Atlas Copco Exploration Products. Herramientas de diamante Excore

Transcripción

1 Atlas Copco Exploration Products Herramientas de diamante Excore

2 Excore: reduce el tiempo de perforación para exploración El sustento del perforador para exploración depende de la eficiencia del equipo de perforación. El testigo en caja determina los ingresos de la compañía de perforación y la compensación que recibirá el perforador. Por ello, los perforadores siempre buscan coronas de diamante que ofrezcan velocidades de penetración más rápidas y una vida útil prolongada. En Atlas Copco, hemos desarrollado una nueva gama de productos basada en la tecnología más reciente en brocas: Excore. Lo mejor de lo mejor Atlas Copco es una empresa reconocida como líder en la perforación para exploración. Con amplia experiencia en los elementos que son verdaderamente necesarios en el lugar de trabajo y con conocimientos únicos en la industria metalúrgica, la empresa ha reunido un grupo internacional de perforadores, ingenieros y metalúrgicos para producir la mejor corona de diamante hasta el momento. La nueva línea de brocas Excore es una combinación de lo mejor de décadas de experiencia obtenida a partir de gamas anteriores de coronas de diamante y lo último en técnicas de fabricación y metalúrgica. Tras una rigorosa etapa de prueba de dos años llevada a cabo en seis países, con miles de metros perforados en distintas condiciones, se puede decir que Excore es una de las mejores series de coronas de diamante disponible en la actualidad. El índice de operación de cada corona de diamante ha aumentado considerablemente; esto permite que el contratista de perforación utilice menos cantidad de brocas en el lugar de trabajo para cubrir una amplia variedad de condiciones de perforación y le simplifica la selección de las coronas. Productividad excepcional: vida útil superior Con Excore, nos basamos en diseños comprobados de Atlas Copco y los perfeccionamos aún más. Creamos nuevas matrices y optimizamos los perfiles de corona. Al calcular el equilibrio adecuado entre estas variables, hemos logrado brocas con velocidades de penetración excepcionales además de una vida útil extendida en las condiciones de perforación más exigentes. Ahora, con la nueva línea de brocas Excore, un contratista puede realizar perforaciones en forma más rápida y profunda, y dedicar menos tiempo al cambio de brocas. Pruebas in-situ en condiciones adversas durante los últimos dos años han demostrado que la nueva línea Excore funciona mejor en las condiciones de perforación más exigentes. La capacidad de corte de las brocas se ha mejorado en comparación con las gamas de brocas existentes, lo que permite una mayor velocidad de penetración o un menor peso en la broca, cuando la formación así lo requiere. Además, se puede lograr una mejor velocidad de penetración en rocas muy duras con menos presión, lo que a su vez ofrece muchas ventajas. El menor peso en la broca produce menos desviación del barreno y una extracción más precisa de los testigos. Además, genera menos desgaste de todo el equipo y del equipamiento ITH. Por otro lado, cuando las condiciones de la roca permitan al perforador alcanzar la velocidad de penetración máxima, las brocas Excore superarán sus expectativas. En resumen, Excore permite al perforador optimizar la velocidad de penetración y la vida útil de la broca para ofrecer mejores resultados en cualquier tipo de roca. La mayor vida útil de la broca da como resultado cambios de brocas menos frecuentes y, por lo tanto, también menos tiempo invertido en acoplar las barras. Solo ese factor ahorra mucho tiempo al perforador, y así se puede dedicar más tiempo a la tarea de perforación que a la de izamiento de barras. 2

3 Experiencia en metalurgia para mejorar los costos Una de las razones por las que Atlas Copco es reconocido como líder mundial en la perforación para exploración es nuestra experiencia en la metalurgia. Nuestros ingenieros han diseñado las nuevas brocas Excore mediante el uso de las técnicas más recientes en metalurgia. Las nuevas matrices resultantes y registradas de Atlas Copco junto con los procesos de fabricación de vanguardia nos permiten garantizar un rendimiento excepcional además de la calidad y la consistencia de Atlas Copco. La metalurgia y el diseño de las brocas Excore también permiten que las brocas abarquen una variedad más amplia de aplicaciones que sus predecesores. El espectro de funcionamiento más amplio de cada corona de diamante mejora la productividad y simplifica la selección de brocas. Los perforadores pueden reducir la cantidad de coronas de diamante que se necesitan generalmente para afrontar distintas condiciones de roca en la operación, sin sacrificar el rendimiento. En el sitio, esto reduce la necesidad de izar las barras para cambiar las brocas según las variaciones en las formaciones de roca. Fuera del sitio, se mejoran las operaciones de logística y de compra. A menudo, un tipo de broca puede reemplazar varios tipos en el equipo y en el depósito. Por supuesto, esto mejora la productividad y los costos al mismo tiempo. 3

4 Más rendimientos, menos brocas Como cada corona de diamante Excore abarca una variedad más amplia de aplicaciones, se requieren menos tipos de coronas que antes para realizar el mismo trabajo. Esto hace que la selección de brocas sea mucho más simple para el perforador y reduce la cantidad de brocas necesarias en el sitio de trabajo. Para los perforadores menos experimentados, es más sencillo seleccionar la broca adecuada para el trabajo. Así no solo se mejora la productividad, sino que también se reduce el riesgo de incumplimiento de fechas de entrega para los contratistas de perforación. La serie Excore de nuevas matrices combinada con perfiles de coronas optimizados se ha agrupado en tres categorías de aplicaciones de perforación para simplificar la selección de brocas para el perforador. Como las brocas Excore ofrecen un rendimiento superior en una variedad más amplia de formaciones, se ha simplificado la tarea del perforador de encontrar la broca adecuada para el trabajo, lo que implica que la nueva gama es más fácil de utilizar. La línea de brocas Excore se divide en tres aplicaciones: Excore para roca blanda a semidura con formaciones abrasivas y fracturadas a duras (serie de matriz 1 a 4). Excore para roca semidura a dura con formaciones ligeramente abrasivas y ligeramente agrietadas a duras (serie de matriz 5 a 8). Excore para roca dura a muy dura con formaciones duras (serie de matriz 9 a 10). Cada tipo de broca Excore está disponible en varios diseños de corona, como canal de flujo extendido (ECF) para formaciones agrietadas a duras, perfil jet patentado para cortes rápidos en formaciones duras y diseño descarga frontal (FD) para aplicaciones extremadamente agrietadas y triple tubo. Al poder combinar estas características con las distintas alturas de coronas disponibles, de 10 mm a 16 mm, existe una broca Excore para cada aplicación de perforación. Cómo realizar la selección en tres pasos sencillos: Paso 1 Determine la aplicación mediante la selección de las condiciones de perforación Paso 2 Seleccione el perfil de corona adecuado Paso 3 Seleccione la altura de la corona 1. Aplicación 2. Perfil 3. Altura de la corona 1. Aplicación Excore para roca blanda a semidura con formaciones abrasivas y fracturadas a duras Serie de matriz 1 a 4. Canal de flujo extendido (ECF): Para formaciones agrietadas a duras. Barrenos tamaño P, de gran diámetro: 10 mm 2. Aplicación Roca semidura a dura con formaciones ligeramente abrasivas y ligeramente agrietadas a duras. Serie de matriz 5 a 8. Perfil jet: Para cortes rápidos en formaciones duras. Barrenos de profundidad baja a media: 13 mm 3. Aplicación Roca dura a muy dura con formaciones duras. Serie de matriz 9 a 10. Descarga frontal (FD): Para aplicaciones extremadamente agrietadas y triple tubo. Barrenos profundos: 16 mm 4

5 Serie de matriz Grupo de roca Descripción de la formación Tipo de roca Blanda a semidura. Muy abrasiva a ligeramente abrasiva. Muy fracturada a ligeramente agrietada. Semidura. Abrasiva. Moderadamente fracturada a ligeramente agrietada. Semidura. Moderadamente abrasiva. Moderadamente fracturada a ligeramente agrietada. Semidura a dura. Moderadamente abrasiva. Ligeramente fracturada a dura. Dura. Ligeramente abrasiva. Dura. Muy dura. Ligeramente abrasiva. Muy dura. Extremadamente dura. No abrasiva, grano fino. Muy dura. Sin metamorfosis o con muy poca metamorfosis. Arenisca y caliza. Caliza y dolomita. Granito y gneis meteorizados. Serpentina y metaperidotito. Diorita sin metamorfosis o con muy poca metamorfosis. Gabro, peridotito y gneis. Basalto y andesita. Metabasalto, anfibolita. Diorita con metamorfosis y gabro. Diabasa. Skarn rico en cuarzo. Granito y pegmatita. Gneis rico en cuarzo y roca de granito con metamorfosis. Pedernal y jaspe. Cuarcita. Roca volcánica sumamente metamórfica. Perfiles de la corona Serie de matriz Diseños de la corona ECF Inyección Descarga frontal (FD) Aplicación 1 4 X* X X* X 2. Aplicación 5 8 X X X X X* X 3. Aplicación 9 10 X X X X Los perfiles de la corona están disponibles en diámetros estándares del sector. * Tamaño P solamente. 5

6 Más testigos en caja para Protek 6 Renströmsgruvan, una de las minas subterráneas de Boliden, es una de las minas más profundas de Suecia. La perforación con sacatestigos se realiza a varios niveles de la mina para definir zonas de interés. Protek Norr AB es un contratista de perforación sueco que lleva a cabo la perforación con sacatestigos a un nivel de 850 m en representación de Boliden. La mayoría de los perforadores Protek han estado trabajando para la empresa durante muchos años y tienen un buen conocimiento y amplia experiencia de perforación con sacatestigos de diamante. Experiencia que cuenta Jerry Hedman es un perforador con sacatestigos con muchos años de experiencia en perforación con sacatestigos en superficie y subterránea. Jerry comenzó su carrera de perforación a mediados de la década del ochenta y ha estado trabajando en perforaciones subterráneas en Renströmsgruvan desde Al trabajar durante mucho tiempo en la misma mina, uno se familiariza mucho con la formación geológica y sabes qué esperar de tus herramientas de perforación, explica Jerry. Durante aproximadamente un año, Jerry ha estado realizando perforaciones en una zona en la que las formaciones geológicas varían. En esta formación, la vida útil de una corona de diamante de perforación normal era de alrededor de 100 m. Cuando se perfora un barreno de 900 m, se deben extraer del barreno las barras 8 veces para cambiar las brocas de perforación. La manipulación o el desplazamiento de barras en una actividad pesada e improductiva en la que se pierde tiempo de perforación. El desplazamiento de barras es una actividad que los perforadores intentan evitar lo más posible. Lo que nos importa son los metros de testigos en caja. El desplazamiento de barras es una pérdida de tiempo y deriva en trabajo pesado e innecesario, menciona Jerry. Aumento de productividad necesaria Para poder incrementar la productividad y disminuir el tiempo improductivo derivado del desplazamiento de barras, estaba claro que era necesario obtener una nueva broca de perforación. Ingemar Larsson, el ingeniero de ventas de Atlas Copco en la mina sugirió una prueba de la nueva corona de diamante de Atlas Copco: Excore con un perfil jet. Cuando Ingemar recomendó esta broca, yo creía que duraría quizás entre 150 y 200 m, explica Jerry. La primera broca Excore evaluada tuvo una vida útil de 326 m y la mejor broca Excore que se evaluó alcanzó una vida útil de 347,5 m. Muy buenos resultados que significan, que con Excore, Jerry sólo tuvo que llevar a cabo 2 operaciones de desplazamiento, en lugar de 8, por barreno. El resultado es menos tiempo invertido en el desplazamiento de barras, menos fatiga de los equipos de perforación y de los perforadores, y una mayor productividad. La broca Excore trabaja muy bien. Corta la roca muy suavemente incluso cuando es muy dura. Es sólo una cuestión de aumentar levemente la fuerza de avance. Son de corte libre y están muy bien equilibradas. No tuve que afilar las brocas manualmente en el barreno de perforación, lo cual es bueno ya que el afilado manual de la broca disminuye considerablemente la vida útil de la broca, indica Jerry. Vida útil promedio sorprendente La evaluación probó que la vida útil promedio de la broca Excore fue de 324 m, lo que supera en más de tres veces la vida útil de las brocas de perforación que utilizaba Protek en la misma formación. Esto representa un considerable aumento en la productividad; más testigos en caja en menos tiempo. Durante la evaluación, la perforación se realizó en las mismas formaciones, con el mismo equipo de perforación y los mismos operadores que se habían utilizado con las brocas que Protek utilizaba anteriormente. Los cálculos realizados en un barreno de 900 m evidenciaron que, con la broca Excore, Jerry sólo necesitó una cuarta parte del tiempo para izar las barras. Definitivamente les recomiendo a otros perforadores que prueben la broca Excore, afirma Jerry. Broca anterior Excore Brocas (m): Cantidad de brocas necesarias: Cantidad de izadas para sustituir la broca: Tiempo para extraer las barras (h):

7 Excore cierra contrato con Drillcorp Drillcorp es un contratista de perforación con sede en Sudáfrica que opera en varios países de Sudáfrica y también en Brasil. En 2009, Drillcorp firmó un contrato por 5 meses con el objeto de realizar 46 barrenos con un total de m de perforación con testigos para definir los valores de una mina de oro a 250 km al Oeste de Johannesburgo. Para cumplir el plazo del contrato, Drillcorp puso en funcionamiento dos equipos de perforación en ubicaciones separadas para establecer los valores del mineral a 400 a 500 m de profundidad. Condiciones de suelo adversas Cuando comenzó el proyecto, Drillcorp utilizó las mismas brocas que había utilizado anteriormente para otros sitios de perforación, pero enseguida se dio cuenta de que el suelo de la mina planteaba algunas dificultades. Las brocas no cortaban la roca dura de la manera esperada y el hecho de aplicar más presión simplemente levantó el equipo de perforación en vez de cortar con más fuerza. En formaciones más duras, las brocas no cortaban y se pulían. Además, el suelo se fracturaba y era complicado perforar sin quedarse atascado. Una vez que se habían perforado m, Drillcorp logró alcanzar una perforación de casi 30 m por turno y una duración de las brocas de 60 a 70 m. Esto no fue suficiente para cumplir el contrato en forma puntual o se necesitarían equipos de perforación adicionales. Prueba de Excore Atlas Copco Exploration Products África luego sugirió a Drillcorp que probara una nueva broca: la broca Excore. La primera broca Excore se puso en funcionamiento con los 250 m que habían quedado de un barreno ya empezado. Drillcorp normalmente esperaría cambiar las brocas, al menos, tres veces más para ese barreno, tardando al menos 6 h para izar las barras de la parte restante de ese único barreno. La nueva broca Excore finalizó el barreno sin la necesidad de sustituciones y pudo perforar otros 52 m en el próximo barreno. La primera prueba evidenció una duración de la broca de 302 m en comparación con los 60 a 70 m que se podían alcanzar con las brocas anteriores. Ésta es una broca excelente; la recomendaría a todos, dijo Willie Smit, gerente del sitio. Especialmente para las condiciones del suelo que hemos experimentado. Inmediatamente, Drillcorp realizó un pedido de 20 nuevas brocas Excore de manera que el contrato se pudiera finalizar dentro del tiempo especificado. Una situación que no hubiera sido posible sin Excore. Resultados extraordinarios Los primeros m del contrato se han perforado con brocas con una vida útil promedio de 60 a 70 m y una velocidad de penetración de 30 m por turno. Los últimos m, perforados con Excore, arrojaron una vida útil promedio de 280 a 300 m por broca, con una velocidad de penetración de 54 m por turno. Una velocidad de penetración superior al 80% y una vida útil 4 veces mayor se traducen en una considerable mejora en la productividad. Los cálculos muestran que para un barreno de 500 m, el ahorro de tiempo fue el siguiente: Broca anterior Excore Vida útil de la broca (m): Cantidad de brocas necesarias: Cantidad de izadas para sustituir la broca: Tiempo para izar las barras: Capacidad en horas: Tiempo total para perforar (h): Tiempo total por barreno (h): Esto significa un 40% de ahorro del tiempo necesario para perforar un barreno de 500 m. Elección más simple; perforación más simple El hecho de que un tipo de broca Excore haya podido afrontar todas las dificultades que experimentó Drillcorp también significó una gran diferencia para ellos. Antes, ellos necesitaban 6 brocas diferentes para trabajar en todas las formaciones del área. Todas estas brocas se pudieron sustituir con una broca Excore. Esto es importante desde una perspectiva de inventario pero también desde el punto de vista operativo. Necesitamos brocas para rocas blandas y duras, pero no lo sabemos hasta que estamos en la formación, explica Willie Smit. Si necesitamos izar las barras para cambiar una broca, es posible que sea sólo por unos pocos decímetros. Nos ahorra mucho no tener que realizar esta tarea. 7

8 Märsta, Suecia, Marzo de 2010 Copyright 2010, Atlas Copco Craelius AB, Märsta, Suecia. Todos los derechos reservados. Atlas Copco se compromete a respetar la legislación, normativa y reglamentos aplicables. Las fotografías de esta publicación pueden mostrar situaciones que respeten la legislación, normativa y reglamentos del país en el que se tomaron pero no necesariamente en otras partes del mundo. Tenga presente que la seguridad es lo primero y utilice siempre protección para los ojos, oídos y la cabeza a fin de minimizar los daños personales. Esta publicación, así como las especificaciones y los equipos, están sujetos a cambio sin previo aviso. División de Perforación y Exploración Geotécnicas de Atlas Copco