perforación  Realización de un agujero de forma que atraviese la superficie en que se hace:
perforación de un terreno.
EJEMPLO.-  Tipo de Roca
Por ejm una roca masiva, es una arenisca de grano muy fino con
una matriz e 95% de sílice.
1) Rocas Volcánicas
En este yacimiento existe un roca que recubre en gran parte a la arenisca
y es una toba volcánica, se presenta en bloques no esta en horizontes
uniformes, lo cual dificulta volarla con una buena fragmentacióN.
2) Brecha Volcánica
Dentro de este yacimiento existen zonas donde la roca se presenta en
bloques, y es la roca tipificada como la brecha volcánica, con una matriz de
sílice esta roca es muy dura par la perforación y difícil par la voladura.
3) Tobas Volcánicas
Estos tipos de rocas son las tobas volcánicas, con cavidades de 4cm y son
muy raras a veces están presentes, dicha característica produce una gran
amortiguación de la onda de choque lo que revierte en una defectuosa
voladura (mucha botonería).
Diámetro de Perforación.
La capacidad de carguío de los equipos, y la resistencia a la
compresión de la roca son las limitantes para elegir el diámetro de
perforación. La resistencia a la compresión uní-axial de la roca
oscila entre 140 y 230 Mpa.
Se puede ver dos opciones una broca de 200mm (7 7/8” in) y la otra
de 251mm (9 7/8” in).
En rocas que tienen resistencias a la compresión en un rango de 140 y
250Mpa.
Dimensiones Perforación Rotativa a Alta presión
Para trabajar con una perforadora de martillo de fondo, se tiene dos
limitantes, el primero es la capacidad del compresor, solo llegan a 57
m3/min (2,000CMF) a nivel del mar, la otra limitante es el diámetro de la
barra, es de 0.200 m de diámetro, la razón para usar este diámetro de
barra es el diámetro del martillo de fondo que es de 0.203 m, la broca
necesariamente será una de 0.251m, lo cual hace critica la evacuación
 de 10 los detritus sea muy baja y no se alcanzaría sacar los detritus
del fondo del taladro.
Hay mucho espacio anular por lo que la velocidad de evacuación cae
demasiado y habrá demasiada remolienda y va a malograr la broca y al
martillo de fondo
Resumen de las velocidades de evacuación de los detritus en la
perforación con tres tipos de barras, y broca de 0.251m de diámetro.
Elección del diámetro de la barra
Información a utilizar:
•Diámetro del taladro
•Diámetro de la barra de perforación
Capacidad del compresor de la perforadora.
Compresor : 70.80 m3/min a nivel del mar
Perdida de CFM : 10% por cada 1000m, SNM
Capacidad real : 70.80 x 58% = 41.06 m3/min a 4200 m, SNM
La velocidad de evacuación de detritus ideal al momento de la
 perforación debe estar en el rango de 2,134 m/min y 2,439 m/min
 (7,000 ft/min y 8,000 ft/min).
•Un captador de polvo está constituido básicamente por los siguientes componentes:
·Campana de extracción.
·Conducto de aspiración/transporte.
·Cámara de expansión.
·Dispositivo de filtración.
·Generador de la presión de trabajo.
•El polvo, arrastrado por la corriente del aire
TIPOS DE ROTACION
Perforación por percusión
Perforación por Rotación
Perforación Combinada
•Tres sistemas posibles:
–
•Tres sistemas posibles:
–Accionamiento neumático convencional o top-hammer.
–Accionamiento neumático down-the-hole (DTH)
–Accionamiento hidráulico, sólo top-hammer
•Top-Hammer
–Energía se transmite por la barra
–Energía se transfiere a través de la herramienta (bit)
–A mayor longitud de barras, menor la energía que se transmite eficientemente
•DTH
–Martillo al fondo de la perforación
–Eficiencia independiente del largo de barras
•La potencia en un equipo neumático es:
Wo   =   0,5 P A L N     [kgm/min]
Donde:
–P es la presión manométrica del aire a la entrada del cilindro, equivalente 6 [kgp/cm2]
–A es el área de la cara frontal del pistón o área del cilindro de la máquina [cm2]
–L es la carrera del pistón [m]
–N es la frecuencia de impactos [golpes/min]
Diámetro, carrera y frecuencia en manual del equipo
Aplicación de la energía
•
•Fuerza de empuje. Cumple 3 funciones:
–Contrarrestar la fuerza que ejerce el fluido a presión en la parte posterior del cilindro de la máquina
–Contrarrestar la fuerza de reacción de la roca, de acuerdo con el principio acción -reacción
–Optimizar el proceso de aplicación de la energía
•Fuerza de empuje. Cumple 3 funciones:
–Contrarrestar la fuerza que ejerce el fluido a presión en la parte posterior del cilindro de la máquina
–Contrarrestar la fuerza de reacción de la roca, de acuerdo con el principio acción -reacción
–Optimizar el proceso de aplicación de la energía
Velocidad de avance vs. propiedades de la roca
•Depende de la dureza de la roca
•Coeficiente de resistencia de la roca (CRS)
–Impactar trozos de la roca (≈ 15 cm3) con un número variable de impactos (3 a 40), dejando caer sobre ellos una masa de 2,4 kg desde una altura de 0,6 m.
–El producto resultante, correspondiente a cada número de impactos, se pasa por un tamiz de 0,5 mm (35 mallas) y se pesa la fracción menor a 0,5 mm.
–Conocida la densidad de la roca se determina el volumen, y se gráfica el resultado del modo siguiente:
Rendimientos
COSTOS INVOLUCRADOS EN LA PERFORACION
Se ha calculado las cantidades el total de combustible que van a utilizar las
perforadoras y el costo que este significa.
Se muestra el consumos de accesorios de perforación por tipo de roca, y el
costo para cada uno de ellos, como son las barras, brocas, que es el ítem
mas critico por la dureza de la roca, los anillos centralizadores “deck
bushing”, los conectores de la broca a la barra ”bit sub”.
Dentro de este cuadro también se muestra el costo total por tonelada que
significa perforar en este tipo de roca con los consumos y costo que estos
significan, para cada periodo, de tal manera que puedan ser comparados
con los consumos y costos reales que se dan en la mina por cada periodo
planificado.


DISEÑO DE ACCESOS Y PARÁMETROS GEOMÉTRICOS DE UNA MINA A CIELO ABIERTO.
Dentro de las actividades permanentes en una explotación minera se
encuentra la construcción o habilitación de accesos.
En un rajo abierto (y también en una cantera), se requiere ir coordinando
la ejecución de las actividades productivas diarias con la ejecución de las actividades
 que dicen relación con esta construcción de accesos, las cuales tendrán que
 satisfacer las siguientes restricciones:
•Debe permitir el acceso libre y seguro a la zona determinada.
•Debe permitir el acceso a tiempo a la zona determinada, de acuerdo al programa de producción.
•Debe cumplir con las restricciones geométricas de los equipos y las actividades.
•Debe cumplir con las restricciones geomecánicas del sector.
•Debe permitir la extracción de todo el material relacionado con el sector.
•Debe permitir la realización de actividades paralelas en completa seguridad.
•
Construcción y Restricciones de Acceso
Como hemos dicho en el punto 3 y 4, la construcción los accesos deberá cumplir con restricciones geométricas y geomecánicas, de modo de garantizar que los equipos que por ellos circulen lo hagan en condiciones adecuadas a su operación, evitando el deterioro prematuro de los equipos y los accidentes. En lo que respecta a la geomecánica podemos mencionar que los accesos habilitados deberán regirse por las restricciones geomecánicas de la mina, ya que deben estar exentos de cualquier riesgo de inestabilidad.
Dentro de la geometría de los accesos podemos destacar:
- Ancho de Bermas.
- Ancho de Cunetas.
- Pendiente.
- Ángulo de la pared del camino (corte o relleno).
Otros parámetros geométricos a considerar dentro del diseño de una mina son:
- Ancho máximo de expansión.
- Desfase entre palas.
- Ancho mínimo de operación (Perforación, Carguío y Transporte).
- Cruce de Camiones o doble vía.
- Ángulo Overall.
Para el diseño de una rampa debemos considerar los siguientes datos, tomando en cuenta que una rampa se compone de varios tramos que no necesariamente tendrán las mismas características:
Pi = Pendiente del tramo i (%).
Ci+1 - Ci= Diferencia de Cota del tramo i (metros).
Ai = Ancho del tramo i (metros).
Ri = Radios de Curvatura en el tramo i (metros).
Lri = Longitud real del tramo i (metros), es la que deben recorrer los equipos.
Lai = Longitud aparente del tramo i (metros), es la que se ve en el plano.
- Ángulo inter rampas.
La pendientes, el ancho y los radios de curvatura de cada tramo deben ser tal que los equipos que circulen por la rampa puedan alcanzar sus rendimientos productivos sin sufrir deterioros en su funcionamiento o estructura ni riesgos en la operación.
Longitud de arco es igual a R*C donde C = 2senβ/2
Donde β es  el angulo formado desde inicio curva a  fin de curva y
r es el radio medido desde el punto centro.
La diferencia de cota de cada tramo por lo general resulta de la diferencia de cota de un banco y el siguiente, es decir la altura de bancos, a menos que se trate de un banco sin pendiente en el cual la diferencia de cota es cero.
- Ángulo de la pared del banco.
La materialización de la rampa en el diseño de un rajo puede realizarse:
a) Desde abajo hacia arriba, es decir tomando como punto de partida la pata del banco más profundo, lo que generaría una extracción extra de material al ampliarse el rajo o ensancharse más los bancos superiores (Corte).
b) Desde arriba hacia abajo, es decir tomando como punto de partida la pata del banco más alto, lo que produciría un achicamiento del último banco, es decir puede que queden bloques sin extraer o hasta uno o ás bancos sin explotar (Relleno).
c) Tomando como referencia un banco intermedio, lo cual produciría un achicamiento menor en los últimos bancos y un ensanchamiento menor en los bancos superiores (Mixto).
También debemos destacar la importancia del peralte en las vías, el cual consiste en una inclinación o desnivel del plano de los rieles respecto al centro de la curva con el fin de contrarrestar la fuerza centrífuga sobre el convoy generada por el paso del móvil por la curva. El peralte se diseña para una velocidad máxima definida y en la operación se exige que la velocidad de paso por la zona del peralte sea menor que la de diseño (seguridad), ya que hay que evitar a toda costa el la probabilidad de volcamiento. Para evitar la construcción de peraltes muy pronunciados, debemos garantizar una velocidad moderada del equipo en las curvas.
En el último caso se puede adoptar algún criterio como elegir el banco con mayor aporte de fino al proyecto, o el que permita maximizar el flujo final del proyecto, etc.
Los ángulos de talud con que se trabaja en una explotación son:
-Ángulo de Talud de la pared del Banco: Representa la inclinación con que queda la pared del banco. Este ángulo se mide desde la pata del banco a su propia cresta.
-Ángulo de Talud Inter rampas: Representa la inclinación con que queda el conjunto de bancos que se sitúan entre una rampa y la rampa consecutiva. Este ángulo se mide desde la pata del banco superior donde se encuentra una rampa hasta la cresta del banco donde se encuentra la otra rampa.
- Ángulo de Talud de un conjunto de bancos: Representa la inclinación con que queda un grupo de bancos sin existir entre ellos alguna diferencia geométrica importante. Este ángulo se mide desde la
pata del banco más profundo hasta la cresta del banco de cota mayor.
Ángulo de Talud Overall: Representa el ángulo de inclinación con que queda la pared final del rajo, incluyendo todas las singularidades  geométricas existentes. Este ángulo se mide desde la pata del banco más profundo hasta la cresta del banco más alto de la explotación
Debemos considerar que para la construcción de las rampas y los accesos, debemos respetar las restricciones técnicas y físicas de la explotación, es decir definir bien los lugares en que se realizarán dichos accesos, donde no exista peligro de inestabilidad, entorpecimiento de la operación, etc., ya que no podemos arriesgarnos a que por algún siniestro geomecánico quede nuestra mina aislada con compromiso de pérdida de equipos, producción y lo más importante vidas humanas.
Lo importante es que de una u otra forma con que sean medidos dichos ángulos, la información manejada de un punto a otro sea coherente y no se cometan errores que puedan significar la ocurrencia de algún incidente perjudicial para la operación, planificación y/o seguridad de la explotación.
Debemos destacar que como el ángulo de talud restringe nuestra explotación, su variación (por pequeña que sea) generará dos efectos directos:
- Cambios en la estabilidad del talud y la explotación.
- Cambios en los beneficios económicos de la explotación.
Al aumentar el ángulo de talud se disminuye la cantidad de estéril a remover para la extracción de la misma cantidad de mineral, e incluso se podría acceder a la extracción de otras reservas minerales las que antes no era posible extraer. Esto genera un aumento en los beneficios económicos de la explotación. Ahora bien, este incremento del ángulo de talud solamente será viable en el caso que las condiciones geomecánicas lo permitan.
La zanja se construye con el fin de canalizar las aguas de drenaje. Al no canalizar dichas aguas se corre el riesgo de que estas dañen y corten los caminos. Las zanjas por lo general tienen un ancho de 1 metro por una profundidad de 50 centímetros, lo cual dependerá de las condiciones de drenaje de la zona (lluvias, escurrimientos superficiales o subterráneos).
Las cunetas tienen por objetivo detener o contener a los vehículos en caso de emergencia, por ello la cuneta que está hacia el rajo tendrá que ser más alta de modo que pueda detener efectivamente a cualquier vehículo en una emergencia sin que caiga.
Comúnmente se utiliza como altura de cuneta hacia el rajo la mitad del diámetro de las ruedas en los equipos que transitan en el camino (camiones). Lo ideal es definir la altura considerando la pendiente del tramo, la resistencia a la rodadura, el tamaño de los equipos y en lo posible tener de referencia una prueba empírica de la situación.
La distancia de seguridad considera el efecto visual que se produce al conducir un equipo de gran altura, lo cual hace que el conductor perciba los objetos a una distancia menor de la que en realidad se encuentran. Esta distancia de seguridad deberá ser mayor a dicha distancia de percepción.