2. Abertura de um túnel em rocha, em 1850.
A mão do homem foi gradativamente substituída pela
máquina e, consequentemente, introduziram-se as
perfuratrizes e aperfeiçoaram-se as brocas, adaptando-as
de acordo com o tipo de trabalho específico na área da
mineração.
3. PERFURATR
IZ
As rochas duras necessitam de explosivos para serem
desmontadas e, consequentemente, exploradas. Para
inserir o explosivo na rocha, é necessário existir
furos adequados. Sendo que tais furos são
concretizados com equipamentos denominados
perfuratrizes.
4. CLASSIFICAÇÃO DAS
PERFURATRIZES
As perfuratrizes usadas na escavação de
rocha são classificadas em: Percussivas,
Rotativas, Percussivo- rotativas e Furo-
abaixo.
5. PERFURATRIZ
PERCUSSIVA
É aquela que reproduz o trabalho manual de
perfuração em rocha caracterizada por dois
movimentos distintos e independentes: golpeamento
da broca, seguido de uma pequena rotação da mesma.
6. Produzindo um giro da broca imediatamente a cada
golpe. Sendo que o giro é constituído de um
pequeno arco de círculo considerado descontínuo.
O acionamento das perfuratrizes percussivas é
realizado através de ar comprimido. Entretanto para
a realização de pequenos trabalhos, existem as
perfuratrizes leves, acionadas por motor a gasolina
e, consequentemente, constituindo-se de um
conjunto único e portátil.
7. Os compressores de ar destinados a fornecer o ar
comprimido podem ser estacionários ou
portáteis. São estacionários quando montados
sobre bases rígidas e de difícil deslocamento e,
na maioria dos casos, movidos por motor
elétrico. São portáteis quando montados sobre
rodas de pneus e utilizam normalmente motor
diesel e são rebocáveis.
8. Funcionamento
Reproduzem o trabalho manual.
Impacto + pequena rotação.
Acionamento
Arcomprimido.
Motores elétricos ( trabalhos leves ).
Tipos: Manuais ou Marteletes
13. SISTEMAS DE FUNCIONAMENTO
Percussão
Produzidas por um pistão, acionado por ar comprimido.
Velocidade do pistão é diretamente proporcional à
penetração da broca.
14. Rotação
Objetiva propiciar uma superfície “nova” para o corte.
Acionado quando ocorre o movimento de retorno do
pistão.
A cada golpe do pescoço do pistão contra o punho da
broca corresponde a uma rotação de um pequeno arco de
círculo. Ocorre quando o fluxo de ar comprimido entra
na câmara inferior e impulsiona a cabeça do pistão para
cima, que por sua vez movimenta um sistema de catraca
causando o giro da broca. É importante ressaltar que uma
rotação completa corresponde a 11 percussões do pistão
contra o punho de broca.
15.
Limpeza
Remoção de resíduos oriundos do avanço da broca
( redução da eficiência ou travamento da broca ).
Ar ( céus aberto ) ou água ( túneis ) introduzido
pela perfuratriz e percorre a haste da broca.
16. PERFURATRIZ PERCUSSIVO-
ROTATIVA
Esta perfuratriz apresenta rotação contínua, além
de percussões sobre a broca. Diferem das
perfuratrizes percussivas porque as mesmas, além
do porte menor, têm rotação da broca descontínua. O
sistema independente de rotação pode girar as
hastes em qualquer sentido, permitindo conectá-las
ou desconectá-las.
17. Apresentam rotação contínua e um sistema
independente de percussão sobre a broca. Os
acionamentos da rotação e da percussão ficam fora do
furo.
18. PERFURATRIZ ROTATIVA
Transmite à broca somente movimento de
rotação contínuo. Não ocorre, portanto,
percussões. A demolição da rocha no furo é
realizada por rotação da broca que trabalha
sob a ação de uma pressão constante. O
equipamento é montado sobre uma plataforma
ou carreta para permitir facilidade de
locomoção.
19.
20.
21.
22.
23. As rochas são demolidas mediante corte, abrasão ou
esmagamento. Sendo que as perfuratrizes rotativas, na maioria
dos casos, destinam-se a furos de grandes profundidades ou
diâmetros como as atividades para prospecção geológicas,
poços artesianos e exploração de poços petrolíferos.
25. As perfuratrizes de furo- abaixo foram desenvolvidas
para evitar a dissipação de energia provocada pelos
outros tipos de perfuratrizes.
26. A perfuratriz furo- abaixo opera como
rotação contínua provida de um motor
independente, geralmente hidráulico, situado
na superfície. O fluxo de ar comprimido
desce pelo interior das hastes até atingir a
perfuratriz. Seu funcionamento apresenta
muita semelhança com a perfuratriz
percussiva.
27. Vantagens:
Não ocorre dissipação de energia.
Rendimento é maior para a mesma quantidade de ar
comprimido.
Desvantagens:
A velocidade é menor.
A ruptura ou travamento do colar pode significar perda total
da perfuratriz.
A vida útil das pastilhas é menor.
Não trabalha bem em rocha muito fraturada ou na presença
de água.
28.
29.
30. AVANÇOS
Para que ocorra um trabalho efetivo de demolição da rocha e
conseqüente desenvolvimento da perfuração é necessário que
seja exercido um esforço sobre a perfuratriz. É esse detalhe,
aliado à percussão e rotação que faz progredir o furo.
Nas perfuratrizes percussivas que são leves, o esforço pode
ser executado fisicamente pelo operador da perfuratriz, sendo
transmitido à broca e à sua extremidade onde está a pastilha.
Nos serviços de escavação a céu aberto, os sistemas de
avanços desenvolvidos foram:
31. Avanço Pneumático
Ação por ar comprimido. Economiza-se mão de obra e
brocas. Possui uma ótima produtividade da perfuratriz. É
empregado na escavação de túneis e a céu aberto chama-se
“bencher”.
Para que ocorra um trabalho efetivo de demolição da rocha
e, consequentemente, desenvolvimento da perfuração é
necessário que seja exercido um esforço sobre a perfuratriz.
É esse esforço, aliado à percussão e rotação, que faz
progredir o furo.
32. O esforço é exercido fisicamente pelo operador da
perfuratriz. Sem a aplicação desse esforço, ou quando
insuficiente, a perfuratriz fica saltitando na perfuração,
improdutivamente.
33. Avanço de Corrente
Neste sistema, o esforço sobre a perfuratriz é exercido
mecanicamente por uma corrente ligada a ela, tracionada no
sentido de provocar pressão da perfuratriz contra a broca e
desta contra a rocha. Principais componentes: estrutura de
suporte, placa deslizante, motor, corrente e roda dentada.
34. A estrutura de suporte é constituída por dois perfis
justapostos. Na extremidade superior do suporte fica a roda
dentada por onde passa a corrente. O motor acionado por ar
comprimido é solidário à estrutura que possui uma roda
dentada que faz a corrente caminhar.
35.
36.
Avanço de Parafuso
Neste tipo de avanço o esforço sobre a perfuratriz é exercido
mecanicamente por um longo parafuso que substitui a
corrente do avanço de corrente. A perfuratriz é presa por meio
de parafusos numa placa deslizante que pode se deslocar ao
longo da estrutura de suporte. A placa deslizante possui na
base uma rosca, penetrada pelo parafuso do avanço que gira
por ação de um motor a ar comprimido, situado na
extremidade superior da estrutura de suporte. As partes
principais do avanço de parafuso são: estrutura de suporte,
parafuso, placa deslizante com rosca e motor de rotação.
37. Vantagens:
Velocidade da perfuração constante e alta.
Posição do motor na extremidade superior torna-o menos
vulnerável a choques.
Grande vida útil do parafuso.
Desvantagens:
Quebras na estrutura de suporte.
Parafuso danificado tem de ser trocado por um novo.
38. LOCOMOÇÃO
A sequência das perfurações exige o deslocamento das
máquinas após a conclusão de um furo. No processo
subseqüente, o furo é carregado com explosivos e
detonados. Enquanto a perfuratriz deverá estar em um
local abrigado, onde não seja atingida pelos efeitos da
detonação.
O deslocamento das perfuratrizes manuais é feito, no
caso de pequenos percursos, manualmente ou sobre um
caminhão, em longas distâncias.
Existem três tipos de deslocamento entre furos, abrigo
durante explosões e mudança de frente de trabalho. São
eles:
39. LOCOMOÇÃO MANUAL
As perfuratrizes manuais são operadas e deslocadas
manualmente na sequência de furos, assim como para
abrigar a máquina durante a detonação do explosivo. O
deslocamento para novas frentes de escavação, quando
distantes, é realizado através de veículo. Quando as
frentes são próximas, poderá ser efetuado manualmente e
cada trabalhador carrega nos ombros a perfuratriz que
opera.
40. LOCOMOÇÃO
TRACIONADA
As perfuratrizes que não são movimentadas manualmente
utiliza uma estrutura de suporte denominada chassi, sobre a
qual é montada a perfuratriz com um sistema de avanço.
Composto de rodas de borracha maciça ou pneumáticos e
uma barra de tração e, consequentemente, o equipamento
pode ser deslocado com facilidade, tracionando-o com
veículo ou trator, no caso de trajetos longos e manualmente
a curta distância.
A locomoção tracionada permitiu o desenvolvimento de
perfuratrizes maiores e de maior produção.
41. LOCOMOÇÃO PRÓPRIA
A perfuratriz é montada sobre uma unidade tratora
especialmente projetada e construída para maior eficiência
do trabalho. A unidade tratora é quase sempre de esteiras, o
que assegura a possibilidade de caminhar em terrenos
difíceis. Pode ser acionada por ar comprimido ou sistemas
hidráulicos. Pode-se empregar compressor de ar portátil,
mas neste caso o mesmo é engatado à traseira da máquina
para o deslocamento.
42. ASSOCIAÇÃO DE PERFURATRIZ,
AVANÇO E LOCOMOÇÃO
Esta associação pode ser vista na perfuratriz
manual ou nos conjuntos de perfuração que
recebem os nomes de bencher, wagon-drill ou
perfuratriz sobre trator.
43. Perfuratrizes MANUAIS são usadas em: pequenas
pedreiras, pequenos cortes rodoviários, serviços que
exijam pequena produção mensal, aprofundamento de
escavação para fundações, perfurações esporádicas em
jazidas para pavimentação e acabamento de cortes e
valas de drenagem. Transportadas manualmente em
pequenas distancias e em caminhões.
44. BENCHER
O bencher (perfuratriz percussiva + avanço pneumático),
associando uma carreta sobre dois pneus de borracha
maciça forma um conjunto também chamado bencher, de
fácil deslocamento tracionado e que precisa ser bem
ancorado para o trabalho. Furos de mais de 3 m.
45. WANGON- DRILL
Associação da perfuratriz de um avanço de corrente e de
uma estrutura de suporte dotada de duas ou quatro rodas
com pneus e uma barra de tração. Motor de rotação.
Permite perfurações inclinadas até 40º com a vertical.
46. PERFURATRIZ SOBRE TRATOR OU
AUTOMOTIVA
A perfuratriz sobre trator apresenta tração própria. O tipo
de maior aceitação para os trabalhos gerais de escavação
de rocha a céu aberto tem a unidade tratora
especialmente construída para receber o avanço e a
perfuratriz. É um trator de esteiras, acionado por motor a
ar comprimido.
47. LUBRIFICADOR DE LINHA
É um dispositivo que adiciona óleo ao ar comprimido.
Trata-se de um pequeno reservatório de óleo, atravessado
pelo ar comprimido, permitindo atomização do óleo e
sua incorporação ao ar.
48. OPERAÇÃO DE PERFURATRIZ
MANUAL
Iniciar o furo com o ar aberto pela metade;
Embocar o furo na perpendicular ao plano da
rocha;
Apontar na direção desejada e abrir o ar
totalmente;
Manter o furo alinhado;
Usar mais de um jogo de brocas para que com o
uso alternado as mesmas resfriem.
49. COMPRESSORES DE AR
O ar comprimido é usado em quase todos os tipos de
equipamentos de perfuração, proporcionando todos os
trabalhos necessários.
Os compressores de ar são máquinas que aspiram o ar da
atmosfera, comprimindo-o, reduzindo, portanto, o seu
volume e aumentando a pressão. Dependendo do tipo de
serviço usam-se compressores portáteis ou estacionários.
