p y t 2014 2 eer 1 perforacion

7/24/2019 P y T 2014 2 EER 1 Perforacion

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FUNDAMENTOS DETECNOLOGIA MINERA

MI 4070

PERFORACION Y VOLADURA

2014-2EDUARDO EGUILLOR [email protected]


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ANTECEDENTES

CATEDRA: EDUARDO EGUILLOR RECABARREN

AUXILIAR: MARIA CAMILA GRIGALIUNAS

PROFESORES:

CATEDRA: MARTES

AUXILIAR: VIERNES

HORARIO:

CONTROLES: 1 POR TEMA Y 1 EXAMEN PROYECTO: 1 AVANCE POR TEMA

EVALUACION:


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OPERACIONES UNITARIAS

PERFORACION VOLADURA CARGUIO TRANSPORTE VENTILACION


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PERFORACION Y VOLADURA

CARGA DEEXPLOSIVO

VOLADURA

VENTILACION

ACUADURACARGUIO Y

TRANSPORTE

FORTIFICACION

MARCADO

PERFORACION


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PERFORACION


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PERFORACION

ABRASION

PRIMERA FASE DE LAPERFORACION, ES EL

RESULTADO DEINSUFICIENTE PESOSOBRE EL BIT

APLASTAMIENTO

DEFORMACIONELASTICA

ASTILLAMIENTO

EN ESTA ETAPA LAVELOCIDAD DE

ROTACION ES LAMISMA, PEROAPLICANDO UNMAYOR PESO SOBREEL BIT, GENERANDOPENETRACION DELINSERTO

ROCA PULVERIZADA

FATIGA

EN ESTA ETAPA SEAUMENTA EL PESO

SONBRE EL BITPROVOCANDOFALLA DE LA ROCA,SOBREPASANDO SURESISTENCIA A LACOMPRESIONSIMPLE

CRATER


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PERFORACION


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PERFORACION

PARA VOLADURAS

EXPLORACION

DRENAJES

SOSTENIMIENTO

POZOS DE AGUA


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PERFORACION

CONVERTIR LA ENERGIA ORIGINAL EN ENERGIA DE IMPACTO

MAQUINA PERFORADORA

TRANSMITIR LA ENERGIA DESDE LA PERFORADORA A LAROCA

BARRAS

APLICAR LA ENERGIA MECANICA DISPONIBLE

HERRAMIENTA DE PERFORACION

SACAR EL DETRITUS, ENFRIAR HERRAMIENTA.

FLUIDO DE CIRCULACION


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PERFORACION

METODO

ROTACION

PERCUSION

FUENTE DE ENERGIA

NEUMATICA

HIDRAULICA ELECTRICA

DIESEL


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EQUIPOS

PERFORADORAS

PERCUSION

TOP HAMMERMECANISMO DEIMPACTO Y

ROTACION AFUERADEL HOYO

ROCA DURA AMEDIA-DURA EN

UG Y TUNELES

DOWN THEHOLE

MECANISMO DEIMPACTO EN EL

HOYO, ROTACIONINDEPENDIENTE

ROCA DURA AMEDIA-DURA EN

SUPERFICIE Y UG

ROTARY

APLASTAMIENTO ROLLER BIT

ROCAS SUAVES AMEDIO-DURAS EN

TUNELES UG YSUPERFICIE

CIZALLE DRAG BIT

ROCAS SUAVES AMEDIO-DURAS EN

TUNELES UG YSUPERFICIE


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ENERGIA


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METODOS

DIFERENTES APLICACIONES REQUIEREN

DIFERENTES EQUIPOS Y RENDIMIENTOS PERFORACION ROTATORIA (ROTARY)

DOWN THE HOLE (DTH)

MARTILLO EN CABEZA (TOP HAMMER)

METODOS DE PERFORACION


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ROTARY

ROTACION MEDIANTE MOTORES HIDRAULICOS OELECTRICOS A TRAVES DE UNA CAJA DEENGRANAJES, LLAMADA CABEZAL, LA QUE SUBE Y

BAJA POR EL SISTEMA DE ALIMENTACION DE LATORRE, GENERANDO EL PULL DOWN REQUERIDOPARA DAR PESO AL BIT, EL BARRIDO SE EFECTUA ATRAVES DE LA PARED DEL POZO Y LA BARRANORMALMENTE A TRAVES DE AIRE COMPRIMIDO

de90 a 165 mm

PRINCIPIO ROTARY


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DTH

EL MARTILLO ESTA SITUADO EN EL FONDO DEL POZO,EN CONTACTO DIRECTO CON EL BIT. EL PISTON DELMARTILLO GOLPEA EL BIT RESULTANDO EN UNAEFICIENTE TRANSFERENCIA DE ENERGIA DE IMPACTO

CON MINIMA PERDIDA. EL METODO ELAMPLIAMENTE EN TIROS LARGOS, NO SOLO PARAVOLADURA, TAMBIEN PARA POZOS DE AGUA, GAS,PETROLEO Y POZOS GEOTERMALES. TAMBIEN ESUSADO EN EXPLORACION MEDIANTE AIRE REVERSO

RAJO: 89 mm a 200 mm SUBTERRANEA: 89 mm a 165 mm

PRINCIPIO DTH


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DTH

La velocidad de penetracin semantiene prcticamente constante a

medida que aumenta la profundidad. Los desgastes de las brocas son

menores que con Top Hammer.

Vida ms larga de las barras.

Desviaciones de los tiros muy

pequeas, por lo que son apropiadospara perforaciones de gran longitud.

Se requiere una velocidad derotacin menor que en otrosmtodos de perforacin.

VENTAJAS


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DTHSISTEMA NEUMATICO DTH


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DTH


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DTH

Velocidad de Rotacin(/)=,o(/)

VELOCIDAD DE AVANCE PRACTICA DIAM. PERF. V/S DIAM. BARRAS

CARACTERISTICAS


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TOP HAMMER

EN TERMINOS SIMPLES ESTE SISTEMA VUELVE ALGOLPE MANUAL AL FINAL DE UNA BARRA DE ACEROCON UN MARTILLO. COMO RETROCESO HACE SALTARLA BARRA Y ES ROTADA PARA ASEGURAR QUE ELHOYO ES REDONDO. EN FORMA SIMILAR LA ENERGIADE IMPACTO DEL PISTON ES TRASMITIDA AL BITCOMO ONDA DE CHOQUE. EL CUTTING ESREMOVIDO A TRAVES DE AGUA O AIRE.

RAJO: 51 mm A 127 mm

SUBTERRANEA: 35mm A 89 mm

PRINCIPIO TOP HAMMER


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COMPARACION TOP HAMMER

La diferencia ms importante entre ambos sistemas es

que en lugar de utilizar aire comprimido generado porun compresor accionado por un motor disel o elctrico,para el accionamiento del motor de rotacin y paraproducir el movimiento alternativo del pistn, un motoracta sobre un grupo de bombas que suministran uncaudal de aceite que acciona aquellos componentes.

DIFERENCIA ENTRE TOP HAMMERHIDRAULICO Y NEUMATICO


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TOP HAMMER

FUNCIONAMIENTO

MECANUISMO DE PERCUSION

DISPOSITIVO DE DISTRIBUCION DE AIRE

MECANISMO DE ROTACION

MECANISMO DE EMPUJE O AVANCE

DISPOSITIVO DE BARRIDO DISPOSITIVO DE LUBRICACION

SISTEMA NEUMATICO

TOP HAMMER


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TOP HAMMER

FUNCIONAMIENTO

MECANUISMO DE PERCUSION

DISPOSITIVO DE DISTRIBUCION DE AIRE

MECANISMO DE ROTACION

MECANISMO DE EMPUJE O AVANCE

DISPOSITIVO DE BARRIDO DISPOSITIVO DE LUBRICACION

SISTEMA HIDRAULICO

TOP HAMMER


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ENERGIA

BAJO COSTO

SON LAS MAS UTILIZADAS

PARA CUALQUIER TIPO DE ROCA

RUIDOSAS

GENERAN MUCHO POLVO POCO EFICIENTES

PERFORADORAS NEUMATICAS

ALTA PENETRACION HASTA 50% MAS

MAYOR DURACION DE ACCESORIOS 20 % MAS

ALTA PRODUCTIVIDAD

MENOR RUIDO ACEITE HIDRAULICO SOBRE EL PISTON

POSEEN MOTOR DE ROTACION POR SEPARADO

MENOR CONSUMO DE ENERGIA 1:3

PERFORADORAS HIDRAULICAS


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ENERGIA


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ENERGIA

PERCUCION NEUMATICA

PERCUCION HIDRAULICA


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PERFORACION PERCUTIVA

PROTODIAKONOV (1962)U. S. BUREAU OF MINES

PERFORACION PERCUSION NEUMATICA


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=1/2(2)=

DONDE:= Masa del pistn= Velocidad mxima del pistn= Presin del fluido de trabajo (dentro delcilindro)= Superficie de la cara del pistn.= Desplazamiento del pistn

ENERGIA CINETICA

POTENCIA DEL MARTILLO == Frecuencia de impactos=(()/())1/2

=(()3/21/2)/1/2


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CRS = 0,52,5 (ROCA MENOS COMPETENTE A MAS COMPETENTE)

VELOCIDAD DE AVANCEEN FUNCION DE LAS PROPIEDADES DE LA ROCA


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COMPARACION METODOS


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APLICACIONES


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DESVIACION


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DESARROLLO


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DESARROLLO


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COMPARACION


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APLICACIONES


37/65

APLICACION


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APLICACION


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PERFORACION SUBTERRANEA


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JUMBO DESARROLLO


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PRODUCCION


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SIMBA PRODUCCION


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PERFORACION PRODUCCIONOPEN PIT


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PERFORACION OPEN PIT


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a) FORMULA EMPIRICA

b) ENSAYOS DE LABORATORIO METODO DE LA ENERGIA

ESPECIFICA (USBM)

INDICE DE PERFORABILIDAD (DRI)

VELOCIDAD DE PENETRACION


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VELOCIDAD DE PENETRACION

FORMULA EMPIRICA

ROCAS CON RESISTENCIA A LACOMPRESION MAYOR QUE 80 MPA


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VELOCIDAD DE PENETRACIONVELOCIDAD DE PENETRACION

METODO DE USBM


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VELOCIDAD DE PENETRACIOND.R.I. DRILLING RATE INDEX

ENSAYO DE FRAGILIDAD ENSAYO DE PERFORACION

Una fraccin representativa de 500 g de la muestra.

Valor medio del porcentaje de muestra menor de 11,2 mm,denominando al valor obtenido S20

Con una broca de 8,5 mm de dimetro y 110de ngulo debisel, sometida a un empuje sobre la roca de 20 kg y

hacindola girar 280 revoluciones, se efectan de 4 a 8perforaciones en cada probeta. La longitud media de los

taladros expresada en dcimas de milmetro constituye elllamado valor SJ


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D.R.I.

SJ Y S20


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D.R.I.


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VELOCIDAD MEDIA DE PERFORACION

VELOCIDADES MEDIDAS ENAVANCE DE TUNELES

VLOCIDADES PARA DIFERENTESALTURAS DE BANCO CONSIDERANDOEMBOQUILLADO Y MOVIMIENTO DEBARRAS


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COSTO DE PERFORACION

COSTOS DIRECTOS


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PERFORACION ROTARY

Los dimetros de perforacin en minera paracielo abierto van desde 6"a 121/4

(152a311mm).La mayora de las grandes perforadoras vanmontadas sobre orugas planas, ya que staspueden soportar mayores cargas y transmitirmenor presin al suelo en el desplazamiento.El principal inconveniente del montaje sobreorugas es su baja velocidad de traslacin,2a3km/h.

Las fuentes primarias de energa pueden ser:motores disel o elctricos.Con dimetros de perforacin por encima delas 9 suelen ser elctricas


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EQUIPOS ROTARY

HERRAMIENTAS ROTARY


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Trpanos cortantes:

Roca blanda

Trpanos triturantes:

Tres rodillos cnicos condientestriconos

HERRAMIENTAS ROTARY


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VARIABLES DE OPERACION Velocidad de rotacin (rpm)

Fuerza de empuje

Dimetro de perforacin

Velocidad y caudal del aire de barrido

Desgaste de los trpanos

Dureza o resistencia de la roca

VELOCIDAD Y CAUDAL DE AIRE


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VELOCIDAD Y CAUDAL DE AIRE

Aire de barrido tiene tres objetivos: Remocin o barrido del detritus desde el fondo del tiro.

Extraccin del detritus hacia afuera.

Refrigeracin y lubricacin de los rodamientos del tricono.

Velocidad ascensional:


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VLOCIDAD Y CAUDAL DE AIRE

Presin del aire de barrido: refrigerar herramienta Caudal de aire:

Q = rea de la seccin transversal x Velocidad de flujo


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VLOCIDAD Y CAUDAL DE AIRE

CONSUMO DE ENERGIA


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CONSUMO DE ENERGIA

Potencia necesaria para larotacin: T es el torque

N es el nmero de vueltas porminuto, es inversamente

proporcional a la dureza de laroca

CONSUMO DE ENERGIA


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CONSUMO DE ENERGIA

Potencia para el empuje: Para dimetros de 8 a 12 pulgadas,

en rocas medianas a duras (Sc80 a 200 Mpa), se registran

velocidades del orden de 20 a 10[m/hr]

CONSUMO DE ENERGIA


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CONSUMO DE ENERGIA

Potencia por aire debarrido


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FUNDAMENTOS DETECNOLOGIA MINERA

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