Un motor hidráulico de doble velocidad, acoplado a la caja de engranajes planetarios, proporciona 150 HP a cada oruga. Este control independiente para cada oruga proporciona al Modelo 120A una excelente condición para maniobrar y posicionarse rápidamente. El esfuerzo de traslado y la velocidad han sido incrementados en un 30% con respecto a los sistemas de avance accionados por cadena de los taladros GDI2O.
La aplicación y liberación de frenos están montados como conjunto en el mando del sistema planetario. Los frenos son aplicados por la acción de resortes y son liberados de forma hidráulica. El eje trasero es fijo y el delantero del tipo viga oscilante. Las orugas se tensan con cilindros hidráulicos y se regula su tensión agregando o removiendo lamas de acero. El largo y la distancia entre las orugas proporciona una excelente estabilidad al taladro.
5.1.9 BASTIDOR PRINCIPAL Y GATOS
Los gatos niveladores, ubicados en las cuatro esquinas del chasis principal, son accionados por cilindros hidráulicos que se controlan desde la cabina del operador. Los gatos traseros izquierdo y derecho (los más cercanos al mástil) pueden ajustarse de modo independiente. Los dos gatos delanteros funcionan como pareja y se auto equilibran al extenderlos o retraerlos.
Los componentes principales de este bastidor están constituidos por vigas de acero doble "1" de 27 pulgadas, especificación GR5O. La sección entre ejes posee brazos diagonales con el objeto de minimizar los esfuerzos de torsión y deflexión. El soporte del mástil está construido usando canales de acero GR5O, cuyas medidas van desde 10 a 12 pulgadas. La plataforma es muy amplia permitiendo un fácil acceso a todos los componentes, facilitando el las labores de mantenimiento.
Los gatos delanteros y traseros están fijados con pernos al bastidor principal. Las patas de los gatos son de 30". El cilindro de los gatos es de 9" de diámetro, su desplazamiento es de 66" y proporcionan una elevación de 41".
5.1.10 SISTEMA DE CONTROL ELECTRICO
La perforadora recibe alimentación de una fuente externa de energía eléctrica. La potencia de alto voltaje se suministra a través de un cable, el cual se conecta a una subestación local.
Todos los sistemas que operan en el taladro son controlados y/o monitoreados por un Controlador Lógico Programable (PLC) marca ALLAN BRADLEY. Estos sistemas son los siguientes:
• Sistema de mando digital DC.
• Compresor de Aire Principal.
• Sistema de lubricación.
• Sistema de Nivelación.
• Supresión de Polvo.
• Perforación Automática.
• Movimientos Hidráulicos.
• Propulsión
• Motores Auxiliares.
Información de diagnostico de todos estos sistemas es suministrada directamente al operador a través del GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE) ubicado sobre la consola en la cabina.
5.1.11 CABINA DEL OPERADOR
La cabina del operador está construida con láminas de
metal de calibre 11, aislada para control de temperatura y reducción
de ruido, montada sobre amortiguadores para minimizar las vibraciones. Todas
las ventanas tienen vidrios de seguridad polarizados. Una ventana está
ubicada sobre el operador para visualizar la parte superior del mástil
durante la operación. Esta ventana está cubierta con una malla
de acero y una tapa metálica que puede ser abierta de forma hidráulica
desde el interior por el operador del taladro.
Todos los controles de operación están ubicados en una
posición cómoda sobre una consola de bajo perfil y de fácil
alcance para el operador. Los controles están organizados en grupos funcionales.
El panel de diagnóstico (GUI) está montado como parte de la consola
de control que esta dispuesta de forma envolvente. La consola está montada
al otro lado de la ventana frontal por la cual se puede ver la plataforma de
perforación. Todos los controles de la perforadora y las actividades
de la plataforma de perforación pueden ser vistos mientras el operador
está sentado.
5.1.12 SALA DE MAQUINA
La sala de máquinas es un espaciosa completamente cerrado y presurizado, con una altura de 6"l O", y encierra toda la maquinaria. Esto permite efectuar trabajos de mantenimiento resguardado de los elementos. El techo puede ser retirado, permitiendo fácil acceso a componentes, ya sea para su revisión o reemplazo.
5.1.13 SISTEMA HIDRAULICO DE PENETRACION.
El sistema hidráulico de penetración tiene dos funciones: 1) suministrar presión hidráulica al motor hidráulico que impulsa la caja de engranajes planetarios del sistema de penetración, y 2) suministrar presión hidráulica a los cilindros igualadores de la transmisión de cadena de izaje/penetración.
5.1.14 SISTEMA HIDRAULICO AUXILIAR.
El sistema hidráulico auxiliar suministra presión y los controles para accionar el equipo hidráulico restante, incluyendo los conjuntos de gatos, el cilindro del bastidor de tubería, el cilindro de las tenazas, los cilindros de izaje del mástil, los cilindros de la prensa, los cilindros de anclaje del mástil, los cilindros de las mordazas guía del posicionador (opcionales), el brazo guía del posicionador (opcional), y la cortina contra polvo (opcional).
5.1.15 SISTEMA NEUMATICO AUXILIAR.
El sistema neumático auxiliar proporciona control piloto y/o aire para accionar las funciones siguientes: trabas del bastidor de tubería, soltado del freno de estacionamiento, soltado del freno de propulsión, accionamiento del embrague de propulsión, soltado del freno de izaje, accionamiento del embrague de izaje, accionamiento del cambio del embrague del sistema de penetración y el soltado del freno del eje desplazante (freno de la cabeza giratoria). El sistema también proporciona aire comprimido para accionar las bombas del sistema de lubricación automática.
5.1.16 SISTEMA NEUMATICO PRINCIPAL.
La función del sistema neumático principal consiste en suministrar aire a la barrena para enfriarla y para quitar los pedazos de roca partida del fondo del agujero perforado.
5.1.17 SISTEMA DE INYECCION DE AGUA.
El sistema opcional de inyección de agua inyecta agua en el agujero perforado (con el aire de achique) para controlar el levantamiento de polvo causado por la perforación.
5.1.18 SISTEMA DE LUBRICACION AUTOMATICA.
El sistema de lubricación automática consiste en tres bombas neumáticas independientes, las cuales son controladas por un cronómetro y unidad de control del sistema PLC. Un circuito entrega aceite lubricante a las cadenas impulsoras de propulsión y de penetración; otro entrega grasa lubricante a la maquinaria del chasis superior y sistemas de propulsión; y un tercero entrega aceite a la barrena.
5.1.19 ALMACENAMIENTO DE BARRENOS
El almacenamiento para barrenos suministrado con el equipo es un carrusel
con forma de paralelogramo. El mástil puede sostener en el carrusel hasta
3 barrenos, dependiendo de su diámetro, longitud, y espesor de las paredes.
Los puntales traseros suministrados para perforaciones de 55" o
de mayor longitud, dependiendo de los requerimientos del cliente y para perforación
en ángulos. Los puntales se pliegan automáticamente y están
construidos de tubos de cuadrados de acero de 6" x 6" x ¼".
5.1.20 MASTIL
El Taladro P&H Modelo 120A, tiene un mástil de 66" de alto. Construido con acero aleado de alta resistencia con tratamiento para resistir alto impacto (ensayo CHARPY), diseñado para resistir las condiciones más adversas de operación como las que están presentes en las Minas de Mineral de Hierro del Ártico.
La cremallera del sistema empuje es de acero fundido de 6" de ancho con dientes reforzados tratados térmicamente y endurecidos.
El cable de seguridad del mástil va fijo a tubos de sección cuadrada de 3" x 3" x 1/4" de espesor y cable de 1/2". La escalera con protección de seguridad da acceso al mástil, se proporciona como un componente básico del equipo. Se dispone de dos cilindros hidráulicos para levantar el mástil con un diámetro de 10.50".
El mástil puede ser subido o bajado con los barrenos en el carrusel y con la cabeza rotatoria en posición inferior.
5.1.21 SISTEMA HIDRAULICO PRINCIPAL
Un sistema eléctrico-hidráulico simple controla el sistema
hidráulico principal. Esto elimina la presencia de las líneas
hidráulicas en la cabina del operador, reduciendo las tuberías
y proporcionando eficiencia al sistema.
Dos bombas principales idénticas de pistón axial y paso
variable marca DENISON, y motores REXROTH proporcionan la fuerza motriz al sistema
de propulsión. Todos los circuitos tienen sistema cerrado.
5.1.22 FILTRACIÓN HIDRÁULICA
Filtros de succión.
Filtros reversibles de malla de acero de 150 micrones.Filtros de línea
de carga.
De 3 micrones.
Características y diseño del circuito hidráulico
La presión máxima del sistema es 4.100 PSI. Conectores
con sellos "O-Ring" son utilizados en todas las conexiones hidráulicas
para evitar filtraciones. Tomas de presión ubicadas en todo el sistema
permiten efectuar conexiones rápidas para ubicar fallas, eliminando tener
que efectuar desconexiones de líneas. Todas las válvulas están
conectadas en múltiples de acero.
5.1.23 CABEZAL ROTATORIO
Dos motores eléctricos P&H de corriente continua, Modelo P&H
K504T, proporcionan fuerza motriz rotatoria a la caja de engranajes que posee
doble reducción. Una opción con dos motores está disponible.
5.1.24 PULLDOWN ELEVACION
Un motor P&H de corriente continua modelo K504T proporciona fuerza motriz para accionar el sistema PULLDOWN / ELEVACION. El motor mueve los piñones montados en el eje a través de la reducción triple de la caja de engranajes.
El uso de cremallera ajustable y piñón impulsor han eliminado las cadenas del sistema PULLDOWN / ELEVACION, uno de las áreas de más alto costo de mantenimiento en los taladros. Pasadores excéntricos proporcionan un ajuste rápido del paso piñón – cremallera.
5.1.25 SISTEMA DE AIRE PRINCIPAL
Se dispone de un compresor principal de aire marca GARDNER DENVER, tipo tornillo rotatorio.
El aceite del compresor es separado del aire en un estanque "1" y enfriado para ser devuelto al compresor a través de un filtro de 40 micrones. Al arrancar el compresor
el aceite se desvía del enfriador a través de la válvula "AMOT" hasta que la temperatura de trabajo sea alcanzada.
5.1.26 SISTEMA DE AIRE AUXILIAR
El taladro P&H Modelo 120A no usa compresor auxiliar, porque todas las
funciones de control de dispositivos hidráulicos, son efectuados por
válvulas solenoides y aire del sistema principal.
5.1.27 ILUMINACIÓN
Las áreas exteriores son iluminadas con luces de cuarzo. Interiormente
la máquina es iluminada con tubos fluorescentes. Circuito eléctrico
protegido de acuerdo a las normas. Los circuitos de protección convenientemente
ubicados. Cableado tipo THW se utiliza en el cableado eléctrico.
5.1.28 LUBRICACIÓN
El Taladro posee un sistema de lubricación centralizado para
todos los puntos de lubricación, exceptuando los componentes rotatorios
y los rodillos rotatorios. Los indicadores de nivel de aceite son los siguientes:
Tanque – T (tubo de vidrio)
Tanque hidráulico (tubo de vidrio)
Toma fuerza de la bomba (tipo varilla)
Transmisión de las orugas (tipo tapón)
Transmisión giratoria (tipo varilla)
Transmisión de empuje (tipo tapón)
CAPITULO VI
Resultados
Los resultados obtenidos del estudio realizado para calcular el estándar de perforación primaria del taladro FMO Nº 11-353, y el desgaste de brocas de diámetro de 12 ¼ " en general de los taladros FMO Nº 11-342, 11-346, 11351.
El taladro 11-353 ubicado en la mina San Isidro (C.V.G Ferrominera Orinoco) no presenta un estándar de tiempo de perforación para su normalización; y el desgaste de las brocas por marca en los últimos años han tenidos cambios considerables con respecto a las causas de reemplazo en cada marca.
La estandarización en el tiempo de perforación primaria del taladro 11-353 con broca de diámetro 12 ¼" y el consumo de broca de los Taladro 11-342, 11-346, 11-351 considerando la dureza del mineral (duros y blandos) en el cuadrilátero Ferrífero San Isidro de C.V.G Ferrominera Orinoco. A continuación se presentan las tablas 6.1 y 6.2 donde se indican los resultados obtenidos en el estudio de tiempo, en estas tablas se muestran los promedios de cada elemento, tanto para material duro como para blando.
ESTANDARIZACIÓN DEL TIEMPO DE PERFORACIÓN PRIMARIA DEL TALADRO Nº FMO 11-353
Tabla 6.1
Registro de datos durante la toma de tiempo
Los datos se presentan en minutos
ESTANDARIZACIÓN DEL TIEMPO DE PERFORACIÓN PRIMARIA DEL TALADRO Nº FMO 11-353
Tabla 6.2
Registro de datos durante la toma de tiempo
Los datos se presentan en minutos
6.1 CALCULO DE MUESTRAS
El número de muestra requeridas (n) se determino tomando una muestra inicial de (n<30), utilizando la siguiente formula:
S: Desviación estándar de la muestra.
t: Valor de la tabla de distribución "t student".
k: Porcentaje aceptado de la media =5%
X: Promedio de la muestras.
C: (Coeficiente de confianza) = 95%
Las muestras se dividieron considerando la dureza del material: mena dura y mena blanda; para las menas duras se tomaron 29 observaciones de las 38 que se tenían, y para las menas blandas 26 observaciones para el cálculo de las muestras.
Se calculo tiempo total, tiempo promedio, desviación estándar y variación, de cada uno de los elementos que intervienen en la operación de perforación.
Luego se determino la cantidad de muestras requeridas por cada elemento. (ver tabla 6.3 y 6.4)
Tabla 6.3
Cantidad de muestras requeridas para material duro
Tabla 6.4
Cantidad de muestras requeridas para material blando
*En los anexos se encuentran las tablas de las muestras simuladas.
Es de notar que en el estudio de tiempo realizado solo se pudieron obtener 38 muestras para material duro y 26 muestras para material blando; al efectuar el calculo de muestras requeridas se verificó que es superior a las que se tienen por cada elemento, entonces el estándar se calculó con estas 64 muestras y luego se recalculó con muestras que fueron simuladas con ayuda de un programa de computación llamado RESAMPLING STATS.
Una vez determinado el número de muestras de cada elemento, se procedió a calcular el TPS (tiempo promedio de ciclo). Este cálculo se realiza para determinar el tiempo que tarda cada elemento en la operación (ver tablas 6.5 (a,b) y 6.6 (a,b)).
Tabla 6.5 (a,b) tenemos TPS material (Duro, Blando) sin modificar lo que quiere decir que se está trabajando con todas las muestras obteniendo un promedio.
Tabla 6.6 (a,b) tenemos TPS material (Duro, Blando) modificado con los datos de la tabla anterior se eliminaron los que se salían tanto del rango superior como del inferior obteniendo un nuevo promedio; siendo este entonces el TPS o tiempo promedio seleccionado.
MATERIAL DURO
Tabla 6.5 a
Muestras para el TPS sin modificar.
MATERIAL BLANDO
Tabla 6.5 b
Muestras para el TPS sin modificar
MATERIAL DURO
Tabla 6.6 a
Muestras para el TPS modificado
MATERIAL BLANDO
Tabla 6.6
Muestras para el TPS modificado
En la tabla 6.7 (a,b) tenemos las demoras evitable, en la tabla 6.8 (a,b) demoras inevitables la cual intervienen en el proceso de perforación y son tomadas para el calculo del estándar; en las demoras inevitables tenemos el posicionamiento como demora pues el no está ligado al proceso de perforación como tal, por esta razón cuando se calcularon las muestras requeridas no se tomó como elemento.
CALCULO DE DEMORAS EVITABLES E INEVITABLES EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN DEL TALADRO Nº FMO 11-535
CALCULO DE DEMORAS EVITABLES E INEVITABLES EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN DEL TALADRO Nº FMO 11-535
DETERMINACIÓN DEL ESTÁNDAR DE PERFORACIÓN PRIMARIA TALADRO Nº FMO 11-353
PARA EL CÁLCULO DE ESTÁNDAR
Calculo del tiempo promedio de ciclo (TPS).
Se suma el tiempo de los elementos.
Se determina el promedio.
Se selecciona el mayor valor (LS) y el menor (LI).
Luego se calcula A. con la siguiente formula:
Al determinar estos rangos se eliminan de las muestras todos los datos que se salgan tanto del rango superior como del inferior.
Se elabora otra tabla pero sin los datos eliminados para luego calcular todo lo anterior y se calculan nuevamente. (LS, LI, A, RS, RI)
El TPS se determina sumando los nuevos promedios.
CALIFICACIÓN DE VELOCIDAD.
Se calcula por el método Westinghouse.
Y es de notar que como el estudio se le está realizando a la máquina según este método la calificación de velocidad es de 1.00.
TIEMPO NORMAL.
Se calcula multiplicando el TPS por la calificación de velocidad.
TOLERANCIAS.
En las tolerancias se suman las demoras inevitables y evitables bien sea en minutos o en horas.
TIEMPO TRABAJADO.
Sumatoria de todo el tiempo que tuvo el equipo operando.
En las tablas 6.10 y 6.11 se presenta el cálculo de estándar tanto para las muestras obtenidas con el estudio de tiempo como para las muestras simuladas.
DETERMINACIÓN DEL ESTÁNDAR DE PERFORACIÓN PRIMARIA TALADRO Nº FMO 11-353
(Muestras obtenidas con el estudio de tiempo)
Tabla 6.10
Calculo de estándar de muestras
Material duro y blando
DETERMINACIÓN DEL ESTÁNDAR DE PERFORACIÓN PRIMARIA TALADRO Nº FMO 11-353
(Muestras Simuladas)
Tabla 6.11
Calculo de estándar de muestras simuladas
Material duro y blando
ESTANDARIZACIÓN DE CONSUMO DE BROCAS DE DIÁMETRO 12 ¼" PARA TALADRO DE PERFORACIÓN PRIMARIA.
Para el calculo de consumo de brocas se utilizaron datos histórico del período 2000-2003 (ver tabla 6.12). en esta se muestra las fechan de inicio y de retiro de la broca, la marca, tipo de material, las causas de reemplazo sirviendo estos datos para poder obtener el rendimiento de cada broca de acuerdo al material donde trabajó (ver tabla 6.13).
También se obtuvo el costo de acuerdo a los metros perforados (ver tabla 6.14); en cuanto a las causas de reemplazo se dividieron por marcas no tomándose en cuenta la marca Baker Hughes ya que en los datos no se encontró la causa de su reemplazo,(ver-tablas-6.14,-6.15,-6.16 a y b)ESTANDARIZACIÓN DE CONSUMO DE BROCAS DE DIÁMETRO 12 ¼" PARA TALADRO DE PERFORACIÓN PRIMARIA.
Tabla 6.12
Registro de consumo de brocas de taladros de perforación primaria
Tabla 6.13 Vida promedio por metros perforados de cada marca
Tabla 6.14 Costo por metros perforados de cada marca
CAUSAS DE REEMPLAZO
Tabla 6.15 Causas de reemplazo de brocas por marcas
Tabla 6.16-a Causas de reemplazo de brocas marca Smith.
Tabla 6.14-b Causas de reemplazo de brocas marca Sandvik
Glosario de términos
APERTURA DEL AGUJERO. La apertura del agujero es un proceso usado para iniciar la perforación de un agujero nuevo. El agujero se abre a una profundidad determinada usando una velocidad más baja, asegurando así el posicionamiento preciso de la perforadora y del agujero. Una vez terminado el proceso de apertura, se puede continuar con la perforación a velocidad alta.
BAJADA DEL MASTIL. La serie de operaciones necesarias para bajar el mástil de la posición de perforación a la posición horizontal de transporte.
BARRENA. La barrena es una herramienta giratoria que se utiliza para perforar formaciones rocosas. Consiste en un eje cuya parte superior está roscada para conectarse a la tubería de perforación y cuya parte inferior tiene un conjunto de tres conos giratorios montados sobre cojinetes. Los conos tienen hileras de dientes endurecidos y encajados en su parte periférica que fracturan la piedra cuando se le da movimiento giratorio y se le aplica presión en sentido axial a la barrena.
BASE DEL GATO. La base del gato es un plato metálico sujeto al extremo inferior de cada uno de los gatos niveladores. La base del gato proporciona una superficie amplia de apoyo para el gato nivelador.
BASTIDOR DE TUBERIA. El bastidor de tubería es un mecanismo montado en el mástil sobre el cual puede guardarse un tubo de perforación. Los bastidores de tubería se desplazan hidráulicamente a su posición bajo la cabeza giratoria para permitir instalar o retirar un tubo de perforación.
CABEZA GIRATORIA. La cabeza giratoria es el conjunto del carro que se desplaza a lo largo del mástil. Incluye la caja de engranajes de mando giratorio, el motor impulsor de mando giratorio, los rodillos guía y la transmisión de cadena.
CABINA DEL OPERADOR. La cabina del operador es una sala cerrada en la cual se encuentran los controles de funcionamiento, los indicadores y los medidores. Todas las funciones de perforación se controlan desde este lugar.
CABLE DE ALIMENTACION. El cable de alimentación es el que se encuentra conectado entre la perforadora y la subestación de energía. Toda la alimentación de energía eléctrica de la perforadora se recibe a través del cable de alimentación.
CAJA DE MAQUINARIA. La caja de maquinaria es el recinto ubicado en el extremo delantero de la perforadora en el cual se encuentran el mando principal, los sistemas neumáticos, los sistemas hidráulicos, los gabinetes de control y el sistema de lubricación.
CADENA DE ORUGA. La cadena de oruga es un conjunto de zapatas y pasadores de enlace que forman la cadena rodante de la oruga.
CILINDROS DE IZAJE DEL MASTIL. Los cilindros de izaje del mástil son cilindros hidráulicos usados para elevar y bajar el mástil, colocándolo y retirándolo de la posición de perforación.
CORONA DEL MASTIL. La corona del mástil es una estructura ubicada en la parte superior del mástil que mantiene juntos los miembros del mástil. También sostiene las ruedas dentadas
tensoras de la cadena de izaje/penetración y las poleas del malacate auxiliar.
CORTINA CONTRA POLVO. La cortina contra polvo encierra la zona que rodea la tubería de perforación justamente debajo de la plataforma de perforación. Sirve para restringir la trayectoria de los pedazos de roca y el polvo despedidos como resultado de la perforación.
CUELLO DEL PUNTAL. Los cuellos de los puntales sirven para trabar las articulaciones de los puntales después de elevar el mástil a la posición de perforación.
EJE DE PIVOTE. El eje de pivote es el punto alrededor del cual gira el mástil al elevarlo o bajarlo.
EMBRAGUES DE PROPULSION. Los embragues de propulsión son parte del conjunto de mando principal. Se usan para embragar y desembragar los mandos de propulsión al propulsar y hacer virajes con la perforadora.
ERECCION DEL MASTIL. La secuencia de operaciones necesarias para elevar el mástil de la posición horizontal de transporte a la posición vertical o inclinada para perforación.
ESLINGA PARA TUBOS. La eslinga para tubos es un lazo de cable montado en el mástil. Su función es la de evitar la caída de un tubo de perforación en caso de que el mismo se separe inesperadamente de la cabeza giratoria.
FRENO DE IZAJE. El freno de izaje es parte del conjunto de mando principal. Se usa para detener el movimiento vertical de la cabeza giratoria sobre el mástil.
FRENO DE LA CABEZA GIRATORIA. El freno de la cabeza giratoria es un freno redundante usado para evitar que la cabeza giratoria caiga del mástil en el caso de ocurrir una avería en los componentes de la transmisión de izaje/penetración.
FRENOS DE PROPULSION. Los frenos de propulsión son parte del conjunto de mando principal. Se usan para impedir el movimiento giratorio de los mandos de propulsión al hacer virajes y cuando la máquina está estacionada.
FUERZA DE PENETRACION. La penetración es la fuerza descendente aplicada sobre la barrena giratoria durante la perforación.
GATOS NIVELADORES. Se usan cuatro gatos niveladores para elevar y nivelar la perforadora antes de iniciar la perforación.
MALACATE AUXILIAR. El malacate auxiliar es una grúa controlada por el operador usada para el manejo de diversas herramientas y equipo sobre la plataforma de perforación.
MAQUINARIA DE MANDO PRINCIPAL. La maquinaria de mando principal consiste en los motores, mecanismos reductores y componentes relacionados que dan movimiento giratorio a los sistemas de izaje, de penetración y de propulsión.
MASTIL. El mástil es un miembro de acero estructural soldado que sirve de soporte y guía para la cabeza giratoria. Los bastidores de tubería, el malacate auxiliar, la prensa y las tenazas también se sujetan y apoyan en el mástil.
ORUGA. Las orugas son los conjuntos de cadenas sobre los cuales reposa la máquina. Las orugas consisten en bastidores, cadenas, rodillos, engranajes impulsores y ruedas guía y los eslabones de las cadenas. Las cadenas permiten desplazar la perforadora de un sitio de perforación a otro.
PASADORES DE ANCLAJE DEL MASTIL. Los pasadores de anclaje del mástil son pasadores de seguridad accionados hidráulicamente que se usan para fijar el mástil en posición vertical.
PERFORACION DE PASADA UNICA. La perforación de pasada única es el proceso de perforación de un agujero cuya profundidad es no mayor que la distancia de desplazamiento de la cabeza giratoria sobre la estructura del mástil. En este caso, no se requiere acoplar ni desacoplar tubos de perforación, estabilizadores ni barrenas durante la perforación o el transporte entre sitios de perforación.
PRENSA. La prensa se monta en la plataforma de perforación. Se usa para sujetar e impedir el giro de una sección inferior de la tubería de perforación mientras se la separa de otra.
PROPULSION EN AVANCE. La propulsión en avance se define como el desplazamiento de la máquina con el conjunto del mástil en sentido opuesto al de desplazamiento.
PROPULSION EN RETROCESO. La propulsión en retroceso se define como el desplazamiento de la máquina con el conjunto del mástil en el mismo sentido que el de desplazamiento.
PUNTAL. Los puntales son soportes cilíndricos de acero que sujetan el mástil en posición vertical o inclinada para la perforación. Los puntales se sujetan a la parte superior del mástil y a la parte superior de las cajas de los gatos niveladores delanteros.
SISTEMA DE AIRE DE ACHIQUE. El sistema de aire de achique se utiliza para expulsar los escombros del fondo del agujero perforado. Recibe el suministro de aire comprimido desde el compresor del sistema neumático principal. El aire de achique se utiliza juntamente con el sistema de inyección de agua.
SISTEMA DE INYECCION DE AGUA. El sistema de inyección de agua suministra un caudal dosificado de agua en el torrente de aire de achique. El agua se utiliza para controlar el levantamiento de polvo producido por la perforación.
SISTEMA DE PENETRACION. El sistema de penetración es un mando hidráulico ajustable que se utiliza para aplicar fuerza descendente sobre la barrena giratoria.
SISTEMA NEUMATICO AUXILIAR. El sistema neumático auxiliar proporciona una fuente de aire comprimido para accionar los embragues y frenos de propulsión, embragues y frenos de izaje, el freno de la cabeza giratoria, los frenos de estacionamiento, el embrague de penetración, las trabas de los bastidores de tubería, la bocina, los peldaños delanteros y el sistema de lubricación automática. También alimenta otros sistemas opcionales.
SISTEMA NEUMATICO PRINCIPAL. El sistema neumático principal consiste en un compresor de tomillo giratorio con los controles necesarios para suministrar un alto caudal de aire comprimido al sistema de aire de achique.
TENAZAS. Las tenazas son una herramienta para aflojar uniones de tubería que se han sobre apretado. Esta herramienta se fija alrededor de la tubería de perforación, y después es girada por un cilindro hidráulico para aflojar la unión.
TUBERIA DE PERFORACION. La combinación de los tubos de perforación y los componentes de la barrena forma la tubería de perforación.
TUBO DE PERFORACION. El tubo de perforación es una sección de tubería de acero, roscada en ambos extremos, que se usa para extender el alcance de la barrena dentro del agujero perforado.
Conclusiones
Los resultados obtenidos en el proceso de perforación reflejaron lo siguiente:
El rendimiento estándar promedio por tipo de mineral para mena blanda 41,90 m/h y para mena dura es de 42,72 m/h.
El rendimiento estándar promedio del equipo de perforación es de 2,33 huecos/hora material blando, 2,37 huecos/hora material duro.
Un tiempo estándar de 25,78 min./hueco material blando, 25,28 min./hueco material duro
Dentro de las demoras evitables se puede observar que mayoritariamente se debe al problema que se presento con la explosión del cable y daño la tarjeta del sistema.
En las demoras inevitables tenemos: posicionamiento del taladro, limpiar de huecos y baja tensión estas representan mayor proporción dentro del proceso de perforación, específicamente la limpieza del hueco se realiza para evitar que se obstruya la broca en el momento que se realice la perforación.
De las brocas de diámetro 12 ¼" estudiadas, la de mayor rendimiento en metros perforados es la de marca Smith Tools, seguida de la marca Sandvik y Baker Hughes.
La población estudiada fue de 36 brocas, retiradas en el periodo año 2000-2003 (1er Semestre). La de mayor uso y la que existe en mayor cantidad es la de Marca Smith Tools tanto para menas duras como para regular.
Las brocas de la marca Baker Hughes en las muestras estudiadas solo es utilizada en materiales regulares.
La causa mas frecuente de retiro de brocas es el desgaste de los conos con un 32%, luego le sigue conos trancados rolines cruzados con un 18%.
En relación al costo en $/m perforado la marca Smith Tools es la que tiene menor costo: 0,7 $/m para material regular y 0,85 $/m para material duro, a pesar que es más costosa ($/unidad) que las demás pero su rendimiento es mayor.
Recomendaciones
Debido a que el taladro todavía está en su período de garantía es recomendable su uso con mayor frecuencia para aprovechar su capacidad de perforación y detectar fallas mas comunes.
Hacer revisiones del cable periódicamente o cuando la corriente falle apagar el equipo para que la corriente no pase bruscamente al sistema.
Al momento de hacer las plataformas de perforación estas deben realizarse de una manera uniforme evitando desniveles y por ende desgastes innecesarios en las orugas del equipo.
Conservar limpio los equipos tanto por el personal de perforación, como los de mantenimientos para evitar riesgos al personal operador y al equipo.
Se recomienda realizar la actividad de lubricación del equipo al inicio del turno para que no demore el proceso.
Es recomendable que el personal técnico, operadores, mecánicos, electricistas; reciban un entrenamiento extensivo sobre las funciones del equipo.
No usar la perforadora si alguno de sus medidores indica la existencia de presión o temperatura excesiva, o si se indica alguna condición de falla.
Mantener a todo el personal alejado de la plataforma de perforación y del agujero cuando se estén haciendo trabajos de perforación.
No intentar propulsar la perforadora si hay obstrucciones a la visibilidad.
Antes de propulsar la máquina, asegurarse que el barreno, la cortina guardapolvo y los gatos niveladores estén elevados sobre el suelo.
No intentar lubricar o dar servicio a la perforadora mientras está en funcionamiento o en marcha.
Inspeccionar periódicamente los cables, correas y mangueras en búsqueda de indicaciones de desgaste, desajuste, rotura o deshilachado.
Es recomendable que las brocas sean almacenadas en un lugar que las proteja de la lluvia y el sol para así evitar que se oxiden y esto a su vez repercuta en la vida útil de las mechas.
Cuando las mechas trabajen en materiales limoniticos es recomendable que se laven para que cuando este material se seque no tranque los conos.
Seguir con el plan de cambio de mechas de acuerdo con el material que se vaya a perforar.
Este estudio se realizó para estandarizar el tiempo de perforación del taladro no se tomo en cuenta la destreza de cada operador y su ayudante por lo tanto se utilizó un coeficiente de calificación 1 por ser una máquina la del estudio; entonces se recomienda que se realice una calificación de actuación de los operarios, para que se recalcule el estándar pues con esto se podría modificar el porcentaje de demoras inevitables en lo que respecta al posicionamiento que este depende de a destreza de cada ayudante y operador.
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Anexos
Parte exterior del Taladro Nº FMO 11-353
Sala de máquinas Taladro Nº FMO 11-353
Cabina del operador parte interior del Taladro Nº FMO
11-353
PERFORADORA, UBICACIÓN GENERAL DE COMPONENTES.
PERFORADORA, UBICACIÓN GENERAL DE COMPONENTES.
PERFORADORA, DIMENSIONES GENERALES.
CONJUNTO DE LA PRENSA
FUNCIONAMIENTO DE LAS TENAZAS
FUNCIONAMIENTO DEL BASTIDOR DE TUBERÍA
TUBERÍA DE PERFORACIÓN
ASA DE IZAJE Y ESTABILIZADOR.
Cuando vayan mal las cosas, como a veces suelen ir,
cuando ofrezca tu camino solo cuestas que subir,
cuando tengas poco haber, pero mucho que pagar,
y precises sonreír aun teniendo que llorar,
cuando ya el dolor te agobie y no puedas ya sufrir,
descansar acaso debes, ¡pero nunca desistir!
Anónimo.
DEDICATORIA
A DIOS TODOPODEROSO POR HABERME ILUMINADO EL CAMINO Y POR DARME FORTALEZA PARA RESISTIR.
A MI ABUELO QUERIDO JACOBO, AUNQUE NO ESTE CONMIGO FÍSICAMENTE SE QUE ME ACOMPAÑA EN TODO MOMENTO.
A MIS PADRES Y HERMANOS POR DARME APOYO PARA NO DESISTIR Y LOGRAR MI META.
A FREDDY (B…) POR SER MI APOYO, PROTECCIÓN Y GUÍA EN ESTA TAREA TAN LARGA.
A TI MARIANELA (TERESITA) QUE EN TODO MOMENTO ESTUVISTE A MI LADO Y SUPISTE DARME CONSEJO Y AYUDA ESPIRITUAL CUANDO MÁS LO NECESITÉ, A TI MADRINA Y AMIGA.
Ferrer, Yuseinys
AGRADECIMIENTOS
Quisiera agradecer a CVG Ferrominera Orinoco Gerencia de Minería y especialmente al Departamento de Perforación y Voladura bajo la jefatura del Ingeniero José Ángel Holmquist sin cuyo manifiesto interés, colaboración y disposición de ayuda en todo momento, no hubiera sido posible la realización de este informe.
A los Ingenieros Andrés Eloy Blanco y Edgar Chacon tutores del informe cuya capacidad para el trabajo han servido de estímulo de superación profesional.
Al Ingeniero Cesar Da Silva por haberme proporcionado toda la información necesaria para la realización del informe.
Al supervisor Rogelio Álvarez quien tuvo la paciencia, interés y dedicación por seguir la investigación desde su comienzo, ofreciéndome asistenta técnica y apoyo en todos los aspectos durante mi estadía en planta constituyendo así un estímulo importante para su feliz culminación.
A todo el personal técnico y tabulador del Departamento de Perforación y Voladura por enseñanza recibida.
A mi compañero Rogelio José por haber aportado sus conocimientos en pro del mejor desempeño de mi parte.
Ferrer, Yuseinys
Autor:
Ferrer, Yuseinys
(Agosto 2003),
Practica Profesional. Departamento de Ingeniería Industrial. Vice-Rectorado Puerto Ordaz. UNEXPO. Tutor Académico Ing. Andrés Eloy Blanco. Tutor Industrial: Ing. Edgar Chacón.
Enviado por:
Iván José Turmero Astros
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