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Perforadora Caterpillar CAT MD6540 (SKL)

Distribución Perforadora Rotatoria

Cilindros Levante Mástil Motor Cabezal de Rotación Mastil

Bombas Compresor Enfriador

Gatos de Nivelación

Chassis Rodado

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Especificaciones Básicas Diámetro Perforación

229 mm-381 mm (9” – 15”)

Profundidad en single pass

20 m (65’ 2”)

Profundidad en multi pass

66 m –85 m (215’ 5” – 278’)

Carga sobre el bit

53. 845 kg (118.719 lb)

Velocidad de avance y retracción37.5 m/min (123 ppm) Velocidad de Rotación

150 rpm

Torque de Rotación

28 880 Nm (15,400 ft-lbs)

Motor

900 kW (1.205 hp)

Flujo de aire compresor

102 m³/min (3.600 cfm)

Presión máxima compresor

6,9 bar (100 psi)

Peso de Operación

131.000 kg (288.806 lb)

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Perforadora Modelo MD6540 (SKL) La perforadora MD6540 de la Serie Infinity es una perforadora para tronadura montada sobre orugas, accionada por motor diesel o eléctrico con cabezal de rotación superior para aplicaciones de perforación rotatoria. Está diseñada para perforar en diámetros desde 10 5/8” a 15” (270 - 381mm), con una capacidad para perforar en paso simple de 65’ 7” (20 metros) cambiando el tricono sobre la plataforma. La MD6540 está diseñada para perforar en paso múltiple a una profundidad máxima de 215’ (65,5 metros) con mástil de 20 metros, con una fuerza de pulldown de hasta 110.000 lbs (49.895 kg) (118.709 lbs 53.485 kgs carga sobre el bit) y una fuerza de izado de 86.000 lbs (39.010 kg). La MD6540 está diseñada para operaciones de trabajo pesado en minería a rajo abierto en ambientes extremos en el rango desde +125r a -40r (F) y altitudes de sobre 13.500 pies (4.114 m) sobre el nivel de mar. Las características incorporadas en esta máquina aseguran una mayor productividad a un menor costo de operación 4

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Disposición General •

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Disposición General MD6540 (SKL)

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º

Rodado Con rodado Cat 365, este es un rodado tipo excavadora diseñada y construída de acuerdo a las especificaciones de Caterpillar. La suspensión oscilante de tres puntos permite a la perforadora moverse en terrenos irregulares sin transferir las fuerzas de torsión a la estructura, lo que permite una buena estabilidad cuando se traslada entre perforaciones

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2,5r por lado reducen la torsión en la plataforma de perforación en terrenos irregulares

Rodado

Cada grupo de orugas en la MD6540 se mueve en once (11) rodillos inferiores sellados bañados en aceite, y tres (3) rodillos superiores, cuenta con zapatas de triple garra de 35,4” (900 mm) suministrando buena tracción y 66% de gradeabilidad mientras se está moviendo con la torre abajo. Los rodillos están protegidos con una guarda a todo lo largo

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Rodado La estructura de los bastidores es de alta resistencia, los mandos finales son del tipo planetarios de tres estados, sprockets, ruedas guía y los tensores constituyen los otros componentes mayores de este rodado para trabajo pesado diseñado hasta 350.000 lbs. (158.757 kg) GVW. La velocidad de traslado es de hasta 1,00 mph (1,61 km/h).

Dos motores de pistones axiales independientes, uno para cada oruga suministran hasta 360 hp (268 kW) cada uno, lo que asegura un control individual de la velocidad y la dirección

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º

Estabilidad Gradeabilidad con el mástil abajo 66%

Poca altura mejora el centro de gravedad

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Estructura Principal La sección del tipo cajón del diseño de la estructura principal aseguran una buena resistencia estructural. Los perfiles principales están montados en placas superiores e inferiores de 1” de espesor y placas verticales de 5/8”, fabricada en acero ASTM grado 50. Este diseño tiene perfiles cruzados de 36” de profundidad en los lugares donde se presentan altas cargas.

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Soporte de Torre y Gatos de Nivelación Los soportes de los gatos, el soporte de la torre y las plataformas están totalmente soldadas a la estructura principal, lo que suministra una resistencia a la torsión adicional y una mayor estabilidad El sistema de posicionamiento de cuatro (4) gatos de nivelación reduce la torsión durante las operaciones de perforación. El diseño del soporte de la torre y los cilindros de levante de la torre de tres estados posicionados (en un punto mas alejado de eje pivote de la torre) minimiza las cargas tanto en la torre como en la estructura principal mientras se levanta o se baja la torre

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Configuración de Viga Trasera de la Torre

La viga trasera de la torre está fabricada en acero ASTM Grado 50 de 5” de espesor que va montada desde la placa base hasta el punto de montaje de los cilindros de levante, esto permite reforzar la estructura de la torre El diseño de la estructura principal, el soporte de la torre y la torre propiamente tal aseguran una mayor vida útil en condiciones de operación extremas

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Sistema de Nivelación de Cuatro Puntos La MD6540 está equipada con dos (2) gatos de nivelación en el lado de perforación de 48” (1210 mm) de carrera y dos (2) gatos de nivelación de 60” (1520 mm) de carrera en el lado no perforación. Los cuatro puntos de contacto reducen la presión sobre el suelo y mejoran la capacidad de levante. Combinado esto con un mejor centro de gravedad de la MD6540 en relación a la distribución del peso, el sistema de cuatro gatos de nivelación permite la utilización de la máxima fuerza de pulldown disponible en la perforadora y la capacidad de mantener estable la plataforma aún en terrenos irregulares.

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Plataforma Estacionaria

La plataforma estacionaria fabricada con placas antideslizantes suministran un acceso seguro al área de la torre y a la plataforma principal durante todos los modos de perforación, incluyendo la perforación angular. La gran área de trabajo incrementa la seguridad y facilita el mantenimiento. El acceso por ambos lados de la perforadora facilita el movimiento de todos los componentes utilizados para la inspección diaria, mantenimiento preventivo y ajustes

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Plataformas de Trabajo

Las plataformas de trabajo grandes suministran un fácil acceso, desde ambos lados de la máquina a todos los componentes mayores del paquete de potencia. El acceso para el lado izquierdo es desde la plataforma de perforación estacionaria, mientras que el acceso para el lado derecho es directamente desde la cabina del operador. El fácil acceso al paquete de potencia, incluye el motor, compresor, bombas hidráulicas, tuberías y otros, se traduce en una mejor facilidad en el servicio y menores costos de mantenimiento.

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Plataformas de Trabajo

Las plataformas livianas desmontables suministran un fácil acceso a las mangueras hidráulicas y al arnés de cables eléctricos

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Pasillos Anchos

Despeje de pasillos de 609 mm (24”) Acceso inmediato al paquete de potencia, incluye el motor, compresor, bombas hidráulicas, cañerías y otros componentes, se traduce en un mejor y bajos costos de mantenimiento 17

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Cortinas de Polvo Distancia al piso de 73” (1850 mm) con las orugas en el piso, largo 232” (5890 mm) , y 114” (2900 mm) de ancho respectivamente, la gran cámara bajo la plataforma está diseñada para perforaciones profundas. La gran cámara de polvo suministra un espacio amplio para los recortes de la perforación lo cual evita el riesgo que caiga nuevamente dentro del pozo. Las cortinas de polvo para trabajo pesado delanteras y traseras operadas mediante cilindros hidráulicos, aseguran que los recortes no caigan nuevamente al pozo mientras el equipo se está trasladando de punto a punto en la malla de perforación 18

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Control de Polvo

Un sello de barras reemplazable está ubicado en la caja de polvo, la cual está montada en la placa base del mástil y ayuda la operación con emisión de polvo no visible. Un anillo de polvo flotante está montado entre el anillo centralizador y la base de la caja de polvo 19 / Caterpillar Confidential: GREEN / WHEREVER THERE’S MINING

Sistema de Control de Polvo Seco

El colector de polvo seco de la serie Duraquip 3600 está dimensionado de acuerdo a la aplicación, con una capacidad de succión de 12.000 cfm (340 m3/min). Un sistema opcional de inyección de agua está también disponible. Ambos sistemas pueden ser montados y operados en la misma perforadora

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Motor Diesel La MD6540 está configurada con un motor Diesel Detroit/MTU, siendo parte del paquete de potencia

Motor Diesel Detroit de 1205 HP (899 kW) @ 1800rpm 16V Serie 2000 (turbocargado, aspiración aire aire y post enfriado) cumple con las regulaciones de emisiones EPA y EU Tier 2 . El paquete del motor incluye: parada de emergencia del motor (energizado parte), doble motor de arranque, alternador para trabajo pesado, filtros de aire para trabajo pesado del tipo seco con elemento de seguridad, silenciador para trabajo pesado y protección, turbo con protecciones, cubiertas de los manifold, set de baterías, desconectador de baterías y tanque de combustible. 21

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Motor Eléctrico La MD6540 puede ser configurada con un motor eléctrico, siendo parte del paquete de potencia

Tipo: Modelo: Voltaje: Acoplamiento: Potencia : RPM Plena Carga: RPM Plena Carga: Sistema de Partida: Montaje: Fuente Poder Aux.:

Inducción, 4-polos, 3-fases, Trabajo Contínuo 900 kW, motor TEFC (TECO Westinghouse) 6600 VAC (4160 a 7200 Opcional) Directo, Acoplamiento Flexible 1200 hp (895 kW) 1800 (60 hZ) 1490 (50 hZ) Máximo Voltaje, Partida no reversa Base flotante, montada sobre gomas a la estructura principal 115 VAC y 24VDC (mediante transformador adicional)

Carrete porta cable opcional con capacidad de 1000 pies (305 m) de cable 22

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MD 6540 Eléctrica Carrete porta cable de alimentación

Paquete de Potencia, diseño no requiere de sala de máquinas

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Configuración Compresor Baja Presión

Baja Presión (Una Etapa): 3600 cfm @ 100 psi (101,9 m3/min @ 6,9 bar Los compresores Sullair son unidades de tornillos, de desplazamiento positivo, bañados en aceite, el cual suministra aire comprimido contínuo con confiabilidad mecánica y virtualmente sin desgaste o pérdida de rendimiento debido al desgaste. No se requiere de inspeccion a los componentes internos del compresor. El sistema de control de acuerdo a demanda, con válvula de admisión, regulador de presión y válvula selectora de puesta en carga, regula la entrada de aire para ajustarla a la cantidad de aire comprimido que está siendo requerido.

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Compresor Baja Presión Compresión Parcial Modulada Lado succión de cámara de compresión

Válvula spiral abriendo Menos que el largo Total del rotor de compresión

Presión parcial al actuador 25

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Sistema de Caja de Bombas

x La caja de bombas es accionada directamente por el motor diesel usando un acoplamiento de goma. Los beneficios de este arreglo son: x 100% libre de mantenimiento (no se engrasa diariamente) x Suministra una mayor vida útil al paquete de potencia (absorbe golpes) x Carcaza metálica completamente cerrada con acceso abisagrado por seguridad.

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Sistema Hidráulico - Bombas El motor diesel a través del acoplamiento de goma y la caja de bombas de cuatro salidas, accionan el sistema hidráulico que consiste en: x Dos (2) bombas de pistones axiales de presión compensada de desplazamiento variable en un sistema de circuito cerrado. Una bomba opera las funciones de rotación y propulsión de la oruga izquierda, mientras la segunda bomba opera las funciones de pulldown/izado y propulsión de la oruga derecha. x Dos (2) bombas de engranajes dedicadas al circuito del ventilador. • Dos (2) bombas de engranajes para el sistema de colección de polvo (opcional)

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Sistema Hidráulico - Filtros

El sistema hidráulico está protegido por filtros de 12 micrones de retorno principal y de caja y filtros del sistema de carga de 3 micrones (1 por circuito)

Hay disponible como opcional filtros entre bombas y motores de 12 micrones (2 por circuito).

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Sistema Hidráulico - Motores Motores: - (2) Motores de Rotación de pistones axiales de desplazamiento fijo. - (2) Motores de Tracción axiales de desplazamiento fijo . - (4) Motores de ventiladores - (2) Motores de paletas para el Colector de Polvo (opcional) - (1) Motor de engranaje para la bomba de agua (opcional) 29

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Paquete de Enfriadores

Enfriador para el paquete de potencia

Enfriador para el aceite del compresor

Paquete de enfriadores partidos con dos (dos velocidades) ventiladores por enfriador, con una capacidad de enfriamiento para temperaturas ambientes hasta de 125o F (52o C) 30

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Enfriadores

Todas las perforadoras MD6540 usan enfriadores del tipo Mesabi con tubos intercambiables El paquete de enfriador/radiador para paquetes de potencia con motores electrónicos consisten en un enfriador lado a lado con las secciones del radiador, aceite hidráulico y aceite de compresor 31

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Diseño del Soporte de Torre El diseño del eje pivote de torre en la MD6540 incorpora un eje pivote apernado con bujes de bronce reemplazables para un fácil mantenimiento. Las reparaciones en terreno del eje pivote envuelve solamente cuatro pernos de montaje por lado. El soporte de torre y la plataforma trasera son soldadas a la estructura principal, suministrando una resistencia adicional a la torsión 32

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Paquete de Perforación Angular

Los bloqueos de la torre están integrados a la estructura principal y configurados con bujes de tres partes para resistencia y facilidad de mantenimiento en terreno

El paquete de perforación angular de la MD6540 entrega hasta 30r de inclinación en incrementos de 5r

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Especificaciones con Torre 20 Metros Se usan dos barras de 30' (9,14 m) de largo y un sustituto largo para perforar hasta 65,7‘ (20,0 m) en paso simple, cambiando el tricono sobre la plataforma

Perforación Angular hasta 30r con incrementos de 5r Hasta 110.000 lbs. (49.895 kg) pulldown, y 86.000 lbs. (39.009 kg) de levante. Cada motor de rotación genera hasta 396 hp (295 kW) con velocidad de rotación variable de 0 a 124 rpm, y torque hasta 15.400 ft-lb (20.879 Nm). 34

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20 Metros Paso Simple

Profundidad en paso múltiple hasta 215’ (65,5 m).

Cilindro de Pulldown de Doble Acción La MD6540 usa un cilindro de Pulldown con el vástago fijo en ambos extremos. El carro de poleas y los cables son actuados por el movimiento de la camisa de doble acción. Cuando está cargado, el cilindro está en tensión lo cual minimiza la deflexión y desgaste de los componentes de avance suministrando alta eficiencia y mínimo mantenimiento. El sistema desarrolla menor pandeo en el cilindro de pulldown ya que el pistón constantemente (tira) en lugar de empujar contra el vástago. El arreglo del cilindro también permite un sistema hidráulico en circuito cerrado que simplifica bastante el diseño hidráulico.

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Los tiempos de ciclo para ambos el pulldown y el levante son iguales en tanto el flujo/fuerza hidráulica son iguales en ambos lados del pistón

Sistema de Cables y Tensado Automático La MD6540 está configurada con cables de pulldown y avance de 1 1/8” (28,5mm) de diámetro. Los cables son intercambiables (izquierdo y derecho). El ajuste manual se puede realizar en ambos extremos del cable por medio de tuercas y vástagos roscados. Un sistema de auto tensado accionado por cilindros hidráulicos aseguran una máxima vida útil de los cables con un mínimo de manteninmiento manteniendo constante las fuerzas de pulldown y levante de los cables. El sistema de cables absorbe las cargas de impacto y son mas seguros que los sistemas de cadena

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Cabezal de Rotación Esta capacidad permite al operador seleccionar una amplia gama de velocidad de rotación para cualquier aplicación dada y por lo tanto alcanzar los rangos de penetración óptimos para cada condición específica de perforación

El cabezal de rotación es accionado por dos (2) motores de pistones axiales de desplazamiento fijo, cada uno con 396 hp (295 kW) de capacidad y suministra una velocidad de rotación variable entre 0 a 124 rpm, y un torque de hasta 15.400 ft-lbs. (20.879 Nm) 37

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Cabezal de Rotación El cabezal de rotación para trabajo pesado, tiene un eje de 5 ½” API regular, se mueve hacia arriba y hacia abajo de la torre por medio de los cables de pulldown e izado acoplados a las guías del cabezal de rotación. El cabezal de rotación desliza en las guías de acero ajustables con lainas de desgaste reemplazables de nylatron. El diseño de carro largo y robusto asegura que el cabezal de rotación se desplace en las vigas principales con un mínimo desgaste 38

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Sistema de Manejo de Barras CAT, fabrica la MD6540 con una llave de desacople en la plataforma que incorpora una geometría de impacto robusta la cual suministra un mínimo de partes móviles cuando se realiza el desacople de las barras. Para perforación multi paso, esto ayuda para desacoplar las barras de perforación lo que significa un aumento en la productividad. Esta geometría de impacto está también diseñada en el carrusel de la MD6540

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Sistema de Manejo de Barras La MD6540 está equipada con un carrusel para cinco (5) o Cuatro (4) tazas dependiendo del diámetro exterior de la barra seleccionada El carrusel está diseñado para barras de perforación de diámetro exterior desde 8 5/8” (219 mm) a 10,75” (273 mm).

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Sistema de Manejo de Barras Las escaleras de la torre de la MD6540 aseguran un fácil acceso para los puntos de mantenimiento

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Sistema de Manejo de Barras

El centralizador de barras de la MD6540 asegura que la barra de perforación se mantenga alineada mientras está bajo carga. El centralizador automáticamente engancha o desengancha la barra de acuerdo a la posición del cabezal de rotación

El posicionador de la barra, se usa principalmente mientras se está perforando en ángulo, se utiliza para alinear las barras de perforación mientras se está agregando o sacando barras de perforación. Esto reduce los tiempos de ciclo y aumenta la productividad.

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Sistema de Manejo de Barras Caterpillar fabrica todas las perforadoras rotatorias para tronadura con la llave de desacople operada hidráulicamente y patentada por Caterpillar (HOBO). Diseñada para aumentar la productividad, este método patentado para quebrar las uniones es simple y seguro para el operador. Todos los controles están ubicados en la cabina lo que asegura que el operador tenga el control completo cuando está desacoplando las barras

Esta nueva generación de llaves HOBO tiene mordazas variables, lo que permite actuar en un rango de diámetros exteriores de barra sin cambios en la herramienta

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Sistema de Manejo de Barras Un huinche operado hidráulicamente con capacidad de 8.000 lbs. (3.629 kg), con un opcional de 12.000 lbs (5.443 kg) de capacidad, se ofrece para asistir en el manejo de las barras de perforación y los accesorios

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Un rodillo de guías de barra ubicado en la plataforma trasera de la perforadora ayuda en la carga y descarga de las barras de perforación y sustitutos, izando las barras en forma segura

Grúa Auxiliar La MD6540 está configurada con una grúa auxiliar montada en la plataforma de trabajo trasera para ayudar en la carga y descarga de triconos, bujes centralizadores, herramientas, sustitutos y otros elementos pesados. Un motor eléctrico accionado por el sistema eléctrico de 24 volts energiza el sistema hidráulico independiente. Un brazo extensible es capaz de alcanzar la línea central del cabezal de rotación y ayuda a instalar los accesorios de perforación

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Cabina del Operador Cabina grande, con absorción de impactos, certificada FOPs está ubicada en el lado derecho de la torre en la parte trasera de la perforadora y se complementa con una escalera de acceso auto nivelada (sube y baja hidráulica o neumáticamente). La cabina tiene 12 vidrios de seguridad tinteados lo que asegura una visibilidad en todo el entorno, y dos puertas batientes abisagradas dan un acceso directo al plataforma de perforación fija por un lado y al otro lado al pasillo principal. Con un área de 50,1 pies cuadrados (4,7 m2) es fácil acomodar la consola de control como también el asiento del operador y del ayudante. Con un nivel de ruido inferior a 72 dBa , térmicamente aislada (paredes y piso) mas un paquete de aire acondicionado - calefacción – presurización de alta capacidad proporciona una cabina segura en un ambiente confortable 46

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Cabina del Operador y Controles Cabina con Temperatura contolada, presurizada, de una pieza, con capacidad para tres personas, certificada FOPS completamente eléctrica y electrónica •Consola partida •Dos cámaras para circuito cerrado con monitor en cabina •Ventana en el techo con caja de protección certificada FOPS •17 luces LED para perforación nocturna •Barandas sobre el techo para facilitar el mantenimiento

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Controles

El panel de control está dividido en relación a la plataforma principal de perforación, con controles lógicamente ubicados para la comodidad en la operación de la perforadora. Los controles ergonómicamente ubicados, asiento del operador completamente ajustable y el vidrio principal a todo lo largo suministra una visibilidad excelente al operador y al mismo tiempo suministra ergonomía y confort. También se incluye un sistema stereo, cámaras en circuito cerrado, instrumentos con luz 48 trasera, asiento de entrenamiento grande y vidrio en el techo / Caterpillar Confidential: GREEN / WHEREVER THERE’S MINING

Controles La cabina de la MD6540 es completamente eléctrica y no tiene mangueras hidráulicas dentro de los paneles de control y cabina. La nivelación de los gatos y el levante y bajada de la torre, se efectúan con controles eléctricos sobre hidráulicos y están ubicados en el lado derecho del panel de control. Un control acciona el gato trasero derecho, uno el gato trasero izquierdo y uno ambos gatos delanteros, el cuarto control se usa para operar las funciones de la torre. Dos (2) controles electricos sobre hidráulicos se usan para controlar la velocidad y dirección de las orugas. Cada oruga es controlada independientemente por un control.

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Los dos (2) controles restante, ambos eléctricos sobre hidráulicos, uno se usa para el sistema de pulldown y levante, mientras que el otro se usa para controlar la velocidad y dirección de la rotación

º

Sistema de Cámaras en Cabina Sistema de circuito cerrado de cámaras Aumenta el rango de visibilidad

Visión de cámaras

Campo de visión del operador 50

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Controles

Una consola de control dividida está configurada con una pantalla de contacto que muestra los rendimientos de perforación y el sistema de monitoreo. Sistemas de auto nivelación de un toque y de perforación automática de un toque están tambien incluidas. El sistema de monitoreo de perforación incluye el diagnóstico y una memoria descargable. El sistema de perforación automática Caterpillar es completamente configurable con cualquier sistema GPS o de manejo de flota con un punto de conexión 51

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Sistema de Control de Nueva Generación

Horizonte Artificial (traslado)

Nivelación Automática

La máquina constantemente está monitoreando la inclinación y está programada para indicar una alarma si los niveles ajustados son alcanzados y bloquear el traslado cuando los límites definidos son sobrepasados. La función de auto nivelación con un solo contacto asegura que el proceso de nivelación de la perforadora sea mas rápido, fácil y repetible, lo cual mejora la productividad y la calidad de los pozos perforados. 52

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Sistema de Control de Nueva Generación

Monitoreo de salud de la perforadora y diagnóstico

Monitoreo de rendimiento de la perforación y Perforación automática

La función de perforación automática de un toque mejora la productividad optimizando los procesos de perforación. Los factores tales como torque de rotación, volumen de flujo de aire, flujo de agua y fuerza de pulldown son ajustados automáticamente. El sistema de monitoreo de perforación y diagnóstico, comunica las alarmas y fallas para una detección de fallas mas rápidas 53

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Sistema de Control de Nueva Generación Protocolo:

Nodo I/O

Nodo I/O

CANabierto J1939

Monitor

Ethernet / Serial

PLCs / Mobile PCs Drill Control System ECU / ECM

Upgrade

Controlador ID1

Middleware 54

Nodos I/O

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Controlador ID2

Middleware 3rd Party System

Sistema de Control de Nueva Generación Progreso de Perforación

Parametros y entradas ajustadas Sistema Tiempo

Inclinación

Indicadores sistema de salud

Señales de advertencia By pass activo

Panel de navegación

Indicador de Nivel

Botones de Enganche y desenganche

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Notificación de eventos activos Detalle estado de Salud del motor

Pantalla de estado De traslado

Advertencia de bypass Alarmas Específicas de motor

Pantalla de estado de nivelación Automática Motor partida / parada

Pantalla adicional de eventos del motor

Sistema de Control de Nueva Generación Listado de eventos con información detallada

Ingreso/salida del operador Selección de tricono

Turno de máquina y estadística

Lista de navegación -Reconocimiento del operador - By pass -Exportación de archivos Estadisticas de turnos

Listado de todos los íconos, funciones y simbolos con descripción e instrucciones

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Selección del modo de la máquina

Estado general de todos los componentes de la máquina (rojo – amarillo – verde)

Estado de las Acceso a manuales y esquemáticos paradas de emergencia

Sistema de Control de Nueva Generación Panel de navegación de la máquina

Estado equivalente físico de switches y botones

Estado de LEDs real

Lecturas de sensores para información detallada de la salud de la máquina Representación virtual de las salidas de control en el gabinete eléctrico

Representación virtual del tablero real en la cabina Carga central CAN

Estado de todo el sistema BUS

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Estado de todo el sistema computacional / Caterpillar Confidential: GREEN / WHEREVER THERE’S MINING

Sistema de Control de Nueva Generación Ajustes básicos de la máquina calibración y configuración

Ajustes avanzados acceso solo a personal de servicio entrenado

Ajustes de acceso avanzado Vista de manuales y documentación etc Manual de partes de la máquina

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Sistema de Control de Nueva Generación Manejo del Tiempo Para un fácil manejo del tiempo el monitor de perforación tiene una grabación horaria construida interiormente que permite una correcta definición de tiempo de los servicios de mantenimiento y eventos adicionales a la perforación estándar, registro de equipo en funcionamiento sin perforar y horas de traslado. Los siguientes tiempos son registrados y grabados: Servicio Mecánico Servicio Eléctrico

Horas Perforación Horas Ralentí Horas Traslado

Taller Relleno de Agua Relleno de Combustible

Otros códigos de demora pueden ser activados presionando el ícono por la demora real. El ícono en el botón cambia desde negro a verde cuando es activado. Luego que el mantenimiento está terminado la demora debe ser desactivada presionando el botón nuevamente, el color del ícono cambiará y volverá a negro El horómetro para perforación, ralentí y traslado se activan automáticamente. Un ícono verde indica que el horómetro está contando y negro indica que está desactivado. El horómetro de perforación es activado cuando el modo perforación es seleccionado y la presión de aire hacia el tricono es superior a 20 psi El horómetro de traslado es activado cuando el modo traslado es seleccionado y cuando cualquiera de los controles de traslado son utilizados. 59

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El horómetro de ralentí es activado cuando el ralentí (neutro) es seleccionado.

Interfase Computador “Perforación Suave”

El computador de “Perforación Suave” ayuda a las pantallas de funciones de perforación y sistemas de seguridad

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Pantalla de Perforación La pantalla de perforación es la pantalla principal para la operación de perforación. La pantalla está dividida en cuatro paneles

1. Presiones de Perforación y Rotación 2. Sistema Profundímetro 3. Estatus perforadora 4. Perforación automática y agua automática 61

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Panel de Presiones y Rotación Panel de Presión y Rotación El panel de presión y rotación tiene cuatro indicadores con doble escala. La escala de estos indicadores pueden ser ajustados de acuerdo a los requerimientos del cliente. El ajuste de fábrica para el indicador de Pulldown es la presión de pull-down real en lb/ft en la escala exterior y en Nm en la escala interior. El indicador de presión de rotación muestra el torque rotatorio en lb/ft en la escala exterior y en Nm en la escala interior. Este tipo de escala tiene la ventaja que tiene valores relativos comparables, lo cual facilita la ergonomía y uso del operador. Además las escalas muestran el ajuste de los alivios del pull-down y torque 62

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Los indicadores de presión de aire al tricono e hidráulico auxiliar leen en psi en la escala exterior y en Bar en la escala interior. El panel de presión y rotación también muestra la velocidad de rotación con un valor digital

Sistema de Profundímetro Sistema de Profundímetro El sistema de medición de profundidad de perforación indica la posición real de la barra de perforación en el pozo, la energía específica, la profundidad de la perforación, la razón de penetración, el avance por revolución y el número de barras en la sarta. La profundidad del pozo puede ser presetada usando los botones + /en cualquiera de los lados de la pantalla

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Pantalla Traslado Una vez que la perforadora se ha cambiado al modo de traslado, el tablero de instrumentos cambiará a la pantalla de traslado. La pantalla suministra al usuario información acerca de Presiones de Traslado Inclinación de la máquina Angulo de la torre Estatus de interlock de traslado Velocidad de traslado alta o baja para la condición de torre abajo puede seleccionarse en esta pantalla

Las presiones de traslado se muestran para la oruga izquierda y derecha. El ícono de freno de parqueo en la mitad muestra el estatus del freno. Rojo si el freno está activado y negro si el freno está aliviado Nota: El ícono del freno de parqueo se muestra en la salida de la válvula y no es un indicador de que la perforadora está lista para el traslado 64

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Traslado Si la torre está vertical la solenoide del freno de parqueo se energizará cuando: Se selecciona el modo traslado, todos los gatos están retraídos, la escalera está arriba, la inclinación de la máquina cumple con los límites de estabilidad, las cortinas de polvo están arriba, la barra está fuera del pozo y el mástil está asegurado y la solenoide de la bomba está energizada

Si la torre está horizontal la solenoide del freno de parqueo se energizará cuando: Se selecciona el modo traslado, todos los gatos están arriba, la escalera está arriba, la inclinación de la máquina cumple con los límites de estabilidad, las cortinas de polvo están arriba, la barra está fuera del pozo y la solenoide de la válvula está energizada

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Indicadores de Horizonte Artificial Los indicadores de horizonte artificial en el lado izquierdo de la pantalla muestra a la perforadora en una vista lateral y frontal. Dependiendo de la posición de la torre la perforadora se muestra con la torre arriba o abajo. Los indicadores se ponen rojos cuando la máquina excede los límites de estabilidad, el traslado se bloquea y los frenos de parqueo se enganchan

Los ángulos de la torre se muestran en una escala de 90r en los indicadores del horizonte artificial 66

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Pantalla Nivelación Pantalla de Nivelación La pantalla de nivelación muestra cuatro paneles diferentes, el indicador de nivel, el interlock de los gatos y los botones de nivelación automática y de retracción automática y los botones de la escalera de acceso arriba y abajo. El indicador de nivel en la parte superior izquierda muestra una lectura digital del ángulo y un nivel de burbuja análogo que representa el ángulo de la máquina El botón de nivelación automática automáticamente nivelará la máquina desde gradientes menor a 6r considerando que los interlocks no están activos. Cualquier gradiente mayor a 6r requerirá de una nivelación manual de la perforadora. La retracción automática cuando se activa, retraerá completamente los cuatro gatos, para que esto suceda, todos los indicadores de interlock deben estar verdes 67

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El panel de Interlock muestra las funciones que detendrán el movimiento de los gatos de ser levantados o bajados, tales como, escalera abajo, barra en el pozo, bloqueo de torre, levante de cortinas de polvo y el botón de anulación de inclinación

Pantalla Motor Pantalla Motor El detalle del sistema de vigilancia de salud del motor consistentemente monitorea el rendimiento del motor y registra todos los parámetros de funcionamiento, alarmas y fallas que ocurran. El panel de monitoreo del motor muestra las RPM del motor, presión de aceite del motor, carga del motor e indicadores de presión de admisión. Temperaturas de aceite de motor, refrigerante y de admisión. Indicadores de nivel de combustible y batería y horómetro del motor y consumo de combustible por hora La lista de identificación de parámetros de error (PID) la identificación de los modos de falla (FMI) y la descripción de la falla, los botones con las flechas arriba y abajo a la derecha de la descripción permite al usuario a desplazarse a través de la lista para ver la falla y algún indicador de fallas activas en la parte superior derecha del panel El panel de Alarmas en el lado derecho de la pantalla muestra los íconos de alarma activos 68

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Pantalla de Eventos La “Pantalla de Eventos” registra todos los eventos en la perforadora. El registro de los eventos pueden ser condiciones críticas, errores, precauciones, anulaciones e información de entrada. Estas condiciones son mostradas en la tabla de eventos siguientes. La tabla consiste de las siguientes columnas (desde la izquierda a la derecha): 1 2 3 4 5 6 1. Muestra los íconos relacionados al evento a) Entrada de usuario b) Sistema de información c) Anulaciones d) Precauciones e) Errores f) Criticidad

2. Muestra los índices de un evento para propósitos de información de la mina 3. Muestra el código de eventos CAT (no publicados todavía) 69

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Pantalla de Eventos 4. Muestra el tiempo de ocurrencia del evento 5. Muestra el tiempo cuando el evento a terminado 6. Muestra una breve descripción del evento Si ocurre un evento este es mostrado en la tabla de eventos y en la “Barra de Eventos”. Nuevos eventos o eventos activos pero que no han sido reconocidos se muestran resaltados en rojo. Si uno de estos eventos reconocidos y el color resaltado se tornará amarillo si el evento está aún activo, celeste si el evento está ya finalizado. Los eventos activos deben ser reconocidos luego de cada ingreso de operador. Los eventos pueden ser revisados usando los botones arriba y abajo en el lado derecho de la tabla. Adicionalmente a estos botones la tabla puede ser operada con la barra de desplazamiento horizontal o vertical. La pantalla de eventos incluye botones para el reconocimiento del operador, anulación del sistema (no finalizado) y la exportación NOTA: La base de datos de los eventos está restringido a 128 entradas. Si este límite es alcanzado y ocurre un nuevo evento la base de datos se limpiará luego de reiniciar el Monitor de Perforación CAT. El proceso de limpieza borrará tantas entradas como eventos han ocurrido en las tres últimas sesiones. Solamente los eventos mas antiguos terminados se borrarán y los nuevos eventos se agregarán al final de la lista 70

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Exportación de Archivos Reconocimiento del Operador Para reconocer un evento activo el evento debe ser elegido en la tabla. Una vez elegido la línea será resaltada en azul y puede ser reconocida presionando el botón designado

Exportación de archivos Para la grabación de archivos el panel permite también exportar la base de datos de los eventos a un disco duro o memoria externa. La base de datos se exportará en un formato ASCII que puede ser importado por cualquier programa de hoja de cálculo (Excel). NOTA: Para guardar el archivo a un disco USB, asegúrese que el componente USB está conectado a la interfase de la Información de la Perforadora e identificada por el sistema operativo (OS) antes de presionar el botón de guardar en disco 71

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Pantalla de Estatus La pantalla de estatus puede ser accesada desde el menú principal. La pantalla muestra una vista superior de la perforadora entregando información acerca del estatus general de la máquina, dividiendolo en componentes mayores tales como tanques, enfriadores, compresor etc.

Para aumentar la visibilidad alguno de los estatus están separados de su posición real en la perforadora y mostrada con una barra celeste en el caso de un evento activo Indica el sistema supresor de incendios activado Límite superior del huinche activado, la función huinche arriba está bloqueada 72

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Pantallas Sistema de Monitoreo CAT 1.- Pantalla de Perforación Razón de Penetración Rotación PSI Pull down PSI Rotación RPM Presión de Aire Profundidad del pozo Presetada Profundidad del Pozo Real Profundidad de Perforación Total (por un día o por turno) Estatus Barra en el Pozo Carrusel adentro/afuera Cabezal sobre el carrusel Iniciación Perforación Automática Estatus flujo inyección de agua Estátus Inyección de agua / Colector de Polvo Indicación Mástil Bloqueado/Desbloqueado Indicador Posicionador de Barras adentro/afuera Razón de Penetración Eficiencia Avance por revolución

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2.- Pantalla de Traslado Barra en el pozo Gato Izquierdo Gato Frontal Gato Frontal Gato Derecho Pasador de Torre Bloqueado Pasador de Torre Desbloqueado Escalera de Acceso Arriba Cortinas de Polvo Arriba Inclinación de la Máquina (adelante a atrás) (lado a lado) Inclinación de la Torre Presión Oruga Izquierda Presión Oruga Derecha Anulación Barra en Pozo

Pantallas Sistema de Monitoreo CAT 3.- Pantalla de Indicadores y Alarmas Rotación RPM Presión de Aire Presión de Traslado Derecho Presión de Traslado Izquierdo/Rotación Presión de Pull Down Presión Hidráulica de Carga Presión Hidráulica Auxiliar Presión Hidráulica de Drenaje de Caja Presión de Aire Tanque Separador Vibración Alarma Baja Presión de Aceite de Compresor Alarma y Parada baja Presión de Aceite de Compresor Alarma Alta Temperatura de Descarga de Compresor Alarma y Parada de Alta Temperatura de Descarga Compresor Compressor oil filter blockage Parada Baja Presión de Aceite de Motor Alarma y Parada de Alta Temperatura de Refrigerante Motor Alta Temperatura de Aceite Caja de Bombas Alta Temperatura de Aceite Hidráulico Nivel de Aceite Hidráulico Bajo Nivel de Combustible Bajo Nivel de Agua de Perforación

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Parada de Emergencia Cabina Parada de Emergencia Lado Izquierdo Parada de Emergencia Lado Derecho Parada de Emergencia Delantera Derecha Parada de Emergencia Delantera Izquierda Parada de Emergencia en la Plataforma Activación y Parada Sistema Supresor de Incendios Baja Presión Sistema Supresor de Incendios Falla Sistema de Lubricación Falla Alternador Parada Válvulas de Aislación Hidráulica Filtro de Aire Izquierdo de Motor Bloqueado Filtro de Aire Derecho de Motor Bloqueado Filtro de Aire Compresor Bloqueado Bypass Filtro de Carga Derecho Bypass Filtro de Carga Izquierdo Bypass Alimentación Bomba de Alimentación Auxiliar Bypass Filtro Puerta A Propulsión Derecha Bypass Filtro Puerta B Propulsión Izquierda Bypass Filtro Retorno Principal 1 Bypass Filtro Retorno Principal 2 Bypass Filtro Retorno de Caja Bypass Filtro Compresor

Pantallas Sistema de Monitoreo CAT

4.- Pantalla Información del Motor Nivel de Combustible Carga de Baterías Controles de Motor Error Codigo/Alarmas Velocidad del Motor (RPM) Presión de Aceite Temperatura de Aceite Temperatura Aire de Admisión Carga Motor Temperatura Refrigerante Todo lo Disponible desde J1939 Razón de Quema de Combustible 5.- Pantalla Nivelación Automática Pantalla Gráfica del Nivel de Burbuja con la Entrada del Inclinómetro mostrando el ángulo de inclinación real y gráficamente reconocer el nivel de la máquina Estatus de los Gatos (cada uno de los gatos) Torre Bloqueada/Desbloqueada Indicador de la Inclinación de la Torre en Grados Estatus escalera de acceso operada hidráulicamente Calibración del Nivel de la Máquina Estatus Barra en el Pozo

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6.- Alarm history Screen Mínimo 20 lineas de información, muestra los mensajes de error con fecha y tiempo Listado de alarmas o precauciones con la capacidad de aceptarlas o reconocerlas Registro de todos los eventos de anulación de lockout Nota: todos los eventos están sellados con (código) (tiempo/fecha) y (estatus) 7.- Pantalla de Ingreso Nombre Operador y/o nombre del empleado Ingreso hora de inicio Ingreso Hora de término Ingreso tiempo de demoras Ingreso tipo de demoras Asignación de horómetro de motor y metros perforados por operador Tipo de Tricono Diámetro de Tricono Metros perforados por el tricono a la fecha Lenguaje Sistema de medidas Tiempo de Turno Pasado Metros por Turno

Pantallas Sistema de Monitoreo CAT

8.- Pantalla Estatus del Sistema Entradas para todos los switches Salidas de todos los componentes eléctricos Valores de todas las válvulas proporcionales y bombas Valores de entrado desde joysticks, potenciómetros y sensores 9.- Pantalla de Ayuda Identifica, describe los íconos y procedimientos de configuración Indice de número de cable Indice número de entrada Indice número de salida Indice componentes eléctricos con números de cable Manual de Partes Manual de Servicio Esquema Hidráulico Esquema Eléctrico

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10.- Pantalla de Configuración Calibración Sistema de Profundímetro Configuración Automática Calibración Sistema de Profundidad Calibración Inclinómetro de la Torre Calibración Nivelación de la Máquina 11.- Pantalla Circuito Can Bus Estatus de todos los PLC's Interfase con el ECM del motor Estatus Monitor/procesador Aviso eventos activos 12.- Pantalla de Paradas de Emergencia Estatus de las paradas de emergencia de la perforadora Estatus de la parada del motor Posición de los Gatos Indicador Nivel de Agua

Rendimiento Diámetro de Perforación 12 ¼” Altura de banco inferior a 20 metros

Velocidad de Penetración

Ve lo c id a d (m ts /h r)

350 300

289

250 200

Velocidad Instantánea Velocidad Total

144

150 106

100

75

96 59

72 48

50

58 40

48 35

0 20

40

60

80

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36

31

28

32 25

100 120 140 160 180

Dureza (MPa) 77

41