Perforadora de circulación inversa
La RC500E es una perforadora de pozos de agua sobre orugas con circulación inversa por aire comprimido de 500 m, orientada principalmente a la construcción de pozos profundos. A diferencia de los modelos RC destinados al muestreo mineral, este producto se centra en la evacuación de detritos en pozos profundos, pozos de agua en roca dura, suministro de agua en zonas mineras y perforación en formaciones complejas; además, la serie E enfatiza una alta relación costo-beneficio, manteniendo la capacidad de perforación de 500 m, una fuerza de elevación de 300 kN y un alto torque de rotación, mientras controla la complejidad de adquisición y configuración del equipo.
En los proyectos de pozos profundos, lo más crítico no es que haya más funciones adicionales, sino si la profundidad de perforación, la fuerza de elevación, la rotación, la compatibilidad del compresor de aire y la limpieza del pozo son suficientes. La RC500E conserva una potencia de 132 kW, un torque de rotación de 8000–12000 N·m, una fuerza de elevación de 300 kN y configuraciones de tubería de perforación de múltiples especificaciones, lo que la hace más adecuada para equipos de construcción que desean ingresar al mercado de pozos de agua de 500 m pero también controlar la inversión inicial en equipos.
La circulación inversa por aire comprimido establece un retorno por la tubería interior mediante aire comprimido, llevando los detritos y recortes del fondo del pozo a la superficie a través del interior de la tubería de perforación. Para pozos de agua en roca dura y profundos, esta ruta de evacuación puede reducir el retorno de detritos a larga distancia por el espacio anular, lo que ayuda a mantener limpio el fondo del pozo y reduce la trituración repetida y los problemas de sedimentos. El efecto real aún depende del caudal del compresor de aire, el diámetro del pozo, el sellado de la tubería de perforación y las condiciones del terreno.
La profundidad máxima de perforación es de 500 m y el diámetro de perforación de 140–400 mm, lo que puede cubrir diversas necesidades como pozos profundos rurales, pozos de agua agrícolas de alto caudal, pozos de agua industriales y suministro de agua en zonas mineras. Para áreas con niveles freáticos profundos o acuíferos superficiales inestables, el equipo de 500 m ofrece un mayor margen de profundidad para la búsqueda de agua, pero la profundidad final del pozo aún debe determinarse según los datos hidrogeológicos y el acuífero real.
La RC500E puede utilizarse para pozos de riego en grandes extensiones de cultivo, huertos, invernaderos y granjas. El rango de diámetro de 140–400 mm permite diseñar diferentes diámetros de pozo según el tamaño de la tubería de revestimiento, la bomba sumergible y el caudal previsto. Para proyectos agrícolas que requieren un gran volumen de extracción, además de la profundidad de perforación, también se debe prestar atención al diseño de la tubería de revestimiento, los filtros y el tramo del acuífero.
Los proyectos mineros generalmente necesitan agua para uso doméstico, supresión de polvo, limpieza de equipos y fuentes de agua auxiliares para la producción. Las formaciones en zonas mineras suelen tener una alta proporción de roca dura y condiciones viales regulares; el chasis sobre orugas y el proceso de circulación inversa neumática de la RC500E son más adecuados para este entorno. Para minas a cielo abierto, campamentos de exploración y minas remotas alejadas de la red de suministro de agua, la profundidad de perforación de 500 m también puede ofrecer un mayor espacio para el desarrollo de aguas subterráneas.
Para taludes de minas a cielo abierto, alrededores de minas subterráneas y proyectos de excavaciones profundas, algunos proyectos requieren la disposición de pozos de drenaje mediante perforación. La RC500E puede encargarse de la construcción de perforaciones correspondientes, pero la ubicación, el diámetro, los filtros, el caudal de bombeo y el espaciado de los pozos de drenaje deben determinarse según cálculos hidrogeológicos; el equipo es solo una plataforma de perforación y no puede reemplazar un diseño completo de drenaje.
El equipo es adecuado para perforación DTH con martillo de fondo en formaciones rocosas relativamente intactas como granito, basalto, caliza y arenisca. En la construcción en roca dura, el impacto del martillo de fondo, la velocidad de rotación, la fuerza de avance y el caudal de aire deben coordinarse. Si la evacuación de detritos en el fondo no es fluida, aumentar la propulsión puede agravar el desgaste de la broca y el riesgo de atascamiento.
En las zonas fracturadas son propensos los desprendimientos de bloques, la reducción de diámetro, las fugas de aire y el atascamiento. Al ingresar a este tipo de tramos, se debe reducir la velocidad de avance, mantener una limpieza continua del pozo y utilizar revestimiento o espuma según la estabilidad de las paredes. Si la resistencia al extraer la tubería aumenta continuamente, primero se debe evaluar la situación de bloques caídos y sedimentos en el pozo antes de decidir el método de tratamiento.
La dificultad de la roca meteorizada y las capas superiores de cobertura suelta no es "no poder perforar", sino la inestabilidad de las paredes del pozo. En los tramos de suelo, arena, grava y meteorización intensa se puede utilizar primero revestimiento, lodo u otros métodos de estabilización para establecer un tramo estable, y luego ingresar a roca más intacta para la perforación con circulación inversa neumática, reduciendo así los problemas de paredes del pozo en las etapas posteriores de pozos profundos.
Cuando la perforación ingresa al acuífero principal, el agua subterránea cambia el retorno de detritos y el estado de funcionamiento del martillo de fondo. Se debe registrar la profundidad del acuífero principal y ajustar el suministro de aire, la limpieza del pozo y el método de revestimiento según el caudal de afluencia. En la etapa de terminación del pozo también se deben distribuir razonablemente los filtros y los tramos de sellado según la ubicación del acuífero para garantizar el efecto de extracción a largo plazo.
Las fisuras abiertas, cuevas kársticas y formaciones de alta permeabilidad pueden causar fugas de aire graves. Si solo se aumenta la presión pero el caudal es insuficiente, es posible que el fondo del pozo aún no reciba un flujo de aire efectivo. En estos casos se puede aumentar el caudal del compresor de aire, usar espuma, revestimiento o ajustar el método de perforación según la gravedad, evitando que una gran pérdida de aire provoque la falla del martillo de fondo.
La fuerza de elevación del equipo es de 300 kN y la fuerza de avance de 150 kN. En perforaciones de 500 m, el peso propio de la tubería de perforación, la fricción de las paredes del pozo y el peso del revestimiento aumentan notablemente, por lo que una mayor capacidad de izaje favorece las maniobras normales de introducción y extracción y la recuperación de herramientas. Si se produce una resistencia anormal, se debe priorizar la limpieza del pozo y evaluar el estado interno antes de usar directamente la fuerza máxima de elevación para forzar la extracción.
El torque de rotación es de 8000–12000 N·m y la velocidad de rotación de 40–160 r/min. Las condiciones de gran diámetro, roca dura y alta fricción requieren más baja velocidad y alto torque; los tramos estables con menor resistencia pueden usar velocidades más altas. La perforación real debe ajustarse en tiempo real según los cambios de torque, el volumen de retorno de detritos y el estado de las herramientas de perforación.
La carrera de avance puede configurarse en 3,3 m o 6,6 m, y admite tuberías de perforación de 1,5 / 2 / 3 / 6 m. La carrera larga de 6,6 m es adecuada para proyectos que buscan reducir el número de conexiones de tubería y mejorar la eficiencia de perforación continua; la configuración de 3,3 m es más favorable para controlar la altura de trabajo de la máquina y la adaptabilidad al sitio. La elección final debe combinarse con el transporte, el espacio en la ubicación del pozo y la longitud principal de la tubería de perforación.
El compresor de aire es un componente clave del sistema de circulación inversa por aire comprimido. La presión de trabajo recomendada es de 1,7–3,5 MPa y el consumo de aire de 17–42 m³/min. Cuando aumenta la profundidad del pozo, el diámetro, la dureza de la roca o la altitud de construcción, el caudal requerido aumenta. En la selección real se deben considerar simultáneamente las necesidades del martillo de fondo y de la evacuación por circulación inversa.
El equipo utiliza potencia diésel de 132 kW y velocidad nominal de 2400 r/min. Las zonas mineras, rurales y los sitios remotos a menudo carecen de una fuente de energía estable; la potencia diésel puede proporcionar una mejor capacidad de operación independiente. Durante operaciones prolongadas con alta carga, se debe reforzar el mantenimiento del enfriamiento del motor, el filtro de aire y el sistema de combustible.
La velocidad de desplazamiento es de aproximadamente 2,5 km/h y la capacidad de ascenso de referencia es de 30°. La estructura sobre orugas es más adecuada para caminos de grava en zonas mineras, caminos rurales y terrenos generalmente irregulares. Dado que el peso total de la máquina es de aproximadamente 12 T, antes de trasladarla se debe confirmar la capacidad de carga del suelo y las condiciones de la pendiente; en suelos blandos y zonas húmedas resbaladizas se debe mover con precaución.
La fuerza de elevación del cabrestante auxiliar es de 20 kN, y puede utilizarse para manipular martillos de fondo, tuberías de perforación, herramientas de revestimiento y algunos accesorios en obra. El uso razonable del cabrestante auxiliar puede reducir la intensidad del trabajo manual, pero durante el izaje se debe controlar la carga nominal y evitar que el personal ingrese debajo de cargas suspendidas y en la zona de tensión del cable de acero.
Las dimensiones de transporte son de aproximadamente 6300 × 2100 × 2500 mm, las dimensiones de trabajo de aproximadamente 4000 × 2900 × 6800 mm y el peso total de la máquina de aproximadamente 12 T. Antes del transporte se debe confirmar la capacidad de carga del vehículo, los puntos de fijación para el cargue y las restricciones de altura de las vías; después de llegar al sitio, también se debe reservar suficiente espacio para el izado de la torre y el rango de operación segura.
El sistema completo de construcción puede configurarse según el proyecto con martillo DTH de circulación inversa, brocas, tuberías de perforación de diferentes especificaciones, herramientas de revestimiento, compresor de aire, mangueras de alta presión, lubricador de niebla de aceite, bomba de espuma y generador, entre otros. No es necesario configurar todo para cada formación; una selección razonable puede mantener la capacidad de construcción y seguir reflejando la ventaja de costo de la serie E.
Antes de comenzar cada día se deben inspeccionar las mangueras de aire de alta presión, los conectores, las cuerdas de seguridad, el cabezal rotatorio, las orugas, la torre y el sistema hidráulico; durante la perforación se debe observar continuamente la presión de aire, el retorno de detritos, el retorno de agua y los cambios de torque; al finalizar la construcción se deben limpiar oportunamente las herramientas de perforación y el canal de circulación inversa, y revisar la lubricación del martillo de fondo, el sellado de la tubería de perforación y el desgaste de las líneas de alta presión.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas dentro del pozo, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia final de perforación, la profundidad y el efecto de terminación del pozo deben basarse en las condiciones reales del sitio.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Parámetros básicos | |
| Modelo de producto | RC500E |
| Posicionamiento de serie | Serie E de alta relación costo-beneficio / menor inversión en equipos |
| Tipo de equipo | Perforadora de pozos de agua sobre orugas con circulación inversa por aire comprimido |
| Profundidad máxima de perforación | 500 m |
| Diámetro de perforación | 140–400 mm |
| Método principal de perforación | Perforación con martillo DTH de circulación inversa |
| Configuración de tubería de perforación | |
| Diámetro de tubería de perforación | 76 / 89 / 102 / 114 mm |
| Longitud de tubería de perforación | 1,5 / 2 / 3 / 6 m |
| Sistema de rotación y avance | |
| Torque de rotación | 8000–12000 N·m |
| Velocidad de rotación | 40–160 r/min |
| Carrera de avance | 3,3 / 6,6 m |
| Fuerza de elevación | 300 kN |
| Fuerza de avance | 150 kN |
| Velocidad de elevación rápida | 20 m/min |
| Velocidad de avance rápida | 40 m/min |
| Sistema de potencia | |
| Forma de potencia | Motor diésel |
| Potencia nominal | 132 kW |
| Velocidad nominal | 2400 r/min |
| Sistema auxiliar | |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar | 20 kN |
| Parámetros de compatibilidad del compresor de aire | |
| Presión de trabajo | 1,7–3,5 MPa |
| Consumo de aire | 17–42 m³/min |
| Martillo de fondo compatible | Serie de circulación inversa de media y alta presión de aire |
| Nota de compatibilidad | El compresor de aire debe seleccionarse según la profundidad del pozo, el diámetro, la formación rocosa, la altitud y las especificaciones del martillo de fondo |
| Chasis sobre orugas | |
| Velocidad de desplazamiento | 2,5 km/h |
| Capacidad de ascenso | 30° |
| Sitios aplicables | Zonas mineras, caminos rurales, terrenos con grava y terrenos generalmente irregulares |
| Dimensiones y peso | |
| Dimensiones de transporte | 6300 × 2100 × 2500 mm |
| Dimensiones de trabajo | 4000 × 2900 × 6800 mm |
| Peso total de la máquina | 12 T |
| Adaptabilidad típica a formaciones | |
| Roca dura intacta | Adecuada para granito, basalto, caliza, arenisca, etc. |
| Roca meteorizada | En el tramo superior se puede usar revestimiento o herramientas de estabilización según la estabilidad |
| Formaciones mixtas | Primero estabilizar la capa de cobertura suelta y luego ingresar a la roca para perforar |
| Falla / zona fracturada | Controlar el avance, reforzar la limpieza del pozo y seguir con revestimiento según sea necesario |
| Acuífero | Ajustar el compresor de aire, el revestimiento y el método de limpieza según el caudal de afluencia |
| Formación con fugas de aire | Se puede aumentar el caudal de aire, usar espuma, revestimiento o ajustar el proceso de perforación |
| Aplicaciones típicas | |
| Pozos de agua profundos | Desarrollo de aguas subterráneas en zonas rurales, comunidades, industria y uso general |
| Riego agrícola | Pozos de riego de alto caudal, huertos y agua para ganadería |
| Suministro de agua en zonas mineras | Agua para uso doméstico en minas, suministro para campamentos, supresión de polvo y agua auxiliar de producción |
| Drenaje en zonas mineras | Perforación de drenaje en minas a cielo abierto, minas subterráneas y excavaciones profundas |
| Exploración geotérmica | Pozos de gradiente térmico y algunos proyectos de exploración geotérmica somera |
| Equipamiento opcional | |
| Martillo RC de fondo | Configurable según el diámetro del pozo y la formación |
| Brocas y tuberías de perforación | Seleccionables según el diámetro, la profundidad y el proceso |
| Herramientas de revestimiento | Opcional |
| Compresor de aire y mangueras de alta presión | Compatibles según el proyecto |
| Bomba de espuma / generador | Opcional |
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