EXPOSICION - DISEÑO Y SOSTENIMIENTO DE LABORES SUBTERRANEAS

“CIMBRAS METALICAS”

CIMBRAS METÁLICAS 1. GENERALIDADES 2. TIPOS DE CIMBRAS 3. ACCESORIOS PARA ESTE SISTEMA DE SOSTENIMIENTO (CIMBRAS) 4. PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN 5. CONTROL DE CALIDAD PARA ESTE TIPO DE SOSTENIMIENTO (CIMBRAS) 6. APLICACIÓN 6.1. MINA QUIRUVILCA – UNIDAD HUARON 6.1.1. UBICACIÓN 6.1.2. ACCESIBILIDAD 6.1.3. EXPLOTACION 6.1.4. SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS DE ACERO 6.1.5. CONCLUSIONES 6.1.6. RECOMENDACIONES 6.1.7. BIBLIOGRAFIA

1. GENERALIDADES Este típico sostenimiento pasivo o soporte es utilizado generalmente para el sostenimiento permanente de labores de avance, en condiciones de masa rocosa intensamente fracturada y/o muy débil, que le confieren calidad mala a muy mala, sometida a condiciones de altos esfuerzos. FIGURA 1: CIMBRAS METALICAS

2. TIPOS DE CIMBRAS 

Hay dos tipos de cimbras, las denominadas “rígidas” y las “deslizantes o fluyentes”. Las primeras usan comúnmente perfiles como la W, H, e I, conformadas por dos o tres segmentos que son unidos por platinas y pernos con tuerca. Las segundas usan perfiles como las V y Ù, conformadas usualmente por tres segmentos que se deslizan entre sí, sujetados y ajustados con uniones de tornillo. FIGURA 2: CIMBRAS RÍGIDAS

LAS CIMBRAS RÍGIDAS USAN COMÚNMENTE PERFILES COMO LA “W”, “H” E “I”, CONFORMADAS POR

FIGURA 3: CIMBRAS DELIZANTES.

FIGURA 4: CIMBRAS DELIZANTES - APLICACION

LA FORMA DE LA CIMBRA ESTARÁ EN FUNCIÓN DE

3. ACCESORIOS PARA ESTE SISTEMA DE SOSTENIMIENTO (CIMBRAS) Los accesorios en este sistema de sostenimiento son los tirantes de conexión de las cimbras, el encostillado y los elementos de bloqueo. Los tirantes pueden consistir de varillas de hierro corrugado o liso generalmente de 1” de diámetro u otro elemento estructural. El encostillado puede ser realizado con planchas metálicas acanaladas y en algunos casos en las minas se utilizan tablones de madera. FIGURA 5: ACCESORIOS PARA ESTE SISTEMA DE SOSTENIMIENTO

FIGURA 6: TIRANTES DE CONEXION Y ENCOSTILLADO

FIGURA 7: USO DE LOS BOLSACRETOS COMO ELEMENTO DE BLOQUEO

LOS PRINCIPALES ACCESORIOS PARA LA INSTALACIÓN DE LAS CIMBRAS SON: LOS TIRANTES DE CONEXIÓN, EL ENCOSTILLADO Y LOS ELEMENTOS DE BLOQUEO. EN TERRENOS DE MUY MALA CALIDAD SE RECOMIENDA ASEGURAR PREVIAMENTE EL TECHO MEDIANTE LA COLOCACIÓN DE UNA CAPA DE SHOTCRETE. EN CASO DE SER NECESARIO, USAR MARCHAVANTES

4. PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN En primer lugar, en lo que concierne a la evolución de las cargas, es preferible que el soporte se instale lo antes posible, pues cualquier retraso ya sea en tiempo o en distancia al frente se traduce en aumentos de la presión sobre el techo, si prevalecen las cargas de descompresión o roca suelta. Para iniciar la colocación de un tramo con cimbras, se debe proceder a asegurar  el techo, lo cual se podrá realizar mediante la colocación de shotcrete temporal o marchavantes de ser necesario. FIGURA 8: INSTALACIÓN DE CIMBRAS UTILIZANDO MARCHAVANTES (VISTA DE PERFIL)

FIGURA 9: INSTALACIÓN DE CIMBRAS UTILIZANDO MARCHAVANTES. (VISTA DE FRENTE)

FIGURA 10: RECOMENDACIONES PARA UNA CORRECTA INSTALACIÓN DE CIMBRAS

Es muy importante que la instalación sea cimbra por cimbra y no varias cimbras a la vez, es decir, completar la instalación de una cimbra para comenzar con la siguiente.

5. CONTROL DE CALIDAD PARA ESTE TIPO DE SOSTENIMIENTO (CIMBRAS) Para que este tipo de sostenimiento funcione bien, deben cumplirse las siguientes condiciones: - Riguroso paralelismo de los elementos. -Adecuada adaptación a las paredes, caso contrario los elementos flexionarán hacia el exterior. -Resistencia conveniente del conjunto, que depende de las uniones, instalación y control. -Estrecho o apretado contacto entre la cimbra y el contorno de la roca a la cual soporta en todo su perímetro, a fin de desarrollar  tempranamente su capacidad de sostenimiento, antes de que ocurran deformaciones significativas hacia el interior de la excavación.

- La supervisión de la mina no aprobará ninguna cimbra que esté mal cimentada, no conserve su verticalidad ni su alineamiento; asimismo, si éstas no se encuentran correctamente topeadas a la superficie de la roca.

6. APLICACIÓN: Para el rango de los tamaños de las excavaciones de las minas Peruanas, las cimbras rígidas comúnmente utilizadas son las 4W13 (perfiles W de 4” de ancho x 4” de profundidad y 13 lb/pie) o equivalentes, espaciadas de 0.75 a 2 m, las mismas que corresponden a cimbras ligeras para excavaciones de hasta 4 m de abierto. En caso de altas presiones del terreno, estas cimbras podrían construirse a sección completa, colocando una solera (invert) curvada hacia abajo o de otro modo podrían ser de forma circular.

6.1. MINA QUIRUVILCA – UNIDAD HUARON 6.1.1. UBICACION Distrito Huayllay, Provincia y Departamento de Pasco. 76º25’21.8’’ Longitud Oeste 11º00’00.0’’ Latitud Sur  Altitud entre 4,250 y 4,800 m.s.n.m Sierra Central del Perú: Flanco Este de la Cordillera Occidental.

6.1.2. ACCESIBILIDAD Lima-Carretera Central-La Oroya - Unish 280Km Asfaltada Unish -Mina Huaron 40Km Afirmada Lima - Huaral -Huaron 210Km Mixta Lima - Canta-Huaron 215Km Mixta Lima - Vicco 30’ Avioneta

FIGURA 11: PLANO DE UBICACION

6.1.3. EXPLOTACION En la unidad se explotan Minerales de Plata, Zinc, Plomo y Cobre, con un método mayoritariamente de corte y relleno ascendente. Actualmente se tiene una producción mensual de 62000 TM, con una ley

6.1.4. SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS DE ACERO

Este sostenimiento lo usamos básicamente en labores permanentes cuya calidad de roca es de muy mala calidad, es decir de un GSI: IF/MP. La viga utilizada es H4 y H6, son de 2 cuerpos y en los proyectos de profundización usamos de 5 cuerpos, están reforzadas en la base con muros de concreto. Hay que mantener un espaciamiento homogéneo entre cimbras. Los tirantes deben estar correctamente tensados, las bolsacret deben cubrir  toda la sección de la excavación, los traslapes entre planchas acanaladas deben darse detrás del eje de la viga y la parte inferior de la cimbra debe ser  reforzado con muro de concreto.

FIGURA 12: CIMBRAS OMEGA

6.1.5. CONCLUSIONES

- La ventaja es que este sistema continúa proporcionando soporte después que hayan ocurrido deformaciones importantes. - Es muy importante que la instalación sea cimbra por cimbra y no varias cimbras a la vez, es decir, completar la instalación de una cimbra para comenzar con la siguiente.

6.1.6. RECOMENDACIONES

- Las Cimbras deben estar en contacto con las paredes de la excavación, para lo cual hay que topearlas bien. - Las cimbras deben estar completamente aseguradas en conjunto, para evitar que sean afectadas por la voladura.

6.1.7. BIBLIOGRAFIA

• MANUAL DE GEOMECANICA APLICADA A LA PREVENCION DE ACCIDENTES POR CAIDA DE ROCAS EN MINERIA SUBTERRANEA – EDICION 2004

• GEOMECANICA Y CONTROL DE CAIDA DE ROCAS EN MINA HUARON AUTOR: ING. SERGIO HUAICANE MULLISACA

“ES IMPORTANTE QUE TODO EL PERSONAL DE LA MINA CONOZCA LOS DIFERENTES TIPOS DE SOSTENIMIENTO, EL POR QUÉ DE SU UTILIZACIÓN, LOS PROCEDIMIENTOS DE SU INSTALACIÓN Y DARSE CUENTA CUANDO ES NECESARIO HACER AJUSTES Y CAMBIOS PARA HACER MÁS SEGURAS LAS LABORES MINERAS”.