Click here to load reader
Upload
benjaminramos
View
40
Download
12
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Descripción de las maquinas perforadoras roto-percutivas y accesorios.
Citation preview
PERFORACIN Y VOLADURA I
Docente:
Ing. Benjamn Manuel Ramos Aranda
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
TEMA N 10 MAQUINAS PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA
MECANIZADAS Y ACCESORIOS: RENDIMIENTO Y MANTENIMIENTO .
UNIDAD I - MTODOS Y EQUIPOS
DE PERFORACIN.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Identificar y determinar el rendimiento, mantenimiento y cuidado de las mquinas
perforadoras rotopercutivas mecanizadas.
Criterios a tomar en cuenta en la seleccin de mquinas perforadoras rotopercutivas.
PROPOSITO DE CLASE:
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
4
Tiempo de ciclo
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
En perforacin subterrnea se puede distinguir dos tipos
de tiempos o ciclos:
1. Ciclo especifico de perforacin: este es el tiempo
que se demora la perforadora en realizar los taladros
en el frente y se puede definir como:
Ce = T posicionar +T penetrar + T cambio de
barras+ T penetrar
Este tiempo de ciclo se usa en produccin cuando la
perforacin es independiente a las otras labores
unitarias.
Tiempo de ciclo
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Ciclo especifico Perforacin
Posicionar
Penetrar
Cambiar barra
Penetar
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
2. Tiempo de ciclo en labores con un frente: En este
tipo de labor la perforacin debe esperar que todas
las operaciones unitarias siguientes sean
realizadas para volver a perforar.
Las labores de este tipo son:
Tneles
Galeras
Rampas
Cruceros
Sub niveles
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Ciclo de perforacin en frentes
Perforacin Carga de taladros
Voladura
Ventilacin
Acarreo y transporte desatado de roca
sostenimiento
Marcar puntos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
9
Factores operacionales y prctica
operativa
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Factores operacionales
La perforacin es una de las actividades mas delicadas del proceso minero porque con esta se
inicia la explotacin del yacimiento.
La perforacin es un proceso costoso y de alta precisin, de los resultados de esta dependern
las siguientes etapas de minado.
Los factores operativos necesarios para que esta
actividad se realice de la mejor forma son:
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Factores Operativos
Planeamiento y gestin
Buenos programas de perforacin : detalle,
asignacin y supervisin.
Capacidad tcnica para el control del diseo y planes
control del consumo de insumos y estandarizacin de
parmetros.
Maquina
Buena relacin de Potencia y Diseo con el trabajo
asignado
Disponibilidad mecnica alta
Bajo consumo de energa
Factor humano
Habilidades para operar la mquina
Disposicin y disciplina para respetar los procedimientos.
Capacidad tcnica para entender y solucionar los parmetros (diseos de
malla, dimetros, paralelismo, etc.)
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Practicas operativas
La perforacin en minera subterrnea debe basarse en un procedimiento escrito que pueda estandarizar
las actividades unitarias con el objeto de lograr
mayor eficiencia y seguridad.
Este procedimiento es particular en cada operacin y para cada tipo de perforadora, si embargo
podemos esquematizarlo de la siguiente manera:
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Fase: planeamiento
Establecer Secuencia de perforacin por zonas con base al plan de Minado.
1 Calcular el numero de taladros necesarios para cumplir el plan de desarrollo y produccin.
2 Asignar las perforadoras en cada frente de trabajo.
3 Optimizar el uso de maquinas. evitar maquinas stand by.
Diseo de malla de perforacin de con base a estndares establecidos.
1 Establecer plantillas de malla de acuerdo a la zona de trabajo, calidad de la roca, estabilidad del frente, mtodo de explotacin, etc.
2 estandarizar el uso de aceros de perforacin (brocas, barrenos, etc.).
Ubicacin de los taladros
programados en el terreno.
1 Marcar con topografa las mallas establecidas, generando un reporte digital de los puntos a perforar.
2 generar y proveer planos, diagramas y toda la informacin necesaria a la supervisin
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Fase: Operacin
Antes de la Perforacin
1 Reunin de seguridad y explicacin del trabajo.
2 Elaboracin de ATS (anlisis de trabajo seguro)
3 Ejecutar el check list de la mquina y herramientas
.
Durante la operacin.
1 Respetar los diseos de perforacin
2 Controlar y documentar todos los eventos durante la perforacin. ( # de taladros, orden de perforacin, tiempo efectivo, demoras operativas y no operativas, etc.)
Despus de la perforacin
1 medicin de los taladros y reporte final de los taladros perforados.
2 reporte de tiempos y consumos (combustible, energa, aceros, etc.)
3 reporte de eventos y llenado de los reportes de cambio de guardia.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Fase: gestin
Elaboracin de estadsticas
1 Estadsticas de consumo: de combustible o energa, aceros de perforacin, consumibles, etc..
2 Estadsticas de operacin : velocidad de perforacin en cada tipo de roca, tiempos, etc.
3 Demoras operativas y no operativas.
.
Anlisis de parmetros
1 Establecer ratios de consumos por zona/maquina/insumo
2 Establecer los ciclos de perforacin por zona / tipo de trabajo/ maquina
3 Establecer la eficiencia operativas por cada maquina/zona
Retroalimentacin
1 Elaboracin de planes.
2 identificacin de oportunidades de mejora
3 Elaboracin y control de presupuestos (costos asignados).
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
16
Criterios tcnico-econmicos de
seleccin
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Existe un gran desarrollo tecnolgico en perforacin subterrnea, esto ha hecho que cada
vez existan mquinas mas especializadas.
La seleccin de las perforadoras debe ser cuidadosa porque cualquier falla ver reflejada en la
eficiencia operativa y por tanto en el costo.
Normalmente en una mina existen diferentes trabajos de desarrollo y produccin, entonces
existen diferentes tipos de perforadora operando.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Tipos de perforadoras en operacin
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Criterio seleccin de perforadoras subterrneas
Aspectos tcnicos
Mtodo (s) de minado
seguridad
Produccin requerida
Caractersticas geomtricas y dimensiones de labores de desarrollo / produccin
Compatibilidad con otros equipos y maquinas.
infraestructura auxiliar (electricidad, ventilacin, talleres, etc.)
Aspectos econmicos
Financieros
Precio, costo beneficio, valor de rescate
Financiamiento: Tasa de inters, vida til econmica
Costo de mantenimiento y reparacin
Costo de aceros y accesorios.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mtodo Shirinkage
Produccin Preparacin/desarrollo horizontal Preparacin/desarrollo vertical
Criterio tcnico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mtodo sub level stoping
Produccin Preparacin/desarrollo horizontal
Preparacin/desarrollo vertical
Criterio tcnico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mtodo cmaras y pilares
Produccin Preparacin/desarrollo horizontal
Preparacin/desarrollo vertical
Criterio tcnico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Block caving
Produccin Preparacin/desarrollo horizontal
Preparacin/desarrollo vertical
Criterio tcnico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Criterio econmico
Se evala bsicamente el costo de operacin de la mquina.
En este costo se debe considerar
Costos fijos: Intereses del capital invertido, depreciacin, impuestos y seguros.
Costos variables : combustible, lubricantes,
aceros de perforacin y mano de obra directa.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Algunas definiciones importantes
Inversin (V): se refiere al valor de la maquina, este puede ser CIF/FOB o puede incluir aranceles
e impuestos.
Valor rescate (vr): es el monto econmico que se piensa recuperar al final de la vida til de
maquina, generalmente se expresa en un % del
valor inicial
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Vida til (N) : es el periodo durante la maquina trabaja con un rendimiento econmicamente
justificable
Inversin media anual (VIMA) :es el valor que se considera como invertido al principio de cada ao
de la vida de la maquina.
VIM =((N+1)/2N) x V
V= valor de la maquina o inversin
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Depreciacin (D) : es el costo que resulta de la disminucin en el valor de la maquina como
consecuencia de su uso
D = (V-vr)/ve
ve= vida econmica en horas.
Inters de capital invertido (I) : cualquier empresa para comprar maquinaria adquiere fondos de
bancos o mercado de capitales, pagando una tasa
de inters la misma que debe ser calculada en el
costo operativo.
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
MO mantenimiento y reparacin: son los costos que se originan en la conservacin de la
maquinas. (mantenimiento preventivo).
Es difcil establecer un promedio de costo debido a las diferentes condiciones de trabajo, por eso
se estimar en base a un %MR (tablas), V y vr.
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Perforadora de ORUGAS 0.70%
cargadores Sobre Llantas ( de 1 a 3,5 yd3) 0.60%
Cargadores Sobre Llantas ( de 4 a 8 yd3) 0.60%
Retroexcavadora de Oruga 0.60%
Tractores de Oruga (250 HP) 0.60%
Motoniveladoras 0.60%
Rodillo 0.55%
MR= %MR * (V/ve)
Gastos de Mantenimiento y Reaparacion (MR)
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Consumo de Combustibles y Lubricantes: El consumo de combustible es dado por el
fabricante, hay que corregir por altura (perdida de
potencia de motor por altura geogrfica).
Los consumos de lubricantes y dems consumibles tambin son dados por los
fabricantes. Para el calculo previo se ha
relacionado este al consumo de combustible.
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mano de Obra directa : se considera al personal que esta directamente involucrado en la
operacin de la maquina (perforista). El costo
generalmente es proporcionado por RRHH.
Aceros de perforacin : de debe determinar la vida til de cada uno de ellos, inicialmente se
determina en base a tablas del fabricante, sin
embargo se debe llevar una estadstica del
consumo en campo para tener mejor datos.
Criterio econmico
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Seleccin de Equipo de perforacin:
Nos encontramos con galeras de 6 a 20 [m2]):
Por lo que utilizaremos un Jumbo electro-hidrulico para el desarrollo de galeras.
Para seleccionar el equipo necesario para cada caso, basarse en la seccin ([m2]) y utilizar los catlogos de Atlas Copco.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Jumbo Electro-Hidrulico para el Desarrollo de Galeras:
BOOM
FEED
MQUINA
PERFORADORA
(VA DISPUESTA AH)
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Ejemplo
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Perforacin Horizontal
BOOMER
Rango completo de equipos
para perforacin de tneles
y dimetros de perforacin
entre 38 a 64mm.
Area de Cobertura -Un brazo: 6 - 70 m2
-Dos brazos: 8 - 90 m2
-Tres brazos: 20 -169 m2
Peso
7.6 39 Ton
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Perforadora:
* Dimetro de taladro.
* Capacidad VS Consumo de Energa.
* Dispositivo anti-atasque.
* Barrido Separado.
* Sistema internos de amortiguacin de energa.
Ahorro en Aceros de Perforacin
Consumo de repuestos
Viga de Avance:
*Longitud de avance.
*Longitud efectiva de perforacin.
*Empuje uniforme. (F de avance)
*Extensin del avance.
Brazo:
*Estabilidad.
*Simplicidad de movimiento.
*Velocidad de movimiento.
*Paralelismo automtico. (Preciso)
Cabezal del Brazo:
*Rotacin ()
*Diseo rgido.
Chasis:
*Estabilidad.
*Radio de Curvatura.
*Dimensiones reducidas.
*Techo protector o Cabina.
*Iluminacin Suficiente
*La disposicin de los componentes. ( facilidad en mantenimiento)
Sistemas de Control de Perforacin:
*Confiable.
*Simplicidad.
*Sistemas automticos de perforacin.(RPC-F,FPCI)
*Acceso a instrumentos de control de la perforacin.
Seleccin de Jumbos Hidralicos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Seleccin de mquina de perforacin:
No necesitamos maquinas de perforacin poderossimas para desarrollar galeras pequeas-medianas. Por lo que escoger perforadoras tan poderosos, se refleja finalmente en costos.
Adems las mquinas perforadoras trabajan para cierto rango de dimetros de perforacin (y tambin para ciertos tipos de adaptador shank).
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
El mantenimiento se realiza de acuerdo a las especificaciones de fabricante y
generalmente esta referido a lubricacin y
cambio de piezas que se desgastan por el
uso.
Mantenimiento de equipos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mantenimiento de equipos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Las partes que tienen un mantenimiento preventivo especificado son:
Mantenimiento de equipos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
o Sistema Hidrulico : para percusin,
rotacin, avance y posicionamiento
del boom.
o Sistema de Agua : Para el barrido de la
broca y enfriamiento del aceite hidrulico.
o Sistema de Aire : Para
lubricacin y presurizacin del
cabezal (front head) de la
perforadora.
o Sistema Elctrico : Para
la operacin y control de
los motores elctricos
Mantenimiento de equipos
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Mantenimiento diario
1. Engrasar todos los puntos indicados
2. Tenga cuidado de la lubricacin del brazo
hidrulico y de la viga de avance.
3. Revisar el ajuste de los pernos.
4. Revisar el nivel de aceite; agregar aceite cuando
sea necesario.
5. Revisar el ajuste de los terminales.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
6. Revisar los apoyos centralizadores.
7. Observar si existen fugas de agua y aceite.
8. Observar la condicin de los filtros de retorno.
9. Cuando cambie mangueras recuerde taparlas
para mantenerlas limpias, adems no olvide de
taponear las conexiones de la perforadora
cuando la remueva para reparacin.
10.Mantenga la limpieza tambin cuando reemplace
el acumulador.
Mantenimiento diario
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
45
Seguridad y prevencin de accidentes
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
La seguridad en el trabajo es el tema mas importante en la minera subterrnea.
Existe legislacin y reglamentos para regular y prevenir accidentes, estos varan en cada
pas, si embargo todos buscan eliminar los
accidentes.
Seguridad y prevencin de accidentes
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
La gestin de la seguridad es integral, para esto se han diseado sistemas, que a travs
de la capacitacin, procedimientos, anlisis
situacionales, etc. permiten que se cumpla
los objetivos planteados.
Seguridad y prevencin de accidentes
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
El sistema se basa bsicamente en:
Sistema Gestin SG
Identificacin de peligros evaluacin y control riesgos
IPERC
Procedimiento Escrito de Trabajo Seguro
PETS
Anlisis de trabajo seguro
ATS
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
IPERC
Se debe construir una matriz de peligros, riesgos y los controles para controlar los accidentes en cada
proceso.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
PETS
Siempre se debe escribir el procedimiento del trabajo a realizar, este debe ser conocido por todos
los trabajadores involucrados.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Procedimiento trabajo seguro en perforacin
Use todo el EPP Requerido
Cuando arranque realice la prueba de verificacin de los frenos de servicio inmediatamente.
No esta permitido llevar pasajeros.
Si es elctrico Asegrese que el cable est apropiadamente fijado, y que el tapn y el enchufe este limpio para evitar el dao a ellos.
Observe la longitud del cable.
Verifique la tensin y la longitud del cable al manejar hacia la ubicacin de trabajo
Conducir
Todos los procedimientos de mantenimiento se han ejecutado.
La transmisin esta en neutral.
La vlvula selectora de control del brazo hidrulico en la posicin
adecuada.
Revisar la altura adecuada el techo de seguridad.
Mover el brazo a la posicin de manejo, rotar la viga de avance sobre el brazo y baje el extremo posterior contra el brazo.
Mover el extensor, viga de avance y la perforadora a la posicin posterior.
Antes de operar verificar que el freno de parqueo est funcionando perfectamente.
Antes de arrancar
Abrir la vlvula del fondo para eliminar el agua que puede haber aumentado en el lubricador y el tanque principal.
Revisar los niveles de aceite del tanque hidrulico y Lubricador central y agregue cuando sea necesario.
Revisar el nivel de agua en el purificador de agua (si posee uno) y agregar cuando sea necesario
Verificar
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Arrancar la bomba de agua y el compresor.
Revisar que los controles de operacin y el panel de control estn en la posicin central (neutro) y las perillas de parada de emergencia estn en la posicin aplicado.
Arrancar el Sistema hidrulico, presionando el botn de arranque (start).
Utilizando las gatas ubicar el jumbo paralelamente al eje axial del tnel.
Posicionar la viga de avance paralela con el eje de rotacin del brazo, para ello es posible utilizar el sistema de paralelismo automtico.
Ver la malla de perforacin a utilizar y revisar la secuencia de los taladros a perforar.
Usando el cilindro de extensin de la viga de avance posicionarlo contra la roca.
arrancar la perforadora
Estacionar a una distancia adecuada del frente de Perforacin.
Apagar el motor diesel y aplicar el freno de parqueo.
Conectar el interruptor principal de corriente y el de luces.
Conectar la manguera de agua. Antes se debe limpiar las mangueras para abrir las lneas de alimentacin.
Revisar el lugar de perforacin, que exista una visin adecuada y el techo de la galera este segura.
Conectar la manguera de aire cuando sea necesario. Limpiar la manguera antes de conectarla.
Antes de perforar
Procedimiento trabajo seguro en perforacin
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Haga reposar la perforadora a una distancia de 5 10 cm de la parte posterior para prevenir la fatiga del resorte amortiguador de choques.
Remover la broca y cambiarla por una nueva.
Mover la viga de avance y el brazo hidrulico a la posicin de traslado.
Verificar la altura correcta del techo de seguridad protector al momento del traslado.
Desconectar la manguera de agua. En lugares donde las temperaturas sean extremadamente fras corte el flujo de agua inmediatamente..
Subir las gatas. Desconectar la lnea de alimentacin de energa elctrica y desconecte el interruptor generacin
Observar la viga de avance para impedir al cable caerse, y tener el cuidado de no golpear los extremos de las alimentaciones.
Maneje cuidadosamente y evite las paradas sbitas.
Cuando se detenga estacione el jumbo en una lugar seguro y apropiado, utilizando las gatas dispuestas
.
Al final
Coloque los controles de la rotacin, percusin y de avance a la posicin de perforacin.
Revise que la inyeccin de agua est operando.
El agua debe fluir libremente a travs del barreno de la perforadora.
La presin recomendada de trabajo es:
Con flujo separado 5 15 bar.
Con flujo central 5 10 bar.
Cuando la broca este penetrando en la roca un poco, entonces usted puede aplicar todo el poder de perforacin adelante.
La percusin y el avance estarn operando ahora a todo el poder posible.
Revise que el barreno est en el medio de los centralizadores.
Ajuste la posicin de la viga de avance cuando sea necesario.
perforar
Procedimiento trabajo seguro en perforacin
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
ATS
Antes de realizar una labor se debe identificar los riesgos y determinar los controles por cada uno de
los trabajadores, estos deben quedar
documentados.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
NUNCA! Usar herramientas no autorizadas
Usar equipo o accesorios en mal estado Transportar personas en la perforadora
Introducir la manos en partes en
movimiento ( usar guardas)
Usar prendas o elementos que
puedan quedar atrapadas en partes
en movimiento
Usar el aire comprimido para limpiar
la ropa de trabajo.
No deben faltar o estar en mal estado
los seguros de mangueras o tubos
que trabajan con alta presin.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
SIEMPRE ANTES DE
PERFORAR!
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
TRABAJO PARA CASA
Preparar un informe tcnico sobre Accesorios de
Perforacin Rotopercutiva.
El trabajo ser presentado el lunes 20 de Abril.
Se les informa que el criterio de calificacin est en funcin de:
Presentacin y puntualidad.
Desarrolla la idea central.
Las ideas presentadas son organizadas y fundamentadas.
Capacidad de sntesis.
Llega a conclusiones y presenta alternativas al tema desarrollado.
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda
Docente: Ing. Benjamn M. Ramos Aranda