Los tres números que definen el equipo
El diámetro del barreno determina la familia de martillo y broca. La profundidad del banco define la sarta de varillas y la clase de equipo. La dureza de la roca establece la energía de impacto requerida, y esta a su vez la presión de aire. Si estos tres parámetros están bien definidos, el resto de la configuración se deduce por sí sola.
Todo lo demás —clase de portador, sarta de varillas, compresor, cara de la broca, método de transporte— es consecuencia de esos tres. Cuando un conjunto DTH rinde por debajo de lo esperado en obra, la causa suele ser que uno de los tres se estimó en lugar de medirse.
Qué hace realmente el equipo
En la perforación down-the-hole el martillo viaja con la broca. El pistón golpea la broca directamente en el fondo del barreno, de modo que la energía de impacto no se transmite a través de la sarta de varillas ni se disipa en cada unión como ocurre con un martillo de cabeza. La función del equipo es mantener el barreno recto, alimentar la sarta con la fuerza adecuada y rotarla, mientras el compresor suministra el aire que impulsa el pistón, evacúa los detritos y enfría la broca.
De ese reparto de funciones se derivan tres consecuencias que explican la mayoría de los errores de selección:
- La velocidad de penetración la fijan el martillo y el suministro de aire, no el portador. Un equipo más pesado no perfora más rápido si el martillo es de tamaño insuficiente o no recibe aire suficiente.
- La evacuación importa tanto como el impacto. Si la velocidad anular del aire es demasiado baja, los detritos se vuelven a triturar en lugar de ser levantados, y esa molienda adicional destruye la vida de los botones. Por eso la demanda de aire crece más rápido que el diámetro del barreno: un barreno de 4 pulgadas y uno de 8 pulgadas difieren en área cuatro veces, pero la familia de martillos de 8 pulgadas (K8, K80) pide 12–35 m³/min frente a 5–15 m³/min de la familia de 4 pulgadas (K4, K40, K46).
- La resistencia de la roca determina cuánta energía se necesita por golpe y, por lo tanto, la presión. Una caliza blanda y fracturada se puede perforar con un martillo de media presión a 6–10 bar; un granito duro y abrasivo exige un martillo de alta presión que trabaje a 17–25 bar para que cada golpe rompa la roca en vez de pulirla.
El segundo punto se ve en nuestra propia gama: los martillos de la clase de 3 pulgadas (K3, K30C, M30C, M3A) cubren barrenos de 90–110 mm y consumen 4.8–14 m³/min, mientras que la clase de 10 pulgadas (K10) cubre 254–311 mm a 22–65 m³/min. A ese nivel, lo que cambió fue el aire, no el portador.
Elija el equipo según el diámetro y la profundidad de su pozo
La siguiente tabla presenta nuestra línea actual para minería a cielo abierto, con el rango de diámetro de perforación, la profundidad máxima y el consumo de aire publicados. Seleccione las máquinas cuyo rango de diámetro cubra el suyo y luego filtre por profundidad.
Nuestra línea de equipos para minería a cielo abierto (parámetros publicados)
| Modelo | Diámetro de perforación | Profundidad máx. | Consumo de aire |
|---|---|---|---|
| KAISHAN KL511 | 64–127 mm | 25 m | — |
| KG430 | 90–152 mm | 25 m | 13.0–20.0 m³/min |
| KG420B | 90–130 mm | 25 m | 10.0–17.0 m³/min |
| KZ5 | 90–115 mm | 21 m | — |
| KT5C | 90–115 mm | 25 m | — |
| KT5H | 90–127 mm | 24 m | — |
| KT11 | 90–140 mm | 32 m | — |
| ZT11 | 90–130 mm | 32 m | — |
| KG520 | 105–152 mm | 25 m | 15.0–22.0 m³/min |
| KZ9 | 115–165 mm | 21 m | — |
| KT12 | 115–152 mm | 28 m | — |
| KT9D | 115–165 mm | 24 m | — |
| KT15C | 140–190 mm | 36 m | — |
| KT25 | 152–203 mm | 35 m | — |
Dos aclaraciones sobre la lectura de esa tabla. La columna de consumo de aire indica lo que consume el martillo en ese rango de diámetro; una casilla en blanco significa que la máquina lleva su propio compresor. La columna de profundidad corresponde a la capacidad en una sola pasada.
Qué lleva cada máquina (parámetros publicados)
| Modelo | Peso | Motor | Aire a bordo | Martillo recomendado | Especificación de varilla |
|---|---|---|---|---|---|
| KAISHAN KL511 | 17,500 kg | 194 kW | — | Martillo hidráulico HC150/HC160 | T45/T51 × 3660 mm |
| KG420B | 4,150 / 4,350 kg | 58 kW (Yuchai YC4DK80-T302) | — | 3" (K3) / 4" (K4) | Φ64 × 3000 mm o Φ76 × 3000 mm |
| KG430 | 5,250 / 5,700 kg | 73 kW (Yuchai YC4DK100-T304) | — | 4" (K4) | Φ76 × 2000 mm + Φ76 × 3000 mm |
| KG520 | 6,500 / 7,000 kg | 73.5 kW | — | 4" (K4) | Φ76 × 3000 mm o Φ89 × 3000 mm |
| KG550 | 6,200 kg | 73.5 kW | — | K4, K5, K6, K8 | Φ76 / Φ89 / Φ102 mm |
| KG940A | 6,450 / 6,900 kg | 58 kW | — | 3"–6" | Φ76 × 3000 mm |
| KZ5 | 7,900 kg | 73.5 kW | — | 3" (K3) | Φ64 × 3000 mm |
| KT5C | 8,000 kg | 162 kW | 12 m³/min @ 15 bar | 3" | Φ64 × 3000 mm |
| KT5H | 9,500 kg | 162 kW | 13 m³/min @ 18 bar | 3" | Φ64 × 3000 mm |
| KZ9 | 9,300 kg | 86 kW | — | 4" / 5" | Φ76 (Φ89) × 3000 mm |
| ZT11 | 13,000 kg | 235 kW | 18 m³/min @ 22 bar | 3" / 4" | Φ64 / Φ76 × 4000 mm |
| KT9D | 13,000 kg | 295 kW | 20 m³/min @ 22 bar | 5" | Φ76 × 3000 mm |
| KT11 | 17,000 kg | 242 kW | 18 m³/min @ 20 bar | 3" / 4" | Φ64 / Φ76 × 4000 mm |
| KT12 | 17,500 kg | 264 kW | 20 m³/min @ 22 bar | 4" / 5" | Φ76 / Φ89 × 4000 mm |
| KT15C | 24,800 kg | 298 kW | 22 m³/min @ 24 bar | 4" / 5" / 6" | Φ89 / Φ102 × 4000–5000 mm |
| KT25 | 28,100 kg | 372 kW | 31 m³/min @ 25 bar | 5" / 6" | Φ102 / Φ114 / Φ127 × 5000–6000 mm |
| KT30 | 33,930 kg | 563 kW | 36 m³/min @ 35 bar | 8" (K8) | Φ140 × 9000 mm |
Esta tabla es donde normalmente se define la decisión entre equipo separado e integrado. Las máquinas con compresor incorporado (de la KT5C a la KT30, y las familias ZT/KZ cuando vienen equipadas) perforan desde una sola unidad; la familia KG y la KL511 son portadoras y necesitan un compresor móvil dimensionado según el martillo.
El peso es el dato que sorprende a los compradores. Un mismo rango de perforación puede venir en un portador de 4.2 t (KG420B) o en una máquina integrada de 17.5 t (KT12). Ajustar el peso del equipo a los caminos de acarreo y a los límites de transporte es parte de la elección técnica.
Elección según el diámetro del barreno
El diámetro del barreno que se va a volar queda fijado por el plan de fragmentación y carguío; lo que se elige es la clase de martillo que lo cubre, y esa decisión se traslada directamente al equipo. En nuestra gama, el rango de 90–115 mm lo atienden los KZ5, KT5C y KG420B con la clase de martillo de 3 pulgadas; el de 90–152 mm es la banda más usada en canteras y pequeñas minas a cielo abierto, cubierta por el KG430 y el KT5H; el de 105–165 mm exige la clase de 4–5 pulgadas en el KG520, KZ9, KT9D o KT12; el de 140–203 mm corresponde al KT15C y al KT25 con martillos de 6 pulgadas; y el de 195–254 mm es territorio del KT30 con un martillo de 8 pulgadas.
El rango de barrenos y el rango del martillo deben superponerse por diseño. Si su diámetro queda en el extremo superior del rango de un martillo, el bit trabaja en su diámetro máximo y la máquina al límite de su presupuesto de aire.
Elección según la profundidad del banco
La profundidad determina la sarta de varillas, y la sarta de varillas determina el tiempo de manipulación. Hasta unos 25 m, la mayoría de nuestras máquinas de cielo abierto perfora en una sola pasada; más allá de eso, la respuesta suele ser más varillas y no un equipo distinto. De ahí se desprenden dos cosas. El diámetro de la varilla tiene que crecer con la profundidad para mantener la rigidez de la sarta: nuestras máquinas de la clase de 4 pulgadas usan varillas Φ76 mm en longitudes de 3000 mm, mientras que la clase de 6–8 pulgadas pasa a Φ89, Φ102, Φ114 y Φ127 mm en longitudes de 4000–6000 mm, y el KT30 usa Φ140 × 9000 mm. Y cada unión es un punto donde se manifiestan la alineación y el desgaste de la rosca: las conexiones roscadas están dimensionadas para un tamaño de martillo, así que hacer trabajar un martillo de 6 pulgadas en una sarta especificada para 4 pulgadas es un problema de vida útil de los consumibles que ninguna pericia del operador corrige. Si es probable que la profundidad en su cantera aumente, elija el portador pensando en la profundidad que espera dentro de tres años.
Elección según la roca
La roca entra dos veces en la decisión: por la dureza, que fija la presión de trabajo, y por la abrasividad, que fija la cara del bit y el intervalo de reafilado.
- Roca dura y abrasiva (granito, basalto, pórfido con cuarzo): clase de martillo de alta presión. La familia K trabaja entre 10 y 25 bar, con el K80 entre 17 y 35 bar y el K10 entre 10 y 30 bar, de modo que cada golpe astilla la roca en lugar de pulverizarla.
- Roca media (caliza, arenisca, la mayoría de los mármoles): los martillos de presión media como el M3A, el M3AK y el M30C a 6 bar o más cubren barrenos de 90–110 mm con 5.5–12 m³/min, lo que permite mantener el compresor pequeño y la factura de combustible baja.
- Terreno blando, fracturado o meteorizado (clase L2, 68–88 mm, 5 m³/min a 5 bar): la baja presión es suficiente; forzar un martillo de alta presión en roca débil solo genera desviación y sobreperforación.
La abrasividad determina cada cuánto se saca la sarta: un botón plano pule en vez de romper, así que el dato que importa son los metros entre rectificados, según sus propios registros.
Las herramientas y el aire son parte de la misma decisión
Un equipo sin el martillo, la broca, la varilla y el compresor correctos no es un sistema que funcione. Una vez elegido el equipo, dimensione el compresor según el consumo de aire del martillo, no según el equipo.
De esos tres emparejamientos, en la etapa de compra normalmente solo se verifican dos, y el que se omite —el consumo del martillo frente al caudal del compresor— es el que decide si el equipo llega alguna vez a su tasa de penetración nominal. El método completo de dimensionamiento está en nuestra guía para elegir un compresor.
Pasos de selección, en orden
- Fije el diámetro del barreno y su variación prevista (desgaste de la broca, escariado, condiciones del terreno).
- Fije la profundidad del banco y el patrón de perforación que va a utilizar.
- Indique el tipo de roca y su dureza y abrasividad.
- Convierta su objetivo de producción en barrenos por día y luego en metros por hora: ese número le dice cuánto equipo y cuánto aire necesita realmente.
- Decida entre equipo desmontable o integrado: integrado si el equipo se traslada entre bancos cada semana, desmontable si un compresor puede compartirse entre varios equipos.
- Dimensione el paquete de aire a partir del consumo del martillo a la presión de trabajo y luego añada un margen.
- Confirme la cadena de consumibles: modelo de martillo, culata y diámetro de broca, diámetro y rosca de varilla.
- Verifique el sitio y la cadena de servicio: altitud, temperatura, vías de acceso, peso de transporte y quién suministra brocas, varillas y repuestos del martillo.
Errores comunes
- Dimensionar el compresor a partir de la conexión de aire del equipo en lugar del consumo del martillo.
- Usar un martillo sobredimensionado en un barreno pequeño. Desperdicia aire, rompe las brocas y no mejora la penetración.
- Mezclar shanks. El shank de la broca, el martillo y la rosca de la barra deben pertenecer a la misma familia.
- Comprar la máquina sin un plan de consumibles. Las brocas y las barras son el costo recurrente; con un plazo de importación largo, la obra se detiene antes de que la máquina se desgaste.
Lista de verificación antes de hacer el pedido
- Diámetro del barreno y variación esperada. 2) Profundidad del banco y patrón de perforación. 3) Tipo y dureza de la roca. 4) Metros o barrenos requeridos por día. 5) Altitud y condiciones del sitio. 6) Si ya cuenta con un compresor. 7) Plan de consumibles de barras y brocas.
A dónde ir después
- Mejor compresor para perforación DTH — cómo dimensionar el paquete de aire para el martillo
- Guía de selección de martillo DTH — rangos de barreno, consumo de aire, shanks
- Selección de broca DTH — shank, diámetro, cara y botones
- Costo de perforación por metro — qué determina realmente su costo
- Perforación en minería a cielo abierto, perforación en cantera y perforación en altura — configuraciones por aplicación
- Equipos de perforación para minería de superficie — toda la gama para cielo abierto
Conclusión
Elija la familia de martillo según el diámetro del barreno, el tren de barras y la clase de portador según la profundidad, y la presión según la roca. Luego dimensione el paquete de aire a partir del martillo, no del equipo, y trate la cadena de consumibles —shank de la broca, rosca de la barra, capacidad de reafilado— como parte de la misma compra. Los KG430, KG520 y KT11 se ubican en la franja de 90–152 mm donde ocurre la mayor parte del trabajo en cantera y cielo abierto; los KT15C y KT25 toman el relevo por encima de 140 mm, y el KL511 cubre la franja de diámetro pequeño. Envíenos el diámetro del barreno, la profundidad y el tipo de roca y dimensionaremos todo el sistema como un solo paquete.