Raise Boring Drilling
RAISE BORING DRILLING
Sistema de excavación
RAISE - BORING
Raise Boring es el sistema de ejecución mecanizada de pozos o chimeneas entre dos niveles dentro de una mina o en un proyecto de ingeniería civil, los niveles pueden ser subterráneos o el superior en la superficie.
Este método se desarrolló en los 50 en Estados Unidos. Consiste, básicamente, en la ejecución de un sondeo piloto siguiendo después el ensanche de éste en sentido ascendente.
Desde entonces se ha innovado para encontrar nuevas aplicaciones en la perforación horizontal o con pequeño ángulo y en la vertical sin sondeo piloto. Se suele usar una gama de diámetros entre 2000 y 3000 mm. y unas profundidades de 100 a 200 m., aunque se ha llegado a 6000 mm. de diámetro y 1099 m. de profundidad.
Características
Este sistema tiene las siguientes ventajas respecto a los métodos tradicionales:
- Seguridad. Se eliminan los riesgos asociados a la presencia de trabajadores en el frente en excavaciones verticales.
- Coste efectivo. Se elimina personal altamente cualificado para la perforación de pozos y chimeneas.
- Rapidez. El sistema es de avance contínuo.
- Paredes suaves y autosostenidas. El sistema no afecta a la roca circundante.
Principios de excavación
La roca se fractura por los mismos principios de la perforación rotativa. Los cortadores se hacen girar bajo un gran empuje contra la roca, rompiéndose ésta por la penetración del borde o de los botones de cada cortador. La velocidad de penetración está relacionada con la resistencia a compresión simple de la roca.
Si el empuje sobrepasa la resistencia a compresión de la roca, se producirán unas grietas debajo del cortador que se propagan hasta que la roca rompe. También es importante la separación entre los cortadores para que las grietas se unan y la roca se rompa en lajas. Para rocas blandas hay un menor número de cortadores y más espaciados que para rocas duras.
Sondeo piloto
Se realizará con un diámetro función del diámetro del varillaje y del de escariado. Es muy importante que el taladro se desvíe lo menos posible (1%). Entre los factores que influyen en la desviación están:
- Inclinación del taladro.
- Empuje aplicado.
- Buzamiento de la formación.
- Dureza.
- Diseño del varillaje.
Nuevas aplicaciones de la técnica Raise-Boring
Sistema tradicional: Es un sistema seguro, eficiente y de bajo coste para realizar excavaciones en diferentes diámetros, longitudes y distintas formaciones geológicas.
Sistema horizontal: Nace como competencia a la perforación tradicional con voladura y a las TBM. Las claves de este sistema son un sondeo piloto certero (normalmente en dos etapas), una buena evacuación de los detritus y la estabilidad de la formación rocosa.
Down Boring: Este método se ha desarrollado en minas para perforar chimeneas entre los subniveles cuando no se puede utilizar el raise-boring tradicional. Primero se hace el sondeo piloto hasta llegar al subnivel correspondiente, se retira la sarta de perforación y se empuja la cabeza hacia abajo para escariar el sondeo. Los detritus caen por gravedad con la ayuda del flujo de agua.
Este sistema se puede usar con evacuación inversa de detritus y sin sondeo piloto.
Raise-boring ciego: Se usa para realizar chimeneas ciegas. La perforación se hace desde un nivel inferior, donde también está el control de la máquina. Esta es similar a una mini TBM, capaz de perforar verticalmente hasta con un ángulo de 30 grados. La máquina está expuesta a la caída de detritus por gravedad, de ahí que lleve unos pequeños transportadores para su evacuación. La dirección se controla por láser.
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