3. Aceros de Perforación Rotopercutiva (4)-2

7/26/2019 3. Aceros de Perforacin Rotopercutiva (4)-2

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Para realizar un trabajo de perforacin especfico pueden elegirsediversas combinaciones de accesorios.

El factor a considerar en la seleccin de sus componentes es el dimetro,que a su vez depende del tipo de aplicacin para la que se realizar elbarreno.

Hay muchos factores que influyen en la eleccin del dimetro, porejemplo:

:

- Fragmentacin que se desea despus de la voladura.- Tipo y cantidad de explosivos a utilizar.- Nivel de vibraciones permitidas por el terreno durante la detonacin.- Eleccin del equipo de perforacin, entre otros.

Las sartas de perforacin estn constituidas generalmente por lossiguientes elementos:


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"# Culatn o adaptador de culata.

2. Coplas.3. Barras.4. Bit.

La cantidad de coplas y barras depender exclusivamente deldestino que se le dar a la perforacin.Los aceros empleados en la fabricacin de estas herramientasdeben ser altamente resistentes.


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Alta resistencia a la fatiga

Alta resistencia a la flexin

Alta resistencia al desgaste

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El acero de los tiles para perforacin de rocas debe poseer lassiguientes propiedades bsicas:


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Entre las causas principales de desgaste en los aceros se encuentran:

Desgaste causado por los pequeos movimientosentre copla barra, producidos por la onda dechoque.

Roscas

Desgastes debido a la percusin directa delpistn y a la fuerza transmitida por la rotacin. Adaptador de culata

Endurecimiento de la superficie en forma controlada hasta cierto punto, de locontrario, el acero puede volverse frgil.

El rendimiento ptimo se obtiene con un acero de ncleo no muy duro y unasuperficie endurecida, proporcionando as elevada resistencia, tanto aldesgaste como a la fatiga.


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1. Funcin

2. Exceso de apriete

3. Falta de apriete

4. Tipos de roscas

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Barrenos pequeos. Dimetros de 22 a 38 mm. Perforadoras potentes. Barrido de aire.

Roscas R

Roscas T

Todo tipo de barrenos. Dimetros de 38 a 51 mm.

Ms fcil de desacoplar que la rosca R. Mayor duracin que la rosca R.

Roscas C Barrenos largos.

Dimetros de 51 a 57 mm.

Roscas GD y HI Caractersticas intermedias entre la R y T.

Dimetros de 25 a 57 mm.


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Roscas R

Roscas T

Redondeada en todo su perfil. Soporta altas cargas,buen desgaste de la rosca. Designaciones (dimetrosde rosca): R25, R28, R32, R38.

Caras planas. Buen desgaste y excelentescaractersticas de acople y desacople. Buena

compatibilidad con perforadoras de alto torqueDesignaciones (dimetros de rosca): T38, T45, T52.


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Martilloencabeza


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Va conectado a la perforadora. Transmite la fuerza de impacto, rotacin, empuje y fluido debarrido.

Funcin

De arrastre Leyner. Se usa con barras de 25 y 32 mm. Estriado. Se emplean con dimetros de 38, 44 y 50 mm, tienen

entre 4 y 8 estras.Tipos

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Puede ser central o lateral.Sistema de barrido

Tipos

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Central: disponen de una empaquetadura o sello interior que esel elemento que entra en contacto con la aguja de soplado.

Lateral : tiene un orificio entre las estras y la rosca, por dondeentra el fluido de barrido.

Varilla con culata: se usa en las perforadoras manuales ocon martillos pequeos, de dimetros 19, 22 y 25 mm conseccin transversal hexagonal.


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Parmetrosde diseo


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Existen

bsicamente dostipos de Coplaspara desarrollo:1. Hilo R.2. Hilo T.

Tipos de coplas


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Existen


Tipos de coplas

a. Simple.

b. Semipuente.

c. Puente.

d. Estriada.

e. Aletas de gran dimetro.


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Existen


Dimetros de coplas para varillas de distinto tamao


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ClasificacinGeneral

Barrasadaptadas

a tubosTubos

Barras

Paraperforacin conmartillo encabeza .

Tubos

Paraperforacin conmartillo enfondo.


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Clasificacin general


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Descripcin de una barra Integral

Se usa enperforacinmanual.

Existen en

longitudes de 2a 10 pies.


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Anlisis de descarte de un barreno Integral

Rotura o fisura de la pastilla o inserto.

Desgaste diametral de la cabeza.

Desgaste excesivo del dimetro del cuerpo.

Por rotura del cuerpo.

Por atoramiento del conducto de barrido.


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Descripcin de una barra Cnica


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Descripcin de una barra Cnica


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!"#$%& 6 A0$$0&Perforacin con barras y brocas Cnicas

Para perforadoras manuales neumticas.

Mediana y pequea minera, construccin civil.

Dimetros: 32 mm 41 mm (1-1/4 a 1-5/8).

Longitud tpica: 0,3 m - 3,6 m (1 a 12).


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Seleccin de brocas descartables


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Ventajas

Reduccin de costos de afilado.

Fcil y ms rpido emboquillado.

Mayor velocidad de penetracin.

Mejor utilizacin de explosivos.

Reduccin del uso de mano de obra.

Reducida manioulacin.

Mayor seguridad.


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Barras para tneles

Perforadoras hidrulicas y neumticas livianas/medianas.

Tneles en minera, obras civiles y construccin.

Dimetro tipico del pozo: 38mm - 64mm (1-1/2 a 2-1/2).

Longitud tpica del pozo : 3,1m - 4,9m (10 a 16).


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Barras para tneles


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Perforacin con extensiones

Perforadoras Hidrulicas y Neumticas Medianas/Pesadas

Equipos de Perforacin Montados sobre Oruga o Carro.

Banqueo, Perforacin Radial, Perforacin en Abanico.

Dimetro Tpico del Tiro: 51mm 89 mm (2 a 3-1/2)

Longitud Tpica del Tiro: 14m - 21m (45 a 70)


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Perforacin con extensiones


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Ejemplo de perforacin con extensiones


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Composicin del tren de barras roscada


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!"#$%& 6 A0$$0& Anlisis de rotura de un barreno

Por pandeo en la perforacin.

Mala maniobra del perforista

Desgaste de la bocina de la perforadora.

Marcas muy profundas en el cuerpo.

Sobreperforacin.

Por mal almacenamiento y traslado a las zonas de trabajo.

Atascamiento.


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Dimetros disponibles y longitudes estndar de lasbarras ms comunes

Tipo de barra Dimetro (mm) Longitud (mm)

Hexagonal, normal 25-28-32-38 3050-3660

Redonda normal 32-38-45-51 3050-3660-6100

Redonda MF 32-38-45-51 3050-3660-6100


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Dimetros de barras y longitudes mximas parabarrenos de distinta seccin

Dimetros debarra

Dimetro de bits (mm) Longitud mxrecomendada (m)

mm Pulg

25 1 38-41-45-51 6 8

28 1 1/8 38-41-45-51 8 10

32 1 1/4 48-51-57-64-76 12 15

38 1 1/2 64-70-76-89-102 15 18

45 1 3/4 76-89-102-115 18 22

51 2 89-102-115-127 25 28


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Superficie en Interior Mina - Perforadoras HidrulicasPesadas.

Hundimiento por Subnivel en Interior Mina, Corte yRelleno Mecanizado.

Superficie - Canteras de Gran Tamao, Banqueo,Minera a Rajo Abierto.

Dimetro Tpico del Taladro : 76mm - 127mm (3 a5).

Longitud Tpica del Taladro : 15m - 45m (50 a 150).


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Se fabrican en dimetros que van desde los 50 mm hastalos 251 mm.

Las bocas de botones se adaptan mejor a la perforacincon rotacin, obtenindose velocidades de avancesuperiores que con bocas de pastillas.

Tambin presentan una mayor resistencia al desgaste,debido a la forma de los botones y a la sujecin msefectiva del acero sobre todo el contorno de los insertos.

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Para las bocas de pastilla se dispone de dos configuraciones dediseo:

a. Bocas en cruz, estn construidas con cuatro plaquitas de carburode tungsteno dispuestas en ngulo recto,

b. Bocas en X, las plaquitas forman ngulos de 75 y 105 unas conotras.

Estas bocas se fabrican a partir de dimetros de 35 mm, siendo habitual llegar hasta los 57 mmen las bocas en cruz, y usar a partir de los 64 mm y hasta 127 mm las bocas en X, pues sonms rpidas y adems se evita la tendencia de las otras a abrir barrenos con seccionespentagonales en los grandes dimetros.

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Ms econmico que la perforacin degran dimetro con broca descartable

El taladro normalmente es escariadodos veces su tamao inicial

Dos tipos: una pieza y piloto conbroca escariadora.

Aplicaciones - escariado de corte eninterior mina.

Perforacin de servicio para drenaje,instalaciones de cable o electricidad.


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Llevan una o dos secciones en los extremoscon cuatro aletas exteriores longitudinales.

Se fabrican con rosca macho y hembra en losextremos.

Perforacin con desviaciones inferiores al 1%.

Son adecuadas tanto para la perforacin desuperficie como subterrnea.

Varillas o Tubos Gua


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El Adaptador Gua se instaladetrs de la broca, posee undimetro que coincide con eltiro.

Es soportado por las paredeslaterales durante laperforacin.


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El resto de la sarta de apoyo est constituidapor varillas de 45 a 51 mm.

Como el tubo gua se encuentra en el fondodel barreno, tiene un efecto similar a unasarta formada totalmente por tubos.

Varillas o Tubos Gua


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Perforacin de tiros

para generar la caralibre en un diagramade disparo.


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Componentes tipo


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Martillo

enFondo


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Tienen longitudesde 1,5 a 7,6 m.

Roscas macho yhembra.

Dimetros deTubera

(mm)

Longitud

(mm)

Peso

(kg)

76 1500 15

76 3000 25

89 1500 22

89 3000 44

89 4500 63

114 1500 45

114 3000 61

114 6100 170

115 7600 199

117 6100 204

117 7600 257


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En rocas blandas las roscas pueden tener longitud doble, as cuando sedesgasta la primera parte, se corta y se contina usando.

Tambin existen roscas especiales, como la rosca en espiral, que sepresenta a lo largo de toda la barra. Tiene el inconveniente de notrabajar con longitudes estndar. Sus dimetros son de: 32, 38 y 45mm.

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Los diseos de culatines dependern del modelo de la perforadora, delfabricante, del sistema de perforacin y del tipo de hilo.

En las barras el barrido de aire requiere endurecer el acero slo en losextremos roscados.

Por su parte, el barrido de agua requiere tratamiento especial delacero en toda su longitud, dentro y fuera de la barra.


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La altura de corte de un insertoes proporcional al dimetro delcuerpo del inserto, es decir, laaltura hemisfrica es 1/2 x eldimetro del cuerpo del inserto.


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Recientemente, han aparecido en el mercado las varillasde acoplamiento integrado, porque:a. Permiten una manipulacin ms sencilla.b. Eliminan el uso de coplas.

c. La transmisin de energa es mejor.d. Los barrenos son ms rectos.e. Operacin ms segura.

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Los principales tipos de barras integrales son:

a. Barras de tipo cincel: ms usadas y se caracterizan por su fcil afilado y bajo costo.

b. Barras de insertos mltiples: se usan en perforacin mecanizada de rocas blandasy fisuradas.

c. Barras de botones : se emplean en rocas poco abrasivas de fcil penetracin, comopor ejemplo el carbn.

d. Barras para trabajos en mrmol : disponen de cuatro insertos y canales especialespara evacuar los detritus.

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Con la aplicacin de las perforadoras hidrulicas OTH en la perforacin de barrenos de grandes

dimetros, superiores a los 115 mm, se han diseado recientemente tubos de perforacin similaresa los usados en trabajos con martillos en fondo.

Ventajas del varillaje tubular

a. Mayor rigidez, pues se reducen las desviaciones ylas paredes irregulares de los barrenos al tener unosdimetros mayores (76 a 165 mm).

b. Mejor transmisin de la energa al no ser preciso eluso de coplas.

c. Barrido ms eficiente al mejorar la velocidad del aireen el espacio anular y al poder aumentar la cantidad deaire bombeado.

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Dimetros de tubos recomendados segn el tamao delbarreno

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