Perforación minera: tipos, clases de maquinaria y ubicación de taladros

En medio de la oscuridad de una galería minera subterránea, los especialistas en perforación son los encargados de abrir la ruta para obtener el mineral. Su dura tarea no está exenta de peligros mortales, por eso es indispensable conocer escrupulosamente los procedimientos y las máquinas que intervienen en la tarea. De esta manera, podrán reducirse los accidentes por desprendimiento de rocas, los cuales son de mayor ocurrencia en la minería peruana.

La perforación es una de las operaciones más importantes dentro de la actividad minera. Sea cualquiera el método con que se lleve a cabo, la perforación se basa en el mismo principio. Es decir, en la percusión y el giro continuo de un barreno, de tal manera que cada giro produce un corte en la roca en diferente posición, explica la organización Compumet.

El resultado final será la perforación de un taladro, cuyo diámetro será igual al diámetro máximo del filo cortante. Su propósito es abrir en la roca o mineral huecos cilíndricos llamados taladros. Estos están destinados a alojar o colocar explosivo y sus accesorios en su interior.

La perforación se hace con el objetivo de arrancar o volar la máxima cantidad de roca o mineral situando el explosivo en el lugar apropiado (en este caso el taladro). La finalidad es lograr el objetivo con el mínimo de explosivos que se pueda.

En otras palabras, la perforación se hace con el objeto de volar cierta porción de roca o mineral, ya sea en un frente o en un stope o tajeo. Para ello, primero se analiza la roca y luego se perfora una serie de taladros. De este modo, se podrá usar relativamente poco explosivo para poder volar un gran volumen, señala la organización Compumet.

Tipos de perforación

Perforación manual

Se realiza mediante el empleo de un barreno usado con la finalidad de facilitar su extracción y rotación. El barreno es sostenido por el ayudante, mientras que el otro golpea con una comba, luego se hace girar un cierto ángulo para proseguir con el proceso de perforación. Este proceso también lo realiza una sola persona, dentro de la minería artesanal.

Perforación neumática

Se realiza mediante el empleo de una perforadora convencional. Se usa como energía el aire comprimido para realizar huecos de diámetro pequeño con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel), que se encarga de triturar la roca al interior del taladro. En cada golpe que la perforadora da al barreno y mediante el giro automático hace que la roca sea rota en un circulo que corresponde a su diámetro; produciéndose así un taladro.

Perforación eléctrica

Se realiza empleando energía eléctrica, que un generador lo provee y para ello se emplea una perforadora con un barreno helicoidal, que puede realizar taladros de hasta 90 cm de longitud. El problema principal es el sostenimiento de la perforadora para mantenerla fija en la posición de la perforación.

Perforación hidráulica

Se realiza mediante el empleo de equipos altamente sofisticados, robotizados, de gran capacidad de avance y performance. Utiliza la energía hidráulica para la trasmisión, control de fuerzas y movimientos en la perforación. Además, cuenta con un tablero de control computarizado, equipado con un software de perforación donde se grafica el trazo de perforación requerido. La gran ventaja de estos equipos es su gran precisión y paralelismo en la perforación. Por su gran rendimiento, es requerido por la gran minería.

Tipos de perforadoras convencionales neumáticas

• Jack Leg. Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados. Se usa mayormente para la construcción de galerías, subniveles y rampas. Utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.
• Jack Hammer. Perforadoras usadas para la construcción de piques, realizando la perforación vertical o inclinada hacia abajo. El avance se da mediante el peso propio de la perforadora.
• Stoper. Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas y tajeado en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba). Está constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad sólida y compacta.

Factores de los que dependen la ubicación e inclinación de los taladros

• Clase de terreno donde se va a perforar

Los materiales que constituyen los macizos rocosos poseen ciertas características físicas en función de su origen y de los procesos geológicos posteriores que sobre ellos han actuado. El conjunto de estos fenómenos conduce a un determinado entorno, a una litología particular con unas heterogeneidades debidas a los agregados minerales y a una estructura geológica en un estado tensional característico, con un gran número de discontinuidades estructurales (planos de estratificación, fracturas, diaclasas, juntas, etc.)

• Número de caras libres de la labor

En una labor cualquiera se llama cara libre de la zona que se desea volar, a cada uno de los lados que se desea volar, a cada uno de los lado que están libres, es decir, en contacto con el aire. Así por ejemplo, el frente de una galería, chimenea o pique tendrá una cara libre.

• Grado de fragmentación

Se refiere al tamaño que debe tener el material ya volado. En general, cuando más cerca se sitúan los taladros unos de otros, habrá mayor fragmentación. En un tajeo, los taladros verticales producen mayor fragmentación que los horizontales.

• El equipo de perforación

Aquí también hay que tener en cuenta la habilidad y destreza del perforista, pues hay ciertos tipos de trazos inclinados que resultan difíciles de perforar. Asimismo, a veces se complica el uso de determinados equipos de perforación, sobre todo en la perforación de arranques y cueles, donde tiene que darles la inclinación correcta.

Publicado en la Revista Seguridad Minera nº126.