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5. perforacion y voladura

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5. perforacion y voladura

  1. 1. Máquinas de perforación minería subterránea Chile país minero
  2. 2. Introducción La perforación de roca es un procedimiento fundamental para arrancar mineral en la minería subterránea. La perforación tiene una gama de aplicaciones grande y variable, por eso hoy se tienen diferentes dispositivos diseñados para tratar con distintas maneras de perforar roca. 2
  3. 3. CICLO DE MINADO 3
  4. 4. LOS TIPOS DE PERFORADORAS COMUNES EXISTENTES EN EL MERCADO SON:  PERFORADORAS LIGERAS  PERFORADORAS DE AVANCE  PERFORADORAS PARA LA PERFORACIÓN DE BARRENOS LARGOS  PERFORADORA CON MARTILLO EN EL FONDO (DTH) 4
  5. 5. 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 5
  6. 6. PERFORADORAS NEUMÁTICAS O LIVIANAS JACK HAMMER JACK LEG STOPER 6
  7. 7. JACK HAMMER Utilizada para la perforación vertical o inclinada hacia abajo. AVANCE MEDIANTE EL PESO PROPIO DE LA PERFORADORA. CONSUMO DE AIRE: 50 – 100 l/s DIAMETRO PERFORACION: 22 – 45 mm LONGITUDES: 400 – 6400 mm 7
  8. 8. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS… Peso: 17kg a 23 kg Perforación de 22-45 mm de diámetro Frecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto Rotación: 130 a 170 rpm VENTAJAS: -Procedimiento rápido ( de 30 a 100 metros al día ) Para rocas duras no muy permeables DESVENTAJAS: - Alto nivel sonoro Mala recuperación de muestra a una profundidad determinada después de las primeras decenas de metros. Desvió de la perforación por la flexibilidad del varillaje 8
  9. 9. DESVIACION DE LOS BARRENOS 9
  10. 10. JACK LEG 10
  11. 11. 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 11
  12. 12. ESPECIFICACIONES TECNICAS JACK LEG ESPECIFICACIONES MÉTRICO Carrera del pistón 73.25mm Carrera útil del pistón 66.7mm Frecuencia de impacto 2250.0g/m Longitud de la perforadora 686.0mm Peso de la perforadora 33.0kg Peso de la pierna 15.0kg Carrera de la pierna de avance Diámetro interior del cilindro de avance 1270.0mm Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 67.0mm 4.9 m3 12
  13. 13. Ventajas: • Fácil de usar • Útil para perforación de tiros cortos • Rápida mantención • Bajo precio • Adaptable a cualquier tipo de roca • Se adopta a cualquier tipo de terreno 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 13
  14. 14. STOPER Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas y tajeado en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba). 14
  15. 15. ESPECIFICACIONES TECNICAS STOPER ESPECIFICACIONES MÉTRICO Diámetro del cilindro 79.4mm Carrera del pistón 73.25mm Carrera útil del pistón 66.7mm Frecuencia de impacto 2250.0g/m Longitud de la perforadora Peso de la perforadora incluyendo la pierna de avance 1549.0mm Diámetro interior del cilindro avance 69.8mm Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 40.8kg 4.9 m3 15
  16. 16. JACK LEG V/S STOPER JACK LEG STOPER 73.25mm 73.25mm Frecuencia de impacto 2250.0g/m 2250.0g/m Longitud de la perforadora Peso de la perforadora 686.0mm 1549.0mm 33.0kg 40.8kg Peso de la pierna 15.0kg ------------- Carrera de la pierna de avance Diámetro interior del cilindro de avance Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 1270.0mm -------------- 67.0mm 69.8mm 4.9 m3 4.9 m3 ESPECIFICACIONES Carrera del pistón 16
  17. 17. BAJO PERFIL FRONTEO PERFORACION PARA MINERIA SUBTERRANEA TALADROS LARGOS EMPERNADORES TUNELERIA 17
  18. 18. JUMBO FRONTAL (BOOMER) 18
  19. 19.  DEPENDIENDO DE LA UTILIDAD HABLAREMOS DE JUMBOS DE AVANCE Y PRODUCCIÓN.  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.  EL ÁREA DE TRABAJO VA DESDE LOS 6 A 210 METROS CUADRADOS. 19
  20. 20. Deslizadera y perforadora Carrete del cable armario cabina canasto Motor eléctrico 20
  21. 21. Aplicaciones en labores subterráneas Avance de túneles y galerías Bulonaje y perforación transversal  Banqueo con barrenos horizontales  Minería por Cut and Fill 21
  22. 22. características 1 brazo 2 brazos 3 brazos Sección de excavación 6-31 m2 8-45 m2 206 m² Longitud largo /Ancho 10 / 2 metros 12/2 metros 17/3 Altura min/Max con techo de protección 2/3 metros 2/3 metros Peso 10-14 toneladas 12-20 toneladas 45 toneladas Consumo de agua Prom. 1.1 l/s 140 l/min; max 260-380 l/min 210 l/min; max: 390-570 l/min Potencia del motor diesel instalado 42 Kw 55 Kw 22
  23. 23. DIAMETROS DE PERFORACION ACONSEJADOS EN FUNCION DE LA SECCION DEL TUNEL 23
  24. 24. 24
  25. 25. SECCIONES HASTA 206 M² BOOMER XE4 C 25
  26. 26. Los Jumbos de perforación dan mecanización a las operaciones de perforación, y tienen la capacidad de posesionar perforadoras de avance para perforar barrenos según las órdenes del operario 26
  27. 27. Jumbo robotizado 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 provocadas por errores humanos. Las ventajas de la tecnología en los jumbos de perforación son: -Ahorro de mano de obra -Menor tiempo de perforación -Menor sobreperforación -Control de la operación -Ahorro en varillaje y explosivos -Menores costos de excavación y seguridad en el trabajo 27
  28. 28. CARACTERISTICAS DE CONSUMO DE AGUA EN PERFORACION MANUAL Y JUMBO Fuente: www.cazalac.org 28
  29. 29. JUMBO PARA TUNELERIA AXERA 7-260 T 29
  30. 30. AXERA 8-290 30
  31. 31. EMPERNADORES BOLTEC SL LONGITUDES DE BULÓN DE 1,5 A 1,8 METROS Y ALTURAS DE TECHO DE HASTA 2,5 METROS. SISTEMA DE PERFORACION Lub. air consump. (at 3 bar): 6 l/s Water consumption : 1.25 l/s Weight: 75 kg 31
  32. 32. BOLTEC MD LONGITUDES DE BULÓN 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 kg 32
  33. 33. BAJO PERFIL QUASAR 1F 33
  34. 34. PERFORACIÓN DE BARRENOS Jumbo Radial (Simba)  Utilizado principalmente en minería subterránea.  Son equipos que funcionan con energía eléctrica y aceite hidráulico.  Montados sobre ruedas.  Rendimiento en condiciones optimas es de 6000 a 8000 mts. mensuales barrenados. 34
  35. 35. SIMBA 1252 DIÁMETROS DE PERFORACIÓN EN EL RANGO DE DIÁMETROS DE 51 A 89 MM CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIÓN MECANIZADA DE HASTA 32 M. SISTEMA TOP-HAMMER 35
  36. 36. MARTILLO HIDRAULICO Lub. air consump. (at 3 bar): 5 l/s Water consumption: 50 l/min Weight: 171 kg 36
  37. 37. SIMBA M3 C  RANGO DE DIÁMETROS DE PERFORACIÓN DE 51 A 89 MM EQUIPADO CON UN MARTILLO EN CABEZA MARTILLO HIDRAULICO Lub. air consump: (at 3 bar) 8 l/s Water consumption: 100–250 l/min Weight: 171 kg CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 17+1 BARRAS PARA PERFORACIÓN MECANIZADA DE HASTA 32 M O 27+1 BARRAS PARA PERFORACIÓN MECANIZADA DE HASTA 51 M. 37
  38. 38. SIMBA W6 C-ITH PARA GALERÍAS MEDIANAS A GRANDES EN EL RANGO DE DIÁMETROS DE PERFORACIÓN DE 89 A 165 MM ADAPTADO PARA EQUIPAR MARTILLOS EN FONDO CARRUSEL CON CAPACIDAD DE 35+1 BARRAS PARA PERFORACIÓN MECANIZADA DE HASTA 63 M. 38
  39. 39. 39
  40. 40. DOWN THE HOLE (DTH) Minería subterránea en el área de producción. Diámetro de perforación entre 50 y 210 mm.  Montado sobre orugas. Velocidad de traslado entre 1 y 3.8 km/hr Capacidad de trabajar en zonas irregulares y vencer pendientes. Barrido del barreno(agua o aire) Poseen martillo en fondo. Este método de perforación está indicado para rocas duras y diámetros superiores a los 150 mm. 40
  41. 41. CONSIDERACIONES La perforadora hidráulica es un producto probado, superior a la perforadora neumática en términos de rendimiento, fiabilidad, consumo de energía, ambiente y costos operacionales. Las perforadoras con rendimientos mas altos son mas pesadas y deben ser montadas en alguna forma de estructura, equipo de perforación, o Jumbo de perforación. La perforadora DTH permite la perforación de barrenos mucho más largos que las perforadoras con martillo en cabeza. 41
  42. 42. WAGON DRILL DISEÑADA PARA PERFORAR CON MARTILLO DE FONDO DE 2”, 3” Y 4”, EN DIAMETRO DE 2 ¾ “ (70 MM) HASTA 5” (127 MM). 42
  43. 43. TRACK DRILL HIDRAULICO DIAMETRO PERFORACION: 64-102 MM MAXIMA INCLINACION DE TRABAJO: 30° 43
  44. 44. Métodos de Construcción de chimeneas ALIMAK RAISE BORER DIAMETROS: 2–7M VERTICAL CRATER RETREAT DIAMETROS: 2–3M BLIND HOLE 44
  45. 45. ALIMAK 45
  46. 46. BLIND HOLE
  47. 47. Blind Hole 47
  48. 48. Características Equipos Raise Boring • Diámetro piloto desde 121/4 a 15”. • Diámetro chimenea desde 1.5 a 6.0 m. • Empuje escariado 1920 kN. Blind Hole • Diámetro piloto desde 9 a 97/8 ”. • Diámetro chimenea desde 0.6 a 1,5 m. • Empuje escariado 1285 kN. 48
  49. 49. Rendimientos Raise Boring Blind Hole  Nominal 12 – 20 m/día.  Nominal 7 m/día.  Operacional 4 m/turno.  Operacional 0,49 m/hora (9 m/día). 49
  50. 50. Ventajas Desventajas Alta seguridad. Elevada inversión. Productividad elevada. Alto costo por metro. Paredes lisas. Poca flexibilidad. Sin sobre-excavación. Dificultades en rocas en malas condiciones. Rendimiento de avance elevado. Personal especializado. Posibilidad de excavaciones inclinadas. Acondicionamiento de la postura. 50
  51. 51. Aplicaciones Raise Boring Blind Hole • Chimeneas de ventilación. • Chimeneas piloto para zanjas. • Piques de traspaso. • Drenaje o servicio. • Chimeneas de servicio y acceso. • Chimeneas para Slot. 51
  52. 52. PERFORADORAS DE CHIMENEAS ROBBINS 73RH/AC/VF  DIÁMETROS DE 1,5 A 3,1 METROS. 52
  53. 53. PERFORADORAS DE CHIMENEAS Robbins 97RDC DIÁMETROS RECOMENDADO ES DE 2,4 A 5,0 M. • Chimeneas de ventilación. • Piques de traspaso. • Chimeneas de servicio y acceso. 53
  54. 54. 54
  55. 55. En la perforación de sondaje se puede definir dos grandes rubros: a) Diamantina, en la que al producirse la perforación lo que se extrae es un testigo de roca. b) Circulación Reversa, donde se destruye absolutamente la roca y se saca un detrito. Ocasionalmente se combinan ambos métodos en yacimientos que tienen una sobrecarga estéril donde no es necesario muestrear la primera parte del pozo, por tanto se recurre primero a la perforación con circulación reversa, que es más rápida y económica, para posteriormente continuar con la diamantina. 55
  56. 56. CARACTERÍSTICAS DE TIPOS DE SONDAJES Diamantina Circulación reversa Segunda etapa Primera etapa Recupera un trozo de roca (testigo) Costo de 2 a 3 veces superior Recupera detritos Se utiliza tanto en superficie como en interior mina Rendimiento 3 veces mayor (Rápida y económica) Ha sido principalmente de superficie, por los malos resultados desde el punto de vista de la calidad de la información de la muestra cuando se ha utilizado en minas subterráneas 56
  57. 57. SONDAJE CON DIAMANTINA La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigo sólido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubería de perforación y se recupera luego en la superficie. Estándares básicos de barras de perforación 7/8 pulgadas (EX) (Diámetro) 13/16 pulgada (AX) 1 5/8pulgadas (BX) 21/8 pulgadas (NX). La mayoría de barras de perforación son de10 pies de largo (3,048 m). Después de los primeros 10 pies de perforación, se atornilla una nueva sección de tubo en el extremo superior y así sucesivamente. Cabezal de perforación de diamantina 57
  58. 58. SONDAS SUBTERRANEAS con diamantina Especificaciones técnicas Capacidad de profundidad Tamaño barra de perforación Par máx. 960 m A-N 700 Nm Velocidad máx. 1800 rpm Altura 1470 mm Longitud 4150 mm Peso 1500 kg Longitud de avance 850 m Anchura 950 cm 58
  59. 59. El diseño pequeño y compacto de la sonda subterránea Diamec 232 es ideal para utilizar la máquina en túneles y galerías estrechas. 59
  60. 60. DIAMEC U8 sonda subterránea más potente avance con un cilindro hidráulico telescópico permite una perforación fiable de sondeos rectos 60
  61. 61. DIAMEC U6 V/S DIAMEC U8 DIAMEC U6 Capacidad de profundidad DIAMEC U8 960 m 2000 m Velocidad máx. 1800 rpm 1200 rpm Altura 1470 mm 1488 mm Longitud 4150 mm 5050 mm 1500 kg 2500 kg Longitud de avance 850 m 1800 m Anchura 950 cm 1162 cm Peso 61
  62. 62. Sonda subterránea con una gran movilidad Altura: 2926.00 mm Velocidad máx.: 1800.00 rpm Longitud de avance: 850.00 m Anchura: 1740.00 cm Capacidad de profundidad: 1000.00 m Longitud: 8691.00 mm Peso: 12500.00 kg 62
  63. 63. SONDAS SUPERFICIE con diamantina Christensen CT 2 0 63
  64. 64. CS-4002 Capacidad maxima:2450 m ha marcado nuevos récords de profundidad en la perforación de pozos diamantinos al perforar el pozo RD 8001 de 2.052,95 m de profundidad, en el área de Pampa Escondida de Minera Escondida. (1800 mts antiguo record)
  65. 65. SONDAJE CON AIRE REVERSO La roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza la perforación y constituyen la muestra del subsuelo. Estándares básicos de barras de perforación Diámetro: 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 grúa o “winche” para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforación 65
  66. 66. Schramm T685WS Taladro Montado en Camión GRAN RESISTENCIA MONTADO SOBRE CAMIÓN MOTOR EN CUBIERTA DE 760 HP (567 KW) 66
  67. 67. Drilltech D40K EQUIPADAS CON MOTORES DIESEL DE 600 HP PROFUNDIDADES DE 600 MTS 67
  68. 68. EQUIPOS DE SERVICIO Empernadores (necesitan de la perforación) Jumbos para shotcrete (hormigón a presión) Acuñadores 68
  69. 69. JUMBO PARA SHOTCRETE 69
  70. 70. JUMBO CABLES DE ACERO
  71. 71. Minería continua construcción de túneles sin perforación ni tronadura (TBM) 71
  72. 72. TUNEL BORING MACHINE (TBM) • Aéreas máximas : 70-300 m2 aprox. • Profundidad :mayores a 25 km • Diámetro : 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 por Perforación y voladura - Producen una pared de los túneles lisa
  73. 73. EN CONCRETO Y COMO TODAS LAS COSAS DEPENDE…… Consideraciones • Económicas: La hidráulica tiene “en general” menor costo/metro que la neumática • Operacionales: La hidráulica tiene mayor rendimiento y se puede automatizar mejor que la neumática • Seguridad – Ambientales: La hidráulica es más segura ya que en general se puede operar a distancia y con comandos, emite menos ruido. • Inversión y Mantención: La hidráulica es mas costosa y de mantención mas compleja Lo importante: Considerar el tipo de trabajo, la seguridad y el costo de inversión!! 73
  74. 74. Gracias por su atención

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  • manuelenrriqueyupanquibaca

    Apr. 2, 2014
  • RusselOrellanaReynos

    Jul. 16, 2014
  • raulcar

    Sep. 2, 2014
  • paulruz1

    Mar. 27, 2015
  • roycubavilca

    Apr. 15, 2015
  • RonnyNavarreteJt

    Nov. 9, 2015
  • eddielopezsevilla

    Apr. 27, 2016
  • jefriv

    Nov. 25, 2016
  • RevelinoMachacaHuayta

    Nov. 26, 2016
  • olivercisneros18

    Jun. 27, 2017
  • PedroPeruanoMalpicaR

    May. 24, 2020
  • santix9519

    Jun. 8, 2020
  • RonaldTambine

    Nov. 9, 2020
  • LeonelAlekzander

    Dec. 29, 2020

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