stoper oficial
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trabajo de investigación de perforacion manual abocado a la perforadora manual stoper.TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍASEDE JOSÉ MIGUEL CARRERA
TÉCNICO UNIV. EN MINERÍA Y METALURGIA
Equipos de perforación manual
“Stopper”
Nombre de los Integrantes: Jorge Madrid
Jorge Godoy
Profesor: José Luis Fernández
02 de Octubre de 2015
UTFSM Sede Viña del Mar, Técnico en minería y metalurgia.
Índice
1 ContenidoÍndice.......................................................................................................................................2
2 Introducción....................................................................................................................3
3 La perforación manual....................................................................................................4
3.1 ¿Qué es la perforación en la minería?......................................................................4
3.2 La Perforación manual.............................................................................................4
3.3 Energía de trabajo de que usan las perforadoras......................................................5
4 componentes principales de un sistema de perforación mecánica..................................7
LA PERFORADORA..................................................................................................7
EL VARILLAJE..........................................................................................................7
LA BOCA, CABEZA DE PERFORACIÓN O BIT:...................................................8
EL FLUIDO DE BARRIDO........................................................................................8
4.1 Sistema Perforación con martillo en cabeza............................................................9
4.2 Máquina Perforadora neumática..............................................................................9
5 Equipos de perforación manual.....................................................................................10
5.1 Accesorios usados por estos equipos......................................................................12
6 Tipos de equipos perforadores manuales......................................................................13
7 La Stoper.......................................................................................................................14
8 Conclusión....................................................................................................................16
9 Bibliografía...................................................................................................................17
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2 Introducción
Desde tiempos muy antiguos el hombre ha perforado los suelos para su beneficio
y desarrollo, como para realizar la extracción de aguas o los mismos minerales
que se encontraban en los suelos, con la fuerza de sus manos y las herramientas
que ellos fabricaban lograban hacer perforaciones.
Este mismo principio de la perforación, fue incluido en la minería antigua en donde
con palas y picotas perforaban y picaban rocas para la extracción de los
minerales.
Con el paso del tiempo la minería comenzó a hacer un negocio muy rentable, esto
género que se quisiera extraer cada vez mucho más, ya la fuerza humana y las
herramientas no daban abasto para las producciones que se expectaban y el
desarrollo de las tecnología de trabajo, las herramientas , comenzaron a
industrializar la minería, creando herramientas más eficientes que no dependían
de la fuerza humana sino de que otras fuerzas como la mecánica, hidráulica,
neumática, eléctrica y la energía petrolera.
Siendo aquí donde se incorporan las perforadoras manuales, de diferentes tipos
marcas y siendo usadas para diferentes trabajos dentro de la minería como la
perforación de avance, piques y la perforación de las chimeneas, esta última
posee una característica muy especial ya que se hacía en forma ascendente ,
pero esto no fue impedimento ni una mayor complicación para la industria minera
por que como ya se mencionó anteriormente se desarrollaron diversas máquinas
perforadoras manuales y para dicha perforación se diseñó la perforadora Stopper,
que fue el equipo que se utilizó para las perforaciones de formas ascendente o las
llamadas chimeneas. 4
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3 La perforación manual 3.1 ¿Qué es la perforación en la minería? Se entiende como perforación en minería la acción o acto que, a través de medios
mecánicos, tiene como finalidad construir un agujero. Para que esto se logre debe
extraerse todo el material destruido dentro del agujero mediante la utilización de
aire comprimido o agua.
La labor de perforación tiene diversas aristas, dependiendo de su objetivo final.
Asimismo, combina variadas tecnologías que se debe conocer para optar por la
mejor solución.
3.2 La Perforación manual Se lleva a cabo con equipos ligeros manejados a mano por los mineros, es decir,
con máquinas perforadora livianas (< a 50 kg), en trabajos de pequeña
envergadura, donde por las dimensiones de
los trabajos donde por las dimensiones de los
trabajos no es posible utilizar máquinas
perforadoras, o bien, por qué se justifica
económicamente su empleo y por ende se
privilegia este tipo de operación.
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3.3 Energía de trabajo de que usan las perforadoras Tal y como se señaló, la perforación de las rocas en minería y en trabajos de
obras públicas se realiza actualmente utilizando la energía mecánica,
específicamente, máquinas perforadoras que proporcionan movimientos de
Percusión, Rotación y/o Roto percusión a la cabeza de perforación para que esta
destruya la roca.
Percusión:
• Los impactos producidos por el golpe del pistón que se encuentra en una cámara
al interior de la máquina perforadora, originan unas ondas de choque que se
transmiten a través del barreno hasta la roca o fondo del taladro.
• El movimiento y percusión del pistón es controlado mediante un sistema de
Válvula.
Rotación:
• La rotación que tiene como propósito hacer girar la cabeza de perforación de
manera de hacer que ésta actúe sobre puntos distintos de la roca en el fondo de la
perforación, barreno o taladro.
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Roto percusión:
• Es la combinación de ambos movimientos, es decir la rotación de la cabeza de
perforación entre impactos sucesivos.
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4 Componentes principales de un sistema de perforación mecánica
LA PERFORADORA : que es el equipo principal de todo el sistema y
consiste en la fuente de energía mecánica de todo el sistema de
perforación.
EL VARILLAJE : que es el medio de transmisión de esa energía y son
piezas de acero altamente resistentes y que son las encargadas de
transmitir la energía de la perforadora al bit o cabeza de perforación.
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LA BOCA, CABEZA DE PERFORACIÓN O BIT: que es el útil o
elemento que ejerce sobre la roca la energía generada por la perforadora,
destruyéndola.
EL FLUIDO DE BARRIDO : que es el agua que ingresa en la perforación
y que efectúa la limpieza y evacuación del detritus producido hacia fuera de
ella.
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4.1 Sistema Perforación con martillo en cabeza Los equipos de perforación manuales estudiados emplean este sistema de
perforación que se puede calificar como el más clásico, y aunque se ha visto
limitado por el uso de los martillos en fondo y equipos rotativos, la aparición de los
martillos hidráulicos en la década del setenta lo ha hecho resurgir, ampliando su
campo de aplicación. En estas perforadoras dos de las acciones básicas, rotación
y percusión, se producen fuera del barreno, transmitiéndose estas acciones a
través del varillaje hasta la broca o bit. Estas máquinas perforadoras pueden ser
de accionamiento neumático o hidráulico.
4.2 Máquina Perforadora neumática Este tipo de máquina perforadora emplea martillo en cabeza que es accionado
por aire comprimido y es el componente básico de los equipos perforadores. Los
principales componentes de este sistema son:
1- Cilindro cerrado con una tapa delantera que dispone de una abertura axial donde va colocado el elemento portabarras, así como un dispositivo retenedor de barras de perforación.
2- El pistón de con su movimiento alternativo golpea el vástago o culata a través de la cual se transmiten la onda de choque a las barras.
3- La válvula que regula el paso del aire comprimido en volumen fijado y de forma alternativa a la parte anterior y posterior del pistón
4- Un mecanismo de rotación, bien de barra estriada o rotación independiente
5- El sistema de barrido que consiste en un tubo que permite el paso del aire hasta el interior de las barras.
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5 Equipos de perforación manualSon los equipos más convencionales de perforación, utilizados por lo general para
labores puntuales de obras de pequeña y mediana envergadura principalmente
por la facilidad en la instalación y uso de los equipos (equipos livianos de menos
de 50kg de peso ) y a los requerimientos mínimos de energía para funcionar
(compresor portátil). Esto permite realizar labores de perforación en zonas de
difícil acceso sin que sea necesario personal muy experimentado para la
operación y mantención de las perforadoras, lo que significa un menor costo por
metro perforado.
Un equipo de perforación manual está compuesto por:
1. aceitera o pato lubricador2. manguera de aire 3. barrena 4. broca, bit o cabeza5. separador de agua 6. cilindro neumático o empujador7. manguera de agua8. taladro percutor (máquina perforadora)
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Estos equipos son accionados mediante aire comprimido y requieren también
suministro de agua (para evitar la formación de polvo humectando las
partículas sólidas resultantes de la perforación y sacarlas de ella) y mantener
refrigerada la broca y la cabeza de perforación.
Además son operados por el comúnmente llamado perforista o perforo y su
ayudante u oficial.
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5.1 Accesorios usados por estos equipos Barrenas integrales: Las perforadoras manuales trabajan con un conjunto de
barras que unen la fuente de energía mecánica (producida por el pistón de la
máquina perforadora) con la roca mediante el bit. Las barras integrales están
constituidas por un culatín que está en contacto directo con el pistón de la
perforadora y una barra que va unida a la broca o bit, que es el elemento que está
en contacto con la roca. Este dispositivo es el que ejerce el mecanismo de fractura
y avance sobre el macizo rocoso.
Empujadores: son los accesorios utilizados para dar el empuje que requiere la
perforadora. Básicamente, un empujador consta de dos tubos: uno exterior de
aluminio o de un metal ligero y otro interior de acero, el que va unido a la
perforadora. El tubo interior actúa como un pistón de doble efecto, controlándose
su posición y fuerza de empuje con una válvula que va conectada al circuito de
aire comprimido. Esto permite avanzar con la perforación y usar el accionamiento
neumático del empujador para el avance respectivo.
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6 Tipos de equipos perforadores manualesLa perforación manual se efectúa con tres tipos de perforadoras livianas, las
jacklegs y las stopers empleadas en minas subterráneas, y las sinkers o güagüas
empleadas en trabajos de superficie y en minas subterráneas para la construcción
de piques y perforación de cachorreo (tronadura secundaria).
Las Jacklegs se emplean para perforación de
avance (socavones y galerías pequeñas),
chimeneas inclinadas y otros trabajos menores
como desquinches o instalación de patas mineras.
Las Stopers se emplean para perforación de
chimeneas verticales o subverticales, pues están
diseñadas para efectuar en forma eficiente
perforaciones verticales y ascendentes.
Las Sinkers o güagüas se emplean preferentemente para trabajos de
perforación en superficie, aunque también para la
ejecución de piques, pues son especiales para
hacer perforaciones descendentes en lugares
estrechos.
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7 La Stoper La stoper es el equipo de perforación manual utilizado para perforaciones
verticales ascendentes principalmente para trabajos de chimeneas y empernado
de fortificación. Se usa exclusivamente en minería subterránea y se basa en los
principios de perforación manual con accionamiento neumático ya mencionados
con anterioridad. Sin embargo este tipo de perforadora manual tiene grandes
diferencias con respecto a las demás:
a.- Solo puede realizar perforaciones verticales ascendentes
b.- A diferencia de la jackleg su cilindro sostenedor o empujador es rígido y no
posee la facilidad de perforar en ángulo
c.- se utiliza exclusivamente en minería subterránea
El Stoper está constituido por las siguientes partes:
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A continuación se puede apreciar algunas características técnicas de un stoper drill modelo S250 de la empresa Boart Longyear
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8 ConclusiónLa utilización de equipos de perforación manual en la minería, como las jackleg,
las sinnker y la Stoper, que se utiliza para perforaciones verticales. Han
contribuido al desarrollo de la minería en los tiempos que se comenzó a
industrializar las mineras, en donde se agilizo el trabajo de los mineros y se
implementó uso de energía mecánica para la perforación, no obstante a lo anterior
debido a las nuevas tecnologías se han desarrollando equipos cada vez más
modernos para la gran minería con dimensiones cada vez mayores haciendo que
estos equipos de perforación se apliquen casi únicamente en la pequeña minería o
la minería artesanal.
La perforadora Stoper, diseñada para las perforaciones verticales y en algunos
casos para la colocación de pernos de fortificación en los lugares verticales de la
labor es un equipo de perforación que cumple una función en específico y se
utiliza exclusivamente en la minería subterránea
La aplicabilidad en la minería de las Stopers depende mucho de las dimensiones
de la chimenea a realizar ya que si esta corresponde a una dimisión muy grande
su avance seria lento por lo que sería apropiado buscar otro método de
perforación de chimeneas, pero no dejan de ser necesarias ya que las chimeneas
que corresponden a la ventilación y a algunos de los servicios anexos (sistema
eléctrico, drenaje) las Stopers son una buena opción para la creación de estas
chimeneas que son de dimensiones menores.
Esta necesidad aun de la industria minera por las perforadoras Stopers, generan
que las empresas fabricantes sigan sacando modelos de esta, para entregar
mayor tecnología y eficiencia al equipos de perforación manual “Stopers”.
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9 Bibliografía
http://app.boartlongyear.com/brochures/S250_Brochure_English_Jan_2012(App).pdf
https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/
escolares_extraccion_equipos_asociados.asp
http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/portal/ODAS_TP/
Materiales_para_odas_2012/5%20Mineria/Oda%2026_equipos/preparación%20de
%20equipo.pdf
http://es.slideshare.net/ElvisMisme/4-maquinaria
http://lingjuan.en.ec21.com/YSP45_Stoper_Rock_Drill_YT28--1753268_2562334.html
http://www.ikonet.com/es/diccionariovisual/energia/energia-geotermica-y-fosil/minas-de-
carbon/perforadora-con-empujador-neumatico.php
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