Aplicación del Cable bolting

EMPRESA MINERA MINSUR S. A. UNIDAD SAN RAFAEL

AREA DE GEOMECANICA APLICACIÓN DEL CABLE BOLTING

Por: Ing. Ricardo Yupanqui M.

APLICACIÓN DEL CABLE BOLTING EN SAN RAFAEL - Minsur JUSTIFICACION En la industria minera, el desprendimiento y caída de roca constituye el mayor causante de accidentes incapacitantes y fatales de acuerdo con las estadísticas. La estabilización de la roca, aplicando el reforzamiento con cable en nuestras operaciones mineras es de necesidad, debido a los siguientes: - Por el método de explotación (generación de vibraciones en labores adyacentes y para minimizar la dilución en los tajeos) - Por el tipo de roca (extremadamente dura) - Labores antiguas expuestas (rampa, acceso a niveles)

TRABAJOS PREVIOS PERFORACION DE TALADROS LARGOS Diámetro de perforación (techo): 2” - 3 1/2” Diámetro de perforación (al piso): 2” Longitud:

15 m-20m

Malla:

2x2 a 3x3m

Equipo: Jumbo SIMBA

INSTALACION

- Cable pretensado, tipo “Jaula de pajarito”

Peso unitario : 1.12Kg/m Longitud : 20 m. Diámetro cable : 5/8” x 7 hilos Anclaje : Inserto con botones Tracción máxima : 30 TN. Operadores :4 Unidades instaladas : 40 Unid/ día

INSTALACION - Mangueras PVC para Inyección

Presión máxima Longitud Diámetro Color

: : : :

250 Psi 400 Pies (rollo) 3/4” Amarillo

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO - Método Malkoski (hacia arriba) 6 4 5

Elementos utilizados (1) Manguera PVC de 3/4” 2 (2) Cable de acero de 7 torones de 5/8” (3) Tapón cuña, hilacha y/o Papel 1 (4) Descarga de pasta de cemento (5) Pasta de cemento (6) Cinta adhesiva 7 (7) Inyección de lechada de cemento

3

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO - Método de Boca Taponeado (hacia arriba) 9 5 6

Elementos utilizados (1) Manguera PVC de 1/2” (2) Manguera PVC de 3/4” (3) Cable de 5/8” 8 (4) Tapón de Cemento con Hilacha (5) Ingreso de Aire al Tubo 3 (6) Pasta de Cemento (7) Tubo de 1/2” en Balde con Agua (8) Inyección de Lechada de Cemento (9) Cinta adhesiva

2 1

7

4

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO - Método de pre-cargado / lechada (hacia abajo) 7 1

3 4

Elementos utilizados (1) Cable de 5/8” (2) Pasta de Cemento (3) Introducción del Cable (4) Pasta de Cemento Pre- Cargado (5) Retiro Paulatino de la Manguera (6) Inyección de Pasta de Cemento (7) El tapón se coloca al Finalizar la Introducción del Cable (8) El tapón se coloca al Finalizar la Inyección de la Pasta de Cemento

8 1 6

5 2

DISEÑO DE DISPOSICION DEL CABLEADO * Ejemplo de cálculo del # de cables a usar ECUACION: FHEPG N= --------------CL DONDE: N : Número de cables por línea F : Factor de seguridad H : Altura de la cámara a formarse (m) E : Espaciamiento entre líneas (m) P : Ancho de la Zona potencial de falla (m) G : Densidad de la roca (TM/m3) C : Capacidad de Tensión (TM/m) L : Longitud de cable efectivo empotrado (m)

+ 60° + 35°

SUB NIVEL N° 1 - 30° - 60° + 60° + 35°

SUB NIVEL N° 2 - 30°

 F = 2, H = 40 m, E = 2.10 m., P = 7m, G = 2.7 TM/m3 C = 20 TM/m. y L = 17 m. Por lo tanto N = 9

- 60° TAJEO SHIRINKAGE RELLENADO (R/H) S/N

LINEA

1

A

RUMBO

C.B. 1

N 60° E

2 3 4

INCLIN. -60° -30° +35° +60°

LONGITUD 19,2 19,2 19,2 19,2

16 R 16 R 16 R 16 R

INFLUENCIA DE LA COHESION Parámetros D: Diámetro para cada interfase (Pulg) P: Resistencia tensiva al deslizamiento (MN) L: Longitud de cable cementado (m) S: Fuerza cohesiva de la lechada (MPa) Ecuación P = 0,08 D.L.S. Información adicional Rc: Resistencia a la compresión uniaxial de la lechada de cemento (MPa.) Reemplazando: S = 1/10 Rc = 42 MPa D1 = 2” (Interfase Roca – Pasta de Cemento) D2 = 5/8” (Interfase Cable – Pasta de Cemento) L = 20 m. Cálculo P1 = 13.44 MN P2 = 4.2 MN

INFLUENCIA DE LA COHESION CAPACIDAD DE TENSION DEL CABLE P D2

D1

4,2 MN x 106 N x KN x1 Ton = 421,52 Ton 3 MN 10 N 9.96 KN Resist a la tracción = 421.52 Ton / 20 m = 21 Ton/m

1 m.

FACTORES QUE AFECTAN LA COHESION • Suciedad en la superficie del cable • Tipo de cable (Centro de acero, estructura rugosa) • Sistema de bombeo de la pasta • Relación agua/cemento • Tipo de cemento

EQUIPO ADQUIRIDO PARA LA PREPARACION DE LECHADA DE CEMENTO

PARÁMETROS DE OPERACIÓN: Capacidad : 40 litros Presión de trabajo : 100 PSI Mortero fino o lechada de cemento. PRUEBAS Y CERTIFICADOS: Certificado de garantía por materiales y procedimiento de fabricación de acuerdo a especificaciones técnicas. Prueba hidrostática del tanque a 250 PSI con Certificado de validez por 2 años, o 6000 ciclos de carga. Vencido el periodo de validez del Certificado se deberá realizar una nueva PH.

TIPOS DE CABLE Tipo Jaula de Pajarito (en sus variedades)