PERFORADORA-Perforación

ROCK DRILLING TOOLSROCK DRILLING TOOLSPERFORACIÓN EN FRENTES Y

TUNELERÍADOE RUN - Cobriza

Febrero - 2007

Ing. Edwin Loayza Gamboa

Rock Drilling Tools (RDT)(Aceros de perforación)

•La fábrica principal de aceros de perforación se encuentra en Fagersta, Suecia.

•La línea Secoroc fue hasta antes de 1988 una empresa independiente de Atlas Copco.

•En dicho año es adquirida por nuestra empresa y se convierte en nuestra línea de aceros de perforación oficial.

•Perú es abastecido también de manera parcial desde la fábrica de aceros de Sudáfrica.

The divisions manufacture their products in own product companies and market them through common or own sales companies in around 50 countries and through independent distributors in a further 80

countries.

Board of Directors

President and Chief Executive Officer

Executive Management and Corporate Functions

Business Areas

CompressorTechnique

• Airtec

• Portable Air

• Industrial Air

• Oil-free Air

• Atlas Copco Applied Compressor and Expander Technique

• Atlas Copco RockDrilling Equipment

• Atlas Copco Craelius

• RDT - Secoroc

• Atlas CopcoConstruction Tools

• Atlas Copco Wagner

Construction andMining Technique

Industrial Technique

Rental Service

• Milwaukee Electric Tools

• Atlas Copco Electric Tools

• Atlas Copco Industrial Tools and Equipment

• Alliance Tools

• Prime Service

• Rental Service Corporation

Rock Drilling Tools (RDT)- Ubicación dentro de Atlas Copco -

Rock Drilling Tools (RDT)- Visión -

ACEROS DE PERFORACION

ACEROS DE PERFORACION

Aplicaciones y descripción técnica

Rock Drilling Tools (RDT)- Aplicaciones para equipos mecanizados -

Varillaje roscado (Top Hammer)


Tipo de operación a realizar


¿Cómo funciona el sistema Top Hammer?


Shank Adapter(Adaptador de

culata)

Coupling(Acople)

Barra de extensión Broca de botones, en cruz, en X

El tren de varillaje para top hammer en equipos mecanizados


Shank Adapter (Adaptador de culata)

• El shank adapter es el primer elemento en recibir la energía generada por la perforadora.

• Cada perforadora tiene un tipo distinto de shank adapter, a su vez, cada aplicación tiene un tipo recomendado de shank adapter.

• Actualmente Atlas Copco produce shank adapters para las siguientes marcas de perforadoras:

• Atlas Copco• Boart• Furukawa• Ingersoll – Rand• Krupp• Secoma• Tamrock, entre otros.



Aletas para conexión con la perforadora.

Cuerpo del adaptador de culata.

Rosca para unión con la columna de perforación

Orificio de barrido


Aletas para conexión con la perforadora.

Orificio de barrido

Rosca para unión con la columna de perforación



¿Cómo interactuan la perforadora y el shank adapter?

Shank Adapter

Número de Parte Perforadora Rosca

Atlas Copco

9050 3399 COP1238 T38

9050 2767 COP1838 T38

9050 3042 COP1032 R38

9000 2533 L400 T38

Shanks de mayor rotación en el mercado peruano para perforación en frentes

Rock Drilling Tools (RDT)- Aplicaciones para equipo mecanizado -

Rock Drilling Tools (RDT)- Fallas en varillaje roscado -

Tipo de Falla Causa Remedio

Rotura en la zona entre las aletas y el extremo posterior.

La carrera del pistón puede no estar bien regulado. Desgaste excesivo de la pieza de arrastre.

Regular adecuadamente la carrera del pistón. Verificar el estado de la pieza de arrastre y cambiarla si es necesario

Empostillamiento del culatín.

Lubricación insuficiente del shank adapter. Deformación en la cara de golpeo del pistón

Revisar la lubricadora. Revisar y realizar adecuado mantenimiento a la perforadora. Revisar bocina de bronce.

Fallas en el Shank Adapter



Rotura en las aletas. (Más común en equipos neumáticos)

Desgaste de la pieza de arrastre, excesiva percusión en vacío, lubricación ineficiente.

Verificar el estado de la pieza de arrastre y cambiarla si es necesario. Evitar percusión en vacío. Revisar el estado de la percusión.

Rotura en la zona de la rosca.

Desgaste excesivo por percusión en vacío, uso de acoples desgastados o el acero ha pasado su vida útil.

Eliminar la percusión en vacío, utilizar acoples con desgaste similar al del Shank Adapter y realizar un control minucioso del rendimiento del acero.

Fallas en el Shank Adapter



culata)

Coupling(Acople)




Coupling (Acople)

• El acople es el segundo elemento de transmisión de energía.

• Su medida dependerá del tipo de rosca que tengan los elementos a conectar (el shank y la barra, o dos barras de extensión).

• Los acoples pueden ser de tipo R y de tipo T.

• Son tradicionalmente los elementos más débiles de la columna de perforación.


ACOPLE R o T

ZONA DE TRANSICIÓN

ACOPLE R o T

Coupling (Acople)

Número de Parte Rosca Rosca

Atlas Copco 1 2

9000 2238 T38 R38

9000 0168 R38 R38

9000 1964 T38 T38

9000 2553 R32 R25

Acoples de mayor rotación en el mercado peruano




Rotura diametral Percusión en vacío, mal enroscado, uso de barra y shank con rosca excesivamente desgastada. Presiones mal reguladas ocasionando altas temperaturas en las uniones roscadas.

Eliminar percusión en vacío, utilizar barras y shank adapter con desgaste similar al del acople.

Fallas en el acople


¿Cómo interactuan las barras con los acoples?



culata)

Coupling(Acople)




Barras de extensión


Barras de extensión normales

Extremo roscado (T o R)

Cuerpo Hexagonal


• Los acoples reciben la energía del shank y lo transmiten a las barras de extensión.

• Al ser el acople el elemento de union entre el adaptador y las barras este se convierte en el principal elemento de rotura en la línea de perforación.

• La rosca de la barra debe de coincidir con la rosca del acople:

R con R (22,25,32,38) T con T (38,45,51)

¿Cómo se relacionan las barras y los acoples?

Barras de extensión

Número de Parte Longitud Rosca Cuerpo Rosca

Atlas Copco 1 2

9000 2720 12 pies R38 H32 R32

9000 2693 14 pies R38 H32 R32

9050 3663 14 pies T38 H32 R32

Barras de mayor rotación en el mercado peruano



¿Cómo interactuan las barras con los acoples?


Tipo de falla Causa Remedio

Rotura desde el interior.

Debido probablemente a corrosión sobre acero usado y posteriormente almacenado. Presencia de aguas ácidas.

Limpiar y lubricar el material antes de almacenar si se detectan signos de posible corrosión.

Rotura desde el exterior.

Rotura desde el lado del hexágono, probablemente por golpe externo.

Manipular cuidadosamente las barras para que no sufran golpes directos.

Rotura en las roscas.

Percusión en vacío, uso de brocas y acoples con desgaste excesivo respecto al desgaste de la barra.

Eliminar percusión en vacío, utilizar brocas y acoples con desgaste similar al de la barra.

Fallas en la barra



culata)

Coupling(Acople)




Brocas roscadas


Brocas roscadas

Características generales

Insertos de botones

Orificios de barrido

Canal de evacuación de detritos

Faldón

Brocas roscadas

Número de Parte Diámetro Rosca Tipo

Atlas Copco mm Botón

9050 4373 45 R32 Esférico

9050 4566 51 R32 Esférico

9051 3841 45 SR35 Esférico

9051 3843 48 SR35 Esférico

Brocas de mayor rotación en el mercado peruano



¿Cómo se conectan la barra y la broca?


¿Cómo trabajan la barra y la broca?



Botón quebrado. Debido a sobre perforación.

Reducir intervalo entre afilados o dar de baja broca una vez llegado a su vida útil.

Rotura de botón. Debido a mal equipo o método de afilado.

Usar método y equipo apropiados para el afilado.

Rotura de botón. Debido a presencia de “piel de serpiente”.

Revisar barrido y adecuarlo para eliminar sobrecalentamiento del botón.

Fallas en la broca

Rock Drilling Tools (RDT)- Fallas en varillaje cónico -


Rotura transversal del faldón de la broca.

Rosca de barra con desgaste excesivo, percusión en vacío y mal emboquillado (posicionamiento y excesiva presión al iniciar el emboquillado)

Utilizar barras con desgaste de rosca similar al de la broca, eliminar percusión en vacío y mejorar prácticas de emboquillado. T1

Fallas en la broca



Quiebre cerca de botón periférico.

Quiebre lateral empezando en la base del hueco del botón.

Botón intacto pero alrededores parcialmente dañados.

Botón sobre perforado.

Daño causado por objeto externo.

Terreno de alta abrasividad.

Reducir intervalos de afilado.

Mejorar cuidados en el almacenamiento y movimiento de los aceros.

Escoger brocas con mayor cantidad de botones periféricos y con mayor ángulo de inclinación.

Fallas en la broca



Botón y parte de los alrededores dañados.

Botón y todo el alrededor dañados.

Pérdida completa de botón.

Desgaste diametral.

Alta sobreperforación.

Presencia de roca dura y abrasiva

Falla en la soldadura de unión del botón al cuerpo de la broca.

Roca excesivamente abrasiva.

Reducir intervalos de afilado.

Escoger brocas con mayor cantidad de botones periféricos, con mayor ángulo de inclinación en la periferia y con botones de mayor dureza.

Fallas en la broca



culata)

Coupling(Acople)



Acero de rimado


+ =

Brocas rimadoras

Adaptador piloto Broca rimadora Sistema de rimado

Adaptador piloto

Número de Parte Rosca Conicidad

Atlas Copco

9000 2333 R32 12°

9050 0080 T38 12°

Adaptadores pilotos de mayor rotación en el mercado peruano


Brocas rimadoras

Número de Parte Diámetro Conicidad

Atlas Copco mm

9051 0469 102 12°

9051 0174 89 12°

9051 0461 89 6°

Brocas rimadoras de mayor rotación en el mercado peruano



Brocas rimadoras (tipo Domo)

Punta en forma de domo para evitar desviación

Diseño de orificios de barrido especial.


Brocas rimadoras (tipo Domo)


¿Cómo trabaja la broca rimadora?

Rock Drilling Tools (RDT)- Nuevas tecnologías desarolladas -

Linea Magnum

• Una solución inteligente para avance y bulonado con martillos hidráulicos potentes

• Diseñado para mayor velocidad y menos tensiones

• Mayor vida de servicio

• Más barras por relevo

• Taladros mas rectos

• Las brocas son fáciles de desconectar

• El tren de varillaje está sometido a menos ondas de choque dañinas

• Gama completa de barras y brocas

Rock Drilling Tools (RDT)- Caracteristicas del varillaje Magnum-

Rock Drilling Tools (RDT)- Causas de rotura en roscas R25,R28 y R32-

• La zona de la barra justo detrás de la broca y la última rosca son las más vulnerables• Estan sometidas a un alto esfuerzo de flexión, especialmente durante el emboquillado

• Se produce una rotura limpia • La broca se queda en el taladro• Pérdida de producción• Hay que perforar un nuevo taladro

• Perjudicial para la productividad y la vida útil

Rock Drilling Tools (RDT)- Caracteristicas del varillaje Magnum-

Diámetro rosca 32 mm

Diámetro rosca 35 mm

Un 25% más de material significa un sustancial incremento de la resistencia a la fatiga del metal

La rosca soga cónica facilita una conexión y desconexión rápidas

Más material en la cabeza de la boca

Tecnología de bocas de botones Focus

• El tamaño de R32 con la resistencia de R35• Rosca soga cónica exclusiva

• 32 mm en el principio de la rosca• 35 mm en el final de la rosca

• Un 5% más de material en el final de la rosca impide roturas• Menos desviación del taladro• Taladros más rectos y mayor vida útil

• Brocas más fáciles de desacoplar• La rosca cónica se desconecta fácilmente.• Se reducen al mínimo las ondas de choque perjudiciales

durante la desconexión.

Rock Drilling Tools (RDT)- Ventajas del varillaje Magnum-

•El nuevo sistema está diseñado especialmente para la última generación de potentes martillos hidráulicos

•El ingenioso diseño del sistema significa una vida útil considerablemente más prolongada de la barra

•Mayor vida de servicio del tren de varillaje completo y mayor disponibilidad

•Menos desgaste en el martillo y en los componentes de la línea gracias a la fácil desconexión

•Emboquillado más sencillo y taladros más rectos con el tren de varillaje más rígido

Las ventajas de MAGNUM SR respecto de R32

Rock Drilling Tools (RDT)- Ventajas del varillaje Magnum-

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Colquisiri Milpo Condestable

Standard

Rendimiento

Rock Drilling Tools (RDT)- Mejoras en rendimiento de brocas en el Perú -

• Resultados tomados sobre un universo de cerca de 400,000 metros perforados en diversas operaciones mineras en el Perú con diversas condiciones de trabajo.

• Incremento de vida útil de 35% en brocas en promedio.

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Colquisiri Milpo Condestable

Standard

Rendimiento

Rock Drilling Tools (RDT)- Mejoras en rendimiento de barras en el Perú -

• Resultados tomados sobre un universo de cerca de 400,000 metros perforados en diversas operaciones mineras en el Perú con diversas condiciones de trabajo.

• Incremento de vida útil de 40% en barras en promedio.

Rock Drilling Tools (RDT)- Gama de brocas Magnum -

2+2+2 botones periféricos, 3 botones frontales.Con 9 botones y un excelente barrido, las bocas del modelo -37 ofrecen una velocidad de penetración muy buena. Son ideales para la mayoría de las formaciones, incluyendo la roca dura y abrasiva con un fuerte desgaste frontal de la boca. Está disponible con botones esféricos o balísticos (-67).

-5045-37-67

2+2+2 botones periféricos, 3 botones frontales de menor tamaño.Con sus grandes botones periféricos, el modelo -39 es ideal para roca abrasiva. Está disponible con botones esféricos.

Modelo -39

2+3 botones periféricos, 2 botones frontales de menor tamaño.Con sus grandes botones, el modelo -27 es ideal para roca semidura a dura y abrasiva. Está disponible con botones esféricos o balísticos (-67).El modelo -17 es igual que el modelo -27, excepto que todos los botones son del mismo tamaño.

-5043-27

Boca guía. Faldón cuadrado. Ideal cuando la desviación del barreno es un problema. Mayor vida útil, mejor velocidad de penetración e intervalos de afilado más prolongados que las bocas en cruz, que se emplean normalmente para evitar problemas de desviación del barreno. Adecuada para la mayoría de las formaciones, incluyendo roca dura. Disponible con botones esféricos o balísticos (-67).

Modelo -30-37

Boca escariadora con frente piloto. Una nueva solución para escariar barrenos del cuele. Disponible con botones esféricos y balísticos. Diámetros de boca 76-102 mm. La boca con frente piloto es más rápida que el equipo de escariado convencional.

Model -42

Equipo de escariado convencional. Diámetros disponibles 89-127 mm. Disponible en versión estándar.

Adaptador piloto y boca escariadora

4 plaquitas en cruz. Boca de plaquitas tradicional para roca extremadamente abrasiva. Ideal para formaciones blandas que ocasionen problemas de “piel de serpiente” en el metal duro. Produce barrenos rectos, pero tiene menor velocidad de penetración y dura menos que las bocas de botones.

Broca de plaquitas


Equipos de perforación que trabajan con varillaje roscado

Boomer 281 y 282- Taladros horizontales -

PERFORADORA-Perforación

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