La perforación en roca es un proceso esencial en proyectos de construcción e ingeniería civil que involucran la excavación y remoción de material rocoso. El uso de explosivos puede ser necesario para romper y fragmentar la roca de manera eficiente. En este articulo de Ingeniería Yogame, exploraremos los diferentes tipos de perforación en roca utilizados para la colocación de explosivos, destacando sus características, aplicaciones y ventajas. Al conocer las diversas técnicas de perforación y cómo emplearlas adecuadamente, los profesionales podrán optimizar el uso de explosivos, mejorar la eficiencia en la excavación y garantizar la seguridad en sus proyectos.
¿Qué es una roca?
Se define como roca, aquel material cuyo tamaño exceda de 50 cm. y la dureza y textura sean tales que solo puede excavarse por métodos que incluyen voladuras o trabajo manual por medio de fracturas y cuñas, según las condiciones del lugar o las características de la roca.
El trabajo de excavación de roca es un proceso que requiere una planeación detallada para obtener resultados económicos favorables. En grandes excavaciones un pequeño error en el costo unitario producirá una gran perdida.
Perforación y Excavación en Roca
El sistema predominante para la excavación en roca es la perforación con taladros, los orificios se llenan de explosivo para producir voladuras. Una vez arrancada la roca ésta se carga con un cargador frontal adecuado sobre un equipo de transporte que la lleva hasta una planta de tratamiento. El sistema antes descrito se emplea en la excavación de roca tanto en trabajos de minería a cielo abierto como en obras públicas.
En los trabajos de obras públicas la extracción de roca tiene como objetivo la apertura de carreteras, canales, etc., los cuales tienen un corto periodo de duración, por lo que las características del equipo tendrán mayor flexibilidad que este equipo sea utilizado en obras de diferentes características y magnitudes.
Existen diferentes formas de perforación entre las cuales se encuentran: el de percusión, con trícono, rotativa con herramientas de corte y utilizando rotativa con corona de diamante.
1. Perforación por percusión
En este sistema la energía se transmite desde la perforadora hasta la roca a través de un varillaje que termina en un elemento de metal duro.
El elemento esencial de la perforadora es el pistón que se desplaza hacia delante golpeando el adaptador el cual transmite la energía recibida a través de las barras. La energía cinética generada en el movimiento del pistón se transmite en forma de onda de choque. Una porción de la barra se comprime a lo largo de su sección en una proporción dos veces la longitud del pistón. Al mismo tiempo se realiza un ensanchamiento de las barras (estos cambios son tan pequeños que prácticamente son inapreciables).
La onda de choque se transmite a través de la barra a una velocidad aproximada a los 5000 m/seg. La frecuencia de impactos en una perforadora normal es de 50 golpes.
2. Perforación con trícono
Cuando se perfora con trícono la energía se transmite mediante tubos hasta la boca, la cual se somete al mismo tiempo a un proceso de rotación. Los cabezales de carburo de tungsteno son presionados sobre la roca y producen la rotura de la misma en un proceso muy similar a la perforación por percusión.
3. Perforación rotativa con herramienta de corte
En este método la energía se transmite a través de tubos hasta la boca, donde sus elementos de rotura producen cortes en la roca originando su rotura de la misma.
4. Perforación rotativa con corona de diamante
Este tipo de perforación se utiliza principalmente en labores de investigación de suelos, para la extracción de suelos.
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