Manual Entrenamiento Minero Perforacion Galerias

Servicio Nacional de Geologa y Tcnico de Minas SERGEOTECMINProyecto Capacitacin de Mineros en Escuela minera de Chiripujio

Edgar B. Alcal Cruz - Arturo Beltrn Alfonso - Alfredo Flores Corrales

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MANUAL DE ENTRENAMIENTO MINERO

SECCIN II PERFORACIN - GALERAS Y RAMPAS

1. ASPECTOS GENERALES

La perforacin es uno de los trabajos ms importantes en la minera y es necesario quetodos los mineros estn capacitados en el manejo de las perforadoras y poder realizartrabajos simples con ellas. Para este trabajo se requieren dos personas: el maestroperforista y su ayudante perforista

2. EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES

2.1. EQUIPOS

Existen equipos de perforacin manuales y montados sobre estructuras que sedesplazan sobre rieles o sobre llantas. En la minera chica y cooperativizadasolamente se usan las perforadoras manuales. En este sentido, en esta primera partehablaremos solamente de las perforadoras manuales.

Los tipos de perforadoras que se usan en la minera chica y cooperativizada son:

- La perforadora Jackleg- La perforadora Stoper

Estos equipos son accionados mediante aire comprimido y requieren tambinsuministro de agua. Las principales tareas del agua son:

- Evitar la formacin de polvo- Mantener la broca fra- Eliminar partculas slidas, resultantes de la perforacin.

Ambas perforadoras tienen rotacin a la izquierda.

En las figuras 1 y 2 podemos apreciar las dos perforadoras manuales indicadas y susprincipales partes. Para perforacin de galeras, intermedios, rampas, etc. se usa laperforadora Jackleg.

2.2. HERRAMIENTAS

Las herramientas que debe tener cada perforista son las siguientes:

- Juego de barrenos (0.60m, 1.20m, 1.80m, 240m).- Manguera para aire comprimido de 1 de dimetro y 20 m de largo.- Manguera para agua de de dimetro y 20 m de largo.



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Fig. 1 Perforadora Stoper



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Fig. 2 Perforadora Jackleg

- Lubricadora- Escalara metlica- Taqueador- Espadilla- Picota- Pala- Combo de 8 lb- Llave Stilson de 12- Prensa para mangueras- Sacabarrenos- Extensin de pistn Lubricadora BLG 30



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2.3 MATERIALES

- Aceite- Tiza

3. INSTALACIN DE SERVICIOS

Como ya mencionamos anteriormente, para operar las perforadoras se requiere airecomprimido, agua y en lo posible energa elctrica, para poder iluminar el frente de trabajo.Las caeras para aire y agua deben estar a una distancia de 18 m del frente de perforaciny la instalacin de los rieles debe estar hasta el tope.

4. PREPARACIN DEL LUGAR DE TRABAJO

Las tareas que se deben realizar para tener listo el lugar de trabajo son:

- Tojear el rea de trabajo- Lavar el rea de trabajo con agua (Fig. 3).- Inspeccionar la zona de trabajo y ver si hay tiros quedados o fallados,

marcarlos con tiza y tomar las medidas necesarias para eliminar el peligro.Lavar completamente los taladros quedados o fallados, recargarlos y volarnuevamente.

- Nivelar la parte donde trabajar la mquina perforadora.- Verificar si las caeras para aire y agua se encuentran a 18 m del frente de

perforacin, en caso de que estn ms lejos, se las debe acercar.- Pedir al supervisor que controle la presin del aire. La presin del aire

ptima recomendada flucta entre 85 y 95 PSI (libras por pulgada cuadrada).Presiones mayores de 100 PSI pueden causar desgaste prematuro e inclusofracturas en algunas partes de la mquina. Presiones inferiores a 80 PSItienen un efecto negativo sobre la velocidad de penetracin, y a presiones de60 PSI o menos el rendimiento es casi nulo. Tambin se debe tener encuenta que el caudal de aire debe ser el adecuado.

- La presin del aire debe medirse cuando el equipo est trabajando (Fig. 4)- El agua debe mantenerse con una presin mxima de 10 a 15 PSI menos que

la presin de aire y no menor de 40 PSI para lo cual es necesario el uso deun manmetro.

EL SUPERVISOR SER RESPONSABLE DEL CONTROL DE LA PRESIN DEAIRE Y AGUA

POR NINGUN MOTIVO PERFORE EN SECO



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Fig. 3 Lavado del tope con agua

Fig. 4 Control de la presin con manmetro



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El aire comprimido debe ser en volumen y presin el adecuado, libre de condensados ypartculas slidas.La red de distribucin de aire y agua no deben tener escapes. La red de aire comprimidodebe tener trampas para retener los condensados y slidos. El costo por prdidas del airecomprimido por los escapes de la red es considerable (Fig. 5).

Fig. 5 Relacin dimetro de agujero fuga de aire

5. PREPARACIN DEL EQUIPO

Para la preparacin del equipo de perforacin se deben seguir los siguientes pasos:- Trasladas la mquina perforadora al frente de trabajo (Fig. 6).- Conectar las mangueras de 1 y a la red de distribucin de aire

comprimido y agua.- Abrir las vlvulas de aire y agua brevemente para limpiar las mangueras.

Cerrar las vlvulas.- Llenar la lubricadora con aceite.- Revisar y limpiar los cedazos de ingreso de aire y agua de la perforadora.- Colocar una pequea cantidad de aceite en el niple de la mquina

perforadora que se conecta con la manguera de 1.- Colocar el juego de barrenos al lado de la perforadora con la broca en el piso

(Fig. 6)- Colocar la escalera metlica en el piso, perpendicular al tope y pegado a l.- Colocar el pistn de la perforadora sobre la escalera metlica para tener

apoyo.- El supervisor marcar el esquema de taladros en el frente de perforacin.



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Fig. 6 Equipos y materiales en el frente de trabajo

6. PRUEBA DEL EQUIPO DE PERFORACIN

- Revise que la vlvula de control de avance y la palanca de control mltipleestn completamente cerrados, girados completamente en direccin contrariaa las agujas del reloj.

- Abra las vlvulas de aire y agua- Abra la palanca de mando mltiple unas dos o tres etapas- Revise el flujo de aire y agua- Cierre las vlvulas completamente.

7. ACOPLE DE LOS BARRENOS

- El perforista sostiene la mquina y su ayudante introduce el barreno de 0.60m al porta barreno de la perforadora (Fig. 7).

- El ayudante baja el seguro del porta barreno (Fig. 8).



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Fig. 7 Acople del barreno

Fig. 8 Asegurar el barreno



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8. MANEJO DE LA PERFORADORA

- El perforista soporta el pistn de la mquina contra su cadera derecha ycoloca la mano derecha sobre la palanca de contro l mltiple y la manoizquierda en la empuadura del control de avance.

- El ayudante sostiene la punta del barreno contra la marca del taladro ysoporta al mismo justo detrs de la broca (Fig. 9).

- El perforista da un mnimo de presin al p istn y abre el control de mandomltiple dos o tres etapas para comenzar la perforacin.

- Cuando la perforadora haya avanzado aproximadamente unos 4 cm, elayudante puede retirarse.

- El operador puede abrir la palanca de mando mltiple y la vlvula de controlde avance del pistn completamente y se inicia la perforacin plenamente.

- Concluida la perforacin con el barreno de 0.60 m, se para la mquina, selevanta el soporte del barreno y se separa la mquina del barreno unos 10 cmy se coloca la mquina ligeramente a un lado.

- El ayudante saca el barreno de 0.60 m e introduce el barreno de 1.20 m y secontina con la perforacin hasta llegar a una profundidad de 2.40 m.

- Tomar en cuenta que los taladros del arranque deben ser paralelos entre s yparalelos a las paredes de la galera. Los taladros del techo deben serhorizontales y paralelos a los del arranque. Los de la parte central levementeinclinados hacia arriba y los del piso levemente inclinados hacia abajo. Lostaladros de los lados levemente abiertos.

- El taladro del lado de la cuneta debe ser un poco ms inclinado hacia abajopara facilitar la construccin de la cuneta.

- Durante todo el tiempo de perforacin controle el techo y las paredes. Tojeecuantas veces crea conveniente.

9. VELOCIDAD DE PENETRACIN

La velocidad de penetracin depende de:

- Calidad de los barrenos (nuevos, afilados, gastados, etc.).- Calidad del aire comprimido (Buena o mala presin)- Calidad del suministro de agua

El supervisor debe controlar s i los barrenos estn o no afilados. Debe contar con laplantilla para controlar el estado de la broca de bisel.

El supervisor debe contar con un manmetro que le permita medir la presin del airecomprimido.



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Fig. 9 Emboquillado del taladro

10. ESQUEMAS DE PERFORACIN

En la industria minera se usan muchos esquemas de perforacin, cuyo empleo depende de:

- Seccin de la labor- Calidad de la roca- Calidad del explosivo- El tamao de grano a obtener (grueso, fino, etc.).

El esquema de perforacin tiene normalmente 3 elementos. El arranque, las ayudas y losdesquinches. En las galeras o rampas tenemos solamente una cara libre y el arranque tienejustamente la misin de crear una nueva cara libre para facilitar el arranque de la rocaslida. Las ayudas, como su nombre indica, ayudan a ampliar la cara libre y finalmente losdesquinches ayudan a lograr la seccin definitiva de la labor minera.



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10.1 TIPOS DE ARRANQUE

Fundamentalmente se conocen dos tipos de arranque:

- Arranque inclinado- Arranque paralelo

El arranque inclinado consiste en perforar taladros inclinados para lograr unapequea cavidad. Dentro de los arranques inclinados se conocen:

- Arranque cnico (Fig. 10)- Arranque cua (Fig.11)- Arranque escalonado (Fig.12)

Este tipo de arranques son de fcil comprensin para el perforista, pero son dedifcil ejecucin.

El arranque paralelo consiste en la perforacin de taladros paralelos. Dentro de estetipo de arranques tenemos:

- Arranque con taladros paralelos del mismo largo (Fig.13)- Arranque con taladros paralelos de diferente largo (Fig.14)- Arranque con taladros paralelos del mismo largo con taladros sin carga

(Fig.15)- Arranque con taladros paralelos y taladros de dimetro mayor sin carga

(Fig.16)

La perforacin de taladros paralelos es relativamente sencilla. Perforistas sin muchaexperiencia pueden llegar rpidamente a mejorar rendimientos con la ayuda de estetipo de arranques.

La ventaja principal es que dependen en menor grado del ancho y seccin de lagalera. El largo del barreno se aprovecha completamente.

En la Fig. 17 podemos observar algunos diseos de arranques.



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Fig. 10 Arranque Cono

Fig. 11 Arranque Cua



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Fig. 12 Arranque plano dirigido hacia abajo

Fig. 13 Arranque con taladros paralelos del mismo largo



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Fig. 14 Arranque con taladros paralelos de diferente largo

Fig. 15 Arranque con taladros paralelos del mismo largo con taladros sin carga



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Fig. 16 Arranque con taladros paralelos y taladros de dimetro mayor

Fig. 17 Diseo de arranques

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