•Que es un compresor?

Son maquinas capaces de aspirar el aire del ambiente y aumentar su presión, en una o mas etapas hasta que alcance un valor adecuado para su utilización; una vez este comprimido, pasa a estanques de almacenamiento para permitirle una operación adecuado y otro de mayor envergadura que permitirá entregar un aire uniforme para el funcionamiento de los equipos que requerirán de el y desde ahí, es conducido a través de redes de cañerías de distribución, a los diferentes puntos de consumo.

Tipos de compresores

Dinámicos -Desplazamiento-Otros

Dinámicos:

-Centrífugos

El desplazamiento del fluido es radial, el compresor consta de uno o más impulsores y de un número de difusores en los que el fluido se desacelera, el impulsor puede ser simple o de doble alabe.

-Axiales:

el aire evoluciona en un mismo rotor. También utiliza impulsores que son las piezas encargadas del aire comprimido

Desplazamiento:

-Pistón:

mediante un movimiento alternativo del pistón, el aire es aspirado de la atmósfera y comprimido antes pasa a través de válvulas sin retorno, puede pasar a través de varias cámaras para darles una mayor presión. Pueden ser de simple o doble efecto y/o de una o más etapas.

-Alabes o paletas:

posee un rotor dentro de una carcasa cilíndrica, con una serie de paletas alojadas en la ranura del rotor, las que durante la rotación están en contacto con la carcasa debido a la fuerza centrifuga y desplazan el aire desde la entrada hasta la salida, de tal manera de disminuir su volumen y aumentar su presión

-Tornillo:

el aire que es aspirado de la atmósfera es forzado a salir por el espacio que queda entre los tornillos y la carcasa, la compresión del aire se produce por la disminución de volumen, se pueden usar aceites como el Téllus 37.

-Diafragma:

similar a los de pistón, de poca capacidad, no se usa mucho en minería, suministra aire exento de aceite.

Otros

Roots:

Anillo Liquido:

•Diferencia entre Presión y volumen de aire?

aire comprimido es un medio de trasmisión de energía y el caudal es una unidad de volumen desplazado en cierta cantidad de tiempo

 ¿Que es el aire comprimido?

Es un medio de transmisión de energía, es una de las fuentes de fuerza motriz más utilizado en una faena minera, especialmente subterránea donde perforadoras, palas, cargadores, bombas, ventiladores y huinches son o pueden ser accionados por motores neumáticos aprovechando esta energía.
2. ¿Cuál es la diferencia entre presión y caudal?
Presión: Es la cantidad de fuerza ejercida sobre un área unitaria de una sustancia y está definida por la formula P= F/A
Caudal: Volumen que pasa por una área dada en la unidad de tiempo. Este caudal suministrado por el compresor debe circular por cada zona de trabajo o normal de distribución

•Que es la  presión y volumen y caudal?

Presión:
En un sistema de Redes de aire comprimido, este tiene relación con la presión a la cual deseamos trabajar, generalmente se refieren a presiones efectiva, la cual es medida por un manómetro industrial y también esta la presión absoluta que es la suma de la presión efectiva y la presión atmosférica (en la practica se toma 1 kg/cm2). Generalmente se mide en Kg/cm2.

Volumen:
El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un cuerpo, y en relación al aire comprimido, el volumen, es el espacio ocupado de aire acumulado (debido al compresor), dentro de un deposito, estos pueden ser propios del compresor, estos permiten una operación adecuada. Para el cálculo del volumen se distinguen tres tipos:

Si el compresor es de embolo cuyo deposito sirve casi únicamente para tranquilizar al aire suministrado de una manera intermitente:

V=raíz (5*Q)

Para minerías grandes  :   V=tercera Raíz (Q)

Si el deposito es pequeño :   V=1/2* raíz (5*Q)

Caudal: Dentro del sistema de Redes de aire comprimido, es el volumen de aire comprimido (es decir fuerza por volumen) por unidad de tiempo, que circula por cada zona de trabajo o ramal de distribución, el cual es suministrado por el compresor. Esta generalmente se mide en N*m3/min, referidos al aire libre.

•Para una red de aire comprimido, como determinamos el diámetro de las tuberías?

En primer lugar consideraría el respectivo tramo de la red de aire comprimido ha trabajar, luego utilizaría  la ley modificada de D`arcy;  

Donde: ∆P= Caída de Presión (Kg/m

L= Longitud de la tubería (metros)

= Densidad del aire comprimido (Kg/m3)

= Coeficiente correctivo

D= Diámetro de la tubería (m)

Q= Caudal (m3/s)

En el cual para el cálculo del coeficiente correctivo seria:

= 0.000507 + 0.00001294/D

Y para el cálculo de la densidad del aire comprimido:

= 353*(Pm+P)/(273+T)

Donde: Pm= Presión manométrica de trabajo (atm)

P= 1 Atmósfera (cte.)

T= Temperatura del aire comprimido (Celsius)

Luego, despejaría el siguiente coeficiente:

Entonces, necesitaría calcular   y , para hallar  , lo haría tomando en consideración, si:

La tubería es principal: = 0.2 atm en 1000 metros

La tubería es segundaría: = 0.2 atm en 500 metros

La tubería es terciaria: = 0.2 atm en 100 metros

La tubería es cuaternaria: = 0.2 atm en 50 metros

Y para el cálculo de Q, lo obtendría a través de la ley de Boyle:

Q1*P1=Q2*P2

Donde:

Q1: Caudal necesario en la tubería (m3/s)

P1: 1 atm

Q2: Caudal presente (m3/s)

P2: Presión de trabajo

Finalmente utilizaría la tabla de “transmisión de la Red de Aire Comprimido”, de Luis Jordana S., con esta tabla obtendría el diámetro en forma directa o si no es el caso interpolando. 

•Por que un compresor axial de etapas, la última de ellas tiene una menor carga, asumiendo que el  tamaño  y revoluciones son las mismas.?

Por que el flujo de aire va disminuyendo su volumen a medida que este avanza, por el interior el interior del sistema de comprensión y por lo tanto las últimas etapas necesitan menor carga. Por que los alabes curvados hacia atrás producen una menor presión.

•explique 3 formas para determinar la caída de presión en una red de aire comprimido, para cada caso defina correctamente cada uno de los parámetros involucrados.

El análisis de la presión requerida en los frentes de trabajo para que el funcionamiento de los euipos sea optimo, es lo que va a definir la eficiencia de operación de las maquinas perforadoras.

-Todos los acoplamientos y mangueras causan perdidas de presión.-Para equipos convencionales lo mas común es una presión de trabajo de 6 a 10 kg/cm2.

•En una cadena o proceso productivo nombre lugares por c/u de ellos donde se pueda utilizar aire comprimido?

Se utiliza principal% en minería subterránea donde perforadoras, palas, cargadores, bombas, ventiladores y huinches pueden ser accionadors por motores neumáticos aprovechando esta energía.

•Nombre y explique 5 formas de realizar una perforación, describiendo en cada caso, tipo de equipo a utilizar, diámetro de perforación, y profundidad de perforación.

•Nombre que funciones desarrollan para efectuar una perforación coplas ,barras,culatín, adaptador

•Explique y efectúe un esquema general, para mostrar un diseño o instalación de una red de aire comprimido desde la sala de compresores hasta los frentes de trabajo en una mina subterránea

1 Levantar un plano acatado del sector, planta o mina donde se desea instalar la red de distribución de aire comprimido

2 Localizar lugar para la ubicación de la sala compresora y depósitos

3 Trazado de la red según configuración de la mina

4 Tendido de la tubería, de modo que se elijan las distancias más cortas y que las condiciones sean las más rectas posibles

5 Montaje de preferencia aérea, para una mejor inspección y buen mantenimiento

6 Por medidas de seguridad evitar que tuberías establezcan contacto con cables eléctricos

7 Tuberías principales deben ser dimensionadas para poder atender la demanda de aire sin pérdida excesiva de presión y deben estar ligeramente inclinadas en el sentido del flujo del aire

8 Debe colocarse llaves de paso en los ramales principales y secundarios

9 Cuando se forme un cambio de pendiente o de dirección, debe preverse una toma para colocar una purga

10 Las tomas de aire o tuberías de servicio, no deben hacerse nunca en la parte inferior de la tubería, por el agua condensada

11 Es necesario atender los problemas de humedad

12 Disposición purgas parte inferior tuberías

13 Procurar siempre utilizar filtros, reguladores de presión, eliminadores de agua, etc.

•Nombre y explique 5 propiedades de las rocas que afectan la perforabilidad y a travez de que métodos usted podría estimar la mayor o menor resistencia que opone la roca al ser perforada

Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración y consecuentemente en la elección del método de perforación son:

– Dureza

– Resistencia a la compresión

– Elasticidad

– Plasticidad

– Abrasividad

– Textura

– Estructura

– Carácterísticas de rotura.-tenacidad-fallas geológicas-grado de fracturamiento-tamaño de los granos

Métodos: ensayos de friabilidad, ábacos,perforaciones

•Explique el principio de funcionamiento de los siguientes compresores

a)tornillo

b)centrifugo

 •Como una forma de optimizar la construcción de un túnel; ud debe considerar una serie de tiempos que finalmente van a afectar a el rendimiento y eficacia de dicha operación.Dentro de este esquema de trabajo indique 10 tipos de tiempos normales que ud ocuparía para realizar dicha operación y luego optimice 5 de ellos.

Revisión de equipo -Instalarse con la maquina-Marcar la frente-Empatar-Cambio de barra-Soplar-Tronar

Ventilación-Acuñadura-Fortificación-Carguío transporte

 •Diseñar un diagrama de perforación y dar una aproximación de : diámetro y longitud de perforación.Como también su burden y espaciamiento para los siguientes casos: Rajo abierto,subterráneo,abanico,VCR.

•Defina o explique:

A.  D.T.H.

Perforación con martillo en el fondo, es una perforación donde, la percusión se realiza directamente sobre la cabeza de perforación, en el pozo, mientras la rotación se produce fuera de la perforación.

El D.T.H esta compuesto por un pistón (el cual accionado por aire comprimido), y un martillo, este se acopla a la cabeza, el pistón golpea al martillo y el martillo a la cabeza de perforación producíéndose la perforación con martillo en el fondo.(se instalan al final del varillaje, luego a la cabeza de perforación.

B.  PULLDOWN Es un Empuje hacia abajo, para mantener a la cabeza de perforación en contacto con la roca, este empuje lo realiza un motor, que se encuentra en la superficie, el Pulldow viaja por el varillaje asta la cabeza de perforación.

C.  SINGLE PASS Es una perforación de una sola pasada eliminando los tiempos muertos.

•Explique paso a paso y apoyándose gráficamente el flujo de una muestra, en un sondaje a través de aire reverso y diamantina, desde su generación en el interior del pozo, hasta la preparación de los respectivos paquetes de muestra.

Muestreo con diamantina:

Se realiza la perforación y el rescate del porta testigo-recuperado el porta testigo se procede a sacar la muestra en el interior-la muestra se dirige a el canal donde se deposita el testigo-se lava la muestra con agua para sacar el lodo-traspaso la muestra limpia a la bandeja, manteniendo el orden de los testigos y reconstruyendo el testigo-colocación del taco que indique la profundidad en que se corto la muestra

Muestreo con aire reverso

Los detritus transportados desde el fondo del poso son rescatados en un ciclón doble (2 bolsas pesados y livianos)-
las bolsas son pesadas e identificadas (se dividen en 2)-
de cada bolsa se saca una pequeña muestra que debe ser depositada en el cutting la cual ira a geología para realizar el mapeo geológico-
las bolsas son enviadas al laboratorio para el análisis químico

Defina:

a)identacion y corte en el trabajo de un tricono

b)En un sistema de perforación por percucion como se efectúa el movimiento de percucion

c)Perforación abrasiva

 La abrasividad es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de rozamiento durante el movimiento.Los factores que elevan la capacidad abrasiva de las rocas son las siguientes:La dureza de los granos constituyentes de la roca.Las rocas que contienen granos de cuarzo son sumamente abrasivas.La forma de los granos. Los más angulosos son más abrasivos que los redondeados.El tamaño de los granos.La porosidad de la roca. Da lugar a superficies de contacto rugosas con concentraciones de tensiones locales. La heterogeneidad. Las rocas poliminerales, aunque éstos tengan igual dureza, son más abrasivas, pues van dejando superficies ásperas con presencia de granos duros, por ejemplo, los granos de cuarzo en un granito. Esta propiedad influye mucho en la vida de los útiles de perforación.

Como se realiza y que tipos de equipos se requieren para efectuar un sondaje a travez de aire reverso?

•Como ud puede optimizar el aire comprimido?

Debido a su proceso de generación el a.C captura una serie de elementos extraños que lo hacen perder sus propiedades haciéndolo ineficiente.Como una forma de optimizar esta energía se debe eliminar todos sus contaminantes y elementos extraños como son partículas de polvo,aceites,agua,abrasivos,partículas solidas,etc,Para tal propósito se requiere que la red tenga una serie de dispositivos,por ejemplo:depósitos de aire,filtros,lubricantes eliminadores de agua e impuresas,reguladores de presión etc.Mínima perdida por fugas Mínima perdida de presión (no superior al 2%)Mínimo caudal de agua en la red-Diámetros adecuados-Distancias-presión  (Debe estar entre 6 y 10 Kg./cm2)-Caudal

•Como se puede controlar el polvo en la perforación a travez de dth?

A travez de agua ,productos químicos,filtros.Usando captadores d epolvo o instalando espumantes

•Función de los lodos de perforación nombre 3 de ellos?

Son compuestos químicos:Base Agua -Base a Aire-Lodos espumosos -Lodos en base a calcio-Fluidos gas-aire-Base aceite

Funciones:Enfriar-Lubricar-Evacuar detritus-Estabilizar-Reducir vibraciones-Controlar presión

•Porqué la perforación  hidráulica mejor que la neumática?

Menor consumo de energía:

Las perforadoras hidráulicas trabajan con fluidos a presiones muy superiores a las accionadas neumáticamente y, además, las caídas de presión son mucho menores. Se utiliza, pues, de una forma más eficiente la energía, siendo sólo necesario por metro perforado 1/3 de la que se consume con los equipos neumáticos.

Menor costo de accesorios de perforación:

La transmisión de energía en los martillos hidráulicos se efectúa por medio de pistones más alargados y de menor diámetro que los correspondientes a los martillos neumáticos. La fatiga generada en el varillaje depende de las secciones de éste y del tamaño del pistón de golpeo la forma de la onda de choque es mucho más limpia y uniforme en los martillos hidráulicos que en los neumáticos, donde se producen niveles de tensión muy elevados que son el origen de la fatiga sobre el acero y de «una serie de ondas secundarias de bajo contenido energético.En la práctica, se ha comprobado que la vida útil del varillaje se incrementa para las perforadoras hidráulicas aproximadamente un 20%.

Mayor capacidad de perforación:

Debido a la mejor transmisión de energía y forma de la onda, las velocidades de penetración de las perforadoras hidráulicas son de un 50 a un 100% mayores que las que los equipos neumáticos.

Mejores condiciones ambientales:

Los niveles de ruido en una perforadora hidráulica son sensiblemente menores a los generados por una neumática, debido a la ausencia del escape de aire. Principalmente, esto es así en el campo de las bajas frecuencias, donde los auriculares protectores son menos eficientes.

Mayor elasticidad de la operación:Es posible variar dentro de la perforadora la presión de accionamiento del sistema y la energía por golpe y frecuencia de percusión.

Mayor facilidad para la automatización:Estos equipos son mucho más aptos para la automatización de operaciones, tales como el cambio de varillaje, mecanismos antiatranque, etc.

•Qué es la velocidad de penetración y de qué factores depende?

La velocidad de perforación es la velocidad real de penetración en la cual no se consideran los tiempos perdidos por ninguna causa y depende de muchos factores externos: carácterísticas geológicas, propiedades físicas de las rocas, distribución de tensiones y estructura interna. Esto hace que la determinación de la velocidad de penetración durante el desarrollo de un proyecto sea una tarea difícil para el ingeniero proyectista, pero necesaria ya que la decisión que se tome va a incidir decisivamente en el resto de las operaciones.

Existen dos procedimientos para la determinación de la velocidad de penetración:a). Recogida de muestras representativas y realización de ensayos a escala por las casas fabricantes de triconos. Estas emiten un informe en el que se indican:- Tipo de tricono recomendado.- Empuje y velocidad de rotación aconsejadas.- Velocidad de penetración estimada y- Duración prevista del tricono.

La fiabilidad de los resultados depende de la representatividad de las muestras enviadas y, en general, son conservadores a efectos de cálculo de producción y costos, pues en las pruebas no se tiene en cuenta el efecto de las discontinuidades y el relleno de éstas.

B). Cálculo de la velocidad de penetración a partir de la resistencia a compresión simple de la roca

Este procedimiento se basa en la utilización de fórmulas empíricas propuestas por diversos investigadores

•Qué es un estabilizador y cuál es la función que cumple?

Va colocado encima de la boca de perforación,  y tiene la misión de hacer que el tricono gire correctamente según el eje del barreno e impida que se produzca una oscilación y pandeo del varillaje de perforación.

Las ventajas derivadas de su utilización son las siguientes:-  Menores desviaciones de los barrenos, sobre todo cuando se perfora inclinado.

– Mayor duración del tricono y aumento de la velocidad de penetración, debido a un mejor aprovechamiento del empuje.- Menor desgaste de los faldones, de la hilera periférica de insertos y de los cojinetes.- Mayor estabilidad de las paredes del barreno, debido a que las barras de perforación no sufren pandeo.- Mejora de la carga de explosivo.

El estabilizador debe tener un diámetro próximo al del barreno, normalmente 1/8″ (3 mm) más pequeño que el tricono. Existen dos tipos de estabilizadores, de aletas y de rodillos.

•Nombrar 10 tiempos utilizados en una faena minera (y optimizar 5)

Revisión de equipo -Instalarse con la maquina-Marcar la frente-Empatar-Cambio de barra-Soplar-Tronar

Ventilación-Acuñadura-Fortificación-Carguío transporte

Cuales son las cualidades de la perforación

Diámetro -Estabilidad-Rectitud-Profundidad

Que acciones realizan los métodos mecánicos de perforación rotopercutiva, rotativa y percutiva

Rotopercutiva: barrido, rotación, percusión, empuje

Rotativa:        barrido, rotación, empuje

Percusión:       barrido, percusión

Cuales son las ventajas y desventajas de la perforación rotopercutiva

Martillo en cabeza

Ventajas: sistema simple-instalación sencilla-gran variedad de diámetro

 Desventajas: a medida que se aumenta la profundidad se produce desviación-perdida de energía-contaminación ambiental (ruido, aceite)

Martillo en el fondo

Ventaja:La velocidad de perforación se mantiene constante-Disminuye niveles de ruido-Aprovechamiento del aire-Menor desgaste del BIT

 Desventaja:Perdida de parte del equipo por atascamiento-Poca flexibilidad de diámetro-Baja velocidad de penetración-Diámetro delimitado por el martillo

 Que factores Considera Ud. Para seleccionar un equipo de perforación

Costo de adquisición-Costo de instalación-Costo de operación-Producción, equipos de carguío y transporte (numero), abastecimiento de energía, altura de banco (cielo abierto), etc.

Donde se Ocupa la mayor cantidad de energía en una perforación rotopercutiva

Se utiliza mayor energía en el barrido y limpieza del detritus con aire comprimido (40-60%)

Y la menor energía se usa en la nivelación (1-3%)

Cree que el diámetro de las barras de perforación afectan la velocidad ascensional del detritus.

 Si, en el caso que la barra fuese muy pequeña la ascensión del detrito es a menor velocidad ya que el espacio entre las paredes es mayor, la ascensión es más lenta, en cambio, si el diámetro es grande la ascensión será más rápida ya que el espacio anular de la barra con las paredes es más pequeño.

Cuales son las variables externas mas importantes que se deben considerar para la perforación

Factores Externos:Eficiencia de los operadores-Características del macizo rocoso

Factores internos:Empuje sobre la roca-Diámetro del pozo-Velocidad de rotación-Desgaste de la boca-

Caudal de airepara la evacuación del detritus-Profundidad-Rectitud-Estabilidad

En que consiste la evacuación del detritus con aire convencional y aire reverso. Apoyose con un esquema

Aire convencional: el aire ingresa por el medio de la barra y sale por los costados del barreno por el espacio anular entre barra y las paredes.

Aire Reverso: el sistema consiste en 2 barras concentricas de distintos diámetros. Por la barra de mayor diámetro es impulsado el aire el cual es evacuado por la barra de diámetro mas pequeño

Que es el espacio anular

Es el espacio que queda entre la  y la pared del pozo

Cuales son los métodos mecánicos de perforación?

ROTOPERCUTIVOS:

Son los más utilizados en casi todos los tipos de roca, tanto si el martillo se sitúa en cabeza como en el fondo del barreno.

ROTATIVOS:

Se subdividen a su vez en dos grupos, según que la penetración se realice por trituración empleando triconos o por corte utilizando bits especiales. El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas.

FUNDAMENTOS DE LA Perforación ROTOPERCUTIVA:

Percusión:

Los impactos producidos por el golpe del pistón originan ondas de choque que se transmiten por el varillaje al fondo de la perforación. La energía cinética del pistón se transmite desde el martillo hasta el bit de perforación a través del varillaje en forma de onda de choque. Cuando la onda de choque alcanza el bit de perforación, una parte de la energía se transforma en trabajo haciendo penetrar en la perforación, el resto se refleja y retrocede a través del varillaje. La eficiencia de esta transmisión es difícil de evaluar, pues depende de muchos factores tales como: el tipo de roca, la forma y dimensión del pistón, las carácterísticas del varillaje y el diseño del bit. Además hay que tener en cuenta que en los puntos de uníón de las varillas existen pérdidas de energía. Por reflexiones y rozamientos que se transforman en calor y desgastes de las roscas.

Rotación:

Con este movimiento se hace girar el bit para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Tiene como misión que el bit de la perforadora actúe sobre puntos distintos de la roca en el fondo del barreno. En cada tipo de roca existe una velocidad óptima de rotación para la cual se producen el detritus de mayor tamaño para aprovechar la superficie libre de la perforación donde se produce el agrietamiento que se crea con el impacto.Perfora con bit de pastillas las velocidades de rotación más usuales oscilan entre 80 y 150 RPM con unos ángulos entre identaciones de 10º a 20º.Perfora con bit de botones las velocidades de rotación son más bajas entre 40 a 60 RPM con ángulos de giro entre 5º a 7º._Bits de mayor diámetro requieren velocidades menores.

EMPUJE:

Es necesario para mantener en contacto la sarta de perforación con la roca en que se ejerce presión. La energía generada por el mecanismo de impactos del martillo debe transmitirse a la roca, por lo que es necesario que el bit se encuentre en contacto en forma permanente con el fondo del barreno. Esto se consigue con la fuerza de empuje suministrada por un motor o cilindro de avance, que debe adecuarse al tipo de roca y bit de perforación. Un empuje insuficiente tiene los siguientes efectos negativos: reduce la velocidad de penetración, produce un mayor desgaste de las barras y de las roscas. Si el empuje es excesivo disminuye también la velocidad de perforación, aumenta el desgaste del bit y la desviación de los barrenos.

BARRIDO:

Es el fluido que permite extraer el detrito del fondo del barreno. Para que la perforación resulte eficaz, es necesario que el fondo de los barrenos se mantenga siempre limpio evacuando el detritus que se genera en la perforación. Si esta operación no se realiza, se consumirá una gran cantidad de energía en la trituración de esas partículas que se va a traducir en desgastes, pérdidas de rendimientos y posibles atascos. El barrido de los barrenos se realiza con un fluido que puede ser aire, agua o espuma que se inyecta a presión hacia el fondo a través de un orificio central del varillaje y de unas aberturas ubicadas en el bit de perforación. El barrido con aire se utiliza en cielo abierto, con agua se utiliza en subterránea, la espuma se utiliza como complemento al aire.

IDENTACION:

El proceso de formación de las identaciones, con el que se consigue el avance en este sistema de perforación se divide en cinco instantes:Aplastamiento de las rugosidades de la roca por contacto con el vástago.Aparición de grietas radiales a partir de los puntos de concentración de tensiones y formación de una cuña en forma de v.Pulverización de la roca de la cuña por aplastamiento.Desgajamiento de fragmentos mayores en las zonas adyacentes de la cuña.Evacuación del detrito por el fluido de barrido.Esta secuencia se repite con la misma cadencia de impactos del pistón sobre el sistema de transmisión de energía del bit.

VELOCIDAD DE PENETRACIÓN:

Va a depender de los siguientes factores.Carácterísticas geomecánicas, mineralógicas y de abrasividad de las rocas._ Potencia de percusión de la perforadora._ Diámetro del pozo._ Empuje sobre el bit._ Longitud de perforación._ Limpieza del fondo del pozo._ Diseño del equipo y condiciones de trabajo._ Eficiencia de la operación.

PRUEBAS PARA PREDECIR LA VELOCIDAD DE Penetración

_ EXTRAPOLACIÓN DE DATOS REALES:

Cuando se conoce la velocidad de penetración para un diámetro dado puede estimarse la que se conseguiría con el mismo equipo y un diámetro menor o mayor.

_ FORMULAS Empíricas:

Una fórmula que se utiliza para estimar la velocidad de penetración en una roca tipo como es el granito Barre de Vermunt.

_ ENSAYOS DE LABORATORIO

_ Método de la Energía Específica

_ Indice de Perforabilidad (DRI): SE utiliza una muestra de roca de 15 a 20 kg. Con la que se realizan las siguientes pruebas:

* Ensayo de Friabilidad: Una fracción representativa de 500 gr. Se reduce entre 11,2 y 16 mm. Se somete a veinte impactos sucesivos de una pesa de 14 kg. Que se deja caer desde una altura de 25 cm. Se repite el proceso tres o cuatro veces y se toma el valor medio del porcentaje de muestra menor de 11,2 mm. Denominando al valor obtenido S₂₀.

* Ensayo de Perforación: Con una broca de 85 mm. De diámetro y 110º de ángulo de bisel, sometida a un empuje sobre la roca de 20 kg. Y haciéndola girar 280 RPM, se efectúan de 4 a 8 perforaciones en cada probeta. La longitud media de los taladros expresada en décimas de milímetro constituye el llamado valor SJ.   

_ Indice de Perforabilidad (Ip): Las muestras, con el tamaño de un puño, se preparan pulimentando una superficie plana. La broca empleada es de 9,5 mm. De diámetro y con ella se hacen 3 o 4 perforaciones durante 3 o 5 segundos que se controlan con un temporizador eléctrico.

Factores a considerar en el cálculo de la capacidad de un compresor

A) Equipos a utilizar y consumo de aire de cada uno de ellos

B) Producción

C) Caídas de presión en el lugar de trabajo

D) Ajuste del equipo

E) Fugas de aire en las redes

F) Grado de utilización de los equipos a utilizar

G) Altura de trabajo con respecto al nivel del mar

DISEÑAR Y DAR UNA Aproximación DE Diámetro DE LONGITUD DE

Perforación B x E

a.

Rajo abierto

D=6-15«

LB=10-30 m

B * E= 6*5; 8*7; 8*8 (mt)

b.

Subterránea

D= 40-60 mm

D maricón: 100-150 mm

L= 2-5 m

B * E= 0,1 m rainuras

1 m otros tiros

c.

Abanico

D= 2-4«

L= 10-30 m

B= 1-2 m

E= 1,5-3 m

Nº de tiros: 25-50

d.

VCR

D= 3-6«

LB=20-40 m

B=1.5 m

E= 1-2 m

9

Nº tiros= 5-9

TRES FORMAS DE CONSTRUIR CHIMENEAS

A) PLATAFORMA TREPADORA ALIMAK : equipo formado por una jaula cuya plataforma asciende por

Unos rieles anclados en la pared perforando hacia arriba por un martillo perforador en la jaula sube

Por energía de aire comprimido, hidráulico o eléctrico. Se usa en casos donde no hay ningún acceso a

Un nivel

Superior

B) JAULA JORA: Para hacer chimeneas inclinadas como verticales se debe hacer una perforación

Piloto para pasar un cable el que elevara la jaula por el medio de un huinche el que se ubicara en el

Nivel superior

C)RAISE BORING : (perforación ascendente) se necesitan dos niveles para poder realizar el trabajo en

El nivel superior se muestra la maquina, en el nivel inferior los accesorios de corte y se debe hacer

Una perforación piloto para poder acoplarlos (0piloto 4-9 pulg) a medida que asciende los accesorios

Cortadores

( triconos, cabeza escaradeora )

Va perforando el ditritus cae por gravedad

Método costos 2.000.000 pesos/ mts aprox. Kedan paredes lizas

También método tradicional y vcr

D)L.B.H: (long blasting hole) sistema de tiros largos, con longitudes de 10-70 mts, utilizado en

Minas subterráneas, comunica 2 niveles, se usa para la creación de caras libres o chimeneas, 5

A 9 tiros o más, diámetro de 3 a 6 pulg., se trona de abajo hacia arriba, se coloca tapón

E) Método TRADICIONAL : consiste en el trabajo atraves de maquinas perforadoras tradicionales

O idealmente con maquinas tipo stoper hammer, las cuales facilitan enormemente esta operación

(para chimeneas) la operación se inicia en forma ascendente. Una vez que el laboreo va avnzando se

Deben colocar andamios o tapados (dejando el acceso correspondiente), empotrados en las paredes

de la labor, sobre las cuales en diagonal se coloca una escalera (huesillera), lo que permite alcanzar la longitud deseada y así realizar y avanzar en el trabajo de perforación.

AIRE CONVENCIONAL:

Barra, en cuyo caso ese espacio es el área anular

BROCAS INTEGRALES:

Mas profundidad, por lo tanto se perfora por etapas

BROCAS SECCIONALES:

Usa en equipos pequeños y mediano en método rotopercutido

Lo componen: adaptador de culata o culatín, coplas, barras, cabeza de perforación, orificio de barrido (aire, agua)

Culatín:

Maquina perforadora y transmitirlo a travez de la barra hasta la cabeza de perforación

COLLAR:

Maquina ademas sobre el se aplica el freno respectivo

BARRA:

CABEZA:

Tiene que ejecutar el trabajo directo con la roca trituradora

•Para una red de aire comprimido, como determinamos el diámetro de las tuberías?

En primer lugar consideraría el respectivo tramo de la red de aire comprimido ha trabajar, luego utilizaría  la ley modificada de D`arcy;  

Donde: ∆P= Caída de Presión (Kg/m2)

L= Longitud de la tubería (metros)

= Densidad del aire comprimido (Kg/m3)

= Coeficiente correctivo

D= Diámetro de la tubería (m)

Q= Caudal (m3/s)

En el cual para el cálculo del coeficiente correctivo seria:

= 0.000507 + 0.00001294/D

Y para el cálculo de la densidad del aire comprimido:

= 353*(Pm+P)/(273+T)

Donde: Pm= Presión manométrica de trabajo (atm)

P= 1 Atmósfera (cte.)

T= Temperatura del aire comprimido (Celsius)

Luego, despejaría el siguiente coeficiente:

Entonces, necesitaría calcular   y , para hallar  , lo haría tomando en consideración, si:

La tubería es principal: = 0.2 atm en 1000 metros

La tubería es segundaría: = 0.2 atm en 500 metros

La tubería es terciaria: = 0.2 atm en 100 metros

La tubería es cuaternaria: = 0.2 atm en 50 metros

Y para el cálculo de Q, lo obtendría a través de la ley de Boyle:

Q1*P1=Q2*P2

Donde:

Q1: Caudal necesario en la tubería (m3/s)

P1: 1 atm

Q2: Caudal presente (m

P2: Presión de trabajo

Finalmente utilizaría la tabla de “transmisión de la Red de Aire Comprimido”, de Luis Jordana S., con esta tabla obtendría el diámetro en forma directa o si no es el caso interpolando. 

 •Por que un compresor axial de etapas, la última de ellas tiene una menor carga, asumiendo que el  tamaño  y revoluciones son las mismas.?

Por que el flujo de aire va disminuyendo su volumen a medida que este avanza, por el interior el interior del sistema de comprensión y por lo tanto las últimas etapas necesitan menor carga. Por que los alabes curvados hacia atrás producen una menor presión.

•Que es la  presión y volumen y caudal?

Presión:
En un sistema de Redes de aire comprimido, este tiene relación con la presión a la cual deseamos trabajar, generalmente se refieren a presiones efectiva, la cual es medida por un manómetro industrial y también esta la presión absoluta que es la suma de la presión efectiva y la presión atmosférica (en la practica se toma 1 kg/cm2). Generalmente se mide en Kg/cm2.

Volumen:
El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un cuerpo, y en relación al aire comprimido, el volumen, es el espacio ocupado de aire acumulado (debido al compresor), dentro de un deposito, estos pueden ser propios del compresor, estos permiten una operación adecuada. Para el cálculo del volumen se distinguen tres tipos:

Si el compresor es de embolo cuyo deposito sirve casi únicamente para tranquilizar al aire suministrado de una manera intermitente:

V=raíz (5*Q)

Para minerías grandes  :

V=tercera Raíz (Q)

Si el deposito es pequeño :

V=1/2* raíz (5*Q)

Caudal: Dentro del sistema de Redes de aire comprimido, es el volumen de aire comprimido (es decir fuerza por volumen) por unidad de tiempo, que circula por cada zona de trabajo o ramal de distribución, el cual es suministrado por el compresor. Esta generalmente se mide en N*m3/min, referidos al aire libre.

•Nombre y explique 5 propiedades de las rocas que afectan la perforabilidad y a travez de que métodos usted podría estimar la mayor o menor resistencia que opone la roca al ser perforada

Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración y consecuentemente en la elección del método de perforación son:

– Dureza

– Resistencia a la compresión.- Elasticidad.- Plasticidad.- Abrasividad.- Textura.- Estructura.- Carácterísticas de rotura.-tenacidad-fallas geológicas-grado de fracturamiento-tamaño de los granos

Métodos: ensayos de friabilidad, ábacos,perforaciones

 •Defina o explique:

A.  D.T.H.

Perforación con martillo en el fondo, es una perforación donde, la percusión se realiza directamente sobre la cabeza de perforación, en el pozo, mientras la rotación se produce fuera de la perforación.

El D.T.H esta compuesto por un pistón (el cual accionado por aire comprimido), y un martillo, este se acopla a la cabeza, el pistón golpea al martillo y el martillo a la cabeza de perforación producíéndose la perforación con martillo en el fondo.(se instalan al final del varillaje, luego a la cabeza de perforación.

B.  PULLDOWN Es un Empuje hacia abajo, para mantener a la cabeza de perforación en contacto con la roca, este empuje lo realiza un motor, que se encuentra en la superficie, el Pulldow viaja por el varillaje asta la cabeza de perforación.

C.  SINGLE PASS Es una perforación de una sola pasada eliminando los tiempos muertos.

•Explique paso a paso y apoyándose gráficamente el flujo de una muestra, en un sondaje a través de aire reverso y diamantina, desde su generación en el interior del pozo, hasta la preparación de los respectivos paquetes de muestra.

Muestreo con diamantina:

Se realiza la perforación y el rescate del porta testigo-recuperado el porta testigo se procede a sacar la muestra en el interior-la muestra se dirige a el canal donde se deposita el testigo-se lava la muestra con agua para sacar el lodo-traspaso la muestra limpia a la bandeja, manteniendo el orden de los testigos y reconstruyendo el testigo-colocación del taco que indique la profundidad en que se corto la muestra

Muestreo con aire reverso

Los detritus transportados desde el fondo del poso son rescatados en un ciclón doble (2 bolsas pesados y livianos)-
las bolsas son pesadas e identificadas (se dividen en 2)-
de cada bolsa se saca una pequeña muestra que debe ser depositada en el cutting la cual ira a geología para realizar el mapeo geológico-
las bolsas son enviadas al laboratorio para el análisis químico

•explique 3 formas para determinar la caída de presión en una red de aire comprimido, para cada caso defina correctamente cada uno de los parámetros involucrados.

El análisis de la presión requerida en los frentes de trabajo para que el funcionamiento de los euipos sea optimo, es lo que va a definir la eficiencia de operación de las maquinas perforadoras.

-Todos los acoplamientos y mangueras causan perdidas de presión.-Para equipos convencionales lo mas común es una presión de trabajo de 6 a 10 kg/cm2.

 •En una cadena o proceso productivo nombre lugares por c/u de ellos donde se pueda utilizar aire comprimido?

Se utiliza principal% en minería subterránea donde perforadoras, palas, cargadores, bombas, ventiladores y huinches pueden ser accionadors por motores neumáticos aprovechando esta energía.

 •Explique y efectúe un esquema general, para mostrar un diseño o instalación de una red de aire comprimido desde la sala de compresores hasta los frentes de trabajo en una mina subterránea

1 Levantar un plano acatado del sector, planta o mina donde se desea instalar la red de distribución de aire comprimido

2 Localizar lugar para la ubicación de la sala compresora y depósitos

3 Trazado de la red según configuración de la mina

4 Tendido de la tubería, de modo que se elijan las distancias más cortas y que las condiciones sean las más rectas posibles

5 Montaje de preferencia aérea, para una mejor inspección y buen mantenimiento

6 Por medidas de seguridad evitar que tuberías establezcan contacto con cables eléctricos

7 Tuberías principales deben ser dimensionadas para poder atender la demanda de aire sin pérdida excesiva de presión y deben estar ligeramente inclinadas en el sentido del flujo del aire

8 Debe colocarse llaves de paso en los ramales principales y secundarios

9 Cuando se forme un cambio de pendiente o de dirección, debe preverse una toma para colocar una purga

10 Las tomas de aire o tuberías de servicio, no deben hacerse nunca en la parte inferior de la tubería, por el agua condensada

11 Es necesario atender los problemas de humedad

12 Disposición purgas parte inferior tuberías

13 Procurar siempre utilizar filtros, reguladores de presión, eliminadores de agua, etc

•Explique paso a paso y apoyándose gráficamente el flujo de una muestra, en un sondaje a través de aire reverso y diamantina, desde su generación en el interior del pozo, hasta la preparación de los respectivos paquetes de muestra.

Muestreo con diamantina::
Se realiza la perforación y el rescate del porta testigo-recuperado el porta testigo se procede a sacar la muestra en el interior-lase lava la muestra con agua para sacar el lodo-traspaso la muestra limpia a lacolocación del taco que indique la profundidad en que se corto la muestra

Muestreo con aire reverso:
Los detritus transportados desde el fondo del poso son rescatados en un ciclón doble (2 bolsas pesados y livianos)-
las bolsas son pesadas e identificadas (se dividen en 2)-
de cada bolsa se saca una pequeña muestra que debe ser depositada en el cutting la cual ira a geología para realizar el mapeo geológico-
las bolsas son enviadas al laboratorio para el análisis químico

•Como ud puede optimizar el aire comprimido?

Debido a su proceso de generación el a.C captura una serie de elementos extraños que lo hacen perder sus propiedades haciéndolo ineficiente.Como una forma de optimizar esta energía se debe eliminar todos sus contaminantes y elementos extraños como son partículas de polvo,aceites,agua,abrasivos,partículas solidas,etc,Para tal propósito se requiere que la red tenga una serie de dispositivos,por ejemplo:depósitos de aire,filtros,lubricantes eliminadores de agua e impuresas,reguladores de presión etc.Mínima perdida por fugas Mínima perdida de presión (no superior al 2%)Mínimo caudal de agua en la red-Diámetros adecuados-Distancias-presión  (Debe estar entre 6 y 10 Kg./cm2)-Caudal

•Como se puede controlar el polvo en la perforación a travez de dth?

A travez de agua ,productos químicos,filtros.Usando captadores d epolvo o instalando espumantes

•Función de los lodos de perforación nombre 3 de ellos?

Son compuestos químicos:Base Agua -Base a Aire-Lodos espumosos -Lodos en base a calcio-Fluidos gas-aire-Base aceiteFunciones:Enfriar-Lubricar-Evacuar detritus-Estabilizar-Reducir vibraciones-Controlar presión

•Qué es un estabilizador y cuál es la función que cumple?

Va colocado encima de la boca de perforación,  y tiene la misión de hacer que el tricono gire correctamente según el eje del barreno e impida que se produzca una oscilación y pandeo del varillaje de perforación.
Las ventajas derivadas de su utilización son las siguientes:-  Menores desviaciones de los barrenos, sobre todo cuando se perfora inclinado.

– Mayor duración del tricono y aumento de la velocidad de penetración, debido a un mejor aprovechamiento del empuje.- Menor desgaste de los faldones, de la hilera periférica de insertos y de los cojinetes.- Mayor estabilidad de las paredes del barreno, debido a que las barras de perforación no sufren pandeo.- Mejora de la carga de explosivo.

El estabilizador debe tener un diámetro próximo al del barreno, normalmente 1/8″ (3 mm) más pequeño que el tricono. Existen dos tipos de estabilizadores, de aletas y de rodillos.

•Porqué la perforación  hidráulica mejor que la neumática?

Menor consumo de energía:

Las perforadoras hidráulicas trabajan con fluidos a presiones muy superiores a las accionadas neumáticamente y, además, las caídas de presión son mucho menores. Se utiliza, pues, de una forma más eficiente la energía, siendo sólo necesario por metro perforado 1/3 de la que se consume con los equipos neumáticos.

Menor costo de accesorios de perforación:

La transmisión de energía en los martillos hidráulicos se efectúa por medio de pistones más alargados y de menor diámetro que los correspondientes a los martillos neumáticos. La fatiga generada en el varillaje depende de las secciones de éste y del tamaño del pistón de golpeo la forma de la onda de choque es mucho más limpia y uniforme en los martillos hidráulicos que en los neumáticos, donde se producen niveles de tensión muy elevados que son el origen de la fatiga sobre el acero y de «una serie de ondas secundarias de bajo contenido energético.En la práctica, se ha comprobado que la vida útil del varillaje se incrementa para las perforadoras hidráulicas aproximadamente un 20%.

Mayor capacidad de perforación:

Debido a la mejor transmisión de energía y forma de la onda, las velocidades de penetración de las perforadoras hidráulicas son de un 50 a un 100% mayores que las que los equipos neumáticos.

Mejores condiciones ambientales:

Los niveles de ruido en una perforadora hidráulica son sensiblemente menores a los generados por una neumática, debido a la ausencia del escape de aire. Principalmente, esto es así en el campo de las bajas frecuencias, donde los auriculares protectores son menos eficientes.

Mayor elasticidad de la operación:Es posible variar dentro de la perforadora la presión de accionamiento del sistema y la energía por golpe y frecuencia de percusión.

Mayor facilidad para la automatización:Estos equipos son mucho más aptos para la automatización de operaciones, tales como el cambio de varillaje, mecanismos antiatranque, etc.

•Qué es la velocidad de penetración y de qué factores depende?

La velocidad de perforación es la velocidad real de penetración en la cual no se consideran los tiempos perdidos por ninguna causa y depende de muchos factores externos: carácterísticas geológicas, propiedades físicas de las rocas, distribución de tensiones y estructura interna. Esto hace que la determinación de la velocidad de penetración durante el desarrollo de un proyecto sea una tarea difícil para el ingeniero proyectista, pero necesaria ya que la decisión que se tome va a incidir decisivamente en el resto de las operaciones.

Existen dos procedimientos para la determinación de la velocidad de penetración:a). Recogida de muestras representativas y realización de ensayos a escala por las casas fabricantes de triconos. Estas emiten un informe en el que se indican:- Tipo de tricono recomendado.- Empuje y velocidad de rotación aconsejadas.- Velocidad de penetración estimada y- Duración prevista del tricono.

La fiabilidad de los resultados depende de la representatividad de las muestras enviadas y, en general, son conservadores a efectos de cálculo de producción y costos, pues en las pruebas no se tiene en cuenta el efecto de las discontinuidades y el relleno de éstas.B). Cálculo de la velocidad de penetración a partir de la resistencia a compresión simple de la roca.Este procedimiento se basa en la utilización de fórmulas empíricas propuestas por diversos investigadores.

•Qué es un estabilizador y cuál es la función que cumple?

Va colocado encima de la boca de perforación,  y tiene la misión de hacer que el tricono gire correctamente según el eje del barreno e impida que se produzca una oscilación y pandeo del varillaje de perforación.

Las ventajas derivadas de su utilización son las siguientes:-  Menores desviaciones de los barrenos, sobre todo cuando se perfora inclinado.

– Mayor duración del tricono y aumento de la velocidad de penetración, debido a un mejor aprovechamiento del empuje.- Menor desgaste de los faldones, de la hilera periférica de insertos y de los cojinetes.- Mayor estabilidad de las paredes del barreno, debido a que las barras de perforación no sufren pandeo.- Mejora de la carga de explosivo.

El estabilizador debe tener un diámetro próximo al del barreno, normalmente 1/8″ (3 mm) más pequeño que el tricono. Existen dos tipos de estabilizadores, de aletas y de rodillos.

•Nombrar 10 tiempos utilizados en una faena minera (y optimizar 5)

Revisión de equipo -Instalarse con la maquina-Marcar la frente-Empatar-Cambio de barra-Soplar-Tronar Ventilación-Acuñadura-Fortificación-Carguío transporte

Cuales son las cualidades de la perforación  :
Diámetro -Estabilidad-Rectitud-Profundidad

Que acciones realizan los métodos mecánicos de perforación rotopercutiva, rotativa y percutiva

Rotopercutiva: barrido, rotación, percusión, empuje

Rotativa:        barrido, rotación, empuje

Percusión:       barrido, percusión

Cuales son las ventajas y desventajas de la perforación rotopercutiva

Martillo en cabeza Ventajas: sistema simple-instalación sencilla-gran variedad de diámetro

 Desventajas: a medida que se aumenta la profundidad se produce desviación-perdida de energía-contaminación ambiental (ruido, aceite)

 Martillo en el fondo Ventaja:La velocidad de perforación se mantiene constante-Disminuye niveles de ruido-Aprovechamiento del aire-Menor desgaste del BIT

 Desventaja:Perdida de parte del equipo por atascamiento-Poca flexibilidad de diámetro-Baja velocidad de penetración-Diámetro delimitado por el martillo

 Que factores Considera Ud. Para seleccionar un equipo de perforación

Costo de adquisición-Costo de instalación-Costo de operación-Producción, equipos de carguío y transporte (numero), abastecimiento de energía, altura de banco (cielo abierto), etc.

Donde se Ocupa la mayor cantidad de energía en una perforación rotopercutiva

Se utiliza mayor energía en el barrido y limpieza del detritus con aire comprimido (40-60%)

Y la menor energía se usa en la nivelación (1-3%)

Cree que el diámetro de las barras de perforación afectan la velocidad ascensional del detritus.

 Si, en el caso que la barra fuese muy pequeña la ascensión del detrito es a menor velocidad ya que el espacio entre las paredes es mayor, la ascensión es más lenta, en cambio, si el diámetro es grande la ascensión será más rápida ya que el espacio anular de la barra con las paredes es más pequeño.

Cuales son las variables externas mas importantes que se deben considerar para la perforación

Factores Externos:Eficiencia de los operadores-Características del macizo rocoso
Factores internos:Empuje sobre la roca-Diámetro del pozo-Velocidad de rotación-Desgaste de la boca-
Caudal de airepara la evacuación del detritus-Profundidad-Rectitud-Estabilidad

En que consiste la evacuación del detritus con aire convencional y aire reverso. Apoyose con un esquema

Aire convencional: el aire ingresa por el medio de la barra y sale por los costados del barreno por el espacio anular entre barra y las paredes.

Aire Reverso: el sistema consiste en 2 barras concentricas de distintos diámetros. Por la barra de mayor diámetro es impulsado el aire el cual es evacuado por la barra de diámetro mas pequeño

Que es el espacio anular   Es el espacio que queda entre la  y la pared del pozo

Cuales son los métodos mecánicos de perforación?

ROTOPERCUTIVOS: Son los más utilizados en casi todos los tipos de roca, tanto si el martillo se sitúa en cabeza como en el fondo del barreno.

ROTATIVOS: Se subdividen a su vez en dos grupos, según que la penetración se realice por trituración empleando triconos o por corte utilizando bits especiales. El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas.

PRUEBAS PARA PREDECIR LA VELOCIDAD DE Penetración

_ EXTRAPOLACIÓN DE DATOS REALES:

Cuando se conoce la velocidad de penetración para un diámetro dado puede estimarse la que se conseguiría con el mismo equipo y un diámetro menor o mayor.

_ FORMULAS Empíricas:

Una fórmula que se utiliza para estimar la velocidad de penetración en una roca tipo como es el granito Barre de Vermunt.

_ ENSAYOS DE LABORATORIO

_ Método de la Energía Específica

_ Indice de Perforabilidad (DRI): SE utiliza una muestra de roca de 15 a 20 kg. Con la que se realizan las siguientes pruebas:

* Ensayo de Friabilidad: Una fracción representativa de 500 gr. Se reduce entre 11,2 y 16 mm. Se somete a veinte impactos sucesivos de una pesa de 14 kg. Que se deja caer desde una altura de 25 cm. Se repite el proceso tres o cuatro veces y se toma el valor medio del porcentaje de muestra menor de 11,2 mm. Denominando al valor obtenido S₂₀.

* Ensayo de Perforación: Con una broca de 85 mm. De diámetro y 110º de ángulo de bisel, sometida a un empuje sobre la roca de 20 kg. Y haciéndola girar 280 RPM, se efectúan de 4 a 8 perforaciones en cada probeta. La longitud media de los taladros expresada en décimas de milímetro constituye el llamado valor SJ.   

_ Indice de Perforabilidad (Ip): Las muestras, con el tamaño de un puño, se preparan pulimentando una superficie plana. La broca empleada es de 9,5 mm. De diámetro y con ella se hacen 3 o 4 perforaciones durante 3 o 5 segundos que se controlan con un temporizador eléctrico.

AIRE CONVENCIONAL:

BROCAS INTEGRALES:

BROCAS SECCIONALES:

Lo componen: adaptador de culata o culatín, coplas, barras, cabeza de perforación, orificio de barrido (aire, agua)

Culatín:

COLLAR:

BARRA:

CABEZA:

Tiene que ejecutar el trabajo directo con la roca trituradora

FUNDAMENTOS DE LA Perforación ROTOPERCUTIVA:

Percusión:

Los impactos producidos por el golpe del pistón originan ondas de choque que se transmiten por el varillaje al fondo de la perforación. La energía cinética del pistón se transmite desde el martillo hasta el bit de perforación a través del varillaje en forma de onda de choque. Cuando la onda de choque alcanza el bit de perforación, una parte de la energía se transforma en trabajo haciendo penetrar en la perforación, el resto se refleja y retrocede a través del varillaje. La eficiencia de esta transmisión es difícil de evaluar, pues depende de muchos factores tales como: el tipo de roca, la forma y dimensión del pistón, las carácterísticas del varillaje y el diseño del bit. Además hay que tener en cuenta que en los puntos de uníón de las varillas existen pérdidas de energía. Por reflexiones y rozamientos que se transforman en calor y desgastes de las roscas.

Rotación:

Con este movimiento se hace girar el bit para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Tiene como misión que el bit de la perforadora actúe sobre puntos distintos de la roca en el fondo del barreno. En cada tipo de roca existe una velocidad óptima de rotación para la cual se producen el detritus de mayor tamaño para aprovechar la superficie libre de la perforación donde se produce el agrietamiento que se crea con el impacto.Perfora con bit de pastillas las velocidades de rotación más usuales oscilan entre 80 y 150 RPM con unos ángulos entre identaciones de 10º a 20º.Perfora con bit de botones las velocidades de rotación son más bajas entre 40 a 60 RPM con ángulos de giro entre 5º a 7º._Bits de mayor diámetro requieren velocidades menores.

EMPUJE:

Es necesario para mantener en contacto la sarta de perforación con la roca en que se ejerce presión. La energía generada por el mecanismo de impactos del martillo debe transmitirse a la roca, por lo que es necesario que el bit se encuentre en contacto en forma permanente con el fondo del barreno. Esto se consigue con la fuerza de empuje suministrada por un motor o cilindro de avance, que debe adecuarse al tipo de roca y bit de perforación. Un empuje insuficiente tiene los siguientes efectos negativos: reduce la velocidad de penetración, produce un mayor desgaste de las barras y de las roscas. Si el empuje es excesivo disminuye también la velocidad de perforación, aumenta el desgaste del bit y la desviación de los barrenos.

BARRIDO:

Es el fluido que permite extraer el detrito del fondo del barreno. Para que la perforación resulte eficaz, es necesario que el fondo de los barrenos se mantenga siempre limpio evacuando el detritus que se genera en la perforación. Si esta operación no se realiza, se consumirá una gran cantidad de energía en la trituración de esas partículas que se va a traducir en desgastes, pérdidas de rendimientos y posibles atascos. El barrido de los barrenos se realiza con un fluido que puede ser aire, agua o espuma que se inyecta a presión hacia el fondo a través de un orificio central del varillaje y de unas aberturas ubicadas en el bit de perforación. El barrido con aire se utiliza en cielo abierto, con agua se utiliza en subterránea, la espuma se utiliza como complemento al aire.

IDENTACION:

El proceso de formación de las identaciones, con el que se consigue el avance en este sistema de perforación se divide en cinco instantes:Aplastamiento de las rugosidades de la roca por contacto con el vástago.Aparición de grietas radiales a partir de los puntos de concentración de tensiones y formación de una cuña en forma de v.Pulverización de la roca de la cuña por aplastamiento.Desgajamiento de fragmentos mayores en las zonas adyacentes de la cuña.Evacuación del detrito por el fluido de barrido.Esta secuencia se repite con la misma cadencia de impactos del pistón sobre el sistema de transmisión de energía del bit.

VELOCIDAD DE PENETRACIÓN:

Va a depender de los siguientes factores.Carácterísticas geomecánicas, mineralógicas y de abrasividad de las rocas._ Potencia de percusión de la perforadora._ Diámetro del pozo._ Empuje sobre el bit._ Longitud de perforación._ Limpieza del fondo del pozo._ Diseño del equipo y condiciones de trabajo._ Eficiencia de la operación.

 Factores a considerar en el cálculo de la capacidad de un compresor.

A) Equipos a utilizar y consumo de aire de cada uno de ellos

B) Producción

C) Caídas de presión en el lugar de trabajo

D) Ajuste del equipo

E) Fugas de aire en las redes

F) Grado de utilización de los equipos a utilizar

G) Altura de trabajo con respecto al nivel del mar

•Diseñar un diagrama de perforación y dar una aproximación de : diámetro y longitud de perforación.Como también su burden y espaciamiento para los siguientes casos: Rajo abierto,subterráneo,abanico,VCR.

a.
Rajo abierto

D=6-15«

LB=10-30 m

B * E= 6*5; 8*7; 8*8 (mt)

b.

Subterránea

D= 40-60 mm

D maricón: 100-150 mm

L= 2-5 m

B * E= 0,1 m rainuras

1 m otros tiros

c.

Abanico

D= 2-4«

L= 10-30 m

B= 1-2 m

E= 1,5-3 m

Nº de tiros: 25-50

d.

VCR

D= 3-6«

LB=20-40 m

B=1.5 m

E= 1-2 m

Nº tiros= 5-9

Culatín:

COLLAR:

BARRA:

CABEZA:

Tiene que ejecutar el trabajo directo con la roca trituradora

•Nombre que funciones desarrollan para efectuar una perforación las siguientes partes de las brocas seccionales coplas ,barras,culatín, adaptador

Culatín: la función principal de esta herramienta es recibir los impactos del pistón y transmitir la energía de percucion y rotación desde la perforadora al resto de la sarta de perforación,los fabricantes definen el diseño de acuerdo a la maquinaria a utilizar.

Coplas: cumplen la función de ser un elemento de unión entre los elementos roscados ,es decir, culatín ,barra o bit

Barras:son los elementos principales de la transcicion de la energía de impacto al bit y sus largos pueden variar depende la labor a utilizar

Cabeza de perforación: constituye el sistema fundamental de perforación.Pues se encuentra directo sobre la roca es la encargada de producir la trituración

Tipos cabeza perf: -De placa o insertos/De botones/Retráctil/DTH/Diamantina/tricono/raise boring/topos

•Explique el principio de funcionamiento de los siguientes compresores

Compresor Rotativo
Compresor de tornillos: El aire aspirado de la atmósfera es forzado a salir por el espacio que queda entre los tornillos y la carcasa, la compresión del aire se produce por disminución de su volumen a medida que van girando los rotores. Compresor más utilizado en minería, su única desventaja es que tienen un mantenimiento muy complicado.
Compresor dinámico
Compresor centrífugo: El desplazamiento del fluido es esencialmente radial, consta del 1 o más impulsores y de un número de difusores en las que el fluido se desacelera. Es un compresor de grandes volúMenes pero presiones no tan elevadas, no es muy común en minería.

Compresor axial:

Compresor dinámico utilizado para grandes volúMenes de aire y bajas presiones, el aire evoluciona en un mismo rotor, utiliza impulsores que son los encargados de la generación del aire comprimido.
Compresores rotativos
Compresor Roots:
Compresor rotativo similar al de tornillo, pero de menos aplicaciones en la minería, generan aire a gran volumen pero no tan grandes presiones, se pueden utilizar en motores de explosión comunes.

Compresor alabes o paletas:

Posee un rotor dentro de una carcasa cilíndrica, con una serie de paletas alojadas en las ranuras del rotor, los que durante la rotación están en contacto con la carcasa debido a la fuerza centrifuga y desplazan el aire desde la entrada hasta la salida, de tal manera disminuyen su volumen y de esta forma aumentan su presión a medida que se va produciendo el giro.
Compresor anillo liquido: Consta básicamente del rotor conformado por aletas que giran en una carcasa cilíndrica o varios rotores con una serie de alabes fijos. Compresor para procesos de bajas temperaturas alto consumo de energía, bajo nivel de ruido, etc.

Compresores Alternativos

Compresor a pistón

Mediante el movimiento alternativo del pistón el aire es aspirado de la atmósfera y comprimido previamente haciéndolo pasar a través de válvulas sin retorno. De simple o doble efecto.
Compresor de diafragma: Su mecanismo básico de movimiento es similar al de pistón pero de muy baja capacidad, se caracteriza por suministrar aire exentó de aceite, usado principalmente para pequeños caudales en laboratorios, respiradores médicos, automóviles, bombas de bencina.

Perforación abrasivaLa abrasividad es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de rozamiento durante el movimiento.Los factores que elevan la capacidad abrasiva de las rocas son las siguientes:La dureza de los granos constituyentes de la roca.Las rocas que contienen granos de cuarzo son sumamente abrasivas.La forma de los granos. Los más angulosos son más abrasivos que los redondeados.El tamaño de los granos.La porosidad de la roca. Da lugar a superficies de contacto rugosas con concentraciones de tensiones locales. La heterogeneidad. Las rocas poliminerales, aunque éstos tengan igual dureza, son más abrasivas, pues van dejando superficies ásperas con presencia de granos duros, por ejemplo, los granos de cuarzo en un granito. Esta propiedad influye mucho en la vida de los útiles de perforación.