Ejercicio 1. Se dispone de los siguientes datos en la perforación de un banco en una mina a cielo abierto con una máquina perforadora BEGOR que trabaja bajo las siguientes condiciones:

Rotación 40RPM,presión de aire 28 psi, presión hidráulica 400 psi, malla de perforación 3x5 m, brocas utilizadas HUEHES HH 44-410 F, cuyo diámetro es igual a 11 pulg. N°taladros perforados por guardia 8 taladros, profundidad promedio del taladro 10.5 m, (10.5 m)/taladro sobre perforación 2m/taladro. Eficiencia del tiempo /gdia 92%, tiempo de perforación 18 min/tal, peso específico del material 2.6 Ton/m3.Calcular:

a) El avance de perforación o la velocidad de penetración

b) El tiempo empleado en la perforación por guardia

c) Toneladas por metro perforado

d) Toneladas perforadas/h o el rendimiento

Solución:

Datos:

-Rotación =40RPM

-P° de aire=28 psi

-P° hidráulica=400 psi

-Malla =3x5 m

-Dímetro de broca =11pulg.

-Tal. Perf. /gdia =8 taladros

-Perf. Total =10.5 m/tal

-Sobreperforación=2m/tal

-Eff =72%

-Tiempo perf. =18min/tal

-P. E=2.6 ton/m3

a) Primero determinamos la velocidad de penetración que está dado como:

Vp= perf . promediotiempo perf ./ tal

, reemplazando los dados se tiene

Vp= 40.5m / tal18 tal /m tal

= 0.58 m/min

b) Luego para calculamos el tiempo empleado en la perforación por guardia. Está dado como:

Tt= N x PtV X Eff

, reemplazando los datos de obtiene

Tt=8

talgdia

x10.5mtal

0.58m /minx 0.72 =

c) Ahora calculamos las toneladas por metro perforado, entonces: Va =malla x 1 m

Va= 3m x5m x 1m =15 m3/m

-Luego los metros cúbicos netos perforados por metro (Vn)

Vn=m/m – (% sobreperf. x Va)

-Calculando el porcentaje de Sobreperforación

% sobreperf .= 2m / tal10.5m / tal x 100%=19.05%

-Reemplazando en la reacción anterior (Vn)

Vn=15 m3/m – (0.1905 x15)

Vn= 12.14 m3

-Por lo tanto las toneladas por metro perforado es:

Ton/m =12.14 m3/m x 2.6 ton/m3

Ton/m =

d) Metros cúbicos perforados /h

m3/h =Vn x Vp/h

-Se sabe que Vn = 12.14 m3/m, entonces calculamos la velocidad de penetración (Vp/h)

Vp/h= 60 min/h x 0.58m/min =34.8 m/h

-Luego: m3/h= 12.4 m3/m x34.8 m/h =422.47m3/m

-Ahora la unidad anterior (422.47 m3/m) lo multiplicamos por el P.E:

Se obtiene:

201.15 min/gdia

31.56 ton/m

ton./h=422.47 m3/h x 2.6 Ton/m3= 1098.42 Ton/h

0 Rendimiento=

Ejercicio 2. Un Jumbo neumático trabaja en las siguientes condiciones:

Profundidad de taladro=12 pies

Eficiencia del operador=80%

Velocidad de penetración =0.70 m/min

Colocación y enroscamiento de barrenos =1.6 min

Cambio de una broca por otra 4 min

Longitud de perforación por cambio de brocas 300 pies

Calcular: Cuantos taladros se perfora con el jumbo y en qué tiempo efectiva en un frente cuya sección es de 4.5 x 4 m

Solución:

Datos:

-F=12 pies (profundidad de los taladros)

-E operador =80%

-k=1.6 min (retraso de preposición y enroscado del cuello 1-2 min)

-B= 4 min (tiempo necesario para el cambio de broca)

-S=300 pies (longitud e taladro por cambio de broca)

-Sección= 4.5 X 4 m

-Determinamos número de perforadores que consta el Jumbo mediante la siguiente relación:

N= F x EP x K

-Se tiene todos los datos pero falta el promedio, velocidad de penetración P (pies /min)

P=0.7mmin

x1 pie

0.3048m =2.3 pies/min

-Ahora reemplazamos en la relación anterior

N= 12 pies x0.82.3 pies/min x1.6min

1098.42 Ton/h

N=2.6≅ 3máquinas

-Por consiguiente calculamos la capacidad de producción de Jumbos (C), cuya relación es:

C=60min¿hx F x N x EF x BS

+K+F2a

-Reemplazando a la fórmula anterior

C= 60min/h x12 pies x 3maq x0.812 pies x 4min300 pies

+1.6min+12 pies

2.3 pies/min

C=248 pies /h

-Ahora calculamos el número de taladros (N°tal) que se va a perforar con el Jumbo.

Para ello tomamos la relación de la capacidad de producción de jumbo y la profundidad del taladro

N °tal=248 pies/h12 pies / tal

=¿

Por otro lado el N° taladros en el frente es:

N°tal/frente = √ (a x b ) x 10

Reemplazando √ (4.5 x 4 ) x 10

N°tal/frente =42.43≅

Ejercicio 3 Se realiza la explotación de un yacimiento filoneano de 80° de buzamiento por el nivel SHIRINGE (almacenamiento) el ancho de minado es de 2.20 m y la altura libre de trabajo es 2.5m. La empresa dispone de 2 perforadoras Stoper modelo BBD46WSE cuyo peso es de 40.5 kg. Calcular:

La fuerza de penetración en las alzas si se coloca la pata telescópica en la tercera parte del piso del tajeo.

10° 10°

21 tal/h

42 tal

2.5 m

80° 80°

80°

Solución:

Datos:

-Bz =80°

-Ancho= 2.20 m

-Altura =2.50 m

-Peso =40.5 kg

-F=? en las alzas

-Primero determinamos la dimensión de AC para ubicar la pata telescópica

Luego en el triángulo ABC

sen80 °= 22AC

, entonces AC= 22/sen 80°= 2.23 m

-Ahora para la posición de la pata telescópica

HF=2.23m3

= 0.74m

-En el triángulo OGF, calculamos GF

tan10 °= GF2.5m

, entonces:

GF=tan 10° x 2.5m =0.44 m

-Calculamos HG del triángulo HOG

HG=HF – GF, entonces:

HG =0.74-0.44 =0.30 m

-Ahora: arc tan=0.30m2.5m entonces =6°50’34’’

de ello =90° - = 83°9’26’’

-Por último determinamos la fuerza de perforación en las alzas

sen= PF

, entonces: F =40.5 kg /sen83°9’26’’

F=

Ejercicio 4. Una perforadora Jack leg tiene una velocidad de V=8 pulg/min y trabaja en un frente 10 x12 pies durante 6 horas realizando 40 tal/disp. Calcular el rendimiento del equipo y cuál es el avance por disparo.

Solución:

Datos:

-V=8 pulg/min

-S=10 x12

-t=6 horas

-N=40 tal/disp.

-Primero calculamos el rendimiento del Jack leg mediante la siguiente relación:

R=60 min/h x T x V x n

De ello calculamos:

.Velocidad de perforación: V=8 pulg/min x 0.254 m/pulg

40.79kg

V=0.2032 m/min

.Tiempo de duración por turno: T=8 h

.Eficiencia de perforación: n=Te( tiemponeto de peroracion)

T (tiempototal turno) x100%

Entonces n=75 %

R=60 min/h x 0.2032 m/h x0.75 x 8 h/turno

R=73.15 m/turno

- Por último el avance es:

avance=73.15m / turno40tal / turno = 1.83m/turno

73.15 m/turno