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Plataforma de perforación por percusión
Breve descripción
Una plataforma mecánica de perforación con cable diseñada para atravesar estratos de roca dura y alcanzar acuíferos subterráneos profundos o depósitos minerales. Mediante el levantamiento y la caída repetida de una pesada broca de hierro o acero con forma de cincel suspendida de un cable, la plataforma tritura la roca en el fondo del pozo. Un tubo achicador con válvula de charnela se baja periódicamente para extraer el lodo de roca triturada.
Uso / Función
- Uso principal: Perforación de pozos de agua profundos para garantizar agua potable e irrigación sin excavar zanjas abiertas peligrosas.
- Usos secundarios: Perforación para extracción de salmuera, calor geotérmico, gas natural y depósitos de petróleo crudo.
- Escala: Desde pequeñas estructuras de trípode para asentamientos rurales hasta torres de perforación de madera industriales.
Principio de funcionamiento
- Impacto del cincel: Una pesada broca de perforación sujeta a una cuerda de cáñamo o cable de acero se eleva varios pies mediante un balancín o sistema de poleas y se deja caer por gravedad, fracturando la roca por impacto cinético.
- Formación de lodo: El agua vertida en el pozo se mezcla con el polvo de roca triturada para formar un lodo espeso.
- Achicado: Se iza la broca de perforación y se baja un cilindro de hierro hueco con una válvula de retención inferior (cuchara achicadora) para recoger y limpiar el lodo.
- Tubulado de revestimiento: Se hunden tubos de revestimiento de hierro o acero a medida que avanza la perforación para evitar el colapso del pozo y aislar el agua superficial contaminada.
Cómo crearlo
- Torre de perforación: Construir un trípode o torre en A de madera sobre el sitio de perforación, equipado con una polea superior.
- Balancín y potencia: Montar un balancín de madera equilibrado impulsado por una manivela manual, un malacate de tracción animal o un motor para alternar la subida y caída del cable.
- Broca de percusión: Forjar una broca de cincel pesada en forma de cuña con hierro forjado y un filo de acero endurecido, sujeta firmemente al cable.
- Cuchara achicadora: Fabricar un tubo largo de hierro con una válvula inferior de cuero o metal que se abra al caer en el lodo y se cierre herméticamente al ser izada.
Materiales necesarios
- Torre y balancín: Vigas de madera resistentes y refuerzos estructurales.
- Cable: Soga pesada (cáñamo) o cable de alambre flexible.
- Broca y achicador: Cuerpo de hierro forjado con punta de corte de acero.
- Herramientas: Fragua, yunque y llaves de apriete.
Variantes y mejoras
- Perforadora de pértiga de resorte: Versión primitiva simple que utiliza una vara de madera flexible para hacer rebotar la broca tras cada caída accionada con el pie.
- Perforadora de cable con balancín: Impulsada por máquinas de vapor o motores de combustión para perforación continua las 24 horas.
- Perforadora rotatoria: Sucesor moderno que utiliza brocas tricónicas giratorias y circulación continua de fluido para una penetración mucho más rápida.
Límites y riesgos
- Colapso del pozo: Las capas de arena suelta o grava pueden derrumbarse si no se instala inmediatamente el revestimiento.
- Acasquillamiento de la broca: La broca puede quedar atrapada en fisuras de roca o bajo escombros caídos, requiriendo ganchos de rescate especializados.
- Erupciones de gas: Penetrar bolsas de gas o petróleo a alta presión puede causar explosiones violentas o incendios.