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UNIVERSIDAD NNAACCIIOONNAALL DDEELL 
CCEENNTTRROO DDEELL PPEERRÚÚ 
FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS 
SSIISSTTEEMMAA DDEE PP...
1.- DEFINICIONES: 
PERFORACIÓN.- Es el método mas común de penetrar la 
roca. Es la operación de colocar un taladro dentro...
• 2. PERFORACIÓN DE ROCAS: 
Es la primera operación en la preparación de una voladura , 
donde se considera lo siguiente: ...
 EFICIENCIA.-Consiste en lograr la máxima 
penetración al menor costo .La idea es llegar al 
100% pero en la practica osc...
• Los sistemas de penetración de rocas que han sido desarrolladas y 
clasificados por orden de aplicación son: 
3.1.SEGUN ...
b) Métodos rotativos: se subdividen en dos grupos, según si la 
penetración en la roca se realiza por trituración (tricono...
• 3.2.SEGÚN EL MÉTODO TERMICO: 
 SOPLETES O LANZA TERMICA 
 PLASMA 
 FLUIDO CALIENTE 
 CONGELACION 
• 3.3. SEGÚN EL ME...
• 3.4.SEGÚN EL METODO SONICO : 
Vibración de alta frecuencia 
• 3.5.SEGÚN EL METODO QUIMICO : 
Microvoladura 
Disolución 
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• SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA : 
a) Perforación manual: en este tipo de perforación se 
usan equipos ligeros operados por ...
. SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO 
a) Perforación de banqueo: perforaciones verticales 
o inclinadas utilizadas preferentemente e...
 c) Perforación de producción: con este nombre se 
conoce al conjunto de trabajos de extracción del 
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Los componentes principales de un sistema de perforación 
son: 
a.-PERFORADORA (Drill).-Es la fuente de energía 
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Impacto Fuerza de 
Avance 
Rotación Barrido
6.1.PARTES DE UNA MÁQUINA PERFORADORA: 
Toda maquina perforadora liviana consta de tres partes principales: 
 FRONTAL 
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A.-EL FRONTAL: Consta de las siguientes partes: 
• LA BOCINA (Chuck):Recibe la espiga del barreno y lo hace girar. 
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C.-LA CABEZA :Comprende las siguientes partes : 
 LOS CONDUCTOS DE AIRE Y AGUA .- Con sus conecciones y 
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Se clasifican en dos grupos , según el procedimiento de la 
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ATLAS COPCO PUMA BBC-16W 2300 59 
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B.-PERFORADORAS MECANICAS O PESADAS: 
 TRACK DRILL(T/D) 
 VAGONETAS DE PERFORACION 
- stope wagon 
- upper drill 
 JUMB...
Gatos hidráulicos 
Tren de orugas (o sobre neumáticos) 
Cable eléctrico 
.Chasis o plataforma 
Sala de máquinas 
Castillo ...
7.1 DEFINICIÓN.- 
Son varillas de acero que transmiten la energía 
mecánica de la perforadora hacia las rocas a fin de ser...
 7.3.TIPOS DE BARRENOS: 
Los barrenos pueden ser de diferentes tipos según: 
A.-EL ACERO USADO :Su usan barrenos de acero...
 7.4.PARTES DEL BARRENO : 
A.-ESPIGA :Es la parte del barreno que entra a la bocina de 
una máquina perforadora , cuyo ex...
DATOS TÉCNICOS DE AACCEERROO DDEE PPEERRFFOORRAACCIIÓÓNN 
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Tema 11 mg- perforacion
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Tema 11 mg- perforacion

PERFORACION

Tema 11 mg- perforacion

  1. 1. UNIVERSIDAD NNAACCIIOONNAALL DDEELL CCEENNTTRROO DDEELL PPEERRÚÚ FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS SSIISSTTEEMMAA DDEE PPEERRFFOORRAACCIIÓÓNN DDEE RROOCCAASS
  2. 2. 1.- DEFINICIONES: PERFORACIÓN.- Es el método mas común de penetrar la roca. Es la operación de colocar un taladro dentro de la roca. La perforación es la acción de penetrar la roca por efecto de percusión (golpe) o de rotación (fricción - giro).Es la primera operación para la voladura de rocas TALADRO.- Es el agujero que se obtiene en la roca o mineral como resultado de la perforación. Su diámetro varia desde 7/8” hasta15” ó más.
  3. 3. • 2. PERFORACIÓN DE ROCAS: Es la primera operación en la preparación de una voladura , donde se considera lo siguiente:  PROPÓSITO.-El propósito de la perforación es CONSEGUIR UN TALADRO en la roca con elementos definidos como : el diámetro , la longitudes, la alineación y estabilidad en las paredes del mismo, lo cual esta destinado a alojar el explosivo y sus accesorios.  PRINCIPIOS MECANICOS .-Se basa en principios mecánicos de PERCUSION Y ROTACION cuyos efectos de golpe, fricción y giro o rotación producen el astillamiento y trituración de la roca.
  4. 4.  EFICIENCIA.-Consiste en lograr la máxima penetración al menor costo .La idea es llegar al 100% pero en la practica oscila entre 70% y 80% y a veces hasta 90%.  PARAMETROS A VENCER .- Durante la perforación debemos vencer dos parámetros en la roca : a. DUREZA.- Es la resistencia al corte , además influye en la velocidad de penetración. b. ABRASIVIDAD.- Influye en el desgaste de las rocas asimismo en el diámetro final del taladro.
  5. 5. • Los sistemas de penetración de rocas que han sido desarrolladas y clasificados por orden de aplicación son: 3.1.SEGUN EL METODO MECANICO .- a. Percusión.-En la perforación por percusión o impacto o fuerza de avance , la energía cinética se transmite desde un pistón a la culata del barreno e inserto en forma de onda de choque.
  6. 6. b) Métodos rotativos: se subdividen en dos grupos, según si la penetración en la roca se realiza por trituración (triconos) o por corte (brocas especiales). El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas. En este tipo de perforación no existe la percusión. c) Perforación rotopercutiva: corresponde al sistema más clásico de perforación de rocas, utilizado desde el siglo XIX. En este tipo de perforación se emplea la acción combinada de percusión, rotación, empuje y barrido, ya sea en equipos manuales para labores menores (pequeña minería y obras civiles de poca envergadura) o mecanizados ( principalmente en minería subterránea de gran escala; en: minas subterráneas de Codelco) y en obras civiles de gran envergadura, como la construcción de una caverna o túnel carretero.
  7. 7. • 3.2.SEGÚN EL MÉTODO TERMICO:  SOPLETES O LANZA TERMICA  PLASMA  FLUIDO CALIENTE  CONGELACION • 3.3. SEGÚN EL METODO HIDRAULICO: Significa el uso de un fluido no comprimible (aceite mineral) para accionar los mecanismos de impacto , de rotación , de avance y de posicionamiento de las perforadoras que se desplazan a través de una viga que empalma a un brazo telescópico, entre ellas tenemos: • CHORO DE AGUA • EROSION • CAVITACION
  8. 8. • 3.4.SEGÚN EL METODO SONICO : Vibración de alta frecuencia • 3.5.SEGÚN EL METODO QUIMICO : Microvoladura Disolución • 3.6.SEGÚN METODOS ELECTRICOS : Arco eléctrico Inducción eléctrica • 3.7.SEGÚN METODOS SISMICOS : Rayo laser • 3.8.SEGÚN METODOS NUCLEARES : Fusión Fisión
  9. 9. • SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA : a) Perforación manual: en este tipo de perforación se usan equipos ligeros operados por perforistas. Este método se utiliza en trabajos de pequeña envergadura, donde, principalmente por dimensiones, no es posible usar otras máquinas o no se justifica económicamente su empleo. b) Perforación mecanizada: en una perforación mecanizada, los equipos van montados sobre estructuras llamadas orugas, desde donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación.
  10. 10. . SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO a) Perforación de banqueo: perforaciones verticales o inclinadas utilizadas preferentemente en proyectos a cielo abierto y minería subterránea (L.B.H.). Este tipo de perforación se emplea, en general, para la minería a cielo abierto y para algunos métodos de explotación subterránea, como el hundimiento por subniveles. b) Perforación de avance de galerías y túneles: perforaciones preferentemente horizontales llevadas a cabo en forma manual o mecanizada. Los equipos y métodos varían según el sistema de explotación, pero por lo general, para minería en gran escala subterránea se utilizan los equipos de perforación llamados "jumbos", que poseen desde uno a tres o más brazos de perforación y permiten realizar las labores de manera rápida y automatizada.
  11. 11.  c) Perforación de producción: con este nombre se conoce al conjunto de trabajos de extracción del mineral que se realiza en las explotaciones mineras. Una perforación de producción corresponde a la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que están previamente establecidos. d) Perforación de chimeneas y piques: se trata de las labores verticales, que son muy utilizadas en minería subterránea y en obras civiles. En ellas se emplean métodos de perforación especiales, entre los cuales destacan el Raise Boring y la jaula trepadora Alimak. e) Perforación con recubrimiento: se utiliza por ejemplo, en perforación de pozos de captación de aguas y perforaciones submarinas.
  12. 12. Los componentes principales de un sistema de perforación son: a.-PERFORADORA (Drill).-Es la fuente de energía mecánica. b.-BARRENO o VARILLAJE(Rod).-Es el método de transmisión de esa energía . c.-BROCA(Bit).-Es el que ejerce o aplica dicha energía sobre la roca. d.-FLUIDO DE BARRIDO o circulación de fluido , que efectúa la limpieza y evacuación de detritus producido. Esta circulación de fluido: limpia el taladro , controla el polvo, enfría la broca , roca y algunas veces puede ser usado para estabilizar las paredes del taladro.
  13. 13. Impacto Fuerza de Avance Rotación Barrido
  14. 14. 6.1.PARTES DE UNA MÁQUINA PERFORADORA: Toda maquina perforadora liviana consta de tres partes principales:  FRONTAL  CILINDRO  CABEZA Estas tres partes van unidas entre si por por medio de dos pernos alargados con sus tuercas llamadas “tirantes” Que estan situados a lo largo de la maquina y a ambos lados de ella.
  15. 15. A.-EL FRONTAL: Consta de las siguientes partes: • LA BOCINA (Chuck):Recibe la espiga del barreno y lo hace girar. • LA GRAMPA: Con sus resortes va al extremo del frontal , es sujetador de barreno. • EL MARTILLO: Se encuentra en el interior del frontal y es que golpe el culatin de la espiga. • LAS DOS OREJAS: Donde se ajustan las tuercas de los tirantes. B.-EL CILINDRO : Es la parte más alargada de la máquina y lleva:  DOS GUIAS LATERALES : Donde asientan los tirantes.  LA VÁLVULA DE ESCAPE :Por donde sale el aire después de que a hecho mover al martillo en el interior.  MECANISMOS DE GOLPE Y ROTACIÓN : Que se encuentran en el interior del cilindro.
  16. 16. C.-LA CABEZA :Comprende las siguientes partes :  LOS CONDUCTOS DE AIRE Y AGUA .- Con sus conecciones y cedazos  LA VÁLVULA DE MANDO .- Para poner en funcionamiento la perforadora o simplemente para “soplar”.  LA AGUJA DE AGUA .- Se introduce por el extremo libre de la cabeza .Sirve para la inyección e agua.  LAS CABEZAS DE LOS TIRANTES: Que en las STOPER aseguran el pie de avance , haciendo una sola pieza ;y en la JACK LEG aseguran la manilla o empuñadora
  17. 17. 6.2.CLASIFICACIÓN DE LAS PERFORADORAS Se clasifican en dos grupos , según el procedimiento de la perforación: a. PERFORADORAS MANUALES O LIVIANAS : Su principio es el empuje y el giro , o sea utiliza la barra de punzón .Se lleva a cabo con equipos ligeros manejados a mano de los perforistas .Por ejemplo:  JACK LEG: Perforación horizontal e inclinada.  STOPER : Realiza perforación vertical hacia arriba , usadas en chimeneas , tajeos de explotación , etc.  JACK HAMMER: Perforación vertical hacia abajo utilizado en piques, pozos, echaderos , etc.  PICK HAMMER: Son picadoras que se utiliza para hacer patillas , para romper pavimentos ,etc.
  18. 18. Clasificación de perforadoras según en procedimiento de perforación : DDrriifftteerr Jack leg Jack hammer Pick hammer SSttooppeerr Jack leg Jack hammer Pick hammer ttiippooss
  19. 19. FABRICANTES MODELOS IMPACTOS /MIN PESO: lbs ATLAS COPCO PUMA BBC-16W 2300 59 LION BBC-24W 2050 64 LEOPARD BBC- 35WTH 2250 69 PANTHER BBD-40W 3000 50 FALCON BBD-46WS 3000 85 TOYO LEG DRILL TY-24DL 52 STOPER TY-280-JS 110 SHENYANG LEG DRILL YT-27 57 COMPAIR HOLMAN GARDNER DENVER MONTABERT HUASCARÁN INGERSOLL RAND
  20. 20. B.-PERFORADORAS MECANICAS O PESADAS:  TRACK DRILL(T/D)  VAGONETAS DE PERFORACION - stope wagon - upper drill  JUMBOS DE PERFORACION : (1,3,5 BRAZOS) -neumáticos -hidraúlicos -electrohidraúlico -Down the hole drilling(DTH) SIMBAS C.-PERFORADORAS PESADA PARA MINERIA SUPERFICIAL: - Track drill - Perforadora de tajo abierto
  21. 21. Gatos hidráulicos Tren de orugas (o sobre neumáticos) Cable eléctrico .Chasis o plataforma Sala de máquinas Castillo o mástil perforador Columna de perforación Cabeza motriz o motor hidráulico Varilla de perforación Estabilizador Broca ticónica Cabina
  22. 22. 7.1 DEFINICIÓN.- Son varillas de acero que transmiten la energía mecánica de la perforadora hacia las rocas a fin de ser aplicada en el terreno o roca. 7.2 OBJETIVO.- Los barrenos son varillas de acero que tienen por objeto transmitir el golpe de la máquina al terreno (energía mecánica) donde se realiza la perforación , produciéndose el taladro del mismo , debido a que el extremo del barreno esta provisto de una o más filos cortantes de mayor dureza que la roca.
  23. 23.  7.3.TIPOS DE BARRENOS: Los barrenos pueden ser de diferentes tipos según: A.-EL ACERO USADO :Su usan barrenos de acero del tipo hexagonal, hueco de 7/8 pulgadas de diámetro de cara a cara ;el hueco esta en el centro . B.-SEGÚN EL DISPOSITIVO DE CORTE: Pueden ser: a.-BARRENOS INTEGRALES :Cuando el vástago y el dispositivo de corte forman una sola pieza. b.-BARRENOS CON BROCA DESCARTABLE : Cuando el vástago y el dispositivo de corte son piezas independientes.
  24. 24.  7.4.PARTES DEL BARRENO : A.-ESPIGA :Es la parte del barreno que entra a la bocina de una máquina perforadora , cuyo extremo llamado “culatín” recibe los golpes del martillo ;la longitud de la espiga debe ser 4 ¼ (pulgadas) B.-EL COLLAR O CUELLO ;Que es una prominencia o anillo y que sirve para mantener el barreno en una sola posición dentro de la bocina de la máquina. C.-EL VÁSTAGO : Es la parte mas larga del barreno y esta comprendida entre el collar y el dispositivo de corte . D.-EL DISPOSITIVO DE CORTE : Que puede ser una pastilla dura y resistente (aleación de carburo de tungsteno y cobalto) es fijada en el acero ; o una broca que entra a presión cuyos filos cortantes están en forma de cruz, botones, etc.
  25. 25. DATOS TÉCNICOS DE AACCEERROO DDEE PPEERRFFOORRAACCIIÓÓNN L m n p DONDE: L = Longitud total de la barra integral m = Longitud del culatin n = Longitud que abarca la grampa de la perforadora P = Longitud efectiva máxima de perforación
  26. 26. SSuuppeerrffiicciiee ddee IImmppaaccttoo SSeecccciióónn ddee BBaarrrraa CCoonnoo OOrriiffiicciioo ddee BBaarrrriiddoo ++//-- 66,,55mmmm ((11//44””)) CCaarrbbuurriizzaaddoo NNúúcclleeoo iinntteerriioorr CCaappaa EExxtteerriioorr CCaarrbbuurriizzaaddaa HHeexxáággoonnoo RReeccoorrttaaddoo CCuullaattiinn -- 110088mmmm ((44--11//44””)) CCoollllaarríínn

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