Mineria

INTRODUCCIÓN AL ARRANQUE DE MATERIALES

Como ya fue explicado en la introducción general al curso, el proceso extractivo de una faena minera consiste en lo esencial en la ejecución secuencial de dos operaciones básicas: arranque del mineral o excavación de la roca y manejo del material. Se denomina arranque al proceso de separar y/o arrancar físicamente los minerales o rocas de la cortezaterrestre. Esta operación es la que da inicio al proceso productivo en una faena minera. Salvo algunas excepciones, en la gran mayoría de los casos esta operación se realiza haciendo detonar cargas explosivas emplazadas en huecos cilíndricos perforados en el macizo rocoso. Se distinguen por lo tanto dos sub-operaciones: • Perforación • Tronadura Métodos de perforación En la práctica minera se requierecrear o perforar huecos cilíndricos en la roca con diferentes objetivos: • Exploración y reconocimiento de yacimientos o depósitos minerales cantidad y calidad. • Estudios geotécnicos propiedades de la roca. • Inserción y detonación de cargas explosivas con fines de fragmentación. • Colocación de elementos de refuerzo . Consideraremos en este curso comprenden la perforación destinada a los dosúltimos propósitos indicados anteriormente. Para crear un hueco cilíndrico en un sólido es necesario aplicar energía. En un sentido amplio y según el principio físico utilizado para aplicar la energía requerida, un sólido puede ser horadado recurriendo a diferentes métodos de perforación. Se pueden distinguir así los siguientes: • Mecánicos • Térmicos
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• • •Hidráulicos Ondas (sonoras o luminosas) Otros

En los trabajos concernientes a la excavación de rocas, hoy en día se utilizan exclusivamente sistemas de perforación que se basan en la aplicación de energía mediante métodos mecánicos. Sistemas mecánicos de perforación La aplicación de energía mecánica para horadar la roca se puede efectuar básicamente mediante dos acciones: PERCUSIÓN La herramientahorada la roca por el efecto de impactos sucesivos de alta frecuencia y gran energía, combinados con un giro o rotación entre golpe y golpe de modo que la roca presente siempre una superficie nueva al impacto y evitar así que la herramienta se entierre o atasque. La rotación, en este caso, no contribuye mayormente al proceso de fracturamiento de la roca.

ROTACIÓN La herramienta penetra la rocapor la acción conjunta de un torque de rotación y de una gran fuerza de empuje aplicada sobre la superficie rocosa.

Se diferencia así entre sistemas de perforación por PERCUSIÓN y sistemas de perforación por ROTACIÓN.

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Sistemas de perforación por percusión Un sistema de perforación por percusión consiste en lo esencial de tres componentes funcionales:MAQUINA PERFORADORA: La máquina perforadora es la que genera las fuerzas de penetración; vale decir, convierte la energía original que alimenta a la máquina en energía mecánica de impacto. • BARRA O COLUMNA DE BARRAS: Transmite la energía de impacto desde la máquina perforadora al macizo rocoso. • HERRAMIENTA DE PERFORACIÓN: Es el elemento o componente que aplica la energía a la roca. En laterminología minera se le denomina BROCA o BIT. En la actualidad, atendiendo a la fuente de energía utilizada y según el orden como se acoplan estos componentes, se pueden identificar tres sistemas de perforación por percusión. Sistemas de percusión neumáticos Son aquellos que utilizan como fuente de energía el AIRE COMPRIMIDO para el accionamiento de la máquina perforadora. Se distinguen básicamente dossistemas o modalidades funcionales según el orden de acoplamiento de sus componentes esenciales: SISTEMA CONVENCIONAL O TOPHAMMER Sus componentes se acoplan en el orden siguiente: • Máquina perforadora • Columna de barras • Herramienta

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SISTEMA DOWN-THE-HOLE O "DTH" Sus componentes se acoplan en el orden siguiente: • Unidad de rotación • Columna...