5. Perforacion y Voladura

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    20-Jan-2016

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Mquinas de perforacinminera subterrneaChile pas mineroIntroduccinLa perforacin de roca es un procedimiento fundamentalpara arrancar mineral en la minera subterrnea. Laperforacin tiene una gama de aplicaciones grande yvariable, por eso hoy se tienen diferentes dispositivosdiseados para tratar con distintas maneras de perforarroca.2CICLO DE MINADO3LOS TIPOS DE PERFORADORAS COMUNES EXISTENTES EN EL MERCADO SON: PERFORADORAS LIGERAS PERFORADORAS DE AVANCE PERFORADORAS PARA LA PERFORACIN DE BARRENOS LARGOS PERFORADORA CON MARTILLO EN EL FONDO (DTH)4Perforadoras neumticas5Consta bsicamente de: Elemento portabarrenas Dispositivo retenedor de las varillas de perforacin Pistn Vlvula reguladora del paso de aireMecanismo de rotacin Sistema de barridoPERFORADORAS NEUMTICAS O LIVIANAS6JACK HAMMERJACK LEGSTOPERJACK HAMMERUtilizada para la perforacin vertical o inclinada hacia abajo. AVANCE MEDIANTE EL PESO PROPIO DE LA PERFORADORA.7CONSUMO DE AIRE: 50 100 l/sDIAMETRO PERFORACION: 22 45 mmLONGITUDES: 400 6400 mmALGUNAS CARACTERSTICASPeso: 17kg a 23 kgPerforacin de 22-45 mm de dimetroFrecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto Rotacin: 130 a 170 rpmVENTAJAS:-Procedimiento rpido ( de 30 a 100 metros al da )Para rocas duras no muy permeablesDESVENTAJAS:- Alto nivel sonoroMala recuperacin de muestra a una profundidad determinada despus de las primeras decenas de metros.Desvi de la perforacin por la flexibilidad del varillaje8DESVIACION DE LOS BARRENOS9JACK LEG10Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construccin de galeras, subniveles, Rampas perforadora convencional neumtica. Basada en las acciones de rotacin y percusin11ESPECIFICACIONES MTRICOCarrera del pistn 73.25mmCarrera til del pistn 66.7mmFrecuencia de impacto 2250.0g/mLongitud de la perforadora 686.0mmPeso de la perforadora 33.0kgPeso de la pierna 15.0kgCarrera de la pierna de avance1270.0mmDimetro interior del cilindro de avance67.0mmConsumo de aire (620 kPa/90 psi)4.9 m312ESPECIFICACIONES TECNICAS JACK LEGVentajas: Fcil de usar til para perforacin de tiros cortos Rpida mantencin Bajo precio Adaptable a cualquier tipo de roca Se adopta a cualquier tipo de terrenoDesventajas: Peligro al no controlar bien la vlvula de circuito de aire No recomendable para tiros largos Crea un pobre ambiente para el operador (perforacin ruidosa, contactodirecto con el polvo) Limitante con la altura de la seccin13STOPERPerforadora que se emplea para la construccin de chimeneas y tajeado en labores de explotacin (perforacin vertical hacia arriba).14ESPECIFICACIONES MTRICODimetro del cilindro 79.4mmCarrera del pistn 73.25mmCarrera til del pistn 66.7mmFrecuencia de impacto 2250.0g/mLongitud de la perforadora1549.0mmPeso de la perforadora incluyendo la pierna de avance40.8kgDimetro interior del cilindro avance69.8mmConsumo de aire (620 kPa/90 psi)4.9 m315ESPECIFICACIONES TECNICAS STOPERJACK LEG V/S STOPERESPECIFICACIONESCarrera del pistnFrecuencia de impactoLongitud de la perforadoraPeso de la perforadoraPeso de la piernaCarrera de la pierna de avanceDimetro interior del cilindro de avanceConsumo de aire (620 kPa/90 psi)JACK LEG STOPER73.25mm 73.25mm2250.0g/m 2250.0g/m686.0mm 1549.0mm33.0kg 40.8kg15.0kg -------------1270.0mm --------------67.0mm 69.8mm4.9 m3 4.9 m31617PERFORACION PARA MINERIA SUBTERRANEAFRONTEOTALADROS LARGOSEMPERNADORESBAJO PERFILTUNELERIAJUMBO FRONTAL (BOOMER)18 DEPENDIENDO DE LA UTILIDAD HABLAREMOS DE JUMBOS DE AVANCE Y PRODUCCIN. EXISTEN LOS ELCTRICOS Y CON MOTOR DIESEL. PUEDEN SER MONTADOS SOBRE RIELES O SOBRE RUEDAS. EXISTEN DE 1 BRAZO HASTA 4 BRAZOS DEPENDIENDO DE LAS CARACTERSTICAS DE LA LABOR. EL REA DE TRABAJO VA DESDE LOS 6 A 210 METROS CUADRADOS.1920Deslizadera y perforadoraCarrete del cablecabinaarmarioMotor elctricocanastoAplicaciones en labores subterrneas21Avance de tneles y galerasBulonaje y perforacin transversal Banqueo con barrenos horizontalesMinera por Cut and Fillcaractersticas 1 brazo 2 brazos 3 brazosSeccin de excavacin6-31 m2 8-45 m2 206 mLongitud largo /Ancho10 / 2 metros 12/2 metros 17/3Altura min/Max con techo de proteccin2/3 metros 2/3 metrosPeso 10-14 toneladas 12-20 toneladas 45 toneladasConsumo de agua Prom. 1.1 l/s 140 l/min; max260-380 l/min210 l/min; max:390-570 l/minPotencia del motor diesel instalado 42 Kw 55 Kw2223DIAMETROS DE PERFORACION ACONSEJADOS EN FUNCION DE LA SECCION DEL TUNEL2425BOOMER XE4 CSECCIONES HASTA 206 M26Los Jumbos de perforacin dan mecanizacin a las operaciones de perforacin, y tienen la capacidad de posesionar perforadoras de avance para perforar barrenos segn las rdenes del operarioJumbo robotizado27Las ventajas de la tecnologa en los jumbos de perforacin son:-Ahorro de mano de obra-Menor tiempo de perforacin-Menor sobreperforacin-Control de la operacin-Ahorro en varillaje y explosivos-Menores costos de excavacin y seguridad en el trabajo el control informtico permite medir todos los parmetros de perforacin y adaptarlos a las necesidades requeridas y adems con la utilizacin de sensores y servovlvulas permite situar los barrenos en su posicin exacta, evitando las imprecisiones que son provocadas por errores humanos.CARACTERISTICAS DE CONSUMO DE AGUA EN PERFORACION MANUAL Y JUMBO28Fuente: www.cazalac.orgJUMBO PARA TUNELERIA29AXERA 7-260 TAXERA 8-2903031BOLTEC SL LONGITUDES DE BULN DE 1,5 A 1,8 METROS Y ALTURAS DE TECHO DE HASTA 2,5 METROS.SISTEMA DE PERFORACIONLub. air consump. (at 3 bar): 6 l/sWater consumption : 1.25 l/sWeight: 75 kgEMPERNADORES32BOLTEC MDLONGITUDES DE BULN DE 1,5 A 3,5 METROS Y ALTURAS DE TECHO DE HASTA 9,5 METROS.SISTEMA DE PERFORACION Lub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s Water consumption: 1.25 l/s Weight: 75 kgBAJO PERFIL33QUASAR 1FPERFORACIN DE BARRENOSJumbo Radial (Simba) Utilizado principalmente enminera subterrnea. Son equipos que funcionancon energa elctrica y aceitehidrulico.Montados sobre ruedas. Rendimiento en condicionesoptimas es de 6000 a 8000mts. mensuales barrenados.3435SIMBA 1252DIMETROS DE PERFORACIN EN EL RANGO DE DIMETROS DE 51 A 89 MMCARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M.SISTEMA TOP-HAMMER36MARTILLO HIDRAULICOLub. air consump. (at 3 bar): 5 l/sWater consumption: 50 l/minWeight: 171 kg37SIMBA M3 C RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 51 A 89 MMEQUIPADO CON UN MARTILLO EN CABEZACARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 32 M O 27+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 51 M.MARTILLO HIDRAULICOLub. air consump: (at 3 bar) 8 l/sWater consumption: 100250 l/minWeight: 171 kg38SIMBA W6 C-ITHPARA GALERAS MEDIANAS A GRANDES EN EL RANGO DE DIMETROS DE PERFORACIN DE 89 A 165 MMADAPTADO PARA EQUIPAR MARTILLOS EN FONDOCARRUSEL CON CAPACIDAD DE 35+1 BARRAS PARA PERFORACIN MECANIZADA DE HASTA 63 M.39DOWN THE HOLE (DTH)Minera subterrnea en el rea de produccin.Dimetro de perforacin entre 50 y 210 mm.Montado sobre orugas.Velocidad de traslado entre 1 y 3.8 km/hrCapacidad de trabajar en zonas irregulares y vencer pendientes.Barrido del barreno(agua o aire)Poseen martillo en fondo.Este mtodo de perforacin est indicado para rocas duras y dimetros superiores a los 150 mm. 40CONSIDERACIONES41La perforadora hidrulica es un producto probado, superior a la perforadora neumtica en trminos de rendimiento, fiabilidad, consumo de energa, ambiente y costos operacionales.Las perforadoras con rendimientos mas altos son mas pesadas y deben ser montadas en alguna forma de estructura, equipo de perforacin, o Jumbo de perforacin.La perforadora DTH permite la perforacin de barrenos mucho ms largos que las perforadoras con martillo en cabeza.42WAGON DRILLDISEADA PARA PERFORAR CON MARTILLO DE FONDO DE 2, 3 Y 4, EN DIAMETRO DE 2 (70 MM) HASTA 5 (127 MM).43DIAMETRO PERFORACION: 64-102 MM MAXIMA INCLINACION DE TRABAJO: 30TRACK DRILL HIDRAULICOMtodos de Construccin de chimeneas44ALIMAK RAISE BORERVERTICAL CRATER RETREATBLIND HOLEDIAMETROS: 2 7 MDIAMETROS: 2 3 MALIMAK45BLIND HOLEBlind Hole47Caractersticas EquiposRaise Boring Dimetro piloto desde 121/4 a 15. Dimetro chimenea desde 1.5 a 6.0 m. Empuje escariado 1920 kN. Dimetro piloto desde 9 a 97/8 . Dimetro chimenea desde 0.6 a 1,5 m. Empuje escariado 1285 kN.Blind Hole48RendimientosRaise Boring Nominal 12 20 m/da. Operacional 4 m/turno.Blind Hole Nominal 7 m/da. Operacional 0,49 m/hora (9 m/da).49Alta seguridad.Productividad elevada.Paredes lisas.Sin sobre-excavacin.Rendimiento de avance elevado.Posibilidad de excavaciones inclinadas.Elevada inversin.Alto costo por metro.Poca flexibilidad.Dificultades en rocas en malas condiciones.Personal especializado.Acondicionamiento de la postura.Ventajas Desventajas50AplicacionesRaise Boring Chimeneas de ventilacin. Piques de traspaso. Chimeneas de servicio y acceso.Blind Hole Chimeneas piloto para zanjas. Drenaje o servicio. Chimeneas para Slot.5152 DIMETROS DE 1,5 A 3,1 METROS.ROBBINS 73RH/AC/VFPERFORADORAS DE CHIMENEASPERFORADORAS DE CHIMENEAS53Robbins 97RDCDIMETROS RECOMENDADO ES DE 2,4 A 5,0 M. Chimeneas de ventilacin. Piques de traspaso. Chimeneas de servicio y acceso.54En la perforacin de sondaje se puede definir dos grandes rubros:a) Diamantina, en la que al producirse la perforacin lo que se extrae es un testigo de roca.b) Circulacin Reversa, donde se destruye absolutamente la roca y se saca un detrito.Ocasionalmente se combinan ambos mtodos en yacimientos que tienen una sobrecarga estril donde no es necesario muestrear la primera parte del pozo, por tanto se recurre primero a la perforacin con circulacin reversa, que es ms rpida y econmica, para posteriormente continuar con la diamantina.55Diamantina Circulacin reversaSegunda etapa Primera etapaRecupera un trozo de roca (testigo)Recupera detritosCosto de 2 a 3 veces superior Se utiliza tanto en superficie como en interior minaRendimiento 3 veces mayor (Rpida y econmica)Ha sido principalmente de superficie, por los malos resultados desde el punto de vista de la calidad de la informacin de la muestra cuando se ha utilizado en minas subterrneasCARACTERSTICAS DE TIPOS DE SONDAJES56La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigoslido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubera de perforacin yse recupera luego en la superficie.Estndares bsicos de barras de perforacin7/8 pulgadas (EX) (Dimetro)13/16 pulgada (AX)1 5/8pulgadas (BX)21/8 pulgadas (NX). La mayora de barras de perforacin son de10 pies de largo (3,048 m). Despus de los primeros 10 pies de perforacin, se atornilla una nueva seccin de tubo en el extremo superior y as sucesivamente.Cabezal de perforacin de diamantina57SONDAJE CON DIAMANTINASONDAS SUBTERRANEAS con diamantina58Especificaciones tcnicasCapacidad de profundidad 960 mTamao barra de perforacinA-NPar mx. 700 NmVelocidad mx. 1800 rpmAltura 1470 mmLongitud 4150 mmPeso 1500 kgLongitud de avance 850 mAnchura 950 cm59El diseo pequeo y compacto de la sonda subterrnea Diamec 232 es ideal para utilizar la mquina en tneles y galeras estrechas.60DIAMEC U8sonda subterrnea ms potenteavance con un cilindro hidrulico telescpico permite una perforacin fiable de sondeos rectosDIAMEC U6 V/S DIAMEC U861DIAMEC U82000 m1200 rpm1488 mm5050 mm2500 kg1800 m1162 cmDIAMEC U6Capacidad de profundidad 960 mVelocidad mx. 1800 rpmAltura 1470 mmLongitud 4150 mmPeso 1500 kgLongitud de avance 850 mAnchura 950 cm62Sonda subterrnea con una gran movilidadAltura:2926.00 mmVelocidad mx.:1800.00 rpmLongitud de avance:850.00 mAnchura:1740.00 cmCapacidad de profundidad:1000.00 mLongitud:8691.00 mmPeso:12500.00 kg63Christensen CT 2 0SONDAS SUPERFICIE con diamantinaCS-4002Capacidad maxima:2450 m ha marcado nuevos rcords de profundidad en la perforacin de pozos diamantinos al perforar el pozo RD 8001 de 2.052,95 m de profundidad, en el rea de Pampa Escondida de Minera Escondida.(1800 mts antiguo record)La roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza laperforacin y constituyen la muestra del subsuelo.Estndares bsicos de barras de perforacinDimetro:6" (15,2 cm) 8" (20,3 cm) 20 pies de largo (6,096 m).Cada barra es muy pesada y requiere el uso de una gra o winche para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforacin65SONDAJE CON AIRE REVERSOSchramm T685WS Taladro Montado en CaminGRAN RESISTENCIAMONTADO SOBRE CAMINMOTOR EN CUBIERTA DE 760 HP (567 KW)66Drilltech D40KEQUIPADAS CON MOTORES DIESEL DE 600 HPPROFUNDIDADES DE 600 MTS6768EQUIPOS DE SERVICIOEmpernadores (necesitan de la perforacin)Jumbos para shotcrete (hormign a presin)AcuadoresJUMBO PARA SHOTCRETE69JUMBO CABLES DE ACEROMinera continua construccin de tnelessin perforacin ni tronadura (TBM)71TUNEL BORING MACHINE (TBM) Areas mximas : 70-300 m2 aprox. Profundidad :mayores a 25 km Dimetro : 1 - 19.5 mts Cabezal cortador , un sistema de empuje y un equipo de apoyo -Trabajo en menor tiempo y de mayor calidad a Fin de cuentas sale mas barato que hacerlo porPerforacin y voladura- Producen una pared de los tneleslisa73EN CONCRETO Y COMO TODAS LAS COSAS DEPENDEConsideraciones Econmicas: La hidrulica tiene en general menorcosto/metro que la neumtica Operacionales: La hidrulica tiene mayor rendimiento y sepuede automatizar mejor que la neumtica Seguridad Ambientales: La hidrulica es ms segura ya queen general se puede operar a distancia y con comandos, emitemenos ruido. Inversin y Mantencin: La hidrulica es mas costosa y demantencin mas complejaLo importante: Considerar el tipo de trabajo, la seguridad y el costo de inversin!!Gracias por su atencin