6 Clase 6 2017-1 Perforacion (1)

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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

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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

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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.

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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 2

3

5 4 6

Cara Libre

Hueco ROTURA

Cara Libre

Hueco ROTURA

Cara Libre

Hueco ROTURA

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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.

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- 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.

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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

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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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