Equiparar directamente la capacidad de una perforadora de testigos subterránea con su profundidad de perforación NQ suele hacer que la selección se atasque en pasos anteriores. En los datos publicados del CR800UG, la profundidad de perforación NQ es de 800 m en la condición de referencia de 90°, pero el mismo documento menciona primero valores como transporte modular dividido, módulo único de la estación de potencia de 240 / 270 kg y bastidor de la perforadora de 120 kg. El orden de desglose de las tareas subterráneas comienza por si la galería puede hacer llegar el equipo, no por la profundidad de perforación.
1、La galería y el modo de transporte determinan cómo se descompone el equipo
El ancho, la altura, el radio de giro y el modo de transporte de las galerías de una mina subterránea condicionan la forma del equipo antes que la capacidad de perforación. El CR800UG adopta una estructura modular: la estación de potencia, el mecanismo de avance, el bastidor de la perforadora, el depósito de aceite y la unidad de operación pueden transportarse por separado y ensamblarse después en el sitio de perforación subterráneo. Los datos indican que estos módulos pueden introducirse por etapas en el punto de trabajo mediante planos inclinados, jaulas, vagonetas o sistemas de transporte por galería.
En este paso hay que verificar la correspondencia entre el peso de las partes divididas y los medios de transporte. Los pesos de referencia publicados incluyen:
- Módulo único de la estación de potencia: 240 / 270 kg
- Mecanismo de avance de la máquina principal: 130 kg
- Bastidor de la perforadora: 120 kg
- Unidad de depósito de aceite: 120 kg
- Unidad de operación: 90 kg (en otro lugar se indica 130 kg, véase la nota al final)
Estos valores determinan los requisitos de especificación de jaulas, vagonetas o equipos de izaje, y también determinan los lotes de transporte. Antes del transporte real debe elaborarse un plan de manipulación de acuerdo con las dimensiones de la jaula, la pendiente de la galería, las condiciones de la vía y la capacidad de izaje en el sitio.
2、Disposición del sitio de perforación y condiciones de suministro eléctrico
Una vez que los módulos entran en el sitio de perforación, la restricción se traslada a la disposición y la potencia. Antes de instalar el equipo deben revisarse el techo, los hastiales y el sostenimiento del piso del sitio de perforación; el bastidor de la perforadora debe fijarse de forma fiable para evitar que la reacción de perforación desplace el equipo; los cables y las mangueras hidráulicas deben evitar las vías de transporte y las paredes rocosas afiladas.
En el apartado de potencia, el CR800UG utiliza motor eléctrico, con configuración de 22 kW × 3 o 30 kW × 2, caudal del sistema principal de 200 L/min y presión de 210 bar, caudal de la bomba auxiliar de 10 L/min y presión máxima de 150 bar. La solución con motor eléctrico no genera gases de combustión en el sitio de perforación, por lo que es más adecuada para minas subterráneas que ya cuentan con un sistema de suministro eléctrico estable. En la configuración real debe confirmarse la solución eléctrica según la tensión, la frecuencia, la longitud del cable y el modo de arranque de la mina.
Aquí hay un límite que se confunde fácilmente con los parámetros de perforación: una configuración con motor convencional no puede considerarse directamente como configuración antiexplosiva. En minas de carbón, minas con gas o entornos subterráneos con polvo combustible, deben confirmarse los motores, armarios eléctricos, cables y sistemas de protección con el grado de protección antiexplosiva correspondiente según la normativa local de seguridad minera.
3、Definición de dirección y ángulo del taladro
Una vez definida la dirección, la capacidad de testificación de referencia de un mismo equipo tiene un valor correspondiente. Los datos del CR800UG ofrecen la profundidad de perforación de referencia para BQ / NQ / HQ según tres condiciones de referencia:
| Condición de referencia | BQ | NQ | HQ |
|---|---|---|---|
| 90° | 920 m | 800 m | 380 m |
| 0° | 600 m | 400 m | 200 m |
| -90° | 350 m | 200 m | 150 m |
Los datos explican por separado el uso de las tres direcciones: la dirección de 90° es adecuada para verificar la extensión del cuerpo mineralizado desde el nivel de explotación actual hacia zonas más profundas; los taladros horizontales pueden controlar directamente el espesor del cuerpo mineralizado, el límite de la roca encajante y la continuidad de la mineralización desde galerías transversales o de transporte; los taladros ascendentes pueden utilizarse para verificar la mineralización por encima de la galería, la estructura del techo o los recursos de la parte superior del sector de explotación.
Debe prestarse especial atención a la notación del signo del ángulo. Diferentes minas pueden definir de manera distinta el signo positivo o negativo del ángulo; antes de la construcción formal debe tomarse como referencia la dirección de instalación en el sitio y los planos de diseño.
4、Configuración de la sarta de perforación y operación en la boca del taladro
Los valores de esta capa de la sarta de perforación determinan si las operaciones dentro del taladro pueden ser continuas. El cabezal de rotación del CR800UG es de accionamiento superior hidráulico, con velocidad de 0–1500 rpm, rango de par de 600–1480 N·m y motor de desplazamiento variable de 107; el mecanismo de avance es accionado por cilindro hidráulico, con carrera de 1800 mm, fuerza de empuje de 65 kN, fuerza de tracción de 130 kN y velocidad de desplazamiento rápido de 0.9 m/s.
La operación en la boca del taladro se concentra aquí: el porta-barras tiene una dimensión máxima de barra aplicable de 108 mm, un diámetro interior de 128 mm y una fuerza de sujeción de 80 kN. El espacio del sitio de perforación subterráneo es limitado, y el enrosque y desenrosque de barras y la operación en la boca del taladro se concentran; una sujeción estable puede reducir el riesgo de deslizamiento de las barras; durante la construcción deben revisarse periódicamente el desgaste de las mordazas y la presión hidráulica.
Los parámetros de avance y retroceso no son valores fijos. El estado de esfuerzos de la sarta de perforación no es el mismo en taladros horizontales, descendentes y ascendentes, por lo que deben ajustarse según la dirección del taladro, la profundidad y los cambios de fricción.
5、Método de testificación y sistema de cabrestante
En el apartado de testificación, los datos indican que se utiliza testificación con cable. La capacidad de cable del sistema de cabrestante es de 800 m, con cable de acero de 6 mm; los datos indican una fuerza mínima de elevación con tubo lleno de 800 N y una fuerza máxima de elevación con tubo vacío de 1800 N, con velocidad de elevación de 1.8 m/s a 4.8 m/s. La testificación con cable puede reducir el izado y bajado repetido de toda la columna de barras, lo que ayuda a disminuir el tiempo auxiliar en la construcción de taladros de profundidad media en subterráneo.
En cuanto al lavado y la circulación especial, el equipo puede equiparse opcionalmente con una bomba de pistón de alta presión de la serie 120, con caudal máximo de 120 L/min y presión máxima de 70 bar.
El control de la temperatura del aceite hidráulico requiere una disposición independiente en entorno subterráneo: el depósito de aceite hidráulico tiene una capacidad de 100 L y utiliza enfriamiento por agua; las condiciones de circulación de aire en subterráneo son limitadas, y el enfriamiento por agua ayuda a controlar la temperatura del aceite, pero debe garantizarse el suministro de agua de enfriamiento y la limpieza del intercambiador; cuando la calidad del agua sea deficiente, debe limpiarse periódicamente el intercambiador.
6、Modificación inversa del proceso por las condiciones del terreno
Aunque las cinco capas anteriores se cumplan, el terreno seguirá modificando dos cosas. Al encontrar arcilla de falla, brechas o zonas muy fracturadas, la orientación que dan los datos es acortar las maniobras, reducir el empuje y observar los cambios en el retorno de agua; si es necesario, usar entubación, ajustar el fluido de perforación o realizar tratamiento por etapas; en este tipo de terrenos lo importante es mantener estable la pared del taladro y aumentar la recuperación efectiva de testigos, no perseguir únicamente el avance.
Las estructuras acuíferas recaen en el apartado de perforación geológica anticipada. Mediante los testigos de perforación, el retorno de agua y los cambios de presión de bombeo puede ayudarse a determinar el grado de desarrollo de fracturas y la estructura acuífera; en zonas donde puedan existir irrupciones de agua, inestabilidad de la roca encajante o cambios bruscos de litología, la obtención anticipada de información de testigos puede proporcionar base para los planes de sostenimiento, drenaje y preinyección. Al ejecutar taladros ascendentes y horizontales debe prestarse especial atención a los riesgos de seguridad derivados de las barras de perforación, los tubos de testigo y los líquidos a alta presión.
Puntos que deben confirmarse con el fabricante
- En los parámetros originales existen dos indicaciones diferentes para el peso de la unidad de operación: en la tabla de la unidad de operación es de 130 kg, y en el resumen de pesos de módulos principales es de 90 kg. Ambas indicaciones se conservan por separado en los parámetros de este artículo; la configuración final de suministro y el peso real deben basarse en la documentación de confirmación técnica formal.
- La definición de los ángulos en las tres direcciones de 90°, 0° y -90° debe verificarse una por una con la dirección de instalación en el sitio y los planos de diseño.
- La solución eléctrica correspondiente a la tensión, frecuencia, longitud de cable y modo de arranque de la mina, así como la posible exigencia de protección antiexplosiva, deben confirmarse según la mina concreta.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas dentro del taladro, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia final de perforación, la profundidad y el efecto de recuperación de testigos deben basarse en las condiciones del sitio.