Los avances en la tecnología de perforación DTH impulsan la eficiencia minera

Qué determina realmente el costo por metro

La tecnología de perforación down-the-hole (DTH) ha avanzado en varios frentes a la vez, y el beneficio se refleja en el costo por metro perforado más que en la tasa de penetración por sí sola. Un equipo que perfora un 10 por ciento más rápido pero desgasta las brocas un 30 por ciento antes, o que dedica una hora extra por turno a la manipulación de barras, no es más económico. Las ganancias significativas provienen de tratar el martillo, la broca, el paquete de aire y el sistema de control como un único punto de diseño.

Diseño del martillo y la broca

• Cambios en el diseño del martillo que aumentan la energía por golpe con el mismo suministro de aire, normalmente ampliando la cara de impacto del pistón y ajustando la sincronización de los puertos, de modo que una mayor parte de la energía disponible del aire llega a la roca en lugar de perderse como calor y contrapresión.
• La metalurgia de las brocas avanza hacia carburos más tenaces y resistentes al desgaste y mejores aceros de cuerpo y soldadura fuerte, lo que prolonga la retención de los botones y reduce la pérdida catastrófica de botones en terreno abrasivo.
• Geometría de botones seleccionada según la roca: botones esféricos para roca dura y abrasiva donde predomina la vida útil frente al desgaste; botones balísticos para roca de dureza media donde la tasa de penetración importa más; botones parabólicos como opción intermedia para terreno mixto.
• Presiones de trabajo más altas, comúnmente de 24 a 35 bar en martillos grandes frente al rango anterior de 7 a 17 bar, lo que aumenta la energía de golpe y la velocidad de barrido sin incrementar el diámetro del barreno.
• Tecnología de compresores que hace práctico el alta presión: etapas de tornillo de dos etapas, enfriadores mejorados y mejor eficiencia de combustible por metro cúbico de aire entregado.
• Instrumentación y telemetría que reportan la tasa de penetración, la presión y la temperatura del aire, para que las cuadrillas detecten una broca desgastada o una caída en el suministro de aire antes de que cueste un turno.
• Control de la rectitud y la desviación del barreno en pozos profundos, mediante el diseño de la cara de la broca, la geometría de los estabilizadores y la gestión de la fuerza de avance.
• Manipulación automatizada de barras que reduce el tiempo no productivo y mantiene a las cuadrillas alejadas de la sarta en rotación.

Armonizar toda la sarta

Un martillo optimizado para la máxima energía de golpe puede dejar a su broca sin aire de barrido; una broca con geometría de botones agresiva puede perforar más rápido de lo que el paquete de aire que la alimenta puede soportar. El enfoque práctico es fijar un punto de diseño, normalmente el diámetro del barreno, la presión de trabajo y el volumen de aire disponible, y luego seleccionar el martillo y la broca que mejor rindan dentro de esa ventana. Por eso un paquete combinado de martillo, broca y compresor suele superar a una mezcla de componentes individualmente fuertes.

Detectar problemas antes de que cuesten un turno

Las tendencias de presión y temperatura son más útiles que las lecturas puntuales. Un aumento gradual de la temperatura del aire de retorno con presión estable suele indicar una broca desgastada o un barrido restringido. Una caída de la presión en el colector con volumen de aire constante indica un problema de suministro. Detectar cualquiera de los dos en minutos en lugar de al final de un barreno protege tanto la broca como el turno.

Rectitud y automatización

En pozos profundos, la desviación es un problema de costo: un barreno que se desvía necesita más corrección, más acero y a veces una reperforación. La geometría de la cara de la broca, los estabilizadores y la fuerza de avance controlada mantienen los barrenos más cerca de la línea. La manipulación automatizada de barras elimina la tarea manual más pesada del patrón y acorta el tiempo entre metros perforados.

Contacte a los ingenieros de Kaishan con su diámetro de barreno, tipo de roca y paquete de aire, y le recomendaremos una combinación armonizada de martillo, broca y compresor para su objetivo de costo por metro.