Perforadora para galerías
La CR800UG es una perforadora de núcleo totalmente hidráulica eléctrica diseñada para galerías de minas subterráneas, plataformas de perforación subterráneas y espacios confinados. El equipo adopta una estructura modular que permite transportar por separado la unidad de potencia, el mecanismo de avance, el bastidor de la perforadora, el tanque de aceite y la unidad de operación, para luego ensamblarlos en la plataforma subterránea. Es adecuada para galerías, cruceros, galerías de rumbo y plataformas de explotación donde las perforadoras de superficie de gran tamaño no pueden ingresar directamente.
El espacio en minas subterráneas está limitado por el ancho, la altura, el radio de giro y el método de transporte de las galerías. El equipo no solo debe tener capacidad de perforación, sino también considerar el transporte y la disposición en el sitio. Los módulos divididos de la CR800UG pueden enviarse al punto de operación en lotes mediante planos inclinados, jaulas, vagones de mina o sistemas de transporte de galerías, reduciendo las limitaciones de espacio que implica el ingreso de una máquina completa de gran tamaño.
El sistema de potencia utiliza configuración de motor de 22 kW × 3 o 30 kW × 2, con caudal principal del sistema de 200 L/min y presión de 210 bar. En comparación con la potencia diésel, el motor eléctrico no produce gases de combustión en la plataforma, lo que lo hace más adecuado para minas subterráneas con suministro eléctrico estable. En la configuración real, se debe confirmar el esquema eléctrico según el voltaje, la frecuencia, la longitud del cable y el método de arranque de la mina.
En condiciones de referencia de 90°, la profundidad de referencia es de 920 m en BQ, 800 m en NQ y 380 m en HQ. Esta dirección es adecuada para verificar la extensión del mineral, fallas profundas, cambios en la roca encajonante y posibles recursos de reemplazo desde el nivel de explotación actual hacia mayores profundidades.
En condiciones de referencia de 0°, la profundidad de referencia es de 600 m en BQ, 400 m en NQ y 200 m en HQ. Los pozos horizontales pueden perforarse lateralmente desde cruceros o galerías de transporte para determinar el espesor del mineral, los límites de la roca encajonante, los desplazamientos de fallas y la continuidad de la mineralización, reduciendo la gran cantidad de tramos no productivos de la perforación desde la superficie.
En condiciones de referencia de -90°, la profundidad de referencia es de 350 m en BQ, 200 m en NQ y 150 m en HQ. Los pozos ascendentes se utilizan para verificar la mineralización por encima de la galería, la estructura del techo, los recursos en la parte superior del área de explotación u objetivos que son difíciles de controlar con pozos descendentes. Diferentes minas pueden tener definiciones distintas de los signos de ángulo; antes de la operación formal, se debe confirmar según la dirección de instalación en el sitio y los planos de diseño.
En minas de oro de veta y de tipo alteración tectónica, es necesario confirmar continuamente la dirección, el buzamiento, el espesor y los cambios de ley de la veta durante la explotación. La CR800UG puede utilizar las galerías existentes para disponer pozos en múltiples direcciones, obteniendo núcleos continuos para determinar los límites del cuerpo mineral y su estructura interna, proporcionando una base geológica para el diseño de tajos, el control de pilares y la posterior excavación.
Las minas subterráneas de cobre, plomo-zinc y polimetálicas a menudo requieren perforación complementaria continua alrededor de los niveles de producción para verificar los límites del mineral, la ubicación de fallas y nuevas extensiones de mineralización. Los pozos subterráneos están más cerca del objetivo, lo que permite obtener núcleos de segmentos locales de manera más concentrada, facilitando la actualización de modelos geológicos en ciclos cortos.
El equipo también se puede utilizar para investigaciones geológicas de avance frente a la excavación de galerías, identificando fallas, zonas de fractura, capas débiles y estructuras acuíferas mediante la extracción de núcleos. Para áreas con posible entrada de agua, inestabilidad de la roca encajonante o cambios litológicos repentinos, obtener información de núcleos con anticipación puede proporcionar una base para planes de soporte, drenaje y preinyección de lechada.
Las fisuras acuíferas y las estructuras conductoras de agua subterráneas afectan directamente la seguridad de la operación minera. A través de los núcleos de perforación, el retorno de agua y los cambios de presión de bombeo, se puede ayudar a determinar el grado de desarrollo de fisuras y la estructura acuífera. 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, para lavado y algunos ciclos especiales de circulación.
El mecanismo de avance utiliza accionamiento por cilindro hidráulico, con carrera de 1800 mm, fuerza de avance de 65 kN, fuerza de extracción de 130 kN y velocidad de movimiento rápido de 0.9 m/s. El estado de carga de la sarta en pozos horizontales, descendentes y ascendentes no es el mismo; los parámetros de avance y retracción deben ajustarse según la dirección del pozo, la profundidad y los cambios de fricción.
El cabezal de potencia utiliza accionamiento hidráulico superior, con velocidad de 0–1500 rpm, rango de torque de 600–1480 N·m y está equipado con motor de desplazamiento variable 107. El amplio rango de velocidades permite seleccionar el estado de operación según las especificaciones BQ, NQ, HQ y la dureza de la roca, ajustando los parámetros entre roca dura intacta y tramos fracturados.
La mordaza de barras tiene un tamaño máximo de barra de 108 mm, abertura de 128 mm y fuerza de sujeción de 80 kN. El espacio en las plataformas subterráneas es limitado, y las operaciones de conexión y desconexión de barras y la manipulación en la boca del pozo se concentran; una sujeción estable puede reducir el riesgo de deslizamiento de las barras. Durante la operación, se debe verificar periódicamente el desgaste de las mordazas y la presión hidráulica.
El sistema de cabrestante tiene una capacidad de cable de 800 m, utilizando cable de acero de 6 mm. Los datos indican una fuerza de elevación mínima de 800 N con tambor lleno y máxima de 1800 N con tambor vacío, con velocidades de elevación de 1.8 m/s a 4.8 m/s. La extracción de núcleo con cable reduce la necesidad de subir y bajar repetidamente toda la sarta, lo que disminuye el tiempo auxiliar en perforaciones subterráneas de profundidad media.
El caudal principal del sistema es de 200 L/min con presión de 210 bar, y la bomba auxiliar tiene un caudal de 10 L/min con presión máxima de 150 bar. El entorno subterráneo presenta variaciones significativas de humedad, polvo y temperatura; se debe verificar continuamente la limpieza del aceite hidráulico, las mangueras de alta presión, los conectores y el estado de los filtros para prevenir contaminación y fugas que afecten la confiabilidad del equipo.
El tanque de aceite hidráulico tiene una capacidad de 100 L y utiliza refrigeración por agua. Las condiciones de flujo de aire subterráneo son limitadas; la refrigeración por agua ayuda a controlar la temperatura del aceite hidráulico, pero se debe garantizar el suministro de agua de enfriamiento y la limpieza del intercambiador de calor. Si la calidad del agua es deficiente, se debe limpiar periódicamente el intercambiador para evitar incrustaciones que reduzcan la eficiencia de disipación de calor.
Los pesos de referencia de los módulos principales incluyen: unidad de potencia 240/270 kg, mecanismo de avance principal 130 kg, bastidor de la perforadora 120 kg, unidad de tanque de aceite 120 kg y unidad de operación 90 kg. Antes del transporte real, se debe elaborar un plan de manejo según las dimensiones de la jaula, la pendiente de la galería, las condiciones de la vía y la capacidad de elevación en el sitio.
Al encontrar gouge de falla, brechas o zonas de fuerte fracturamiento, se debe acortar la carrera, reducir el avance y observar los cambios en el retorno de agua. Si es necesario, se deben usar revestimientos, ajustar el fluido de perforación o realizar un tratamiento por secciones. El enfoque en este tipo de formaciones es mantener la estabilidad de la pared del pozo y mejorar la recuperación efectiva de núcleos, en lugar de simplemente buscar avance.
Antes de la instalación del equipo, se debe verificar el soporte del techo, las paredes y el piso de la plataforma; el bastidor de la perforadora debe fijarse de manera confiable para evitar el desplazamiento del equipo debido a la reacción de perforación; los cables eléctricos y las mangueras hidráulicas deben evitar las rutas de transporte y las paredes rocosas afiladas; al realizar pozos ascendentes y horizontales, se deben tomar precauciones especiales contra los riesgos de seguridad que representan las barras, los tubos de núcleo y los líquidos a alta presión.
La configuración de motor ordinario no puede considerarse directamente como configuración a prueba de explosiones. En minas de carbón, minas de gas o entornos subterráneos con polvo combustible, se deben seleccionar motores, gabinetes de control eléctrico, cables y sistemas de protección con el grado de protección a prueba de explosiones adecuado según las regulaciones de seguridad minera locales. No se debe utilizar directamente en áreas con requisitos de protección contra explosiones sin la debida confirmación.
En los parámetros originales, el "peso de la unidad de operación" tiene dos anotaciones diferentes: en la tabla de la unidad de operación es de 130 kg, mientras que en el resumen de pesos de los módulos principales es de 90 kg. Este documento conserva las anotaciones originales en la tabla de parámetros; la configuración final del suministro y el peso real deben basarse en los documentos de confirmación técnica formal.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas en el pozo, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia de perforación final, la profundidad y la recuperación de núcleos deben basarse en las condiciones reales del sitio.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Capacidad de extracción de núcleos de referencia en diferentes direcciones de perforación | |
| BQ (90°) | 920 m |
| NQ (90°) | 800 m |
| HQ (90°) | 380 m |
| BQ (0°) | 600 m |
| NQ (0°) | 400 m |
| HQ (0°) | 200 m |
| BQ (-90°) | 350 m |
| NQ (-90°) | 200 m |
| HQ (-90°) | 150 m |
| Sistema de potencia (motor eléctrico) | |
| Potencia del motor | 22 kW × 3 / 30 kW × 2 |
| Caudal del sistema | 200 L/min |
| Presión del sistema | 210 bar |
| Caudal de la bomba auxiliar | 10 L/min |
| Presión máxima de la bomba auxiliar | 150 bar |
| Peso del módulo de la unidad de potencia | 240 / 270 kg |
| Mecanismo de avance | |
| Carrera del cabezal de potencia | 1800 mm, avance por cilindro hidráulico |
| Longitud de avance | 1800 mm |
| Longitud de la viga de avance | 2800 mm |
| Longitud del mástil de extensión | 2000 mm |
| Fuerza de avance | 65 kN |
| Fuerza de extracción | 130 kN |
| Velocidad de movimiento rápido | 0.9 m/s |
| Cabezal de potencia rotativo | |
| Tipo de cabezal de potencia | Accionamiento hidráulico superior |
| Velocidad | 0–1500 rpm |
| Torque del cabezal de potencia | 600–1480 N·m |
| Motor hidráulico | Motor de desplazamiento variable 107 |
| Mordaza de barras | |
| Tamaño máximo de barra | 108 mm |
| Abertura | 128 mm |
| Fuerza de sujeción | 80 kN |
| Tanque de aceite hidráulico | |
| Capacidad | 100 L |
| Peso | Vacío 45 kg / Lleno 120 kg |
| Tipo de refrigeración | Refrigeración por agua |
| Cabrestante de cuerda | |
| Capacidad de cable | 800 m, cable de acero de 6 mm |
| Fuerza de elevación mínima | 800 N (tambor lleno) |
| Fuerza de elevación máxima | 1800 N (tambor vacío) |
| Velocidad de elevación mínima | 1.8 m/s (tambor vacío) |
| Velocidad de elevación máxima | 4.8 m/s (tambor lleno) |
| Unidad de operación | |
| Tipo de control hidráulico | Sistema hidráulico |
| Tipo de control eléctrico | Sistema eléctrico integrado |
| Tipo de operación | Palancas hidráulicas + botones eléctricos |
| Peso según documentación | 130 kg |
| Sistema de lavado con lodo (opcional) | |
| Modelo | Bomba de pistón de alta presión 120 |
| Caudal máximo | 120 L/min |
| Presión máxima | 70 bar |
| Pesos de los módulos principales (referencia) | |
| Unidad de potencia | 240 / 270 kg |
| Mecanismo de avance principal | 130 kg |
| Bastidor de la perforadora | 120 kg |
| Unidad de tanque de aceite | 120 kg |
| Unidad de operación | 90 kg |
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