5 Perforacion De Chimeneas

Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión Facultad Ingeniería ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE MINAS

Asignatura:

TECNOLOGÍA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA

Docente:

Ingº UGARTE

Alumnos:

BASILIO GRIJALVA, Luís PEREZ MORA, Frank Dante ARTEAGA QUISPE, Efrain TELLO CASTILLO, Johann DE LA ROSA ESPINOZA, Eleazar BERROSPI RUBIN, Martin

PERFORACION DE CHIMENEAS La perforación es uno de los trabajos más importantes en la minería y es necesario que todos los mineros estén capacitados en el manejo de las perforadoras y poder realizar trabajos simples con ellas. Para este trabajo se requieren dos personas, el perforista y su ayudante. La máquina perforadora stoper sirve para perforaciones verticales en los rajos, para la construcción de chimeneas, caminos e instalación de pernos de anclaje.

DESARROLLO DE UNA CHIMENEA GENERALIDADES: Sirven para los siguientes objetivos fundamentales. - Para la explotación, exploración de vetas y cuerpos. - Para transporte de mineral arrancado del cuerpo mineralizado. - Para ventilación y acceso a la labor. LOCALIZACION DE UNA CHIMENEA: primeramente se desarrolla exploraciones longitudinalmente, mediante una galería de sección 2,10 x 2,4 metros, y a medida que la galería continua se van programando las exploraciones en altura, estas exploraciones están sujetas a los lentes de mineral o zonas mineralizadas que van desarrollando o localizando con el avance de la galería.

Si la zona de mineralización es continua entonces se suben sistemáticamente chimeneas espaciadas unas de otras; cuando se presentan zonas estériles no es conveniente subir chimeneas. Hay casos que en el nivel superior explorando anteriormente avanzo sobre zonas mineralizadas y lógicamente se ha cubicado mineral y con la galería que se desarrolla podemos saber si atravesamos una zona estéril, en caso contrario necesariamente se programa y suben chimeneas de desarrollo debajo de los blocks cubicados, ya que su existencia (tonelaje y ley) esta confirmado.

PERFORACION DE LA CHIMENEA: Primeramente hacemos campo para el armado de la tolva. Esta operación de perforación se inicia a cierta altura del piso de la galería con un maestro perforista y su ayudante, el diámetro de la chimenea Ej.. 8 pies. Profundidad de perforación 4.26pies, en cuanto al trazo se determina dos grupos de taladros. a.- los taladros que forman el corte. b.- los taladros que tienen que ampliar el corte.

Para la perforación de trazos se sigue 5 pasos principales: Calculo del trazo de perforación. Marcar el centro de la chimenea. Marcar el trazo. Determinar la dirección del trazo. Perforar los taladros. Consideraciones para el calculo de los taladros: se realiza en base a un diseño de perforación y voladura, una formula practica para obtener el diseño es la siguiente: N = P/E + KS Donde: P = perímetro de la sección

Donde: P = perímetro de la sección. E = espaciamiento. (m /tal) S = área de la sección. (m2) K = coeficiente (tald /m2) Pero el espaciamiento entre los taladros y el coeficiente “k” varían de acuerdo al tipo de roca. Ej.

CONSTANTES

ROCA DUR A

ROCA SEMIDURA

ROCA SUAVE

espaciamiento

0,5m/tald

0,6m/tald

0,7n/tald

coeficiente

2tald/m2

1,5tald/m2

1,0tald/m2

consideraciones para la distribución de taladros en la chimenea: a.- distancia entre los taladros Ej.: - cuadradotes de 0.5 a 0.7m. - ayudas de 0.6 a 0.9m. b.- longitud del taladro: - Según la sección se toma: L = 1/2S - Según el arranque: Corte quemado desde 2 a 3m. Corte en “v” desde 1 a 2m.

Calculo de taladros por frente de perforación de la chimenea. Ej. Nivel : 300 chimenea 938 Roca : semi dura Diámetro : 8 pies P = 2πr = 2x1.2xπ = 7.54m E = 0.6 m/tal. S = π r² =4.52m² K =1.5 tal/ m² N =7.54/0.60+1.5x4.52 N =20 taladros. La perforación de la chimenea ofrece dificultades para la voladura, pues con un solo disparo deberá obtenerse la voladura de toda la sección de manera uniforme y además conseguir un buen avance.por ello es imposible adoptar un solo tipo de trazo para la chimenea.

hay algunos factores que nos ayuda a elegir un trazo y de ello depende la modificación del trazo: - clase de terreno. - Método de disparo. - Fragmentación deseada. Características del equipo de perforación: ej. - Maquina perforadora jack leg. - Marca montaberth. - Peso 280 libras. - Presión de trabajo 80 lb./pulg. - Barreno 5 pies. - Broca 1½ pulg. ǿ. - Aceite torcula.

PERFORACION DE CHIMENEAS CON EQUIPOS NEUMATICOS Las chimeneas (conductos verticales o inclinados), q se comunica entre niveles, sirven para el paso del aire de ventilación, para caminos o accesos o para transporte de minerales, tienen diámetros de 1.50m x 30 a 40 m de longitud, también de utiliza para vaciado de carga (material detrítico o desmonte).

EJEMPLOS DE TRAZO DE CORTE QUEMADO APLICABLES A CHIMENEAS

a

b

c

d

PERFORACION DE CHIMENEAS CON EQUIPO STOPER Para la perforación de chimeneas se usa la perforadora stoper, la cual es accionada por aire comprimido y requiere también suministro de agua. El agua tiene principalmente las siguientes funciones: - Evitar la formación de polvo - Mantener la broca fría - Eliminar partículas sólidas, resultantes de la perforación.

Existen también otros equipos más modernos para la perforación de chimeneas como las perforadoras de diámetro mayor TURMAG, DRESSER y otras y también existen las plataformas mecanizadas para la perforación en chimeneas de ALIMAK

HERRAMIENTAS Las herramientas que debe tener cada perforista son las siguientes: - Juego de barrenos - Manguera para aire comprimido de 1” de diámetro y 20 m de largo - Manguera para agua de ½” de diámetro y 20 m de largo - Lubricadora - Escalara metálica - Taqueador - Espadilla - Picota - Pala - Combo de 8 lb.

PASOS EN EL TRABAJO

RIESGO

1.- Verificar la ventilación

Asfixia por presencia de gases.

2.-El líder debe subir primero y limpiar los descansos y/o escaleras luego desatar las rocas del techo y hastíales. 3.-El ayudante vigilara alrededor de chimenea y evitara acercarse personal extraña. 4.-El ayudante subirá a la chimenea cuando el líder avise q ya esta desatado y lavado. 5.-Si es necesario el sostenimiento, instalar de inmediato antes de perforar el frente.

Caída de personas y de rocas.

MEDIDAS PARA CONTROLAR LOS RIESGOS Ventilar la chimenea, debe tener una segunda línea de aire para la ventilación constante. Procedimiento para destara roca y debe amarrarse con la línea debida en la alcayata.

Caída de rocas.

Aviso de seguridad.

Caída de personas y Enfermedades profesionales.

Líder responsable del cumplimiento de esta norma y regado de la labor. Procedimiento de sostenimiento según evaluación de geomecánica

Caída de rocas

PASOS EN EL TRABAJO

6.-marcar la maya de perforacion, tomando en cuenta centro de labor, dirección inclinación, perforar el frente así como también los taladros para la plataforma siguiente. 7.-Terminada la perforación hacer desatado de roca nuevamente frente y hastíales. 8.-Cerrar las líneas de aire y agua de la perforación y desconectar la maquina.

RIESGO

Mayor cantidad de taladros., sobre rotura. Desviación de la labor.

Caída de rocas.

Caída de maquinarias..

MEDIDAS PARA CONTROLAR LOS RIESGOS El líder es responsable del marcado de la malla y los taladros para la plataforma y alcayata pata la siguiente perforación. Procedimiento de desate de rocas, realizar antes de bajar y retirar la maquina.

El líder revisara el lugar donde debe quedar colgado la maquina fuera del alcance del disparo q pueda dañar la maquina.

DESARROLLO DE CHIMENEAS CON JAULA TREPADORA ALIMAK Es una plataforma de acero, trepadora, mediante la transmisión, que se desplaza por carriles guías curvados y rectos; Por la cual se dispone aire y agua a través de las tuberías de servicios del carril guía La plataforma puede ser cualquier forma y tamaño. Este equipo fue introducido a la minería en el año 1957 en Suecia Las primeras minas que contaron con este equipo en el Perú fueron: Milpo S.A., Huaron, Arcata, Centromin Perú S.A. entre otras. El objetivo general de este método es de el enfoque general a desarrollarse proyectos con este equipo alimak

ALICAB • Es un ascensor de seguridad durante la apertura de chimeneas largas, para la inspección en caso de averías, etc. El ascensor de servicios esta perfectamente protegido y esta en el carril guía que la plataforma trepadora.

PARTES DEL ALIMAK Techo protector

Plataforma

Transmisión

Jaula Alicab carril

Válvulas Tambora de motor neumático

SECUENCIA OPERACIONAL PARA EJECUTAR UN PROYECTO • Preparación de cámara.- sección 3 X 3 X 15 m. y un avance de 5m. De long. Del proyecto. Convencionalmente esto adicionar espacio para el acceso de personal y para la limpieza • Montaje de alimak.obteniendo dirección e inclinación del proyecto se precede con el montaje de carriles guía, alimak, e instalaciones de servicio.

Desatado De rocas

Perforación

Ascenso

Voladura

Inspección de equipo

Ventilación

• Ventajas: El método alimak en la apertura de chimeneas es de alta afectividad y bajos costos si se compara con el raise boring. De cualquier punto de su longitud se podría correr un subnivel, frente y/o ampliación a comparación del raise boring.

• Desventajas: mayor tiempo de ejecución a comparación con el raise boring

PERFORADORA DE CHIMENEAS ATLAS COPCO Diseñada para aplicaciones de gran diámetro y perforación de chimeneas de barreno largo, la Robbins 123RM es la máquina perforadora más potente disponible en la serie de Perforación por chimenea de Atlas Copco. El modelo 123RM está diseñado para perforaciones de gran diámetro, desde 3,1 hasta 6,0 m (10-20 pies).

CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS • •

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El propulsor digital CC incorpora la más reciente tecnología eléctrica controlada por computador. Una caja patentada, giratoria, flotante de dos piezas impide la transferencia de momentos de flexión a la caja de cambios, y un inserto roscado reemplazable disminuye los gastos de mantenimiento. Columnas rígidas de tubos proveen una eficiente reacción a la torsión. El tren de propulsión completo cuenta con un centro hueco, permitiendo una transmisión eficiente de cualquier medio de barrido a fin de despejar el barreno piloto. Un sistema simple de propulsión en línea proporciona cargas de empuje balanceadas a fin de mejorar la acción de corte. Diseñada para usar tubos de perforación de 12-7/8 ó 13-7/8 pulgadas. Una base de contacto pequeña requiere una base de barrenado más pequeña y menos pernos de anclado.

Sistema de propulsión eléctrica La propulsión eléctrica ha sido refinada bastante durante las últimas dos décadas y se ha convertido en una propulsión muy confiable y versátil. Este sistema de propulsión ha demostrado su rendimiento en chimeneas grandes donde las bajas rpm deben ser acompañadas por una alta torsión. Debido a las rpm variables y a un buen control para limitar la torsión, es más apropiada para máquinas de diámetros medianos y grandes. Desde 1962 las propulsiones CC controladas digitalmente se han estado usando en máquinas perforadoras de chimeneas.

Tractor de oruga con accionamiento diesel o aire comprimido Los tractores de oruga con accionamiento diesel o aire comprimido han sido adaptados para uso en el transporte y erección del equipo de torres de taladrar. El tractor de orugas ofrece una completa independencia de la infraestructura minera para el transporte y erección de la máquina. Todos los tractores de oruga son a control remoto, ya sea controlados por cable o radio.

PERFORADORA DE CHIMENEA ATLAS COPCO ROBBINS 44 RH MECANIZADO • La 44 RH es una perforadora versátil de alta producción, para los requisitos de chimeneas en la gama de diámetros pequeños. construyendo sobre el demostrado diseño de nuestro bajo perfil de nuestras perforadoras livianas las ROBBINS 44 RH agregan lata torsión y empuje a una perforadora de chimeneas de pequeño diámetro

También llamado RAISE DRILLING. Sistema moderno de perforación de rocas mediante el cual se efectúa pozos verticales o inclinados por medios mecánicos (perforación mediante escariador de recalce) entre dos o más niveles, ya sean subterráneos o el nivel superior estar en la superficie.

APLICACIONES: Es muy utilizado con el fin de conectar perpendicularmente galerías horizontales ya sea para: •Ventilación •Transferencia de Material •Hoyos de Servicios •Acceso al personal

SECUENCIA OPERATIVA: 1. El ciclo de trabajo comienza cuando la maquina efectúa su operación por encima o por debajo de la tierra para efectuar lo que se denomina el HOYO O SONDEO PILOTO. Cada tubo piloto tiene una longitud de 1,5 metros y un peso aproximado de 300 Kg.

TUBO PILOTO

BROCA/TREPANO/TRICONO

SECUENCIA OPERATIVA: 2. Al terminar la operación piloto es instalada la cabeza rimadora (ESCARIADOR), que de acuerdo a las características y especificaciones del hoyo variara en su diámetro. Una vez lograda la instalación de dicha cabeza comenzara el proceso de RIMADO

ESCARIADOR

Cortadores

SECUENCIA OPERATIVA: 3. Al ser instalada la cabeza rimadora, comienza lentamente el proceso de rimado. este proceso se logra halando fuertemente desde abajo hacia arriba (ENSANCHE ASCENDENTE) con una fuerza que será determinada por el quipo que esta siendo utilizado.

El diámetro requerido se logra en una o varias etapas aumentando el tamaño de la cabeza de perforación. La perforación se efectúa por ROTACIÓN (SIN PERCUCIÓN)

EQUIPO DE PERFORACIÓN MAQUINA RAISE BORING: proporciona la fuerza de empuje y de rotación requerida para la rotura de la roca. Funciona con motor eléctrico hidráulico.

TRICONO ESTABILIZADOR

MAQUINA RAISE BORING

EQUIPO DE PERFORACIÓN UNIDAD DE POTENCIA: proporciona la energía necesaria a la unidad Raise Boring.

PANEL DE CONTROL: permite al operador de la maquina controlar el movimiento vertical o de rotación de la columna de perforación.

EQUIPO DE PERFORACIÓN

COLUMNA DE PERFORACIÓN, permite conectar la unidad Raise Boring con los elementos de corte de roca

MEDIDAS

Sondeo Piloto = 40 – 60 cm Escariador = 1.40 – 3.00 m Chimenea = 80 – 300 m

JORA LIFT • La perforación se realiza de nivel a nivel dentro de la mina, con un taladro de 3,5 a 4 pulgadas de diámetro con barrenos acoplables con una longitud de 30 50 metros. • Desde el nivel superior suspendido por un tambor por el hoyo piloto, se deja pasar un cable de acero de 7/8 a 1 pulgada el cual en el nivel inferior se acopla una cabina que lo fija lateralmente para su estabilización. • Desde el techo de la cabina se perfora hacia arriba con el stoper.