Cilindro de alimentación de alta presión de la perforadora de roca Sandvik HLX5T en Alemania

El cilindro de avance del equipo de perforación HLX5T desplaza el drifter a lo largo de la viga de avance durante la perforación y debe mantener un control preciso de la fuerza de avance en todo el rango, desde 0 metros (configuración en el collar) hasta 54 metros (profundidad máxima del taladro). Los requisitos de fuerza de avance varían significativamente con la profundidad en la perforación de taladros largos: en la configuración del collar, la sarta de barras es corta y la fuerza de avance requerida es moderada; a una profundidad de 54 metros, el peso de la sarta de barras colgante en orientación descendente contribuye con 150–200 kg, lo que reduce la fuerza neta de avance ejercida por el cilindro, requiriéndose así una mayor presión en el cilindro para mantener la misma fuerza en la corona. En la producción alemana mediante el método de subniveles en el distrito minero de hierro de Siegerland, donde los equipos HLX5T perforan anillos ascendentes de 35 metros en cuarcita espesartita dura con una resistencia a la compresión uniaxial (UCS) de 200 MPa, la presión del cilindro de avance debe aumentar progresivamente con la profundidad para mantener la fuerza de avance constante exigida por el diseño del equipo en la cara de la corona.

La especificación de alta presión significa que las juntas estancas del cilindro de avance deben mantener una fuerza de contacto total a la presión de funcionamiento de 200 bares requerida para lograr la fuerza máxima de avance a profundidad, y sostener dicho contacto bajo la carga impulsiva cíclica de percusión que se transmite a través de la sarta de varillas al pistón del cilindro de avance en cada golpe. Si las juntas estancas del cilindro de avance presentan una fuga que reduce en un 5 % la diferencia de presión diseñada, la fuerza efectiva de avance a profundidad también disminuye en ese mismo 5 %, lo que desvía la perforación del contacto óptimo entre la corona y la roca y reduce la velocidad de penetración.

Perfil de presión del cilindro de avance para los anillos de perforación ascendente de Siegerland de 35 metros

Los operadores de perforación de producción de Siegerland registran la presión del cilindro de avance en cada cambio de profundidad al añadir una varilla durante la perforación de un taladro: la tendencia desde el collar hasta la profundidad total revela si el cilindro está suministrando el incremento de presión calculado. Un cilindro cuya presión a 35 metros de profundidad sea 15 bar inferior al requisito calculado presenta una derivación interna; el operador marca la máquina para sustituir la junta en la próxima ventana de mantenimiento, en lugar de continuar con un sistema de avance comprometido. HOVOO suministra kits de juntas para cilindros de avance HLX5T en PU y HNBR para perforación de producción en Alemania. Referencias en hovooseal.com.