TEMA 27-MG- SOSTENIMIENTO DE MINAS.pptx

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS MINERÍA GENERAL

“SOSTENIMIENTO DE MINAS”

ING. JUAN CAIRO HURTADO

CONTENIDO: • • • • • • • • • • • • •

INTRODUCCIÓN DEFINICION TIPOS DE SOSTENIMIENTO SOSTENIM. SOSTENIM. PASIVO SOSTENIM. ACTIVO SOSTENIMIENTO CON CUADROS DE MADERA SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON PERNOS DE ROCA SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON MALLAS SOSTENIMIENTO CON GATA HIDRAULICA  JACKPOT SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS o ARCOS DE ACERO SOSTENIMIENTO SOSTENIMIEN TO CON CINTAS CINTAS METÁLICAS. METÁLICAS.

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INTRODUCCIÓN DEFINICION TIPOS DE SOSTENIMIENTO SOSTENIM. SOSTENIM. PASIVO SOSTENIM. ACTIVO SOSTENIMIENTO CON CUADROS DE MADERA SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON PERNOS DE ROCA SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO CON MALLAS SOSTENIMIENTO CON GATA HIDRAULICA  JACKPOT SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS o ARCOS DE ACERO SOSTENIMIENTO SOSTENIMIEN TO CON CINTAS CINTAS METÁLICAS. METÁLICAS.

I.- INTRODUCCIÓN 

Al efectuar la excavación en un macizo rocoso se elimina su soporte natural genern!ose un !ese"uili#rio en las fuerzas "ue conflu$en alre!e!or !e la a#ertura%



En consecuencia se &ace necesario conocer la magnitu! !e los !ese"uili#rios con el fin !e mantener las con!iciones !e esta#ili!a! !e la excavación' la ten!encia !e sus !esplazamientos $ !eformaciones para controlarlos%

1.2.- Propiedades Físicas de las rocas que afectan a la perforación a. Dureza

O resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro, constituidos por la composición de los granos minerales, porosidad, humedad, etc. Eiste cierta correlación entre la dure!a " la resistencia a la compresión de las rocas, como se muestra en el gráfico siguiente#

b. Resistencia

O propiedad de oponerse a su destrucción $a%o una carga eterior, estática o dinámica. &epende fundamentalmente de su composición mineralógica, es decir del tama'o de los cristales " disminu"e con el aumento de (stos. Esta influencia es significati)a cuando el tama'o de los cristales es inferior a *.+ mm.

c. Abrasividad 

O capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de ro!amiento durante la perforación, que influ"e mucho en la )ida de los $arrenos. Esta capacidad a$rasi)a de las rocas se de$e a la dure!a de sus granos constitu"entes contenido de cuar!o, la heterogeneidad, la porosidad, el tama'o de los granos, entre otros.

c. Textura

eferida a la estructura de los granos de minerales constitu"entes de (ste. /e manifiesta a tra)(s del tama'o de los granos, la forma, la porosidad, etc. 0am$i(n influ"e el tipo de material que constitu"e la matri! de una roca " que une los l os granos de mineral. e. Estructura

as propiedades tales como esquistosidad, planos de estratificación, %untas, diaclasas " fallas, así como el rum$o " el $u!amiento de (stas, afectan a la linealidad de los taladros, a los rendimientos de perforación " a la esta$ilidad de las paredes de los taladros.

II.- CONCEPTOS GENERALES

SOSTENIMIENTO O FORTIFICACION:

Es todo lo que sirve para contener el desprendimiento de trozos de roca y proteger al personal, impidiendo el derrumbe de los techos y de las paredes de las labores mineras. El sostenimiento o  fortificación  tiene por objetivo mantener abiertas las labores durante la explotación, compensando el equilibrio inestable de las masas de roca que soporta.

FILOSOFÍA DEL SOSTENIMIENTO principios: La ca!"a" y la o#o$%&'!"a"

Dos

Dn!ro

" la opor!#ni"a": La '(c()!"a"

El sos!ni$in!o "% '(c()a$!o * )&+c!('%(

sr

l

FUNCIONES -SOSTENIMIENTO F#ncions principals " los l$n!os " sos!ni$in!o

• • •

R(,&($o So#o$%( S&(c!/'

yield

SOSTENIMIENTO

TIPOS DE SOSTENIMIENTO:

 SOSTENIMIENTO ACTIVO  SONTENIMIENTO PASIVO

TIPOS DE SOSTENIMIENTO: ACTIVO

PERNOS DE ROCA CABLES

SOSTENIMIEN TO

CUADRO S DE MADERA

PASIVO

S&OCRET SHOTCRE E TE

MALLAS MALLA S

6arra 7elicoidal

3045O

Pernos con ncla%e

(Reuerzo!

Pernos con esina

/8elle

3045O (Reuerzo!

/plit /et

/hotcrete

3uadro recto

P/45O ("oporte!

3uadros de 9adera

3uadro cónico 3uadro co%o

9alla

P/45O

3im$ras

("oporte!

3intas 9etalicas

I.-SISTEMA DE SOSTENIMIENTO ACTIVO R'#r(o s #n sis!$a ac!i)o* +# in!rac!,an con la rocaR'#r(o consis! n sis!$as +# pro) #n r'#r(o a#$n!an"o la rsis!ncia 'riccional n!r %lo+#s +# la co$ponnS# principio s s!a%ili(ar los %lo+#s rocosos y.o "'or$acions " la s#pr/ci " la 0ca)aci1n-

SISTEMA DE SOSTENIMIENTO ACTIVO Vn!a2as:  A#$n!an l !a$a3o 'c!i)o " los %lo+#s  For$an #n arco co$prsi)o por nci$a " la corona  S#spn"n %lo+# s#l!os

4TRA5A6AN DENTRO DE LA ROCA7

TIPOS DE PERNOS I.- PERNOS DE ANCLAJE MECÁNICO  

TIPO CU0A CON E1PANSIÓN DE LA CONCHA

II.- PERNOS DE VARILLA CEMENTADOS / CON RESINAS  

VARRILLAS DE FIERRO CORRUGADO BARRA HELICOIDAL

III.- PERNOS DE FRICCIÓN / ANCLAJE DE FRICCIÓN 

     

SPLIT SET S2ELLE1 H3DRABOLT

CABLES

PERNOS DE ROCA EFECTOS 8UE SE GENERAN AL INSTALAR LOS PERNOS

EFECTO CU9a

EFECTO ViGA

;

PERNOS DE ANCLA6E MEC$!ro por 0pansi1n =nra '#r(as 'riccionan!s- Por s# ins!alaci1n sncilla nos o'rc sos!ni$in!o in$"ia!a$n!-

?

/P40 /E0 El perno split set es un tipo de sostenimiento met#lico considerado $E%&'R) que trabajan por ricción (resistencia al deslizamiento

sll 0

PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N

Prno Sll0

Mcanis$o " ancla2 "l SBELLE

PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N

&y"ra%ol! Es #n prno " 'ricci1n* " in$"ia!a ins!alaci1n* al +# s l inyc!a a=#a a al!as prsions ? 5arsHS 0pan" " los $$ "iainicialH* Jas!a los K;$$ y "%i"o a s# )>l)#la " no r!orno* l a=#a +# s $an!in n l in!rior 2rc prsi1n cons!an! n !o"o $o$n!o* n 'or$a ra"ial a lo lar=o " la lon=i!#" "l !ala"ro-

ALCANCES: •Con s1lo ;pi ina"o corrc!a$n!  ;!on- $ni$o " sopor! • Sos!ni$in!o in$"ia!o•No ncsi!a nin=,n !ipo " a"i!i)o* c$n!o* rsina s inyc!a

PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N

5o$%a &y"ra%ol!

PERNOS DE ANCLA6E DE FRICCI@N

Prnos sll0  Malla

CA5LES F#ncions " los ca%ls

CA5LES  Tipos " ca%ls

CA5LES  Tcnicas " ins!alaci1n

II.- SISTEMA DE SOSTENIMIENTO  PASIVO Sopor! s #n sis!$a pasi)o* +# ac!,an por so%r la rocaUn sis!$a " sopor! consis! n l$n!os " sopor! +# c#$pln '#ncions in"i)i"#als y "%n !ra%a2ar  2#n!os para lo=rar l rs#l!a"o "sa"oEl sopor! s!a%ili(a la $asa rocosa $"ian! l con!rol "l colapso pro=rsi)o o "'or$aci1n " la $is$a-

SISTEMA DE SOSTENIMIENTO PASIVO E(4('%o) "( )o#o$%( ;- P#n!als - C#a"ros " $a"ra - Con2#n!o " c#a"ros o S+#ar s!s K- Ci$%ras $!>licas ?- Concr!o lan(a"o o SJo!cr! Q- Ga!as $c>nicas - Cin!as " acro o S!raps - Pa+#!s " $a"ra Boo" PacH - Mallas ;- Rllno

SISTEMA DE SOSTENIMIENTO PASIVO V('%aa):  Con!rolan "sprn"i$in!o " la s#pr/ci " la roca  For$an #na s#pr/ci $>s a$plia para "is!ri%#ir car=as

4TRA5A6AN FUERA DE LA ROCA7

5.- SOSTENIMIENTO CON A.- CASOS DE SOSTENIMIENTO CON MADERA MADERA   PUNTALES CUADROS DE MADERA CON6UNTO DE CUADROS B.- ELENTOS PRINCIPALES DEL CUADRO   POSTES   SOM5REROS   TIRANTES   SOLERAS C.- ELEMENTOS AU1ILIARES: ENRRE6ADOS* ENTA5LADOS* ENCRI5ADOS 1 CRI55ING*  TENDIDO DE CAMADAS* TOPES* 5LO8UES* TACOS* CUAS* LONGARINAS* MARC&AVANTES* ETCD.- TIPOS DE CUADROS : CUADROS NORMALES  CUADROS CONICOS O  TRAPEOIDALES* W CUADROS CO6OS-

SOSTENIMIENTO POR SOSTENIMIENTO CUADROS CU ADROS DE MADERA XLa $a"ra s #n $a!rial $#y )rs>!il para rali(ar !ra%a2os " sos!ni$in!osos!ni$in!o-

VENTAJAS AJAS DE LA Y VENT MADERA: XEs li=ra y '>cil " $anip#larlaXEs con1$icaXEs )rs>!il)rs>!il-

Y DESVENTAJAS DE LA MADERA:

XLa rsis!ncia a la 0i1n* !nsi1n* co$prsi1n "pn" " la s!r#c!#ra /%rosa y los "'c!os " la $a"raXLa J#$"a" *no s rsis!n!XLos Jon=os a'c!an n la J#$"a" con poca )n!ilaci1n y la $a"ra s p#"rXNo s con)nin! +# la $a"ra !ra%a2 a la

XCUADROS: Y CUADROS COMPLETOS: Rc!os*

 Trap(oi"als- Trap(oi"als Y CUADROS CO6OSY CUADROS CON SOLERAY CUADROS REFORADOS: con rils* plancJas $!>licas* prnosY ENCRI5ADOS- ENRE6ADOS* ENTA5LADOSY PUNTALES PUNTALES DE SOSTENIMIENTO

CUADRO S

CUADRO TRAPE6OIDALES

CUADROS COJOS

CONJUNTO DE CUADROS

7.- SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS / CERCHAS / ARCOS DE ACERO

SOSTENIMIENTO POR CIMBRAS Ó ARCOS DE ACERO 3496.* Est# constituido por segmentos curvil+neos ormando un conjunto r+gido o deslizante

SOSTENIMIENTO CON CIM5RAS METE) &' 4o$%($o o co'c$(%o #$o*(c%a"o '(&4?%!ca4('%( a @$a' (oc!"a" co'%$a &'a )&#($+c!(.  9

?

SHOTCRETE ZLa acci1n con2#n!a "l sJo!cr! y la roca* i$pi" +# s!os s "'or$n In"pn"in!$n!ZLa in!racci1n in"#c la 'or$aci1n " #n s'#r(o ra"ial " con/na$in!o* +# con!rola las "'or$acions y +# aplica"o so%r la pri'ria " la 0ca)aci1n* ay#"a a la 'or$aci1n " #n arco " s#s!n!aci1nZEl sJo!cr! $an!in l n!ra% " las posi%ls c#3as o %lo+#s rocosos* sllan"o las "iscon!in#i"a"s o =ri!as pro"#ci"as por la )ola"#raZE)i!a la al!raci1n " $inrals ins!a%ls prsn!s n l $aci(o rocoso 0ca)a"o* por 'c!o "l in!$pris$o-

?

E0is!n "os !ipos principals " concr!o lan(a"o: •

Concr!o lan(a"o por )a sca- co$o lo in"ica s# no$%r* s $(cla n sco y s a3a" l a=#a n la %o+#illa* s p#" incorporar #n aclran! n la $(cla-

•

Concr!o lan(a"o por )a J,$"a- s $(cla co$o #n concr!o " r)s!i$in!o %a2o y s %o$%a"o a la %o+#illa* l aclran! s aplica"o n la %o+#illa-



S&OTCRET VIA SECA Vn!a2asH VIA SECA Ds)n!a2asH E S 'acili!an cir!as Mayor =nraci1n " pol)o 

con"icions " aplicaci1n /l!racionsH



 Mayor porcn!a2 " r%o!-



 Pr$i! %a2as rlacions A.C



 Con"icions " aplicaci1n



 Ma+#inaria $>s con1$ica



 Mayor nr=a " co$pac!aci1n  Mayor "nsi"a" " $(cla coloca"a



a$%in!al$n! incon)nin!s

 E0i= $ayor 0princia n $ano " o%ra-

SOSTENIMIEN TO CON SHOCRETE Aplica"o

principal$n! n la%ors Galras* Ra$pas* s#%ni)ls* !c-H n rocas 'rac!#ra"as a $#y 'rac!#ra"a* co$o l$n!o " sos!ni$in!o !$poral -

VENTAJAS DE SOSTENIMIENTO CON SHOCRETE:  (ersatili!a! en su aplicación%



Ma$or volumen !e ren!imiento por )orna!a !e tra#a)o%



(eloci!a! !e fragua!o !el concreto por el uso !e acelerantes !e fragua *Alcalinos+ "ue permite !ar continui!a! a las operaciones mineras *,iclo !e mina!o+%



Ma$or cali!a! !e compactación !el concreto "ue  permite una me)or interaccion !el concreto con la roca%



Eficiencia !e tra#a)o para esta#ilizaciones temporales en la#ores !e explotación%

P$oc()o "( A#!cac!/' "( So%c$(%(

M(cla"o "l sJo!cr! n Mi0r " $ " capaci"a"

 Tras=a"o a $i0rs "  $ " capaci"a"

Ali$n!aci1n " c$n!o y a"i!i)os

Ara pr)ia$n! "sa!a"a con Scalr

Plan!a " la)a"o " Arna " Q*K $.J

Aplicaci1n "l sJo!cr! n la $ina

MATERIALES PARA LA ELABORACION DE LA ME6CLA: 2emento

 ditivos

%aterial 2ementicio "uplementario

 rena

8ibra %et#lica

 gua

8ibra "int:tica

PASOS PARA EL LAN6ADO 2.5erificación 1. &osificación

.Ensa"os

.La'a"o ?.0ransporte

=.9uestreo

9E0O&O/ &E ;@&O

3lasificaci/n #

VIA HUMEDA VIA SECA

SHOTCRETE MECANIZADO VÍA HÚMEDA

SHOTCRETE

;.- SOSTENIMIENTO CON GATAS HIDRAULICAS

GATAS MECÁNICAS GATAS GATAS

DE FRICCIÓN

HIDRALICAS O NEUMÁTICAS

GATAS A FRICCION Ca$lo El p#n!al $canico " acro CAMLO\ s l )r"a"ro sos!ni$in!o !$poral n $inria s#%!rrana +# $2ora las con"icions " s=#ri"a" " los !ra%a2a"ors n las la%orsEs ins!ala"o n l 'rn! "l !ra%a2o para %rin"ar pro!ccion "#ran! l lapso "l !i$po +# l sos!ni$in!o pr$ann! no Ja si"o ins!ala"o o !o"a)ia no s nc#n!ra !ra%a2an"o al ;] " s# capaci"a"- P#" sr ins!ala"o in$"ia!a$n!* n 'or$a rapi"a y 'acil- Un ran=o co$pl!o "

GATAS MECs s rco$in"a para #n $2or "s$p3o +# l ala$%r !rans)rsal " la $alla )aya p=a"o a la par" "l soca)1n* 4$iran"o la roca7* " s!a $anra s )i!a #n so%rs'#r(o n la sol"a"#ra ya +# la $ayor '#r(a s concn!ra so%r l ala$%r y no



9/ O96O4&E/ &E 96E &E 3EO

/O/0E;494E;0O 3O; 9 EE30O/O&&

)a malla electrosoldada se usa en combinación con split set o pernos helicoidales.

MALLA MET