perforacion rotopercutiva i

26
PERFORACION ROTOPERCUTIVA 1. INTRODUCCION Las ventajas principales, que presenta la perforación rotopercutiva, son: La perforación a rotopercusión es el sistema más clásico de perforación de barrenos y su aparición en el tiempo coincide con el desarrollo industrial del siglo XIX. Las primeras máquinas prototipos de Singer (1838) y Couch (1848) utilizaban vapor para su accionamiento, pero fue con la aplicación posterior del aire comprimido como fuente de energía, en la ejecución del túnel de Mont Cenis en 1861, cuando este sistema evolucionó y pasó a usarse de forma extensiva. Este hecho unido a la aparición de la dinamita constituyeron los acontecimientos decisivos en el vertiginoso desarrollo del arranque de rocas en minería y obra pública a finales del siglo pasado. 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 marti~ 110: - Es aplicable a todos los tipos de roca, desde blandas a duras. La gama de diámetros de perforación es amplia. Los equipos son versátiles, pues se adaptan bien a diferentes trabajos y tienen una gran movilidad. Necesitan un solo hombre para su manejo y operación. El mantenimiento es fácil y rápido, y El precio de adquisición no es elevado. En virtud de esas ventajas y características, los tipos de obras donde se utilizan son: - En obras públicas subterráneas; túneles, cavernas de centrales hidráulicas, depósitos de residuos, etc., y de superficie; carreteras, autopistas, excaliaciones industriales, etc. En minas subterráneas y

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Page 1: Perforacion Rotopercutiva i

PERFORACION ROTOPERCUTIVA

1.

INTRODUCCION

Las ventajas principales, que presenta la perforación rotopercutiva, son:

La perforación a rotopercusión es el sistema másclásico de perforación de barrenos y su aparición en el tiempo coincide con el desarrollo industrial del siglo XIX. Las primeras máquinas prototipos de Singer (1838) y Couch (1848) utilizaban vapor para su accionamiento, pero fue con la aplicación posterior del aire comprimido como fuente de energía, en la ejecución del túnel de Mont Cenis en 1861, cuando este sistema evolucionó y pasó a usarse de forma extensiva. Este hecho unido a la aparición de la dinamita constituyeron los acontecimientos decisivos en el vertiginoso desarrollo del arranque de rocas en minería y obra pública a finales del siglo pasado. 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 marti~ 110:

-

Es aplicable a todos los tipos de roca, desde blandas a duras. La gama de diámetros de perforación es amplia. Los equipos son versátiles, pues se adaptan bien a diferentes trabajos y tienen una gran movilidad. Necesitan un solo hombre para su manejo y operación. El mantenimiento es fácil y rápido, y El precio de adquisición no es elevado.

En virtud de esas ventajas y características, los tipos de obras donde se utilizan son:

-

En obras públicas subterráneas; túneles, cavernas de centrales hidráulicas, depósitos de residuos, etc., y de superficie; carreteras, autopistas, excaliaciones industriales, etc. En minas subterráneas y en explotaciones a cielo abierto de tamaño medio y pequeño.

-

-

Martillo en cabeza. En estas perforadoras dos delas acciones básicas, rotación y percusión, se producen fuera del barreno, transmitiéndose a través de una espiga y del varillaje hasta la boca de perforación. Los martillos pueden ser de accionamiento neumático o hidráulico.

2.

FUNDAMENTOS DE LA PERFORACION ROTOPERCUTIVA

Page 2: Perforacion Rotopercutiva i

-

Martillo en fondo. La percusión se realiza directa-mente sobre la boca tle perforación, mientras que la rotación se efectúa en el exterior del barreno. El accionamiento del pistón se lleva a ~bo neumáti-. camente, mientras que la rotación puede ser neumática o hidráulica.

La perforación a rotopercusión se basa en la combinación de las siguientes acciones:

-Percusión.peo que (en ella -

Según los campos de aplicación de estas perforadoras, cielo abierto o subterráneo, las gamas de diámetro más comunes son:TABLA 2.1 DIAMETRO PERFORACION DE (mm) TIPODE PERFORADORA CIELOABIERTO Martillo Martillo en Cabeza en Fondo 50 - 127 75 - 200 SUBTERRANEO

Los impactos producidos por el goldel pistón originan unas ondas de choquE;¡ se transmiten a la boca a través del varillaje el martillo en cabeza) o directamente sobre (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. PERcusioN

AVANCEBARRIDO

.",LROTAION"

'í!%;; " ,

.

38-65 100'; 165

Figura 2.1. Acciones básicas en la perforación rotopercutiva.

25

-

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 detrito del fondo del barreno. permite extraer el

a) b)

Aplastamiento de las rugosidades contacto con el úti 1.

Page 3: Perforacion Rotopercutiva i

de la roca por

-

Aparición de grietas radiales a partir de los puntos de concentración de tensiones y formación de una cuña en forma de V. Pulverización miento. de la roca de la cuña por aplasta-

c) El proceso de formación de las indentaciones, con el que se consigue el avance en este sistema de perforación, se divide en cinco instantes, tal como se refleja en la Fig. 2.2.a. b.c.

d) e)

Desgajamiento de fragmentos mayores en las zonas adyacentes a la cuña. Evacuación del detrito por el fluido de barrido.d. e.

GRIETAS RADIALES

~*~,*~~Fases de

DEFORMACIONELASTlCA

ROCA de una

PULVERIZADA

DETRITUSGRUESOS

PERFIL FINALDEL CRATER

Figura 2.2.

formación

indentación.

(Hartman, 1959).

Esta secuencia se repite con la misma cadencia de impactos del pistón sobre el sistema de transmisión de energía hasta la boca. El rendimiento de este proceso aumenta proporcionalmente con el tamaño de las esquirlas de roca que se liberan.siendo:

Page 4: Perforacion Rotopercutiva i

E=-mxve p

1 2

2 p

o

.

Ec

=

Pm X Ap X Ip

2.1. PercusiónLa energía cinética «Ec" del pistón se transmite desde el martillo hasta la boca de perforación, a través del varillaje, en forma de onda de choque. El desplazamiento de esta onda se realiza a alta velocidad y su forma depende fundamentalmente del diseño del pistón. Cuando la onda de choque alcanza la boca de perforación, una parte de la energía se transforma en trabajo haciendo penetrar el útil y el resto se refleja y retrocede a través del varillaje. La eficiencia de esta transmisión es difícil de evaluar, pues depende de muchos factores tales como: el tipo de roca, la forma y dimensión del pistón, las características del varillaje, el diseño de la boca, etc. Además, hay'que tener en cuenta que en los puntos de unión de las varillas por medio de manguitos existen pérdidas de energía. por reflexiones y rozamientos que se transforman en calor y desgastes en las roscas. En la primera unión las pérdidas oscilan entre el 8 y el 10% de la energía de la onda de choque. En los martillos en fondo la energía del pistón se transmite directamente sobre la boca, por lo que el rendimiento es mayor. En estos sistemas de perforación la potencia de percusión es el parámetro que más influye en la velocidad de penetración. La energía liberada por golpe en un martillo puede estimarse

a partir de cualquiera de las expresiones siguientes: 26

mp= Masa del pistón. vp = Velocidad máxima del pistón.

Pm= Presión del fluido de trabajo (aceite o aire) dentro del cilindro.Ap = Superficie Ip = Carrera

de la cara del pistón.

del pistón.

En la mayoría de los martillos hidráulicos los fabricantes facilitan el valor de la energía de impacto, pero no sucede lo mismo para los martillos neumáticos. Especial cuidado debe tomarse en este caso al estimar «Pm", ya que dentro del cilindro ésta es de un 30 a un 40% menor que en el compresor, debido a las pérdidas de carga y expansión del aire al desplazarse el " pistón. La potencia de un martillo es pues la energía por golpe multiplicada por la frecuencia de impactos «ng":

Page 5: Perforacion Rotopercutiva i

PM = Ec X ng donde

n = Kxg

(m

PmXApp

xl' p

)+

y teniendo en cuenta las expresiones anteriores puede escribirse:2.PM1

=Kx

(Pm X A)

p

mp -2

1

2 X I

P

2

El mecanismo de percusión consume 85% de la potencia total del equipo.

de un 80 a un

2.2. RotaciónLa rotación, que hace girar la boca entre impactos sucesivos, tiene como misión hacer que ésta actúe sobre puntos distintos de la roca en el fondo del barreno. En cada tipo de roca existe una velocidad óptima de rotación para la cual se producen los detritus de mayor tamaño al aprovechar la superficie libre del hueco que se crea en cada impacto. Cuando se perfora con bocas de pastillas las velocidades de rotación más usuales oscilan entre 80 y 150 r/min, con unos ángulos entre indentaciones de 10° a 20°, Fig. 2.3. En el caso de bocas de botones de 51 a 89 mm las velocidades deben ser más bajas, entre 40 y 60 r/min, que proporcionan ángulos de giro entre 5° y 7°; las bocas de mayor diámetro requieren velocidades incluso inferiores.

Page 6: Perforacion Rotopercutiva i

10-20'UJz 00 00

-CAMISA

20

-PISTON

M.F. CON VALVULA

(1.968)

10

M.F. CON VALVULA

(1.960)

lf

M.F. CON VALVULA

(1.955)

-

PORTABOCAS 0,5 1;5 2 2,5 PRESION DEL AIRE (MPa)

Figura 2.24. Velocidad de penetración para diferentes martillos en fondo y presiones de aire (Ingersoll-Rand).-BOCA

Si se analiza la fórmula de la potencia proporcionada por una perforadora rotopercutiva:

PMFigura 2.23. Martillo en fondo (Atlas Capeo).

Pm 1.5 X A P1,5 X I P05 , m p 0,5

34

siendo: Pm= Ap = Ip = mp = Presión del ai re que actúa sobre el pistón. Area efectiva del pistón. Carrera del pistón. Masa del pistón.

se ve que la presión del aire es la variable que tiene una mayor influencia. sobre la velocidad de penetración obtenida con un martillo en fondo. Actualmente, existen equipos sin válvulas que operan a altas presiones, 2 a 2,5 MPa, consiguiendo altos rendimientos. Con el fin de evitar la percusión en vacío los martillos suelen ir provistos de un sistema de protección que cierran el paso del aire al cilindro cuando la boca no se apoya en la roca del fondo del taladro.

Page 7: Perforacion Rotopercutiva i

La sujeción de las bocas al martillo se realiza por dos sistemas: el primero, a modo de bayoneta, consiste en introducir la boca en el martillo y girarla en un sentido, normalmente a izquierda, quedando así retenida; el segundo, mediante el empleo de elementos retenedores, semianillas o pesadores. Cuando se perfora una formación rocosa en presencia de agua, debe disponerse de un compresor con suficiente presión de aire para proceder en determinados momentos a su evacuación. De lo contrario, el peso de la columna de agua hará caer el rendimiento de perforación. En cuanto al empuje que debe ejercerse para mantener la boca lo más en contacto posible con la roca, una buena regla práctica es la de aproximarse a los 85 kg por cada centímetro de diámetro. Un empuje excesivo no aumentará la penetración, sino que acelerará los desgastes de la boca y aumentará los esfuerzos sobre el sistema de rotación. Cuando se perfore a alta presión se precisará al principio una fuerza de avance adicional para superar el efecto de contraempuje del aire en el fondo del barreno, sucediendo lo contrario cuando la profundidad sea grande y el número de tubos tal que supere al peso recomendado, siendo necesario entonces que el perforista accione la retención y rotación para mantener un empuje óptimo sobre la boca. Las velocidades de rotación aconsejadas en función del tipo de roca son:

Además del aire, como fluido de barrido puede emplearse el agua y la inyección de un espumante. Éste último, presenta diversas ventajas ya que se consigue una buena limpieza en grandes diámetros con aire insuficiente, con velocidades ascensionales más bajas (hasta 0,77 mis), y permite mantener estaen formaciones bles las paredes de los taladros indicado en blandas. Este método es especialmente de pozos de agua en terrenos poco la perforación consolidados. de los martillos en fondo es de vital La lubricación importancia. Los consumos de aceite varían con los diferentes modelos, pero como regla general se recomienda 1 litro de aceite por hora por cada 17 m31 min de caudal de aire suministrado. Cuando se perfora a alta presión se aconseja un consumo mínimo continuo de 1 I/h. Si se emplea agua o espumantes debe aumentarse la cantidad de aceite. En cuanto al tamaño de los tubos, éstos deben tener unas dimensiones tales que permitan la correcta evacuación de los detritus por el espacio anular que queda entre ellos y la pared del barreno. Los diámeen función del calibre de perfotros recomendados ración se indican en la Tabla 2.7.

TABLA 2.7

DIAMETRO PERFORACION 102-115 127-140 152-165 200

DE (mm)

DIAMETRO TUBERIA 76 102 114 152

DE LA (m m)

Las ventajas de la perforación con fondo, frente a otros sistemas, son: -

martillo

en

La velocidad de penetración se mantiene prácticamente constante a medida que aumenta la profundidad de los barrenos. Fig. 2.25.

Page 8: Perforacion Rotopercutiva i

-

.

TABLA 2.6I TIPO DE ROCA VELOCIDAD

"DE ROTACION (r/min)

Los desgastes de las bocas son menores que con martillo en cabeza,debido a que el aire de

accionamiento que pasa a través de la boca limpiando la superficie del fondo asciende eficazmente por el '" pequeño espacio anular que queda entre la tubería y la pared del barreno. Vida más larga de los tubos que de las varillas manguitos. y

Muy blandaBlanda Media Dura

40 30 20 1O -

60 50 40 30

-

Desviaciones de los barrenos muy pequeñas, por lo que son apropiados para taladros de gran longitud. La menor energía por impacto y la alta frecuencia de golpeo favorecen su empleo en formaciones o con estratificación desfavorable. descompuestas Se precisa un par y una velocidad de rotación menores que en otros métodos de perforación. No se necesitan barras de carga y con carros de pequeña envergadura es posible perforar barrenos de gran diámetro a profundidades elevadas. 35

Como regla práctica puede ajustarse la velocidad de rotación a la de avance con la siguiente expresión:Velocidad rotación penetración (m/h) (r/min)

-

=

1,66

x Velocidad

100 90 80

I MARTilLO EN FONDO

1

El consumo de aire es más bajo que con martillo en cabeza neumático. El nivel de ruido en la zona de trabajo es inferior estar el martillo dentro de los barrenos. los inconvenientes al

Page 9: Perforacion Rotopercutiva i

-

z

~

U ~ 40 f---w MARTillO ° 5,9

> 700

>15

< 44

'--

METODO

DE PERFORACJON

< "" .!"

~

MARTillO

EN CABEZA

HIORAULlCO

;;;"O ou¡...'" w z w "~ 100a MARTILLO EN CABEZA NEUMATICO

No obstante, se ha de

tener en cuenta que una roca bajo una misma denominación litológica puede presentar distintas características de dureza. Por ello, los índices ahí reflejados son meramente orientativos.

'--

'--

:i

C. Indice de perforabilidad

Ip

"--

Page 10: Perforacion Rotopercutiva i

;3 u ,o '3 w>

MARTillO

EN FONDO ALTA PRESION (2S boc)

ROTATIVA MARTillO EN FONDD eONVENeloNALC.IOboc! "

Este ensayo se realiza actualmente en la E.T.S. de Ingenieros de Minas de Madrid y trata de reproducir el fenómeno real de rotopercusión mediante el empleo de una taladradora eléctrica que se desliza sobre un bastidor ejerciendo un empuje constante sobre la roca a estudiar. Las muestras, con el tamaño de un puño, se preparan pulimentando una superficie plana y a continuación se introducen en una cazoleta con yeso para su sujección, dejando la cara plana paralela a la base. La broca empleada tiene un diámetro de 9,5 mm y con ella se hacen 3 ó 4 taladros durante 3 ó 5 segundos, que se controlan con un temporizador eléctrico. El polvo producido durante la perforación se elimina soplando con aire comprimido. Una vez ensayadas las muestras se mide con una sonda micrométrica la longitud de cada taladro oeteniendo el valor medio de las mismas. A continuación, el Indice de Perforabilidad «Ip» se calcula como la velocidad de penetración expresada en pulgadas por minuto. A partir del trabajo de investigación llevado a cabo por J. Bernaola (1985) en el que se correlacionan, en diversos diámetros y tipos de

bocas, las velocidades

'--

"-

,.

'"o INDleE DE PERFDRABILlDAD (DRI)

'--

I

TAeONITA I MAGNETITA

I ~I IGNEIS GRANITleoGNEIS

I eUARelTA IDIABASA

I

'--

I

[

Page 11: Perforacion Rotopercutiva i

PEGMATITA

"'--

Figura 2.55, Velocidades de penetración obtenidas en diferentes condicio/].es' de trabajo. .

En la Tabla 2.11 se recoge, para diferentes tipos de rocas, una equivalencia aproximada entre la resistencia a la compresión, los índices de dureza Mohs y Vickers, y el índice de perforabilidad DRI.

'----

52

'--

reales de penetración con martillos de diferentes características con los índices «Ip» obtenidos sobre las mismas rocas, este ensayo sirve para predecir el rendimiento obtenido con un equipo determinado dando los siguientes pasos: 1. 2. Obtención Definición forador. del índice «lp» de la roca en laboratorio. de las características del martillo per-

ción media que resulta puede así calcularse en función del número de varillas empleado, teniendo en cuenta una caída media del rendimiento del 9% equivalente a la pérdida de energía:

vp

m

= -x vpNy

1 - 0,91Nv 0,09

donde: Eg = Energía por golpe (libras x pie). ng = Número 3. de golpes por minuto.«Lr»

Determinación de la longitud de filoherramienta de perforación. llas se cumple: Lr = 1,7 D donde:

de la

Ny = Número de varillas utilizado. VP = Velocid2.d de penetración conseguida la primera varilla.

con

Para bocas de pastiCuando se perfora corrmartillo

en fondo, la velocidad de penetración prácticamente permanece constante con la profundidad, pues las tuberías no constituyen el medio físico de transmisión de la energía de percusión, ya que sólo se utilizan para canalizar el aire de accionamiento y efectuar la rotación. Una vez obtenido el valor medio de la velocidad de de penetración se pasa a corregir ésta por los

Page 12: Perforacion Rotopercutiva i

tiempos muertos o no productivos derivados de: Desplazamientos otro. Posicionamiento de la máquina de un barreno a

-

0,7

D = Diámetro Si se utilizan penetración se multiplica 4.

de la boca la velocidad

bocas de botones

obtenida para el diámetro estudiado por 1,15 Y con bocas de bisel por 0,85. de penetración mediante la

Cálculo de la velocidad fórmula:

y emboquillado.de varillas. atascos, etc.

Cambio y extracción Limpieza del barreno,

vp=

Egxng

1

x10-6(51

xl

p

+90)

-

D x Lr2

Si suponemos unos equipos de superficie, con o sin cambiador automático de varillas, tendremos los siguientes tiempos medios:

10.

VELOCIDAD

MEDIA DE PERFORACION TABLA 2.12.

La velocidad media alcanzada por una perforadora en un período de trabajo largo depende, al margen de la eficiencia de organización, de los siguientes factores:Profundidad Tiempos de los barrenos.

Page 13: Perforacion Rotopercutiva i

CAMBIODEVARILLA MANUAL AUTOMATICO 0,9 min 1,0 min 1,9 min

Tiempo de poner varillaTiempo de quitar varilla total de varilla

1,0 min 1,5 min 2,5 min

de maniobras. Tiempo

La longitud de los

barrenos marca el número de vgrillas y empalmes de la sarta de perforación, que afectan a los ritmos de avance, pues existení'pérdidas de energía debidas a: Falta de rigidez en los acoplamientos, que dan lugar a unas pérdidas del 3% de la energía transmitida por efectos de las reflexiones y del 5,S % aproximadamente por fricciones que se transforman en calor. Rozamientos internos con elevación subsiguiente de la temperatura del varillaje, al actuar éste como vehículo de transmisión de las ondas de choque. Las pérdidas se estiman entre un 0,2 y 0,4% por cada varilla. Las cifras indicadas baja con martillo sólo son válidas cuando se trade penetra-

Los tiempos restantes de maniobra son: TABLA 2.13.OPERACION

TIEMPO 3 min 1 min 1 min

-

Cambio

de barreno

Posicionamiento y emboquille Limpieza de barreno

en cabeza. La velocidad

Así, un equipo con cambiador automático en un banco bajo que requiera una sola maniobra de varillas presenta un tiempo total no productivo de 6,9 mino 53

2

~160 E

c:

z Q 140 U c:( Q:

-

Perforación ....................................... Carga del explosivo........................... Voladura y ventilación ....................... Desescombro .................................... Saneo y sostenimiento .....................

10-30% 5-15% 5-10% 10-30% 70-15%

Page 14: Perforacion Rotopercutiva i

t;j 120 Zw c..

~ 100O c:(

g w

§

801

'_---/1 .'// ~:./ .y'" I I IVARILLAS DE 3,6m. VARILLAS DE 3 m.

> 60.40

En los casos más

desfavorables el sostenimiento puede llegar a suponer el 70% del tiempo de ciclo, debiendo plantearse en tales situaciones la conveniencia de aplicación de un método de excavación mecánico. Por último, en la Tabla 2.14 se indican los datos y rendimientos medios obtenidos por diferentes equipos de perforación rotopercutiva en una roca de tipo medio.

I I 15 20 2'5 30 35 40 45 VELOCIDAD DE PERFORACION (m/h)

t

11.

CALCULO DE COSTE DE PERFORACION

El coste de perforación se suele expresar por metro perforado utilizando la siguiente fórmula de cálculo:Figura 2.56.

Velocidadesde perforaciónobtenidasparadi"C T -donde: CA+C¡+CM+Ca+CE+CLVM

ferentes alturas de banco considerando unos tiempos de 5 min en el desplazamiento y emboquille y 1,9 min en la maniobra de varillas.

+ Cs

.!: 160 E "E u ~ Z 140

Costes IndirectosCA Cl

= Amortización (PTA/h).

Page 15: Perforacion Rotopercutiva i

o U

=

Intereses

y seguros

(PTA/h).

1W Z W c.. 100 w o o

~

120

Costes DirectosCM CE Cs

= Mantenimiento y reparaciones (PTA/h). = Combustible o energía (PTA/h). = Bocas, varillas, manguitos y adaptadoresmedia de perforación (m/h).

g U g

Ca = Mano de obra (PTA/h). CL = Aceites, grasas y filtros (PTA/h). (PTA/m). VM = Velocidad20 25 3035VELOCIDAD 40 4550. (m/h) 55

80

w 60. > 40

DE PERFORACION

11.1.

Amortización

Figura

2.57.

Velocidades medidas de perforación en elde túneles y galerías.,;/'

avance mecanizado

Las cifras

anteriores son orientativas y pueden variar en función de las condiciones de trabajo, características del equipo, etc. Otra forma más rápida de estimar la velocidad de perforación final consiste en la utilización de ábacos como los de las Figs.2.56 y2.57. que corresponden a

Page 16: Perforacion Rotopercutiva i

carros de superficie y jumbos, y que han sido construidos para unos tiempos totales de maniobra preestablecidos. Por otro lado, en el caso de excavación de túneles y galerías a sección completa, es preciso tener en cuenta que el ciclo dura de uno a dos relevos, dependiendo fundamentalmente de la sección y el grado de sostenimiento requerido. El tiempo total suele distribuirse de la forma siguiente: 54

La amortización depende básicamente de dos factores: de la pérdida de valor y deterioro producido por el uso y de la pérdida debida al paso del tiempo. '" El coste horario de amortización, si se considera que es lineal, se calcula de la siguiente forma: C = Precio de adquisición - Valor residual A Horas de vida

La vida operativa de los carros de orugas se estima entre 8.000 y 12.000 h para los que montan martillo en cabeza y entre 10.000 y 15.000 h, para los de martillo en fondo. Es importante tener en cuenta que las vidas de los martillos son probablemente la mitad de las cifras indicadas, por lo que es conveniente incluir dentro de la cantidad a amortizar la adquisición de otra unidad.

TABLA 2.14.

DATOS Y RENDIMIENTOS DE EQUIPOS DE PERFORACION ROTOPERCUTIVA

RANGONORMALNUMERO DE DIAMETRO

PROFUNDIDAD

COMPRESOR

VELOCIDAD DEPENETRACION

VELOCIDAD MEDIADEPERFORACION

OPERADORES

CAUDAL DEAIRE (l/s) PRESION (MPa)

(mm)

MAXIMA (m)

MEDIA (mi 1,0 2,0 5,0 1 1 1-2

(cm/min)

(m/h)

Martillo Martillo Vagón(f)

de mano de mano perforador (pequeño)

20 kg 30 kg sobre

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32-38 38-45 38-48

1,5 3,0 8,0

25 35 45

4 6 13

30 60 80

0,7 0,7 0,7

ruedas

::¡; Carro perforador sobre ::> w orugas (martillo en z cabeza) Carro perforador sobre orugas (martillo en fondo)

o '-' Vagón perforador sobre f= ruedas «

48-64

12,0

7,0

1-2

55

16

200

0,7

64-100

20,0

10,0

1-2

60

19

300-350

0,7

85-150

Page 18: Perforacion Rotopercutiva i

30,0

15,0

1-2

40

13

200

1,2

:J pequeño ::> « Carro sobre orugas tI: o grande :r:

o Carro sobre orugas '-'

(f)

50-75 64-1 25

20,0 30,0

10,0 15,0

1-2 1-2

80 100

25 35

70 80

0,7 0,7

11.2. Intereses, Seguros e ImpuestosEn el cálculo expresión: de este coste se aplica la siguiente

11.4. Mano de obraCorresponde yendo gastos dante cuando al coste horario del perforista, inclusociales, vacaciones, etc., y del, ayuse precise.

N+ 1 x Precio de adquisición x

C

-

2N

% (Intereses+seguros+impuesos)

Page 19: Perforacion Rotopercutiva i

Horas de trabajo al año

1 -

11.5. Combustible o energíaEste coste se calcula a partir de las especificaciones de los motores que monte la máquina y elcoínpresor,

Siendo: N = Número de años de vida.

TABLA 2.15 ~1.3.

Mantenimiento y reparaciones !f/' y EQUIPOS(NEUMATICOS)FACTOR DE REPARACION

Incluye los costes de mantenimiento preventivo averías. Se estima con la siguiente expresión: Precio del Equipo x FR (%) 1.000

REPUESTOS REPUESTOS +M.O 4 - 6% 3 - 5% 8 - 12% 6 - 10%

CM =

donde:FR = Factor de Reparación. Unas cifras orientativas del Factor de Reparación para los equipos neumáticos son las que se recogen en la Tabla 2.15, donde se consideran, por un lado, sólo los repuestos y, por otro, los repuestos más la mano de obra de mantenimiento.

Carro sin perforadora Para martillo en cabeza Para martillo en fondo

-

Perforadora Martillo Martillo Martillo

en cabeza en fondo

6 - 10% 8 - 12% 6 - 10% 2 - 3%

12 - 20 % 16 - 24% 12 - 20 % 4-6%

manual portátil

Compresor

55

que pueden ser de tipo diésel o eléctrico. primeros se aplica la siguiente expresión:

Para los

11.6.

Aceites,

grasas

Page 20: Perforacion Rotopercutiva i

y filtros

CE= 0,3 x POTENCIA(kW) x FC x Precio Combustible ó CE= 0,22 x POTENCIA(HP) x FC x Precio Combustible

Se estima como un porcentaje del consumo de energía, y oscila generalmente entre el 10 y el 20%, según las máquinas. 11.7. Bocas, varillas, manguitos y adaptadores

siendo:

FC = Factor de combustible, que varía entre 0,65 y 0,85.

Es una de las partidas más importantes que puede calcularse a partir de los datos indicados en el capítulo siguiente de Accesorios de Perforación Rotopercutiva.

BIBLlOGRAFIAANDERSON, B. F.: "Down-the-Hole

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