17 Ene Minería Subterránea: Uso de Perforadoras Neumáticas

LAS PERFORADORAS NEUMÁTICAS SON MÁQUINAS ROTOPERCUTIVAS, ES DECIR, PRODUCEN IMPACTOS Y ROTACIÓN MEDIANTE EL AIRE COMPRIMIDO PARA ROMPER LA ROCA. 

El funcionamiento de las Perforadoras Neumáticas es a base de aire comprimido mediante un mecanismo de precisión, utilizando una válvula cambiadora de dirección de flujo de aire el cual empuja un émbolo (Pistón) a alta velocidad para producir los impactos, y un sistema mecánico helicoidal con traba tipo matraca para producir la rotación. 

Las Perforadoras Neumáticas, también conocidas como Martillos Neumáticos, se desarrollaron en respuesta a las necesidades de la minería, canteras, excavaciones y túneles.

El primer “taladro de percusión” se hizo en 1848 y fue patentado en 1849 por Jonathan J. Couch de Filadelfia, Pennsylvania, utilizaba un motor de vapor, era un modelo experimental.

En 1849, el ayudante de Couch, Joseph W. Fowle, presentó un taladro de percusión de su propio diseño con varias mejoras y en 1850 o 1851, Fowle estaba usando aire comprimido para impulsar su taladro.

En 1850 o 1851, Fowle ya usaba aire comprimido para alimentar su taladro, convirtiéndolo en el primer martillo neumático verdadero del que se tiene registro.

Fabricantes Originales

Actualmente, dentro del ramo minero subterráneo se utilizan varios modelos de Perforadoras Neumáticas, entre las más comunes la S83 en México, quien los fabricantes y diseñadores originales de la primera Perforadora modelo s83 fue por la empresa Gardner-Denver en los años 50s.

Esta gran empresa fabricó varios modelos como la S48, la S58, antes de patentar la famosa Perforadora Neumática S83, que hoy en día es la que se conoce y que, además, se sigue fabricando por marcas mexicanas, incluyéndonos, bajo las mismas medidas y dimensiones que Gardner-Denver.

Mantenimiento Preventivo de Perforadoras Neumáticas

El mantenimiento de las Perforadoras Neumáticas debe iniciar cuando estas se ponen en operación. Aún y cuando se conozcan las reglas generales para el manejo, se debe leer cuidadosamente este artículo, pues estas sencillas instrucciones pueden significar la diferencia entre un funcionamiento prolongado y una descompostura prematura.

Arranque de la Perforadora

Antes de iniciar la perforación tómese en cuenta lo siguiente:

1. Revisar el lubricador de línea cerciorándose que haya suficiente lubricante para todo el turno.
2. Sóplese la línea de aire para retirar cualquier residuo de arena, abrasivos o humedad.
3. Compruebe que la superficie de contacto de la culata de la barrena está plana o escuadra y no muestre síntomas de desgaste, el orificio de barrido deberá estar despejado y achaflanado.
4. Vaciar una pequeña porción de aceite lubricante (aproximadamente 5 ml) en la entrada de aire de la perforadora para una lubricación correcta desde el principio.

Al iniciar un barreno, sostenga la perforadora firmemente contra la roca, use una barrena corta para un manejo más cómodo. Con la palanca de control abra gradualmente el aire y empiece el barreno con la palanca hasta la mitad. Espere hasta que la barrena haya penetrado por lo menos dos pulgadas en la roca antes de abrir todo el aire.

La Perforadora, el acero y el barreno deben estar alineados entre sí en todo momento. Es muy común que el perforista ocasionalmente deje la máquina trabajando sola y esta pierde su alineación, ocasionando un mayor desgaste del Broquero, esta práctica es peligrosa porque daña la máquina y hace difícil cargar el barreno.

El mantener la alineación de la perforadora con el acero de barrenación es una medida preventiva sencilla pero muy importante, además de ser la responsabilidad del perforista.

Método de lubricación

La Perforadora Neumática y el empujador se lubrican mediante aceite que se mezcla con aire comprimido y que es transportado por este hasta todas las piezas móviles que necesitan una lubricación continua.

El lubricador de línea alimenta automáticamente, y de manera uniforme, lubricante atomizado a la manguera de aire.

Se debe comprobar que la lubricación sea satisfactoria, observando si el aceite llega hasta el zanco de la barrena, o poniendo una mano en el escape de la máquina. Si al retirarlas aparece aceite, la lubricación es correcta, en caso contrario hay que ajustar el lubricador para que suministre mayor cantidad de aceite.

Una Perforadora Neumática nueva puede sufrir severos daños en los primeros minutos de trabajo si no está lubricada correctamente.

Consecuencias de una lubricación incorrecta

La mala lubricación de una Perforadora produce inmediatamente un mayor desgaste por fricción. La presión del deslizamiento entre piezas carentes de lubricación desgasté el metal y se desprenden diminutos fragmentos del mismo. Sin embargo, el verdadero peligro está en el calor generado que crea grietas diminutas, las cuales aceleran la destrucción de la Máquina. Estas pequeñas grietas se vuelven progresivamente más grandes, se inician la fatiga del metal y finalmente la pieza se rompe.

Consideraciones generales para el uso de Perforadoras Neumáticas

• Para su uso se debe utilizar equipo de seguridad como lo son: Protectores auditivos, lentes, guantes, casco, autorescatador, careta para los gases, chaleco antireflejante, cinto, lámpara, botas, etc.
• Estar capacitado para utilizar este equipo de barrenación.
• Revisar mangueras que estén libres de partículas sólidas de polvo.
• Checar que el lubricador de línea tenga el suficiente aceite para lubricar en todo momento las piezas internas de la Perforadora neumática.
• Se deberá lavar el lubricador periódicamente con algún solvente, esto para tener una lubricación efectiva.
• Se deberá contar con un manómetro para saber a qué presión se está trabajando.
• Presión óptima de trabajo: entre 85-98 PSI (libras por pulgada cuadrada).
• Si existiera algún atascamiento y/o problema con tu equipo de perforación, evita golpear los cuerpos principales de la Perforadora Neumática.
• Revisar conductos de aire proveniente del compresor y colocar filtros para evitar que pase demasiado condensado a la línea final.
• Se debe evitar desensamblar la máquina en los lugares de trabajo. Si presenta problemas se debe llevar a los talleres de mantenimiento.
• Se debe revisar que esté en condiciones de operación el zanco del acero y su zona de golpeo.
• Al término del trabajo deberá retirar todo el equipo a un lugar seguro y proteger todos los orificios de la Perforadora Neumática.
• Las mangueras se deberán colocar en carretas o estantes, nunca dejarlas tiradas en el suelo.
• El empujador deberá quedar lejos de “La pegada” para evitar que un golpe lo dañe.

Recuerda que nunca se deberá hacer funcionar las Perforadoras Neumáticas a su máxima velocidad, excepto cuando se está barrenando, ya que esto ocasiona que el aceite se queme originando rayaduras al cilindro y pistón de las Perforadoras.

Por ningún motivo se deberá golpear la Perforadora Neumática para empezar la operación o tratar de sacar barrenas atoradas, esto daña severamente a las Perforadoras de Roca.