BR102018001919A2

BR102018001919A2 - DRILLING DRILL ROD AND HOLE DRILLING METHOD

Info

Publication number: BR102018001919A2
Application number: BR102018001919-8A
Authority: BR
Inventors: Poliany De Freitas Lage; Willian Bonifácio Costa; Vanderlucio Henrique Menezes Souza; Maximiniano Gonçalves Ferreira; Amanda De Cássia Freitas Rosa; Luana Grazielle Amador; Antônio Carlos Braz; Jaime Antonio Fernandes
Original assignee: Vale S/A
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-05-14
Also published as: CL2019000151A1; US20190234161A1; AU2019200272A1; BR102018001919B1; CA3029222A1

Abstract

a presente invenção se refere a uma haste (13) de perfuratriz (11) para quebra de borda (12) de furo (10), que compreende um corpo cilíndrico (1), um tampão (3) e bicos injetores (2). dita haste (13) injeta ar e água por meio de seus bicos injetores (2) contra o material disposto na borda (12) do furo (10), realizando assim a quebra do mesmo sem que seja necessária a utilização de equipamentos auxiliares ou operações manuais. a presente invenção também se refere a um método de quebra de borda (12) de furo (10), que faz uso da haste (13) para quebra de borda (12) de furo (10), que compreende as etapas necessárias para realizar essa operação por meio de uma perfuratriz (11).The present invention relates to a borehole drill rod (11) (11) for bore edge (12) comprising a cylindrical body (1), a plug (3) and nozzles (2). said rod (13) injects air and water through its nozzles (2) against the material disposed on the edge (12) of the hole (10), thereby breaking it without the need for auxiliary equipment or operations manuals. The present invention also relates to a bore edge (12) breakage method (10), which makes use of the bore (10) edge break rod (13), which comprises the steps necessary to perform this operation by means of a drill (11).

Description

Relatório descritivo de patente de invenção para HASTE DE PERFURATRIZ PARA QUEBRA DE BORDA DE FURO E MÉTODO DE QUEBRA DE BORDA DE FURO Campo do Objeto [001] A presente invenção consiste em uma haste de perfuratriz configurada para realizar a quebra de borda de furos. A presente invenção também consiste em um método para realizar a quebra da borda de furos que faz uso de uma haste de perfuratriz.Descriptive report of invention patent for DRILL RODS FOR HOLE EDGE BREAKING AND HOLE EDGE BREAKING METHOD Object Field [001] The present invention consists of a drill rod configured to carry out the breaking of holes. The present invention also consists of a method for breaking the edge of holes using a drill rod.

Antecedentes da Invenção [002] Hastes de perfuratriz consistem em hastes metálicas configuradas para permitir que as perfuratrizes realizem furos com grandes profundidades. Ditas hastes são associáveis umas com as outras, fazendo com que seja possível associar duas ou mais hastes para realizar furos com maior profundidade.Background of the Invention [002] Drill rods consist of metal rods configured to allow drill rigs to drill holes with great depth. Said rods are associated with each other, making it possible to associate two or more rods to make holes with greater depth.

[003] Perfuratrizes são equipamentos utilizados para a realização de furos, sobretudo, furos aplicados na mineração. Esses equipamentos são dotados de uma cabeça rotativa, configurada para rotacionar e movimentar as hastes no sentido vertical durante a realização do furo.[003] Drills are equipment used to drill holes, especially holes applied in mining. These equipments are equipped with a rotating head, configured to rotate and move the rods in the vertical direction during the drilling.

[004] Ditas perfuratrizes comumente compreendem carrosséis para suportar as hastes quando as mesmas não estão em uso, sendo esse carrossel basicamente uma estrutura dotada de espaços para fixação das hastes que não estão em uso, ou seja, que não estão associadas à cabeça rotativa. O carrossel é capaz de realizar uma movimentação rotativa para posicionar as hastes para que sejam associadas à cabeça rotativa.[004] Said drills commonly comprise carousels to support the rods when they are not in use, this carousel being basically a structure with spaces for fixing the rods that are not in use, that is, that are not associated with the rotating head. The carousel is capable of rotating to position the rods so that they are associated with the rotating head.

[005] Essas perfuratrizes realizam seus furos por meio de brocas fixadas à extremidade da haste, sendo essa rotacionada e movimentada verticalmente por meio da cabeça rotativa, forçando-a contra o solo para realizar a furação.[005] These drills make their holes using drills fixed to the end of the rod, which is rotated and moved vertically through the rotating head, forcing it against the ground to perform the drilling.

[006] Para realização dos furos, as perfuratrizes também são dotadas de um mecanismo de injeção de água e ar no interior dos furos. Ditos mecanismos são utilizados para duas funções distintas, sendo o mecanismo de injeção de ar utilizado[006] For drilling the holes, the drill rigs are also equipped with a water and air injection mechanism inside the holes. Said mechanisms are used for two distinct functions, the air injection mechanism being used

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2/11 para realizar a limpeza do furo, fazendo com que o material extraído pela broca consiga atingir a superfície e o mecanismo de injeção de água utilizado para mitigar a poeira oriunda desse processo.2/11 to clean the hole, causing the material extracted by the drill to reach the surface and the water injection mechanism used to mitigate the dust arising from this process.

[007] Sendo assim, a perfuratriz injeta ar e água pelo interior de suas hastes até que alcancem a broca e, consequentemente, a extremidade do furo, fazendo com que o material do fundo do furo seja lançado para fora sem a geração de um volume excessivo de poeira decorrente desse lançamento.[007] Therefore, the drilling machine injects air and water through the interior of its rods until they reach the drill and, consequently, the end of the hole, causing the material from the bottom of the hole to be thrown out without generating a volume. excessive dust from this release.

[008] Como esse material é lançado para fora do furo apenas pelo mecanismo de injeção de ar da perfuratriz, esse material fica acumulado ao redor do furo, formando um amontoado anelar ao seu redor, conhecido como “borda do furo” ou “boca do furo”.[008] As this material is thrown out of the hole only by the drill's air injection mechanism, this material accumulates around the hole, forming an annular heap around it, known as the "edge of the hole" or "mouth of the hole". hole".

[009] Esse material depositado ao redor do furo é prejudicial ao processo de furação, pois permite uma perda de profundidade desses furos pelo retorno de material para o interior do furo por meio de intempéries como vento e chuva no local da furação.[009] This material deposited around the hole is harmful to the drilling process, as it allows a loss of depth of these holes by the return of material into the hole through weather conditions such as wind and rain at the drilling site.

[010] A perda de profundidade desses furos na mineração é extremamente prejudicial. Quando esses furos constituem furos de detonação ou furos de perfilagem geofísica, por exemplo, eles têm de deter uma profundidade exata para a deposição de explosivos ou perfilagem de seu interior respectivamente.[010] The loss of depth of these holes in mining is extremely damaging. When these holes constitute blast holes or geophysical profiling holes, for example, they must have an exact depth for the deposition of explosives or profiling from inside them respectively.

[011] Ainda no que se refere aos furos de detonação, quando a profundidade dos furos é diminuída pelo retorno do material depositado na borda do furo, a quantidade de explosivos que pode ser depositada em seu interior também é prejudicada, fazendo com que o furo tenha que ser refeito. Em casos extremos, a bancada tem de ser detonada com uma quantidade inferior de explosivos, não gerando a quebra de material esperada em cada detonação.[011] Still with regard to blasting holes, when the depth of the holes is reduced by the return of the material deposited at the edge of the hole, the amount of explosives that can be deposited inside it is also impaired, causing the hole has to be redone. In extreme cases, the bench must be detonated with a lower amount of explosives, not generating the expected material breakage in each detonation.

[012] Desse modo, faz-se de extrema importância algum dispositivo e/ou método configurado para retirar esse material disposto ao redor dos furos realizados pelas perfuratrizes, sendo essa operação conhecida como quebra de borda de furo.[012] Thus, a device and / or method configured to remove this material arranged around the holes made by drill rigs is extremely important, and this operation is known as breaking the edge of a hole.

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3/11 [013] No estado da técnica, a quebra da borda de furos é comumente realizada de maneira manual pelo próprio operador da perfuratriz. Dito operário, após finalizar o furo, desce da perfuratriz e realiza a quebra da borda com o auxílio de uma enxada. Essa quebra é realizada manualmente pelo operário, que bate a enxada contra o material depositado ao redor do furo, puxando-o para longe do furo.3/11 [013] In the state of the art, breaking the edge of holes is usually performed manually by the drill operator himself. Said worker, after finishing the hole, descends from the drill and breaks the edge with the aid of a hoe. This break is carried out manually by the worker, who beats the hoe against the material deposited around the hole, pulling it away from the hole.

[014] Desse modo, no estado da técnica, essa operação demanda um grande esforço físico do operador, fazendo com que o mesmo tenha que movimentar a enxada manualmente contra o material depositado ao redor do furo para realizar a quebra da borda. Dita operação também não é ergonômica, podendo provocar lesão por esforço repetitivo, gerando um risco à integridade física do profissional encarregado desse trabalho e um passivo trabalhista a seu empregador.[014] Thus, in the state of the art, this operation requires a great physical effort from the operator, making him have to move the hoe manually against the material deposited around the hole to break the edge. Said operation is also not ergonomic, it can cause injury by repetitive effort, creating a risk to the physical integrity of the professional in charge of this work and a labor liability to his employer.

[015] Além disso, essa operação no estado da técnica demanda um grande tempo de execução, fazendo com que o operador da perfuratriz tenha que deixar o equipamento parado até realizar a quebra da borda furo, impedindo-o de realizar um novo furo até que a boca do furo atual seja desfeita.[015] In addition, this state-of-the-art operation requires a long execution time, causing the drill operator to leave the equipment stationary until the hole edge is broken, preventing him from making a new hole until the mouth of the current hole is undone.

[016] Não obstante, a operação de quebra da borda de furo no estado da técnica ocorre sem qualquer segurança para o operador, que trabalha próximo às margens íngremes de bancadas de minas, exposto a calor, sol, chuva e poeira.[016] However, the operation of breaking the hole edge in the state of the art occurs without any security for the operator, who works close to the steep banks of mine benches, exposed to heat, sun, rain and dust.

[017] No estado da técnica existem alguns documentos de patente que revelam dispositivos para retirar o material disposto ao redor do furo e assim afastá-lo da borda do furo para evitar o seu retorno.[017] In the state of the art there are some patent documents that reveal devices for removing the material disposed around the hole and thus moving it away from the edge of the hole to prevent its return.

[018] Um desses documentos é o US2009308660, que revela um equipamento aplicado em equipamentos de perfuração durante a realização de furos utilizados na mineração. O dito equipamento compreende dois eixos centrais e duas escovas.[018] One of these documents is US2009308660, which reveals equipment applied to drilling equipment during the drilling of holes used in mining. Said equipment comprises two central axes and two brushes.

[019] As escovas são rotacionadas em sentidos opostos entre si, sendo capazes de movimentar o material removido para longe da boca do furo. A rotação das escovas é realizada por meio dos eixos centrais, que são acionados por um motor dedicado apenas para o equipamento auxiliar.[019] The brushes are rotated in opposite directions, being able to move the removed material away from the hole mouth. The rotation of the brushes is carried out through the central axes, which are driven by a motor dedicated only to the auxiliary equipment.

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4/11 [020] O equipamento revelado em US2009308660 tem de ser individualmente transportado e reinstalado em cada furo a ser realizado, aumentando a complexidade, o tempo e o custo dessa operação.4/11 [020] The equipment revealed in US2009308660 must be individually transported and reinstalled in each hole to be drilled, increasing the complexity, time and cost of this operation.

[021] Além disso, o equipamento de US2009308660 necessita de um sistema de acionamento para escovas que seja independente da movimentação da perfuratriz.[021] In addition, the equipment of US2009308660 requires a drive system for brushes that is independent of the movement of the drill.

[022] Outro documento do estado da técnica, o US20140238751, revela um equipamento auxiliar para ser utilizado na realização de furos por equipamentos de perfuração, como plataformas de perfuração. Dito equipamento é configurado para remover o material acumulado ao redor do furo, impedindo que ele retorne ao seu local de origem.[022] Another state-of-the-art document, US20140238751, discloses auxiliary equipment to be used in drilling holes by drilling equipment, such as drilling platforms. Said equipment is configured to remove the material accumulated around the hole, preventing it from returning to its original location.

[023] O equipamento de US20140238751 compreende elementos de suporte, pás flexíveis e um motor hidráulico. O equipamento é disposto na haste de perfuração, de modo que esta seja passante pelo centro do equipamento, permitindo que a mesma rotacione livremente. Esse equipamento é fixado por meio dos elementos de suporte, permitindo ficar içado na posição desejada, realizando uma comunicação entre o equipamento e a plataforma de perfuração para o seu içamento.[023] The equipment of US20140238751 comprises support elements, flexible paddles and a hydraulic motor. The equipment is arranged on the drilling rod, so that it passes through the center of the equipment, allowing it to rotate freely. This equipment is fixed by means of the support elements, allowing it to be lifted in the desired position, making a communication between the equipment and the drilling platform for its lifting.

[024] O motor hidráulico é configurado para fazer com que o equipamento rotacione independentemente da haste de perfuração. A rotação do equipamento, consequentemente, movimenta as pás flexíveis, que são dispostas perpendicularmente à face radial do equipamento.[024] The hydraulic motor is configured to make the equipment rotate independently of the drilling rod. The rotation of the equipment, consequently, moves the flexible blades, which are arranged perpendicular to the radial face of the equipment.

[025] Ditas pás flexíveis, quando rotacionadas, movimentam o material removido que está sendo retirado do furo, fazendo com que o material removido seja distanciado da boca do furo.[025] Said flexible shovels, when rotated, move the removed material that is being removed from the hole, causing the removed material to be distanced from the mouth of the hole.

[026] Uma desvantagem do equipamento revelado em US20140238751 é que esse equipamento consiste em uma ferramenta auxiliar dedicada apenas para essa função de retirar o material disposto ao redor da borda do furo, tendo que ser transportado e reinstalado para cada furo a ser realizado, impedindo que o mesmo seja transportado[026] A disadvantage of the equipment revealed in US20140238751 is that this equipment consists of an auxiliary tool dedicated only to this function of removing the material arranged around the edge of the hole, having to be transported and reinstalled for each hole to be made, preventing that it be transported

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5/11 juntamente com a perfuratriz, aumentando assim a complexidade e o custo dessa operação.5/11 together with the drill, thus increasing the complexity and cost of this operation.

[027] Além disso, por realizar a retirada do material disposto ao redor da borda do furo por meio de pás flexíveis, o equipamento de US20140238751 tem de ser dotado de um sistema de acionamento independente da perfuratriz.[027] In addition, by removing material disposed around the edge of the hole by means of flexible shovels, the equipment of US20140238751 must be equipped with a drive system independent of the drill.

[028] Desse modo, não há no estado da técnica uma haste de perfuratriz que permita realizar a quebra da borda do furo sem que seja necessário a utilização de outro equipamento independente, aumentando assim a segurança, a produtividade e diminuindo os custos na operação de perfuração.[028] Thus, in the state of the art, there is no drilling rod that allows to break the edge of the hole without the need for the use of other independent equipment, thus increasing safety, productivity and reducing costs in the operation of drilling.

[029] Não obstante, não há no estado da técnica um método que permita realizar o processo de furação, juntamente com a quebra da borda do furo apenas com a perfuratriz, sem que seja necessário outro equipamento auxiliar ou de operações manuais.[029] However, there is no method in the state of the art that allows the drilling process to be carried out, together with breaking the edge of the hole with the drill alone, without the need for other auxiliary equipment or manual operations.

Objetivos da Invenção [030] A presente invenção tem como objetivo propiciar uma haste de perfuratriz para realizar a quebra da borda de furos.Objectives of the Invention [030] The present invention aims to provide a drill rod to break the edge of holes.

[031] A presente invenção tem como objetivo também propiciar uma haste de perfuratriz para realizar a quebra da borda de furos, que aumenta a segurança, a produtividade e diminui os custos da operação de perfuração.[031] The present invention also aims to provide a drill rod to break the edge of holes, which increases safety, productivity and decreases the costs of the drilling operation.

[032] Por último, a presente invenção também tem como objetivo um método para realizar a furação e a quebra da borda dos furos por meio da mesma perfuratriz, sem a necessidade de equipamentos auxiliares ou operações manuais.[032] Finally, the present invention also aims at a method to perform drilling and breaking the edge of the holes through the same drill, without the need for auxiliary equipment or manual operations.

Sumário da Invenção [033] Em sua configuração preferencial, a presente invenção revela uma haste de perfuratriz para quebra de borda de furo, que compreende: um corpo cilíndrico dotado de roscas em suas duas extremidades; um tampão fixado no interior do corpo cilíndrico, próximo à sua extremidade inferior, sendo essa a extremidade mais próxima do solo; e, pelo menos, dois bicos injetores dispostos na face radial do corpo cilíndrico.Summary of the Invention [033] In its preferred configuration, the present invention discloses a drill rod for breaking the edge of a hole, comprising: a cylindrical body with threads at its two ends; a plug fixed inside the cylindrical body, near its lower end, this being the end closest to the ground; and at least two injection nozzles arranged on the radial face of the cylindrical body.

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6/11 [034] O tampão da haste realiza uma vedação do interior do corpo cilíndrico da haste, sendo essa preferencialmente dotada de três bicos injetores linearmente dispostos na horizontal e distanciados em 120°.6/11 [034] The stem cap seals the inside of the cylindrical body of the stem, which preferably has three injection nozzles linearly arranged horizontally and spaced at 120 °.

[035] Os bicos injetores são dispostos a uma inclinação de 105 a 120° em sentido horário em relação à vertical, configurados para realizar uma comunicação do interior do corpo cilíndrico com o meio externo.[035] The injection nozzles are arranged at an inclination of 105 to 120 ° clockwise in relation to the vertical, configured to carry out a communication from the inside of the cylindrical body to the external environment.

[036] A presente invenção também revela um método para quebra de borda de furo que faz uso da haste de perfuratriz para realizar esta função, sendo a perfuratriz dotada de uma cabeça rotativa e um carrossel, que compreende as seguintes etapas: i. desacoplar uma haste comum da cabeça rotativa; ii. girar o carrossel e posicionar a haste, permitindo que seja acoplada à cabeça rotativa; iii. acoplar a haste à cabeça rotativa; iv. elevar a cabeça rotativa, dissociando a haste do carrossel; v. avançar a cabeça rotativa na direção vertical, aproximando-a do solo até que os bicos injetores da haste fique na mesma altura que a borda do furo; vi. acionar os mecanismos de injeção de ar e água da perfuratriz e rotacionar a cabeça rotativa; vii. elevar a cabeça rotativa até o final de curso dessa, permitindo que a haste seja desacoplada da cabeça rotativa; viii. acionar o carrossel, permitindo receber a haste; ix. desacoplar a haste da cabeça rotativa; e x. acionar novamente o carrossel e acoplar a haste comum à cabeça rotativa.[036] The present invention also discloses a method for breaking the edge of a hole that makes use of the drill rod to perform this function, the drill having a rotating head and a carousel, comprising the following steps: i. uncouple a common rod from the rotating head; ii. rotate the carousel and position the rod, allowing it to be attached to the rotating head; iii. couple the rod to the rotating head; iv. raise the rotating head, dissociating the rod from the carousel; v. advance the rotating head in the vertical direction, bringing it closer to the ground until the injector nozzles of the stem are at the same height as the edge of the hole; saw. activate the air and water injection mechanisms of the drill and rotate the rotating head; vii. raise the rotating head until the end of its stroke, allowing the rod to be detached from the rotating head; viii. activate the carousel, allowing to receive the rod; ix. uncouple the rod from the rotating head; and x. activate the carousel again and attach the common rod to the rotating head.

[037] A etapa vi do método da presente invenção é responsável pela quebra da borda do furo, injetando ar e água contra a borda do furo por meio dos bicos injetores da haste.[037] Step vi of the method of the present invention is responsible for breaking the edge of the hole, injecting air and water against the edge of the hole through the injector nozzles of the stem.

Breve Descrição dos Desenhos [038] A presente invenção é mais detalhadamente descrita com base nas respectivas figuras:Brief Description of the Drawings [038] The present invention is described in more detail based on the respective figures:

[039] Figura 1 - revela uma vista frontal em corte da haste para quebra da borda de furos da presente invenção.[039] Figure 1 - shows a front sectional view of the stem for breaking the edge of the holes of the present invention.

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7/11 [040] Figura 2 - revela uma vista frontal da perfuratriz realizando a furação de um furo.7/11 [040] Figure 2 - reveals a frontal view of the drill, drilling a hole.

[041] Figura 3 - revela uma vista frontal da perfuratriz realizando a quebra da borda do furo por meio da haste de quebra da borda de furo da presente invenção.[041] Figure 3 - reveals a frontal view of the drill making the break of the hole edge by means of the break edge of the hole edge of the present invention.

Descrição Detalhada da Invenção [042] A presente invenção propõe uma haste 13 de perfuratriz 11 para realizar a quebra de bordas 12 de furos 10, sendo essa, basicamente, uma haste 13 de perfuratriz 11 comum dotada de adaptações para realizar a operação de quebra da borda 12.Detailed Description of the Invention [042] The present invention proposes a drill rod 13 to break edges 12 of holes 10, which is basically a common drill rod 13 with adaptations to carry out the break breaking operation. edge 12.

[043] Dita haste 13 de perfuratriz 11 da presente invenção é composta por um corpo cilíndrico 1, bicos injetores de ar 2 e um tampão 3 (vide a figura 1), sendo cada um desses elementos e suas funções descritas detalhadamente a seguir.[043] Said drill rod 13 of the present invention is composed of a cylindrical body 1, air nozzles 2 and a plug 3 (see figure 1), each of these elements and their functions described in detail below.

[044] O corpo cilíndrico 1 consiste no corpo da haste 13 da presente invenção, sendo esse dotado de roscas 1' em suas extremidades para a associação com outras hastes 13 e até mesmo com a cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11.[044] The cylindrical body 1 consists of the body of the rod 13 of the present invention, which is provided with threads 1 'at its ends for association with other rods 13 and even with the rotating head 15 of the drill 11.

[045] As roscas 1' dispostas em suas extremidades consistem, preferencialmente, em uma rosca 1' do tipo macho em uma extremidade e uma rosca 1' do tipo fêmea na extremidade oposta, garantindo uma perfeita associação às roscas de outras hastes.[045] The threads 1 'arranged at their ends preferably consist of a thread 1' of the male type at one end and a thread 1 'of the female type at the opposite end, ensuring a perfect association with the threads of other rods.

[046] Dito corpo cilíndrico 1 possui seu interior vazado, configurado para que o mecanismo de injeção de ar e água da perfuratriz 11 seja capaz de injetar os referidos fluidos no interior da haste 13.[046] Said cylindrical body 1 has a hollow interior, configured so that the air and water injection mechanism of the drill 11 is able to inject said fluids into the interior of the stem 13.

[047] O tampão 3 é fixado próximo à extremidade inferior do corpo cilíndrico 1, sendo essa a extremidade que é disposta mais próxima do solo. Dito tampão 3 é fixado ao interior vazado do corpo cilíndrico 1, sendo esse configurado para evitar que o ar e a água do mecanismo de injeção da perfuratriz 11 passe pelo mesmo.[047] The plug 3 is fixed close to the lower end of the cylindrical body 1, this being the end that is closest to the ground. Said plug 3 is fixed to the hollow interior of the cylindrical body 1, which is configured to prevent air and water from the injection mechanism of drill 11 passing through it.

[048] Desse modo, todo o ar e água injetado no interior da haste 13 não passa para a próxima haste ou para a broca de perfuração, ficando aprisionado no interior do corpo cilíndrico 1 da haste 13 da presente invenção.[048] In this way, all the air and water injected into the shaft 13 does not pass to the next shaft or to the drill bit, being trapped inside the cylindrical body 1 of the shaft 13 of the present invention.

8/11 [049] Os bicos injetores 2 são dispostos na face radial do corpo cilíndrico 1 da haste 13, sendo esses configurados para permitir que o ar e a água injetada pelo mecanismo da perfuratriz 11 sejam expelidos para fora do corpo cilíndrico 1 com pressão.8/11 [049] The injector nozzles 2 are arranged on the radial face of the cylindrical body 1 of the stem 13, which are configured to allow air and water injected by the drill mechanism 11 to be expelled out of the cylindrical body 1 with pressure .

[050] Sendo assim, os bicos injetores 2 são capazes de injetar o ar e a água do mecanismo de injeção da perfuratriz 11 em um sentido perpendicular a orientação da haste 13, fazendo com que esse ar e essa água sejam injetados contra o material disposto ao redor do furo 10.[050] Therefore, the injector nozzles 2 are capable of injecting the air and water of the injection mechanism of the drill 11 in a direction perpendicular to the orientation of the stem 13, causing this air and this water to be injected against the material disposed around hole 10.

[051] Com a injeção do ar e água dos bicos injetores 2 contra o material disposto ao redor do furo 10, esse material é afastado da borda 12 do furo 10, realizando assim a quebra da borda 12 do furo 10 apenas com a utilização dessa haste 13, sem necessitar de qualquer outro equipamento auxiliar.[051] With the injection of air and water from the nozzles 2 against the material arranged around the hole 10, this material is removed from the edge 12 of the hole 10, thus breaking the edge 12 of the hole 10 only with the use of this rod 13, without needing any other auxiliary equipment.

[052] Em uma configuração preferencial da haste 13, são dispostos três bicos injetores 2 na face radial do corpo cilíndrico 1, sendo esses linearmente dispostos em relação à horizontal e afastados a uma angulação de 120°.[052] In a preferential configuration of the stem 13, three nozzles 2 are arranged on the radial face of the cylindrical body 1, these being linearly arranged in relation to the horizontal and spaced at an angle of 120 °.

[053] Ainda em uma configuração preferencial da haste 13, os bicos injetores 2 são dispostos em uma angulação entre 105 e 120° no sentido horário em relação a vertical, ou seja, a orientação da haste 13, auxiliando assim na quebra da borda 12 do furo 10. Essa angulação é indicada como Θ na figura 1 para auxiliar no entendimento de sua orientação.[053] Still in a preferred configuration of the stem 13, the injector nozzles 2 are arranged at an angle between 105 and 120 ° clockwise in relation to the vertical, that is, the orientation of the stem 13, thus helping to break the edge 12 hole 10. This angulation is indicated as Θ in figure 1 to help understand its orientation.

[054] Dita angulação dos bicos injetores 2, em sua configuração preferencial, é definida de acordo com o volume de material acumulado na borda 12 do furo 10, de modo que, para furos 10 com profundidade superior a 20 metros é utilizada uma angulação de 120°, enquanto para furos com profundidade abaixo de 20 metros é utilizada uma angulação de 105°.[054] Said nozzle nozzle angulation 2, in its preferred configuration, is defined according to the volume of material accumulated at the edge 12 of hole 10, so that for holes 10 with a depth greater than 20 meters, an angle of 120 °, while for holes with a depth below 20 meters an angle of 105 ° is used.

[055] Em configurações alternativas, podem ser dispostos outras quantidades de bicos injetores 2 (dois bicos injetores a 180° um do outro, por exemplo). Não obstante, além dos 120° de espaçamento outras formas de espaçamento podem ser utilizadas, não necessitando ficarem linearmente dispostos, por exemplo.[055] In alternative configurations, other quantities of nozzles 2 can be arranged (two nozzles 180 ° from each other, for example). However, in addition to the 120 ° spacing, other forms of spacing can be used, without needing to be linearly arranged, for example.

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9/11 [056] Além disso, ainda em outra configuração alternativa, os bicos injetores 2 não precisam definir uma angulação de 105 a 120° em relação ao eixo vertical, podendo ser dotados de outra angulação adequada à sua função.9/11 [056] In addition, in yet another alternative configuration, the injector nozzles 2 do not need to define an angle of 105 to 120 ° in relation to the vertical axis, and can be provided with another angle suitable for their function.

[057] Tendo sido descrita a haste 13 de perfuratriz 11 da presente invenção, assim como os elementos que a compõem, é descrito a seguir o método de quebra da borda 12 de furo 10 que faz uso da haste 13 para quebra de borda 12 de furo 10.[057] Having described the drill rod 13 of the present invention, as well as the elements that compose it, the method of breaking the edge 12 of hole 10 which makes use of the rod 13 for breaking the edge 12 of hole 10.

[058] A quebra da borda 12 do furo 10 consiste em retirar o material disposto ao redor do furo 10, desse modo, o método só é iniciado após a realização do furo 10. Note-se que, para a realização do furo 10 é utilizada a mesma perfuratriz 11, porém, a haste 13 da presente invenção não é utilizada, sendo utilizada uma haste comum 9 disposta na cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11 para realizar o furo 10 enquanto a haste 13 permanece no carrossel 14 (vide figura 2).[058] The breaking of the edge 12 of the hole 10 consists of removing the material arranged around the hole 10, in this way, the method is only started after the drilling of the hole 10. Note that, for the drilling of the hole 10 it is the same drill 11 is used, however, the rod 13 of the present invention is not used, being used a common rod 9 arranged in the rotating head 15 of the drill 11 to make the hole 10 while the rod 13 remains in the carousel 14 (see figure 2) .

[059] Sendo assim, a primeira etapa do método da presente invenção - ou seja, com o furo 10 já realizado - consiste em desacoplar a haste comum 9 da cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11, dispondo-a no carrossel 14. Essa etapa é realizada de maneira automatizada pelo operador da perfuratriz 11, sendo comandada pelo painel de comando desse equipamento.[059] Therefore, the first stage of the method of the present invention - that is, with the hole 10 already made - consists of uncoupling the common rod 9 from the rotating head 15 of the drill 11, placing it on the carousel 14. This step is performed in an automated way by the drill operator 11, being commanded by the control panel of this equipment.

[060] A segunda etapa consiste em girar o carrossel 14 da perfuratriz 11, permitindo posicionar a haste 13 da presente invenção para que ela seja acoplada à cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11. Esse giro do carrossel 14 também é realizado de maneira automatizada, sendo controlado pelo painel de comando do equipamento.[060] The second stage consists of rotating the carousel 14 of the drill 11, allowing to position the rod 13 of the present invention so that it is coupled to the rotating head 15 of the drill 11. This rotation of the carousel 14 is also performed in an automated way, being controlled by the equipment's control panel.

[061] A terceira etapa consiste no acoplamento da haste 13, já posicionada pela segunda etapa, à cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11. Esse acoplamento da haste 13 com a perfuratriz é realizado por meio da rosca 1' disposta na extremidade do corpo cilíndrico 1, permitindo que essa fique seguramente fixada à cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11.[061] The third step consists of the coupling of the rod 13, already positioned by the second step, to the rotating head 15 of the drill 11. This coupling of the rod 13 with the drill is carried out by means of the thread 1 'disposed at the end of the cylindrical body 1 , allowing it to be securely attached to the rotating head 15 of the drill 11.

[062] A quarta etapa consiste em elevar a cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11, fazendo com que a haste 13 da presente invenção seja dissociada do carrossel 14 e o[062] The fourth step consists of raising the rotating head 15 of the drill 11, causing the rod 13 of the present invention to be dissociated from the carousel 14 and the

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10/11 carrossel 14 seja recuado. Dita etapa também é realizada de maneira automatizada pelo operador no painel de comando do equipamento.10/11 carousel 14 is indented. This step is also performed in an automated manner by the operator on the equipment's control panel.

[063] A quinta etapa consiste em avançar a cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11 na direção vertical, abaixando-a e posicionando os bicos injetores 2 da haste 13 na mesma altura da borda 12 do furo 10 realizado antes da primeira etapa do método.[063] The fifth step consists of advancing the rotating head 15 of the drill 11 in the vertical direction, lowering it and positioning the nozzles 2 of the stem 13 at the same height as the edge 12 of the hole 10 made before the first step of the method.

[064] Com a haste 13 já posicionada é então iniciada a sexta etapa, acionando o mecanismo de injeção de ar e água da perfuratriz 11, assim como a rotação da sua cabeça rotativa 15. Desse modo, com a haste 13 girando e seus bicos injetores 2 injetando ar e água contra a borda 12 do furo 10, essa é quebrada, ou seja, o material disposto em sua borda 12 é distanciado do furo 10.[064] With the rod 13 already in place, the sixth stage is initiated, activating the air and water injection mechanism of the drill 11, as well as the rotation of its rotating head 15. Thus, with the rod 13 rotating and its nozzles injectors 2 injecting air and water against the edge 12 of hole 10, this is broken, that is, the material disposed on its edge 12 is distanced from hole 10.

[065] Essa etapa dura cerca de 1 minuto, deixando a haste 13 girando e injetando ar e água contra a borda 12 do furo 10 até que toda a sua borda 12 seja quebrada e o material distanciado do furo 10.[065] This step lasts about 1 minute, leaving the stem 13 rotating and injecting air and water against the edge 12 of hole 10 until its entire edge 12 is broken and the material is distanced from hole 10.

[066] A sétima etapa é iniciada após a finalização da quebra da borda 12 do furo 10, sendo essa etapa a elevação da cabeça rotativa 15 até o final do curso, permitindo assim que a haste 13 da presente invenção seja desacoplada da cabeça rotativa 15.[066] The seventh step is initiated after the end of the breaking of the edge 12 of the hole 10, this step being the elevation of the rotating head 15 until the end of the stroke, thus allowing the stem 13 of the present invention to be decoupled from the rotating head 15 .

[067] Com a cabeça rotativa 15 já no final do curso, ou seja, totalmente elevada, é iniciada então a oitava etapa, sendo essa o acionamento do carrossel 14 da perfuratriz 11 para que a mesma consiga receber a haste 13.[067] With the rotating head 15 already at the end of the stroke, that is, fully elevated, the eighth stage begins, and this is the activation of the carousel 14 of the drill 11 so that it can receive the rod 13.

[068] Na nona etapa, a haste 13 da presente invenção é desacoplada da cabeça rotativa 15 da perfuratriz e posicionada em seu carrossel 14, permitindo assim que a haste comum 9 seja acoplada novamente à cabeça rotativa 15.[068] In the ninth step, the rod 13 of the present invention is detached from the rotating head 15 of the drill and positioned on its carousel 14, thus allowing the common rod 9 to be re-attached to the rotating head 15.

[069] Na décima e última etapa, o carrossel 14 é rotacionado e a haste comum 9 é novamente acoplada à cabeça rotativa 15 da perfuratriz 11, permitindo assim dar continuidade à realização de outros furos.[069] In the tenth and last stage, the carousel 14 is rotated and the common rod 9 is again coupled to the rotating head 15 of the drill 11, thus allowing to continue to drill other holes.

[070] Desse modo, tendo sido descrita a haste 13 de perfuratriz 11 para quebra de borda 12 de furos 10 e o método de quebra de borda 12 de furos 10 que faz uso da haste 13 de perfuratriz 11, conclui-se que a presente invenção atinge os objetivos[070] Thus, having described the drill rod 13 for breaking edge 12 of holes 10 and the method of breaking edge 12 of holes 10 that makes use of drill rod 13 11, it is concluded that the present invention achieves the objectives

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11/11 propostos, diminuindo os custos, aumentando a segurança e a produtividade na operação de quebra de bordas 12 de furos 10.11/11 proposed, reducing costs, increasing safety and productivity in the operation of breaking edges 12 of holes 10.

[071] Além disso, a presente invenção também permite que toda a operação de furação seja realizada pela mesma perfuratriz 11, desde a abertura do furo 10 até a quebra da borda 12 desse furo 10 sem a utilização de equipamentos auxiliares ou de quaisquer intervenções manuais.[071] In addition, the present invention also allows the entire drilling operation to be performed by the same drill 11, from opening hole 10 to breaking the edge 12 of that hole 10 without using auxiliary equipment or any manual interventions .

[072] Portanto, deve ser entendido que a haste 13 de perfuratriz 11 para quebra de borda 12 de furos 10, assim como o método de quebra de borda 12 de furos 10 aqui descritos são apenas algumas das modalidades e exemplos de situações que poderiam ocorrer, o real escopo de proteção do objeto da presente invenção encontra-se definido nas reivindicações.[072] Therefore, it should be understood that the drill rod 11 for breaking edge 12 of holes 10, as well as the method of breaking edge 12 of holes 10 described here are just some of the modalities and examples of situations that could occur , the real scope of protection of the object of the present invention is defined in the claims.

Claims

1. Drill rod (13) for breaking edge (12) of hole (10), characterized by the fact that it comprises: a cylindrical body (1) with threads (1 ') at its two ends; a plug (3) fixed inside the cylindrical body (1), near its lower end, this being the end closest to the ground; and at least two injection nozzles (2) arranged on the radial face of the cylindrical body.

2. Drill rod (13) for breaking edge (12) of hole (10) according to claim 1, characterized by the fact that the plug (3) seals the inside of the cylindrical body ( 1) of the rod (13).

3. Drill rod (13) for breaking edge (12) of hole (10), according to claim 1, characterized in that the rod (13) comprises three nozzles (2) linearly arranged horizontally and 120 ° apart.

4. Drill rod (13) for breaking edge (12) of hole (10) according to either of claims 1 or 3, characterized in that the injector nozzles (2) are arranged in a inclination from 105 to 120 ° clockwise in relation to the vertical.

5. Drill rod (13) for breaking edge (12) of hole (10) according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized by the fact that the nozzle communicates from the inside cylindrical body (1) with the external environment.

6. Method for breaking the edge (12) of a hole (10), which makes use of the drill rod (13) for breaking the edge (12) of a hole (10), with the drill (11) endowed with a rotating head (15) and a carousel (14), characterized by the fact that it comprises the following steps:

i. uncouple a common rod (9) from the rotating head (15);

ii. rotate the carousel (14) and position the rod (13), allowing it to be attached to the rotating head (15);

iii. coupling the rod (13) to the rotating head (15);

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2/2 iv. raise the rotating head (15), dissociating the rod (13) from the carousel (14);

v. advance the rotating head (15) in the vertical direction, bringing it closer to the ground until the injector nozzles (2) of the stem (13) are at the same height as the edge (12) of the hole (10);

saw. activate the air and water injection mechanisms of the drill (11) and rotate the rotating head (15);

vii. raise the rotating head (15) until its end of stroke, allowing the rod (13) to be detached from the rotating head (15);

viii. activate the carousel (14), allowing to receive the rod (13);

ix. uncouple the rod (13) from the rotating head (15); and

x. activate the carousel again (14) and couple the common rod (9) to the rotating head (15).

7. Method for breaking the edge (12) of a hole (10), according to the claim

6, characterized by the fact that step vi is responsible for breaking the edge (12) of the hole (10), injecting air and water against the edge (12) of the hole (10) through the injector nozzles (2) (13).