Aula 3 Perfuracao Resumo

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Perfuração para o desmonte
► Perfuração da rocha - primeira operação
- furos com distribuição e geometria
adequadas
- alojar as cargas de explosivo e seus
acessórios iniciadores
► Tipos de operações - penetração na rocha
- desmonte da rocha
Perfuração para o desmonte
► Perfuração da rocha - primeira operação
- furos com distribuição e geometria
adequadas
- alojar as cargas de explosivo e seus
acessórios iniciadores
► Tipos de operações - penetração na rocha
- desmonte da rocha
► Penetração na rocha - por impacto
- por corte
- por atrito
- por esmagamento
► Furo - processo mecânico
- processo hidráulico
- processo térmico
► Desmonte da rocha - quebrar e fragmentar grandes
massas de material
- uso de energia (química, mecânica,
hidráulica e outras formas ainda em
estudo)
Princípios de penetração na rocha
► Sistemas de penetração da rocha:
 Mecânicos - Percussão
- Rotação
- Percussão-rotação
 Térmicos - Sopro ou lança térmica
- Plasma
- Fluido quente
- Congelação
 Hidráulicos - Jorro d`água
- Erosão
- Cavitação
 Sônicos - Vibração de alta freqüência
 Químicos - Microdesmonte
- Dissolução
 Elétricos - Arco elétrico
- Indução magnética
 Sísmicos - Raio laser
► Sistemas mecânicos - impacto 
- atrito
- esmagamento
► Formas de ataque - percussão e rotação 
► Interação coroa-rocha - fragmentação da rocha
- aplicação de força 
- campo de tensão 
- resistência à perfuração
- penetração na rocha
► Furo - forma
- tamanho
- regularidade 
►Modos de ataque da rocha - trituração (percussão)
- lascamento (rotação) 
- ação híbrida (percussão-rotação)
Fig. 3.1 - Tipos de ações de perfuração no ataque mecânico da rocha
(esq.) percussão, (cen.) corte, (dir.) combinação corte + percussão
Fatores influentes
a) Variáveis de operação
 perfuratriz
 haste
 coroa
 fluido
Categorias: 
- potência da perfuratriz
- energia
- freqüência do golpe
- velocidade de penetração
- empuxo
- desenho da haste
- propriedades do fluído
- fluxo do fluído
b) Fatores de perfuração (variáveis 
independentes)
 diâmetro 
 comprimento do furo 
 inclinação do furo 
c) Fatores de perfurabilidade
(derivados do ambiente) 
(variáveis independentes)
 condições geológicas
 estados de tensão
 resistência à perfuração
 limitam a performance da 
perfuratriz
d) Fatores de serviço 
(variáveis independentes)
 supervisão 
 potência do equipamento 
 local de trabalho
 condições climáticas
Métodos de perfuração (mecânicos)
► Percussivos (puros)
 furos de pequenos diâmetros 
 perfuratrizes manuais
 baixa produção 
 baixa produtividade 
► Percussivo-rotativos 
 quase todo tipo de rocha 
 martelo fora do furo 
 martelo dentro do furo (down the hole)
► Rotativos
 trituração (esmagamento), empregando tri-cone-bits 
- rocha de dureza média a alta 
 por corte utilizando coroas especiais 
- rocha branda 
Fig. 3.2 - Campos de aplicação dos métodos de perfuração em
função da resistência da rocha e diâmetro dos furos
► A perfuração percussivo-rotativa baseia-se na
combinação das seguintes ações:
 percussão - impactos pelo golpe do pistão
- ondas de choque
- transmissão à coroa pelas hastes 
(martelo fora do furo)
- transmissão direta sobre a coroa 
(martelo de fundo)
 rotação - giro da coroa 
- impactos em distintas posições 
 empuxo - carga aplicada sobre a coroa 
- contato com a rocha 
 fluido de circulação - refrigeração da coroa 
- extração dos detritos do fundo do furo 
► Indentações - responsável pelo avanço do furo
a- Compressão das rugosidades da rocha pelo contato com a coroa
b- Aparecimento de gretas radiais a partir dos pontos de concentração 
de tensões e formação de uma cunha em forma de “V”
c- Pulverização da rocha da cunha por esmagamento.
d- Quebra dos fragmentos maiores nas zonas adjacentes à cunha.
e- Evacuação dos detritos pelo fluido de circulação.
Fig. 3.3 - Métodos de perfuração em trabalhos a céu aberto
Fig. 3.4 - Fases de formação de uma indentação
Coroa tri-cone-bits
► desenvolvida em 1910
► até a década de 60, só para rochas 
brandas ou de pouca resistência
► atualmente compete com outros 
métodos para rochas duras
► Princípio de funcionamento da coroa tri-cone-bits:
 Indentação - penetração na rocha devido ao empuxo
- trituração da rocha
 Esmagamento - movimento lateral dos cones (trituração 
e cisalhamento)
- cisalhamento em rochas brandas
- esmagamento da rocha pelo giro da coroa
- formação de fragmentos de rocha
Fig. 3.5 - Coroa tri-cone-bits
5. Tempos de operação – Utilização e Disponibilidade 
ITENS HORAS DIAS
Calendário total
Menos feriados por ano
TEMPO DISPONÍVEL POSSÍVEL
Menos tempo de manutenção e reparos
TEMPO DE OPERAÇÃO DISPONÍVEL (Disponibilidade do equipamento)
Menos retrições operacionais
Menos mudanças de posição da perf. e outras paralizações
Menos tempo gasto pelos operadores
Tempo de viagem
Lanches
Outros
Menos outros tempos de paralizações 
Lubrificação e inspeção
Mudanças curtas
Reparos
Outros
TEMPO TOTAL DE PERFURAÇÃO
8760
216
8544
1440
7104
624
240
432
432
72
288
72
216
192
4536
365
9
356
60
296
26
10
18
18
3
12
3
9
8
189
100
disponível operação de Tempo
reparos e manutenção Tempo - possível Disponível Tempo
 idadeDisponibil % 
100
disponível operação de Tempo
Outros - operadores de Tempo - mudanças de Tempo-
 isoperaciona Restrições - disponível operação Tempo
 Utilização % 
%83100
356
60356
 idadeDisponibil % 


%64100
296
32391026296
 Utilização % 


Horas de operação por turno = Utilização X N° horas / turno
Horas de operação por turno = 0,64 x 8 horas/turno = 5,1 horas/turno