By Metodo raise boring gy minaspiura ‘IOA6pR 17, 2011 21 pagos UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA PRODEUNP TRABAJO BIBLIOGRAFICO TEMA: SISTEMA DE PERFORACION RASE BORING Elaborado por: Peppino Edmundo Villagra López. Alumno de la Facultad De In enieria De Minas IV Ciclo PACE to View nut*ge SULLANA 2010 INDICE l. NITRODUCCION 3 2. DEFINICION 4 2. 1 PERFORACION DE UN PILOTO 2. 2 ESCARIADO O ENSANCHAMIENTO DE UN PILOTO 5 3. EQUIPOS Y ACCESORIOS pág• 23 3. 3. 7 Cabeza giratoria 4. APLICACIONES 24 5. RAISE BORING COMO METODO DE EXPLOTACION 25 6. CONCLUSIONES 27 7. BIBLIOGRAFIA 28 INTRODUCCION
El presente trabajo bibliográfico, es un resumen, de una recopilación de datos provenientes de fuentes confiables, que tiene la finalidad de informar a los estudiantes de Ingeniería de Minas o personas relacionadas con la actividad minera, el método de perforación de pozos verticales e inclinados conocido como RASE BORING_ Los parámetros que se consideran al momento de ejecutar el método raise boring varían de acuerdo al diseño del pozo y los datos geotécnicos del macizo rocoso, esto nos conlleva a un informe mucho mas complejo, en este trabajo se ha detallado el proceso del método considerando parámetros estándar.
Al ser mención de los componentes del sistema raise boring, se describió las características de algunos modelos incluyendo sus especificaciones técnicas. 1. DEFINICION Es un sistema moderno de de rocas por medios anclar la máquina. Su posicionamiento se regulará mediante los cilindros de empuje de manera de asegurar la verticalidad (o la inclinación requerida). Luego se perfora, descendiendo, un piloto desde la superficie superior, donde se instala la máquina, hasta un nivel inferior.
Posteriormente se conecta en el nivel inferior el escariador el cual actúa en ascenso, excavando por corte y cizalle, l pique o la chimenea, al diámetro deseado. Realizada en forma descendente, vertical o inclinada, utilizando una herramienta de corte (fig. 01). El taladro piloto se realiza con un diámetro de 3% » hasta 26″ que es función del diámetro del varillaje y del escariado, el avance de la perforación se logra, agregando barras a la columna de perforación, la cual se estabiliza con barras estabilizadoras de piloto.
El detritus producto de la perforación es barrido con agua a presión impulsada por bombas de 37 a 50 KW de potencia, extrayéndolo por el espacio anular que queda entre la pared del pozo y la columna de barras de erforación. [pic] Fig. 01 Perforación de un piloto 2. 2 ESCARIADO O ENSANCHAMIENTO DEL PILOTO Una vez perforado el piloto y después de retirado la herramienta de corte, se procede a conectar el cabezal o escariador provisto con cortadores, en la galería ubicada en el interior del túnel, donde finaliza la perforación piloto.
El escariador avanza en ascenso, excavando la roca por corte y cizalle, Normalmente la presión de empuje en la etapa de escariado es de unas 5 veces mayor a la etapa de perforación piloto. Al diámetro final del pique nea. Los cortes que caen plana, escalonada, abovedada o doble abovedada. El perfil plano está equipado con un menor número de cortadores que las demás configuraciones; este perfil resulta más fácil de desplazarse bajo tierra. En el perfil escalonado el diámetro del hueco puede variarse con la adición o eliminación de escalones. Los perfiles abovedados proporcionan buena estabilidad en el hueco y un perfil redondo.
Para retirar el escariador al final de la excavación existen 2 alternativas. a) Bajar la columna de barras, desconectar y retirar el escariador por el fondo de la chimenea o pque, a través de la galería inferior. En este caso será necesario dejar un puente de roca, no xcavado, en la parte superior de 2 a 3 metros dependiendo del diámetro final de excavación y la calidad geomecánica de la roca excavada. b) Excavar la chimenea completa, retirando el escariador por la parte superior de la excavación. Normalmente es posible utilizar esta alternativa cuando el inicio del pique o chimenea está en la superficie. ara realizar está operaclón se requiere montar el equipo Raise Boring en vigas metálicas que atraviesen la excavación circular abierta en superficie, sostener el escariador desconectado de la columna mediante una grúa, retiro del quipo, para finalizar con el retiro del escariador. Fig. 02 Escariado de un piloto En la tabla 01, se indica los diámetros de chimeneas más frecuentes y los diámetros de perforación piloto utilizados. Tab. 01 112% 12. 7 13 13. 5 14 14. 5 15 16 13Y4 115 2. EQUIPOS Y ACCESORIOS El equipo de perforación Raise Boring está formado por los Slguientes componentes: 3. BASE Y CUERPO PRINCIPAL DEL SISTEMA. Este equipo es el que proporciona la fuerza de empuje y rotación que se requiere para lograr la rotura de la roca, esta maquina se monta sobre una solera construida previamente sobre la uperficie donde se va perforar, esta formado por los siguientes componentes: • Motor eléctrico: con una potencia que varia entre 150HP y 750HP • Conjunto de Reductores: de 3 0 4 transmisiones en base a engranajes y piñones planetarios que reducen las velocidades de rotacion, segun la operación que se esté realizando. ?? Sistema de Empuje electrohidráulico: que corresponde al conjunto de bombas hidráullcas y electroválvulas de alta presión, alrededor de 3000 PSI, que entrega la presión de trabajo a los cilindros hidráulicos para el empuje en las dos etapas de la operación. La presión necesaria para la operación dependerá de, la longitud de la columna lidad geomecánica de la roca a excavar, calidad est roca V diámetro final de Sujeción de la Columna de garras: componentes mecánicos, cuya misión es sujetar la columna de perforación en las 2 etapas de la operación, transmitiendo la energía de empuje y rotación a las herramientas de corte.
En el mercado las marcas más comerciales son: • Stu Blattner con los modelos: SBM-400, SBM-600, SBM-900. • Atlas Copco con el modelo: Robbins 73RH. 3. 1. 1 MODELO SBM-400 El sistema incluye una unidad de potencia Electro-Hidráulica on controles integrales, una estación de control a distancia y herramientas para conectar y desconectar tuberías roscadas. Velocidad variable y torque constante de la unidad de potencia permitiendo ajustar la velocidad de rotación para cumplir exactamente con las condiciones de perforación.
Se puede fijar la máquina para perforación vertical en una estación (caverna) de solamente 10,5 pies (3. 2 y 3. 4 mts) de altura. Esto es posible porque el mecanismo de cilindros hidráulicos en tamden da a la SBM 400 LP un perfil extremadamente bajo. Especificaciones de Rendimiento ISBM 400 LP 6 OF Capacidad de diámetro ISBM 400 sp 16 pies (1. 8 mts) 180,000 lb. -pie I Ajuste de ángulo de perforación – 900 Información Dimensional I Ancho operativo de la máquina 55″ (1 ,397 mts) I Altura extendida de la máquina 1450 _ 900 55″ (1,397 mtS) | 131 » (3,327 rntS) 144″ 3,658 mtS) I Profundidad 51 » (1,294 rntS) I Peso (6,1 70 Kg.
Tubería LXI O» diámetro 3. 1. 2 MODELO 151 i’ (1 ,294 mts) 19500 Ibs (4,310 Kg. ) 14 pies Lx8″ diámetro 13600 lb. 15 pies Velocidad variable y torque constante de la unidad hidráulica exactamente con las condiciones de perforación. El cambio de velocidad de rotación es hecho hidráulicamente, se detiene uavemente, va cambiando de un rango de alta velocidad durante la perforación del piloto a un rango de baja velocidad durante el rimado Puede fiiar la máquina par vertical en una estación Capacidad de diámetro nomlnal (2. 4 rnts) Capacidad de largo nominal (366 rntS) I Potencia (hp) instalada I RPM del piloto I RPM del rimado Empuje del rimado (2,280 kN) I Torque máx. (1 51,650 KN-m) I Ajuste de ángulo de perforación Ancho operativo de la máquina 71 » (1,803 mts) Altura extendida de la máquina 152″ ( 3,861 mts) peso 18 pies | 1 200 pies 1300 hp 0-8 / 60 hz 0-15/60 hz 500,000 Ibs 1 1 12,800 lb. -pies 900-450 ISBM 600 161″ (1,549 rntS) 127,800 Ibs (12,613 MODELO SBM-700 con controles integrales, una estacón de control a distancia y suavemente va cambiando de un rango de alta velocidad durante rimado. uede fijar la máquina para perforación vertical en una estación (caverna) de sólo 13 pies (3,9 mts) de altura. Esto es posible porque el mecanismo de cilindros en tamden dan a la SBM 700 un perfil extremadamente bajo. [PiC] Capacidad de diámetro nominal (2. 44 mts) (366 mts) Potencia (hp) instalada ISBM 700 RPM del Piloto RPM del rimado 8 pies – 450 kg. ) I Tuber(a diámetro 3. 1. 4 MODELO SBM-900 Pies LXIO» Debido al incremento de capacidad de carga de la SBM 900, los cilindros de empuje hidráulicos son usados como columnas guía.
Estas columnas están en [nea directa con el eje o cabezal de transmisión. El empuje de rimado o pilotaje es directamente accionado a través del punto pivolante de la máquina, para asegurar estabilidad en cualquier ángulo de perforación y en cualquier carga de empuje. Esto significa un reducido momento de doblado, gran estabilidad y menos distancia del punto del cuello del hueco piloto, cuando o y rimando chimeneas inclinadas. Este alineamie duce el desgaste
