WO2017204664A1 - Sistema de perforación de taladros radiales usando la coincidencia entre el eje de perforación y eje de rotación montado en un jumbo para mineria subterranea - Google Patents

Sistema de perforación de taladros radiales usando la coincidencia entre el eje de perforación y eje de rotación montado en un jumbo para mineria subterranea Download PDF

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rock
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Fernando Misael DIAZ LOPEZ
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Resemin S.A.
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    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/10—Correction of deflected boreholes

Definitions

  • the invention is applicable in rock drilling equipment in underground mining, this system being the one used for drilling long radial drills.
  • This system is mounted on a jumbo drill and where the work of conducting radial drills is part of the process of extracting minerals in underground mining seats.
  • This system is made up of a group of components that are shown in Figure 1 and properly assembled makes the drilling axis coincide with the rotation axis and without making an additional movement of the drilling line location allows it to proceed to perform the radial drills.
  • Radial drills are special techniques established in the mineral extraction process, these are graphically shown in Figure 4.
  • the drilling of long drills is a very delicate and special process to perform because it is intended to perform a good fragmentation of the rock in the blasting process and for that it is necessary that the long drills made have the least deviation.
  • the present utility model is a system consisting of a rotation unit (2), a support arm L (3), a sliding beam (4) and a hole punch (1) and are shown in figure 1; which by the arrangement in the assembly and its geometric shape make the drilling axis (L1) with the axis of rotation (L2) have a point in common (Z) and that point in common coincides with the center of the long holes to be done with the drilling machine.
  • Figure 5 shows that the drilling line (L1) or drill (T3) has a planned hole projection (A), which when located at the wrong point (m) the drill generates a deviation projection (C) After finishing drilling.
  • the same Drill (T3) if the angle has a variation ( ⁇ ) to the planned one generates a projected deviation that is visualized in the figure with the letter D.
  • Figure 1 shows a graph indicating the components that are part of this invention, such as the perforator (1) that is located above the beam (4), both located on the support L (3) and connected to the rotation unit ( 2) by the rotation unit protector (6).
  • the boom guard (5) connects the rotation unit with the Boom (8) and the lift cylinders (7) provide movement to the entire system so that it can be moved.
  • Figure 2 shows a graph indicating the point Z representing the point of coincidence between the drilling axis and the axis of rotation.
  • the point Z is also the center where the beam rotates to make the radial long drills.
  • L1 Long line from the axis of the drilling machine
  • L2 Line extended from the axis of the rotation unit and which is perpendicular to the axis of the drilling machine
  • Point Z Point of coincidence between the two lines L1 and L2 and center for installation of radial long holes.
  • Figure 3 shows 2 graphs, one of them is the system to be patented and the other is the conventional system. It is observed that the conventional system of the drilling line (L1) does not coincide with the axis of rotation, there is a distance "x" which forces the boom arm to move that height "x" to be able to drill the holes.
  • Figure 5 shows that the drilling line (L1) or drill (T3) has a planned hole projection (A), which when located at the wrong point (m) the drill generates a deviation projection (C) after Having finished drilling.
  • the same Drill (T3) if the angle has a variation ( ⁇ ) to the planned one generates a projected deviation that is visualized in the figure with the letter D.
  • ⁇ variation

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Abstract

La invención es aplicable en minería subterránea, siendo montado en un equipo que comúnmente se le conoce como Jumbo de perforación de roca. El sistema que se está patentando es usado para los sistemas que se usan para la perforación de taladros largos radiales. En la extracción de mineral en minería subterránea se suele hacer perforaciones con taladros largos radiales en forma de abanico para desarrollar el agujero en donde se colocaran los explosivos para hacer la fragmentación de la roca. Importante es que cada agujero realizado su desviación máxima sea de 1.5° para asi favorecer a los fagmentos de roca a extraer. En la actualidad existen equipos para minería que hacen perforaciones para taladros largos radiales, siendo este tipo de taladros de regular aplicación en la minería subterránea. Estos equipos en el mercado minero son llamados Jumbos Long Hole Drilling. Siendo los más usados los llamados Simba S7D, Tamrock Quasar, Raptor LH, entre otros.

Description

SISTEMA DE PERFORACIÓN DE TALADROS RADIALES USANDO LA
COINCIDENCIA ENTRE EL EJE DE PERFORACIÓN Y EJE DE ROTACIÓN MONTADO
EN UN JUMBO PARA MINERIA SUBTERRANEA. Campo Técnico
La invención es aplicable en un equipo de perforación de roca en minería subterránea siendo este sistema el que se usa para la perforación de taladros largos radiales. Este sistema va montado en un Jumbo de perforación y donde el trabajo de realizar taladros radiales es parte del proceso de extracción de minerales en los asientos de minería subterránea. Este sistema esta conformado por un grupo de componentes que son mostrados en la figura 1 y debidamente ensamblados hace que coincida el eje de perforación con el eje de rotación y sin hacer un movimiento adicional de ubicación de la línea de perforación permite que se proceda a realizar los taladros radiales. Los taladros radiales son técnicas especiales instauradas en el proceso de extracción del mineral, estas gráficamente los mostramos en la figura 4.
Estado Técnica En la actualidad existen equipos para minería que hacen perforaciones para taladros largos radiales, siendo este tipo de taladros de regular aplicación en la minería subterránea. Estos equipos en el mercado minero son llamados Jumbos Long Hole Drilling. Siendo los más usados los llamados Simba S7D, Tamrock Quasar, Raptor LH, etc.
La perforación de taladros largos es un proceso muy delicado y especial de realizar debido a que se busca realizar una buena fragmentación de la roca en el proceso de voladura y para eso es necesario que los taladros largos realizados tengan la menor desviación.
Una causa importante de la desviación del taladro es la precisión del emboquillado la cual puede fallar por 2 motivos, la primera es el posicionamiento de la línea de perforación en el punto correcto para hacer el taladro y la segunda es el ángulo que tiene que tener la línea de perforación para hacer el agujero. Esto quiere decir que el taladro debe de ser emboquillado exactamente en la posición y ángulo correcto, así evitaremos la desviación de los taladros y realizaremos una buena fragmentación de la roca después de la voladura. Las desviaciones por posicionamiento (B) y ángulo incorrecto ( >) en el emboquillado lo mostramos en la figura 5. En la actualidad existen jumbos de perforación que sustentan un sistema de trabajo para hacer taladros radiales que no mantienen las líneas de perforación (L1) y rotación (L2) coincidentes y tienen que hacer un paso adicional para elevar la línea de rotación una altura "x" (figura 3) y así coincida con la línea de perforación, después de eso recién puede iniciar la perforación de los taladros largos. El sistema convencional lo hemos graficado en la figura 3.
Descripción del invento
Para mejorar los problemas presentados por desviaciones del taladro se ha ideado el presente modelo de utilidad que es un sistema que consta de una unidad de rotación (2), un brazo soporte L (3), una viga (4) corredera de perforadora y una perforadora (1) y son mostradas en la figura 1 ; los cuales por la disposición en el ensamble y su forma geométrica hacen que el eje de perforación (L1) con el eje de rotación (L2) tengan un punto en común (Z) y ese punto en común coincide con el centro de los taladros largos a realizar con la perforadora.
La mejora de nuestro sistema es que no mantenemos la distancia "x" que se observa en la figura 3 y en el sistema convencional obliga a realizar un paso adicional que es elevar el eje de rotación en la medida "x" para que pueda darse la perforación de los taladros radiales.
En el sistema convencional cuando se eleva el eje de rotación por medio del brazo boom (8) la altura "x", buscando ubicarse para iniciar la perforación, este movimiento hace impreciso el posicionamiento de la línea de perforación y el ángulo de perforación. Esto ocasiona los problemas comunes de desviación de taladros radiales, rotura de estos taladros y desalineamiento que se puede observar en la figura 5.
En la figura 5 se gráfica que la línea de perforación (L1) o taladro (T3) tienen una proyección de agujero planeado (A), la cual al ubicar en el punto incorrecto (m) el taladro genera una proyección de desviación (C) después de haber terminado de hacer la perforación. Además, el mismo Taladro (T3) si el ángulo tiene una variación (β) al planeado genera una desviación proyectada que se visualiza en la figura con la letra D. El resultado de ambas desviaciones la estamos identificando con la letra E.
En el sistema que estamos buscando patentar hacemos que coincidan los ejes de perforación con el de rotación y no es necesario que se realice ese movimiento adicional del eje de rotación para iniciar la perforación, ante eso evitamos la desviación en la perforación de los taladros radiales, además facilitamos la perforación reduciendo los tiempos de manipulación del brazo boom (8) ya que éste no requerirá ser posicionado otra vez para cada taladro radial.
Breve descripción de las figuras
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 Muestra un gráfico indicando los componentes que son parte de esta invención, como la perforadora (1) que se encuentra encima de la viga (4), ambos ubicados sobre el soporte L (3) y conectados a la unidad de rotación (2) por el protector de unidad de rotación (6). El protector del boom (5) conecta la unidad de rotación con el Boom (8) y los cilindros de levante (7) brindan movimiento al sistema completo para que pueda ser trasladado.
La figura 2 muestra un gráfico indicando el punto Z que representa el punto de coincidencia entre el eje de perforación y el eje de rotación. Siendo además el punto Z el centro donde gira la viga para realizar los taladros largos radiales.
L1 : Línea prolongada desde el eje de la perforadora; L2: Línea prolongada desde el eje de la unidad de rotación y que es perpendicular al eje de la perforadora; Punto Z: Punto de coincidencia entre las dos líneas L1 y L2 y centro para instalación de taladros largos radiales.
La figura 3 muestra 2 gráficos, uno de ellos es el sistema a patentar y el otro es el sistema convencional. Se observa que el sistema convencional la línea de perforación (L1) no coincide con el eje de rotación, existe una distancia "x" la cual obliga a mover el brazo boom esa altura "x" para poder realizar la perforación de los taladros.
En el gráfico que muestra el sistema a patentar hemos llegado a ensamblar todos los componentes de tal forma que coincida la línea de perforación (L1) con el eje de rotación en un punto (Z), ya no teniendo necesidad de mover el brazo boom para ubicar este punto. La figura 4 muestra la dirección de los taladros radiales señalados con letras T1 , T2, T3, T4, T5, T6. Además se muestra la perforadora (1) que realizará estos taladros.
La figura 5 muestra que la línea de perforación (L1) o taladro (T3) tienen una proyección de agujero planeado (A), la cual al ubicar en el punto incorrecto (m) el taladro genera una proyección de desviación (C) después de haber terminado de hacer la perforación. Además, el mismo Taladro (T3) si el ángulo tiene una variación (β) al planeado genera una desviación proyectada que se visualiza en la figura con la letra D. El resultado de ambas desviaciones la estamos identificando con la letra E.

Claims

Reivindicaciones
1. Equipo de perforación de roca, de aplicación en túneles de minería subterránea para realizar taladros largos radiales, Caracterizado por emplear un sistema de componentes como una unidad de rotación, soporte L, viga, perforadora debidamente ensamblados de tal forma que coinciden del eje de perforación y eje de rotación en un punto que es común con el centro para realizar los taladros radiales con un equipo de perforación de roca.
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