PERFORACIN ROTOPERCUTIVA

Perforacin y Voladura - UPN

Ing. Minas

Ing. Armando H. Bohorquez Huara

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)

PRINCIPIO DE OPERACIN

TIPOS DE EQUIPOS ROTOPERCUTIVA

Perforacin y Voladura - UPN

TIPOS DE EQUIPOS ROTOPERCUTIVOS

MARTILLO EN CABEZA:

En estas perforadoras dos delas 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 serde accionamiento neumtico o

hidrulico

MARTILLO EN FONDO:

La percusin se realiza directamentesobre la broca, mientras que la

rotacin se efecta en el exterior.

El accionamiento del pistn selleva a cabo neumticamente,

mientras que la rotacin puede ser

neumtica o hidrulica

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

LOS TIPOS DE OBRAS DONDE SE UTILIZAN:

OBRAS PUBLICAS

SUBTERRANEAS Tneles, centrales

hidrulicas , depsitos de residuos

DE SUPERFICIECarreteras, autopistas,

excavaciones industriales, etc.

EN MINERIA

SUBTERRANEAS

CIELO ABIERTO Tamao medio y pequeo

FUNDAMENTOS DE LA PERFORACIN ROTOPERCUTIVA

Perforacin y Voladura - UPN

FUNDAMENTOS DE LA PERFORACIN ROTOPERCUTIVA

PERCUSION

ROTACIONEMPUJE

BARRIDO

Los impactosproducidos por elgolpeo del pistnoriginan unasondas de choqueque se transmitena la broca a travsdel varillaje( en elmartillo decabeza) odirectamentesobre ella (en elmartillo de fondo)

Con estemovimiento sehace girar la brocapara que losimpactos seproduzcan sobrela roca endistintasposiciones.

Para mantener encontacto el til deperforacin con laroca se ejerce unempuje sobre lasarta deperforacin

El fluido delbarrido permiteextraer el detritodel fondo dlbarreno

SISTEMAS DE AVANCE

PERFORACION ROTOPERCUTIVA

SISTEMAS DE AVANCE

SISTEMAS DE

AVANCE

empujadores

Deslizaderas de cadena

Deslizaderas de tornillo

Deslizaderas de cable

Deslizaderas hidrulicas

EMPUJADORES

de que consta? De dos tubos- Uno exterior de Al- Otro interior de acero

EL TUBO INTERIOR- Acta como un pistn de doble efecto:- Controla su posicin y fuerza de empujecon 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

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

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 pinde ataque.

- Acta sobre la cuna del martillo que sedesplaza sobre el lado superior de ladeslizadera.

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.

SISTEMAS DE MONTAJE

PERFORACION ROTOPERCUTIVA

1) SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES SUBTERRANEAS

2) SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES A CIELO ABIERTO

3) PERFORACIONES MANUALES

SISTEMAS DE MONTAJE PARA APLICACIONES SUBTERRANEAS

JUMBOS

PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS EN ABANICO

PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOSDE GRAN DIAMETRO

APLICACIONES EN LABORES SUBTERRANEAS COMO:

AVANCE DE TUNELES Y GALERIAS BULONAJE

BANQUEO CON BARRENOS HORIZONTALES MINERIA POR CORTE Y RELLENO

COMPONENTES DE UN JUMBO

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

DIMETROS DE PERFORACIN QUE EMPLEAN LOS JUMBOS

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

PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS EN ABANICO

PERFORADORAS DE BARRENOS LARGOS DE GRAN DIAMETRO

PARTES FSICAS DE UNA PERFORADORA

ROTOPERCUTIVA

ACCESORIOS DE PERFORACIN ROTOPERCUTIVA

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

SARTA DE PERFORACION

SARTA DE PERFORACION

ADAPTADORES DE CULATA MANGUITOS VARILLAS DE EXTENSION

BROCAS

TIPOS DE ROSCAS

TIPOS DE

ROSCAS

Rosca R

Rosca T

Rosca C

Rosca GD o HI

ADAPTADORES

Son aquellos elementos que se fijan alas perforadoras para transmitir la

energa de impacto, la rotacin del

varillaje y el empuje

Existen dos tipos: 1) De arrastreLeiner y 2) Adaptadores estriados

Se usa con varillas de 25 a 32 mm

Se usa en varillas de 38, 44 y 50 mm.

VARILLAJE

Pueden ser de:

Varillas o barras

Tubos

MANGUITOS

Sirven para unirlas varillas

Tipos:

a) Simples

b) Con semipuente

c) Con puente

d) Con estras

e) Con aletas de gran dimetro

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

BROCAS

Se usan en aquellas formacionesrocosas donde las paredes de losbarrenos tienden a desmoronarse ypor tanto, es preciso evitar atranquesy perdidas de varillaje.

Disponen de estras y dientes detrsdel frente que permiten realizar laperforacin en retroceso.

Llevan incorporadas en su diseo lasculatas sobre las que golpeandirectamente los pistones

Son de dos tipos: de botones y deinsertos.

BROCAS RECTRACTILES BROCAS DE MARTILLO DE FONDO

NOMENCLATURA

TABLAS

En la tabla 3.4 se indican los dimetros de los manguitos para varillaje de diferente tamao

En la tabla 3.3. se indica los tamaos estndar, para cada dimetro de tubo y el peso aproximado del mismo

En la tabla 3.2 se recogen los dimetros del varillaje Y longitudes mximas perforadas para

barrenos de diferente seccin

CALCULO DEL COSTO DE PERFORACIN

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.

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 losmotores que monte la mquina y el compresor, que puedenser tipo disel o elctrico.

Para los primeros se aplica la siguiente expresin:

= , o

= ,

Siendo:

= , 0,65 0,85

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.

BOCAS, VARILLAS, MANGUITOS Y ADAPTADORES

Es una de las partidas msimportantes que puede calcularse a

partir de los datos indicados en el de

Accesorios de Perforacin

Rotopercutiva.