PT1446554E - Método para a perfuração de rochas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO PARA A PERFURAÇÃO DE ROCHAS A presente invenção refere-se a um método para a perfuração de rochas. Mais especificamente a invenção refere-se a um método onde o dispositivo de impacto somente é activado depois de atingir o contacto com a rocha.

Segundo a técnica anteriormente conhecida a perfuração (ver Pedido de Patente EP-A-0 648 915) é iniciada quando começa a rotação da ferramenta de perfuração de rochas e o fornecimento de liquido. Depois o dispositivo de impacto é posto em funcionamento com pressão da broca e a perfuradora de rochas vai perfurando a rocha a baixa velocidade. Quando a ferramenta de perfuração de rochas atinge a rocha a perfuração é iniciada com os valores de pressão de impacto e pressão de avanço baixos.

Para obter uma boa perfuração o avanço deve ser efectuado a baixa velocidade o que significa que comparativamente necessita muito tempo e que a ferramenta de perfuração é submetida a golpes em vazio, com os riscos de que isto supõe que durante este tempo que a ferramenta possa estragar-se. Dado que a detecção do contacto com a rocha se dá pela detecção da pressão de avanço com uma detecção segura as dificuldades aumentam devido à fricção entre a corrediça da perfuradora de rochas e o seu deslizador. A presente invenção, que está definida nas reivindicações anexas, tem como objectivo obter um método de perfuração de rochas onde o avanço da perfuradora de rochas até ao contacto com a rocha possa ser efectuado muito mais rapidamente sem submeter o equipamento a golpes em vazio inúteis e prejudiciais. 1 À continuação é descrita uma forma de realização da invenção com referência aos desenhos anexos onde a figura 1 mostra esquematicamente uma perfuradora de rochas. A Figura 2 mostra esquematicamente um sistema de controlo para a perfuradora de rochas. 0 dispositivo de perfuração de rochas mostrado na figura 1 compreende a armação da máquina 3 sobre a qual a parte frontal 11 está fixada. 0 dispositivo de perfuração compreende uma coluna de perfuração composta por um conjunto de tubos 1, que na figura 1 está representada pela manga de perfuração 1 que é a parte de trás, e um conjunto de barras 2, que na figura 1 está representado por um adaptador 2 disposto na máquina. A broca 31 está colocada na parte frontal da coluna de perfuração. A broca 31 é rodada pelo conjunto de tubos que são rodados por um motor de rotação 12 via uma roda de engrenagem 13 que engrena nos dentes 14 da manga de perfuração 1. 0 pistão do martelo 4 move- se em vaivém na armação da máquina 3 de forma habitual. 0 pistão do martelo transfere a sua energia ao adaptador 2 no conjunto de barras. Esta energia é seguidamente transferida de barra em barra no conjunto de barras e do conjunto de barras à broca 31.

Na armação da máquina 3, uma manga 15 e um pistão 8 estão dispostos de forma a que possam ser deslizados. Estes transferem uma força determinada pela pressão numa primeira câmara 5 ao adaptador 2. Esta pressão actua para a frente na superfície 17.

Esta força é utilizada durante a perfuração para manter juntas as barras do conjunto de barras. A câmara 5 está conectada a um acumulador 6 que é alimentado com líquido de pressão de uma fonte de líquido de pressão 16 via um dispositivo de controlo 26 e uma conduta 22. 0 pistão 8 está exactamente introduzido numa segunda câmara 7. Isto significa que o retrocesso desde a rocha é eficazmente amortecido porque o líquido é expulsado à pressão por uma ranhura estreita entre o pistão 8 e a armação da máquina. Para evitar a cavitação quando o pistão 8 se afasta da câmara 7 uma válvula de retenção 9 está disposta entre a 2 primeira e a segunda câmara e dirigida de maneira a que permita que liquido flua desde a primeira câmara 5 até à segunda câmara 7. As câmaras 5 e 7 formam em conjunto um amortecedor de retrocesso 21. A perfuradora de rochas é movida de maneira habitual em vaivém ao longo do deslizador 32 por um motor de transmissão não mostrado. No exemplo mostrado a ferramenta de perfuração compreende um conjunto de tubos e um conjunto de barras dispostas no seu interior. Obviamente a ferramenta de perfuração pode ser uma broca de tipo normal. 0 sistema de controlo para o método de perfuração de rochas mostrado na figura 2 compreende uma unidade de controlo 34 provida de uma memória 44 para guardar os valores da perfuração. A unidade de controlo 34 está conectada a um sensor 35 para a pressão no amortecedor de retrocesso 21, um sensor 36 para a pressão no motor de transmissão não mostrado que move a perfuradora de rochas 3 ao longo do deslizador 32, um sensor 37 para a pressão do motor de rotação 12 e um sensor para a pressão que acciona o pistão do martelo 4 em vaivém, a pressão de impacto. A unidade de controlo 34 está disposta para controlar várias válvulas, como por exemplo a válvula 39 para reduzir o fluxo através do amortecedor de retrocesso 21, a válvula 40 que controla o fluxo no motor de transmissão, a válvula 41 que controla a pressão no motor de transmissão, a válvula 42 que controla o fluxo através do motor de rotação e a válvula 43 que controla a pressão no dispositivo de impacto para controlar o movimento de vaivém do pistão do martelo 4. O método de perfuração de rochas é posto em prática da seguinte maneira com o dispositivo de perfuração de rochas mostrado. A pressão no amortecedor de retrocesso 21 é lida pelo sensor 35 e guardada na memória 44 na unidade de controlo 34. Esta é a pressão de amortecimento inerte que é utilizada como valor de referência. 3

Seguidamente a perfuradora de rochas 3 é movida ao longo do deslizador 32 para a rocha 33 através da ligeira abertura das válvulas 40 para o fluido de transmissão e 41 para a pressão de avanço pela unidade de controlo 34. Neste momento nenhuma outra função está activada. No entanto o fundamental é que o dispositivo de impactos se mantenha inactivo durante este movimento de avanço. A rotação pode ser efectuada durante este movimento de avanço na direcção da rocha. Nesta condição é esperado que a broca 31 atinj a a rocha 33. 0 movimento na direcção da rocha é interrompido quando a pressão no amortecedor de retrocesso 21 excede o valor de referência numa quantidade pré-determinada, como por exemplo 10 bar. Reduzindo o fluxo de amortecimento com a válvula 39 pode ser obtida a detecção do contacto com a rocha com um aumento da pressão inferior que de contrário não seria detectada. Quando o contacto com a rocha é detectado a posição da perfuradora de rochas ao longo do deslizador 32 é guardada na memória 44. Após o qual a perfuradora de rochas retrocede um pouco de forma a que a broca 31 se solte da rocha. A rotação e o fornecimento do liquido, são activadas. As válvulas 40, 41 e 42 estão abertas de maneira a que o dispositivo de impactos seja activado a baixa pressão, a pressão de perfuração, e ponha em funcionamento o movimento de avanço a baixa velocidade. Esta perfuração dá-se a curta distância em frente à posição guardada na memória 44. Seguidamente a pressão de impacto e a pressão de avanço são aumentadas durante um tempo determinado com os valores que são utilizados para uma perfuração normal. Então o furo está totalmente perfurado.

Lisboa, 22 de Janeiro de 2007

Pela Requerente

4 v. - POR': UGA!.

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Um método de perfuração de rochas que compreende o avanço de uma perfuradora de rochas de percussão (3) provida com um amortecedor de retrocesso (21) na direcção de uma rocha (33), perfurando a uma curta distância da rocha com valores de pressão de impacto (38) e pressão de avanço (36) reduzidas e, depois transita a uma pressão de impacto e pressão de avanço total com a qual o furo é finalizado, caracteri zado por a pressão no amortecedor de retrocesso (21) na perfuradora de rochas de percussão (3) ser lida e guardada numa memória (44), e por a perfuradora de rochas de percussão (3) ser avançada para a rocha (33) com o dispositivo de impacto inactivo até que uma ferramenta de perfuração de rochas (2) ligada à perfuradora de rochas de percussão atinja a rocha, e por o avanço na direcção da rocha ser interrompido quando a pressão (35) no amortecedor de retrocesso (21) excede o valor guardado na memória (44) numa quantidade pré-determinada sendo depois o furo perfurado com o dispositivo de impacto e de avanço activos.
2. 2. Um método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a posição da perfuradora de rochas (3) ao longo do deslizador (32) ser guardada na memória (44) no contacto com a rocha, e por a perfuradora de rochas de percussão (3) retrocede um pouco para seguidamente perfurar o furo.
3. 3. Uma perfuradora de rochas de percussão caracterizada por esta ser disposta para executar o método de acordo com a reivindicação 1 ou 2. Lisboa, 22 de Janeiro de 2007. Pela Requerente O Agente Ofçeial

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