Perforación de túneles de mina de carbón

Tipos de perforación de túneles en minas de carbón

Existen varios tipos de perforación de túneles en minas de carbón:

• Perforación en superficie

La perforación en superficie es el método principal para la perforación de vetas de carbón e implica perforar a través de la superficie para acceder a la veta de carbón que se encuentra debajo. Generalmente se utiliza cuando la veta de carbón está muy por debajo de la superficie o cuando hay características geológicas que hacen que otros métodos sean poco prácticos. La perforación en superficie también se puede utilizar para crear pozos verticales o inclinados desde la superficie para acceder a la veta de carbón desde arriba. Este tipo de perforación de túneles en minas de carbón incluye la perforación en superficie a cielo abierto y la perforación inversa de aire.

• Perforación a través de la capa

La perforación a través de la capa implica perforar horizontalmente a través de capas de roca (capas) para acceder a las vetas de carbón. Este método se utiliza cuando las vetas de carbón se encuentran entre capas de roca dura, lo que dificulta el acceso a ellas mediante perforación vertical o inclinada. La perforación a través de la capa puede reducir el impacto ambiental de las operaciones mineras al permitir la extracción de carbón sin crear áreas extensas a cielo abierto. La perforación a través de la capa también se puede utilizar para explorar las vetas de carbón antes de que comiencen las operaciones mineras.

• Perforación subterránea

Es una perforación de túneles en minas de carbón que implica perforar a través de vetas de carbón para acceder a ellas. Este método se utiliza cuando las vetas de carbón se encuentran a profundidades considerables, lo que hace que la perforación en superficie o a través de la capa sea imposible. Aunque la perforación subterránea es un método costoso y complejo, se puede utilizar para acceder a vetas de carbón que se encuentran lejos de la superficie. En algunos casos, la perforación subterránea puede ser la única forma de acceder a las reservas de carbón.

• Perforación direccional

Esta técnica de perforación de túneles en minas de carbón implica perforar en ángulo o incluso horizontalmente para acceder a las vetas de carbón ubicadas debajo de áreas superficiales o propiedades de los propietarios. La perforación direccional permite la perforación simultánea de múltiples pozos desde una sola ubicación en la superficie, lo que reduce la necesidad de múltiples puntos de entrada en la superficie y, por lo tanto, minimiza la interrupción ambiental. Además, este método se puede utilizar para extraer carbón de áreas que de otro modo serían inaccesibles debido a restricciones superficiales.

Especificaciones y mantenimiento

Hay numerosas características y especificaciones que se esperan de la máquina de perforación en minas de carbón. Los factores de peso, tamaño del túnel, capacidad de profundidad, potencia de perforación, presión del sistema hidráulico y material del bastidor son fundamentales para determinar qué tan bien una máquina de perforación puede manejar ciertas minas de carbón y túneles. El mantenimiento de estas máquinas de perforación es crucial. Cuando se mantienen correctamente, no hay necesidad de grandes gastos porque hay menos requisitos de reemplazo.

• Peso

  El peso total de la máquina de perforación determinará qué tan fácilmente puede moverse a través del túnel. Por ejemplo, un peso ligero de solo 500 kg es adecuado para túneles más pequeños, mientras que un tamaño de 20,000 kg es adecuado para túneles más extensos porque es más significativo y más pesado.

• Tamaño del túnel

  Las máquinas de perforación tienen un tamaño específico que determina qué ancho y diámetro de un túnel se puede atravesar fácilmente. Por ejemplo, un diámetro de 1.5m con un ancho de 3.5m sería un tamaño adecuado para perforar un túnel donde existe la posibilidad de que no se puedan utilizar otras máquinas para perforar.

• Capacidad de profundidad

  La capacidad de profundidad, como la profundidad máxima de 3000m, de una máquina de perforación indica qué tan lejos debajo de la superficie se puede penetrar una veta de carbón o una capa de roca para que la perforación de carbón no sea una tarea ardua.

• Potencia de perforación

  Un componente clave de cuánta torsión y velocidad se pueden generar, la potencia de perforación puede variar de 250 kW a 800 kW. Algunas especificaciones incluso indican su potencia en caballos de fuerza, como 4000 hp.

• Presión del sistema hidráulico

  La máquina de perforación generalmente tiene un sistema hidráulico con presión del motor entre 16 y 25 MPa. Esta presión asegura que las partes móviles de la máquina puedan funcionar fácilmente de manera fluida.

• Material del bastidor

  El tipo de material que se utiliza para fabricar el bastidor de la máquina de perforación de carbón determinará qué tan resistente y fuerte es. El acero inoxidable, el hierro fundido o cualquier material de aleación se utilizan para garantizar que no se rompa bajo presión o estrés.

Con tantas partes diferentes que comprenden la totalidad de la máquina de perforación de túneles en minas de carbón, habrá muchos componentes que necesitarán lubricación. Por ejemplo, se necesita aceite hidráulico para la tubería hidráulica, grasa para los rodamientos, aceite de motor para el motor de la máquina y aceite para engranajes y lubricante de combustible para la caja de cambios.

Generalmente, los rodamientos, las cadenas y las cuerdas necesitan lubricación. En el caso de que no se realice la lubricación, podría haber un aumento significativo e innecesario del desgaste de la máquina. Dondequiera que haya fricción entre dos partes móviles, es necesario lubricar para permitir un funcionamiento y movimiento suave y fácil.
Las inspecciones regulares de las mangueras hidráulicas y las cadenas darán una imagen clara de cualquier daño antes de que se convierta en una avería completa.

Escenarios de perforación de túneles en minas de carbón

En base a las características del equipo de perforación de túneles en minas de carbón, se han desarrollado los siguientes escenarios de uso.

• Drenaje de metano de lecho de carbón

  Para reducir el riesgo de gas en las minas de carbón, las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para llevar a cabo la perforación previa a la extracción del metano de lecho de carbón antes de la extracción de carbón. Esto ayuda a extraer el metano de la mina de carbón, disminuyendo así el nivel de gas en la mina y mejorando la seguridad de las operaciones mineras posteriores.

• Enlaces cruzados entre túneles

  En las operaciones mineras de carbón subterráneas, puede ser necesario crear enlaces cruzados entre los túneles existentes. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar en este caso para crear los enlaces cruzados entre los túneles según sea necesario, mejorando así la conectividad y la accesibilidad del sistema de túneles subterráneos.

• Exploración geológica

  La exploración geológica es un aspecto importante de la gestión de las minas de carbón. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para llevar a cabo operaciones de perforación de exploración geológica con el fin de obtener información geológica sobre la mina de carbón, incluida la estructura, la composición y las condiciones del agua subterránea de los estratos, etc. Esto ayuda en la evaluación de las reservas de carbón y los peligros geológicos, así como en la formulación de planes mineros apropiados.

• Perforación de pozos de ventilación

  La ventilación es una parte esencial para mantener operaciones seguras en las minas de carbón. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para perforar pozos de ventilación o orificios de ventilación. Esto mejora la ventilación de toda la mina de carbón, asegurando así que haya suficiente aire fresco para la fuerza laboral.

• Inyección de fisuras

  Cuando ocurren fisuras en los estratos que pueden provocar una pérdida de agua o inestabilidad, se puede llevar a cabo la inyección de fisuras para mejorar la estabilidad de los estratos. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para perforar orificios para la inyección, asegurando así la estabilidad de las fisuras y disminuyendo el riesgo de colapso de los estratos.

• Construcción de estructuras de soporte

  Las estructuras de soporte, como los cables de anclaje o los soportes de acero, son necesarias para garantizar la estabilidad de los túneles de la mina de carbón. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para perforar para la instalación de estas estructuras de soporte, proporcionando así el soporte y la protección necesarios para los túneles.

• Instalación de sistemas de drenaje

  El drenaje adecuado es esencial para controlar la entrada de agua y mantener condiciones secas en las minas de carbón. Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón se pueden utilizar para instalar sistemas de drenaje, como pozos de drenaje o fosas de sumidero, facilitando así la extracción de agua y evitando la aparición de peligros relacionados con el agua.

• Extracción de muestras geológicas

  Las plataformas de perforación de túneles en minas de carbón también se utilizan para extraer muestras geológicas para análisis de laboratorio. Esto permite un estudio en profundidad de las características geológicas de la mina de carbón, la composición de la roca y las capas de agua subterránea, etc. Esta información es crucial para la toma de decisiones en la gestión y explotación de la mina de carbón.

Cómo elegir la perforación de túneles en minas de carbón

Al comprar equipo de perforación de túneles en minas de carbón, los parámetros, las especificaciones y las características del taladro deben estudiarse y analizarse cuidadosamente antes de comprar.

• Rango de profundidad de perforación

  Estudie la profundidad máxima de perforación indicada por la máquina y determine si es adecuada según la condición de la mina de carbón.

• Rango de diámetro de perforación

  El rango de diámetro de perforación especificado por la máquina debe estar en línea con los requisitos comerciales, especialmente para las operaciones posteriores de excavación y soporte.

• Transmisión flexible

  Compruebe que el sistema de transmisión del taladro tiene buena flexibilidad y que la máquina de perforación de carbón puede cambiar fácilmente su velocidad y torsión para adaptarse a diferentes condiciones geológicas.

• Consumo de energía

  Investigue el consumo de energía del equipo y la energía que utilizará para calcular los costos operativos y el impacto ambiental.

• Precisión de perforación

  Asegúrese de que la precisión de perforación especificada por el equipo sea suficiente para cumplir con los requisitos de la prospección geológica o la extracción de carbón.

• Automatización

  Considere si el equipo tiene funciones automatizadas como control remoto, adquisición de datos, etc., que pueden facilitar la gestión y el control de las operaciones.

• Dispositivo de seguridad

  Investigue si el equipo está equipado con dispositivos de seguridad como sobrecorriente, sobretensión y parada de emergencia, que proporcionan una protección para la operación segura en un entorno de alto riesgo.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Para qué se utiliza una tuneladora?

A1: Una máquina tuneladora (TBM) se utiliza para excavar túneles a través de una variedad de condiciones de suelo y roca. Las TBM se utilizan para la perforación de túneles en minas de carbón, así como para otros tipos de perforación de túneles.

P2: ¿Cuáles son los tres tipos de método de tunelización?

A2: Los tres tipos de métodos son la tunelización de corte y cobertura, la tunelización minera y la tunelización mecanizada.

P3: ¿Cuáles son los cinco tipos de métodos de tunelización?

A3: Los cinco métodos son la tunelización de corte y cobertura, la tunelización minera, la tunelización mecanizada, la tunelización inmersa y la tunelización híbrida.

P4: ¿Cuál es la tuneladora más grande?

A4: La tuneladora más grande del mundo es el escudo EPB. Tiene 19,25 metros de diámetro y 120 metros de largo.