Perforadora de circulación inversa
La RC600 es una perforadora de circulación inversa sobre orugas de servicio pesado orientada a exploración minera más profunda, muestreo geológico y construcción de pozos de agua profundos. En comparación con los equipos RC de clase 400 metros, mejora aún más la profundidad máxima de perforación, el diámetro del barreno, la fuerza de elevación, el torque de rotación y los requisitos de compresor de aire, con una profundidad máxima de 600 m y un diámetro de perforación de 105–450 mm, adecuada para proyectos de pozos de profundidad media a profunda que requieren mayor cobertura de profundidad y mayor capacidad de manejo de la sarta de perforación.
En la exploración minera, una vez confirmadas las anomalías someras, a menudo se necesita continuar rastreando la mineralización, las estructuras y los cambios litológicos en profundidad. La RC600 puede asumir pozos RC más profundos y obtener información geológica de diferentes profundidades mediante el retorno continuo de detritos, por lo que es adecuada para investigar la extensión descendente del cuerpo mineralizado, verificar anomalías periféricas, investigar la ampliación de límites de la mina y el control geológico profundo.
La perforación RC suele utilizar varillas de doble pared; el aire comprimido desciende por el canal exterior de la varilla, acciona el martillo RC y la broca en el fondo del pozo y luego devuelve los detritos a la superficie por el canal interior. En comparación con el desecho por espacio anular exterior convencional, la trayectoria de retorno por tubo interior es más concentrada, lo que ayuda a reducir el contacto de la muestra con diferentes tramos del pozo y mejora la operatividad del muestreo segmentado por profundidad.
La RC600 obtiene principalmente muestras de detritos, no testigos continuos completos. Para proyectos que necesitan establecer rápidamente una gran cantidad de puntos de control de perforación, el método RC puede devolver muestras simultáneamente durante la perforación, lo que facilita que el personal geológico en sitio registre cambios de litología, alteración y mineralización por intervalos fijos de avance, y luego envíe muestras representativas al laboratorio para análisis.
En proyectos de oro, la RC600 puede utilizarse para verificar mineralización bajo la capa de cobertura, rastrear zonas estructurales, expandir el cuerpo mineralizado hacia la periferia e investigar anomalías profundas. La profundidad de perforación de clase 600 metros puede cubrir un rango vertical mayor que los pozos someros y medios convencionales, y es especialmente adecuada para proyectos que ya cuentan con cierta información de mineralización somera y necesitan continuar verificando rápidamente en profundidad.
En la investigación de cobre, hierro, litio y otros minerales, las muestras de detritos profundos pueden usarse para determinar cambios litológicos, zonación de alteración y tendencias de mineralización. Para proyectos de gran superficie, primero se pueden establecer controles profundos rápidamente mediante pozos RC y luego disponer pozos de testigo en las zonas de anomalía clave, mejorando la eficiencia general de exploración y la utilización de recursos de perforación.
La profundidad máxima de perforación de 600 m y el diámetro de perforación de 105–450 mm permiten que la RC600 no solo asuma pozos de exploración minera, sino también pozos de agua profundos de gran diámetro y algunos proyectos de drenaje en zonas mineras. La profundidad real de perforación se verá afectada por el diámetro, las varillas, el compresor de aire, la formación rocosa, la desviación del pozo y el desgaste de las herramientas, por lo que 600 m debe considerarse una capacidad de referencia en configuración típica.
El equipo admite ángulos de trabajo de 45° y 90°. Los 90° pueden usarse para exploración vertical convencional y construcción de pozos de agua, mientras que los 45° son más adecuados para atravesar oblicuamente cuerpos mineralizados, vetas y zonas de falla inclinadas. En exploración minera, un ángulo de perforación razonable suele ser más importante que simplemente aumentar la profundidad del pozo, y debe determinarse según la actitud del cuerpo mineralizado y el diseño de exploración.
La fuerza de elevación de la RC600 es de 29 T. A medida que aumenta la profundidad del pozo, el peso propio de las varillas RC de doble pared y la fricción de la pared del pozo aumentan notablemente; una mayor capacidad de elevación favorece las maniobras normales de bajada y extracción, la recuperación de herramientas y el manejo de parte del entubado. Si la resistencia al extraer la sarta es anormalmente persistente, se debe priorizar el tratamiento mediante limpieza del pozo y evaluación del estado interior, y no se recomienda usar directamente la fuerza máxima de elevación para forzar la extracción.
El sistema de rotación tiene un torque máximo de 12000 / 6000 N·m, correspondiente a una velocidad máxima de rotación de 75 / 150 r/min. La baja velocidad y alto torque son adecuados para diámetros grandes, roca dura y tramos de alta carga, mientras que la marcha alta es adecuada para estratos estables con menor resistencia. En la perforación RC se debe prestar atención simultánea a la rotación, el impacto y el estado de retorno de muestra, manteniendo la coordinación entre los tres.
La presión de trabajo recomendada es de 1.6–6 MPa y el consumo de aire de 16–75 m³/min. La perforación RC de clase 600 metros no solo necesita accionar las herramientas de fondo, sino también devolver los detritos a la superficie a larga distancia, por lo que la presión y el caudal del compresor de aire son muy críticos. Cuando aumentan la profundidad del pozo, el diámetro, la altitud y la dureza de la roca, normalmente también aumenta el caudal efectivo de aire requerido.
Durante el muestreo RC se debe observar continuamente el volumen de retorno, el tamaño de partícula, el color y los cambios de humedad. Si se produce una disminución repentina de la muestra, un retraso en el retorno o una mezcla evidente de muestras, se deben revisar el sellado de las varillas, el canal de retorno, la salida del compresor y la posible fuga de aire en el pozo. Los datos RC de alta calidad dependen de un retorno estable, no solo de la capacidad de avance de la perforadora.
En sitio se deben recolectar muestras por intervalos fijos de avance y registrar el número de pozo, número de muestra, profundidad inicial y final, y situaciones anómalas. Para las muestras minerales enviadas al laboratorio, también se deben establecer muestras duplicadas, estándares y blancas según el sistema de control de calidad del proyecto. La perforadora se encarga de obtener las muestras; la calidad final de los datos también depende de la gestión del muestreo.
La información indica que la RC600 admite perforación RC y perforación convencional con martillo DTH. Para formaciones relativamente intactas como granito, caliza y arenisca, se puede decidir usar RC o DTH convencional según se necesiten muestras geológicas. En la construcción en roca dura se debe garantizar la lubricación del martillo DTH, el estado de la broca y la evacuación fluida de detritos en el fondo.
Los estratos de suelo, arena, grava y otra cobertura suelta no necesariamente son adecuados para perforación RC directa con alta presión de aire. El equipo admite rotación con lodo, lo que permite estabilizar y formar primero el tramo superior del pozo y, tras entrar en roca estable, cambiar a RC o DTH, mejorando la confiabilidad general de la perforación.
Las zonas de falla fracturada pueden provocar desprendimientos de pared, fugas de aire y retorno anómalo de muestras. Al entrar en estos tramos se debe reducir el avance excesivo, mantener la limpieza continua del pozo y observar los cambios de presión de aire. En caso de fugas graves de aire, se deben combinar espuma, entubado u otros métodos para evitar una caída evidente de la capacidad de retorno.
Además de la exploración minera, la RC600 también puede usarse para la construcción de pozos de agua profundos. El riego agrícola, el suministro de agua en zonas mineras, el agua industrial y la investigación de aguas subterráneas pueden elegir DTH convencional o perforación con lodo según la formación. En proyectos de pozos de agua, el enfoque está en la pared del pozo, el diámetro, el acuífero y la estructura de terminación, diferente del de los proyectos de muestreo RC minero.
La profundidad de perforación de clase 600 metros y el amplio rango de diámetros también dotan al equipo de cierta capacidad para pozos de drenaje. El drenaje en zonas mineras y de ingeniería requiere diseñar la ubicación, separación, diámetro y caudal de bombeo de los pozos según las condiciones hidrogeológicas; la perforadora solo realiza la construcción del pozo y no sustituye el diseño completo de drenaje.
La RC600 utiliza un motor Cummins de 132 kW que proporciona potencia a la rotación, el avance, el desplazamiento sobre orugas y los sistemas hidráulicos auxiliares. Los proyectos RC normalmente también requieren grandes compresores de aire y sistemas de muestreo, por lo que en sitio se deben planificar con antelación el combustible, la ubicación de los equipos y el espacio de mantenimiento para evitar interferencias entre equipos.
La velocidad de desplazamiento del equipo es de aproximadamente 3.5 km/h y el ángulo máximo de ascenso de referencia es de 21°. El chasis sobre orugas es adecuado para caminos de grava en zonas mineras, plataformas de exploración de campo y terrenos generalmente irregulares. Dado que el peso total es de aproximadamente 12.5 T, antes del traslado real se debe confirmar la capacidad de carga del camino, la pendiente y la estabilidad del terreno.
La carrera de los estabilizadores es de 1.7 m y puede usarse para nivelar y estabilizar el equipo. Al realizar pozos inclinados a 45° o perforación de alto torque, la dirección de las fuerzas sobre el equipo es más compleja, por lo que los estabilizadores, la capacidad de carga del suelo y el estado horizontal de la máquina afectan directamente el control de la dirección del pozo y la seguridad de la construcción.
La fuerza de elevación del cabrestante es de 2.5 T y puede usarse para manipular martillos RC, varillas, herramientas de entubado y otros accesorios en sitio. En proyectos de pozos profundos las herramientas son más pesadas; el uso razonable del cabrestante puede reducir la intensidad del trabajo manual, pero se debe controlar la carga nominal y garantizar que el personal se mantenga alejado de las cargas suspendidas y de la dirección de tensión del cable de acero.
El peso total del equipo es de aproximadamente 12.5 T y las dimensiones exteriores de aproximadamente 7 × 2.1 × 2.9 m. Los proyectos RC mineros también requieren compresor de aire, mangueras de retorno de muestra, dispositivos de muestreo y zona de muestras, por lo que el tamaño de la plataforma de perforación debe planificarse con antelación para garantizar distancias de seguridad suficientes y pasillos de operación entre equipos.
La perforación RC y DTH se basa principalmente en aire comprimido para el impacto, la evacuación de detritos y el retorno de muestra, y en formaciones adecuadas depende menos de grandes cantidades de lodo y agua, por lo que es más adecuada para zonas mineras con escasez de agua, desiertos y regiones remotas. Si la capa superior suelta es muy gruesa, aún puede requerir lodo o entubado auxiliar.
Antes de iniciar labores cada día se deben revisar el sellado de las varillas de doble pared, las mangueras de alta presión, la cabeza rotatoria, el motor, el sistema hidráulico y el canal de retorno de muestra; durante la construcción, observar continuamente la continuidad del retorno y su correspondencia con la profundidad; al finalizar, limpiar el tubo interior de las varillas y las tuberías de retorno para evitar que detritos residuales contaminen el siguiente pozo o el siguiente intervalo de muestreo.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas de fondo, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia final de perforación, la profundidad, la recuperación de muestras y el resultado de terminación del pozo deben basarse en las condiciones reales del sitio.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Parámetros básicos | |
| Modelo de producto | RC600 |
| Tipo de equipo | Perforadora de circulación inversa sobre orugas de servicio pesado |
| Profundidad máxima de perforación | 600 m |
| Diámetro de perforación | 105–450 mm |
| Ángulo de trabajo | 45° / 90° |
| Formaciones aplicables | Suelo, arena, grava, roca meteorizada, roca fracturada y roca dura |
| Varillas y sistema de perforación | |
| Longitud de varilla | 3 m |
| Diámetro recomendado de varilla RC | 102 / 114 mm |
| Fuerza de elevación | 29 T |
| Velocidad rápida de elevación | 29 m/min |
| Velocidad rápida de avance | 33 m/min |
| Eficiencia de perforación de referencia | 10–35 m/h |
| Sistema de rotación | |
| Torque máximo de rotación | 12000 / 6000 N·m |
| Velocidad máxima de rotación | 75 / 150 r/min |
| Compatibilidad del sistema neumático | |
| Presión de trabajo recomendada | 1.6–6 MPa |
| Consumo de aire recomendado | 16–75 m³/min |
| Herramientas compatibles | Martillo RC, martillo DTH y herramientas neumáticas relacionadas |
| Sistema de potencia | |
| Marca del motor | Cummins |
| Potencia del motor | 132 kW |
| Sistemas auxiliares | |
| Fuerza de elevación del cabrestante | 2.5 T |
| Carrera de estabilizadores | 1.7 m |
| Desplazamiento y parámetros generales | |
| Velocidad de desplazamiento | 3.5 km/h |
| Ángulo máximo de ascenso | 21° |
| Peso total | 12.5 T |
| Dimensiones exteriores | 7 × 2.1 × 2.9 m |
| Métodos de perforación | |
| Perforación de circulación inversa | Adecuada para exploración minera, muestreo geológico y retorno continuo de detritos |
| Perforación con martillo DTH | Adecuada para roca dura, pozos de agua y construcción general de pozos de profundidad media |
| Perforación rotativa con lodo | Adecuada para suelo, arcilla, arena y otras formaciones sueltas |
| Aplicaciones típicas | |
| Exploración minera | Oro, cobre, hierro, litio, níquel y otros estudios minerales |
| Muestreo geológico | Obtención de muestras de detritos RC por segmentos de profundidad |
| Investigación en zonas mineras | Verificación de límites del cuerpo mineralizado, cobertura, roca encajante y cambios estructurales |
| Construcción de pozos de agua profundos | Desarrollo de agua subterránea rural, agrícola, industrial y en zonas mineras |
| Drenaje en zonas mineras | Pozos de drenaje de profundidad media en minas y sitios de ingeniería |
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