La correcta selección de los equipos para la perforación minera superficial permite desarrollarla de forma adecuada y a un bajo costo de inversión

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06 Febrero, 2017

Las perforadoras rotativas son los instrumentos más utilizados en yacimientos a cielo abierto a nivel mundial. (Fuente: spanish.Schrammic.com / España)

La perforación es una actividad que va ligada a la voladura como fase inicial de toda explotación minera. Los resultados obtenidos en esa etapa supondrán más del 50% de la rentabilidad del proyecto y por ello, es necesaria la selección de equipos adecuados que permitan realizar la labor de manera óptima y al menor costo posible.

Para el especialista de la Cámara Minera del Perú, Carlos Ágreda Turriate: “En toda empresa minera se trata de obtener una fragmentación óptima a un costo mínimo en relación dólares por tonelada métrica fragmentada. Una buena alternativa es incrementar el diámetro de los taladros, se debe tener en cuenta que al realizar esto, el costo de la perforación y voladura disminuirá. El riesgo es que si se incrementan en demasía comienzan a presentarse pedrones”. Además agrega: “Para obtener la optimización operativa de los equipos, primero se deben minimizar los costos, para esto se debe producir una buena interrelación entre las variables del macizo rocoso y las de la perforadora para que se genere un buen rango de penetración”.

Básicamente en la perforación lo que se persigue es fragmentar al macizo rocoso en una granulometría adecuada y a un costo mínimo. Para esto es necesario conocer la geología estructural del mismo y la mecánica de rocas, que permite identificar las características físicas y químicas del terreno. Si se consigue optimizar esta primera fase, se puede decir que se está en camino de conquistar el resto de las acciones mineras unitarias que conforman el ciclo total del minado y con eso se asegura el éxito de la producción y se reducen los costos operativos.

Lo óptimo en toda actividad minera es perfeccionar la perforación y para esto se debe mejorar el rango de penetración y debido a esto se obtendrá el máximo metraje perforado por hora, para lo cualse debe seleccionar y obtener el más alto rendimiento de los equipos. A nivel mundial en minería superficial se emplean las perforadoras rotativas (entre las que existen las máquinas rotativas cortadoras medianas, grandes y las unidades perforadoras rotativas para taladros de mayores dimensiones). Por lo tanto, una de las preocupaciones más importantes es la búsqueda de los parámetros de perforación que brinden la velocidad más alta de penetración por revolución de la broca. Además, el estudio de la profundidad de corte se convierte en una herramienta indispensable para alcanzar una mejora continua y sostenible en perforación.

Uno de los criterios a tener en cuenta para la selección de equipos es el tiempo de ciclo, el cual es determinado por el rango de penetración neto obtenible y el espacio temporal empleado para manipular y movilizar la perforadora. Por lo tanto, el rango de penetración neto es solamente una parte del rendimiento total de perforación, teniendo en cuenta que si la productividad de la maquinaria se incrementa, el tiempo total del ciclo de perforación disminuye.

Uno de los principales métodos para optimizar la productividad de la perforación rotativa y el incremento de la vida útil de las brocas tricónicas – que son empleadas por las perforadoras rotativas – es el denominado Mecanismo de Rotura de Roca, que está compuesto por las siguientes fases: abrasión, fatiga, fracturamiento, fracturamiento profundo, exceso de presión y el proceso de cambio e implementación de la profundidad de corte.

El desarrollo tecnológico, la evolución en el diseño de las brocas tricónicas y los accesorios de perforación nos permiten alcanzar velocidades de penetración muy altas, las cuales combinadas con una razonable vida útil en metros y un correcto uso de la capacidad de los equipos de perforación, logran cubrir las expectativas de las operaciones mineras

Como ejemplo de esto hay que indicar que existen empresas externas que contribuyen al perfeccionamiento de la perforación a través de la elaboración de productos mejorados como nuevas series de las brocas tricónicas, tal es el caso de la compañía mexicana Varel International, que ha desarrollado un nuevo diseño de éstas denominado High Energy. Esta innovadora gama es capaz de aumentar el desempeño de la perforación utilizando niveles máximos de energía tales como el peso sobre la broca y/o velocidad de rotación. En su diseño se ha mejorado cada elemento para incrementar su durabilidad y la velocidad de penetración. Como resultado la empresa azteca ofrece una herramienta capaz de soportar elevados valores de peso sobre la barrena y grandes niveles de velocidad de rotación, ya sea de manera individual o en conjunto.

Se puede indicar que para maximizar el rendimiento durante la perforación rotativa es necesario observar todo el sistema de perforación como un conjunto; es decir, llevar un control de los parámetros, los cuales involucran la capacidad del compresor, los sistemas hidráulicos de pulldown y presión de rotación, así como los accesorios y herramientas de perforación. De esta manera se pueden optimizar los recursos incrementando la productividad, logrando así la reducción del costo total de la perforación.

Para finalizar, se puede indicar fehacientemente que existen una serie de beneficios al incrementar la velocidad de penetración efectiva mediante el estudio de la profundidad de corte, además de la correcta aplicación de los parámetros de perforación. Esto conlleva a aumentar la capacidad de los equipos de perforación, incrementando su productividad.