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Profesor : Beder Martell EspinozaAlumno : Dante Rios Meregildo
PERFORADORAS
Son máquinas destinadas para la ejecución de taladros en la roca o mineral , los que
posteriormente serán volados por la acción de los explosivos.
Las maquinas perforadoras son utilizadas en minería , ingeniería civil y petróleo.
DEFINICIÓN
Según el agente que los Impulsa
ManualAire comprimido
EléctricoGasolina
Hidráulico
CLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN
SEGÚN EL PRINCIPIO DE MOVIMIENTO:
De martillo o percusión
De rotación o trituración rotativa:
De rotación y corte
De percusión-rotación
SEGÚN SU APOYO O SOPORTE:
Sobre pistones o barras de avance
Sobre carros o monturas: neumáticos, ruedas de acero, orugas ,etc.
SEGÚN SU SISTEMA DE ALINEAMIENTO:
De brazos neumáticos
De tornillo
De cadena
Hidráulica
SEGÚN SU PESO: MANUAL MECANIZADA
Perforación ligera < 18 Kg <90Kg
Perforación mediana 18 – 30 Kg 91 – 150 Kg
Perforación pesada > 30 Kg > 150 Kg
Estas maquinas constan de la perforadora propiamente dicha y el dispositivo de empuje y barreno.
Estas perforadoras se basan en el principio rotativo y el avance se realiza por desgaste de la roca causada por el barreno o broca tricónica.
Las perforadoras rotativas se usan en minería a cielo abierto para la perforación primaria y funcionan accionadas por motor a petróleo.
En la perforación rotativa se distinguen 3 tipos:- Rotación – trituración - Rotación – corte - Abrasivo – rotativa
PERFORADORAS ROTATIVAS
La fuerza de avance es utilizada para presionar constantemente los botones contra la roca.
Se requiere una fuerza de avance muy grande, normalmente de 2 a 3 Tn-s/pulg. de diámetro de broca.
En este sistema de perforación la rotación sirve para girar la broca y asi una parte nueva del fondo pueda ser trabajada.
La remoción del detritus se lleva a cabo con aire de barrido, a veces conjuntamente con agua es inyectado a través de los tubos de perforación.
El motor de rotación es una máquina para perforar con triconos es accionada hidráulicamente y a velocidades reguladas continuamente.
PERFORADORA DE ROTACIÓN – TRITURACIÓN
Es empleada en perforaciones de formaciones rocosas, blandas y de una comprensibilidad de hasta 1500 bar.
En este método de perforación la energía es transmitida por los tubos de acero que mediante rotación y presión, fuerzan a los insertos de carburo de tungsteno contra la roca. El filo de insertos genera una presión en la roca. El filo de insertos genera una presión en la roca, que a la vez se quiebra o desprende en pedazos.
El mecanismo de rotación, normalmente es hidráulico, esta montado en un avance accionado en el ultimo de los tubos de perforación. La velocidad es normalmente alrededor de 80 R.P.M., que puede variar de acuerdo con la naturaleza del terreno.
PERFORADORA DE ROTACIÓN-CORTE
Es normalmente usada en prospección, cuando se desea obtener una muestra o testigo, en este caso se usa una broca tipo corona con inserción de diamantes.
Entre los principales equipos de perforación rotativa se tiene:
-Perforadoras Rotamec 2200 de Atlas Copco, montado sobre orugas totalmente hidráulica, es utilizado en la perforación primaria en minería a cielo abierto, La perforación se efectúa con ticonos ¾" y perfora taladros verticales hasta 65 pies con una velocidad de 85 pies/hr.
-Perforadora Bucyrus Erie, diseñadas para la perforación en minería a cielo abierto, tiene una capacidad hasta 97.5 pies de longitud, con diámetros de 9 a 15 pulg. Y utiliza brocas tricónicas.
PERFORADORA ABRASIVA – ROTATIVA
Perforadoras neumáticas
Perforadoras hidráulicas
Perforadoras eléctricas
TIPOS DE PERFORADORAS
En los equipos de perforación neumática, el martillo es accionado por aire comprimido. De forma general, estos equipos cuentan con las siguientes partes:- Elemento portabarreno y un dispositivo para sujetar las barras.- Pistón que golpea la parte posterior de la barra y un mecanismo de rotación.- Válvula reguladora de aire comprimido.- Sistema de barrido que permita el paso del aire comprimido a las barras
PERFORADORAS NEUMÁTICAS
Consta básicamente de: Elemento portabarrenas Dispositivo retenedor de las varillas de
perforación Pistón Válvula reguladora del paso de aire Mecanismo de rotación Sistema de barrido
PERFORADORAS NEUMÁTICAS
JACK LEG
Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construcción de galerías, subniveles, rampas
Perforadora convencional neumática
Basada en las acciones de rotación y percusión
VENTAJAS:• Fácil de usar• Útil para perforación de tiros cortos • Rápida mantención • Bajo precio• Adaptable a cualquier tipo de roca
DESVENTAJAS:• Peligro al no controlar bien la válvula de circuito de aire• No recomendable para tiros largos• Crea un pobre ambiente para el operador (perforación
ruidosa, contacto directo con el polvo)• Limitante con la altura de la sección
Perforadoras usadas para la construcción de piques, realizando la perforación vertical o inclinada hacia abajo; el avance se da mediante el peso propio de la perforadora.
JACK HAMMER
Peso: 17kg a 23 kg Perforación de 22 – 45 mm de diámetro Frecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto Rotación: 130 a 170 rpm
CARACTERÍSTICAS
STOPER
Perforadora que se emplea en la construcción de
chimeneas y tajeado en labores de explotación
(perforación vertical hacia arriba)
Automatización en las operación de perforación
Permite relacionar la rotación, percusión, barrido con las características de la roca
Producen mayor velocidad de penetración y mayor rendimiento, se traduce en menor costo por metro perforado
En la perforación mecanizada se utilizan mayormente los equipos hidráulicos como: simbas, jumbos, etc.
PERFORADORAS MECANIZADAS
JUMBO FRONTAL (BOOMER)
Existen los eléctricos y con motor diesel.
Pueden ser montados sobre rieles o sobre ruedas.
Existen de 1 brazo hasta 4 brazos dependiendo de las características de la labor.
PARTES DE UN JUMBO
Los jumbos de perforación dan
mecanización a las operaciones de
perforación.
El control informático permite medir todos los parámetros de perforación y adaptarlos a las necesidades requeridas y además con la utilización de sensores y servoválvulas permite situar los barrenos en su posición exacta, evitando las imprecisiones que son provocados por errores humanos.
Las ventajas de la tecnología en los jumbos de perforación son:• Ahorro de mano de obra • Menor tiempo de
perforación • Control en la operación• Menores costos de
excavación y seguridad en el trabajo
JUMBO ROBOTIZADO
SIMBA 1252
EQUIPOS DE PERFORACIÓN DE BARRENOS LARGOS
Diámetros de perforación en el rango de diámetros de 51 a 89 mm
Carrusel con capacidad de 17+1 barras de perforación mecanizada de hasta 32 m.
SIMBA M3 C
Rango de diámetros de perforación de 51 a 89 mm.
Equipado con un martillo de cabeza.
Carrusel con capacidad de 17+1 barras para perforación mecanizada de hasta 32 m o 27+1 barras para perforación mecanizada de hasta 51m.
SIMBA W6 C-ITH
Los motores eléctricos y generadores, están entre las mas eficientes maquinas conocidas hasta hoy, y pueden trabajar con una mínima atención.
Partes de una perforadora BUCYRUS ERIE - Sala de maquinas - Castillo o mástil- Cabeza motriz
SISTEMA ELÉCTRICO
PERFORADORAS A CIELO ABIERTO
PIT VIPER 271
Pit Viper 275Perforación rotativa o con martillo en fondo hasta 270 mm (10 5/8”) – Multi PassEl PV-275 está diseñado para perforación Multi Pass. Con una capacidad de carga sobre la broca de 34 toneladas (75.000 lb), el PV-275 puede contribuir a lograr una productividad insuperable en sus operaciones de minería. El potente y duradero PV-275 incorpora una torre de 12,2 m (40 pies) y puede perforar un barreno limpio de 11,3 m (37 pies) en una pasada, o mediante perforación Multi Pass hasta una profundidad total de 59,4 m (195 pies) con un carrusel de 4 barras de
12,2 m (40 pies).
Características y ventajas
Sistema patentado de avance con cable de alta resistencia, con tensado automático del cable y cilindros de avance hidráulicos de doble efecto
La torre Multi Pass de 12,1 m (40 pies) ofrece una capacidad de profundidad total de 59,4 m (195 pies)
El diseño de “torre viva” permite al operador subir y bajar la torre con la cabeza de rotación en la parte superior y las barras en su posición
La máquina ofrece una gran sencillez de servicio y mantenimiento
El sistema de control RCS opcional proporciona una plataforma de control informatizada que permite funciones de perforación automatizadas así como interbloqueos integrados de seguridad
El kit opcional para perforación angular patentado por Atlas Copco permite posicionar la torre hasta un máximo de 20 grados de la vertical
PIT VIPER 275 puede ser utilizada en ángulos de 0° a
30° respecto a la vertical
EJEMPLO:
Una compresora Atlas Copco modelo DR4, cuyo desplazamiento de pistón es de 752 pies cúbicos por minuto, una presión de descarga de 100 PSI y el rendimiento del compresor es de 76 %. Esta compresora será instalada en una mina situada a una altura de 4500 m.s.n.m.(temperatura de 10°C) y se utilizaran perforadoras montabert T- 25 cuyo consumo de aire a nivel del mar es de 106 P.C.M. A una presión de 80 PSI. Se desea saber para cuantas perforadoras alcanzara el aire comprimido suministrado por dicha compresora considerando la misma presión de trabajo de las perforadoras que al nivel del mar .
1. Presión atmosférica a la altura de 4500m
h= 4500m = 14764 pies T 10 °C = 50° F
logP2=log 14.7- = 1.167317 – 0.236049 =
2. Calculo del factor de corrección por altura:
F = =1.63
3. Volumen requerido a la altura:
V1=V2*F
V2= ==350 pies3/min
4. Consumo de la perforadora a la altura h :
Factor de consumo
F==1.61
consumo perforadora =106 * 1.61 =171 pies3/min
5. Numero de perforadoras
N° de perforadoras = = 2
SOLUCIÓN
GRACIAS