de ella conforme lo hacía la

perforadora roto percutiva cada vez que lograba perforarse un tramo

igual a la longitud del barreno.

3.4.2 Equipos para labores subterráneas

Contrastando con el gran tamaño a las perforadoras rotativas donde

puede instalarse la perforadora Down the Hole, muchos fabricantes

americanos y europeos han diseñado y fabrican un equipo bastante

compacto capaz de movilizarse en las estrechas vías y aún ser

fácilmente introducido en jaulas de pique sin dificultad. Este equipo que

como muchos denominan “Jumbo” sin ser el tradicional que conocemos,

se parece más a un track drill (perforadora montada sobre orugas) pero

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

aun más compacto pues solo tiene 1.40m de alto en posición de

traslación.

El equipo es exclusivamente accionado por aire comprimido, aunque

constituye una unidad neumática hidráulica, pues todos los movimientos

del equipo son generados hidráulicamente.

La combinación “Jumbo” down the hole perfora muy eficientemente

taladros entre 4” y 12” de diámetro y hasta 185m (600 pies) de longitud,

dependiendo de las condiciones de roca.

La descripción general del Jumbo DHD que se fabrica actualmente es la

de un sólido chasis montado sobre dos orugas o cuatro neumáticos,

conjunto que está acoplado y sostiene una torre guía de perforación.

Cuatro gatas hidráulicas nivelan y estabilizan la unidad durante la

perforación. Un motor neumático acciona la bomba hidráulica que a su

vez acciona todos los motores hidráulicos que generan los movimientos

del equipo.

Los motores hidráulicos básicamente movilizan las orugas, hacen girar el

cabezal rotativo y proporcionan la fuerza de empuje a la columna de

perforación.

La unidad está equipada con una bomba de pistón para el suministro de

agua con suficiente presión con el fin de deprimir el polvo durante la

perforación.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

Todos los controles e instrumentos están localizados en un lugar

conveniente para una cómoda operación del equipo.

El peso operativo de la unidad promedio es de 1500 Kg y su velocidad de

traslación máxima es de 11Km/H. Algunas bondades del equipo que

podemos resaltar son las siguientes:

a. Posee vigorosa construcción y gran estabilidad durante la

perforación.

b. Puede trabajar con alta presión de aire para obtener mayor

velocidad de penetración.

c. Durante la perforación no se sobrepasan los niveles de ruido

establecidos como tolerables para el trabajador minero.

d. Su operación es sencilla y req uere como mínimo el concurso de

dos operadores.

e. Facilidad de maniobra la cual permite un rápido posicionamiento en

el lugar de trabajo.

La variedad de aplicaciones que se ha logrado obtener con este equipo

lo ha llevado a ser considerado como adelanto tecnológico dentro de la

gran gamma de equipo minero en el último quinquenio.

En el siguiente capítulo veremos en detalle sus aplicaciones.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

4.- APLICACIONES DEL SISTEMA DOWN THE HOLE DE

PERFORACIÓN

4.1.- Aplicaciones en superficie.

Canteras y minas a tajo abierto

Sabemos que las primeras aplicaciones del sistema down the hole fue en

la explotación de canteras mediante la perforación de taladros de

voladura, posteriormente en esta misma aplicación se mejoraron los

rendimientos de perforación en las minas de tajo abierto.

Es preferible la aplicación de perforadoras con este sistema (DTH) en la

perforación de rocas duras y abrasivas. Los diámetros de taladros más

comunes que se pueden encontrar varían entre 4” y 8”; sin embargo se

está introduciendo con éxito, perforadoras para aplicaciones de hasta 3”

de diámetro.

Comparativamente al sistema DTH, el rotativo pese al gran desarrollo

alcanzado, no ha logrado alcanzar las velocidades de penetración que el

DTH ha alcanzado en rocas duras. Existe una extraordinaria diferencia

de velocidades de penetración en la aplicación del sistema rotativo, que

van desde los 225 m/H (11pies/min) en terrenos bastantes suaves a

velocidades tan pobres de 7m/h en rocas muy duras.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

En el sistema DTH la diferencia de velocidades de penetración entre las

rocas más suaves y más duras no son muy significativas. Estas

velocidades alcanzan entre 15m/H hasta 45m/H dependiendo de la

presión de aire de operación y lógicamente del caudal de aire

suministrado.

Dada la fácil instalación de las perforadoras DTH en actuales unidades

rotativas montadas sobre orugas o neumáticos, muchos usuarios tienen

ambas opciones y utilizan cada tipo de perforación de acuerdo a la

calidad del terreno que desean perforar, con el objeto de alcanzar

siempre record constantes de penetración.

Similar apreciación podemos dar para el caso de los Track Drills, aunque

en este caso los diámetros de taladro preferidos varían de 3” a 5”.

Las velocidades de penetración del sistema DTH comparadas a las

obtenidas por las perforadoras roto percutivas montadas en las unidades

Track Drill no lograron equipararse. Las perforadoras roto percutivas

mantendrán supremacía y más aún las perforadoras hidráulicas. Sin

embargo debe de considerarse que lo anteriormente establecido es solo

para longitudes de perforación no mayores a 15m. La aplicación en

canteras y en minas a tajo abierto será siempre ventajosa para

perforadoras DTH, porque genera menores costos operativos al otorgar

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

menores índices de vida de barrenos y brocas y por la facilidad en su

mantenimiento.

Resumiendo todo lo que nos ocupa en esta parte del capítulo de

aplicaciones a continuación establecemos un cuadro comparativo entre

los sistemas a que nos referimos de acuerdo a diferentes puntos

característicos a los tres tipos:

Características Perforación DTH Perforación TH Perforación rotativa

Velocidad de

penetración

Mantiene la

velocidad de

penetración

constante a toda

profundidad.

Se obtiene una

excelente velocidad

de penetración con

menor fuerza de

empuje a la columna

de perforación. Una

unidad liviana puede

perforar diámetros

de taladro más

Alta velocidad de

penetración inicial

que decae con

cada barreno

adicionado

Requiere una

mayor fuerza de

empuje para poder

equiparar la

velocidad de

penetración del

sistema DTH

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

grandes

Requerimiento

de aire

Utiliza menor

cantidad de aire

debido a que el

escape de la

perforadora ayuda a

limpiar el taladro.

Puede utilizar aire a

alta presión para

incrementar la

velocidad de

penetración.

Requiere

ligeramente menor

cantidad de aire que

las rotativas.

Utiliza más aire,

pues el requerido

por la limpieza hay

que adicionar al

que consume la

perforadora. La

alta presión de

aire es prohibitiva

para este sistema,

pues daña la

perforadora y

reduce

notablemente la

vida de los

barrenos y

accesorios.

Requiere una gran

cantidad de aire o

lodo para la

limpieza,

dependiendo

mucho del diámetro

de broca y

barrenos.

Niveles de

ruido

El bajo nivel de

golpes por minuto

desarrollado por la

perforadora así como

el ruido de escape es

reducido

Requiere un

silenciador en el

escape de la

perforadora, si el

nivel de ruido es

crítico. El ruido de

Muy bajo, sólo el

equipo genera ruido

no la perforación.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

notablemente al ser

silenciados dentro

del taladro.

impacto es difícil

de controlar.

Accesorios de

perforación

No requiere de

manguitos

adaptadores (shank

adapters) ni coplas.

Pues utiliza barras

roscadas estándar

API.

El costo operativo

por barrenos es bajo

dado que se utiliza

un bajo nivel de

empuje y de torque

Utiliza manguitos

adaptadores y

coplas con rosca

de continuo

deterioro y

frecuente

reemplazo.

La gran fuerza de

empuje que se

aplica, así como el

alto torque de

rotación contribuye

a provocar una

menor vida de

barrenos

Mantenimiento Tiene menor número

de partes móviles.

Toda la energía va

aplicada sobre la

roca mas no sobre la

perforadora ni en la

unidad donde va

La unidad donde

va instalada la

perforadora debe

resistir el fuerte

impacto de

perforación y

vibración que

Altos niveles de

vibración donde el

mayor nivel de

fuerza de empuje

obliga a tener un

frecuente intervalo

de mantenimiento.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

instalada.

Posee intervalos de

mantenimiento mas

largos por el bajo

nivel de la fuerza de

empuje y la mínima

vibración de la

máquina

genera la

perforadora.

Aplicación Perforación de

taladros de gran

profundidad en rocas

duras. Aplicaciones

donde la broca

tricónica rotativa

tendría vida muy

corta y un excesivo

costo.

Desviación de los

taladros a grandes

profundidades.

Perforación de

taladros de gran

profundidad en

rocas suaves a

media dureza

4.2.- Aplicaciones en minería subterránea

La aplicación del sistema DTH de perforación en minería subterránea ha

tenido un gran desarrollo y merece destacarse, pues ha incidido

notoriamente en el mejoramiento de tradicionales métodos de minado,

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

así como en aumentar la rapidez de ejecución de labores auxiliares que

demanda una operación subterránea.

A continuación hacemos una descripción de estos diferentes aspectos:

4.2.1.- Servicios auxiliares

Nos referimos en primer término siempre al equipo de perforación

denominado Jumbo DHD mostrado y descrito en el subcapítulo 3.4.2,

pues justamente algunas bondades de este equipo permite lograr en

forma rápida y segura la ejecución de taladros de servicio, labor que ha

permitido elevar la productividad en una operación minera.

Seguidamente menciona remos algunas aplicaciones conocidas:

Cuadro comparativo:

Aplicabilidad de diferentes métodos para hacer chimeneas

Stoper

convencional

Stoper

jaula

trepadora

Raise

borer

Jumbo/DHD

Alcance

optimo

Mts-long.

Chimeneas

30 50 200 70

Max. Alcance

Económico

50 100 400 100

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

Mts-long.

Chimenea

Costo

directo por

metro en %

comparando

a raise borer

40% 50% 100% 40%

Inclinación

máxima

45º 70º 65º 70º

Desarrollo de chimeneas

Excavación de chimeneas método tiros largos

4.2.2. COSTOS

Del cuadro anterior podemos extraer que el costo de del método con el

jumbo /DHD es igual o similar al convencional. Sin embargo, hay que

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

anotar que estos son costos directos y no incluyen el de la precisión del

equipo. Esto ultimo podría hacer variar el costo total de cada método

otorga la mayor disponibilidad mecánica del equipo , en ese aspecto el

equipo jumbo /DHD tiene un alto índice y otorga el menor costo por

reparaciones por metro de chimenea.

4.2.3. METODOS DE MINADO

El constante aumento de los costos de minado hacen necesario hoy

en día , la búsqueda de mejorar los actuales métodos de trabajo , si las

bondades de nuevos equipos lo permiten.

El jumbo /DHD demostró que es posible reducir notoriamente los

costos , en la explotación de grandes cuerpos , que por sus

características propias permiten una explotación a gran escala .

El jumbo DHD logro por primera vez introducir la aplicabilidad d

taladros mayores a 2,5” demostrando obtener mejor índice de

aprovechamiento de explosivo (factor de potencial) a la par de una

excelente fragmentación .

El método del minado con taladros largos o blast hole stoping” se

derivo de la aplicación excelente en superficie de la voladura de

taladros de a mayor diámetro.

Dentro de las ventajas que representa introducir a la minería

subterráneas, diámetro de taladros mas grandes tenemos los

siguientes:

a) se incrementa la velocidad de detonación del explosivo.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

b) el espaciamiento entre los taladros es Mayor lo que origina un

consumo igual o menor de explosivo que con taladros de menor

diámetro pro con espaciamiento mas corto.

c) Buena fragmentación en terrenos masivos dado el

aprovechamiento máximo de la energía del explosivo se obtuvo

una a mayor fuerza de rompimiento derivado del incremento de la

velocidad de detonación.

El blast hole stoping reemplaza con éxito los tradicionales métodos de

subniveles y por bancos. Sin dejar de se estos métodos eficientes, el

jumbo DHD hizo que se redujeran notablemente los costos operativos

con el método BLAST HOLE STOPING, especialmente en los rumbos de

perforación, explosivos y supervisión.

La rentabilidad del método es alta y se han logrado obtener índices de

hasta 12 toneladas de minera por cada pie del taladro perforado.

Sin embargo, estas ventajas iniciales no lograron aplicación en el caso

de explotación de cuerpos no muy potentes o cuerpos con desarrollo

irregular, así como el de requerir inmejorables condiciones de roca

encajónante para evitar disolución del mineral.

Asimismo, cuerpos que tengan buzamiento muy cerca de la horizontal no

permitirán, la aplicación del sistema DOWN THE HOLE por las

limitaciones de este en perforación muy inclinada.

Una comparación de costos directos entre los métodos explicados en los

nos arrojo los siguientes resultados:

• Tajeo abierto con subniveles 320%

• Tajeo abiertos con bancos 300%

• Tajeo abierto con taladros largos 100%

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

En conclusión, el método de taladros largos obtiene básicamente el 30%

del costo operativo de los otros métodos.

Sin embargo, sin dejar de ser un éxito el método presentado, ha sido

mejorado posible hoy la explotación y recuperación de pilares. Este

sistema de minado patentado como “ VERTICAL CRATER RETREAT” ha

revolucionado en forma notable la metodología de trabajo de muchas

minas, dando lugar a aplicaciones cada cual mas original que otra, dado

que las desventajas por taladros largos fueron superadas.

Este método consiste básicamente en la perforación de taladros de 6” ó 6

1/2 “de diámetro des de un nivel superior que cubre el ancho y largo del

cuerpo hasta un nivel inferior. Estos taladros guardaran como en el caso

anterior un orden y espaciamiento seleccionado. Posteriormente

obstruyendo convenientemente el fondo de cada taladro, este es cargado

con determinada cantidad de explosivos y es entonces que se procede a

disparar por rebanadas horizontales cada etapa hasta comunicar con el

nivel superior.

Los resultados obtenidos se resumen en una gran fragmentación, gran

recuperación, bajo novel de disolución del mineral y gran seguridad en el

manipuleo y disparo de los explosivos.

Este método ha sido posible practicarse gracias al aprovechamiento del

efecto crater de la voladura de una carga esférica.

Analizando las voladuras crater, ha sido encontrada por C.W Livingston,

una relación definida entre la energía de un explosivo y el volumen del

material que es producida por este en una voladura. También fue

demostrado que es significativamente afectado por la posición de la

carga dentro del taladro.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

El efecto CRATER fue experimentalmente demostrado tomando

cantidades iguales de carga de un mismo explosivo en diferentes

diámetros de taladro perforados en un mismo tipo de roca.

La carga esférica del taladro de mayor diámetro produjo mucho mayor

volumen de material que la típica carga cilíndrica pese a utilizar la misma

cantidad de explosivo. No esta demás aclara el efecto Crater es mayor

en cuanto el diámetro de taladro sea mayor. De ahí su aprovechamiento

en esta variación del método original de minado con taladros largos.

Este método por su flexibilidad permite desechar taladros para el carguio

si es que estos no están, lo cual deriva en una menor dilución, factibilidad

a controlar en minado a gran escala.

4.3.3 Aplicaciones en explotación

Minería subterránea:

Producción de mineral en Minsur.

Desarrollo de chimeneas de producción y servicios, en Cobriza.

Desarrollo de chimeneas de producción y servicios, en Cía. Minera

horizonte

Minería a cielo abierto:

Producción de mineral en Mina Santa Rosa.

Producción de mineral en La Virgen.

Precorte a iniciarse en Yanacocha.

Producción a iniciarse en Alto Chicama.

Drenaje horizontal en el fondo de los tajos abiertos.

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

Aprovechado el gran alance en profundidad del talador DHD, muchos

usuarios han obtenido valiosa información a partir del muestreo de los

detritos de la perforación.

Los resultados en cuanto determinación de calidad del mineral han sido

excelentes y se asemejan a los obtenidos con similar metodología en

minería de superficie.

Podríamos afirmar que las muestras se comportan establemente para

pueblas de metalurgia debido a que los detritos han sido evacuados por

una mezcla de aire comprimido, escape de la perforadora, agua y

pequeñas cantidades de lubricante. Justamente el lubricante constituye

el elemento contaminante y deberá ajustar debidamente la alimentación

de este cuando se requiera tomar muestras. Últimamente se han

conseguido obtener buenos resultados en pruebas metalúrgicas con

muestras obtenidas en abrasión seca.

EQUIPOS (DTH) DE PERFORACION SUBTERRANEA

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

CUBEX 6200 W

CUBEX 5200

Diametros (100 m) a (216 mm)

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PERFORADORAS ROTO PERCUTIVAS DOWN THE HOLE (DTH) Y SUS APLICACIONES

EQUIPOS (DTH) DE PERFORACION A TAJO ABIERTO

APLICACIÓN EN CAMARAS Y PILARES Y BANQUEOS

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5. Conclusiones

Referidas informaciones confirman el extraordinario rendimiento del

sistema de perforación DOWN THE HOLE, que brinda los memores

costos en perforación de taladros de 4” a 12” en diámetro.

Las varias aplicaciones acorde con la realidad de cada mina dictaran en

definitiva la factibilidad de reducir costos en construcción de

determinadas labores subterráneas, así como la de elevar los índices de

actividad variando el método de tradicionales formas de minado.

Actualmente está perfectamente optimizada el uso de equipos con

perforación DOWN THE HOLE en Canadá, E.U,A, Europa occidental y

Sudáfrica.

La experiencia en el Perú ha demostrado que el sistema es manejable

por operadores nuestros y actualmente se esta evaluando los costos

operativos. Por lo pronto podemos informar que los resultados en

explotación en caliza para la industria del cemento han sido notables y

varias unidades track drills han sido reaplazadas por equipos DTH. El

diámetro de taladro optimizado en este tipo de aplicación varia entre

1/2” y 5” y la perforación en algunos casos es seco.

Experiencias en minería subterráneas la tenemos en las diferentes minas

que mayormente han experimentado en la perforación de taladros largos

para servicios auxiliares y han hacho los primeros intentos para construir

chimeneas con resultados en un caso poco satisfactorios dado el alto

costo originado al utilizar taladros de 6” de diámetro y a otros factores

como el desconocimiento de la técnica de voladura. Sin embargo, al

subsanarse recientemente un factor no contemplado al introducirse los

equipos DHD como tema DOWN THE HOLE. Ha reactivado los

proyectos existentes. Es necesario entonces utilizar como compresores

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que brinden presiones de trabajo de hasta 150 psig y puedan ser

fácilmente introducidos a las labores subterráneas.

Esto ultimo limita un tanto la flexibilidad del equipo DHD, mientras tanto

se han utilizado boosters para elevar las presiones de aire existente en

el sistema de cada mina. Los resultados no han sido muy convincentes

dado que la variación de la presión de aire en el transcurso de una

guardia de trabajo afecta notablemente el desempeño del booster.

El presente trabajo es más informativo y se completa con costos

especialmente, también se da a conocer las ventajar del uso de los

equipos DTH.

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BIBLIOGRAFÌA

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1982.

Camilo Caribe De Liñan: << Manual de Perforación y Voladuras de

Rocas>> Director General Del Instituto

Tecnológico Geominero de España.

Web: - www.google.com - www.atlascopco.es

- http/atlaspowerco/.es

- www.cubex.net

- www.numa.com

Anónimo:<< Normas y Sistemas de Seguridad en los Túneles>>,

Noticias Perfora, N°2. Revista Minera.

LANGEFORS:<<Voladura moderna de Roca>>.1° edición en español

Ed.Urmo. España.

Anónimo:<<Manual de perforación-Equipo minero>> Revista Minera, Febrero de 1995.