Cómo elegir un equipo DTH para barrenos de voladura de 110–150 mm

La mayoría de los compradores abre primero el catálogo de equipos. En un banco de granito, ese es el punto de partida equivocado. El diámetro del barreno determina el martillo y la broca, la profundidad del banco define la sarta de varillas y la clase de equipo, y el paquete de aire se desprende de esos dos factores. Si eliges primero el equipo, pasarás el mes siguiente buscando un conjunto de herramientas que se adapte a él.

Así se ordenan las cifras en barrenos de banco de 110–150 mm, según las especificaciones publicadas de nuestras líneas de equipos de minería de superficie, martillos, brocas y compresores.

El diámetro del barreno define la familia de herramientas

Un barreno de 110–130 mm y uno de 135–150 mm no son el mismo barreno. Son un barreno de 4 pulgadas y uno de 5 pulgadas, y las dos familias no comparten martillos.

**Clase de 4 pulgadas (110–130 mm)**

• **K4** — 110–130 mm, presión de trabajo 1.0–2.5 MPa, 31 Hz a 1.7 MPa, 22–35 r/min, aire 6/10/15 m³/min, API 2 3/8" REG, 40 kg
• **K40** — 105–130 mm, 1.2–2.0 MPa, ≥31 Hz, 22–35 r/min, aire 5/9/14 m³/min, API 2 3/8" REG, 31.5 kg
• **K40C** — 105–130 mm, 1.2–2.0 MPa, 34.5 kg
• **K46** — 105–130 mm, 1.2–2.0 MPa, ≥30 Hz, 34 kg

**Clase de 5 pulgadas (135–150 mm)**

• **K5** — 135–165 mm, 1.0–2.5 MPa, 28 Hz, 20–35 r/min, aire 7/14/19 m³/min, API 2 3/8" o 3 1/2" REG, 67 kg
• **K50** — 135–165 mm, 1.0–2.5 MPa, 28 Hz, 63 kg

Brocas, correspondientes a la misma serie: broca K4 105–130 mm, broca K40 115–150 mm, broca K50 140–178 mm, broca K5 135–216 mm.

Hay dos cosas que conviene leer con atención. La primera, la frecuencia: el K4 golpea a 31 Hz con 1.7 MPa, mientras que el K5 funciona a 28 Hz — la herramienta de 4 pulgadas golpea más rápido, la de 5 pulgadas golpea con más fuerza, y esa es precisamente la razón de ser de la familia de 5 pulgadas en el extremo superior de tu rango. La segunda, el cruce de rangos: el martillo K40 está especificado para 105–130 mm, mientras que la broca K40 se ofrece en 115–150 mm. Donde ambos rangos se solapan no hay riesgo, pero si tu patrón queda entre el techo de 4 pulgadas en 130 mm y el piso de 5 pulgadas en 135 mm, define el diámetro de broca en función del martillo que realmente vas a pedir antes de cerrar el pedido.

Todos los martillos de la lista anterior son de clase de alta presión. En granito, eso importa más que en roca más blanda: lo que quieres es que el martillo trabaje en la parte alta de su banda de presión, no en la parte baja.

La profundidad del banco determina la clase de equipo

La altura del banco más la sobreperforación es la profundidad de tu barreno, y la profundidad máxima nominal de un equipo es lo que perfora **en una sola pasada**, sin detenerse a añadir varillas. Esa cifra es la que separa las clases:

Un banco de granito típico de 15–20 m más 1.5–2 m de sobreperforación entra dentro de una clase de 25 m en una sola pasada: KG430 con 90–152 mm o KG520 con 105–152 mm, de 5,250 kg y 6,500 kg. Si se perfora más profundo, el peso sube rápido — el KT12 perfora 115–152 mm hasta 28 m con 17,500 kg, mientras que el KT11 y el ZT11 llegan a 32 m con 90–140 mm y 90–130 mm. Eso es tanto una cuestión de pista de acarreo y transporte como de perforación.

Un rango de barrenos más amplio no es automáticamente mejor. El KG430 abarca 90–152 mm, pero si tu patrón está fijado en 115 mm, estás pagando por un rango que nunca vas a usar.

Dimensionar el aire a partir del martillo y confirmarlo en el equipo

El aire es donde se esconden los desajustes. El martillo indica la presión y el caudal que necesita en el frente de perforación; la demanda de aire especificada del equipo señala lo que debe suministrar el conjunto completo, incluido el retorno anular que evacúa los detritos del barreno.

El consumo del martillo aparece en las tablas anteriores: el K40 con 5/9/14 m³/min dentro de su rango de 1,2–2,0 MPa, el K4 con 6/10/15 y el K5 con 7/14/19.

Nuestras combinaciones recomendadas:

Compruebe la presión que realmente mantiene su compresor frente al rango nominal del martillo. El K40 trabaja entre 1,2 y 2,0 MPa, es decir, de 12 a 20 bar. Una máquina de 18 bar cubre con margen el extremo inferior de ese rango y el superior por muy poco; son las unidades de 21 y 23 bar las que permiten que un martillo de 4 o 5 pulgadas trabaje a plena presión en granito duro, y esa es precisamente la razón para elegirlas. En la gama también hay máquinas de menor presión —la KSCY-550/13, con 13 bar y 15 m³/min—, y nuestros equipos más pequeños van asociados a ellas; para esos equipos está bien, pero no es el conjunto que conviene poner detrás de un K40 en granito.

Si la obra está en altitud, indíquelo antes de presupuestar. El aire enrarecido reduce lo que puede entregar un compresor diésel, y la solución pasa por más máquina, no por cambiar de martillo. Puede leer más sobre perforación en altitud.

Varillas y sarta de perforación

El diámetro de la varilla debe coincidir con el barreno y con la rosca del martillo:

• **KG420B** — Φ64×3000 mm o Φ76×3000 mm, martillo de 3" (K3) / 4" (K4)
• **KG430** — Φ76×2000 mm + Φ76×3000 mm, martillo de 4" (K4)
• **KG520** — Φ76×3000 mm o Φ89×3000 mm, martillo de 4" (K4)
• **KT12** — Φ76 o Φ89×4000 mm, martillo de 4" / 5"
• **KT11** — Φ64 o Φ76×4000 mm, martillo de 3" / 4"
• **KT9D** — Φ76×3000 mm, martillo de 5"

Los tamaños de varilla en existencias son 76 mm, 89 mm, 102 mm y 114 mm, además de manguitos de acoplamiento y adaptadores de culata. La rosca no es intercambiable: el K40 y el K4 llevan API 2 3/8" REG, mientras que el K5 se ofrece en 2 3/8" o 3 1/2" REG. Pida los adaptadores de culata según la rosca del martillo y las varillas según la longitud de sarta que necesite, y no al revés.

Cinco errores que conviene evitar

• **Elegir el equipo antes de definir el diámetro del barreno.** El equipo es la última decisión; debe soportar la sarta de perforación y el aire, no determinarlos.
• **Confundir la profundidad de una pasada con la profundidad total del barreno.** Una capacidad de 25 m es de 25 m en una sola pasada. Los bancos profundos obligan a subir a la clase de 17.000–17.500 kg para alcanzar 28–32 m.
• **Fijarse en el caudal del compresor y pasar por alto la presión.** 19 m³/min a 18 bar y 19 m³/min a 25 bar son equipos distintos para martillos distintos.
• **Mezclar familias de herramientas.** Un martillo de 4 pulgadas bajo una broca de 5 pulgadas es una combinación que pierde energía. Mantenga martillo y broca en la misma serie.
• **Dar por hecho que un martillo en cabeza es suficiente.** En el extremo inferior de su rango sí lo es: el KL511 cubre 64–127 mm hasta 25 m con un martillo hidráulico integrado HC150/HC160 y varillas T45/T51×3660 mm a 10 bar de presión de trabajo. Por encima de 127 mm ya está comprando DTH — consulte martillo en cabeza vs perforación DTH.

Qué datos enviarnos

El diámetro del barreno y si es fijo o flexible; la altura del banco más el subdrilling; el tipo de roca; la altitud del emplazamiento; y cualquier límite de peso de la máquina impuesto por la pista de acarreo. Con esas cinco líneas podemos señalarle un equipo, un martillo, una broca, un compresor y una sarta de varillas concretos en lugar de un catálogo.