alfredo bertrand aceros de perforacion

Seminario Taladros Largos

Aceros de Perforación

Hotel Sonesta El Olivar

Oct., 2011

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Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -

Tipo de operación a realizar

3


Tipo de operación a realizar

. Perforación desde 30

pies ó 9 metros.

• Pueden ser en paralelo

ó abanico.

• Depende

Principalmente del tipo

de mineralización y su

geometría.

• La versatilidad de los

equipos será

fundamental para una

buena perforación.

Selección – Equipos de Producción

Necesidades del usuario

Longitud 12 – 30 m

Mínima desviación

Menor Costo

Equipo

Broca Ø 64 -115 mm

Longitud de barras/tubos L=1.2–1.8 m

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Aceros de Perforación – Calidad de Roca

El tipo mineral - la calidad de roca, en combinación con el método

de perforación, van a definir los cuatro parámetros a evaluar:

– Dureza

– Textura

– Propiedades de Rotura

– Tipo de Formación de Roca

Estas cuatro variables determinaran el tipo de accesorios a

utilizar.

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Aceros de Perforación : Selección

Primera Elección

Máximo diámetro línea posible

– Línea de acero rígida

– Óptima rectitud del taladro (Alineación)

– Óptima velocidad de penetración

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Economía de Perforación

La selección basada en “El menor costo de perforación”

dependerá de los siguientes puntos:

– Vida Útil del conjunto de aceros

– Rectitud del taladro

– Velocidad de penetración

Aceros de Perforación : Selección

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El tren de varillaje para top hammer en equipos mecanizados para

taladros largos

Perforación Frentes

El # de barras dependerá de la longitud a perforar y la longitud de la barra que

permite la viga.

Costos Comparativos Ejemplo 1 : Real Mina “X”

Shank

13%

Barras

38%

Brocas

42%

Rimado

7%


US$xmp 0.315

Perforación Taladros Largos

Shank

8%Brocas

12%

Barras

80%

US$xmp 1.758

Costos Comparativos Ejemplo 2 : Real Mina “Y”

Shank

8%

Barra

33%

Broca

49%

Rimado

5%


US$xmp 0.511

Barra

43%

Broca

49%

Shank

5%

Acople

3%

Perforación Sostenimiento

US$xmp 2.364

Shank

9%

Barra

58%

Broca

33%

Perforación Taladros Largos

US$xmp 2.542

Conclusiones

1. Las barras son los accesorios

claves en el costo.

2. Se incrementa el CMP

1. Mayor longitud de taladro

2. Menor longitud de barra

Debemos de considerar la línea de aceros mas robusta para el diámetro de perforación elegido y perforadora que tenemos Esto asegurara un línea rígida , que nos determinará un taladro sin desviación, con buena razón de penetración y eficiencia en el barrido.

Criterio de Selección

La elección de los aceros de perforación dependera de:

Diámetro requerido.

Tipo de Perforadora

Tipo de Roca

Exactitud de alineamiento requerida.

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Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipo mecanizado -

Consideraciones técnicas para elección de Shank Adapter para

perforación en taladros largos

• Es recomendable que el “Adaptador de Culata” sea el de mayor diámetro y

extenso posible para taladros largos para poder tolerar las flexiones de

manera eficiente y reducir el riesgo de ruptura; así como la desviación del

taladro.

Barras de Extensión

Roscas R32 a T45

Longitud 1.2 – 1.8m

Barras Speedrod

Roscas R32 a T45


Tubos Guías

Roscas R32 a T45


Barras de Extensión

Barras Speed rods

Barra Guía + Barra Speed rods

Tubo Guía + Barra Speed rods

Linea de Aceros : Taladros Largos

Tubo Guías

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Rotación de barras

Brocas

La tarea de una broca es tener una máxima

velocidad de penetración en una formación

geológica.

La broca debe de elegirse con estos

parámateros en mente:

Roca

Alineación

Velocidad de penetración

Vida Util

Intervalo de Afilado

Calidad del taladro

Relación del diámetro de broca y diámetro de

barra.

Brocas

La brocas de botones dominan el mercado

de perforación en general. La velocidad de

perforación y vidad útil son mejores que las

de inserto de pastilla.

Solo para

aplicaciones

especiales las

brocas son la

mejor opción:

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Tipo de Brocas de Botones

Penetración Broca Retractil.

Brocas de Perforacipon de Producción Cartilla de Selección

Velocidad: Broca Afilada Vs. Broca no Afilada

Soft rock

Hard rock

100%

75%

50%

25%

Pe

ne

tration r

ate

Afilado de Brocas

Desviación de Taladros

Area Crítica de Fragmentación

Factores que influyen en la desviación de taladros

Factores originados fuera del taladro:

Factores relacionados durante la perforación:

Parámetros de perforación

Fuerza de avance / Rotación / Barrido / Percusión / Anti-

atasque.

Selección adecuada de la diámetro de perforación.

Factores dentro del taladro:

Formación de la roca

Tipo/Tamaño de grano/Fracturamiento/ Plegamiento

Afilado de brocas (Intervalo de Afilado)

Factores relacionados con el equipo:

Condición y regulación Perforadora.

Selección adecuada del varillaje de perforación

Afilado correcto y oportuno de las brocas

Correcta condición mecánica del equipo

Desviación por mal Emboquillado

Desviación dentro del taladro

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Taladros rectos

- Desviáción de taladros en función de la longitud del taladro -

Con el sistema TDS (Tube Drilling

System) se puede lograr combinar

taladros rectos con buenas

velocidades de penetración.

Hole

deviation

15 20 25 30 35 40 m

15 20 25 30 35 40 m

0,5 m

0,5 m

1,0 m

1,0 m


Barra Extensión + Broca Faldón Liso

Barra Speedrod + Broca Faldón Liso

Barra Speedrod + Barra Guía + Broca Retractil

Barra Speedrod + Tubo TDS + Broca Retractil

Tubo TDS + Broca Retractil

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Línea de Perforación vs Parametros a considerar


Barra Extensión + Broca Faldón Liso

Barra Speedrod + Broca Faldón Liso

Barra Speedrod + Barra Guía + Broca Retractil

Barra Speedrod + Tubo TDS + Broca Retractil

Tubo TDS + Broca Retractil

Costo

-

+

V.U.

-

+ -

+

Veloc. Desv. -

+

Desviación Top Hammer vs DTH

ITH vs Top Hammer

ITH vs Top Hammer

Top Hammer Down The Hole

-Diámetro comercial : 48-150 mm - Diámetro comercial : 89-200 mm

-Diámetro normal : 51-102 mm - Diámetro normal : 110-171 mm

-Longitud máxima : 30 m (<20m usual) - Longitud máxima : 130 m (~100m)

-Desviación : 5-10% (~ 3-5% con tubos) - Desviación máxima : ~1%

-Riesgo de atascamiento del varillaje - Menor riesgo de atascamiento del

en terreno fracturado varillaje en terreno fracturado

-Mayor velocidad de penetración - Menor velocidad de penetración

-Menor monto de inversión en equipo - Mayor monto de inversión

-Mayor costo en el varillaje - Menor costo de varillaje

Cia Minera CONDESTABLE S.A.

Equipo Boomer 281+ Kit LHD 157

Perforadora COP 1238ME (15KW)

Tipo de Malla Paralela Vert. (1.5x1.5) (30%70%)

Longitud de Taladro 15 - 20 metros

Diámetro 64mm (2 ½”)

Tipo de Roca Calizas, brechas,Cuarzitas (170 MPa)

Veloc. de Penetración 24 m.p/hr

Rendimiento por día 200 m.p/día

Producción Mensual 5,000 m.p/mes

5.5 ton/m.p 27,500 ton/mes

Disponibilidad Mecánica 90 %

Desviación (a 20 mts) Vert. 0.4 m(2%) / Radial 0.8m(4%)

Costo (Incl. Rptos, Aceros 3.04 $ / m.p

Aceros, Energ., M.O) 0.55 $ / ton

CIA. MINERA CONDESTABLE S.A. COLUMNA DE PERF. BOOMER 281 + KIT LHD-157

COLUMNA SP T38 + BROCA FP

90515983 90510719 90510311

SHANK COP 1238 T38 BARRA SP T38 x 4’ BROCA HD T38 x 2½”

1800 mts. 2400 mts. 650 mts:

COSTO POR METRO PERFORADO = USD 1.65

INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.

MINSUR S.A.

Equipo LHD Wagon

Perforadora BBC 120F

Tipo de Malla Radial (E=1.5m) ()

Longitud de Taladro 12 metros

Diámetro 51 mm (2”)

Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn.

Veloc. de Penetración 12 m.p./hr

Rendimiento por día 84 m.p./día


5 ton/m.p 18,000 ton/mes


Desviación ( a 12 mts) 1.30 m (>10%)



MINSUR S.A.

Equipo Simsa H157


Tipo de Malla Parl.Vert.()



Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn


Rendimiento por día 180 m.p/día


(7.16 ton/m.p) 48,330 ton/mes


Desviación ( a 25 mts)

Speedrod T38+B.B 2 ½” 2.75 m (>11%)

2xTAC 56 + Speedrod T38+B.B.Ret 2 ½” 1.50 m ( 6%)

TAC 56 +B.B. Ret. 3” 0.75 m (< 3%)



MINSUR S.A. COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H-157

Columna SP T38 + TuboTAC56 + Broca HD T38

90515983 90510720 94000051 90510311

Shank COP 1238ME T38 Barra SP T38 x 5’ Tubo TAC T38 x 5’ Broca T38 x 2½”

1100 mts. 1600 mts. 1300 mts 220 mts

COSTO POR METRO PERFORADO = USD3.15


FUENTE: MINSUR S.A.

MINSUR S.A.

Equipo Simba H 1354


Tipo de Perf. Radial - Parl.Vert.(30%70%)





Rendimiento por día 205 m.p/día (2Turnos)


(8 -14 ton/m.p) 58,500 ton/mes


Desviación ( a 25 mts) 0.6 m ( < 2.5%)


Energ., M.O) 0.45 $ / ton

MINSUR S.A. COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H-1354

Columna SP T45 + TuboTAC64 + Broca Retractil

90516304 90510730 94000047 90510692

Shank COP 1838MEX T45 Barra SP T45 x 5’ Tubo TAC T45 x 5’ Broca T45 x 3½”

1160 mts. 6000 mts. 1480 mts 300 mts

COSTO POR METRO PERFORADO = USD 2.62


FUENTE: MINSUR S.A.

MINSUR S.A.

Equipo MUSTANG A-32

Perforadora COP 34 (DTH)

Tipo de Perf. Parl.Vert. ()


Diámetro 105 mm (4 1/8”)


Veloc. de Penetración 8.5 m.p/hr

Rendimiento por día 90- 120 m.p/día

Producción Mensual 2200-3000 m.p/mes

(18 ton/m.p) 39600-54000 ton/mes


Desviación ( a 25 mts) 0.20 m ( < 1.0%)


Energ., M.O) 0.46 $ / ton

Contratos Metros Perforados

Repuestos

Equipo

Aceros

Tiempo

Cambio

$

$

Control y

mejora V.U.

Mayor Velocidad de

Perforación

+/- 30%

Mejor Transmisión

de Energía

Menor consumo

Repuestos

Producción

Mayor V.U. = menos

cambio de línea, +

hrs propductivas

Ejemplo:

Producto A 100

Producto B 50

Vida Util A 100

Vida Util B 50

• El producto B se reemplazará dos veces mas que el A.

• Si el consumo de unidades de “A” es 10.

• El producto “B” se cambiará en 10 oportunidades adic.

• Tiempo Adic. Por mayor cantidad de cambios:

• 10 veces x 30min = 300 minutos (5 hrs)

• 5hrs efectivas es una guardia

• 100 m.p x 6ton/mt = 500 ton menos por mes

Committed to

sustainable productivity.

alfredo bertrand aceros de perforacion

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