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PERFORACIÓN MECÁNICA

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by

Junior Sierra

on 7 April 2015

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Transcript of PERFORACIÓN MECÁNICA

TRANSFORMACION DE LA ENERGÍA
La forma de energía asociada a las transformaciones de tipo mecánico se denomina energía mecánica y su transferencia de un cuerpo a otro recibe el nombre de trabajo.
PARTES DE UNA MÁQUINA
PERFORACIÓN
La técnica de perforación se basa en la ejecución de perforaciones en la roca, donde se busca abrir barrenos dispuestos geométricamente y así transmitir la energía necesaria para la fragmentación del macizo rocoso a explotar.
PERFORACIÓN MECÁNICA
Los métodos de perforación más empleadas y desarrolladas se basan en sistemas de perforación mecánicos, conocidos como sistemas de perforación “a rotación” y “a percusión”. Son estos métodos, cuya eficacia se enmarca en energías específicas por debajo de los 1.000 J/cm3.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE PERFORACIÓN
PERFORACIÓN MECÁNICA
Sistema de transmisión
Conjunto de elementos mecánicos cuya misión es el de producir, transportar o transformar la energía utilizada en el proceso.
Zona de operación
Es la parte de la máquina en que se ejecuta el trabajo útil sobre una pieza, mediante la energía que el sistema de trasmisión comunica al elemento activo de la máquina.
Perforadora
Es la fuente de energía mecánica necesaria para la abertura de un orificio sobre el macizo rocoso.
Broca
Sarta de perforación
Es el medio de transmisión de la energía mecánica suministrada por la perforadora.
Son los elementos que están en directo contacto con la roca que está perforando.
Sistema de barrido
Es el sistema que proporciona la limpieza y evacuación del detritus producido por el efecto de la perforación.
SISTEMAS DE PERFORACION MECÁNICO
Son fundamentados en la forma en que se aplica la fuerza a la roca para ser fragmentada y posteriormente perforada, donde se realiza el avance de la perforación.
SISTEMA ROTATIVO
Consiste en aplicar energía a la roca haciendo rotar un útil de corte o destroza conjuntamente con la acción de una gran fuerza de empuje.
Fuente primaria
de potencia
Electricos.
Motores diesel
Mecanismos de
transmisión
Mecánnicos
Hidraulicos
Carácteristicas
La energía se transmite a través de las barras de perforación, que giran al mismo tiempo que penetra la boca, debido a la intensidad de la fuerza de avance.
Para girar las barras y conseguir el par necesario, estas máquinas tienen un sistema de rotación montado habitualmente sobre un bastidor que se desliza a lo largo del mástil de la perforadora.
El barrido del detritus de la perforación se realiza con aire comprimido,
El empuje a aplicar dependerá de la resistencia de la roca y del diámetro de la perforación.
Elección del medio de transporte
• Las condiciones del terreno
• Maniobrabilidad
• Movilidad
• Estabilidad de la máquina.

Factores que dependen de la maquinaria
Magnitud del empuje sobre la roca
Velocidad de rotación
Desgaste de la boca
Diámetro del barreno
Caudal de aire necesario para la evacuación del detritus.

Factores que NO dependen de la maquinaria
Características del macizo rocoso
Rendimientos dependientes del operario.

Perforación por corte
La fragmentación de la roca en este tipo de perforación parece originarse principalmente como consecuencia de los esfuerzos de cizalladura generados.
Perforación por tricono
El principio de perforación se basa en dos acciones combinadas:
 Indentación: Los dientes o insertos penetran en la roca debido al empuje sobre la boca. Este mecanismo tritura la roca.
 Corte: La roca se fragmenta debido al movimiento lateral de desgarre de los conos al girar sobre el fondo del barreno.

La fuerza de avance se produce al introducir los botones del tricono en la roca.
Sistema Rotopercutivo
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).
Ventajas
Es aplicable a todo tipo de rocas, desde blandas hasta 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 rápido y fácil.
El precio de adquisición no es elevado.

Fundamentos de la rotopercusión
Percusión
Rotación
Empuje
Barrido
Percusión
La energía cinética del pistón se transmite desde el martillo hasta la boca de perforación, a través del varillaje, en forma de onda de choque.
Rotación
La rotación, que hace girar la boca entre impactos sucesivos, tiene como misión hacer que esta actue sobre puntos distintos de la roca en el fondo del barreno.
Empuje
El empuje insuficiente tiene los siguientes efectos negativos:
Reduce la velocidad de penetración.
Produce un mayor desgaste de varilla y manguitos.
Aumenta la perdida de apriete del varillaje y calentamiento del mismo.

El empuje es excesivo se presentan los siguientes efectos negativos:
Disminuye la velocidad de perforación.
Dificulta el desenroscado del varillaje.
Aumenta el desgaste de las bocas.
Aumenta el par de rotación y las vibraciones del equipo.
Aumenta la desviación del barreno.

Barrido

Aire - Se utiliza en trabajos a cielo abierto, donde el polvo producido puede eliminarse por medio de captadores.
Agua - Es el sistema más utilizado en perforación subterránea que sirve además para suprimir el polvo.
Espuma – Se emplea como complemento al aire, pues ayuda a la elevación de partículas gruesas hasta la superficie y ejerce un efecto de sellado sobre las paredes de los barrenos donde se atraviesan materiales sueltos.
Perforadora con martillo en cabeza
En estas perforadoras dos de las acciones básicas, rotación y percusión, se producen fuera del barreno, transmitiéndose a través de una espiga y del varillaje hasta la boca de perforación.
Perforadora con martillo en fondo
La perforación se realiza directamente sobre la boca de perforación, mientras que la rotación se efectúa en el exterior del barreno.
Tipo de accionamiento
Neumático - En este tipo de sistema el martillo es accionado por aire comprimido.
Hidráulico – Es en el cual el motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que acciona el motor de rotación y produce el movimiento alternativo del pisto.

MAQUINARIA UTILIZADA
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