01 Perforacion y Voladura de Rocas (Actualizacion)

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    PERFORACION Y VOLADURA

    DE ROCAS

    POR: MSC. ING. CARLOS HUISA

    CCORI

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    PERFORACION Y

    VOLADURA EN MINERIA

    SUBTERRANEA1. INTRODUCCION

    2. PERFORACION ROTOPERCUSIVO CON EQUIPOLIVIANO

    3. PERFORACION CON JUMBOS, LONG HOLE DRILL Y

    MARTILLO DE FONDO

    4. VOLADURA EN MINERIA SUBTERRANEA5. VOLADURA CONTROLADA Y AMORTIGUADA

    6. EXPLOSIVOS

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    METODOS DE PERFORACION DE ROCAS

    INTRODUCCION

    Los componentes principales de un sistema de perforacin de

    este tipo son: la perforadora que es la fuente de energa

    mecnica, el varillaje que es el medio de transmisin de esa

    energa, la broca que es el til que ejerce sobre la roca dicha

    energa y el fluido de barrido que efecta la limpieza y

    evacuacin del detrito producido.

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    CAMPOS DE APLICACIN DE LOS DIFERENTES METODOSDE PERFORACION

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    PERFORACION ROTOPERCUSIVO CON EQUIPO

    LIVIANO

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    PARTES DE LA PERFORADORA

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    OPERACIN

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    Despiche del tanque de la compresora

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    Chequear la perforadora antes de empezar aperforar

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    PARA SU MANTENIMIENTO

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    PRINCIPIOS BASICAS DE

    PERFORACION CON TOP HAMMER

    O MARTILLO EN CABEZA

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    ACCESORIOS PARAPERFORADORAS LIVIANAS

    1. VARILLAJE CONICO

    2. VARILLAJE INTEGRAL

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    Aplicaciones del varillaje cnico

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    Cuerpo de la barra

    Extremo en

    forma cnica

    Adaptador de culata

    PARTES DEL BARILLAJE

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    Broca cnica conbotones de insertos

    Barra cnica de

    cuerpo hexagonal

    Unin cnica entre

    broca y barra

    cnica.

    EMBONE DE LA BROCA AL BARILLAJE

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    Importante: La conicidad

    Las barras cnicas requieren ser empatadas con brocas cnicas

    cuya conicidad sea la misma.

    Extremo de la broca

    Extremo cnico de

    la barra

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    Botones de inserto de carburo

    de tungsteno

    Orificios de barrido

    Canales para barrido

    de detritus.

    PARTES DE UNA BROCA TIPO BOTONES

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    Nmero de Parte Dimetro

    Atlas Copco Pulgadas Milmetros

    9050 9962 1 5/8 41

    9050 9966 1 1/2 38

    9050 9968 1 27/64 36

    Nmero de botones: 07

    Distribucin de botones: 05

    perifricos y 02 centrales

    Orificios de barrido: 02

    Conicidad: 11 grados

    Brocas cnicas demayor rotacin en

    ACP

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    VARILLAJE INTEGRAL

    Aplicaciones y descripcin tcnica

    Barrenos Integrales

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    Barrenos Integrales

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    Componentes del barreno integral

    Adaptador de culataCuerpo del barreno

    Cabeza del barreno

    Inserto de carburo Orificio de barrido

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    Adaptador de culataCuerpo del barreno

    Cabeza del barreno

    Inserto de carburo Orificio de barrido

    Inserto de carburo

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    Caractersticas del inserto

    La materia prima es el carburo

    de tungsteno, es el mismo

    material utilizado para los

    botones. Existen hasta tres medidas de

    insertos en el mercado mundial

    de barrenos integrales.

    En el Per, la medida estndar

    del inserto a utilizar es la de10mm de ancho por 19mm de

    altura.

    C t ti l d l b i t l

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    Adaptador de culata endurecido

    para mayor resistencia al uso y

    una mayor vida til.

    Aceite especial anticorrosivo para proteccin

    del orificio de barrido al

    final del barreno.Lnea para el orificio de

    barrido de acero inoxidable

    para prevenir corrosin y

    rotura.

    Acero C253 diseadoespecialmente para

    perforacin en terreno

    hmedo o seco.Inserto de alta calidad sujeto

    mediante proceso especial con

    uso de bronce.

    Caractersticas generales del barreno integral

    Barrenos integrales de mayor uso en el mercado

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    Nmero de Parte Longitud del Barreno Cuerpo (Forma Dimetro

    Atlas Copco Pies Metros y dimetro) Inserto

    9050 3801 10 3.0 Hex 22 37 mm

    9050 4721 8 2.4 Hex 22 38 mm9050 4722 6 1.8 Hex 22 39 mm

    9050 4723 5 1.5 Hex 22 39 mm

    9050 4724 4 1.2 Hex 22 40 mm

    9050 4725 3 0.9 Hex 22 40 mm

    9050 4726 2 0.6 Hex 22 42 mm

    Barrenos integrales de mayor uso en el mercado

    peruano

    E i d f i t b j b

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    Equipos de perforacin que trabajan con barrenos

    integrales

    RH 658

    BBC 16W / 17W

    Pionjr 130 AV

    fil d d b i l

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    Afilado de barrenos integrales

    C d d b d fil l b i l?

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    Cuando debo de afilar el barreno integral?

    Cuando el filo de corte del inserto alcanza un ancho

    de 3 mm medidos a 5mm de la periferia.

    Cuando se presenta el denominado contracono.

    Cuando se detecta el fenmeno de Piel de

    serpiente

    Cuando se presenta despostillamiento en el inserto.

    Filo de corte con ancho mayor de 3mm.

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    Filo de corte con ancho mayor de 3mm.

    Para detectar el ancho de 3 mm del filo de corte

    debe de colocarse la plantilla de barreno integral

    en la forma como se indica en la figura superior a

    5mm de la periferia.

    P i d t

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    Presencia de contracono

    El contracono es un efecto de la abrasin de la roca el cual

    consiste en desgastar diametralmente al barreno, esto

    provoca que las esquinas del inserto se redondeen debido

    al desgaste excesivo en las zonas laterales.

    P i d t

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    Presencia de contracono

    Cuando la altura del contracono llega a 8mm, el barrenodeber afilarse diametralmente hasta que se reduzca dicho

    efecto a 6mm. Para medir el efecto del contracono hay que

    utilizar la plantilla de la manera como se indica en la figura

    superior.

    P i d Pi l d i t

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    Presencia de Piel de serpiente

    Cuando se detecten grietas muy pequeas sobre el inserto

    del barreno, se debe de rectificar tal fenmeno eliminandodicha zona, asi no hayan signos visibles de desgaste del

    barreno o la velocidad de penetracin sea alta, si las grietas

    detectadas no son eliminadas a tiempo estas se harn ms

    profundas y provocarn la rotura del inserto.

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    El filo de corte

    El filo de corte deber de quedar bien centrado, por ello

    debe de afilarse en igual medida ambos lados del inserto

    para que el filo de corte quede ubicado de manera que elcontacto inserto roca sea uniforme y nos permita una

    perforacin adecuada y veloz.

    Filo de corte

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    Radio y ngulo de corte

    El ngulo de corte deber de ser siempre de 110 mientrasque el radio mnimo debe de ser de 80mm. Para revisar

    estas medidas es recomendable utilizar la plantilla de

    afilado la cual nos permite realizar esas mediciones.

    Tipo de falla : Rotura transversal del inserto o

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    Causa Remedio

    Mal afilado(posibemente se utiliz

    una muela de afiladoinadecuada)

    Controlar y ajustar losprocedimientos de

    afilado utilizados,cambiar la muela deafilado si es necesario.

    Filo de corte muy agudoluego del afilado.

    Matar el filo luego delafilado.

    ngulo incorrecto de filo

    de corte.

    Utilizar la plantilla de

    barrenos integrales paracontrolar el ngulo delfilo de corte (110)

    Tipo de falla : Rotura transversal del inserto o

    plaquita.

    Tipo de falla : Desmembramiento de esquina del

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    Causa Remedio

    Esquinas demasiadoagudas.

    Controlar losprocedimientos de

    afilado, matar el filo.Efecto de contracono. El inserto debe de serafilado cuando lasrecomendaciones seanexcedidas (6 mm).

    Piel de serpiente Remover zonas con piel

    de serpiente (reducirintervalo entre afilados).

    Tipo de falla : Desmembramiento de esquina del

    inserto.

    Tipo de falla : Desmembramiento frontal parcial

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    Causa Remedio

    ngulo de corte menora 110

    Revisar procedimientosde afilado y utilizar

    plantilla de barrenointegral para confirmarngulo de corte.

    Mala operacin enprocedimiento de matarel filo

    El inserto debe de serafilado cuando lasrecomendaciones paracontracono seanexcedidas (6 mm).

    Piel de serpiente. Remover zonas con pielde serpiente (reducirintervalo entre afilados).

    Tipo de falla : Desmembramiento frontal parcial

    del inserto.

    Tipo de falla : Desmembramiento frontal total del

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    Causa Remedio

    ngulo de corte menora 110

    Controlar y ajustar losprocedimientos de

    afilado.Mal afilado, podraestarse trabajando conuna muela de afiladoinadecuada.

    Reducir el filo luego delafilado.

    Aplicar lasrecomendacionescuando se presenta el

    contracono. Eliminar laPiel de serpiente.

    p

    inserto.

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    DISEO DE LA MALLA DE PERFORACIONMINA MARSA

    Pintado de permetro y malla para una

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    r = 1.05m

    0.35m

    1.0m

    Gradiente

    Direccin

    labor de 7 x 8

    Pintado de permetro y malla para una

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    r = 1.20m

    0.50m

    1.0m

    Gradiente

    Direccin

    labor de 8 x 9

    Pintado de permetro y malla para una

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    r = 0.60m

    1.20m

    Centro

    labor de 4 x 6

    Malla de perforacin labor de 7 x 8

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    Malla de perforacin labor de 8 x 8

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    Control de paralelismo con punto de barra

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    0.5m

    0.5m

    Punto de barra

    DISEO DE ARRANQUES PARA FRENTES

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    88/92

    0.23m

    60

    30 a = 0.23m

    a/2 = 0.115m

    a * (3)0.5

    2= 0.19m

    0.19m

    0.115

    0.19m

    0.33m

    DISEO DE ARRANQUES PARA FRENTES y SECUENCIA

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    89/92

    0.115m

    0.33m

    0.19m

    2B

    1B1R

    10R

    8R

    5R

    |

    Dd

    Z-18Z-18

    1 2 1 2

    DISEO DE ARRANQUES PARA FRENTES y SECUENCIA

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    1 1

    2

    2

    1

    1

    1

    1

    d

    0.115m

    0.33m

    0.19m

    125

    10000

    75

    50

    25

    LEYENDA

    25 cm de mecharpida

    ALTERNATIVAS DE ARRANQUE

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    Area N Explosivo Influencia

    (cm2) taladros Tipo y N $ / Cm2

    12.5125 *.- Menor rea de rotura

    9.856 *.- Mayor N de taladros

    8.05 *.- Mayor cantidad de carga

    30.42 *.- Mayor costo en aceros

    0.023 *.- Mayor tiempo en perforacin

    *.- Se usa Gelatina 75%

    *.- Mayor dao a la roca

    0.60m Cm2 / taladro 123

    9.1 *.- Menor rea de rotura7.04 *.- Mayor cantidad de carga

    5.75 *.- Mayor N de taladros en ayudas

    21.89 *.- Se usa Gelatina 75%

    0.032 *.- Mayor dao a la roca

    0.60m Cm2 / taladro 84

    12.5125 *.- Menor rea de rotura

    7.04 *.- Mayor N de taladros

    5.75 *.- Mayor cantidad de carga

    25.30 *.- Mayor costo en aceros

    0.025 *.- Mayor tiempo en perforacin

    *.- Se usa Gelatina 75%

    *.- Mayor dao a la roca

    Cm2 / taladro 91

    Comentarios

    11 Gelatinas

    675 8 Gelatinas

    Tipos de arranque

    MARSA

    1350

    1000 11 Gelatinas

    0.3m

    0.3m

    0.15m

    0.3m

    0.50m

    0.40m

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    ESO ES TODO

    GRACIAS