perforacion y voladura i- tema 07
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Manual de PerforacionTRANSCRIPT
PERFORACIÓN Y VOLADURA I
Ing. Benjamín Manuel Ramos Aranda
Setiembre del 2015
UNIDAD I - MÉTODOS Y EQUIPOS
DE PERFORACIÓN.
TEMA Nº 7 – MAQUINAS PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA MANUALES Y
ACCESORIOS.
Analiza la aplicación en mina de los diferentes
tipos de perforadoras rotopercutivas manuales
y sus accesorios.
Seleccionar un tipo de perforadora manual de
acuerdo a las características del método de
trabajo ya sea en mina como en civil.
PROPOSITO DE CLASE:
PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA S MANUALES Y ACCESORIOS.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
INTRODUCCION
PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA MANUALES Y ACCESORIOS.
Perforación manual: Equipos ligeros operados por
perforistas. Utilizados en trabajos de pequeña
envergadura donde principalmente por
dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o
no está justificado económicamente su empleo.
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TIPOS DE MAQUINAS MANUALES
STOPER
JACK - LEG
PICK - HAMMER
JACK - HAMER
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PICK - HAMMER
Perforadora manual
rompe pavimentos
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JACK - HAMER
Perforan hacia abajo
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• Utilizada para la perforación vertical o inclinada hacia
abajo.
• Avance mediante el peso propio de la perforadora.
» CONSUMO DE AIRE: 50 – 100 l/s
» DIAMETRO PERFORACION: 22 – 45 mm
» LONGITUDES: 400 – 640 mm
JACK - HAMER
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
Características principales
• Peso: 17kg a 23 kg
• Frecuencia: 2040 a 2100 golpes por
minuto
• Rotación: 130 a 170 rpm
VENTAJAS:
Para rocas duras no muy permeables
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Desventajas
Alto nivel sonoro
Desvió de la perforación por la flexibilidad del varillaje
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PARTES DE LA STOPER
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
USO DE LA STOPER
Estas máquinas son
empleadas para
perforar chimeneas
verticales ó con
poca inclinación y
tajeo en labores de
explotación
(perforación
vertical hacia
arriba).
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Características principales
• Especificaciones
Diámetro del cilindro 79.40 mm
Carrera del pistón 73.25 mm
Carrera útil del pistón 66.70 mm
Frecuencia de impacto 2250.00 gol/min
Longitud de la perforadora 1549.00 mm
Peso incluyendo la pata de avance 40.80 kg
Diámetro interior del cilindro avance 69.80 mm
Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 4.90 m3
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JACK - LEG
Perforan horizontal e inclinada hacia
abajo ó arriba
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USO DE LA JACK - LEG
Estas máquinas son empleadas
para perforar galerías, sub-niveles
y tajeos.
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Características principales
• Especificaciones
Longitud de la perforadora 686.00 mm
Peso de la perforadora 33.00 kg
Carrera del pistón 73.25 mm
Carrera útil del pistón 66.70 mm
Frecuencia de impacto 2250.00 golpes/min
Peso de la Pata 15.00 kg
Carrera de la pata de avance 270.00 mm
Ø interior del cilindro de avance 67.00 mm
Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 4.90 m3
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• Fácil de usar
• Útil para perforación de tiros cortos
• Rápida mantención
• Bajo precio
• Adaptable a cualquier tipo de roca
• Se adopta a cualquier tipo de terreno
Ventajas:
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• Peligro al no controlar bien la válvula de circuito de aire
• No recomendable para tiros largos
• perforación ruidosa, contacto directo con el polvo y agua
• Limitante con la altura de la sección
Desventajas:
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ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE
UNA MAQUINA NEUMÁTICA MANUAL
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CONSTRUCCION BASICA DE UNA
PERFORADORA
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FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.
Cuando se acciona la llave de
mando de la perforadora hacia
adelante, el aire comprimido penetra
a la máquina por la culata, poniendo
en movimiento al martillo hacia
adelante y atrás y golpeando al
barreno.
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FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.
Asimismo, un mecanismo especial
lo hace girar, de modo que cada
golpe del martillo se produce en una
posición distinta el barreno.
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FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.
El agua penetra por la aguja en el
hueco del barreno y va hasta el
fondo del taladro donde forma un
barro con el polvo extrayéndolo
hacia afuera.
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FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.
Para un mismo diámetro del barreno,
cuanto mayor sea la fuerza del golpe del
martillo, tanto mayor será la velocidad
de penetración del barreno; asimismo,
cuanto mayor sea el número de golpes
por minuto, tanto mayor será el avance.
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PARTES DE UNA MÁQUINA
PERFORADORA.
Toda máquina perforadora se
divide en tres partes principales:
El frontal,
El cilindro
La cabeza
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PARTES DE UNA MÁQUINA PERFORADORA.
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EL FRONTAL
Que consta de:
1)La bocina que tiene por objeto recibir la espiga
del barreno y girar.
2)La grampa con sus resortes, que va al extremo
del frontal y sujeta el barreno.
3)En la parte interior del frontal está el martillo
que golpea el extremo ó culata del barreno.
4)Las dos orejas donde se ajustan las tuercas de
los tirantes.
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EL CILINDRO
1) Dos guías laterales donde asientan los tirantes.
2) Un Hueco por donde sale el aire después de
haber echo mover el martillo. En algunos
modelos, además, hay un tapón con rosca por
donde se puede echar el aceite para la
lubricación.
3) En el interior del cilindro se encuentra los
mecanismos que producen el golpe y rotación
del barreno. Pistón, Chuck, Bushing, etc.
Es la parte más alargada de la máquina y en ella
podemos ver:
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LA CABEZA
Comprende las siguientes partes:
1. Los conductos de entrada del aire y agua con
sus conexiones y cedazos.
2. La válvula de mando para soplar y poner en
funcionamiento la perforadora.
.
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LA CABEZA Continuación
3. La aguja de agua se introduce en la máquina por
el extremo libre de la cabeza y va asegurada por
un tapón con rosca, el agua recorre la aguja a lo
largo de la máquina y por el centro de esta hasta
llegar a la espiga del barreno.
4. En la cabeza se hallan las cabezas de los tirantes,
que en las Stoper aseguran la pata o empujador
con la perforadora, haciendo una sola pieza; y en
las Jack-leg aseguran la manilla o empuñadura.
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PEFORADORA JACK LEG Y
ACCESORIOS
Perforadora Jack Leg (Atlas Copco)
1.- Manguera de aire; 2.- Manguera de agua; 3.- Lubricador
(chanchita); 4.- Empujador neumático
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DIAGRAMA DE MAQUINA PERFORADORA
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EMPUJADORES
LOS EMPUJADORES O
PATAS NEUMATICAS
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LOS EMPUJADORES TAMBIEN
SON CONOCIDOS COMO:
PATA NEUMATICA
AVANCE NEUMATICO
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LOS EMPUJADORES O
PATAS NEUMATICAS
Consiste en un cilindro o tubo con
un pistón dentro, teniendo el
extremo inferior del pie una uña y
una punta al centro, con el objeto de
que se asienten en el piso.
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DIAGRAMA DE EMPUJADOR O
AVANCE NEUMATICO
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LOS EMPUJADORES O
PATAS NEUMATICAS
En la Stoper el mando se
hace desde la misma
perforadora, con la
misma válvula de aire y
también tiene un mango
que sirve para sujetar la
máquina durante la
operación.
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ESPECIFICACIONES MÉTRICO
Diámetro del cilindro 79.4mm
Carrera del pistón 73.25mm
Carrera útil del pistón 66.7mm
Frecuencia de impacto 2250.0g/m
Longitud de la perforadora
1549.0mm
Peso de la perforadora incluyendo la pierna de
avance
40.8kg
Diámetro interior del cilindro avance
69.8mm
Consumo de aire (620 kPa/90 psi)
4.9 m3
38
ESP
ECIF
ICA
CIO
NES
TEC
NIC
AS
STO
PER
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JACK LEG V/S STOPER ESPECIFICACIONES Carrera del pistón
Frecuencia de impacto
Longitud de la perforadora
Peso de la perforadora
Peso de la pata de avance
Carrera de la pata de avance
Diámetro interior del cilindro de avance
Consumo de aire (620 kPa/90 psi)
JACK LEG STOPER
73.25mm 73.25mm
2250.0g/m 2250.0g/m
686.0mm
1549.0mm
33.0kg
40.8kg
15.0kg
-------------
1270.0mm
--------------
67.0mm
69.8mm
4.9 m3
4.9 m3
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En la Jack Leg, se
maneja desde la misma
perforadora porque va
conectada directamente
por la parte del cabezal
en otras el pie de
avance puede tener su
propia válvula. El pie de
avance tiene su
agarradera que facilita
su manejo y transporte.
LOS EMPUJADORES O
PATAS NEUMATICAS
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
LOS EMPUJADORES O
PATAS NEUMATICAS
El trabajo del empujador de avance es:
Ejercer permanentemente un empuje sobre el
barreno, para mantener la broca en contacto con
la roca y facilitar la penetración.
Soportar el peso de la máquina perforadora.
Absorber una parte del retroceso.
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ACCESORIOS DE LA PERFORADORA
Son los siguientes:
Mangueras y conexiones.
Lubricador
Barrenos
Brocas
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MANGUERAS Y CONEXIONES
Una manguera es compuesta básicamente
por tres partes:
Tubo interno
Carcaza
Cubierta
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TUBO INTERNO
Tiene por finalidad conducir el
material y resistir la acción del
mismo.
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CARCAZA
Soporta la carga (presión de trabajo), la flexión
y otros esfuerzos a los que es sometida:
Está echa con espirales de alambre de acero
cobreado.
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CUBIERTA
Su función es proteger la carcaza contra
cualquier acción externa que pueda dañarla
(abrasión, lluvia, sol calor, aceite, grasa,
etc.)
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
MANGUERAS Y CONEXIONES
Para la perforación
empleamos las
mangueras de aire y
agua de 1" Y 3/4" de
diámetro
respectivamente con
sus respectivas
conexiones.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
INSTALACION CORRECTA DE MANGUERAS
Recomendaciones:
Para la manguera de aire el diámetro
mínimo debe ser de 1”
Para la manguera de agua el diámetro
mínimo debe ser de 3/4”
La longitud máxima de mangueras debe ser
de 20 metros
No se debe perforar con manguera
enrollada.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
INSTALACION CORRECTA DE MANGUERAS
Si se cumplen las recomendaciones
anteriores se consigue las siguientes
VENTAJAS:
Menor perdida de presión por menor
longitud de mangueras
Mayor presión, mayor velocidad de
perforación en menor tiempo
Menor manipuleo de mangueras
Menor peso de mangueras para el
transporte. Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
CONEXIONES
Conexión tipo Sierra
Abrazadera con tuercas
y tornillos duplos
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CONEXIONES
Enganche Rápido Conexiones Spray
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LUBRICADOR
La lubricación de la
perforadora se hace mediante
unos dispositivos llamados
lubricadores,(chanchitas), que
son unos depósitos pequeños
que se intercalan en la
manguera de aire y que una
vez llenos de aceite, aseguran
una alimentación constante de
aceite a la máquina.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
Algunos de estos lubricadores son
automáticos, o sea que cuando se termina su
contenido de aceite, se corta el paso del aire.
LUBRICADOR
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
ESQUEMA DE UN LUBRICADOR
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
BARRENOS
• Es una varilla de acero,
que tiene por objeto
trasmitir el golpe de la
máquina al terreno
donde se realiza la
perforación, debido a
que en su extremo, está
provisto de uno o más
filos cortantes de
mayor dureza que la
roca.
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Barreno Integral
Barra Cónica
Barra Roscada
(Tunelera y Extensión)
Barra Macho/Hembra
(M/f)
Barra-Tubo
CLASIFICACION GENERAL
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PARTES DEL BARRENO INTEGRAL
Orificio de
Barrido
+/- 6,5mm
(1/4”)
Carburizado
Núcleo interior
Capa Exterior
Carburizada
Hexágono Recortado
Broca Sección de Barra Superficie de Impacto
Culatín
Espiga- 108mm
(4-1/4”)
Collarín
Orificio de
barrido Pastilla o
Inserto
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PARTES DEL BARRENO INTEGRAL
1.- ESPIGA, Es la parte del barreno que entra en
la bocina, cuyo extremo denominado culatín
recibe los golpes del martillo. La longitud de la
espiga es de 4 ¼”.
El Culatín es de forma circular plana y a
escuadra con el eje del barreno, al centro del
culatín se encuentra el hueco de entrada de la
aguja de agua de la máquina.
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PARTES DEL BARRENO INTEGRAL
2.- Collarín, Es la prominencia o anillo que sirve
para mantener el barreno en una solo posición
dentro de la bocina de la máquina, a fin de que el
golpe a la carrera del martillo no varíe.
Gracias a la grampa de la máquina, también
permite sacar los barrenos de los taladros ya
perforados.
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PARTES DEL BARRENO INTEGRAL
3.- Agujero de soplado, es el agujero que permite el
pase de agua ó aire hacia la broca.
4.- Sección de la barra ó vástago, es el cuerpo de
barreno y de longitud variada.
5.- Broca, es el dispositivo de corte y tiene una
pastilla en forma de cincel , cruz ó botones.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
CÓMO TRABAJAN LOS BARRENOS
El barreno es el accesorio de la máquina que
realmente hace la perforación en la siguiente
forma:
a.La espiga, dentro de la bocina de la máquina,
recibe el golpe del martillo.
b.Transmite el golpe al terreno por intermedio de
la pastilla o broca.
c.El filo de corte de la pastilla o de la broca,
produce un corte en el fondo del taladro.
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
CÓMO TRABAJAN LOS BARRENOS
d. La bocina de la máquina hace girar al barreno
a una nueva posición durante el retroceso del
martillo.
e. Se produce un nuevo golpe y por consiguiente
un nuevo corte; y, así, sucesivamente.
f. Los sucesivos cortes producen un material
fino de deshecho de la roca.
g. El agua que circula continuamente desde la
máquina a través del barreno llega al fondo del
taladro realizando el barrido del deshecho. Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
JUEGO DE BARRENOS
La perforación de un taladro de cierta
longitud no se hace con un solo barreno, sino
que es necesario usar varios barrenos,
empezándose la perforación con el menos
largo y de mayor diámetro de filo cortante, y
siguiéndose después con los barrenos más
largos y de menor diámetro cada vez.
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JUEGO DE BARRENOS
El objeto de este método es hacer frente a la
reducción del diámetro, consecuencia del desgaste
por el rozamiento, y conservar así la diferencia que
debe haber siempre entre los barrenos de un juego.
Un juego de barrenos integrales normalmente
consta de las siguientes piezas:
Nombre del barreno
longitud Diámetros
Pies Metros Nuevo Descarte
Patero
Seguidor
Pasador
3 pies (2’ 7”)
5 pies (5’ 2”)
8 pies (7’ 10”)
(o.80m)
(1.60m)
(2.40m)
40mm
39mm
38mm
32mm
31mm
30mm
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BROCAS
Es el dispositivo de corte y tiene una
pastilla en forma de cincel o cruz. Esta es
de una aleación de Tungsteno y Cobalto,
duro y resistente al desgaste
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TIPOS DE BROCAS DE BARRENOS
INTEGRALES
Cincel
Cruz
Botones
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BROCA EN CINCEL
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
BROCA EN CRUZ
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BROCA DE BOTONES
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CALIBRACION DE BROCAS
Docente: Ing. Benjamín M. Ramos Aranda
CALIBRACION DE BROCAS
Controle el ángulo del inserto de 110º con la
plantilla.
El radio de curvatura se ajusta según las
condiciones de perforación. El valor de 80 mm. De
la plantilla es adecuado como valor mínimo.
Controle el diámetro de la broca y clasifíquela en
la serie correspondiente al nuevo diámetro.
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HERRAMIENTAS QUE DEBE LLEVAR EL
PERFORISTA.
Juego de barretillas para desatar,
(5’ y 8’).
Llave Stillson de 14“.
Llave saca barrenos.
Pico y lampa.
Combo.
Cuchara de cobre de 6’.
Soplete con su válvula.
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Atacador de madera.
Punzón de madera.
Cuchilla.
Fósforos.
Cordel o pita.
Cuñas de madera.
Etc
HERRAMIENTAS QUE DEBE LLEVAR EL
PERFORISTA.
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