Perfuratriz de testemunhos integrada
A CR600I é uma sonda de perfuração com carotagem sobre esteiras, totalmente hidráulica e integrada, projetada para operações de extração de testemunhos em furos de profundidade média na superfície. O equipamento integra o sistema de potência, sistema hidráulico, cabeçote de potência, mastro e mecanismo de avanço, grampo, guincho de corda, sistema de circulação de lama e mecanismo de deslocamento sobre esteiras em uma única plataforma, reduzindo o trabalho de montagem e reconexão de equipamentos separados no campo, sendo mais adequado para áreas de mineração, montanhas, colinas, estradas em regiões florestais e projetos de exploração que exigem transferências frequentes.
Este modelo é posicionado com profundidade de referência de 600 m na especificação N, também atendendo às necessidades de extração de testemunhos nas especificações B (800 m) e H (300 m). O ângulo de perfuração suporta 45°-90°, permitindo perfuração vertical e inclinada, adequado para exploração de superfície, avaliação de recursos, verificação de limites de corpo de minério e perfuração de extensão em profundidade para ouro, cobre, lítio, ferro, chumbo-zinco, níquel e outros minerais metálicos e não metálicos.
CR representa sonda de perfuração com carotagem, 600 representa a profundidade de referência de 600 m na especificação N, e I representa estrutura integrada. Em comparação com sondas de carotagem portáteis ou grandes e modulares, a CR600I destaca-se pela integração completa, mobilidade sobre esteiras e implantação rápida no campo; em comparação com sondas integradas de maior profundidade, a classe de 600 metros é mais adequada para projetos de exploração de superfície de profundidade média, com múltiplos furos e operação contínua, em termos de transporte, organização de trabalho e investimento em equipamentos.
De acordo com os valores de referência de condições típicas nos dados, a capacidade de perfuração da CR600I é de 800 m na especificação B, 600 m na especificação N e 300 m na especificação H. Diferentes especificações correspondem a diferentes hastes e sistemas de carotagem. A profundidade real alcançável não é um valor fixo e é influenciada pelo ângulo do furo, integridade da rocha, peso da haste, ferramentas no furo, propriedades da lama, estabilidade da parede do furo e método de operação.
A CR600I suporta perfuração na faixa de 45°-90°, permitindo a escolha de furos verticais ou inclinados com base na atitude do corpo de minério, direção estrutural e layout da linha de exploração. Para corpos de minério inclinados, veios, falhas, zonas de alteração e corpos de minério cegos, a seleção adequada do ângulo do furo pode aumentar a probabilidade de interceptação do alvo, evitando que a direção do furo seja muito paralela à direção do corpo de minério, o que reduziria o comprimento efetivo de mineralização.
O cabeçote de potência utiliza uma combinação de acionamento direto/engrenagem, com torque máximo de 960 N·m, velocidade máxima de 1150 rpm, conversão de engrenagem para acionamento direto/1:2.4 e suporte para deslocamento lateral hidráulico. A velocidade mais alta é adequada para perfuração com carotagem de diamante. Ao combinar adequadamente a broca, velocidade, força de avanço e parâmetros de lama, é possível equilibrar a eficiência de perfuração e a qualidade do testemunho. Após o deslocamento lateral do cabeçote de potência, fica mais fácil o acesso para montagem/desmontagem de hastes, operações na boca do furo, manuseio de ferramentas de carotagem e manutenção.
O mastro possui estrutura dobrável, com curso de avanço de 1,9 m, capaz de manusear hastes de 1,5 m. A velocidade de avanço é ajustável entre rápida e lenta, com força de avanço de 42 kN e força de extração de 130 kN. O mastro dobrável ajuda a reduzir a altura no transporte e a dificuldade de transferência, garantindo estabilidade durante a perfuração e sendo adequado para operação contínua em projetos de carotagem de superfície de profundidade média.
O sistema de guincho de corda utiliza cabo de aço de 6 mm, com capacidade de 800 m, força de elevação de 11 kN e velocidade de elevação de 98 m/min. A carotagem com corda permite recuperar o tubo interno e o testemunho sem levantar repetidamente todo o trem de hastes, reduzindo o tempo auxiliar, especialmente adequado para operações contínuas de carotagem em furos de profundidade média. Para furos de 600 m na especificação N, uma velocidade de guincho e capacidade de cabo adequadas ajudam a melhorar a eficiência por turno.
O grampo possui diâmetro de passagem de 127 mm, compatível com sistemas de haste comuns como NQ, HQ, PQ, NTW e HTW. O método de fixação utiliza aperto hidráulico combinado com estrutura de cunha autotravante para evitar queda, proporcionando fixação estável durante conexão, desconexão, adição e remoção de hastes e operações na boca do furo, ajudando a reduzir o risco de deslizamento acidental e operação incorreta.
A vazão de referência da bomba principal é de 220 L/min, com pressão de 20 MPa; a vazão de referência da bomba auxiliar é de 60 L/min, com pressão de 17 MPa, e o resfriamento é a ar. O sistema hidráulico de alta vazão fornece potência para o cabeçote de potência, avanço, mastro, deslocamento e mecanismos auxiliares. O equipamento também possui filtragem de alta pressão para reduzir o desgaste causado por contaminantes no óleo hidráulico nas bombas, válvulas de controle e atuadores.
A vazão de referência do sistema de lama é de 100 L/min, pressão de 7 MPa, rotação de 360 rpm e potência de 14 kW. A circulação de lama na perfuração com carotagem desempenha funções como resfriar a broca, transportar os detritos, estabilizar a parede do furo, lubrificar as ferramentas e melhorar as condições dentro do furo. Ao entrar em zonas de falha, camadas intemperizadas, zonas fraturadas ou zonas de perda de circulação, a viscosidade, vazão e medidas de proteção da parede devem ser ajustadas prontamente com base no retorno da lama.
O sistema de potência utiliza um motor diesel de quatro cilindros, turboalimentado e com injeção direta, modelo 4BTA3.9, com cilindrada de 3,9 L, potência nominal de 97 kW, rotação nominal de 2200 rpm, resfriamento a água e sistema elétrico de 24 V. Esta configuração de potência atende às necessidades de operação coordenada do cabeçote de potência, sistema hidráulico, deslocamento sobre esteiras e sistema de lama, sendo adequada para operação contínua em campo e carotagem de profundidade média em condições complexas.
O chassi sobre esteiras possui características como alta estabilidade, grande força de tração, boa capacidade off-road e melhor adaptabilidade a superfícies macias, sendo adequado para estradas de minas, montanhas, colinas, estradas de cascalho, terrenos de terra e cenários de exploração que exigem mudanças frequentes de furo. A estrutura integrada reduz o trabalho de içamento e reconexão de equipamentos separados, sendo especialmente adequada para operação contínua de múltiplos furos em uma mesma área de mineração.
A máquina pode ser equipada com controle remoto sem fio, permitindo a operação de algumas funções à distância, separando o operador da máquina. Movimentos da máquina, ajustes de postura e algumas ações auxiliares podem ser realizados por controle remoto, reduzindo o tempo em que as pessoas permanecem próximas a partes móveis, como esteiras, mastro e cabeçote de potência. O controle remoto sem fio não substitui o gerenciamento de segurança no local; ainda é necessário estabelecer zonas de alerta, comando unificado e confirmar que não há pessoas ao redor da máquina antes de operar.
A CR600I é adequada para prospecção de ouro, avaliação detalhada, perfuração de adensamento e verificação de veios de quartzo, zonas de alteração e corpos de minério cegos. Através de testemunhos contínuos, é possível observar a espessura da zona mineralizada, desenvolvimento de fraturas, características de alteração, relações de contato com a rocha encaixante e extensão em profundidade, fornecendo dados básicos para amostragem, análise de teor e modelagem geológica tridimensional.
Em projetos de cobre, chumbo-zinco, níquel e minérios polimetálicos, a CR600I pode ser usada para controle de limites de corpo de minério, verificação estrutural, determinação de extensão em profundidade e atualização de recursos. Testemunhos contínuos preservam de forma mais completa as informações de contato litológico, estruturas mineralizadas e alteração, facilitando a divisão de camadas, descrição e amostragem pelos geólogos.
Para projetos de exploração de lítio, pegmatitos e outros metais raros, a combinação de furos verticais e inclinados pode ser usada para obter testemunhos contínuos, a fim de determinar a espessura, atitude, direção de extensão, associação mineral e variação de teor do corpo pegmatítico. Para áreas de pegmatito em montanhas com topografia acidentada, a estrutura integrada sobre esteiras facilita a transferência entre várias plataformas.
A CR600I também pode ser usada para investigação geológica e verificação de recursos de minerais metálicos e não metálicos, como ferro, grafita, fosfato e calcário. Para projetos que exigem dados contínuos de estratigrafia, observação de mudanças de camadas e avaliação da estrutura da rocha, a perfuração com carotagem fornece informações geológicas mais completas em comparação com métodos que coletam apenas detritos.
Além da exploração mineral, este modelo também é adequado para levantamento geológico regional, verificação de estratigrafia, pesquisa estrutural, perfuração geotécnica complementar, prospecção na periferia de áreas de mineração e verificação de extensão em profundidade de corpos de minério conhecidos. Através da descrição geológica dos testemunhos, estatísticas de RQD, observação de descontinuidades e testes laboratoriais, é possível fornecer suporte de dados para avaliação de recursos e decisões de engenharia.
A estrutura integrada sobre esteiras é adequada para construção em áreas montanhosas, colinas, estradas em regiões florestais e minas remotas. Antes da construção, deve-se avaliar cuidadosamente a largura das estradas de transporte, inclinação, raio de curvas, capacidade de carga de pontes e bueiros, dimensões da plataforma, capacidade de suporte do solo e condições de drenagem. Para operações em encostas, a plataforma deve ser nivelada e suportes confiáveis devem ser instalados; não se deve confiar apenas no atrito entre as esteiras e o solo para manter a estabilidade do equipamento.
Em formações rochosas duras e intactas, como granito, basalto e quartzito, a broca de diamante, dureza da matriz, velocidade, força de avanço e parâmetros de lama devem ser selecionados com base na abrasividade e integridade da rocha. Força de avanço excessiva aumenta o desgaste da broca e o risco de desvio do furo, enquanto força de avanço muito baixa pode reduzir a eficiência de perfuração. Portanto, é necessário ajustar dinamicamente com base na pressão sobre a broca, pressão da bomba e retorno de detritos.
Ao entrar em zonas de falha, zonas altamente fraturadas ou formações com baixa integridade do testemunho, a velocidade de avanço e a rotação devem ser reduzidas adequadamente, o comprimento de cada carotagem deve ser encurtado e a proteção da parede com lama deve ser reforçada. Se necessário, podem ser usados revestimentos, materiais de vedação ou outras medidas de estabilização da parede para reduzir desmoronamentos, prisão de ferramentas, perda de circulação e perda de testemunho.
Solos superficiais, camadas de cascalho, argila e rocha altamente intemperizada geralmente têm baixa estabilidade da parede do furo. A proteção da seção da boca do furo e o revestimento devem ser priorizados. Após atingir a rocha sã, os parâmetros normais de carotagem devem ser ajustados gradualmente com base na dureza e integridade da rocha. A qualidade do tratamento da camada de cobertura afeta diretamente a verticalidade e a estabilidade da parede em perfurações profundas subsequentes.
Ao encontrar água em fraturas, aquíferos fortes ou zonas de perda de circulação, deve-se observar prontamente as mudanças no retorno da lama, pressão da bomba, nível de líquido no furo e consumo de lama. Perdas leves podem ser melhoradas ajustando as propriedades da lama; perdas graves podem exigir vedação, revestimento ou tratamento em etapas. Continuar perfurando sem tratamento pode causar limpeza insuficiente do fundo do furo, prisão de ferramentas ou desgaste anormal das ferramentas.
O núcleo da perfuração com carotagem não é apenas perfurar fundo, mas também garantir a qualidade do testemunho. Durante a operação, a broca, o tubo interno e as ferramentas de carotagem devem ser selecionados de acordo com as condições da formação, e o comprimento de cada corrida deve ser controlado razoavelmente. Após a recuperação do testemunho, ele deve ser organizado, numerado, fotografado e registrado prontamente em ordem de profundidade, evitando mistura de amostras, inversão de ordem ou contaminação.
A eficiência real depende da correspondência entre broca e formação, pressão sobre a broca, rotação, vazão de lama, limpeza do fundo do furo, eficiência da conexão de hastes e experiência do operador. Os parâmetros do equipamento são apenas condições básicas e não representam isoladamente a produtividade no campo. Para projetos de operação contínua, a disponibilidade de brocas sobressalentes, peças de desgaste, materiais de lama e o plano de manutenção diária também afetam diretamente a metragem efetiva mensal.
Ao selecionar ferramentas de perfuração, deve-se primeiro confirmar a profundidade alvo, especificação B/N/H, ângulo do furo, litologia principal, espessura da cobertura e posição esperada de zonas de falha, e então determinar hastes, brocas, alargadores, tubos de testemunho, revestimentos e o plano de lama. Se o projeto envolver condições especiais, como alta altitude, frio extremo, alta temperatura, transporte de longa distância ou operação remota prolongada, a configuração do motor, resfriamento, óleo hidráulico, combustível e peças sobressalentes deve ser confirmada com antecedência.
| Capacidade de perfuração | |
|---|---|
| Profundidade de referência - especificação B | 800 m |
| Profundidade de referência - especificação N | 600 m |
| Profundidade de referência - especificação H | 300 m |
| Ângulo do furo | 45°-90° |
| Comprimento da haste manuseada | 1,5 m |
| Cabeçote de potência | |
| Tipo de acionamento | Acionamento direto / engrenagem |
| Torque máximo | 960 N·m |
| Velocidade máxima | 1150 rpm |
| Conversão de engrenagem | Acionamento direto / 1:2,4 |
| Modo de deslocamento | Deslocamento lateral hidráulico |
| Sistema de mastro e avanço | |
| Curso de avanço | 1,9 m |
| Velocidade de avanço | Rápida + lenta ajustável |
| Instalação do mastro | Dobrável |
| Força de avanço | 42 kN |
| Força de extração | 130 kN |
| Sistema de guincho de corda | |
| Diâmetro do cabo de aço | 6 mm |
| Capacidade do cabo | 800 m |
| Força de elevação | 11 kN |
| Velocidade de elevação | 98 m/min |
| Grampo | |
| Diâmetro de passagem | 127 mm |
| Hastes compatíveis | NQ, HQ, PQ, NTW, HTW |
| Método de fixação | Aperto hidráulico + cunha autotravante |
| Sistema hidráulico | |
| Vazão de referência da bomba principal | 220 L/min |
| Pressão da bomba principal | 20 MPa |
| Vazão de referência da bomba auxiliar | 60 L/min |
| Pressão da bomba auxiliar | 17 MPa |
| Método de resfriamento | A ar |
| Sistema de lama | |
| Vazão | 100 L/min |
| Pressão | 7 MPa |
| Rotação | 360 rpm |
| Potência | 14 kW |
| Sistema de potência | |
| Modelo do motor | 4BTA3.9 |
| Cilindrada do motor | 3,9 L |
| Potência do motor | 97 kW |
| Rotação do motor | 2200 rpm |
| Tipo de motor | Motor diesel de quatro cilindros, turboalimentado e com injeção direta |
| Método de resfriamento | A água |
| Sistema elétrico | 24 V |
A profundidade de perfuração é um valor de referência sob condições típicas e não deve ser interpretada como alcançável em todas as formações, ângulos e configurações de ferramentas. Antes da implementação do projeto, o plano final de perfuração deve ser confirmado com base na profundidade alvo, especificação do testemunho, inclinação do furo, integridade da formação, peso das ferramentas no furo e condições de circulação de lama.
Antes de o equipamento entrar em áreas montanhosas, encostas, regiões florestais ou terrenos macios, a rota de transporte e a capacidade de suporte da plataforma devem ser verificadas. Ao levantar o mastro, perfurar furos inclinados ou realizar operações de extração com alta força, certifique-se de que o equipamento esteja nivelado e os suportes estejam firmemente apoiados, evitando operações forçadas em áreas com subsidência do solo ou estabilidade insuficiente do talude.
O sistema hidráulico deve manter o óleo limpo, verificando regularmente filtros, óleo hidráulico, mangueiras, conexões, temperatura do óleo e condições de dissipação de calor. Se ocorrerem movimentos lentos, pressão anormal, temperatura excessiva do óleo ou ruídos incomuns, pare a máquina e investigue antes de continuar operando com falhas.
O sistema de lama deve ser ajustado prontamente de acordo com a formação. Limpeza insuficiente do fundo do furo aumenta o desgaste da broca, o risco de entupimento do testemunho e de prisão de ferramentas; lama muito espessa ou vazão excessiva também pode aumentar a resistência dentro do furo. Portanto, ajustes dinâmicos devem ser feitos com base na pressão da bomba e no retorno da lama.
O guincho de corda, o grampo e as conexões de haste são áreas de operação de alta frequência. A verificação do desgaste do cabo de aço, estado de fixação, aperto das conexões e mecanismo de prevenção de queda deve ser feita por turno. Se houver ruptura de fios do cabo, força de fixação insuficiente ou vazamento hidráulico, providencie o reparo imediatamente.
O controle remoto sem fio é usado apenas para aumentar a conveniência operacional e reduzir o tempo em que as pessoas ficam próximas a partes móveis do equipamento, não substituindo a supervisão no local. Antes da operação remota, confirme a presença de pessoas, obstáculos e o estado das hastes ao redor do equipamento, e mantenha comando unificado.
Devido às diferenças nas condições geológicas reais, ferramentas no furo, ângulo do furo e método de operação, a eficiência final de perfuração, profundidade e recuperação de testemunho devem ser baseadas nas condições reais do campo.
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