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Perfuração de Rochas – Perfuratrizes – TRP – 1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 2 Histórico – Perfuração de Rocha o Fricção de rochas duras sobre rochas brandas o Advento dos metais n Fendas nas rochas n Cunha + forte compressão (impacto) o Necessidade de grandes produções n Rompimento por fogo p Evolução n Pólvora negra n Dinamite (nitroglicerina) n Nitrato de amônia n Mecanização da perfuração p Pesquisas n Ultra-som n Vibração TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 3 Perfuratrizes o Equipamentos capazes de perfurar as rochas para posterior carregamento de explosivos (Diâm: 22-100mm) o Homem n Golpeia a pedra com sua talhadeira n Imediatamente após, gira levemente a ferramenta oo PerfuratrizesPerfuratrizesó executam processo semelhante n Equipamentos de Perfuração n Transmitem movimentos de Percussão e/ou rotação à haste (BrocaBroca) n Broca possui um dispositivo de corte: pp lâminalâmina ou coroa (bits)coroa (bits) – a partir do qual se dá o corte da rocha nn AvanAvanççoo ð esforço para manter a broca pressionada sobre a rocha, viabilizando o corte n Deslocamento: p Manual ou Autopropelido TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 4 Classificação das Perfuratrizes o Perfuratrizes Percussivas n Funcionamento p Reproduzem o trabalho manual p Impacto + pequena rotação n Acionamento p Ar comprimido p Motores elétricos (trabalhos leves) n Tipos p Manuais ou Marteletes: Peso (11-25) Impactos/min (2000-2500) Fonte: www.wolf.com.br Fonte: www.pwhidro.com.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 5 Classificação das Perfuratrizes oPerfuratrizes Percussivas n Tipos pCom Avanço n Pneumático n Corrente n Parafuso n Para perfuratrizes de grande porte, montadas sobre chassis: o Carreta de Perfuração p Verticais ou Bencher Fonte: www.wolf.com.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 6 Classificação das Perfuratrizes o Perfuratrizes Percussivas n Sistemas de Funcionamento p Percussão p Rotação p Limpeza n Sistema de Percussão p Produzidas por um Pistão, acionado por ar comprimido p Velocidade do pistão é diretamente proporcional à penetração da broca p Percussões por min n 2000-3000 Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 7 Classificação das Perfuratrizes o Perfuratrizes Percussivas n Sistema de Rotação p Objetiva propiciar uma superfície “nova” para corte p Acionado quando do movimento de retorno do pistão p 11 percussões para uma rotação Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 8 Classificação das Perfuratrizes oPerfuratrizes Percussivas n Sistema de Limpeza pRemoção de resíduos oriundos do avanço da broca (Redução da eficiência ou travamento da broca) p Ar (céu aberto) ou água (túneis) introduzido pela perfuratriz e percorre a haste broca www.mrochaequipamentos.com.br Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 9 Classificação das Perfuratrizes oPerfuratrizes Rotativas n Somente Movimento de Rotação n Pressão constante da broca sobre a rocha (1.000kg) n Velocidade de Perfuração p 0,9 – 3,0 m por minuto n Processos de demolição da rocha pCorte p Abrasão p Esmagamento n Emprego pGrandes profundidades e grandes diâmetros TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 10 Classificação das Perfuratrizes oPerfuratrizes Percussivo- Rotativas n Rotação contínua e independente + Percussão n Capacidade: pDiâmetros maiores (38mm, 89mm e 125mm) n Rotação produzida por um motor independente Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 11 Classificação das Perfuratrizes oPerfuratrizes de Furo-Abaixo n Grandes profundidades p Elevado atrito lateral na haste pDissipação da energia de percussão pDificuldade de Giro pRedução Eficiência n Mecanismo de percussão localiza- se junto à broca pMaior Eficiência p Vel. Perfuração Menor p Possibilidade de perda total do equipamento p Prof. > 20m (diâm: 75-125mm) Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 12 Avanços oEfetivação da Demolição da Rocha n Percussão + esforço/pressão sobre a perfuratriz (avanço) n Sem pressão – perfuratriz “saltita” o Tipos de Sistemas n Manuais p Peso do operador sobre o equipamento n Mecânico p Pneumático (acionado por ar comprimido) pCorrente (acionado por uma corrente fixada à perfuratriz) p Parafuso (substituição da corrente pelo parafuso) TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 13 Avanços o Tipos de Sistemas n Mecânico p Pneumático (acionado por ar comprimido) Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 14 Avanços o Tipos de Sistemas n Mecânico pCorrente Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 15 Sistema de Locomoção das Perfuratrizes oNecessidade de deslocamentos n Seqüência de furos n Abrigo durante detonação n Novas frentes de serviço oSistemas de Locomoção n Manual n Tracionada n Própria TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 16 Associações de Perfuratriz, Avanço e Locomoção oBencher n Perfuratriz + avanço pneumático n Perfuração Vertical ou pouco inclinada n Capacidade para furos >3,0m Fonte: http://www.ce2.ufjf.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 17 Associações de Perfuratriz, Avanço e Locomoção oWagon-Drill n Perfuratriz Pesada + avanço de corrente + chassis com rodas n Vantagens p Velocidade perfuração p Fácil deslocamento p Perfurações inclinadas pUtiliza brocas de extensão pDiâm: 40-64mm Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro Fonte: www.kscforge.com TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 18 Associações de Perfuratriz, Avanço e Locomoção o Perfuratriz sobre Trator (Crawler-Drill) n Perfuratriz Pesada + avanço de corrente + chassis sobre esteiras + motor acionado por ar comprimido n Vantagens p Perfuração em diversos ângulos e na horizontal p Deslocamento em terreno íngreme e acidentado p Rapidez nos deslocamentos para furos subseqüentes TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 19 Associações de Perfuratriz, Avanço e Locomoção oPerfuratriz sobre Trator (Crawler-Drill) Fonte: www.wolf.com.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 20 Associações de Perfuratriz, Avanço e Locomoção oPerfuratriz para Túneis Fonte: www.wolf.com.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof.Deividi Pereira 21 Brocas o Transmitem à rocha os esforços gerados pelas perfuratrizes o Classificação n Integrais – componentes formam uma peça única n Extensão – associação de peças por meio de luvas o Brocas Integrais ou monobloco n Partes integrantes p Punho – penetra e se encaixa no mandril da perfuratriz p Colar – recebe o impacto do pistão da perfuratriz e limita o encaixe da mesma no mandril p Haste – transmite à coroa os esforços recebidos (40 – 640cm, modulado de 80 em 80cm) p Coroa – onde está o material cortante e o furo para limpeza TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 22 Brocas oBrocas Integrais ou monobloco n Diâm da coroa (33 a 40mm) n Vida útil das brocas p Basalto – 250m pGranito e Gnaisse – 120m pMinério de Ferro – 80m Fonte: Prof. Brondani TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 23 Brocas oBrocas Integrais ou monobloco n Seqüência de Perfuração Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 24 Brocas oBrocas de Extensão n Tem seu comprimento aumentado através da adição de hastes n Possibilidade de perfurações mais profundas e de maiores diâmetros n Partes integrantes p Punho pHaste – até 4,3m p Luva de Acoplamento pCoroa ou Bits Fonte: www.mrochaequipamentos.com.br Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 25 Brocas oBrocas de Extensão - Coroas Fonte: www.mrochaequipamentos.com.br www.mechidral.com.br TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 26 Brocas oBrocas de Extensão n Manutenção p Atentar para as roscas (engraxadas) pRodízio de hastes pManter sempre luva e hastes juntas pUsar gabarito para avaliar desgaste p Afiar as brocas n Seqüência de Perfuração Fonte: Prof. Rinaldo Pinheiro TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 27 Compressor de Ar Fonte: www.atlascopco.com.br/brus TRP-1002 Materiais para Infra-Estrutura de Transportes Prof. Deividi Pereira 28 Resultado Final Fonte: Eduardo Vargas Sem titulo
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