Métodos y equipos de perforación

Métodos y equipos de perforación

Existen distintos métodos de perforación de rocas, diferenciados principalmente por el tipo de energía que utilizan (Ej: mecánicos, térmicos, hidráulicos, etc.). En minería y en obras civiles, la perforación se realiza, actualmente, utilizando energía mecánica.

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Métodos de perforación de rocas

Actualmente, en trabajos de minería -tanto a rajo abierto como en minería subterránea- y en obras civiles, la perforación se realiza utilizando energía mecánica, lo que define distintos métodos de perforación y componentes de perforación.

Los principales componentes de un sistema de perforación de este tipo son:

• [pic 2] Perforadora, fuente de energía mecánica.
  [pic 3] Varillaje, medio de transmisión de dicha energía.
  [pic 4] Broca o bit, herramienta útil que ejerce energía sobre la roca.
  [pic 5] Barrido, efectúa la limpieza y evacuación del detrito producido.

Clasificación de las perforaciones

Según el método mecánico de perforación

• Métodos rotopercutivos
  son muy utilizados en labores subterráneas y trabajos menores en minería a cielo abierto (precorte), tanto si el martillo se sitúa en la cabeza como en el fondo de la perforación. En este método tiene lugar la acción combinada de percusión, rotación, barrido y empuje.
• Perforación rotopercutiva
  corresponde al sistema más clásico de perforación de rocas, utilizado desde el siglo XIX. En este tipo de perforación se emplea la acción combinada de percusión, rotación, empuje y barrido, ya sea en equipos manuales para labores menores (pequeña minería y obras civiles de poca envergadura) o mecanizados( principalmente en minería subterránea de gran escala; ej: minas subterráneas de Codelco) y en obras civiles de gran envergadura, como la construcción de una caverna o túnel carretero.

 Las principales ventajas de este método de perforación, en comparación al método rotativo, son:

• [pic 6] Es aplicable a todos los tipos de roca, desde las más blandas hasta las más duras.
  [pic 7] Permite una amplia gama de diámetros de perforación (desde 1" hasta 8").
  [pic 8] En el caso de perforación mecanizada, los equipos tienen gran movilidad (la perforadora puede ser montada en camiones sobre ruedas).
  [pic 9] Requiere de una persona para operar la perforadora.

Métodos rotativos

se subdividen en dos grupos, según si la penetración en la roca se realiza por trituración (triconos) o por corte (brocas especiales). El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas. En este tipo de perforación no existe la percusión.

Según el tipo de maquinaria

• Perforación manual
  en este tipo de perforación se usan equipos ligeros operados por perforistas. Este método se utiliza en trabajos de pequeña envergadura, donde, principalmente por dimensiones, no es posible usar otras máquinas o no se justifica económicamente su empleo.
• Perforación mecanizada
  en una perforación mecanizada, los equipos van montados sobre estructuras llamadas orugas, desde donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación.

Según el tipo de trabajo

• Perforación de banqueo
  perforaciones verticales o inclinadas utilizadas preferentemente en proyectos a cielo abierto y minería subterránea (L.B.H.). Este tipo de perforación se emplea, en general, para la minería a cielo abierto y para algunos métodos de explotación subterránea, como el hundimiento por subniveles.
• Perforación de avance de galerías y túneles
  perforaciones preferentemente horizontales llevadas a cabo en forma manual o mecanizada. Los equipos y métodos varían según el sistema de explotación, pero por lo general, para minería en gran escala subterránea se utilizan los equipos de perforación llamados "jumbos", que poseen desde uno a tres o más brazos de perforación y permiten realizar las labores de manera rápida y automatizada.
• Perforación de producción
  con este nombre se conoce al conjunto de trabajos de extracción del mineral que se realiza en las explotaciones mineras. Una perforación de producción corresponde a la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que están previamente establecidos.
• Perforación de chimeneas y piques
  se trata de las labores verticales, que son muy utilizadas en minería subterránea y en obras civiles. En ellas se emplean métodos de perforación especiales, entre los cuales destacan el Raise Boring y la jaula trepadora Alimak.
• Perforación con recubrimiento
  se utiliza por ejemplo, en perforación de pozos de captación de aguas y perforaciones submarinas.
• Perforación con sostenimiento de rocas
  este tipo de perforación se emplea principalmente en labores subterráneas cuando se requiere colocar pernos de anclaje, y se realiza como método de fortificación para dar así estabilidad al macizo rocoso.

 Equipos de perforación manual

Es el sistema de perforación más convencional de perforación, utilizado por lo general para labores puntuales y obras de pequeña escala debido principalmente a la facilidad en la instalación de la perforadora y a los requerimientos mínimos de energía para funcionar (un compresor portátil). Esto permite realizar labores de perforación en zonas de difícil acceso sin que sea necesario personal muy experimentado para la operación y mantención de las perforadoras, lo que significa un menor costo por metro perforado.

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