PERFORADORAS HIDRAULICAS

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA, ELETRÓNICA, MECANICA Y MINAS CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS MAQUINARIA MINERA I PERFORADORAS HIDRAULICAS ING. Máximo V. Mayta Lino

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA, ELETRÓNICA, MECANICA Y MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

MAQUINARIA MINERA I

PERFORADORAS HIDRAULICAS

ING. Máximo V. Mayta Lino

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EQUIPOS DE PERFORACION PARA

EXCAVACION MECANIZADA

JUMBOS

SON EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA PERFORA-

CION EN RAMPAS O TUNELES, MEDIANTE TALA-

DROS HORIZONTALES, VERTICALES E INCLINA-

DOS.

LOS COMPONENTES BASICOS SON:

. EL MECANISMO DE TRASLACION

. EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO

. LOS BRAZOS

. LAS DESLIZADERAS

. LOS MARTILLOS

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CLASES DE JUMBOS

SOBRE RIELES : RAIL DRILL

SOBRE NEUMATICOS: CAVO DRILL

SOBRE ORUGAS: TRACK DRILL

LAS CAVO DRILL SON LAS MAS EXTENDIDAS POR

SU GRAN MOVILIDAD, POR LA RESISTENCIA

FRENTE AL AGUA CORROSIVA Y POR LOS MENO-

RES DESGASTES SOBRE PISOS IRREGULARES.

EN LA MAYORIA DE LOS CASOS EL CHASIS ES AR-

TICULADO POSIBILITANDO LOS TRABAJOS DE

EXCAVACION CON CURVAS.

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PERFORADORA

O JUMBO

HIDRAULICO

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UN JUMBO HIDRÁULICO ES UN EQUIPO DE BAJO PERFIL DISEÑADO

SOBRE TODO PARA REALIZAR PERFORACION EN FRENTES O

TAJEOS EN MINAS DE SUBSUELO O EN ZONAS CONFINADAS. LA

LONGITUD DE PERFORACIÓN ES VARIABLE

LOS JUMBO HIDRÁULICOS SON

PRINCIPALMENTE NECESARIOS

EN LABORES DE SUBSUELO,

DEBIDO AL TAMAÑO LIMITADO DE

LAS LABORES. EL TRABAJO DE

PERFORACIÓN EN MINA

SUBTERRANEA IMPLICA QUE EL

EQUIPO NO PUEDE SER MUY

GRANDE PARA QUE PUEDA

INGRESAR A LAS RAMPAS O

TAJEOS MAS PEQUEÑAS DE LA

MINA.

JUMBO HIDRÁULICO

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PERFORADORAS HIDRAULICAS PARA SU FUNCIONAMIENTO REQUIEREN DE

ENERGIA HIDRAULICA, SU DISEÑO ES

SIMILAR A LAS MAQUINAS PERFORADORAS

NEUMATICAS.

POSEE UN PISTON QUE TRANSMITE LA

ENERGIA DE IMPACTO A LA BARRA DE

PERFORACION Y UNA VALVULA DE

CONTROL QUE DIRIGE EL FLUIDO HIDRAULI-

CO A PRESION, GENERANDO EL

MOVIMIENTO ALTERNATIVO EN AVANCE Y

RETROCESO DEL PISTON

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LA PARTE GIRATORIA DIFIERE DE LA

PERFORADORA NEUMATICA

SOLAMENTE EN QUE ES PROPULSADA

POR UN MOTOR HIDRAULICO EN

LUGAR UNO DE AIRE COMPRIMIDO

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COMPONENTES DEL JUMBO HIDRÁULICO

1. CARRO (CARRIER) 2. PERFORADORA HIDRÁULICA 3. VIGA DE AVANCE CON PARADA Y RETORNO AUTOMÁTICOS. 4. BRAZO CON PARALELISMO AUTOMÁTICO.

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5. PANEL DE CONTROL CONTENIENDO LAS

VÁLVULAS PARA PERFORACIÓN Y

FUNCIONES AUTOMÁTICAS.

6. ENFRIADOR DE ACEITE.

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7. PAQUETE DE PODER HIDRÁULICO, CON

EL MOTOR ELÉCTRICO ACOPLADO A UNA

DOBLE O TRIPLE BOMBA HIDRÁULICA,

ALIMENTADAS DE ACEITE DESDE EL

TANQUE HIDRÁULICO. LAS BOMBAS

HIDRÁULICAS PROVEEN LA ENERGÍA

HIDRÁULICA NECESARIA PARA EL

MOVIMIENTO DEL BRAZO, PERCUSIÓN DE

LA PERFORADORA, ROTACIÓN Y AVANCE.

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8. CAJA ELÉCTRICA CONTENIENDO EL

INTERRUPTOR PRINCIPAL Y EL

ARRANCADOR Y EL EQUIPO DE

PROTECCIÓN.

9. VÁLVULA REDUCTORA DE LA PRESIÓN

DE AGUA.

10. TAMBOR DEL CABLE ELÉCTRICO.

11. BOMBA DE AGUA.

12. COMPRESOR.

13. LUBRICADOR DEL AIRE.

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SISTEMAS DEL JUMBO SISTEMA HIDRÁULICO : para percusión,

rotación, avance y posicionamiento del

boom.

SISTEMA DE AGUA : Para el barrido de la

broca y enfriamiento del aceite hidráulico.

SISTEMA DE AIRE : Para lubricación y

presurización del cabezal (front head) de la

perforadora.

SISTEMA ELÉCTRICO : Para la

operación y control de los motores

eléctricos.

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VENTAJAS DE LA PERFORADORA HIDRAULICA

1. AUMENTO EN LA VELOCIDAD DE PENETRACION

SE INCREMENTA DE 200 A 300 VECES, ESTO SE HA OBTENIDO CON EL INCREMENTO SUSTANCIAL DE LA PRESION DE TRABAJO DEL FLUIDO, LLEGANDO EN ALGUNOS CASOS HASTA 250 BARES

2. AUMENTO EN LA PRODUCTIVIDAD DE PERFORACION.

POR EL AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE PENETRACION Y EL USO DE BROCAS DE MAYOR DIAMETRO, SE INCREMENTA LA PRODUCTIVIDAD.

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3. AHORRO EN LOS BARRERNOS DE

PERFORACION

POR LA PRESION DE TRABAJO, SE NECESITA UN

AREA DE SECCION TRANSVERSAL DEL PISTON MAS

PEQUEÑO, POR LO QUE ES MAS SENCILLO DISEÑAR

UN PISTON LARGO Y DELGADO QUE IMPARTE

MENOS ESFUERZO DAÑINO A LOS BARRENOS,

MIENTRAS SUMINISTRA MAS ENERGIA POR GOLPE

A TRAVES DEL CULATIN, BARRA, BROCA, Y ROCA

SIN INCREMENTAR LA NATURALEZA DESTRUCTIVA

DE LA ENERGIA TRANSMITIDA QUE ES LA CAUSA

DE ROTURA DE LOS ACEROS DE PERFORACION.

LA REDUCCION ASCIENDE EN ALGUNOS CASOS

DEL 10 % EN LOS COSTOS DE LOS ACEROS.

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4. AHORRO EN EL CONSUMO DE ENERGIA

UNA PERFORADORA HIDRAULICA

NORMALMENTE NECESITA DE UNA TERCERA

PARTE DE ENERGIA DE LO QUE REQUIERE UNA

PERFORADORA NEUMATICA DE IGUAL

RENDIMIENTO.

CUANDO SE COMPARAN JUMBOS DE IGUAL

PRODUCTIVIDAD EL JUMBO HIDRAULICO

CONSUME EL 25 % DE LA ENERGIA REQUERIDA

POR UN JUMBO NEUMATICO.

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5. AHORRO DE LA MANO DE OBRA

AL HACER LA COMPARACION DE UN JUMBO

NEUMATICO E HIDRAULICO, CON LA PERFORADORA

HIDRAULICA EL AHORRO ES DE 40 A 50 % POR

LONGITUD DE TUNEL.

6. DISPONIBILIDAD MECANICA

SE HA COMPROBADO QUE LOS COMPONENTES

HIDRAULICOS, INCLUYENDO LAPERFORADORA

TIENEN UNA DISPOBILIDAD MAYOR QUE LOS

NEUMATICOS.

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7. MENORES COSTOS DE OPERACIÓN

SE DEBE A LOS SIGUIENTES ASPECTOS:

. PERFORACION AUTOMATICA

. CIERRE POR BAJO NIVEL DE ACEITE

. CIERRE POR BAJO NIVEL DE PRESION DE AGUA

. CIERRE POR BAJO NIVEL DE VOLTAJE

. CABEZAL FRONTAL PRESURIZADO.

. PRESIONES VARIABLES PARA ADAPTAR A LA

PERFORADORA A LOS DIFERENTES TIPOS DE

ROCA.

. LIMPIEZA CON AGUA DE ALTA PRESION.

. REDUCION EN EL CONSUMO DE ENERGIA.

. ECONOMIA DE BARRAS DE PERFORACION.

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8. MEJOR AMBIENTE ERGONOMICO

NIVEL SONORO REDUCIDO

EXISTE UNA REDUCCION EN EL NIVEL DEL RUIDO DE

10 A 15 DECIBELES EN EL RANGO DE BAJA

FRECUENCIA (30 Hz), LA REDUCCION SE DEBE A QUE

NO EXISTE ESCAPE DE AIRE.

AMBIENTE SIN NEBLINA

LA AUSENCIA DEL AIRE DE ESCAPE SIGNIFICA

TAMBIEN LA ELIMINACION DE LA NEBLINA DE ACEITE

Y LOS ADITIVOS ANTICONGELANTES EN EL AMBIENTE

LABORAL DEL OPERADOR.

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PRODUCTIVIDAD DE PERFORADORAS

NEUMÁTICA E HIDRAULICAS

DESCRIPCIÓN

TIPO DE PERFORADORA

NEUMATICA

TAMROCK C40

HIDRÁULICA

COP 1038 HD

Tamaño de la broca 1 3/8 pulg 1 3/4 pulg

Diseño de

perforación (banco) 2, 3 pies 3, 3 1/2 pies

Toneladas rotas 0.500 Tn/pie 0.875 Tn/pie

Velocidad de

penetración 35.6 pulg/min 52.4 pulg/min

Productividad 1.48 Tn/min 3.82 Tn/min

Incremento 2.58 veces