Guia de Perforació: Martell en Cap (TH) vs Martell en Fons (DTH)

Principi de la perforació roto-percussiva

La perforació es basa en quatre moviments fonamentals:

• Percussió: trenca la roca (80–85 % de l’energia).
• Rotació: reparteix els cops i evita impactar sempre al mateix punt.
• Avanç (empeny): manté la broca en contacte amb la roca.
• Escombratge: elimina el detritus del fons del forat.

Si falla qualsevol d’aquests moviments, baixa la penetració, augmenta el desgast i es poden produir embussos.

Percussió

Genera ones de xoc que arriben a la broca i trenquen la roca. Pot transmetre’s pel varillatge (martell en cap) o directament a la broca (martell en fons).

Rotació i Avanç

La rotació fa girar la broca per repartir els impactes, mentre que l'avanç és la força que empeny la broca contra la roca. Existeix un valor òptim d'avanç per evitar vibracions i desviacions.

Escombratge

Serveix per eliminar el detritus del forat mitjançant aire (cel obert), aigua (subterrani) o escuma (terrenys solts). Una neteja deficient provoca pèrdua d'energia i risc d'embús.

Martell en Cap (Top Hammer - TH)

La percussió es genera fora del forat i l’energia es transmet mitjançant una ona de xoc compressiva que viatja per l’acer a uns 5140 m/s.

Martell pneumàtic vs. hidràulic

El martell hidràulic és més eficient, permet una millor transmissió d’energia, és més ràpid i permet l'automatització, tot i que requereix una inversió inicial més elevada.

Martell en Fons (DTH)

El martell està situat al fons del forat, darrere la broca. La percussió actua directament, eliminant les pèrdues d'energia per transmissió a través de les barres.

Avantatges del DTH

• Velocitat de penetració constant amb la profunditat.
• Major vida útil del varillatge.
• Menor desviació del forat.
• Ideal per a grans diàmetres.

Comparativa TH vs DTH

• Profunditat: TH per a forats curts (< 30 m); DTH per a forats profunds.
• Desviació: El DTH presenta menys desviació.
• Eficiència: L'energia al fons es manté constant en el DTH.

Equips de perforació i muntatge

Perforació de barrins llargs

Utilitzada en mineria subterrània (cambres i pilars). L'evolució cap a martells hidràulics ha permès millorar la productivitat en forats de 102–115 mm.

Carros sobre orugues

Són els més utilitzats en cel obert. Incorporen sistemes hidràulics independents per a l'estabilitat i el posicionament, permetent treballar en terrenys irregulars.

Avantatges dels equips hidràulics

• Menor consum de combustible.
• Velocitat de perforació 50–100% superior.
• Canviador automàtic de varetes.
• Millors condicions ambientals i menor soroll.