1.4.4. PERFORACIÓN HIDRAULICA

Jumbo hidráulico de un brazo de perforación y un , para secciones de hasta 29m2, para una altura de perforación de hasta 5.0 m. Que pueden alcanzar profundidades de 30m, con un peso total de 12.5 ton.

1.4.4. PERFORACIÓN HIDRAULICA

Jumbo hidráulico de 3 brazos de perforación y un brazo multifuncional, para secciones de hasta 153m2, para una altura de perforación de hasta 7.0 m. Que pueden alcanzar profundidades de 30m, con un peso total de 48 ton.

Para galerías pequeñas a medianas en el rango de diámetros de perforación de 98 a 178 mm. Puede perforar barrenos paralelos con un espaciado de 1,5 metros en las paredes laterales y hasta 3m en perforación ascendente y descendente.

Para galerías medianas en el rango de diámetros de perforación de 51 a 89 mm. Puede perforar barrenos paralelos con un espaciado de hasta 1,5 metros en las paredes laterales y hasta 3 metros en perforación ascendente y descendentes

Boomer T1 D

Equipo hidráulico de perforación adecuado para la explotación de vetas estrechas con secciones de hasta 23 m2. Equipado con un poderoso brazo BUT 4B y un matillo COP.

Equipo hidráulico de perforación frontal adecuado para túneles de gran tamaño con secciones de hasta 198 m2. Equipado con tres poderosos brazo BUT 45 y un martillo COP en cada brazo.

•

• Manejado por un solo hombre • Se usa en canteras • Motor hidráulico

• Para movilización no necesita un transporte especial

Diseño ergonómico:

El brazo de giro permite ver claramente el barreno y posicionarlo exactamente el equipo.

• Fácil acceso a los componentes principales para su eventual mantención

Tracción Hidráulica

• 2 motores de tracción hidráulica independiente (permite funcionamiento mas suave para el posicionamiento del equipo)

• Proporciona mayor fuerza de tracción para desplazarse en terrenos difíciles

• La altura libre sobre el suelo de 295 mm (11,6¨) y la oscilación hidráulica es de +- 12°hace que el roc pueda desplazarse en terrenos difíciles

Método de Perforación Rotativa y DTH -

Multi pass

Diámetro del perforación 5 7/8 -10 5/8 in (149

- 270 mm)

Máxima profundidad de perforación 205 ft

(62.5 m)

Velocidad de avance 146 ft/min 0.7 m/s

Peso estimado 87,000 lb -110,000 lb 39.5 ton -

50 ton

Angulo de perforación este equipo tiene

2 opciones uno de 20° y otro de 30° desde la vertical con un incremento de

5°

Dimensiones con torre arriba

Longitud 31 ft 10 in 9.7 m

Altura 43 ft 8 in 13.3 m

Ancho 16 ft 6 in 5 m

Dimensiones con torre abajo

Longitud 43 ft 7 in 13.3 m

Altura 17 ft 8 in 5.7 m

Características y ventajas •Puede perforar hasta 18,3 m (60 pies) en una pasada, ahorrando así tiempo de perforación en todos los barrenos •La elevación o descenso de la torre se puede realizar en menos de un minuto •La fijación de la torre se efectúa de forma remota desde el interior de la cabina del operador •Se puede configurar para perforación rotativa a baja presión o para perforación con martillo en fondo a alta presión

Perforación inclinada: Permite la opción de

posicionar la torre de 0 -

15° o de 0-20°. Puede moverse desde su posición vertical en

incrementos de 5°

DML

Características y ventajas •La elevación de la torre con una carga completa de hasta seis tubos de perforación en el carrusel se puede realizar en menos de un minuto •La fijación de la torre y el cambio de tubos se realiza de forma remota desde la cabina del operador •El sistema de regulación “todo/nada” del compresor de alta presión puede eliminar la carga durante las operaciones que no sean propiamente de perforación. Esto prolonga la vida útil del compresor, ahorra energía y facilita el arranque •Se puede configurar para perforación rotativa a baja presión o para perforación con martillo en fondo a alta presión

Pit Viper 235 Características y ventajas •Sistema patentado de avance con cable de alta resistencia, con tensado automático del cable •La torre opcional de 12,2m puede realizar perforaciones Single Pass de barrenos limpios de 12,2 m , lo cual resulta ideal para alturas de banco de 10 m •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 •Sistema de control RCS opcional que proporciona una plataforma de control informatizada que permite funciones de perforación automatizadas así como interbloqueos integrados de seguridad •Kit opcional que permite posicionar la torre hasta un máximo de 20 grados de la vertical.

Método de perforación Rotativa y DTH – Multi Pass •Diámetro del barreno: 152 - 251 mm – (6 - 9.88 pulgadas) •Profundidad en una pasada: 10,7 - 12.2 m •Profundidad máxima de barreno: 64 -73.2 m •Peso estimado: 58 ton •Velocidad de avance: 0.7 - 1.0 m/s •Permite perforar barrenos para voladura a profundidades de 73,2 m (240 pies) con una torre de 40 pies, y de 64m (210 pies) con la torre de 35 pies.

•Permite que la torre pueda ser colocada hasta 30 °

del vertical •Empuje hidráulico: 267 kN •Peso sobre la broca: 29500 kg •Tracción hidráulica: 120 kN

Dimensiones torre arriba (40 pies torre) Longitud: 34 ft 2 in - 10,4 m Altura: 42 ft 6 in - 19 m Ancho: 17 ft 4 in - 5,3 m Dimensiones torre hacia abajo (40 pies torre) Longitud: 63 ft 5 in - 19,3 m Altura: 20 ft 4 in - 6,4 m

Equipo de perforación rotativa de barrenos

para voladura - Gran diámetro

Características y Ventajas •Sistema patentado de avance con cable de alta resistencia, con tensado automático del cable •La torre Single Pass de 16,8 m (55 pies) ofrece una capacidad de profundidad total de 32 m (105 pies) utilizando un carrusel de 2 barras con cuatro barras de 7,62 m (25 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 •Permite funciones de perforación automatizadas, además de interbloqueos integrados de seguridad

Método de perforación: rotativa y DTH- single pass • Diámetro del barreno: 6 ¾" – 10 5⁄ " (171 – 270 mm) 8

•Profundidad en una pasada: 16.8 m •Profundidad máxima de barreno: 55 ft - 32 m •Velocidad de avance: 0.6m/s •Peso maquina: 84 ton •Carrusel de 2 barras con 4 barras de 7,62, conectadas para formar 2 barras de 15,2 m •Empuje hidráulico: 311 kN •Tracción hidráulica: 156 kN •Peso sobre la broca: 34000 kg

•Dimensiones con torre arriba

Longitud 12.6m

Altura 26,5m

Ancho 5.6 m

•Dimensiones con torre abajo

Longitud 25.5m

Altura 6.7m

Perforación inclinada:

permite posicionar la torre

hasta un máximo de 20° (a

partir de la vertical, en

incrementos de 5°)

Regulación electrónica de aire: EARS( electronic air regulation control system) Este sistema está diseñado para ofrecer control de volumen de aire variable, reduce la potencia necesaria, y consumo de combustible

Pit Viper 271 trabajando en una Mina de Cobre

Cabeza Rotatoria del PV-271

Pit Viper 275

Características y ventajas •Sistema patentado de avance con cable de alta resistencia, con tensado automático del cable •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 que permite funciones de perforación automatizadas así como interbloqueos integrados de seguridad •Kit opcional para perforación angular permite posicionar la torre hasta un máximo de 30 grados de la vertical

Método de Perforación Rotativa y DTH - Multi pass

•Diámetro del perforación: 6 " – 10 5⁄8" (171 – 270 mm)

•Profundidad en una pasada: 11.3 m •Profundidad máxima de barreno: 59.4 m 195 pies

•Velocidad de avance: 127 ft/min - 0.6 m/s

•Peso estimado del equipo: 185,000 lb - 84,000 kg

•Carrusel de 4 barras para barras de perforación

de 6 1⁄4"(159 mm) a 8-5⁄8"

(219 mm)

•Empuje hidráulico: 311 kN •Tracción hidráulica: 156 kN

•Peso sobre la broca: 34000 kg

Dimensiones con torre arriba

Largo: 41 ft 6 in - 12.6 m

Altura: 67 ft - 20.4 m

Ancho: 18 ft 4 in - 5.6 m

Dimensiones con torre abajo

Largo: 63 ft 6 in - 19.4 m

Altura: 22 ft 1 in - 6.7 m

PV-275 Trabajando Puede ser utilizada

en Angulos de 0°-30° con respecto a

la Vertical

Características y ventajas •Sistema patentado de avance con cable de alta resistencia, con tensado automático del cable •La torre se puede levantar y bajar en segundos con una carga complementa de tubos en el carrusel y debajo de la cabeza de rotación. •La fijación de la torre y el cambio de tubos se realiza de forma remota desde la cabina del operador. •El accionamiento hidráulico y las bombas de desplazamiento variable permiten una selección infinita de velocidad de rotación a unos valores de par variables •Kit opcional para perforación angular que permite posicionar la torre hasta un máximo de 30 grados de la vertical

Método de Perforación Rotativa y DTH - Multi pass •Diámetro del barreno 9 7/8 - 12 1/4 in (251 - 311 mm) •Máxima profundidad de perforación 240 ft (73.2 m) •Profundidad en una pasada: 11.3 m • Velocidad de avance: 144 ft/min - 0.7 m/s •Peso estimado 230,000 lb - 104 ton 219

mm •Carrusel de 4 o 5 barras de perforación de 8-5/8 in - •Empuje hidráulico: 400 kN •Tracción hidráulica: 185 kN •Peso sobre la broca: 40800 kg

•Control de polvo: Posee 4 diferentes controles de polvo

tres de distintos tamaños y uno con sistema de inyección

de agua

Dimensiones con torre

arriba

Longitud: 40 ft 5 in (12.3 m)

Altura: 67 ft (20.4 m)

Ancho: 18 ft 11 in (5.8 m)

Dimensiones con torre

abajo Longitud: 66 ft 6 in

(20.3 m)

Altura: 23 ft 9 in (7.2 m)

Pit Viper 351

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 Single Pass de 19,8 m (65 pies) ofrece una capacidad de profundidad total de 41 m (135 pies) utilizando un carrusel de 2 barras con cuatro barras de 10,7 m (35 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 •Plataforma de control informatizada que permite funciones de perforación automatizadas así como interbloqueos integrados de seguridad •Kit opcional para perforación angular que permite posicionar la torre hasta un máximo de 30 grados de la vertical

Rotativa y DTH - Single pass •Diámetro de Perforación 10 5/8 in - 16 in (270 mm - 406 mm ) •Máxima profundidad de barreno: 135 ft (41.1 m) •Profundidad en una pasada: 19.8 m • Velocidad de avance: 127 - 158 ft/min. 0.6 - 0.8

m/s •Peso estimado: 385,000 lb - 415,000 lb (175,000 kg 188,000 kg )

•Carrusel de 2 barras para tubos de perforación de 8-5/8" a

13-3/8" x 35“ •Empuje hidráulico: 534 kN •Tracción hidráulica: 267 kN •Peso sobre la broca: 56700 kg

•Dimensiones con torre

arriba

Longitud 53 ft 10 in (16.4

m)

Altura 103 ft 9 in (31.6 m)

Ancho 26 ft 8 1/2 in (8.1 m)

•Dimensiones con torre

abajo

Longitud 98 ft (29.9 m)

Altura 27 ft 11 in (8.5 m)

El carrete del cable es de 5 pies

(1,5 m) por 8 pies (2,4 m), y puede

contener un máximo de 1.500

pies (457 m) de cable.

La plataforma de perforación está

soportado por un tren de rodaje de orugas excepto durante la perforación cuando está levantado por gatos hidráulicos

Cabina de Control de PV-351 con Sistema RCS que reemplazo al Joystick Electro/Hidraulico y Consola mostrada

en la fotografía inferior

PV-351 trabajando en una mina de Cobre, es la mas utilizada para diámetros superiores a las 9” (229 mm)

•Energía eléctrica Como una alternativa a un motor diesel como la principal fuente de potencia, varios modelos de perforación pueden estar configurados con un paquete de energía eléctrica, que consiste en un WEG eléctrico motor, motor de arranque y el transformador. Eléctricos ver-siones son generalmente menos costosa de funcionar debido a un menor número de lubricantes, tiene un sistema de refrigeración integrado •En algunos casos, la ventaja de coste de explotación en un año cubre el coste de inversión adicional para ordenar una versión eléctrica. •La vida de servicio de un motor eléctrico es considerablemente más largo que para un equivalentemotor diesel, y tiene un funcionamiento más silencioso. DISPONIBLE para: DML, DM-M3, PV- 235, PV-271, PV-275, PV-351

Gráfico Representativo de Equipos vs

Diámetros y Métodos de Perforación

Jaula Alimak

Es una jaula con plataforma de trabajo que se desliza a lo largo de guías fijadas a la pared de la chimenea. Además posee un circuito de aire y agua, un equipo de señales, una bomba y un ascensor de servicio, todos instalados en el “nido” de la plataforma, donde regresa al momento de realizar una tronadura. La perforación se realiza mediante martillos pesados y empujadores en barrenos paralelos, consiguiéndose avances por pega de hasta 3 m. La fijación del carril a la roca se lleva a cabo con bulones de anclaje, y tanto las tuberías de aire como de agua necesarias para la perforación, ventilación y el riego se sitúan en el lado interno del carril guía para su protección.

Operación

La elevación de la plataforma se realiza a través de un carril guía curvado empleando motores de aire comprimido, eléctricos o diesel. Los accionamientos de aire comprimido son adecuados para longitudes inferiores a 200m, los eléctricos hasta 800m y posteriormente se recomiendan motores diesel. La plataforma utiliza un ciclo operativo de 4 pasos:

Operación

1) Extensión del Riel, Perforación y Carga. Instalación Riel Guía: Después de cada tronada y una vez ventilada la frente, el personal sube la jaula deteniéndola a aproximadamente 0.2 m del extremo del riel, y luego de ajustar el techo de seguridad y verificar que la jaula se encuentra en posición en inclinación correcta, se realizan las perforaciones y se instala la extensión del riel guía. Perforación y Carga: Una vez instalada la extensión del riel, se sube hasta la frente, en la cual se hacen las perforaciones para los tiros y se plantan las cargas de tiro. Luego la jaula desciende al nido o a un punto seguro.

2) Tronadura.

La cantidad y tipo de explosivo utilizado dependerá de la sección de la excavación y el tipo de roca de la chimenea.

Una vez que los tiros han sido conectados, la jaula sólo debe ser activada de forma mecánica o por gravedad, ya que los sistemas eléctricos pueden activar los detonadores accidentalmente.

Finalmente se procede a tronar la frente, habiendo puesto en marcha los nebulizadores del equipo.

3) Ventilación

Posterior a la tronadura, se debe ventilar el área de trabajo. Esto ser realiza inyectando aire comprimido y agua. Durante este proceso la parte superior del riel guía actúa como el nebulizador de agua.

Esta etapa puede demorar entre 30 y 45 minutos, dependiendo de la velocidad con la que se efectúe.

4) Acuñadura / Desmonte

Luego de ventilar la chimenea, se procede a subir la jaula, y acuñar el techo para repetir el ciclo. En el caso en que la chimenea se termine o el riel no vaya a ser usado posteriormente, se desmonta el mismo, y se procede a cortar o retirar los pernos de anclaje usados durante su extensión.

Es importante notar que durante el trabajo los perforistas se encuentran sobre una plataforma segura, a diferencia del método manual, y el transporte de materiales y personal se usa la jaula skip que está debajo de la plataforma. El avance de este método es de 2.2 a 3m por ciclo.

Ejemplo de la utilizacion de la jaula alimak :El sistema Alimak Raise Mining consiste en la extracción de mineral mediante la excavación vertical de la veta y posterior tronadura usando el sistema Alimak como guía.

Como se aprecia en la imagen, en éste método se excava una chimenea utilizando una plataforma Alimak, luego de la instalación del riel, se procede a excavar los tiros, y tronar progresivamente hasta llegar al nivel superior, para después rellenar, dado el bajo costo del sistema Alimak en comparación a los sistemas mecanizados, éste sistema de extracción posee una de las mayores rentabilidades dentro de la minería de mediana escala.

Modelos

Velocidad (max.)

Capacidad maxima

Altura Máxima

Dimensiones (internas ancho/largo/alto)

SC 55

38 [m/min]

2000 [kg]

200 [m]

1.5/3.0/2.5 [m]

SC 65

38-65 [m/min]

1500-3200 [kg]

250 [m]

1.5/3.9-4.6/2.3 [m]

SC 45

54 [m/min]

2000 [kg]

150 [m]

1.4/2-3.2/2.13 [m]

SCANDO 650 FC- XL

54 [m/min]

2500 [kg]

200/400* [m]

2.0/3.2/2.8 [m]

SCANDO 650 FC-S

100 [m/min]

2400-3200 [kg]

250 [m]

1.5/3.9-4.6/2.3 [m]

40

60

80

100

120

20

0

1

SC 55

SC 65

SC 45

SCANDO 650 FC-XL

SCANDO 650 FC-S

Grafico de comparación de velocidades

Modelo Altura Máxima Longitud Maxima

(45°-65°)

Alimak STH-5L - 150m

Alimak STH-5LL - 150m

Alimak STH-5E 400 900m

Alimak STH-EE 400 800m

Alimak STH-5D - 1100m

Alimak STH-5DD - 1100m

Modelo

Area de

Disparo

90°(m2)

Area

de

Dispar

o

45°(

m2)

STH-5L

9

-

STH-5LL

15

18

STH-5E

7

10

STH-5EE

15

18

STH-5D

5

9

STH-5DD

15

18

Ventajas: -Pueden usarse para chimeneas

de pequeña o gran longitud y

con cualquier inclinación. -La preparación del área de trabajo es muy reducida -La longitudes de las excavaciones pueden ser prácticamente ilimitadas. -Requiere de mano de obra no demasiado especializada.

Desventajas: -Cada ciclo tiene una duración extensa, lo que limita la productividad. -Las paredes son bastante rugosas, lo que si bien facilita el uso de la chimenea como traspaso, es inconveniente en las chimeneas de ventilación.

-El ambiente de trabajo es de escasa calidad. -El estado final del macizo es pobre en comparación con el del sistema RaiseBorer.

Procedimiento: Se perfora un taladro piloto en sentido descendente hasta llegar al nivel inferior, se acopla una cabeza escariadora para ir ensanchando en sentido ascendente hasta alcanzar el diámetro deseado, el detritus se elimina por medio del barrido con aguas o aire y los fragmentos menores caen por gravedad al nivel inferior

El método consiste en la perforación de un tiro guía o piloto en descenso desde la superficie o alguna galería ubicada al interior de una mina subterránea, hasta una galería inferior, y el posterior ensanche o escariado de este tiro guía al diámetro final deseado, en ascenso, a través de sistemas de corte y cizalle.

Se usa para:

• Chimeneas de ventilación, de servicios,

traspaso de minerales o estéril de un nivel a

otro, y chimeneas de acceso de personal.

• Chimeneas de cara libre o slot, que

participan directamente en la línea de

producción en métodos como el Sub Level

Stoping.

• Chimeneas de relleno de caserones mineros

que intervienen en métodos como el Cut and Fill.

• Las dimensiones de estas excavaciones

pueden ser de 1.0 metro hasta 4.5 metros de

diámetro con inclinaciones de 40º a 90º y en

longitudes hasta 600 metros.

• En este sistema, el agujero piloto es

taladrado a una menor

• nivel en el proyecto de la mina. Una

• vez que el agujero piloto

• se conecta con el nivel de acceso más

bajo en la roca, el taladro

• bit se retira y una cabeza de

escariador o aumento se adjunta y el

escariador se hace girar hacia arriba. La

• roca rota cae al nivel más bajo por

medio de la gravedad. Este sistema

opera con la cadena de perforación en

tensión y

• esto proporciona la plataforma más

estable

Métodos de aplicación:

Métodos de aplicación: Down-Reaming

En este sistema, el agujero piloto es taladrado hacia abajo hasta se conecta a un nivel de acceso más bajo. La sarta de perforación (todos barras de perforación, estabilizadores y los bits de corte) se recupera y se a continuación, un escariador es empujado hacia abajo a través de los cortes de flujo por el agujero piloto previamente perforados. Este método utiliza las barras de perforación en los estabilizadores de compresión y por lo general debe estar instalado para eliminar el potencial de la cadena de pandeo en la broca.

Métodos de aplicación: Box-Holing

Este es el método mas difícil, conocido como Box-Hole excavación, consiste en perforar un agujero piloto a cualquier nivel por encima de la Raise Borer. Una vez que la longitud deseada de la broca cadena se recupera, se adjunta un escariador y se empuja hacia arriba. La roca rota cae por el agujero agrandado en una tolva de recogida especial unido a la parte superior de el barrenador del aumento.

Ventajas: -Alta seguridad del personal y

buenas condiciones de trabajo

-Productividad mas elevada que con los métodos convencionales de arranque de explosivos -Perfil liso de las paredes, con pérdidas mínimas en los circuitos de ventilación. -Sobre excavación inexistente. -Rendimiento del avance elevado. -Posibilidad de realizar excavaciones inclinadas

Desventajas: -Inversión muy elevada.

-Costo de excavación por metro lineal alto. -No es posible cambiar de dirección la excavación (no se pueden hacer curvas).

-Dificultad en rocas en malas condiciones. -Requiere una preparación previa del lugar de trabajo.