Perforación con Tiros Paralelos y Equipos Jumbo: Técnicas y Optimización

Técnicas de Perforación con Tiros Paralelos

La perforación con tiros paralelos es una técnica fundamental en la minería subterránea para la voladura controlada de rocas. Una característica clave de este método es la creación de una ranura diagonal. Esta ranura se perfora en ángulo, similar a la técnica usada para hacer volantines, con el objetivo de inducir la fractura y ruptura de la roca de manera más eficiente.

La perforación debe ser escalonada. La malla de tiros paralelos que se crea en el frente debe mantenerse consistente a medida que se avanza en la perforación. Los tiros se colocan muy próximos entre sí, alineados y paralelos. Las desviaciones deben ser mínimas, idealmente no mayores a 50 mm, ya que la pérdida de paralelismo compromete el diseño de la figura que se busca crear.

Para controlar el paralelismo, especialmente cuando se utiliza un equipo boomer, se dejan guías durante el proceso de perforación. Además, se realiza un cambio de bits (brocas) para optimizar la perforación y se extraen por percusión. Estas medidas también ayudan a prevenir la activación accidental de tiros por simpatía y a prolongar la vida útil de los equipos. El paralelismo se puede controlar digitalmente o mediante la gradiente y la línea central.

Tipos de Ranura con Tiros Paralelos

Existen varios tipos de ranuras que se pueden crear utilizando tiros paralelos:

• Corte quemado: Se caracteriza por una alta concentración de carga explosiva. Sin embargo, al no tener tiros escariados del mismo diámetro, se reduce la cara libre, lo que puede disminuir la eficiencia de la voladura.
• Corte cilíndrico con taladro de alivio: En este caso, se utilizan taladros de alivio junto con la ranura. El tiro escariado ofrece una mayor cara libre y una mejor salida del tiro, lo que lo convierte en uno de los métodos más utilizados.

Es crucial el recambio periódico de los bits, dado que sufren desgaste. Un bit desgastado puede quedar atrapado, provocando la pérdida de la barra. Además, no deben faltarle más de dos insertos continuos a un bit.

Errores Comunes en la Perforación

Los errores más frecuentes que se cometen durante la perforación con tiros paralelos incluyen:

1. Hueco de alivio muy pequeño: Dificulta la expansión de los gases y reduce la eficiencia de la voladura.
2. Desviaciones en el paralelismo: Comprometen la geometría de la voladura y pueden generar resultados impredecibles.
3. Irregular longitud de los taladros: Todos los taladros deben tener la misma longitud para asegurar una voladura uniforme.
4. Intersecciones entre taladros: Ocurren cuando los tiros se juntan durante la perforación, perdiendo el paralelismo.
5. Sobrecarga: Colocar solo explosivos sin el adecuado material de retención (taco) puede provocar que los tiros choquen entre sí y detonen prematuramente.

Ubicación de la Ranura

La ranura puede ubicarse en cualquier parte del frente, siempre que se encuentre en roca competente. Para optimizar la salida del material y reducir costos, se recomienda ubicarla en el centro. Si se coloca cerca de la corona (parte superior del túnel), se requerirá un mayor consumo de explosivos. Por lo tanto, es preferible alejarla del perímetro del frente para preservar la forma deseada del túnel.

Equipos Jumbo: Perforación Mecanizada

Los Jumbos son máquinas diseñadas para la perforación en frentes de túneles y galerías. Pueden tener uno o más brazos y se utilizan para perforación transversal, banqueo con barreno horizontal, y otras aplicaciones. Los componentes principales de un equipo Jumbo son:

• Perforadora
• Dispositivos de avance
• Brazo
• Pata de apoyo trasera
• Tambor de cable
• Techo de protección

Los Jumbos cuentan con sistemas esenciales para su operación:

• Sistema de agua: para suprimir el polvo y enfriar el aceite hidráulico.
• Sistema de aire: para lubricar, limpiar y barrer los detritos de la perforación.
• Sistema eléctrico: para la operación de los motores.
• Sistema hidráulico: para la percusión, rotación y avance.
• Sistema de propulsión: para el desplazamiento de la máquina, que puede ser autopropulsada (sobre neumáticos u orugas).

Los Jumbos pueden utilizar un motor diésel (común en la pequeña minería) o un motor eléctrico. En el caso de los boomers, la bomba hidráulica puede ser accionada por el motor diésel. El boomer, de hecho, suele tener ambos tipos de motores: diésel y eléctrico.

Frentes de Desarrollo vs. Frentes de Preparación

Es importante distinguir entre:

• Frentes de desarrollo: Se construyen en material estéril (roca sin valor económico), como rampas y chimeneas.
• Frentes de preparación: Se construyen generalmente en mineral (roca con valor económico) y se consideran un costo de producción, ya que preparan el terreno para la futura extracción.