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PERFORACION en MINERIA

INTRODUCCION Tanto la perforacin como la voladura son una de las operaciones unitarias ms importantes dentro de la actividad minera. Ambos han mostrado notables avances en el campo tecnolgico y metodologa de ejecucin, sin embargo los mtodos y herramientas tradicionales siguen y seguirn siendo las alternativas clsicas y baratas utilizadas por el trabajador minero.Alentados por la notable alza en el precio de los metales, se siguen invirtiendo en la bsqueda de nuevos yacimientos, los cuales al final, nos proporcionarn una oportunidad de mejorar nuestra condicin existencial. 2I. LA PERFORACION1.1. LA PERFORACIN: PRINCIPIO Y COMO SE REALIZA

La perforacin, sea cualquiera el mtodo con que se lleve a cabo , se basa en el mismo principio, o sea en la percusin y el giro continuo de un barreno, de tal manera que cada giro produce un corte en la roca en diferente posicin. El resultado final ser la perforacin de un taladro , cuyo dimetro ser igual al dimetro mximo del filo cortante. Su propsito es abrir en la roca o mineral huecos cilndricos llamados taladros, que estn destinados a alojar o colocar explosivo y sus accesorios en su interior. 1.2. OBJETIVO DE LA PERFORACIN. PARA QUE SE PERFORA?La perforacin se hace con el objetivo de arrancar o volar la mxima cantidad de roca o mineral situando el explosivo en el lugar apropiado (en este caso el taladro), a fin de lograr el objetivo con el mnimo de explosivos que se pueda.

En otras palabras, la perforacin se hace con el objeto de volar cierta porcin de roca o mineral, ya sea en un frente o en un stope o tajeo, para lo cual analizamos primero la roca y luego perforamos una serie de taladros, de modo que nos permita usar relativamente poco explosivo para poder volar un gran volumen. PERFORACION EN C.A.FUNDAMENTOS

MR = H/B

BURDENa) Frmula de Andersen

Considera que el bordo es una funcin del dimetro y longitud del taladro: B = L

Donde:B: Bordo: Dimetro del taladro, en pulgadasL: longitud del taladro, en pies.b) Frmula de C.Konya

Basada en las teoras del Dr.Ash determina el bordo con base en la relacin entre el dimetro de la carga explosiva y la densidad,tanto del explosivo como de la roca, segn la frmula siguiente:

PERFORACION EN MST

OPERACIONES ANTES DE PROSEGUIR TRABAJOS DE PERFORACIONComo el frente debe estar disparado hay que Ventilar la labor, para eliminar los gases de la voladura;Desatar las rocas sueltas para evitar accidentes; Realizar trabajos de sostenimiento si es necesario;Revisin del frente, para ver si hay tiros fallados, cortados o han quemado completamente;De haber tiros fallados o cortados, recargar el taladro y disparar, nunca perforar al lado del taladro o en el mismo taladro;De estar impedido hacer disparos secundarios, proceder a descargar a presin de agua el taladro con tiro cortado;Limpieza del material disparado.TIPOS DE PERFORACION1.4.1. MANUAL1.4.2. PERFORACION NEUMATICA1.4.3. PERFORACION ELECTRICA1.4.4. PERFORACION HIDRAULICA

PERFORACION MANUALSe realiza mediante el empleo de un barreno usado con la finalidad de facilitar su extraccin y rotacin.

El barreno es sostenido por el ayudante, mientras que el otro golpea con una comba, luego se hace girar un cierto ngulo para proseguir con el proceso de perforacin.

Este proceso tambin lo realiza una sola persona, dentro de la minera artesanal. PERFORACION NEUMATICA Se realiza mediante el empleo de una perforadora convencional; usando como energa el aire comprimido, para realizar huecos de dimetro pequeo con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se encarga de triturar la roca al interior del taladro en cada golpe que la perforadora da al barreno; y mediante el giro automtico hace que la roca sea rota en un circulo que corresponde a su dimetro; producindose as un taladro.

TIPOS DE PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICASa. Jack Leg.- Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizartaladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construccin de galeras, subniveles, rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulacin al perforista.

TIPOS DE PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICASb.JackHammer.- Perforadoras usadas para la construccin de piques, realizando la perforacin vertical o inclinada hacia abajo; el avance se da mediante el peso propio de la perforadora.

TIPOS DE PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICASc. Stoper.- Perforadora que se emplea para la construccin de chimeneas y tajeado en labores deexplotacin(perforacin vertical hacia arriba).Esta constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad slida y compacta.

PERFORACIN ELCTRICASe realiza empleando energa elctrica, que un generador lo provee y para ello se emplea una perforadora con un barreno helicoidal, que puede realizar taladros de hasta 90 cm de longitud, siendo el problema principal el sostenimiento de la perforadora para mantenerla fija en la posicin de la perforacin.

PERFORACIN HIDRAULICASe realiza mediante el empleo de equipos altamente sofisticados, robotizados, de gran capacidad de avance y performance. Utiliza la energa hidrulica para la trasmisin, control de fuerzas y movimientos en la perforacin. Adems, cuenta con un tablero de control computarizado, equipado con un software de perforacin donde se grafica el trazo de perforacin requerido. La gran ventaja de estos equipos es su gran precisin y paralelismo en la perforacin. Por su gran rendimiento, es requerido por la gran minera.

PERFORACIN HIDRAULICA

Jumbo hidrulico de un brazo de perforacin , para secciones de hasta 29m2, para una altura de perforacin de hasta 5.0 m. Que pueden alcanzar profundidades de 3.0 m, con un peso total de 12.5 ton.

PERFORACIN HIDRAULICAJumbo hidrulico de 3 brazos de perforacin y un brazo multifuncional, para secciones de hasta 153m2, para una altura de perforacin de hasta 7.0 m. Que pueden alcanzar profundidades de 4,50m, con un peso total de 48 ton.

FACTORES DE LOS QUE DEPENDEN LA UBICACIN E INCLINACION DE LOS TALADROSClase de terreno donde se va a perforarLos materiales que constituyen los macizos rocosos poseen ciertas caractersticas fsicas que son funcin de su origen y de los procesos o geolgicos posteriores que sobre ellos han actuado. El conjunto de estos fenmenos conduce a un determinado entorno, a una litologa particular con unas heterogeneidades debidas a los agregados minerales. y a una estructura geolgica en un estado tensional caracterstico, con un gran nmero de discontinuidades estructurales (planos de estratificacin, fracturas, diaclasas, juntas, etc)

FACTORES DELOS QUE DEPENDEN LA UBICACIN E INCLINACION DE LOS TALADROSNmero de caras libres de la labor

En una labor cualquiera, se llama cara libre de la zona que se desea volar,, a cada uno de los lado que estn libres, sea en contacto con el aire. As por ejemplo el frente de una galera, chimenea o pique tendr una cara libre;

FACTORES DELOS QUE DEPENDEN LA UBICACIN E INCLINACION DE LOS TALADROSGrado de fragmentacin Se refiere al tamao que debe tener el material ya volado. En general cuando mas cerca se sitan los taladros unos de otros, habr mayor fragmentacin; en un tajeo los taladros verticales producen mayor fragmentacin que los horizontales. FACTORES DELOS QUE DEPENDEN LA UBICACIN E INCLINACION DE LOS TALADROSEl equipo de perforacin

Aqu tambin hay que tener en cuenta la habilidad y destreza del perforista, pues hay ciertos tipos de trazos inclinados que resultan difciles de perforar y a veces el uso de determinados equipos de perforacin, sobre todo en la perforacin de arranques y cueles donde tiene que drseles la inclinacin correcta.

EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIONDISPARO SIMULTANEO Y ROTATIVOCuando se disparan los taladros juntos, se dice que el disparo es simultneo pero si se disparan sucesivamente, de acuerdo a un orden de encendido previamente establecido el disparo sera rotativo.El objeto del disparo rotativo es la formacin y ampliacin de las caras libres, razn por la cual se usa este sistema en los trabajos de la mina, ya que los frentes solo presentan uno o dos caras libres.

MALLA DE PERFORACIONCara libre, Es el lugar hacia el cual se desplaza el material cuando es disparado, por accin del explosivo. La cara libre en un frente es una sola por ello la funcin del corte o cuele es abrir otra cara libre, o sea el hueco que forma el corte luego del disparo es otra cara libre.

EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIN

CONCEPTO :Por trazo se entiende a un conjunto de taladros que se perforan en un frente y que tienen una ubicacin, direccin, inclinacin y profundidad determinados. El trazo se hace con el objeto de:

1. reducir los gastos de perforacin y cantidad de explosivos2.obtener un buen avance3. mantener el tamao o seccin de la labor uniforme.4. Determinar el orden y salida de los taladros

PARTES DE UNA MALLA DE PERFORACION CORTE O CUELE AYUDAS O DESCARGAS CAJAS CORONAS ZAPATERAS

7piespiesCORTE O CUELE ( RAINURA)Es la abertura que se forma primero en un frente, mediante algunos taladros que ocupan generalmente la parte central del trazo, que tienen una disposicin especial y son los que hacen explosin primero, el objeto de hacerse en primer lugar el corte, es formar una cara libre, a fin de que la accin del resto de los taladros del trazo sea sobre mas de una cara libre, con lo que se conseguir una gran economa en el numero de taladros perforados y en la cantidad de explosivos. TIPOS DE CORTE O CUELEHay varios tipos de corte, que reciben diferentes nombres, segn su forma, pero todos los tipos de corte podemos agruparlos en tres:

a. CORTES ANGULARES b. CORTES PARALELOS c. CORTES COMBINADOS TIPOS DE CORTE O CUELEa. CORTES ANGULARES, se llama as a los taladros que hacen un ngulo con el frente donde se perfora, con el objeto de que al momento de la explosin formen un cono de base (cara libre) amplia y de profundidad moderada que depende del tipo de terreno; entre los cortes angulares tenemos:

a.1. Corte en cua o corte en Vb.2. Corte pirmide

A. CORTES ANGULARES a.1. Corte en Cua o Corte en VEst formado por 2 ms taladros que forman una V, debe ser perforada en forma simtrica a ambos lados del eje del tnel, separados por una distancia considerable, tendiendo a encontrarse en la parte central.El ngulo que forman los taladros con el frente vara de 60 a 70.Es preciso que la profundidad del cuele sea por lo menos 11/2 mas largo que la perforacin del resto de taladros. a.1.CORTE EN CUA O CORTE EN V. 60- 70Corte en Cua o Corte en VVentajas Menor consumo de explosivos. Perforacin relativamente fcil. Trabaja bien en terrenos suaves y semiduros. Aplicable a secciones de hasta 6x7 .Desventajas: El avance mximo que se puede alcanzar es el ancho de la galera. Cuanto mas largo sea el avance se cae en desviaciones en la perforacin. En terrenos duros se requiere mas perforaciones en V

a.2.CORTE EN PIRAMIDEEsta formado por 3 o 4 taladros que se perforan y tienden a encontrarse en el fondo. La voladura formar una abertura parecida a un cono o pirmide

CORTE EN PIRAMIDEDESVENTAJA:

Dificultad en la perforacin pues es difcil encontrar el ngulo agudo al fondo de la perforacin. CORTES PARALELOSEste corte consiste en perforar tres o mas taladros horizontales, que son paralelos entre si y paralelos al eje de la galera; cuanto mas duro es el terreno, estos taladros debern estar mas cerca uno del otro. De los taladros que forman el corte o cuele, uno o mas se dejan sin cargar con el objeto de que dejen un espacio libre (cara libre)que facilite la salida de los otros taladros que estn cargados. El cuele de este tipo mas usado es el corte quemado. CORTES PARALELOSb.1. CORTE QUEMADO En estos cueles todos los barrenos se perforan paralelos y con el mismo dimetro. Algunos se cargan con gran cantidad de explosivo mientras que otros se dejan vacos. Se requiere dejar suficientes taladros sin cargar con el fin de asegurar la expansin de la roca. Todos los taladros del cuele debern ser 6 pulg.mas profundas que el resto de los taladros del trazo.

CORTE QUEMADO VENTAJAS : Es ideal para terrenos muy duros. Permite un buen avance.

Desventajas: Tiene el inconveniente de que es difcil perforar Los taladros Tan cerca uno de otros y paralelos.

Requiere ms explosivos que un cuele en V .

CORTE QUEMADO Distribucin paralela de los taladrosOtros Cortes De Perforacin

Otros Cortes De Perforacin

EL NUMERO DE TALADROS En general una regla prctica para calcular el nmero de taladros en una determinada seccin se halla mediante la frmula:

Donde:

A = Ancho del tnel (m) H = Altura del tnel (m)

N Tal.= 10 A x HEL NUMERO DE TALADROS Para Terreno suave, se puede usar 3 cortes en V horizontales, 3 CORONAS, 4 cAJAS y tres ZAPATERAS, con un total de 16 taladros, para una galera de 8x7, si la galera es de 7x6 se podr usar solo dos cortes en V con lo que tendramos 14 taladros. EL NUMERO DE TALADROS Para terreno duro en una labor de 8x7 se puede hacer 3 cortes en V con 5 ayudas, que con los otros taladros puede hacer un total de 21 a 23 taladros, para un frente menor de 7x6 se pueden emplear 20 taladros, suprimiendo la ayuda anterior.

EL NUMERO DE TALADROSPara terreno muy duro, se usar el corte quemado, formado por taladros paralelos. Para una galera de 8x7 tendramos: un corte quemado de 6 taladros en 2 filas, de los cuales 3 se cargan y 3 no se cargan , o, si es demasiado duro 4 se cargan y 2 no se cargan; luego 4 primeras ayudas y despus otras 6 ayudas, que con los dems taladros haran un total de 26.

ES TODO