Método de Raise Borer en Ingeniería de Minas

RAISE BORER

Consiste principalmente en la utilización de una máquina electrohidráulica en la cual la rotación se logra a través de un motor eléctrico y el empuje del equipo se realiza a través de bombas hidráulicas que accionan cilindros hidráulicos. Básicamente la operación consiste en perforar descendiendo un tiro piloto desde una superficie superior, donde se instala el equipo hasta un nivel inferior, posteriormente se conecta en el nivel inferior el escariador el cual actúa en ascenso excavando por corte y cizallando la chimenea o pique al diámetro.

Características del equipo

Dependiendo de las características del equipo el motor eléctrico puede ser de 150HP a 500HP. Este rango de potencia irá directamente en relación con el diámetro final escariado y la longitud del pique o chimenea.

Superficies de trabajo

En este método de excavación se necesita contar con dos superficies de trabajo, al inicio de la excavación en la parte superior y al final de la excavación en la parte inferior, es decir el método es aplicable para excavaciones en el interior de la mina entre dos galerías o desde superficie a una galería ubicada en el interior.

Estaciones en superficie

Para estaciones en superficie se requiere una plataforma de unos 100 m2 de superficie donde se ubicará la losa de concreto donde se anclará el equipo Raise Borer.

Proceso de ejecución

El proceso de ejecución del método de Raise Bore consta de dos etapas principales, a continuación descritas en orden secuencial:

  1. PERFORACIÓN DEL TIRO PILOTO

Se realiza descendente, vertical o con inclinaciones de hasta 40°, utilizando como herramienta de corte un tricono de rodamientos sellados. El avance de la perforación se logra agregando barras extensoras y estabilizadoras a la columna de perforación, dependiendo de la profundidad deseada y las condiciones geológicas y geomecánicas.

ESCARIADO O ENSANCHAMIENTO DEL TIRO PILOTO

La segunda etapa del proceso consiste en reemplazar el tricono por el cabezal escariador o reamer head. El escariador avanza en ascenso y rotando siguiendo la dirección del tiro piloto, excavando la roca por corte y cizallando para lograr el diámetro deseado de la chimenea.

Rendimientos y aplicaciones

El rendimiento en la excavación de chimeneas con equipos Raise Borer es variable y dependerá fundamentalmente de la calidad geomecánica de la roca, la profundidad del pique o chimenea y por supuesto del diámetro final de excavación.

Por ejemplo, faenas como la que opera Minera Maipo en Alhué, el yacimiento tiene zonas con alta resistencia a la compresión uniaxial alrededor de 300 a 400 MPa, en la cual el rendimiento de excavación a diámetro final de 1,5 m aplicando altas presiones de empuje, no llegaba a 4 m por turno, en turnos de 8 horas, con penetraciones de 3 cm cada 6 minutos.

En cambio, excavando a diámetro final de 3,0 m en zonas de calizas en Minera Punta del Cobre, donde la resistencia a la compresión uniaxial de la roca llegaba a 160 megapascales, se logran hasta 8 m por turno con penetraciones de hasta 6 cm cada 6 minutos.

En general, podemos indicar los siguientes rendimientos netos para rocas competentes con una resistencia a la compresión uniaxial de hasta 180 MPa.

  • Perforación Piloto 12 ¼»: 12 a 20 m por día
  • Perforación Piloto 13 ¾»: 10 a 15 m por día
  • Escariado a 1,5 m: 12 a 20 m por día
  • Escariado a 2,5 m: 8 a 14 m por día
  • Escariado a 3,0 m: 6 a 10 m por día
  • Escariado a 3,5 m: 4 a 8 m por día

Las aplicaciones de este método incluyen chimeneas de ventilación, traspaso de mineral, servicio y acceso, y cara libre.

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