clase17 perforación y voladura

30
OPERACIONES MINERAS - PERFORAC IÓN CLA SE 18

Upload: juliossh

Post on 12-Apr-2017

926 views

Category:

Healthcare


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Clase17 perforación y voladura

OPERACIONES MINERAS -

PERFORACIÓN

C L A S E 18

Page 2: Clase17 perforación y voladura

OPERACIONES UNITARIAS

Voladura

DDM (Depósito Desmonte Mina)

Preparación de Plataformas

Chancadora

Deposito Mineral

Carguío

Perforación

Acarreo

Page 3: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN

La perforación de las rocas dentro del campo de las operaciones es la primera que se realiza y tiene como finalidad abrir unos huecos, con la distribución y geometría adecuada dentro de los macizos, donde alojar a las cargas de explosivo y sus accesorios iniciadores.

Page 4: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓNLos sistemas de penetración de la roca que han sido

desarrollados y clasificados por orden de aplicación son:Mecánicos: Percusión, Rotación , RotopercusiónTérmicos: Soplete o lanza térmica Plasma , Fluido caliente, CongelaciónHidráulicos: Chorro de agua Erosión, CavitaciónSónicos : Vibración de alta frecuenciaQuímicos : Microvoladura, DisoluciónEléctricos : Arcoeléctrico, Inducción magnéticaSismicos: Rayo Láser

Page 5: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN Dentro de la amplia variedad de los trabajos de excavación con explosivos, se han desarrollado un gran número de máquinas que dan lugar a dos procedimientos de perforación:Perforación manual. Se lleva a cabo con equipos ligeros manejados a mano por los perforistas. Se utiliza en trabajos de pequeña envergadura donde por las dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o no está justificado económicamente su empleo.

Page 6: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - MAQUINA

Page 7: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN

Perforación mecanizada. Los equipos de perforación van montados sobre unas estructuras, de tipo mecánico, con las que el operador consigue controlar todos los parámetros de la perforación desde unas posiciones cómodas. Estas estructuras o chasis pueden ir montadas sobre neumáticos u orugas y ser automotrices o remolcables.

Page 8: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABORPor otro lado, los tipos de trabajo, tanto en obras de superficie como subterráneas, pueden clasificarse en los siguientes grupos:Perforación de banqueo. Es el mejor método para la voladura de rocas ya que se dispone de un frente libre para la salida y proyección del material y permite una sistematización de las labores. Se utiliza tanto en proyectos de cielo abierto e interior con barrenos verticales, generalmente, y también horizontales, en algunos casos poco frecuentes.

Page 9: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABOR

Perforación de avance de galerías y túneles. Se necesita abrir un hueco inicial o cuele hacia el que sale el resto de la roca fragmentada por las demás cargas.

La perforación de los barrenos se puede llevar a cabo manualmente, pero la tendencia es hacia la mecanización total con el empleo de jumbos de uno o varios brazos.

Page 10: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABORPerforación de producción. Este término se utiliza en las explotaciones mineras, fundamentalmente subterráneas, para aquellas labores de extracción del mineral. Los equipos y los métodos varían según los sistemas de explotación, siendo un factor común el reducido espacio disponible en las galerías para efectuar los barrenos.

Page 11: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABOR

Perforación de chimeneas. En muchos proyectos subterráneos de minería y obra pública es preciso abrir chimeneas. Aunque existe una tendencia hacia la aplicación del método Raise Boring, aún hoy se utiliza el método de barrenos largos y otros sistemas especiales de perforación combinados con las voladuras.

Page 12: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABORPerforación de rocas con recubrimiento. La perforación de macizos rocosos sobre los que yacen lechos de materiales sin consolidar obligan a utilizar métodos especiales de perforación con entubado. También se emplean en los trabajos de perforación y voladuras submarinas.

Page 13: Clase17 perforación y voladura

TIPOS DE PERFORACIÓN - LABORSostenimiento de rocas. En muchas obras subterráneas y algunas a cielo abierto es necesario realizar el sostenimiento de las rocas mediante los pernos de anclaje o cementado de cables, siendo la perforación la fase previa en tales trabajos.

Page 14: Clase17 perforación y voladura

MÉTODOS DE PERFORACIÓN MECÁNICALos dos grandes métodos mecánicos de perforación de rocas son los rotopercutivos y los rotativos.Métodos rotopercutivos. Son los más utilizados en casi todos los tipos de roca, tanto si el martillo se sitúa en cabeza como en el fondo del barreno.Métodos rotativos. Se subdividen a su vez en dos grupos, según que la penetración se realice por trituración, empleando triconos, o por corte utilizando bocas especiales. El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas.

Page 15: Clase17 perforación y voladura

MÉTODOS DE PERFORACIÓN MECÁNICA

Page 16: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN - ROTOPERCUTIVA

El principio de perforación de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de acero (pistón) que golpea a un útil que a su vez transmite la energía al fondo del barreno por medio de un elemento final (boca). Los equipos rotopercutivos se clasifican en dos grandes grupos, según donde se encuentre colocado el martill0

Page 17: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN - ROTOPERCUTIVALa perforación a rotopercusión se basa en la combinación de las siguientes acciones:

• Percusión. Los impactos producidos por el golpeo del pistón originan unas ondas de choque; que se transmiten a la boca a través del varillaje (en el martillo en cabeza) o directamente sobre ella (en el martillo en fondo).

• Rotación. Con este movimiento se hace girar la boca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones.

• Empuje. Para mantener en contacto el útil de perforación con la roca se ejerce un empuje sobre la sarta de perforación.

• Barrido. El fluido de barrido permite extraer el detrito del fondo del barreno.

Page 18: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN – ROTOPERCUTIVA

Page 19: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN ROTATIVA

Hasta 1949, la mayor parte de los barrenos para voladura eran realizados mediante perforadoras a rotopercusión y sólo en el caso de rocas muy blandas era aplicable la perforación a rotación mediante bocas de corte o trépanos.La apertura en Estados Unidos de grandes explotaciones de carbón a cielo abierto, con espesores de recubrimiento que alcanzaban hasta 40 m, y la aparición en el mercado de un explosivo a granel barato y de gran eficiencia energética como el ANFO, fueron acontecimientos que impulsaron a los fabricantes de perforadoras a diseñar equipos de gran capacidad, capaces de alcanzar elevadas velocidades de penetración.

Page 20: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN ROTATIVA

Simultáneamente, se comenzaron a utilizar de forma generalizada en la minería las brocas denominadas triconos, desarrolladas en el campo del petróleo desde 1907, y a aplicar el aire comprimido como fluido de evacuación de los detritus formados durante la perforación.Los diámetros de los barrenos varían entre las 2“ y las 17 1/2" (50 a 444 mm), siendo el rango de aplicación más frecuente en minería a cielo abierto de 6" a 12 1/4"(152 a 311 mm). Diámetros mayores están limitados a minas con una elevada producción, y por debajo de 6" casi no se emplean debido a los problemas de duración de los triconos a causa del reducido tamaño de los cojinetes.Este método de perforación es muy versátil, ya que abarca una amplia gama de rocas, desde las muy blandas, donde comenzó su aplicación, hasta las muy duras, donde han desplazado a otros sistemas, como es el caso de la perforación térmica (Jet Piercing) en las taconitas.

Page 21: Clase17 perforación y voladura

PERFORACIÓN ROTATIVA

Page 22: Clase17 perforación y voladura

ELEMENTOS DE LA BROCA TRICÓNICA

22

Válvula contra Flujo

Tubo de aire

Pata

Botón de retención

Rodamientos Superiores

Rodamientos De dolas

Fila del Calibre

Filas de La nariz

Rodamientos Inferiores

Botón de PresiónFilas Internas

Protección del Calibre

Hombro

PIN

Armor

Boquillas

Page 23: Clase17 perforación y voladura

DISEÑO DE PERFORACIÓN

Page 24: Clase17 perforación y voladura

DISEÑO DE PERFORACIÓN EN MINA SUBTERRÁNEA – RELLENO ASCENDENTE

Page 25: Clase17 perforación y voladura

DISEÑO DE PERFORACIÓN EN MINA SUBTERRÁNEA – CÁMARAS Y PILARES

Page 26: Clase17 perforación y voladura

DISEÑO DE PERFORACIÓN EN MINA SUBTERRÁNEA – CÁMARAS Y PILARES

Page 27: Clase17 perforación y voladura

DISEÑO DE PERFORACIÓN EN MINA SUPERFICIAL

Page 28: Clase17 perforación y voladura

RELACIONES BASICAS – RENDIMIENTO DE EQUIPO DE PERFORACION

• Ratio de perforación: llamado también velocidad de perforación la cual esta en relación de la dureza del macizo rocoso el cual disminuye a mayor resistencia a la compresión de este, sus unidades están en distancia y tiempo (metros/h, pies/h)

• Disponibilidad mecánica: Este factor se porcentual se aplica para todo equipo de producción y es el porcentaje que relaciona el uso del tiempo efectivo, descontado sus paradas por mantenimiento ya sea programado o repentino

%Disp Mecanica: ∑demoras por mantenimiento/tiempo total

• Uso de lo disponible, este factor porcentual representa el tiempo efectivo sin considerar todas la demoras operativas las cuales están descritas como:

Refrigerio Cambio de turno Charlas

%Uso de lo Disponible: ∑demoras operacionales/tiempo total

Page 29: Clase17 perforación y voladura

PERFIL DE UN INGENIERO DE PERFORACIÓNPerfil de un Ingeniero de PERFORACIÓN Ingeniero de Minas Personas que muestran habilidad en manejo de Personal Es Líder Capacidad de Evaluar posibles Riesgos y Tomar medidas de Control Persona Proactiva Habilidad en el manejo de Tiempos y cumplimiento de Programas Ingles Intermedio Manejo de software en nivel usuario Tener experiencia mínima de dos años en control de operaciones Conocimiento en Gestión de Control de Equipos y mantenimiento Control de Insumos

Page 30: Clase17 perforación y voladura

QUE NECESITO?Que cursos del Plan Curricular aplican específicamente para el

desarrollo de estas aéreas:Aspectos de Control de Operaciones Equipos y maquinarias Control de Operaciones Topografía aplicada Investigación OperativaGeología PetrologíaEspecialización: Perforación y Voladura I y IIGestión Costos y Presupuestos, Empresas de Suministros