CLASE N° 6 -- PERFORACION
1.- ¿PORQUE PERFORAR HUECOS EN LAS ROCAS?
Principalmente para cargarlos con explosivos.
Para colocar tuberías de agua, de aire comprimido, relleno hidráulico,
Para instalar cables eléctricos.
Para desagüe,
Como hueco piloto para perforar chimeneas Raise Borer (12”), Jora Lift (4”) o Alimak (4”).
Para inyectar cemento con el fin de consolidar el terreno (cementar).
Para ventilación de 2.4 a 4 m de diámetro.
Para estudios geotécnicos.
2.- APLICACIONES DE LA PERFORACIÓN PARA DISPARAR La perforación para cargar con explosivos y disparar se aplica en:
Minería subterránea,
Minería a cielo abierto (Open Pit), o canteras
Ingeniería civil, carreteras, canales, etc.
No existe diferencia entre la perforación y disparo en minas y en obras de ingeniería civil.
3.- TIPOS DE PERFORACION (PERFORADORAS) DE ROCA.
Por el tipo de acción:
Perforadoras de rotación-percusión
Perforadoras de percusión
Perforadoras de rotación-presión Por el tipo de energía usada:
Manual - con un cincel y martillo, Rudimentario,
Perforadoras eléctricas, Métodos artesanales,
Perforadoras neumáticas (con aire comprimido),
Perforadoras hidráulicas,
El método más simple para perforar roca es con un cincel y martillo, se perforan manualmente huecos de 7/8” o 1”, de hasta 60 cm de profundidad. (Minería artesanal). Galerías o piques de pequeña sección.
4.- TIPOS DE BROCAS Y ACERO DE PERFORACIÓN POR PERCUSION-ROTACION Tipos de brocas para martillos eléctricos, Minería Artesanal
Para Perforadoras de Percusión – Rotación, de pequeña sección, hasta 4 pulgadas diámetro, para una profundidad máx. de 13 pies o 4 mt.
Tipo Coromant. Acero y Broca unitario
Acero y Broca Separada en 3 y 4 tramos.
2´, 4´, 6´
Para Perforadoras Rotación-Percusión, de 6 hasta 12 pulgadas de diámetro. Con una profundidad máxima de 30 a 50 mts.
Brocas para Perforadora Rotación-Percusión de Botón hasta 6”
Brocas para Perforadora Rotativa – Tricónicas Hasta 20”
Para perforación en Minas a tajo abierto.
Perforación profunda petrolífera en este caso la perforación puede llegar a 13,000 mts.
Inserto de Carburo de Tungsteno
Raise Borer y Tunnel Borer o Face Borer) Hasta 4 m de diámetro
Para Perforación Diamantina
El Diamond Drill (perforación diamantina) se usa para obtener núcleos o “testigos” de roca para su evaluación geológica.
Perforando en líneas estratégicas se puede “ver” e interpretar las rocas y mineral que existe mas adelante.
Los huecos más profundos en el Perú con perforadoras diamantinas han llegado más o menos a 1,000 metros.
Sistemas de Perforación de Chimeneas
Método Tradicional, con plataformas de madera, puntales y escaleras,
Alimak Raise Climber
Jora Lift
Raise Borer
5 IMPORTANCIA DE LA SECUENCIA DEL DISPARO
“La cara libre”
ARRANQUE CON CORTE QUEMADO (BURN CUT), Huecos vacios y huecos cargados disparados simultáneamente
En negro los huecos cargados
ARRANQUE CON CORTE PARALELO o CORTE COROMANT Huecos vacios y huecos cargados disparados secuencialmente.
EXCAVACIONES:
Car a Libr e RO
TU RA
AA
1 23
5 4 6
Cara Libre
Hueco ROTURA
Cara Libre
Hueco ROTURA
Cara Libre
Hueco ROTURA
Minería subterránea: (excavaciones verticales – horizontales o sub-horizontales
Acceso Producción Servicios
Túneles Tajeos Pernos de Roca
Piques Galerías Cámaras Diversas
Rampas Chimeneas Chimeneas de Ventilación
Excavaciones de la ingeniería civil - no mineras.
o Bancos (método de producción) o Canales
o Túneles de Gran Sección (para ferrocarril, carreteras, conducción de agua en irrigaciones o hidroeléctricas).
o Calambucos.
1. - PERFORACIÓN EN MINERÍA A CIELO ABIERTO (open pit) Se perforan con taladros Verticales o Sub-verticales
.
Altura del Banco (bench)
Espaciamiento (Espacing)
Carga (Burden)
Pie (toe) Taladros en un Banco
Taladros en una Trinchera SECCION A SER
REMOVIDA
Vista Planta
Perforación de Bancos, (Benches): Canales y Trincheras.-
2. - PERFORACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
Acceso Producción Servicios
Túneles Tajeos Pernos de Roca
Piques Galerías Cámaras Diversas
Rampas Chimeneas Chimeneas de Ventilación
TUNELES
- Túneles de Pequeña Sección, 4 – 6 m².
- Túneles de Pequeña Sección, 6 – 20 m².
- Túneles de Sección Media, 20 – 60 m² - Túneles Grandes, sobre 100 m² Perforación y Voladura
Secciones de 4 a 6 m².- La sección práctica mínima de un túnel es alrededor de 4 m². Esta área da el espacio necesario para tubería de ventilación y equipo de excavación pequeño.
Para perforar se prefieren las perforadoras de tipo Jack-Leg Huecos de 40 a 27 mm de más a menos, según el largo.
Longitud del acero de perforación: Patero: 3´, Intermedio: 5´, Pasador: 8´
Trazo Perforación.
Secuencia Disparo.
Los explosivos pueden ser cargados en los huecos como cartuchos; en el caso de las dinamitas o emulsiones, o a granel, como el ANFO.
Se detonan con fulminantes normales y guía de seguridad, con o sin guía de ignición; o con guía detonante.
Para el agujero grande, en el corte, un hueco se agranda a 64 o 76 mm.
El número de huecos depende del área del túnel. Para un túnel entre 4 y 6 m2, el N° de huecos estará entre 23 y 34 huecos. Si se hace smoth blasting, agregaríamos 8 a 10 más.
de perforación sobre rieles o jumbos (sobre ruedas).
Plataforma de perforación sobre rieles Jumbo de 2 brazos (sobre ruedas)
El corte es con huecos paralelos, la cara libre (hueco vacío) 76 mm y los demás cargados de 48 mm, hasta de 12 pies de largo.
Trazo de Perforación. Secuencia del Disparo.
Túneles de Gran Sección
Etapas de la excavación Para Túneles de Gran Sección (CAMARAS) se trabajan con Bancos y Desquinches.
PRE – SPLITTING (Voladura con Pre-Fractura) o SMOOTH BLASTING (Voladura Lisa)
Consiste en perforar una sola fila de huecos, con espaciamiento corto, a lo largo del perímetro del área a excavar. Dejando alternativamente huecos con y sin explosivos de baja potencia (baja velocidad de detonación y bajo contenido de gases), con el objeto de provocar solo una fractura entre hueco y hueco.
La fractura o grieta artificial a lo largo del plano límite de la excavación, aísla la roca detrás de esta fractura, protegiendo estas rocas del fracturamiento de la voladura.
Los huecos del pre-splitting se inician antes que el resto de los huecos del disparo. Esto puede hacerse usando un detonador instantáneo (tiempo de retardo = 0), mientras que el resto de huecos siguen la secuencia normal.
Esta técnica se usa en cortes de camino, cortes para excavación de cimientos y para mejorar el auto sostenimiento de la roca en excavaciones subterráneas.
Las técnicas modernas de voladura, en los arranques y en los disparos con Smooth Blasting (Voladura Lisa) y Pre-Spliting (pre-fractura) se desarrollaron en Suecia durante los años 60.
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