ES2275013T3 - Metodo de perforacion de rocas. - Google Patents

Abstract

Método de perforación de rocas que comprende el avance de una perforadora de rocas percusora (3) provista de un amortiguador de retroceso (21) hacia una roca (33), la perforación de una distancia corta en la roca con valores reducidos en presión de impacto (38) y presión de avance (36) y, después de esto, la transición a plena presión de impacto y presión de avance con lo cual se termina un taladro, caracterizado por el hecho de que la presión en el amortiguador de retroceso (21) en la perforadora de rocas percusora (3) es leída y almacenada en una memoria (44), que la perforadora de rocas de percusión (3) es hecha avanzar hacia la roca (33) con el dispositivo de impacto inactivo hasta que una herramienta de perforación de rocas (2) conectada a la perforadora de rocas percusora alcance la roca, que el avance hacia la roca es interrumpida cuando la presión (35) en el amortiguador de retroceso (21) excede el valor almacenado en la memoria (44) en una cantidad predeterminada y que tras esto seperfora el taladro con el dispositivo de impacto y de avance activos.

Description

Método de perforación de rocas.

La presente invención se refiere a un método de perforación de rocas. Más específicamente la invención se refiere a un método donde el dispositivo de impacto es activado sólo después de alcanzar el contacto con la roca.

Según la técnica previamente conocida la perforación (véase EP-A-O 648 915) es iniciada cuando empieza la rotación de la herramienta de perforación de rocas y el barrido. Después de esto el dispositivo de impacto es puesto en marcha con presión de barrenado y la perforadora de rocas es hecha avanzar hacia la roca a baja velocidad. Cuando la herramienta de perforación de rocas alcanza la roca se pone en marcha la perforación con valores bajos de presión de impacto y presión de avance. Para obtener un buen barrenado el avance debe ocurrir a baja velocidad lo que significa que necesita comparativamente mucho tiempo y que la herramienta de perforación es sometida a golpes en vacío, con los riesgos que esto supone de avería durante este tiempo. Puesto que la detección del contacto con la roca ocurre por la detección de la presión de avance con una detección segura aumentan las dificultades debido a la fricción entre la corredera de la perforadora de rocas y la deslizadera.

La presente invención, que está definida en las reivindicaciones posteriores, tiene como objetivo conseguir un método de perforación de rocas donde el avance de la perforadora de rocas hasta el contacto con la roca pueda ocurrir mucho más rápidamente sin someter al equipo a golpes en vacío inútiles y perjudiciales.

Abajo se describe una forma de realización de la invención con referencia al dibujo anexo donde la Figura 1 muestra esquemáticamente una perforadora de rocas. La Figura 2 muestra esquemáticamente un sistema de control para la perforadora de rocas.

El dispositivo de perforación de rocas mostrado en la Fig 1 comprende un alojamiento de la máquina 3 sobre la que se fija una parte frontal 11. El dispositivo de perforación comprende una columna perforadora que incluye un grupo de tubos 1, que en la Fig 1 está representado por el manguito de perforación 1 que es la parte posterior, y un grupo de barras 2, que en la Fig 1 está representado por un adaptador 2 dispuesto en la máquina. En la parte frontal de la columna perforadora se dispone una barrena 31. La barrena 31 es hecha girar por el grupo de tubos que es hecho girar por un motor de rotación 12 por medio de una rueda de engranaje 13 que engrana con los dientes 14 del manguito de perforación 1. Un pistón percusor 4 se mueve en vaivén en el alojamiento de la máquina 3 de la forma usual. El pistón percusor transfiere su energía al adaptador 2 en el grupo de barras. Esta energía es luego transferida de barra a barra en el grupo de barras y del grupo de barras a la barrena 31. Un manguito 15 y un pistón 8 están dispuestos de manera deslizable en el alojamiento de la máquina 3. Estos transfieren una fuerza determinada por la presión en una primera cámara 5 al adaptador 2. Esta presión actúa hacia adelante sobre una superficie 17. Esta fuerza se usa durante la perforación para mantener las barras en el grupo de barras juntas. La cámara 5 es conectada a un acumulador 6 que es alimentado con líquido de presión de una fuente de líquido de presión 16 por medio de un dispositivo de control 26 y un conducto 22. El pistón 8 es estrechamente insertable en una segunda cámara 7. Esto significa que el retroceso desde la roca es eficazmente amortiguado pues el líquido es expulsado a presión a través de la ranura estrecha entre el pistón 8 y el alojamiento de la máquina. Para evitar la cavitación cuando el pistón 8 se aleja de la cámara 7 se dispone una válvula de retención 9 entre la primera y la segunda cámara y se dirige de tal manera que se permita el flujo del líquido desde la primera cámara 5 a la segunda cámara 7. Las cámaras 5 y 7 forman juntas un amortiguador de retroceso 21. La perforadora de rocas es movida de la manera usual en vaivén a lo largo de una deslizadera 32 por un motor de transmisión no mostrado. En el ejemplo mostrado la herramienta de perforación comprende un grupo de tubos y un grupo de barras dispuestos en su interior. Obviamente la herramienta de perforación puede ser una barrena de tipo
normal.

El sistema de control para el método de perforación de rocas mostrado en la Fig 2 comprende una unidad de control 34 provista de una memoria 44 para almacenar los valores de perforación. A la unidad de control 34 se conectan un sensor 35 para la presión en el amortiguador de retroceso 21, un sensor 36 para la presión en el motor de transmisión no mostrado que mueve la perforadora de rocas 3 a lo largo de la deslizadera 32, un sensor 37 para la presión para el motor de rotación 12 y un sensor para la presión que acciona el pistón percusor 4 en vaivén, la presión de impacto. La unidad de control 34 está dispuesta para controlar varias válvulas, p. ej. la válvula 39 para reducir el flujo a través del amortiguador de retroceso 21, la válvula 40 que controla el flujo al motor de transmisión, la válvula 41 que controla la presión al motor de transmisión, la válvula 42 que controla el flujo a través del motor de rotación y la válvula 43 que controla la presión al dispositivo de impacto para controlar el movimiento de vaivén del pistón percusor 4.

El método de perforación de rocas es puesto en práctica de la siguiente manera con el dispositivo de perforación de rocas mostrado. La presión en el amortiguador de retroceso 21 es leída por el sensor 35 y almacenada en la memoria 44 en la unidad de control 34. Esta es la presión de amortiguación inerte que se usa como valor de referencia.

Luego la perforadora de rocas 3 es movida a lo largo de la deslizadera 32 hacia la roca 33 a través de la ligera apertura de las válvulas 40 para el fluido de transmisión y 41 para la presión de avance por la unidad de control 34. En este momento no se activa ninguna otra función. No obstante lo importante es que el dispositivo de impactos permanezca inactivo durante este movimiento de avance. La rotación puede ocurrir durante este movimiento de avance hacia la roca. En esta condición se espera que la barrena 31 alcance la roca 33. El movimiento hacia la roca se interrumpe cuando la presión en el amortiguador de retroceso 21 excede el valor de referencia en una cantidad predeterminada, por ejemplo 10 bar. Reduciendo el flujo de amortiguación con la válvula 39 se puede obtener la detección del contacto con la roca con un aumento de la presión inferior que al contrario. Cuando se detecta el contacto con la roca la posición de la perforadora de rocas a lo largo de la deslizadera 32 es almacenada en la memoria 44. Después de esto se hace retroceder la perforadora de rocas una distancia corta de modo que la barrena 31 se libere de la roca. Se activan la rotación y el barrido. Las válvulas 40, 41 y 42 se abren de manera que el dispositivo de impactos se active con baja presión, presión de barrenado, y se ponga en marcha el movimiento de avance a baja velocidad. Esta perforación ocurre a poca distancia en frente de la posición almacenada en la memoria 44. Después de esto se aumenta la presión de impacto y presión de avance durante un tiempo determinado a aquellos valores que se usan para la perforación normal. Luego el taladro es perforado completamente.

Claims (3)

1. Método de perforación de rocas que comprende el avance de una perforadora de rocas percusora (3) provista de un amortiguador de retroceso (21) hacia una roca (33), la perforación de una distancia corta en la roca con valores reducidos en presión de impacto (38) y presión de avance (36) y, después de esto, la transición a plena presión de impacto y presión de avance con lo cual se termina un taladro,

caracterizado por el hecho de que la presión en el amortiguador de retroceso (21) en la perforadora de rocas percusora (3) es leída y almacenada en una memoria (44), que la perforadora de rocas de percusión (3) es hecha avanzar hacia la roca (33) con el dispositivo de impacto inactivo hasta que una herramienta de perforación de rocas (2) conectada a la perforadora de rocas percusora alcance la roca, que el avance hacia la roca es interrumpida cuando la presión (35) en el amortiguador de retroceso (21) excede el valor almacenado en la memoria (44) en una cantidad predeterminada y que tras esto se perfora el taladro con el dispositivo de impacto y de avance activos.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la posición de la perforadora de rocas (3) a lo largo de una deslizadera (32) es almacenada en la memoria (44) al contacto con la roca, que la perforadora de rocas percusora (3) es hecha retroceder una distancia corta y que tras esto se perfora un taladro.

3. Perforadora de rocas percusora dispuesta para ejecutar el método según la reivindicación 1 ó 2.