Equipos de Perforación Son herramientas formadas por un mecanismo apropiado para producir los efectos de percusión o de rotación de la barrena que normalmente va provista de una broca en su extremo de ataque. La perforadora se determina de acuerdo a: Tipo y tamaño de la obra. La naturaleza del terreno La profundidad y alcance de los barrenos La roca o piedra que quiera producirse Pistolas o martillos de barrenación Jumbos Se Clasifica en: Perforadoras de carriles Perforadora portátil de torre Contrapoceras
Son maquinas que se usan para perforación de barrenos y pueden ser: Neumáticas Percusión Rotativas Eléctricas Combustión El elemento básico en las perforadoras de percusión es un pistón que se mueve de forma reciprocante dentro del cilindro de la perforadora golpeando en cada ciclo completo la espiga de acero de barrenación, la energía es transmitida por el acero de barrenación hasta la broca, que a su ves golpea la roca. Los fragmentos de roca son desalojados por medio de un conductos coaxial interior en el acero de barrenación llamado conductos de circulación o de soplado. Equipos de Perforación Pistolas de Piso:
Equipos de Perforación Pistolas de Piso:
Las pistolas de piso pueden ser acopladas a un brazo auxiliar, el cual es un mecanismo empujador del tipo telescopico que mantiene una adecuada presión y hace avanzar a la perforadora, se conocen como piernas o brazos telescopicos o “stopers” Barrenación manual en trabajos a cielo abierto. En minas y canteras. En demolición de: Mampostería y/o concreto. Pavimentos asfálticos e hidráulicos en calles carreteras y aeropistas Pistolas de piso Cont…. Principales usos:
Consisten básicamente de una perforadora neumática articulada a una guía de acero o mástil, que accionada por medios neumáticos o hidráulicos, gira, sube o baja a lo largo del mástil. El numero de posiciones es ilimitados. Son conocidas como perforadoras de columnas. Emplean modernas brocas Intercambiables con insertos de carburo de tungsteno, teniendo una longitud de avance muy grande que permite la utilización de secciones de acero de barrenación. Son generalmente de accionamiento por percusión habiendo también de rotación, el motor de accionamiento puede ser: Gasolina o diesel. Por compresor Se conocen como: Wagondrill, si van montadas en carros con ruedas. Trackdrill, si van montadas sobre carros con orugas. Perforadoras de Carriles
Perforadoras de Carriles
Equipos de Perforación Perforadoras de Torre: Son maquinas formadas por una torres o pluma apoyadas sobre la parte posterior de un camión o estar montadas sobre orugas. La mayoría de las perforadoras de torre desarrollan la perforación por rotación, por medio de una tubería suspendida desde el mástil o torre y conectada a su respectivo compresor por medio de mangueras y encastre, los que en su parte inferior llevan montada una barrena de tipo ticónico de roles giratorio. En general la potencia de estas maquinas puede ser suministrado por el motor del vehiculo o por un motor adicional de gasolina, diesel o eléctrico. Se caracterizan porque la posición vertical es utilizada únicamente para el trabajo de perforación y la horizontal para el transporte.
Es una plataforma móvil, en donde todas las herramientas de perforación como sus operadores van montados sobre esta, permitiendo que la barrenación se realice simultáneamente en todas las perforadoras, gracias a unos brazos articulados movidos por gatos hidráulicos pueden adoptar todas las posiciones. Pueden ir montados sobre llantas de hule o sobre orugas, y si es necesario sobre rieles Utilización: Minas, túneles y galerías. Tiros de ventilación Canteras y minas a cielo abierto y obras publicas Perforaciones para anclajes, inyecciones de cemento y prospecciones. Perforadoras Jumbo o Carro de Barrenacion
Perforadoras Contrapoceras Son maquinas especiales para la perforación Inversa, o sea que la perforación final la ejecutan en el sentido contrario al ordinario. Consta de una cabeza escariadora que utiliza como herramienta de corte, tienen perfil esférico, para distribuir la carga en forma proporcional, hacen recortes mas grandes tirando en ves de empujar. El sistema de accionamiento que utiliza es un convertidor de frecuencia. Lleva consigo una computadora de microprocesamiento, un impresor de lectura en el panel del operario para el mando y control de las operaciones y funciones. Para su operación primero se hace un agujero llamado Agujero piloto en la manera ordinaria a través de la capa que separa el túnel de la superficie, hasta que la broca sobresalga en el otro extremo, Se quita la broca, y se instala la cabeza escariadora. Se utiliza una rotación en la dirección de la perforación, con la alimentación tirando en ves de empujar. Se utilizan principalmente en la minería para abrir chimeneas o tiros de ventilación, para perforar lumbreras en túneles y en las casas de maquina de los proyectos hidroeléctricos
La mayoría de herramientas de barrenación son barras de acero sometidas a tratamientos especiales (térmicos o carburación) y pueden ser: Acero de barrenación Acero hueco de barrenación Acero Seccional Cualquiera que sea el tipo de acero en el extremo inferior del equipo lleva montada una broca que es la que directamente ataca el fondo del barreno. Las barras usadas son de acero al carbón, acero aleado con cromo molibdeno. Estas barras son huecas para permitir el paso del aire para el barreno, su longitud es variable y va aumentando en incrementos 0.60 m. Herramientas de Barrenacion
Depende de diversos factores: Derivados de la propia maquina Características de las rocas Condiciones imperantes en los sitios de trabajo. El rendimiento de perforación o barrenación se expresa como rendimientos netos por hora de trabajo, incluyendo todas las maniobras inherentes, como cambios de localizaciones sobre el banco, cambio de acero de barrenación, los cambios de barrenas, cuidado general del equipo. El rendimiento de barrenación debe considerar además del avance lineal, el volumétrico, al aumentar el diámetro del barreno el volumen es mucho mayor. La perforación se facilita mas tanto mas homogénea es una roca, los trabajos se dificultan y reducen su rendimiento mientras es mas fracturada o suelta, ya que se pueden presentar caídas y derrumbes dentro de los agujeros. El rendimiento de las perforaciones esta íntimamente relacionado con las características físicas del material por barrenar. Rendimiento de las Perforadoras
Factor de Barrenabilidad
Equipos de Perforación
Rendimientos de Barrenacion con perforadoras de cable, en materiales diversos y hasta profundidades del orden 30 mts.
Calcular la producción por hora medida en banco, en un banco de Riolita que va a ser barrenado con la perforadora de carriles (trackdrill) modelo DHD24, movida por un compresor de 600 pcm, a una presión de 150 psi, los barrenos son de 4” y la separación entre ellos es de 2 mts., eficiencia de 70%. Solución: Factor de barrenabilidad de la Riolita 0.60 Velocidad de perforación (Tabla Pag 175) 13.1 m/hora Velocidad real 13.1 x0.60 = 7.86 m/hora Volumen de producción por hora = 7.86 x 4.00= 31.44 m3/hora medido en banco. Volumen real = 31.44×0.70= 22.00 m3/hora Ejemplo