Download - Alfredo Bertrand Aceros de Perforacion
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Seminario Taladros Largos
Aceros de Perforación
Hotel Sonesta El Olivar
Oct., 2011
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2
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -
Tipo de operación a realizar
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3
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -
Tipo de operación a realizar
. Perforación desde 30
pies ó 9 metros.
• Pueden ser en paralelo
ó abanico.
• Depende
Principalmente del tipo
de mineralización y su
geometría.
• La versatilidad de los
equipos será
fundamental para una
buena perforación.
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Selección – Equipos de Producción
Necesidades del usuario
Longitud 12 – 30 m
Mínima desviación
Menor Costo
Equipo
Broca Ø 64 -115 mm
Longitud de barras/tubos L=1.2–1.8 m
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5
Aceros de Perforación – Calidad de Roca
El tipo mineral - la calidad de roca, en combinación con el método
de perforación, van a definir los cuatro parámetros a evaluar:
– Dureza
– Textura
– Propiedades de Rotura
– Tipo de Formación de Roca
Estas cuatro variables determinaran el tipo de accesorios a
utilizar.
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6
Aceros de Perforación : Selección
Primera Elección
Máximo diámetro línea posible
– Línea de acero rígida
– Óptima rectitud del taladro (Alineación)
– Óptima velocidad de penetración
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7
Economía de Perforación
La selección basada en “El menor costo de perforación”
dependerá de los siguientes puntos:
– Vida Útil del conjunto de aceros
– Rectitud del taladro
– Velocidad de penetración
Aceros de Perforación : Selección
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8
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -
El tren de varillaje para top hammer en equipos mecanizados para
taladros largos
Perforación Frentes
El # de barras dependerá de la longitud a perforar y la longitud de la barra que
permite la viga.
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Costos Comparativos Ejemplo 1 : Real Mina “X”
Shank
13%
Barras
38%
Brocas
42%
Rimado
7%
Perforación Frentes
US$xmp 0.315
Perforación Taladros Largos
Shank
8%Brocas
12%
Barras
80%
US$xmp 1.758
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Costos Comparativos Ejemplo 2 : Real Mina “Y”
Shank
8%
Barra
33%
Broca
49%
Rimado
5%
Perforación Frentes
US$xmp 0.511
Barra
43%
Broca
49%
Shank
5%
Acople
3%
Perforación Sostenimiento
US$xmp 2.364
Shank
9%
Barra
58%
Broca
33%
Perforación Taladros Largos
US$xmp 2.542
Conclusiones
1. Las barras son los accesorios
claves en el costo.
2. Se incrementa el CMP
1. Mayor longitud de taladro
2. Menor longitud de barra
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Debemos de considerar la línea de aceros mas robusta para el diámetro de perforación elegido y perforadora que tenemos Esto asegurara un línea rígida , que nos determinará un taladro sin desviación, con buena razón de penetración y eficiencia en el barrido.
Criterio de Selección
La elección de los aceros de perforación dependera de:
Diámetro requerido.
Tipo de Perforadora
Tipo de Roca
Exactitud de alineamiento requerida.
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12
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipo mecanizado -
Consideraciones técnicas para elección de Shank Adapter para
perforación en taladros largos
• Es recomendable que el “Adaptador de Culata” sea el de mayor diámetro y
extenso posible para taladros largos para poder tolerar las flexiones de
manera eficiente y reducir el riesgo de ruptura; así como la desviación del
taladro.
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Barras de Extensión
Roscas R32 a T45
Longitud 1.2 – 1.8m
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Barras Speedrod
Roscas R32 a T45
Longitud 1.2 – 1.8m
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Tubos Guías
Roscas R32 a T45
Longitud 1.2 – 1.8m
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Barras de Extensión
Barras Speed rods
Barra Guía + Barra Speed rods
Tubo Guía + Barra Speed rods
Linea de Aceros : Taladros Largos
Tubo Guías
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Rotación de barras
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Brocas
La tarea de una broca es tener una máxima
velocidad de penetración en una formación
geológica.
La broca debe de elegirse con estos
parámateros en mente:
Roca
Alineación
Velocidad de penetración
Vida Util
Intervalo de Afilado
Calidad del taladro
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Relación del diámetro de broca y diámetro de
barra.
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Brocas
La brocas de botones dominan el mercado
de perforación en general. La velocidad de
perforación y vidad útil son mejores que las
de inserto de pastilla.
Solo para
aplicaciones
especiales las
brocas son la
mejor opción:
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21
Tipo de Brocas de Botones
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Penetración Broca Retractil.
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Brocas de Perforacipon de Producción Cartilla de Selección
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Velocidad: Broca Afilada Vs. Broca no Afilada
Soft rock
Hard rock
100%
75%
50%
25%
Pe
ne
tration r
ate
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Afilado de Brocas
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Desviación de Taladros
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Desviación de Taladros
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Area Crítica de Fragmentación
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Factores que influyen en la desviación de taladros
Factores originados fuera del taladro:
Factores relacionados durante la perforación:
Parámetros de perforación
Fuerza de avance / Rotación / Barrido / Percusión / Anti-
atasque.
Selección adecuada de la diámetro de perforación.
Factores dentro del taladro:
Formación de la roca
Tipo/Tamaño de grano/Fracturamiento/ Plegamiento
Afilado de brocas (Intervalo de Afilado)
Factores relacionados con el equipo:
Condición y regulación Perforadora.
Selección adecuada del varillaje de perforación
Afilado correcto y oportuno de las brocas
Correcta condición mecánica del equipo
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Desviación por mal Emboquillado
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Desviación dentro del taladro
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32
Taladros rectos
- Desviáción de taladros en función de la longitud del taladro -
Con el sistema TDS (Tube Drilling
System) se puede lograr combinar
taladros rectos con buenas
velocidades de penetración.
Hole
deviation
15 20 25 30 35 40 m
15 20 25 30 35 40 m
0,5 m
0,5 m
1,0 m
1,0 m
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -
Barra Extensión + Broca Faldón Liso
Barra Speedrod + Broca Faldón Liso
Barra Speedrod + Barra Guía + Broca Retractil
Barra Speedrod + Tubo TDS + Broca Retractil
Tubo TDS + Broca Retractil
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33
Línea de Perforación vs Parametros a considerar
Rock Drilling Tools (RDT) - Aplicaciones para equipos mecanizados -
Barra Extensión + Broca Faldón Liso
Barra Speedrod + Broca Faldón Liso
Barra Speedrod + Barra Guía + Broca Retractil
Barra Speedrod + Tubo TDS + Broca Retractil
Tubo TDS + Broca Retractil
Costo
-
+
V.U.
-
+ -
+
Veloc. Desv. -
+
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Desviación Top Hammer vs DTH
![Page 35: Alfredo Bertrand Aceros de Perforacion](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081717/553267924a7959394b8b45e8/html5/thumbnails/35.jpg)
ITH vs Top Hammer
![Page 36: Alfredo Bertrand Aceros de Perforacion](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081717/553267924a7959394b8b45e8/html5/thumbnails/36.jpg)
ITH vs Top Hammer
Top Hammer Down The Hole
-Diámetro comercial : 48-150 mm - Diámetro comercial : 89-200 mm
-Diámetro normal : 51-102 mm - Diámetro normal : 110-171 mm
-Longitud máxima : 30 m (<20m usual) - Longitud máxima : 130 m (~100m)
-Desviación : 5-10% (~ 3-5% con tubos) - Desviación máxima : ~1%
-Riesgo de atascamiento del varillaje - Menor riesgo de atascamiento del
en terreno fracturado varillaje en terreno fracturado
-Mayor velocidad de penetración - Menor velocidad de penetración
-Menor monto de inversión en equipo - Mayor monto de inversión
-Mayor costo en el varillaje - Menor costo de varillaje
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Cia Minera CONDESTABLE S.A.
Equipo Boomer 281+ Kit LHD 157
Perforadora COP 1238ME (15KW)
Tipo de Malla Paralela Vert. (1.5x1.5) (30%70%)
Longitud de Taladro 15 - 20 metros
Diámetro 64mm (2 ½”)
Tipo de Roca Calizas, brechas,Cuarzitas (170 MPa)
Veloc. de Penetración 24 m.p/hr
Rendimiento por día 200 m.p/día
Producción Mensual 5,000 m.p/mes
5.5 ton/m.p 27,500 ton/mes
Disponibilidad Mecánica 90 %
Desviación (a 20 mts) Vert. 0.4 m(2%) / Radial 0.8m(4%)
Costo (Incl. Rptos, Aceros 3.04 $ / m.p
Aceros, Energ., M.O) 0.55 $ / ton
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CIA. MINERA CONDESTABLE S.A. COLUMNA DE PERF. BOOMER 281 + KIT LHD-157
COLUMNA SP T38 + BROCA FP
90515983 90510719 90510311
SHANK COP 1238 T38 BARRA SP T38 x 4’ BROCA HD T38 x 2½”
1800 mts. 2400 mts. 650 mts:
COSTO POR METRO PERFORADO = USD 1.65
INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.
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MINSUR S.A.
Equipo LHD Wagon
Perforadora BBC 120F
Tipo de Malla Radial (E=1.5m) ()
Longitud de Taladro 12 metros
Diámetro 51 mm (2”)
Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn.
Veloc. de Penetración 12 m.p./hr
Rendimiento por día 84 m.p./día
Producción Mensual 3,600 m.p/mes
5 ton/m.p 18,000 ton/mes
Disponibilidad Mecánica 80 %
Desviación ( a 12 mts) 1.30 m (>10%)
Costo (Incl. Rptos, Aceros 3.63 $ / m.p
Aceros, Energ., M.O) 0.73 $ / ton
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MINSUR S.A.
Equipo Simsa H157
Perforadora COP 1238ME (15KW)
Tipo de Malla Parl.Vert.()
Longitud de Taladro 25 metros
Diámetro 64mm (2 ½”)
Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn
Veloc. de Penetración 30 m.p/hr
Rendimiento por día 180 m.p/día
Producción Mensual 6,750 m.p/mes
(7.16 ton/m.p) 48,330 ton/mes
Disponibilidad Mecánica 80 %
Desviación ( a 25 mts)
Speedrod T38+B.B 2 ½” 2.75 m (>11%)
2xTAC 56 + Speedrod T38+B.B.Ret 2 ½” 1.50 m ( 6%)
TAC 56 +B.B. Ret. 3” 0.75 m (< 3%)
Costo (Incl. Rptos, Aceros 5.35 $ / m.p
Aceros, Energ., M.O) 0.74 $ / ton
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MINSUR S.A. COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H-157
Columna SP T38 + TuboTAC56 + Broca HD T38
90515983 90510720 94000051 90510311
Shank COP 1238ME T38 Barra SP T38 x 5’ Tubo TAC T38 x 5’ Broca T38 x 2½”
1100 mts. 1600 mts. 1300 mts 220 mts
COSTO POR METRO PERFORADO = USD3.15
INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.
FUENTE: MINSUR S.A.
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MINSUR S.A.
Equipo Simba H 1354
Perforadora COP 1838ME (20KW)
Tipo de Perf. Radial - Parl.Vert.(30%70%)
Longitud de Taladro 25 metros
Diámetro 89mm (3 ½”)
Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn.
Veloc. de Penetración 17 m.p/hr
Rendimiento por día 205 m.p/día (2Turnos)
Producción Mensual 5,200 m.p/mes
(8 -14 ton/m.p) 58,500 ton/mes
Disponibilidad Mecánica 85 %
Desviación ( a 25 mts) 0.6 m ( < 2.5%)
Costo (Incl. Rptos, Aceros 6.42 $ / m.p
Energ., M.O) 0.45 $ / ton
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MINSUR S.A. COLUMNA DE PERFORACION SIMBA H-1354
Columna SP T45 + TuboTAC64 + Broca Retractil
90516304 90510730 94000047 90510692
Shank COP 1838MEX T45 Barra SP T45 x 5’ Tubo TAC T45 x 5’ Broca T45 x 3½”
1160 mts. 6000 mts. 1480 mts 300 mts
COSTO POR METRO PERFORADO = USD 2.62
INCLUYE: Afiladora, copas de afilado, mano de obra afilado.
FUENTE: MINSUR S.A.
![Page 44: Alfredo Bertrand Aceros de Perforacion](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081717/553267924a7959394b8b45e8/html5/thumbnails/44.jpg)
MINSUR S.A.
Equipo MUSTANG A-32
Perforadora COP 34 (DTH)
Tipo de Perf. Parl.Vert. ()
Longitud de Taladro 25 metros
Diámetro 105 mm (4 1/8”)
Tipo de Roca Monzogranito. Mineral Sn.
Veloc. de Penetración 8.5 m.p/hr
Rendimiento por día 90- 120 m.p/día
Producción Mensual 2200-3000 m.p/mes
(18 ton/m.p) 39600-54000 ton/mes
Disponibilidad Mecánica 85 %
Desviación ( a 25 mts) 0.20 m ( < 1.0%)
Costo (Incl. Rptos, Aceros 8.36 $ / m.p
Energ., M.O) 0.46 $ / ton
![Page 45: Alfredo Bertrand Aceros de Perforacion](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081717/553267924a7959394b8b45e8/html5/thumbnails/45.jpg)
Contratos Metros Perforados
Repuestos
Equipo
Aceros
Tiempo
Cambio
$
$
Control y
mejora V.U.
Mayor Velocidad de
Perforación
+/- 30%
Mejor Transmisión
de Energía
Menor consumo
Repuestos
Producción
Mayor V.U. = menos
cambio de línea, +
hrs propductivas
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Ejemplo:
Producto A 100
Producto B 50
Vida Util A 100
Vida Util B 50
• El producto B se reemplazará dos veces mas que el A.
• Si el consumo de unidades de “A” es 10.
• El producto “B” se cambiará en 10 oportunidades adic.
• Tiempo Adic. Por mayor cantidad de cambios:
• 10 veces x 30min = 300 minutos (5 hrs)
• 5hrs efectivas es una guardia
• 100 m.p x 6ton/mt = 500 ton menos por mes
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