cap.06 perforacion a percusion (1)
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PERFORACIN ROTOPERCUTIVA
Perforacin y Voladura - UPN
Ing. Minas
Ing. Armando H. Bohorquez Huara
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CUL ES EL PRINCIPIO DE OPERACIN DE ESTOS EQUIPOS?
Bsicamente la perforacin se basa en el impacto de una pieza de acero (pistn), que
transmite la energa a la roca por medio de un elemento final (broca o bit)
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TIPOS DE EQUIPOS ROTOPERCUTIVA
Perforacin y Voladura - UPN
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TIPOS DE EQUIPOS ROTOPERCUTIVOS
MARTILLO EN CABEZA:
En estas perforadoras dos de las acciones bsicas, rotacin
y percusin, se producen fuera
del barreno, transmitindose
estas acciones a travs del
varillaje hasta la broca o bit.
Estas perforadoras pueden ser de accionamiento neumtico o
hidrulico
MARTILLO EN FONDO:
La percusin se realiza directamente sobre la broca, mientras que la
rotacin se efecta en el exterior.
El accionamiento del pistn se lleva a cabo neumticamente,
mientras que la rotacin puede ser
neumtica o hidrulica
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IMPORTANTE ES SABER SU CAMPO DE APLICACION
TIPO DE PERFORADORA DIAMETRO DE PERFORACION (mm)
CIELO ABIERTO SUBTERRANEO
Martillo en cabeza 50 127 38 65
Martillo en fondo 75 - 200 100 - 165
VENTAJAS - Es aplicable a todo tipo de roca, desde blandas a duras - La gama de dimetros de perforacin es amplia. - Los equipos son versatiles, pues se adaptan bien a
diferentes trabajos y tiene una gran movilidad. - Necesitan un solo hombre para su manejo y operacin. - El mantenimiento es fcil y rpido - El precio de adquision no es elevado
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LOS TIPOS DE OBRAS DONDE SE UTILIZAN:
OBRAS PUBLICAS
SUBTERRANEAS Tneles, centrales
hidrulicas , depsitos de residuos
DE SUPERFICIE Carreteras, autopistas,
excavaciones industriales, etc.
EN MINERIA
SUBTERRANEAS
CIELO ABIERTO Tamao medio y pequeo
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FUNDAMENTOS DE LA PERFORACIN ROTOPERCUTIVA
PERCUSION
ROTACION EMPUJE
BARRIDO
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 de cabeza) o directamente sobre ella (en el martillo de fondo)
Con este movimiento se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones.
Para mantener en contacto el til de perforacin con la roca se ejerce un empuje sobre la sarta de perforacin
El fluido del barrido permite extraer el detrito del fondo dl barreno
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SISTEMAS DE AVANCE
SISTEMAS DE
AVANCE
empujadores
Deslizaderas de cadena
Deslizaderas de tornillo
Deslizaderas de cable
Deslizaderas hidrulicas
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EMPUJADORES
de que consta? De dos tubos - Uno exterior de Al - Otro interior de acero
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EL TUBO INTERIOR - Acta como un pistn de doble efecto: - Controla su posicin y fuerza de empuje con que? - Con una vlvula que va conectada al circuito de A.C.
EMPUJADORES
COMO VA CONECTADO EL EMPUJADOR - Se conecta a la perforadora con un dispositivo de sujecin especial, consistente en un perno que pasa por toda la parte inferior de la perforadora
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QUE SE NECESITA PARA LA CONEXIN DE LAS MANGUERAS DE A.C.
- Se necesita un tubo en forma de Y, de manera que se acciona al martillo y al mismo tiempo al empujador
Cmo se ajusta la fuerza de avance? Se ajusta con un regulador
- Al hacer el regulador de derecha a izquierda, aumenta la fuerza de avance .
- Al hacer girar el regulador de izquierda a derecha, se reduce la fuerza de avance
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DESLIZADERAS DE CADENA
Por qu esta formado? - Por una cadena - Se desplaza por dos canales - Es arrastrada por un motor (neumtico o
hidrulico), a travs de u reductor y un pin de ataque.
- Acta sobre la cuna del martillo que se desplaza sobre el lado superior de la deslizadera.
VENTAJAS - Bajo precio - Facilidad de reparacin - La posibilidad de longitud de avance grande
DESVENTAJAS - Mayores desgastes en ambientes abrasivos - Peligroso si se rompe la cadena perforando
hacia arriba - Dificultad de conseguir un avance suave
cuando las penetraciones son pequeas.
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SISTEMAS DE MONTAJE
PERFORACION ROTOPERCUTIVA
1) SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES SUBTERRANEAS
2) SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES A CIELO ABIERTO
3) PERFORACIONES MANUALES
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SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES SUBTERRANEAS
JUMBOS
PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS EN ABANICO
PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS DE GRAN DIAMETRO
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APLICACIONES EN LABORES SUBTERRANEAS COMO:
AVANCE DE TUNELES Y GALERIAS BULONAJE
BANQUEO CON BARRENOS HORIZONTALES MINERIA POR CORTE Y RELLENO
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COMPONENTES DE UN JUMBO
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Disponen un tren de rodaje sobre neumticos, orugas o carriles
Poseen una gran movilidad (hasta 15 km/h)
Los chasis son articulados, posibilitando los trabajos de
excavaciones en curva
Fuentes de energa: disel, elctrica o aire comprimido
Es habitual emplear el motor disel para el desplazamiento del equipo y un motor elctrico para el accionamiento de los
elementos de perforacion
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DIMETROS DE PERFORACIN QUE EMPLEAN LOS JUMBOS
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Las perforadoras que se utilizan son los accionados en forma hidrulica en sustitucin de los neumticos
Las cabinas de operacin donde se encuentran los paneles de control pueden ser abiertas con un marco de
proteccin (ROPS y FOPS) o cerrada, insonorizadas y climatizadas
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PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS EN ABANICO
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PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS DE GRAN DIAMETRO
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PARTES FSICAS DE UNA PERFORADORA
ROTOPERCUTIVA
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FACTORES QUE SE DEBEN CONSIDERAR EN LA SELECCIN DE
SUSCOMPONENTES
Dimetro de los barrenos y longitudes
Estructura, resistencia y abrasividad de las rocas.
Tamao y potencia de las perforadoras
Experiencia anteriores.
Facilidades de suministro
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SARTA DE PERFORACION
SARTA DE PERFORACION
ADAPTADORES DE CULATA MANGUITOS VARILLAS DE EXTENSION
BROCAS
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TIPOS DE ROSCAS
TIPOS DE
ROSCAS
Rosca R
Rosca T
Rosca C
Rosca GD o HI
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ADAPTADORES
Son aquellos elementos que se fijan a las perforadoras para transmitir la
energa de impacto, la rotacin del
varillaje y el empuje
Existen dos tipos: 1) De arrastre Leiner y 2) Adaptadores estriados
Se usa con varillas de 25 a 32 mm
Se usa en varillas de 38, 44 y 50 mm.
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VARILLAJE
Pueden ser de:
Varillas o barras
Tubos
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MANGUITOS
Sirven para unirlas varillas
Tipos:
a) Simples
b) Con semipuente
c) Con puente
d) Con estras
e) Con aletas de gran dimetro
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BROCAS
Son de dos diseos:
Brocas en cruz.- Las plaquitas en angulo recto, los dimetros son desde 35 hasta 57 mm
Brocas en X.- Las plaquitas forman angulos de 75 y 105 unas con otras. Los dimetros son de 64 hasta 127 mm.
Disponen de unos botones o insertos cilndricos.
Son de carburo de tungsteno
Se fabrican en dimetros de 50 hasta 251 mm.
Se adaptan mas a la perforacin con rotacin.
BROCAS DE PASTILLAS O PLAQUITAS BROCAS DE BOTONES
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BROCAS
Se usan en aquellas formaciones rocosas donde las paredes de los barrenos tienden a desmoronarse y por tanto, es preciso evitar atranques y perdidas de varillaje.
Disponen de estras y dientes detrs del frente que permiten realizar la perforacin en retroceso.
Llevan incorporadas en su diseo las culatas sobre las que golpean directamente los pistones
Son de dos tipos: de botones y de insertos.
BROCAS RECTRACTILES BROCAS DE MARTILLO DE FONDO
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NOMENCLATURA
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COSTOS DE PERFORACIN
El coste de perforacin se suele expresar por metro perforado utilizando la siguiente
frmula de clculo:
= + + + + +
+
Donde:
Costes Indirectos
= $
= $
Costes Directos
= $
= $
= $
= , $
= , , $
=
-
AMORTIZACIN
La amortizacin depende bsicamente de dos factores:
De la prdida de valor y
Deterioro producido por el uso y de la prdida debida al paso del tiempo.
El coste horario de amortizacin, si se considera que es lineal, se calcula de la siguiente
forma:
=
La vida operativa de los carros de orugas se estima
Entre 8.000 y 12.000 h para los que montan martillo en cabeza y
Entre 10.000 y 15.000 h para los de martillo en fondo.
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INTERESES, SEGUROS E IMPUESTOS
En el clculo de este coste se aplica la siguiente expresin:
=
+ % + +
Siendo:
=
-
MANTENIMIENTO Y REPARACIONES
Incluye los costes de mantenimiento
preventivo y averas.
Se estima con la siguiente expresin:
=
. %
Donde:
=
-
MANO DE OBRA
Corresponde al coste horario del perforista, incluyendo gastos sociales, vacaciones, etc., y del ayudante cuando se precise.
-
COMBUSTIBLE Y ENERGA
Este coste se calcula a partir de las especificaciones de los
motores que monte la mquina y el compresor, que pueden ser
tipo disel o elctrico.
Para los primeros se aplica la siguiente expresin:
= ,
o
= ,
Siendo:
= , 0,65 0,85
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BOCAS, VARILLAS, MANGUITOS Y ADAPTADORES
Es una de las partidas ms importantes que puede calcularse a partir de los datos indicados en el de Accesorios de Perforacin Rotopercutiva.
ACEITES, GRASA Y FILTROS
Se estima como un porcentaje del
consumo de energa, y oscila
generalmente entre el 10 y el 20 %, segn
las maquinas.
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