El 2º trabajo se debera entregar el dia Miercoles 04/02/15 impreso en un folder manila consiste en:-hacer una descripcion de cada salto tecnologicoLos saltos tecnologicos son:1º rotary drill(perforadora rotativa)2ºdown the hole drill3ºchancadora primaria en el fondo de la Mina.4ºrobotizacion de los mega proyectos..-costo, produccion en el Peru, etc...Agreguen cada imagen de la maquinaria con su respectiva descripcion señalada arriba, tipos de maquinarias, donde es usada..todo la informacion necesaria.

ROTARY DRILL

Máquina perforadora rotativaUna máquina perforadora rotativa es una máquina usada para crear orificios en la tierra. Las perforadoras

comúnmente usadas incluyen brocas rotativas, brocas helicoidales, brocas cónicas, etc. Elegir la broca de

perforación correcta ayudará a la máquina perforadora rotativa a completar las operaciones de perforación de

forma rápida y eficiente.

El principio utilizado en la perforación rotativa consiste en aplicar energia sobre la roca para poder superar su resistencia a la compresión; para lograr este objetivo se aplica fuerza de empuje combinado con la rotación de una herramienta de corte (tricono). La eficiencia de este metodo de perforacion es medida por la velocidad de penetración alcanzada (ROP).

PARAMETROS DE PERFORACION ROTATIVA - Peso sobre la broca [WOB]

El peso aplicado sobre la broca debe ser suficiente para sobrepasar la resistencia a la compresión de la roca, la velocidad de penetración se incrementa proporcionalmente con el peso de la broca hasta alcanzar un pico maximo, en ese momento la velocidad de penetración decae por efecto del enterramiento de la estructura de corte.

- Velocidad de rotación [RPM] La velocidad de penetración se increnta al incrementar la velocidad de rotación [RPM], especialmente en terrenos suaves, debido a que el inserto pasa a la siguiente posición de corte más rápido

PERCUSION ASISTIDA EN LA PERFORACION ROTATIVA [PARD]. Para mejorar significativamente la velocidad de penetración en la perforación rotativa, se debe optimizar el proceso de fragtura de la roca. El principio de este sistema esta basado en sincronizar la frecuencia de impacto del martillo de fondo DTH, con el proceso de indentación generado por la estructura de corte del tricono. incrementando la profunidad de corte.

Este concepto fue introducido a finales de los años 1950 y posteriormente probado en perforaciones de gas y petroleo en los años 1970 y 1980. Esta combinación de metodos de

perforación utilizaba martillos DTH convencionales de alta presión de aire (250psi) con alto poder de impacto, y siendo muy destructivo para la broca triconica. Este problema fue solucionado con el desarrollo de un martillo DTH especial, el cual trabaja con bajas presiones, del rango de 50-100 psi.

Con esta caracteristica especial, este nuevo martillo DTH puede ser utilizado en equipos de perforación rotativa convencionales considerados de baja presión 50 – 110 psi.

REDUCCION DEL COSTO TOTAL DE PERFORACION “TDC” ROP D M B TDC Donde: TDC: Costo Total de Perforación B: Precio de la broca en [ $ ] D: Costo horario de la perforadora [ $/Hr ] ROP: Velocidad de penetración [ m/Hora ] El cálculo del Costo Total de Perforación esta basado en función de la velocidad de penetración

DOWN THE HOLE DRILL

El sistema DHT fue desarrollado para vencer algunos de los problemas asociados con la rectitud de taladro sufrida por perforadoras tophammer. Tubos guía rígidos con gran diámetro externo, fueron desarrollados para mantener la serie de perforación en un curso de línea recta, y mejorar flujo. Con un DTH hammer una serie de tubos ofrecen más grande rigidez, y corren cerrando las paredes del taladro, resultando en una considerable menor desviación que en serie de perforación tophammer.

Principios Básicos de Perforación Un equipo de perforación reúne todos los conceptos básicos de electricidad, hidráulica y neumática. El aire es necesario para barrer el agujero y para accionar algunos de sus componentes mecánicos. El sistema hidráulico es necesario para suministrar la potencia a cilindros, mecanismos de propulsión, rotación, avance, accesorios. Y por último los controles eléctricos se utilizan para ignición solenoides, relevos, etc.

Perforación por percusión.Puede ser con martillo en cabeza o martillo de fondo, la penetración de la broca ocurre debido a la combinación de 4 acciones:

Percusión Rotación Avance Barrido

Nosotros nos enfocaremos en el martillo de fondo. El martillo de fondo utiliza un pistón neumático que golpea directamente la broca. La rotación viene transmitida de un cabezal rotatorio normalmente accionado por un motor hidráulico a través de los tubos de perforación. El principio de la fractura y barrido es similar al del martillo en el cabezal. La principal ventaja con respecto al martillo en el cabezal es que no hay disipación de energía de impacto, ya que el golpe es justo a la broca, por esto se obtiene mayores profundidades. Requiere aire con mayor presión que el utilizado con un drifter, también requiere torque moderado y baja fuerza de alimentación.

PERFORACION ROTOPERCTIVA La perforación rotopercutiva es el sistema más clásico de perforación de barrenos. 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 (broca) La perforación se basa en la combinación de la percusión, la rotación, el empuje y el barrido.

Percusión: Son ondas de energía producidas por el pistón del martillo que se transmiten a la broca a través de la columna de perforación en el caso de las perforas con martillo en cabeza y directamente a la broca en el caso de las que tienen martillo de fondo.

Rotación El giro de la broca entre impactos sucesivos permite que los insertos ataquen la roca intacta en cada impacto, a una velocidad óptima de rotación se pueden generar recortes grandes y menos desperdicio de energía en fracturación repetida en recortes. Las brocas de botón requieren velocidades más bajas que las brocas en “X”. Avance o Empuje La fuerza de avance empuja la columna de perforación y la broca en el agujero. La broca se mantiene en “contacto” con el fondo del agujero, transmitiendo el impacto a la roca. Una fuerza de avance insuficiente reduce la velocidad de penetración, aumenta el desgaste de las roscas de varillas y acoples, afloja la columna de perforación y causa

recalentamiento de los componentes del equipo; mientras que una fuerza de avance excesiva reduce también la velocidad de penetración, un apriete excesivo de acoples, aumenta el desgaste de la broca, vibración del equipo y desviación del agujero.} Barrido Los recortes deben ser evacuados del agujero para evitar la pérdida de energía en triturado repetido, reducir abrasión y evitar el atasque de la broca. El aire comprimido se inyecta a través de la columna de perforación y al salir por las boquillas del a broca arrastra los recortes hacia la superficie. La presión de aire en las boquillas de la broca debe ser el necesario como para dislocar los recortes y acelerarlos hasta la velocidad de barrido en una distancia corta. La velocidad de barrido del aire en el área anular

entre la columna de perforación y la pared del agujero debe ser suficiente para arrastrar los recortes hasta la superficie.

PERFORACION CON EMPUJADOR (DRIFTER)

Este método usa drifters (perforadoras) hidráulicos o neumáticos ubicados sobre la guía de perforación exterior al pozo. El pistón del drifter descarga su energía hacia la roca a través de una barra de percusión, acoplamientos, barras de perforación y la broca. Esta energía parte la roca en pequeños recortes de perforación. El motor de rotación del drifter gira la broca al encontrar roca suave y rompe los recortes en pequeñas piezas. El aire comprimido limpia los cortes de perforación del pozo. Un dispositivo de alimentación mantiene la fuerza constante sobre la broca y sobre la superficie de la roca para usar la máxima energía del drifter. Agregando barras de perforación y acoplamientos se disipa energía consecuentemente la velocidad de perforación disminuye con el incremento de la profundidad.

Brocas para la percusión Pueden ser usadas con martillos de cabeza o de fondo. Son insertos de acero de carburo de tungsteno con brocas de botones, en cruz o en “X”. Existen varios diseños para uso en diferentes tipos de roca y pueden ser re-acondicionadas puliendo los insertos. Estos insertos producen fracturas en la roca mediante una combinación de impacto, triturado y paleado; produciendo pequeños recortes. El proceso es similar al de un martillo y cincel, repetido rápidamente. La percusión consume de 80% a 85% de la potencia del martillo.

COMPONENTES DE LOS EQUIPOS DE PERFORACION

Tren de Potencia: Es una fuente primaria de energía para todos los componentes. Puedes ser un motor Diesel o tal vez eléctrico, conectado mediante cables. El tamaño y la potencia varían de acuerdo con el rendimiento y la capacidad necesarios. Ojo, en las perforadoras neumáticas, la energía es suministrada mediante aire comprimido.

La percusión y la rotación en las perforadoras con martillos de fondo son separadas. La percusión es producida por un pistón reciprocante accionado neumáticamente, el cual golpea directamente la broca. En el caso de la rotación la velocidad es variable y es producida por la cabeza de rotación y transmitida por la columna de perforación. Los martillos de fondo pueden ser usados en perforadoras sobre oruga tipo crawler o en perforadoras rotatorias. Sistema de Circulacion de Aire: El propósito principal es limpiar la broca y sacar los pedazos de roca hasta la superficie. Esta compuesto por el compresor y tubería, mangueras, conducto a través del martillo a cabeza rotatoria, columna de perforación y boquillas de la broca. Este mismo aire acciona el pistón en el martillo de fondo, además una función secundaria es la de mantener fría la broca para evitar el sobrecalentamiento.

Avance/Retracción Este mecanismo produce la fuerza de empuje para fracturar la roca, así como la fuerza para retraer la columna de perforación, accionado mediante un motor hidráulico o cilindro hidráulico. El peso del equipo es transmitido a la columna de perforación mediante una polea (en el caso de cables) o piñón (en el caso de cadenas) Control de Polvo: Permite controlar el polvo y los recortes producidos por la perforación, puede usarse también para obtener muestras

de la roca. Es un sistema seco equipado con una bomba de vacio/filtro y uno separado; también existe un sistema húmedo que inyecta agua a la corriente de aire para eliminar las partículas de polvo que salen a la superficie.

EL MARTILLO DE FONDO

Son herramientas de perforación que sirven para darle percusión a la broca mientras ocurre la perforación. Como su nombre lo dice el martillo de fondo está en la parte baja de la perforadora sobre la broca y martilla directamente sobre esta evitando así la perdida de energía. Estos son algunos modelos de martillos de fondo con ciertas especificaciones técnicas:

Martillo en fondo FGC

Descripción del martillo en fondo FGC:

El martillo en fondo está conducido por aire comprimido y utiliza la forma de impacto para la trituración de rocas. Entonces, los desechos de roca triturados se eliminan pasando por el tubo central del martillo en fondo, así reduce grandemente el número de trituración repetida. Características del martillo en fondo FGC: Perforación de impacto rotatoria, alta eficacia, buena calidad de perforación. Aplicaciones del martillo en fondo FGC: Es conveniente para la construcción del estrato de rocas dura y estrato de grava, etc. Descripción del martillo en fondo neumático: El deslizamiento es un desastre geológico peligroso, nuestro martillo en fondo neumático es un producto apropiado para la construcción de pilotes antideslizamiento, tiene buena estabilidad contra el deslizamiento, pequeña interferencia y corto período de construcción, etc.

PERFORADORAS CON MARTILO EN FONDO ( DTH )

Perforadora DTH de oruga Sunward 90 - 138 mm | SWDB series

La perforadora taladro combinada se aplica ampliamente en la perforación de orificios explosivos de obras de aire abierto en metalurgia, la mina, los materiales constructores, vía ferrocarril, construcción hidroeléctrica, construcción defensora y movimiento de terraplén. Sobre la marcha de oruga, avance con perforadora rotativa, compensación del soporte de armadura perforadora y nivelación de perforadora son de conducción hidráulica. El aire comprimido aumentado por el compresor de tipo de ceba espiral sirve como la potencia neumática para taladrado de impacto y limpieza de orificio de cañón, límite de presión aérea es de 1.05-1.4Mpa, se equipa filtro de tipo seco de corriente. El equipamiento se usa el taladro de perforación de impacto al presión aérea alta de Ingersoll Rand, diámetro de perforación de 90-180mm, profundidad vertical o inclinada de 30m. La perforadora taladro combinada es el taladro más avanzado en el interior entre maquinarias similares, cuenta con sistema eficiente de perforación con presión neumática alta, facilita el taladrado preciso y eficiente de perforación de orificios explosivos. Provisión internacional, diseño optimizado en computadora, y la explotación y la aplicación de sistemas de juego potente y adecuación de carga, realiza el juego completo de sistema potente de potencia-bomba-carga, reduce eficazmente el consumo energético de la máquina, asegura la función perfecta y la confiabilidad de la máquina.

Perforadora DTH Cubex Megamatic 6200

Para perforación subterránea 360 grados. Martillo DTH 89- 165 mm diámetro rotación infinitamente variable. Tubo de aire comprimido de 150, aterrizaje impulsado por motor diésel. Perforación eq. Impulsado por el Motor 380 V, 100 A, 50 hp

VENTAJAS DE LAS PERFORADORAS MARTILLO EN FONDO

Las ventajas de perforación con martillo en fondo incluyen RECTITUD DEL BARRENO: barreno recto en la perforación con martillo en fondo, la desviación del barreno suele ser del 1 % de la profundidad del mismo comparado con el 3 al 7 % cuando se perfora con martillo en cabeza. CALIDAD DEL BARRENO: Buena calidad del barreno, las excelentes características del barrido y la mayor estabilidad de las paredes, proporcionan una buena calidad de los barrenos, esto facilita la carga con explosivos o la instalación de una bomba de agua o revestimiento de roca por ejemplo ´. VELOCIDAD DE PENETRACION CONSTANTE: Velocidad de penetración constante, como el martillo está situado detrás de la broca no hay perdida de energía en las uniones del varillaje, como en las perforadoras de martillo en cabeza. Como resultado la velocidad de penetración no disminuye a medida que aumenta la profundidad del barreno.

TECNICAS SENCILLAS Y FIABLES. La perforación DTH es sencilla y flexible, gracias a la acción de percusión de la broca, se precisa una fuerza de avance mucho menor, esto significa que se pueden usar carros más ligeros, manejables y más baratos. MENOR RUIDO DE TRABAJO. Con el menor ruido de trabajo de podrá trabajar más cómodo y sin tener que utilizar comunicadores.

DESVENTAJAS DE PERFORADORAS MARTILLO EN FONDO (DTH)

Las desventajas de perforadoras de martillo en cabeza incluyen Requiere compresoras de alto presión, demanda alto consumo de energía, por ende altos costos. Existe el riesgo de perder el martillo dentro de los taladros por atasco

Si la fuerza de avance es demasiado bajo: Ocasiona Un desgaste excesivo en las estrías del perforador Potentes ondas de retroceso en el varillaje dando lugar a una vibración excesiva, que

puede dañar las unidades de rotación Una disminución de la velocidad de penetración del martillo Si la fuerza de avance es demasiado alta ocasionara

Un mayor riesgo de atasco

Esfuerzo de flexión en el varillaje

Daños en la unidad de dotación

Si la rotación es demasiada rápida, ocasionara

Mayor desgaste en los botones

Mayor tensión en las deslizaderas Si la rotación es demasiada baja: ocasionara

Baja velocidad de penetración

Perforación desigual o inestable

Mayor riesgo de rotura

RECOMENDACIONES: Para mantener el martillo trabajando de forma fiable se debe hacer todo lo posible para impedir que entre suciedad en los tubos de penetración. Mantener los tubos de perforación limpios Usar protectores de rosca Limpiar los tubos, si es posible con aire comprimido Si hay suciedad en el suministro de aire del martillo la avería será inevitable en la perforación DTH hay mayor riesgo de que entre suciedad en el martillo, toda la suciedad que entre en los tubos de penetración va directamente al mecanismo de percusión del martillo, esto aumenta el riesgo de avería debido a un mayor desgaste o incluso daños del tubo de control o pistón. Mantener engrasado el martillo.

Aplicación de la perforación con martillo de fondo en el Perú Las perforadoras con martillo de fondo son muy utilizadas en el Perú especialmente en el sector minero aunque también se utilizan para hacer pozos de agua o de gas. Por el área de estudio nos enfocaremos en el sector minero. Minería Subterránea:

Producción mineral en MINSUR

Desarrollo de chimeneas y servicios en Cobriz

Desarrollo de chimeneas de producción y servicios en CIA Minera Horizonte. Minera a cielo abierto:

Producción de mineral en Mina Santa Rosa

Producción de mineral en La Virgen

Producción a iniciarse en Alto Chicama

Drenaje central en el fondo de los tajos abiertos También se utilizan en la exploración como en la perforación en relleno en el tajo de Shougang He Peru.

Para el desarrollo de chimeneas se usan equipos de perforación sobre orugas con booster, montado sobre un sistema V3 que permite aumentar su productividad y reducir costos de perforación

CHANCADORA PRIMARIA EN EL FONDO DE LA MINA.

Chancadora Primaria.- La cual tritura tamaños enviados directamente de las minas (rocas de un máximo de 60”) hasta que un producto de 8” a 6”. En este tipo se usan mayormente las chancadoras de Quijadas o Mandíbulas.

CHANCADORA PRIMARIA La chancadora primaria es una máquina donde se realiza la trituración primaria del mineral bruto, es decir, chanca el mineral que nos entrega la mina para la chancadora secundaria En la sección chancado tenemos un tipo de chancadora primaria, que viene a ser la trituradora de quijada Kue – ken de 24” x 36” N° 95 La chancadora de mandíbulas opera por aplastamiento de las rocas entre dos mandíbulas, una móvil que se acerca y aleja de una fija (en una trayectoria constante) en una cavidad determinada. El trozo de mineral se introduce entre las mandíbulas, al acelerarse la mandíbula móvil y presionar, se aplasta y se quiebra al alzarse ésta, el material triturado desciende hacia la abertura formada por las mandíbulas, y en el siguiente acercamiento sufre una nueva fragmentación y así sucesivamente hasta alcanzar las dimensiones que le permitan salir por la descarga (set) A. PARTES PRINCIPALES DE LA KUE KEN Las principales partes que se distinguen en esta chancadora son: a. La quijada fija b. La quijada movible c. Las chaquetas o forros d. El eje excéntrico e. El eje secundario f. El cuerpo de la chancadora (pitman) g. Los puentes de articulación (toggles) h. Las varillas de tensión i. El sistema de lubricación, formado por: La bomba de aceite; Las tuberías y conexiones; El filtro de aceite, y el manómetro j. El sistema de movimiento, constituido por: El motor; La polea del motor; Las fajas en “V”, y la volante 2 3 4 1 Las dimensiones de la trituradora de mandíbulas está dada por: Abertura entre las quijadas (24”) y el ancho de las quijadas (36”) B. COMO TRABAJA LA CHANCADORA PRIMARIA Esta máquina presenta dos puentes de articulación y tiene la mandíbula oscilante colgada sobre el eje secundario. El cuerpo de la chancadora rodea al eje excéntrico y descansa sobre los puentes de articulación. La parte inferior de la quijada móvil reposa sobre un puente de articulación.

 La excéntrica le da un movimiento rotatorio, acercando la mandíbula movible a la mandíbula fija, triturando de esta manera el mineral Se llama set o garganta al espacio que hay entre las dos quijadas, en su parte inferior. Esta abertura determina el tamaño máximo de la descarga de la chancadora. Así esta chancadora entrega un producto de 2 ½” - 3” C. CHAQUETAS O FORROS Tanto la mandíbula movible con la mandíbula fija tienen unas planchas de acero duro, que le sirven para proteger las quijadas. Estas piezas metálicas son los forros o chaquetas. Los forros de ambas quijadas son las que están en contacto directo con el mineral y, por lo consiguiente, tienen a gastarse. Estas chaquetas se cambian. Presentan parte de su superficie externa en forma estricta D. CUIDADOS QUE DEBEMOS DE TENER CON LA LUBRICACIÓN Todas las partes en movimiento (elementos de trasmisión) están lubricados con un aceite especial, que es alimentado o introducido a la chancadora por medio de una bomba especial. Al arrancar la máquina empieza a trabajar la bomba de aceite Se debe observar frecuentemente que haya circulación de aceite, para lo cual se observa a través del manómetro. Si no circula el aceite, parar inmediatamente la chancadora y avisar al supervisor La vida y eficiencia de esta trituradora depende, en gran parte de la buena lubricación que tenga E. ORDEN DE ARRANQUE DE LA CHANCADORA PRIMARIA Una chancadora no se arranca de cualquier manera, sino que hay seguir un orden correcto que se debe seguir. Y es el siguiente Limpiar la máquina. Si hay mucha carga entre las quijadas la chancadora no podrá arrancar Limpiar el chute de descarga de la chancadora Cerciorarse de que no haya personal cerca trabajando Si todo está libre, arrancar la bomba de aceite y luego el motor de la chancadora, apretando el botón negro “start” 5. Escuchar si hay ruidos extraños, chaquetas flojas, etc. 6. Si todo está normal, mandar carga y empezar a chancar. En cambio, si hay algún desperfecto, avisar inmediatamente al supervisor antes de empezar a chancar F. MANERA CORRECTA DE PARAR LA CHANCADORA DE QUIJADAS El orden normal a seguir para parar esta chancadora es el siguiente: 1. Cortar la carga 2. Esperar a que pase toda la carga 3. Parar la máquina Nunca se debe parar la chancadora antes de que haya pasado toda la carga G. CUIDADOS PRINCIPALES CON LA CHANCADORA PRIMARIA Los principales cuidados que se deben tener con la chancadora primaria son los siguientes 1. Verificar que no hayan escapes de aceite 2. No debe haber ruidos o vibraciones extraños 3. Chequear las temperaturas del motor, de las chumaceras de la excéntrica, contraeje, eje secundario, etc. 4. Las fajas con tensión y centraje

correcto 5. El chute de descarga limpio, sin obstrucciones ni huecos que deje escapar la carga 6. Observar el estado de la chaquetas y cuñas empernadas 7. Revisar que la chancadora no tenga ningún perno flojo o roto 8. Chequear la circulación del aceite

Verificar el tamaño de la descarga del mineral. Chequear y hacer regular el set para conseguir una carga de tamaño adecuado para la chancadora secundaria Symons Standard