Kyran Casteel de E&MJ reportea acerca del más reciente—y más pequeño—modelo de perforadora Pit Viper de la compañía

La PV-235 presentada en MINExpo 2008 es actualmente el modelo más pequeño de la Línea Pit Viper de Soluciones para Perforación de Atlas Copco (ACDS) de plataformas de perforación con voladura en Garland, cerca de Dallas, Texas, EEUU. Diseñada para perforar tiros de 6 a 10” de diámetro y disponible con cualquiera de las tres torres para perforar tiros de 30-ft (9.1-m), 35-ft (10.7-m) ó 40-ft (12.2-m) de profundidad, la nueva máquina hará que las ventajas del diseño Pit Viper estén disponibles en este segmento intensamente competitivo del mercado de perforación en superficie. La nueva plataforma incorpora mayores avances técnicos en las áreas que estaban destinadas a mejoramiento en los modelos anteriores, y presenta tecnología de control de plataforma RCS muy exitosa de Atlas Copco como una alternativa. El Gerente de Producto–Perforaciones con Voladura, Dustin Penn, dice que la máquina nueva puede ser configurada en un sorprendente número de maneras para poder hacer que se adapte a un ambiente o método de operación de una mina en particular.

Con el nuevo miembro de la familia, ACDS ahora tiene Pit Vipers que son competitivas en la mayoría de las aplicaciones para perforación de minas industriales de carbón y metales de superficie a gran y mediana escala. La PV-235 complementa tanto a la Pit Viper 351 grande, que fue lanzada en MINExpo 2000, como a la serie PV-270 que hizo su debut en Las Vegas el 2004. Como las máquinas PV-271 de una sola pasada y las PV-275 de múltiples pasadas, la PV-235 puede ser equipada para perforación giratoria o para perforación con barrena DTH, la selección normalmente se hace pensando en la dureza de los tipos de rocas que serán tronados. La Pit Viper 351, por otra parte, es una plataforma de perforación netamente giratoria para tiros de gran diámetro.

Cómo los modelos PV-351 y PV-270, la PV-235 estarán disponible con opción diesel o bien eléctrica. También mantiene los sistemas hidráulicos, incluyendo el cabezal giratorio que ha sido regularmente preferido por el diseño Garland y por el grupo de ingenieros por muchos años.

A pesar que la amplia familia ha reemplazado parte de la generación Drill Master de plataformas, otros modelos DM siguen siendo complementarios para las Pit Vipers, así que ACDS ahora es capaz de ofrecer una muy amplia gama de máquinas. Por ejemplo, a pesar que la Pit Viper 351 fue concebida como un reemplazante del modelo DMH, en realidad es considerablemente más grande—según ACDS, la plataforma de perforación por voladura más poderosa en el mercado cuando fue lanzada. Por otra parte, la PV-271 fue diseñada para proporcionar un reemplazo modernizado para la DMM-2 y la PV-235 probablemente reemplazará al modelo DML.

Tecnologías Probadas Proporcionan Rendimiento y Confiabilidad

Un rendimiento competitivo y una excelente confiabilidad en el largo plazo han sido puntos de comercialización para la línea ACDS de plataformas de perforación, por un largo tiempo. La PV-235 está especificada y fabricada para mantener esta reputación, con especial atención al haber sido rentable para la reducción de la demanda de caballos de fuerza y tiempo sin perforar.

Plataforma

Comenzando a nivel del suelo, la Pit Viper 235 posee una plataforma diseñada recientemente. Está construida con carritos inferiores Caterpillar 330 tipo excavadora hidráulica de dos velocidades—330 para unidades con la torre de 30-ft, 330L con la torre de 35-ft y 330EL cuando la torre 40-ft está instalada. Un “lock-out” de alta velocidad opera con la torre levantada.

La estructura de acero de la placa es nueva para la construcción de perforadoras de este tipo, de acuerdo a ACDS, y fue diseñada utilizando análisis de elementos finitos. El grosor del material es un tercio de una construcción de placa soldada equivalente, y tiene una mayor duración. La estructura aloja los estanques de agua y combustible de 450 y 600 galones que están montados en bloque ISO con 3 puntos de aislación, y un estanque de puente con agua de 400 galones adicional que puede ser instalado si no se usa colector de polvo.

Para una mantención y solución de problemas más seguras, fáciles y rápidas, el puente de malla abierta Grip Strut brinda un excelente acceso a los elementos de la super-estructura, incluyendo la batería de nivel de suelo y aisladores de partida, y acceso al nivel del puente a los puntos de mantenimiento en la mayoría de los sistemas, con Llenados Rápidos al nivel de la mitad. Accesorios opcionales incluyen un tambor apernado para almacenamiento de lubricante y líquidos, un sistema de lubricación central, equipo supresor de incendios, un receptáculo de arranque y una escalera activada por resorte.

Sistema de Propulsión

Para el montaje de esta plataforma, ACDS ha decidido ofrecer a sus clientes una selección de opciones de sistemas de propulsión más amplia que en modelos anteriores. La estructura es similar a la diseñada para la Pit Viper 351, con una sub-estructura independiente y montaje de 3 puntos. Pero hay una capacidad de elección más amplia de motores Cummins ó Caterpillar, abarcando la gama 540–800 hp a 1.800 rpm con los motores Cummins QSX 15 hasta QSK 19 ó Cat C15 hasta C27 que cumplen las normativas Tier III.

También hay una más opciones para elegir compresores de aire; unidades de tornillo giratorio, monofásicas, asimétricas, inundados de aceite Atlas Copco ó Ingersoll-Rand están disponibles para perforación giratoria a baja presión (1.200–1.900 cfm, 100 psi), y equivalentes bifásicos para perforación a alta presión (1.250 ó 1.450 cfm, 350 psi). Un nuevo Sistema Electrónico de Regulación de Aire (EARS) permite una partida de carga baja.

El sistema hidráulico ha sido depurado, con sensores de carga y otras características para reducir la demanda de caballos de fuerza. La caja de cambios para trabajo pesado es accionada desde la parte delantera del motor. Hay una bomba de pistones para rotación; una bomba de pistón sensible a la carga para la alimentación, funciones de instalación y auxiliares; y una bomba de pistón compensada con presión para el circuito del ventilador. La función de avance usa las bombas de alimentación y rotación y hay un interruptor dentro de la cabina para seleccionar las válvulas de desvío. El bastidor para válvulas está ubicado en el centro para un fácil acceso para mantenimiento, simplificando al mismo tiempo inspecciones a la manguera y el cableado de control. El estanque presurizado de fluidos hidráulicos tiene una capacidad de más de 100 galones y los filtros son de fácil mantenimiento.

Para permitir la operación a temperaturas ambiente de hasta 125°F (52°C) el sistema de enfriamiento presenta radiadores de gran tamaño. El control de velocidad variable ayuda a reducir el consumo de combustible y el ruido, y mejora el rendimiento en clima frío. La baja velocidad del ventilador también baja las emisiones de ruido.

Está disponible la alternativa de una caja que reduce más el ruido, protege contra clima frío y tiene puertas largas para permitir el acceso para mantenimiento.

Torres

La estructura delantera abierta de las tres torres disponibles es similar a la usada en los otros modelos de Pit Viper—fabricada de tubería de acero rectangular por soldadores de ACDS calificados y teniendo cuatro piezas verticales principales. Las profundidades de 40-, 35- y 30-ft de pozo limpio mencionadas anteriormente son la distancia desde el nivel del suelo hasta el fondo del pozo, mientras la parte superior del cesto de barrena está 5 ft por sobre el nivel del suelo. Al usar una barra de arranque y el carrusel de cuatro barras modernizado, la torre de 40-ft puede perforar con muchas pasadas hasta una profundidad máxima de 200 ft (61 m). El carrusel presenta accionamiento indexado y un freno de estacionamiento.

La PV-235 está equipada con un cabezal giratorio directo de una velocidad estándar que, según dice ACDS, requiere menos mantención que otros diseños. Estos cabezales giratorios están equipados con correas de desgaste ajustables. El diseño de engranaje de dientes rectos sado en las plataformas DM45 y DML actuales es opcional.

Otra característica típica del diseño de torres de Soluciones de Perforación es el sistema de penetración y arrastre de cable desarrollado internamente y presentado en la plataforma DM-M3. De bajo costo, cuatro veces más luminoso y mucho más silencioso que uno con cadenas, este sistema ofrece buena resistencia al pandeo y absorbe cargas transmitidas desde la perforadora antes que estas alcancen el cabezal giratorio. Como el operador puede observar el desgaste el cable, se pueden evitar fallas catastróficas. La alimentación de cable del cilindro simple diseñada para la torre de 40-ft de la PV-235 proporciona un mayor peso en el barreno comparado con la DML y mayores mejoramientos en velocidad sin perforar. El auto-tensionamiento del cable, necesario para contrarrestar la pérdida de tensión causada por el tiramiento del cable, es por medio de un cilindro simple con horquilla equilibradora.

Para perforación angular, la PV-235 usa la unidad de inclinación en la base de las torres como se probó en las Pit Vipers anteriores, con ajuste de la vertical hasta 30° en incrementos de 5°. Pero las patas telescópicas traseras de soporte proporcionadas en las plataformas más grandes son innecesarias. Este sencillo diseño de pivote reduce el tiempo sin perforar significativamente, con tiempos de actividad de la torre siendo respectivamente 10.1, 11.6 y 13.6 segundos para las torres de 30-, 35- y 40-ft; y tiempos de inactividad de las torres de 10.1, 11.7 y 19.8 segundos para las tres unidades. La plataforma tiene una llave de impacto de dos cilindros para el desprendimiento de la sarta de perforación, que ha reemplazado a la horquilla de piso de un solo cilindro usada en modelos anteriores.

Los gatos traseros están incorporados en el nuevo descanso de la torre, como lo están los soportes del escape, los limpiadores de aire y las luces. El descanso en forma de arco agrega rigidez torsional a la estructura y brazos levantadores sujetan la torre cuando ha sido bajada, reduciendo el desgaste durante el arrastre.

Cabina de Operador

Junto con la caja del sistema de propulsión, si está instalada, la característica más distintiva de la última Pit Viper es la cabina. El diseño FOPS tipo cápsula en voladizo es un avance adicional en el progreso logrado con las máquinas de la serie PV-270 en términos tanto de capacidad como de apariencia. “Esta es definitivamente la cabina más bonita que hemos hecho,” dijo Penn.

La visibilidad ahora es mejor, no sólo por la forma de la cabina y la gran extensión del vidrio, sino también por las ventanas polarizadas, limpia/lavaparabrisas mejorados y seis luces Nórdicas integrales (que además consumen menos energía que las convencionales). El sistema de aire acondicionado integrado—con compresor, evaporador, y condensador impulsados hidráulicamente—está montado debajo de la cabina en lugar de al costado. ACDS trabajó con el proveedor de cabinas para lograr una mayor reducción de ruido. Para un aseo fácil, hay instalados tapetes y una puerta para barrer hacia afuera en el extremo donde no se perfora. Además, como una oferta opcional, hay un sistema de cámaras de seguridad y un reproductor de CD/radio para la cabina.

Los controles estándar son eléctricos por sobre hidráulicos, con joysticks y botones a los lados del asiento.

Incorporando el probado sistema de control de plataforma RCS basado en Canbus de Atlas Copco, que es opcional, brinda diferentes niveles de automatización, en común con las plataformas fabricadas por personal para minería subterránea y de superficie, en Suecia. Para la PV-235 estas opciones incluyen arrastre remoto, autonivelación y navegación por GPS, todo lo cual puede ayudar a minimizar el tiempo sin perforar, y también tecnología de registro de “medición mientras se perfora.” Atlas Copco informa que estas características atrajeron un gran interés en MINExpo 2008. El uso de tecnología RCS también ha reducido significativamente el número de palancas de mando, con una para cada mano operando las funciones claves de perforación y arrastre.

Creciente Aceptación

Dada una oportuna recuperación en el sector minero, las perspectivas para el nuevo modelo de Soluciones de Perforación de Atlas Copco son buenas si la Pit Viper 235 goza del mismo nivel de éxito de sus predecesoras. A pesar que ya han pasado casi ocho años desde que la primera Pit Viper 351 comenzó a perforar en la entonces mina de cobre Morenci de Phelps Dodge, las entregas comerciales de la plataforma sólo comenzaron en el periodo 2005–2006 después del lanzamiento de la serie PV-270 y de un fortalecimiento de las líneas de producción. Las primeras unidades eléctricas PV-351 se enviaron al sur, a la faena Chuquicamata de Codelco en Chile y a Sudáfrica.

Codelco reportó excelentes resultados con la primera máquina. Dos plataformas de perforación Pit Viper 351 en Anglo Platinum tuvieron un buen desempeño, y desde entonces ellos han recibido más perforadoras eléctricas PV-351. La mina Morenci ha estado perforando con varias plataformas PV-351 diesel.

Ahora hay flotas de PV-351 trabajando para Vale en Sossego, Brasil, en la mina de metales preciosos Peñasquito de Goldcorp en México, en las minas de cobre Los Pelambres y BHP Spence en Chile. Antofagasta Minerals elige una combinación de plataformas diesel y plataformas eléctricas para Los Pelambres y unidades eléctricas para su proyecto Esperanza. Rio Tinto ha hecho los mismo en su mina de uranio Rössing en Namibia, al sur de África. La primera Pit Viper 351 en entrar en servicio en Europa Occidental estará ubicada en la mina de cobre en expansión Aitik de Boliden, en el norte de Suecia.

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