Una vez que se han determinado las herramientas adecuadas para el trabajo, se debe prestar atención a su condición y rendimiento. La naturaleza de las operaciones con martillo en ambientes extremos significa que el desgaste tendrá un impacto rápido en la duración de los componentes antes de que se requiera su reemplazo.

Estas herramientas representan un gasto operacional relativamente pequeño; sin embargo, el uso incorrecto de ellas puede tener un impacto adverso significativo sobre los costos generales.

Con respecto al desgaste, la condición de la broca tendrá el impacto más inmediato en el éxito de la perforación. Perforar con brocas gastadas no sólo disminuye la productividad, sino que también aumenta los costos al reducir la vida útil de los componentes de la sarta de perforación, el taladro de roca y los componentes del equipo de perforación. Con el paso del tiempo, el contacto directo con la roca y la energía extrema que se aplica a las herramientas hacen mella en la broca y sus botones, haciendo que su condición se deteriore.

Existen muchos factores que contribuyen al desgaste prematuro de las brocas, ya sea las condiciones del suelo, prácticas de perforación arriesgadas como el taladrado de orificios, presiones de alimentación excesivas o una mantención inadecuada del equipo. La falla prematura de las brocas se reduce sustancialmente cuando se elimina el exceso de perforación y se siguen las prácticas correctas de afilado.

Las siguientes son algunos de los aspectos que debe considerar para optimizar la utilización de la energía y aprovechar al máximo las herramientas de martillo.

Si se perfora a través de materiales abrasivos tales como arenisca y cuarcita, el desgaste tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca. Los perforadores deberían considerar la posibilidad de reemplazar las brocas o restaurar la brecha indicadora entre el botón y el cuerpo a la condición original (como nuevo).

Al taladrar en materiales no abrasivos, el desgaste del carburo se minimiza y los intervalos de perforación son posiblemente más largos. Esto permite la eliminación continua de la viruta alrededor de la broca y desgasta el cuerpo de la broca más rápido que los carburos, también conocidos como lavado corporal.

Se produce un desgaste similar en las formaciones fracturadas y sueltas donde se requiere una limpieza constante del orificio y una nueva perforación de los materiales para estabilizar el orificio y mantenerlo abierto durante la retracción. Para evitar la pérdida o corte del botón en estas condiciones, la protuberancia debe reducirse a la altura original programando intervalos de rectificado.

Para usar herramientas de martillo superior de manera efectiva y aprovecharlas al máximo, se recomienda trabajar con un representante técnico. Un buen representante técnico ayudará a establecer pautas específicas para obtener la máxima vida útil de las brocas.

Para comprar las herramientas de martillo superiores más avanzadas y confiables, busque empresas que hayan desarrollado las herramientas durante décadas de experiencia y continúen mejorando los productos que ofrecen.

Siempre es importante cuidar y mantener las herramientas y el equipo. Considere entrenar y recordar regularmente a los perforadores sobre cómo sacar el máximo provecho del equipo superior de martillo. La mayoría de las veces, los perforadores vienen a trabajar para hacer lo mejor y todos quieren mejorar. Comparta estos consejos y aumentará la productividad de perforación de martillo superior.

Esto es consecuencia de un repunte en las tendencias de exploración global ya que las empresas mineras están comenzando a perforar nuevamente algunos proyectos que estaban en espera. Según un informe especial reciente de S & P Global Market Intelligence, "el gasto global en la búsqueda de metales no ferrosos aumentó a aproximadamente US$ 8,4 mil millones en 2017, comparado con US$ 7,3 mil millones en 2016, representando el primer incremento anual en gasto de exploración después de cuatro años consecutivos de disminución de la inversión en esta área ". 

Aunque los precios del cobre, oro, mineral de hierro y otros metales han fluctuado, al observar las tendencias en los últimos cinco años, estamos viendo aumentos a medida que los precios de los commodities superan los mínimos de 2015 y 2016.

Durante 2017, Boart Longyear registró que el 54% de nuestros ingresos por Servicios de Perforación provinieron de actividades en el sector del oro y otro 20% del cobre. El aumento en los precios de estos productos está teniendo un impacto positivo en los resultados de la compañía.

El informe de S & P Global Market Intelligence indicó: "Con la tendencia generalmente positiva en los precios de los metales que se extiende hasta principios de 2018, esperamos que el presupuesto de exploración global para 2018 aumente entre un 15% y un 20% año a año".

Si bien la perforación a menudo se percibe como de carácter exploratorio, en los últimos años las minas han requerido equipos y servicios de perforación más para sus proyectos de desarrollo cerca de las operaciones mineras existentes que para nuevas exploraciones. Al analizar las diferentes etapas de la minería y observar hacia dónde están dirigidos los servicios de Boart Longyear, la empresa detectó que el 57% de los ingresos de 2017 provenían de proyectos de desarrollo o proyectos antiguos cerca de la mina. Además, el 24% de los ingresos provino de proyectos de producción en el rajo y el 10% de proyectos de exploración o nuevos. Durante las desaceleraciones económicas del mercado, las compañías mineras buscan formas de recortar los gastos para conservar efectivo y, a menudo, recurren inmediatamente a la reducción de inversiones en nuevos emprendimientos y actividades de exploración y se concentran en mantener sus operaciones y trabajar en los proyectos que ya están operando.

Siguiendo las tendencias mundiales del gasto de exploración de 2017 por región, Boart Longyear considera que la mayoría de la demanda de sus productos y servicios proviene de los EE.UU., Canadá y Asia Pacífico (principalmente Australia). A esto le sigue de cerca la creciente demanda de servicios de perforación y equipos de perforación en Europa, África y América Latina.

Las señales muestran que la tendencia debería continuar favorablemente para las empresas relacionadas con la exploración; pero existen varias circunstancias que pueden afectar el futuro, como los acuerdos comerciales, la incertidumbre política y económica, las reglamentaciones ambientales y la demanda de nuevas tecnologías. Un mercado mundial brinda oportunidades con una demanda creciente de bienes que requieren recursos provenientes de las operaciones mineras. Ya sea que se trate de litio para la próxima ola de automóviles eléctricos, o de cobre para mantener nuestros teléfonos celulares y computadoras avanzando, nuestra dependencia de la minería y los metales es inevitable.

Los datos para este artículo fueron obtenidos de Boart Longyear Resultados financieros del año completo 2017 según se informó a la Bolsa de Valores de Australia (ASX) el 28 de febrero de 2018.

La investigación y las estadísticas de la industria fueron citadas en el informe especial de World Market Trends Intelligence 2018 de S & P Global Market Intelligence. Para solicitar una copia gratuita del informe completo, visite el sitio web de S & P Global aquí.

Boart Longyear tiene ofertas de trabajo para ayudar a satisfacer la creciente demanda de sus servicios de perforación en todo el mundo. Para obtener información y buscar por región, vaya a http://careers.boartlongyear.com.

Boart Longyear operates the exclusive LR90H Horizontal Drilling Rig for mine dewatering. This FOPS Level II certified rig drills a hole at a 5-degree angle for self-draining dewatering – directly against a high-wall face for the best productivity. This electric rig offers completely hands-free rod handling and can drill 152 to 182 m (500-600 ft) in a shift to depths of 450 m (1500 ft).

Recientemente, un cliente solicitó instalar los controles de la perforadora alejados del equipo de perforación en operaciones 24/7. Por la noche, es difícil monitorear las paredes altas visualmente. Al mover la perforadora y los controles a mayor distancia de la pared alta en una cabina de operaciones remota, se puede perforar en forma más segura incluso por la noche cuando el movimiento de la pared alta puede pasar inadvertido.

El equipo de perforación LR90H continuará trabajando directamente contra la pared alta y los controles de la perforadora se extenderán a un remolque especialmente adaptado y una cabina de operaciones remota a aproximadamente 150 pies de distancia de la pared alta, eliminando así los peligros tanto para la cuadrilla de trabajadores como para la perforadora.

El LR90H está equipado con manejo de barra manos libres.

El sistema operador remoto mantendrá las funciones actuales del panel de control en la cabina y tendrá una función de paso que sólo permite el funcionamiento en un punto a la vez para evitar que se active la operación no deseada de cualquier otra función.

La nueva cabina remota alejará al perforador de la plataforma y lo alejará de los peligros de trabajar directamente contra una pared alta.

La comunicación con el equipo se realizará a través de conexiones del cable umbilical y los controles piloto eléctricos operados en línea se verán y se sentirán muy similar al panel de control real en el equipo. El remolque de operaciones remotas estará equipado con seis cámaras con capacidad de visión nocturna que muestran los ángulos necesarios y con monitores de visualización en la cabina. La iluminación LED actual se duplicará para una mejor visión nocturna y se instalará un sistema de intercomunicación con los ayudantes en el exterior. Como funciona por medio de potencia eléctrica, los niveles de ruido de funcionamiento son extremadamente bajos en comparación con su equivalente hidráulico diésel. El remolque de la cabina de perforación móvil proveerá un espacio de oficina de 7,5X14 pies implementado con electricidad, aislación, luces, ventanas, aire acondicionado y calefacción.

Este es sólo otro ejemplo de cómo es Boart Longyear está siempre a su servicio.

Por ejemplo, al comprar las barrenas para un martillo superior la elección de un producto de alta calidad diseñado para las condiciones específicas del suelo es sólo el primer paso para lograr más metros por broca. Asegurar que las brocas se usen y mantengan adecuadamente es fundamental para obtener un alto retorno de la inversión.

Cuando una barrena de botón del martillo superior está bien afilada, la energía de percusión transferida a la roca está en su punto óptimo, lo que resulta en una fractura de roca efectiva y una tasa máxima de penetración para los parámetros de perforación dados.

A medida que los botones (inserciones de carburo de tungsteno) se van aplanando, la utilización de la energía ya no se optimiza, lo que lleva a una tasa de penetración más baja y una productividad reducida. A medida que los botones se desgastan, la broca es menos efectiva para fracturar la roca y la energía se dispersa en un área de superficie mayor. En cambio, la roca se muele, en lugar de cortar, produciendo estaquillas y menor energía (que ya no se utiliza para romper roca virgen) se refleja de nuevo en la sarta de perforación. Esta energía reflectante contribuye a aumentar las cargas en las herramientas, la desviadora y el equipo de perforación. Como regla general, restaurar los botones antes de que la superficie aplanada alcance 1/3 del diámetro del botón mantendrá la penetración / productividad, proporcionará la máxima utilización de las barrenas y ayudará a prolongar la vida útil de todos los componentes de la sarta de perforación.

Si se permite que los botones planos se desarrollen más allá de donde se consideran sobre perforados, la productividad y la tasa de penetración se deterioran. En esta situación, gran parte de la roca en contacto con los botones se vuelve a taladrar y la cara de la broca de acero puede hacer contacto con el fondo del agujero. Se producen menos y más pequeños fragmentos de roca y gran parte de la energía se refleja en la secuencia de perforación. Esto sacrifica la vida útil de todos los componentes de la sarta de perforación y contribuye en gran medida a la desviación del pozo, aumenta el desgaste de los componentes de la plataforma de perforación y da como resultado mayores costos operativos en general. Las partes superiores del botón del martillo que están sobre perforadas muestran botones rotos y productividad de perforación de impacto.

Los patrones de desgaste de las puntas de los botones varían según el tipo de terreno y los parámetros de perforación:

Si perfora materiales duros como arenisca y cuarcita con rotación excesiva, el desgaste tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca. Por lo tanto, cuando los botones están afilados, el diámetro en todo el calibre es menor o igual que el diámetro del cuerpo de la broca. En esta situación, el bit tiende a calibrarse con el agujero. Los perforadores deberían considerar la posibilidad de reemplazar las brocas o restaurar la brecha de la circunferencia entre el botón y el cuerpo de la broca a la condición original (nueva).

Los terrenos duros y una perforación con rotación excesiva causan un desgaste que tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca.

Al taladrar en materiales no abrasivos, el desgaste del carburo se minimiza y los intervalos de perforación son posiblemente más largos. Esto permite la eliminación continua de la viruta alrededor de la broca y desgasta el cuerpo de la misma más rápido que los carburos, un proceso también conocido como "lavado". Se produce un desgaste similar en las formaciones fracturadas y sueltas donde se requiere una limpieza constante del orificio y una nueva perforación de los materiales para estabilizar el orificio y mantener el orificio abierto durante la retracción. Para evitar la pérdida o corte del botón en estas condiciones, la protuberancia debe reducirse a la altura original programando intervalos de rectificado.

El lavado del cuerpo a menudo ocurre cuando se perforan materiales no abrasivos.

Los efectos perjudiciales de someter las brocas de botones a un exceso de perforación pueden no ser evidentes de inmediato. Sin embargo, operar con brocas mal afiladas no sólo ralentiza las tasas de perforación, sino que también aumenta los costos al reducir la vida útil de los elementos de la sarta de perforación, la perforadora de rocas y los componentes de la plataforma. La falla prematura de los insertos de las brocas de botón se reduce sustancialmente cuando se elimina la perforación excesiva y se realizan los procedimientos correctos de afilado.

La falla prematura de los insertos de las brocas de botón se reduce sustancialmente cuando se elimina la perforación excesiva y se realizan los procedimientos correctos de afilado.

Para obtener el máximo provecho de las barrenas de botones, es necesario poner énfasis en el entrenamiento de los perforadores, en el cuidado de las brocas, la mantención de los componentes y la identificación del desgaste excesivo para asegurar el positivo retorno de la inversión.

Es necesario conocer las condiciones del terreno y realizar inspecciones regulares a la broca para evitar la perforación excesiva. Para garantizar un rendimiento y una vida óptimos, las brocas requieren afilado antes de que el plano supere 1/3 del diámetro del botón. Se recomienda trabajar con un representante técnico para establecer pautas específicas ya que el desgaste máximo sugerido antes de rectificar dependerá del perfil del botón.

La perforación en un suelo no abrasivo puede dar lugar a "piel de serpiente" (pequeñas grietas) en la superficie del botón. Si no se elimina al rectificar, se produce una falla por fatiga en el botón.

La perforación en rocas no abrasivas hace que la cara de la broca se desgaste más rápido que las inserciones. La protrusión excesiva del inserto, que carece de suficiente soporte de acero, puede romperse fácilmente durante la perforación y al retirar la broca del orificio. Para evitar que esto ocurra, rectifique los botones para restaurar la altura de protrusión.

Si la protuberancia del botón es adecuada, se puede volver a afilar de manera satisfactoria mediante el uso de una herramienta con forma de diamante preformada ('copas'). La rectificación del afilado se realiza sosteniendo la herramienta firmemente contra el botón y orbitando la máquina en un círculo para lograr un acabado superficial uniforme. Las herramientas con cara de diamante están diseñadas para cortar carburo y no acero. Por lo tanto, se recomienda trabajar cuando el botón todavía tiene una protuberancia suficiente en la cara para evitar dañar la copa, la broca o la máquina de esmerilar.

Es importante implementar una gestión efectiva de la herramienta de rectificado ya que el perfil de la herramienta cambia gradualmente y se convierten en botones que ya no coinciden con la forma deseada. Los representantes técnicos pueden ayudar y proporcionar recomendaciones específicas.

Siempre es importante cuidar y mantener las herramientas y el equipo. Considere ofrecer entrenamiento a los perforadores para obtener la mayor cantidad de vida posible de las brocas con botones. La mayoría de las veces, los perforadores hacen todo lo que pueden, pero todos podemos mejorar. Bríndeles la oportunidad de mejorar sus hábitos de perforación compartiendo estos consejos.

Desde una completa selección de barras, brocas y vástagos hasta acoplamientos, adaptadores y otros accesorios, Boart Longyear ofrece las mejores soluciones de herramientas de martillo para cualquier aplicación de perforación y voladura de percusión, tanto para perforación superficial como subterránea.

Para obtener más información sobre herramientas de martillo superior Boart Longyear, visite nuestra página web o descargue el catálogo.

ALERTA DE SEGURIDAD: Use protección ocular, máscaras y ventilación apropiadas cuando rectifique las brocas de perforación. Las máquinas esmeriladoras y los insertos de carburo de tungsteno contienen: carburo de tungsteno, cobalto, tántalo, cromo, níquel, aluminio y silicio. Los insertos de carburo de tungsteno triturados liberan partículas que contienen estos elementos y pueden irritar la piel, los ojos, la nariz y la garganta, y además pueden provocar daños a los pulmones.

Cerca de las costas del noreste de Terranova se encuentra la Mina Ming, operada por Rambler Metals and Mining. Rambler necesitaba un aumento de ventilación importante para instalar chimeneas de ventilación con ventiladores de 400,000 cfm hasta la superficie. 

Rambler comenzó en el proyecto utilizando dos perforadoras de superficie diferentes, pero no tuvo éxito. Luego consideraron el uso de un escalador Alimak o la construcción de una chimenea convencional con perforadoras de techo.

Sin embargo, estas dos alternativas no resultaron atractivas debido al tiempo requerido y el costo.

Rambler luego discutió la situación con Brian Winsor, perforador de orificios de gran longitud de Boart Longyear, quien propuso utilizar un Stopemaster de Boart Longyear para completar la chimenea descendente.

Brian perforó su primer hoyo pero no se abrió paso. Sin inmutarse, Brian se aproximó a la ubicación de ese orificio utilizando la distancia de desviación y complementó con un segundo agujero de perforación que finalmente abrió paso. Brian perforó los agujeros restantes usando un patrón basado en el agujero inicial de avance. La perforación se realizó sin problemas y según el plan establecido por Brian, basado en el agujero inicial de avance.

Brian realizó la voladura para la chimenea, encuadró la cara y avanzó la perforación hasta la superficie. Hizo las voladuras en los orificios de perforación restantes hasta terminar el diseño establecido para la chimenea de ventilación.

Ninguna de las líneas de alta tensión sufrió daños ni tampoco las instalaciones de superficie que se encontraban muy cerca de la ubicación del collar de la superficie y la voladura se ejecutó en forma total sin retrasos en la extracción subterránea.

Brian pudo terminar este proyecto a plena satisfacción de Rambler utilizando su intuición, pensamiento crítico y trabajo arduo. Como Dan Kirkey, Gerente de División, Servicios de Perforación y Servicios de Perforación de Producción, comenta "pudo perforar la chimenea más por "su buen instinto de perforador"que por los planos de ingeniería, lo que deja demuestra de manera impactante sus habilidades como perforador." Brian ha recibido un un gran ¡Bravo! y el reconocimiento del cliente por su exitosa labor. ¡Felicitaciones!

Conozca más sobre los servicios de perforación de producción de Boart Longyear

La imagen de la derecha muestra el resultado de un torque de conexión insuficiente. Siempre se debe aplicar un torque mínimo sin importar cuán poco profundo sea el orificio.

El torque de la conexión también debe aumentar con la profundidad del orificio. De esta manera, la unión se mantiene apretada a medida que la tensión de la barra aumenta o pasa por las desviaciones del orificio, lo que limita las fallas por fatiga sin sobrecargar el extremo del pasador.

Ya sea debido al montaje de las piezas, el martilleo de las juntas flojas o el manejo mismo, las barras van acumulando abolladuras y mellas que actúan igual que las fallas, comienzan las grietas y se producen fallas en las barras.

Resultado de un par de reposición insuficiente.

En la imagen a continuación, las barras tienen incrustaciones en toda la superficie producidas en los rodillos del manipulador de barras.

Picaduras y abolladuras causadas por los rodillos del manipulador de barras.

Como resultado, las barras se agrietaron axialmente, en forma perpendicular con respecto de la carga. Tras la investigación, los rodillos hidráulicos del manipulador de barras se ajustaron a su valor máximo, muy por encima de lo que se requiere para sostener incluso la barra más grande con seguridad.

La reducción de la presión del rodillo redujo el tamaño de la picadura y eliminó la fuente de agrietamiento por fatiga. Como regla general, las barras con defectos en el 10 por ciento de la pared o mayores (0.019 pulgada para la barra NQ) pueden experimentar fallas prematuras debido al agrietamiento por fatiga. Cuando se detectan barras con este tipo de fallas, deben ser retiradas del servicio y se debe identificar y eliminar la causa del daño.

Es común ver áreas pulidas brillantes en las barras, asociadas con roces en la carcasa o su constitución, y que pueden causar grietas. Cuando una sección de la barra recibe roce, se calienta y enfría rápidamente, causando un tipo de agrietamiento conocido como propagación de grietas por fatiga térmica.

Esta falla de la barra se puede prevenir asegurando que éstas queden bien lubricadas, ya sea mediante el uso de fluido de perforación o, en el caso de pérdida de circulación, utilizando grasa en la barra. Si se observan áreas pulidas en los extremos de conexión hembra, verifique el punto de inicio de las grietas y saque las barras de servicio antes de que causen la falla de la sarta.

La imagen de la derecha muestra desgaste por desgaste por adhesión después de 30 ciclos de conexión y desconexión de barras con la misma dureza en la clavija en en el lado hembra (no son de Boart Longyear).

Los hilos que muestran este nivel de desgaste deben medirse para asegurar que todavía exista suficiente capacidad de enganche y, en caso de duda, se debe retirar la barra. El uso de roscas desgastadas afectará rápidamente incluso a las barras nuevas, lo que aumentará su uso y las posibilidades de falla.

Boart Longyear ha sometido los hilos de los pasadores de las barras a un proceso de endurecimiento, creando con ello un diferencial de dureza que prolonga la vida del hilo en más de dos veces, dependiendo de la aplicación.

Desgaste por adhesión.

Cualquiera de estas fallas aumentará el costo por metro. Por lo tanto, en lugar de enfocarse en el precio, la medición del costo por metro de las barras determinará el costo real de la operación de un contratista y llevará a optar por comprar las barras de la más alta calidad disponibles en el mercado.