Método de perforación por medio de la percusión

Como ya sabemos, la técnica de la perforación y voladura se puede aplicar a las extracciones de roca, y posteriormente se harán uso de explosivos y así poder fragmentar la dureza rocosa. Todo esto está en constante evolución y se siguen empleando más técnicas para tratar el suelo rocoso.

El sistema de perforación por percusión del suelo tiene tal nombre porque su impacto al suelo rocoso es por medio de un filo útil, de manera aguda. Asimismo existen los simples y los rotopercusivos. Los primeros se utilizaban (ya es tecnología obsoleta) para el trabajo sobre los pozos, y básicamente era una cuchilla filosa suspendida por medio de un cable, y éste se deja caer desde una altura determinada hasta el fondo del pozo, y paulatinamente se van removiendo y retirando los fragmentos de la roca, a veces utilizaban la misma agua para facilitar el proceso.

El sistema de perforación rotopercusiva utiliza un procedimiento mucho más avanzado que el antes mencionado. Por medio de rotación y empuje, la rotopercusión proporciona un corte más limpio y una transmisión de la energía más eficaz. Éstas son medidas auxiliares y deben preparase con mucho cuidado, con una adecuada medición de valores que garanticen los puntos de impacto necesarios y que la misma incursión suceda sin problema alguno.

El martillo y el pistón son los dos elementos esenciales que proporcionan el movimiento de choque, siendo el pistón potenciado por efecto neumático (aire comprimido) o por acción hidráulica.

¿Cómo valoramos la potencia de la percusión en la perforación?

Esto se mide bajo dos conceptos: potencia y eficiencia, pero obviamente debemos definir y establecer los parámetros de tal potencia, para así poder medirla lo más exacto posible. El mecanismo de percusión consta del accionar del pistón, que se mueve en forma de vaivén adentro del cilindro, esto funciona por la presión del fluido en la superficie establecida. Todo el movimiento que ejecuta se denomina como carrera.

La energía de impacto se mide bajo tres parámetros: presión media efectiva del fluido, área de impacto de pistón, y carrera. Asimismo en mucho de los cálculos alternativos, se toma mucho en cuenta parámetros como masa del pistón, velocidad del pistón al final de la carrera, frecuencia de impacto e impacto de percusión.

Asimismo podemos encontrar que hay otra manera de calcular la energía de impacto, para ello se tienen que definir los esfuerzos que son producidos por la onda de choque. Esto es tema de incidencias de onda y compresión, así como tracción y penetración de la broca, todo esto generará una reacción a lo largo del recorrido del varillaje.
Los parámetros para la realización de tal cálculo son: sección del varillaje, velocidad de propagación de la onda, módulo de Young, esfuerzo unitario de compresión sobre el varillaje, y tiempo. La energía que transmite la roca se determina por la diferencia de energía producida por la onda de incidencia y la de reflexión.

Alternativas de neumática en el suelo

Como ya se ha mencionado, este tipo de proceso implica el uso de aire comprimido, que por medio del fluido se tiene que generar una presión, cuyo rango va desde los 7 hasta los 25 bar. Para tal procedimiento se pueden recurrir a dos alternativas:

Martillo en cabeza: Esta opción utiliza la fuerza del taladro, que a través de la percusión, la energía se mueve hacia la broca a lo largo del varillaje.

Martillo de fondo: Este método emplea al martillo desde el fondo del mismo taladro, que a su vez golpea el pistón de manera directa sobre la broca.

El martillo en cabeza contiene su centralizador, motor de avance, varillas y broca. El martillo en fondo contiene un motor de rotación, centralizador, motor de avance, tubos, martillo y broca.