Jumbos mineros: Potencias subterráneas

Gentileza Atlas Copco

Gentileza Atlas Copco

Los jumbos mineros están compuestos por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidráulico para la ejecución de los trabajos de perforación por el frente.

La función principal de estos equipos es la perforación de avance o desarrollos horizontales, así como también la excavación vertical o radial para fortificación del túnel.

El mercado cuenta con distintos equipos subterráneos para poder satisfacer a la industria.

Patricia Avaria R.
Periodista Construcción Minera

Actualmente la industria minera cuenta con múltiples equipos y tecnologías para el desarrollo de túneles y espacios subterráneos. Uno de ellos son los jumbos de perforación o de avance, que se componen por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidráulico para la ejecución de trabajos de perforación por el frente.

Ricardo Vergara, gerente servicio minería subterránea de HRI sostiene que “hoy podemos encontrar dos métodos ampliamente difundidos en minería. El primero son aquellos jumbos equipados con perforadora (Top Hammer) donde la rotación y percusión se generan fuera de la perforación generada. El otro método son los jumbos preparados para perforación DTH (Down The Hole), perforación principalmente vertical o radial destinada a la producción o tiros especiales de infraestructura minera”. Así, en este caso, la rotación y percusión se produce en el interior de la perforación a través de un martillo de fondo.

Por otro lado,  Angel Briones, gerente de marketing y ventas de STM Subterra, explica que estos equipos hacen perforaciones de galerías, “normalmente  son excavaciones  de 45 mm de diámetro y con barras de 4.300 milímetros”.

En la industria minera normalmente se clasifican según el tipo de perforación o aplicación, primero por “avance” que los realizan jumbos de uno, dos, tres brazos de perforación simultánea y siempre en sentido horizontal. Luego, están los de radiales o producción, que son de un solo brazo y que perforarán de forma perpendicular a la sección del túnel en 360°.

En cuanto a las novedades, Vergara afirma que “hoy se apunta a la automatización del proceso de perforación, evitando la exposición del personal en zonas no fortificadas (…) en este caso el equipo tiene la posibilidad de perforar, lechar (inyectar cemento), instalar el perno de fortificación, las mallas, las planchuelas y tuercas de manera mecanizada”.

Jumbos Troidon
Maquinaria 1
STM Subterra destaca la línea de jumbos subterráneos Troidon de Resemin, los cuales se dividen en 44 y 55. El primero con motor Deutz BF4L914 de 72 kW refrigerado por aire, tiene cuatro neumáticos de 8,25 x R15 y cuatro gatos hidráulicos. Asimismo, posee secciones de 2,4×2,4 hasta 4×4 m, cámaras y pilares y corte y relleno con taladros superiores. Su cabina está protegida con FOPS canopy certificada. Tiene frenos de servicio de transmisión hidrostática a fondo y de estacionamiento, junto con un sistema contra incendio.
Además, este equipo tiene un método de perforación modelo HC109 montacarga  de 19- 21 kW que cuenta con una alimentación de 12 pies de varillas de perforación, con una extensión telescópica de 1,20 m y una unidad de rotación helac de 360°. Sus dimensiones son de 1,30 m de ancho, 1,88 metros de alto y una longitud de 10,8 metros.

En tanto, el Troidon 55 cuenta con un sistema de perforación HC 109 de 19 kW, una alimentación estándar y barras de aluminio. Asimismo, tiene una extensión telescópica 1,20 m y sus secciones pueden llegar hasta 5,5×5,5 m y en sección  D en un mínimo 3,5×3,5 metros. Su desplazamiento en suelo horizontal puede ser de un máximo de 22 kilómetros por hora y en rampas positivas en un máximo de 7 kilómetros por hora.

Angel Briones señala que su cabina está protegida con  FOPS Canopy certificada. Además, el equipo tiene frenos de servicio de transmisión hidrostática a fondo y de estacionamiento y un sistema contra incendio.

 

 

Jumbo neumático
Maquinaria 2
Se trata de un equipo de perforación de 8 brazos de procedencia Sud Africana empresa LCM, con perforadoras modelo S140 tipo neumático (funciona con aire, no es eléctrico ni electrohidráulico), que solo requiere de aire en una presión de 7,5 bares y agua para perforar en 3 bares.
Con sus brazos, se pueden excavar  barrenos de 51 mm de diámetro en un largo de 3,4 metros perforados, en una cantidad de 140 barrenos por disparo de avance. La operación del equipo demanda de un perforador (persona) por cada brazo.
Su característica principal es que se pliega sobre un eje vertical, llegando a una medida de ancho de 2 metros, con los brazos plegados, lo que le permite pasar por orificios de plataforma de trabajo (2,1 m diámetro), así llegar al fondo del pique donde se abren los brazos, para luego una vez perforado el round de tronadura, los 140 barrenos indicados arriba, sacarlo a superficie.

Boomer y Simba
Maquinaria 3
Atlas Copco Chilena, a través de su división Underground Rock Excavation, cuenta con dos series de perforadoras subterráneas. Se trata de los modelos Boomer y Simba.
Los equipos Boomer son de perforación frontal subterránea y se pueden equipar con hasta cuatro brazos, y con la gama más amplia de martillos de alto rendimiento del mercado diseñados para hacer frente a todos los tipos de roca y condiciones de perforación. La excavación se controla mediante el sistema Rig Control System con una funcionalidad inteligente que aseguraría precisión y productividad.

Un ejemplo de Boomer, es el XE3 C que es un equipo hidráulico de perforación frontal adecuado para túneles de gran tamaño con secciones de hasta 198 m2. Está equipado con una consola de amplio alcance para mayor cobertura en túneles anchos. Cuenta con tres brazos BUT 45 y martillos COP 3038, para lograr productividad optimizada. Los brazos BUT 45 cuentan con una  deslizadera de 2.500 mm y unidades de rotación dobles que proporcionan un adecuado alcance, con un giro de ±190° y una rotación de ±135° de la deslizadera. Los martillos COP 3038 aseguran la mejor velocidad de perforación. El doble sistema de amortiguación minimiza el desgaste y prolonga la vida útil de los fungibles.

Maquinaria 4La serie Simba ofrece equipos de perforación radial para galerías medianas en distintos rangos de diámetros de perforación dependiendo del modelo. Estos están equipados con martillo en cabeza de alto rendimiento y con el sistema Rig Control System, que ofrece distintos niveles de automatización, consiguiendo así una solución de precisión para la perforación de barrenos largos. A modo de ejemplo de esta serie, es el equipo M4 C-ITH de perforación de barrenos largos para galerías pequeñas a medianas en el rango de diámetros de perforación de 98 a 178 milímetros. Puede perforar barrenos paralelos con un espaciado de 1,5 metros en las paredes laterales y hasta 3 metros en perforación ascendente y descendente.

Mine master
Maquinaria 5La empresa HRI presenta el jumbo subterráneo con dos brazos que cuenta con una motorización diésel y  un chasís articulado con tracción a las cuatro ruedas permanente.
El equipo cuenta en sus brazos con dos actuadores giratorios axial que proporcionan una maniobrabilidad adecuada para la perforación de avance y empernado.
Su perforadora es tipo tipo Culatin R38, T38 con un peso de 142 Kg, tiene una inclinación longitudinal de 15 grados y una lateral de 8 grados. Además, tiene una capacidad de desplazamiento de 3 marchas de una altura mínima de 2,9 metros.

El chasís de la viga (largo total de 6.000 mm)  es de aleación de aluminio equipado con perfiles reemplazables de tipo hueco en acero inoxidable para evitar desgaste de los rieles por donde se desplaza el carro de la perforadora, moviendo la guía y carrete de mangueras. Los movimientos son proporcionados por un cilindro hidráulico y una piola de acero que proporciona una fuerza de avance de 12 KN.  En cuanto sus brazos, que son tipo B – 40L, tienen paralelismo automático y opción de desactivado eléctrico en ambos vigas, lo que también puede usarse para perforación transversal. La extensión del telescópico es de 1.500 milímetros. El modelo FM 2.3 normalmente viene con vigas simple y telescópica que permiten perforar hasta 14 ft y el mismo modelo permite montar vigas de 16 ft optimizando el ciclo de producción.

Asimismo, cuenta con frenos de multidisco húmedos y freno de estacionamiento de emergencia, control hidráulico por bomba hidráulica proporcional comandada por joystick y cabina cerrada FOPS y ROPS con aire acondicionado.

En la actualidad la empresa ha desarrollado junto a Codelco, Zublin y Mine Master un equipo jumbo de fortificación mecanizada que incorpora la perforación, instalación de perno, lechado, instalación de malla, planchuela y tuerca en un solo equipo.

Jumbo DD311
Maquinaria 6
El Sandvik DD311 es un jumbo de avance compacto y versátil para aplicaciones de perforación frontal, transversal y de barrenos para empernado en minería subterránea. Esta está diseñado para galerías de 3 x 3 metros. Viene equipado con el brazo SB40, que ofrece un área de cobertura óptima de la sección transversal de 40 metros cuadrados con solo una configuración del equipo. Está específicamente diseñado para entregar un acceso seguro a todos los puntos de servicio, permitiendo, además, que la mayor parte del mantenimiento se pueda realizar desde el nivel del suelo.

Desde la empresa afirman que “no hay posibilidad de acceder involuntariamente a piezas o componentes giratorios en el equipo y se ha prestado especial atención al acceso y salida mediante un contacto de tres puntos de seguridad, superficies antideslizantes y todos los pasamanos y escalones pintados con un color de seguridad”. El DD311 también cuenta con dos luces frontales tanto para traslado como operación del equipo, dos luces traseras de operación y dos luces traseras de traslado. Asimismo, tiene protección contra fuego, desde extinguidores manuales hasta sistemas automáticos.

El equipo cuenta con la certificación FOPS/ROPS tanto en la opción con canopy o la opción con cabina cerrada. En ambos casos el operador tiene la ergonomía dada por un asiento ajustable, un sistema de reducción de vibraciones para garantizar un traslado cómodo y un acceso a controles. La opción con cabina cerrada, además cuenta con aire acondicionado.  Además, el equipo viene preparado para implementar la opción de operación automatizada o semiautomatizada para control teleoperado a distancia.