Clasificación de Perf.
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CLASIFICACIN DEPERFORACIN, SEGN
PROPSITO U OBJETIVO ENEL CICLO DE EXPLOTACIN
Yarela Del Pilar Cspedes Nardoche
Procesos mineros II
Octubre 2015
Tcnico de Nivel Superior enOperaciones MinerasSede Via del Mar
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a altura de los bancos posee un
rango muy amplio.
!in embargo, en obras viales los
bancos var"an entre # y $ m de altura
pero en las grandes explotaciones en
mina a cielo son comunes alturas
entre %$ y &' m, pudiendo
encontrarse en algunas minas bancos
de hasta #' m de altura, pero en la
pr(ctica, slo se construyen cuando
existen las condiciones de seguridad
geomec(nica necesarias.
En la mayor"a de las exploraciones)minas* los barrenos o
pozos son perforados en forma descendente, y sonverticales y+o inclinados.
En lo referente a los di(metros de perforacin, estos
var"an entre los & mm para bancos peque-os )obras
viales o canteras* y hasta ' mm en grandes
explotaciones a cielo abierto.
PERFORACIN DE EXPLORACIN YBANQUEO
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VAON!" D! P!#$O#ACI%N&P!#$O#ADO#A #O'A'IVA CON '#ICONO"(
os vagones perforadores m(s utilizados en la
actualidad en la miner"a a cielo abierto son los
siguientes/
)on* +ole Drill o ,lashole Drill-
En las minas a rajo abierto de lamediana y gran miner"a se emplean
los llamados 01lasthole 2rill3, que son
equipos de perforacin montados
sobre orugas, electro4 hidra5licos, que
permiten efectuar perforaciones de %$
a & cm )$ +67 a %' $+67* de di(metroy de %' a &$ m de profundidad.
8ota / os rangos para di(metro de perforacin, como
longitud de perforacin son estimativos, debido a que
estos var"an ampliamente de acuerdo al modelo y
dimensiones que el equipo posea.
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CONSIDERACIONES IMPORTANTES
a cabina de mando, presurizada y climatizada,contiene todos los controles e instrumentos
requeridos en las maniobras de la unidad
durante la perforacin.
Estos suelen ser los siguientes/
9ontrol del motor principal y caja de
cambios.
9ontrol de elevacin y descenso de la torre.
9ontrol de los gatos de nivelacin.
9ontrol de velocidad de rotacin.
9ontrol de empuje sobre el tricono.
9ontrol de inyeccin de agua.
8ormalmente, se ubica cerca del m(stil,
permitiendo observar todos los movimientos
realizados con las barras durante el trabajo.
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SARTA DE PERFORACIN
:coplamiento de rotacin/ Este elemento transmite el par de rotacin
desde la cabeza hasta la sarta que se encuentra debajo.
1arra/ a longitud de las barras depende de la longitud del barreno. !irven para
transmitir el empuje sobre la boca y para canalizar por su interior el aire
comprimido necesario para la limpieza del barreno y enfriamiento de los cojinetes.!uelen estar construidas de acero con un espesor de %7 )&$ mm* y en ocasiones
de hasta % %+&0 )#6 mm*.
Estabilizador/ ;a colocado encima de la boca de perforacin, y tiene la
misin de hacer que el tricono gire correctamente seg5n el eje del
barreno e impida que se produzca una oscilacin y pandeo del varillajede perforacin.
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PANDEO
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TRICONOS O TRPANOS
El tricono a utilizar debe elegirse de a
cuerdo al terreno a perforar.
os triconos para terrenos m(s blandos
pueden ser de dientes de acero, tallados
sobre el propio cuerpo de los conos .
:ctualmente han sido sustituidos por los deinsertos de carburo de tungsteno, m(s
resistentes al desgaste.a separacin y profundidad de los dientes u
incrustaciones que estos tengan dependen de /
a dureza del terreno
a fuerza de empuje aplicadaa forma, tama-o y numero de dientes que estos
tenga.
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WAGON DRILL O ROCK DRILL:
Estos equipos se emplean encanteras, excavaciones superficiales y
obras civiles. 1(sicamente, son
m(quinas con perforadoras montados
en deslizaderas y brazos hidr(ulicos
que se desplazan por medio de
orugas )y+o neum(ticos, aunque estos
no son muy recomendables* y
generalmente autopropulsados.
9on ellos se pueden efectuar
perforaciones de ' a %
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PARA FINALIZAR ..
Independientementedel equipo de que setrate, en ambosequipos se emplea la
llamada Malla deperforacin debanqueo o Mallas deproduccin.
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PERFORACIN DE AVANCE0GALERAS, SOCAVONES TNELES
T5neles, galer"as y socavones son obras subterr(neas de car(cter lineal, pr(cticamente
horizontales )con pendientes m(ximas de #>*, cuyo objetivo fundamental es servir como
comunicacin de los niveles de extraccin en la explotacin de minas subterr(neas y para
la extraccin del material de los frentes de explotacin.
Este tipo de perforacin se realiza hacia adelante y directamente en la frente y, en
consecuencia, es necesario crear o abrir un hueco inicial o 7cuele7 en la labor, a fin de crear
una cavidad hacia donde salga el resto de la roca fragmentada por las dem(s cargas
explosivas.
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PARTES ESENCIALES DE UNASECCIN O LABOR
?ara los efectos de la malla de
perforacin de t5neles y galer"as, su
seccin se divide en zonas, en las que
las exigencias, tanto de densidad de
perforacin, como de carga espec"fica
de explosivo y secuencia deencendido son distintas. Estas zonas
son/
9uele
9ontracuele 2estroza
@apateras
9ontorno
9orona
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Cuele- tambin llamado Aainura, es la fase de la perforacin4voladura que dispara en primer lugar.
!u finalidad es crear una primera abertura en la roca que ofrezca al resto de las fases una superficie libre
hacia la que puede escapar la roca con lo cual se posibilita y facilita su arranque. El cuele es sin duda la m(s
importante de todas las fases de la voladura de un t5nel en relacin con el avance de la voladura.
Contracuele/ se encarga de ensanchar el agujero )hueco* dejado por el cuele.
Destro.a/ a destroza es la parte central y m(s amplia de la voladura, cuya eficacia depende fundamentalmentedel xito de la zona del cuele y contracuele, que es la zona cr"tica de la voladura.
/apateras- Es la zona situada en la base del frente, a ras del suelo. os taladros extremos suelen ir un pocoabiertos 0pinchados3 hacia fuera con objeto de dejar sitio suficiente para la perforacin del siguiente avance.
os barrenos de las zapateras son los que m(s carga explosiva contienen ya que, aparte de romper la roca
han de levantar sta hacia arriba. ?ara evitar inconvenientes, van ligeramente 0pinchados3 hacia abajo y son
disparados en 5ltimo lugar.
Contorno/ os taladros perimetrales o de contorno son importantes pues de ellos depender( la forma perimetralde la excavacin resultante. o ideal es que la forma real del per"metro del t5nel sea lo m(s parecida posible a
la terica, aunque las irregularidades y discontinuidades de la roca dificultan dicho objetivo.
PARTES ESENCIALES DE UNASECCIN O LABOR
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La perforacin de este tipo de barrenos, dependiendo del tamao de
la labor, puede llevarse a cabo con perforadoras manuales, aunque la
tendencia actual es efectuarla mediante la mecanizacin total de la
operacin.
En la pequea minera o la minera artesanal, los socavones se
corren empleando las perforadoras manuales llamadas Jacklegs,
mientras que en el caso de la mediana y gran minera, la perforacin
de tneles y galeras se efecta en forma mecanizada mediante el
empleo de !Jumbos de avance".
PERFORACIN DE AVANCE0GALERAS, SOCAVONES TNELES
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Las profundidades normales de
estos barrenos fluctan entre#,$ y %,& m de longitud,
cuando se emplean
perforadoras manuales, y de %
a ',( m de longitud, para
mecanizada.
PERFORACIN DE AVANCE0GALERAS, SOCAVONES TNELES
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EQUIPOS DE PERFORACIN DEAVANCE
Estos vagones perforadores con ruedas y
autopropulsados, de accionamiento neum)tico o
electro*+idr)ulico, los cuales pueden tener #, &, % y
+asta ' brazos +idr)ulicos provistos con +asta %
perforadoras y un cuarto brazo con una plataforma
de elevacin para el uso del personal en trabaos en
altura al interior de las labores
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-esde el punto de vista
operacional, las perforaciones
o barrenos o tambi/n
llamados taladros0 deben detener una longitud de un ( a #1
2 superior a la distancia que
se quiera avanzar con la
longitud de avance, ya que
siempre se producen p/rdidas
que impiden aprovec+ar al
m)3imo la longitud de los
taladros.
EQUIPOS DE PERFORACIN DEAVANCE
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VARILLAJE DE EXTENSIN
Las perforadoras de los Jumbos de
avance y4o de produccin,
emplean el llamado !5arillae de
e3tensin", que es un conunto de
piezas de acero formadas por lacabeza o 6it, las barras de
e3tensin, las coplas o uniones de
barras y los adaptadores de culatas
o culatines.
No obstante lo anterior, en
algunos casos la copla estadosada a la barra, es decir,son una sola pieza.
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7abe sealar que los tneles en minera tambi/npuede !correrse" e3cavando en el terreno con
m)quinas, siendo los sistemas m)s +abituales de
e3cavacin subterr)nea el empleo de minador
puntual rozadora para minas de carbn0, o bien,
mediante los equipos llamados !8inador a seccin
completa, tuneladora o 968 9unnel 6oring
8ac+ine0.
TNELES EN MINERA AVANZADA
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PERFORACIN DE PRODUCCIN
Este trmino se utiliza enlas explotaciones mineras,fundamentalmentesubterrneas, paraaquellas labores de
extraccin del mineral. Losequipos y los mtodosvaran segn los sistemasde explotacin, no obstanteque existe un factor comn
entre todas ellas y que esel reducido espaciodisponible en las galeraspara efectuar los barrenos.
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En la mayora de los casos, en la pequea minera o minera artesanal se emplean las
mismas Jacklegs para produccin, pero en la mediana y gran minera se emplean
equipos de perforacin especiales, denominados !Jumbos de produccin".
Estos equipos de perforacin, son similares a los Jumbos de :vance pero tienen grandes
diferencias; * Los Jumbos de produccin tienen slo de # o m)3imo & brazos
*
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PERFORACIN DE CHIMENEAS En muc+os proyectos subterr)neos de
minera y obra pblica es preciso abrir
c+imeneas, operacin que se efecta en
forma ascendente.
En la mayora de los casos se emplean
perforadoras manuales J:7=LE>
para labores inclinadas0 o la
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PERFORACIN DE CHIMENEAS La c+imenea se corre con el empleo de
sistemas especiales de perforacin que no
requieren voladuras o tronadura, llamados
sistemas !Aaise 6oring".
Estas m)quinas se instalan en la parte
superior de la c+imenea planificada en lasuperficie o en un tnel en un nivel
superior0 y se perfora, en sentido
descendente, un barreno piloto rompiendo
en el nivel inferior. @osteriormente, la
broca piloto entonces es reemplazada por
un cabezal escariador con el di)metro de lac+imenea planificada. :s, el gran cabezal
avanza +acia arriba con muc+a fuerza
mientras gira a fin de perforar una
e3cavacin circular en la roca creando
c+imenea de # y +asta ',( m de seccin.
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PERFORACIN DE PIQUESEn muchos proyectossubterrneos es preciso abrirpiques, desde la superficie odesde el interior de una laborhorizontal, con el propsito de
- por ejemplo - instalar unsistema de extraccin vertical(para la extraccin de mineraly/o el trnsito de personal,maquinarias o equipos) por elinterior del pique.
Dependiendo de la seccin dela excavacin, la mayora delas veces para correr un piquese utilizan perforadorasmanuales Sinkers o Gagas.
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cuando se requieren piques de
e3traccin de mayor envergadura
mayor diBmetro y mayor
profundidad0, la operacin de
perforacin se efecta con equipos
mecanizados como brazosarticulados o como ocurre
generalmente, con un sistema de
pique piloto, o bien, mediante el
empleo del sistema Aaise 6oring
:unque e3iste una tendencia +acia
la aplicacin del m/todo Aaise
6oring, el m/todo de barrenos
largos y otros sistemas especiales
de perforacin combinados con las
voladuras.
PERFORACIN DE PIQUES
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PERFORACIN DE ROCAS PARASOSTENIMIENTO DE LABORES
En muc+as obras subterr)neas
y algunas a cielo abierto es
necesario realizar el
sostenimiento de las rocas
mediante el apernado o
cableado de rocas, siendo laperforacin la fase previa en
tales trabaos.
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No obstante lo anterior, es necesario indicar queexisten otros criterios que intervienen en laseleccin de los equipos de perforacin, entre loscuales se pueden sealar: econmicos, de diseo
mecnico, mantenimiento/servicio, capacidadoperativa, adaptabilidad a los equipos de lasexplotaciones y a las condiciones del rea detrabajo, (accesibilidad, tipo de roca, fuentes de
energa, etc.)