CAPITULO
V
5.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS En el presente Capitulo se detalla una serie de equipos e instrumentos de Laboratorio de Mecánica de Rocas.
5.1.- PREPARACION DE PROBETAS: La preparación de probetas, de muestras rocosas y minerales, se reali za mediante la Sonda Sacatestigos y la Cortadora de Disco Diamantino con sus respectios accesorios.
5.1.1.- SONDA SACATESTIGOS La sonda sacatestigos tiene como ob!etio primordial la obtención de probetas de roca y"o mineral, mineral, En la #oto $% & se aprecia la sonda sacatestigos per'orando una muestra muestra de acuerdo al programa programa de ensayos ensayos a e!ecutarse para un determinado Estudio Estudio de Mecánica de Rocas. Esta maquina se caracteriza caracteriza por ser manual y automática.
Foto Nº 1 En la #oto $% ( se aprecia la Maquina Sonda Sacatestigos re'rentando una probeta para para ser ensayada d e acuerdo a los estándares el )SRM., por e!emplo*
38 para el ensayo de Compresión Simple y"o +niaial, para el ensayo de Constantes Elasticas, para el ensayo -riaial. Donde se requiere que las bases superior e in'erior de las probetas, tienen que estar re'rentadas, por la razón que al momento de e!ecutar el ensayo la carga aplicada debe ser uni'ormemente repartida en toda la super'icie de ambas bases.
Foto N º 2 En la #oto $% se aprecia /rocas de di'erentes diámetros 0(1, 1, .21, 31, 214, $ielador, tornillo de a!uste para cada diámetro de probeta, a!ustador de tuercas, re'rentadora y accesorio para re'rentar.
Foto Nº 3
39 En la #oto $% 3 se aprecia el equipo completo para el re'rentado, que se instala en la Sonda Sacatestigos.
Foto Nº
5.1.!.- CORTADORA DE DISCO DIAMANTINO El ob!etio de la Cortadora de disco diamantino es dimensionar a cada probeta de roca y"o mineral, en su longitud en relación a su diámetro, que resulta de la per'oración con la sonda sacatestigos, de acuerdo a los estándares 0Relación de Esbeltez4 de cada uno de los ensayos 5a e!ecutarse en el programa plani'icado. En la #oto $% 2 se puede apreciar a la Cortadora de disco diamantino, maquina que se caracteriza por ser manual y automática.
Foto Nº 5 En la #oto $% 6 se aprecia una probeta rocosa cortándose de acuerdo a su relación de esbeltez 0L"D4, sobre la cual será realizado el ensayo de laboratorio para la determinación de sus propiedades 'isico7mecanicas.
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Foto Nº #
5.!.- ENSA$OS $ MEDICIONES EN LABORATORIO 5.!.1.- PROPIEDADES F%SICAS La determinación de las propiedades '8sicas se basa en el establecimiento de los pesos y olumen de la probeta de roca y"o mineral, siendo los equipos y accesorios en la mayor8a de los casos los de un laboratorio qu8mico y"o metal9rgico. : están constituidas por* +na balanza de precisión en grs. +n 5orno entilado. ;asos de precipitación. Lunas de relo!. -enazas de 'ierro.
5.!.!.- PROPIEDADES MECANICAS 5.!.!.1.- MAQUINA DE COMPRESI&N DE ROCAS La determinación de las propiedades mecánicas, como es el caso de los ensayos de compresión simple y" uniaial, ensayo de tracción indirecta brasilero, ensayo -riaial, ensayo para la determinación de constantes elásticas, son e!ecutados en la Maquina de Compresión de Rocas , con la 'inalidad de determinar las caracter8sticas de de'ormabilidad y de rotura de la roca y"o mineral, en compresión. En la #oto $% = se aprecia a la maquina de compresión de rocas, consta de tres partes importantes al lado derec5o un tablero de control de carga> caracterizada por su capacidad de carga en este caso la maquina tiene una capacidad de &?? -n. m@tricas, en el centro se ubica la parte de la maquina donde se e!ecutan los ensayos, caracterizado por dos columnas con roscado sin 'in y un puente con sus respectios platos para e!ecutar el ensayo y en la parte izquierda se encuentra un tablero donde se encuentra los manómetros y llaes para e!ecutar el ensayo -riaial, con su respectio compresor, esta maquina se caracteriza por ser alimentada por corriente el@ctrica tri'ásica.
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5.!.!.!.- MAQUINA DE CORTE DIRECTO En esta maquina portátil se e!ecuta el ensayo de corte directo sobre discontinuidades, cuyo ob!etio es la determinación de los parámetros 'riccionantes* Co5esión AC1 y ángulo de 'ricción ABi1 basica y residual. En la #oto $% se puede apreciar la maquina de corte directo, constituida por dos gatas 5idráulicas, una ca!a metálica para los moldes de concreto, con sus respectios accesorios.
Foto Nº 8
5.!.!.3.- MAQUINA DE CARGA PUNTUAL Esta Maquina portátil se caracteriza por ser una pequea prensa 5idráulica proista de Aconos de carga1 entre cuyos @rtices se colocan probetas de roca y"o mineral, someti@ndolas a cargas compresias, seg9n la disposición de la probeta entre conos se mide ya sea el 8ndice #ranlin o el 8ndice Louis, @stos asisten al ingeniero en la caracterización de la resistencia mecánica y comportamiento más probable de la roca, puesto que pueden ser
! correlacionados eperimentalmente a la resistencia compresia uniaial y a la resistencia a la tracción. En la #oto $% F se puede apreciar la maquina portátil de carga puntual, cuyos componentes son* la gata 5idráulica, un manómetro de lectura de carga en lbs, un a!ustador de la probeta.
Foto Nº 9
5.3.- ENSA$OS $ MEDICIONES IN-SITU 5.3.1.- SISMOGRAFO +tilizando ondas ultrasónicas que se 5acen propagar en el medio rocoso, se realizan mediciones de las elocidades de ondas longitudinales y transersales, a partir de los cuales se determinan las constantes elásticas dinámicas* Modulo de Elasticidad Dinámico AEd( y Relación de Goisson Dinámico AHd1. Se usa para tal 'in un sismógra'o que puede e'ectuar mediciones en la misma operación minera. En la #oto $% &?, se aprecia el sismógra'o en el ta!o Ra9l Ro!as de la +nidad minera de Cerro de Gasco, durante la 'ase minera unitaria de ;oladura.
Foto Nº 1"
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5.3.!.- MAQUINA DE ARRANQUE DE PERNOS La maquina de arranque de pernos permite determinar la capacidad de carga o de ancla!e de los pernos de roca 0ancla!e puntual o repartido4 en un determinado macizo rocoso, mediante el ensayo del AGull -est1, esta capacidad de ancla!e de un perno de roca 0Roc /olt4, esta determinado por 3 aspectos importantes* Longitud del perno, diámetro del taladro, tiempo de instalación y calidad del macizo rocoso, además permite controlar su comportamiento del perno de roca durante y despu@s de su instalación. En la #oto $% && se aprecia a los componentes de la maquina de arranque de pernos 0Roc /olt -ester4, la gata 5idráulica, los puentes, bomba 5idráulica, pistón con el arrancador del perno y un gu8a de orientación de la per'oración del taladro.
Foto Nº 11 En la #oto $% &( se aprecia el ensayo de arranque de pernos en la mina Iuanzala de la Compa8a Minera Santa Luisa, ensayo e!ecutado sobre un perno cementado en el $iel
Foto Nº 1!
5.3.3.- E)TENSOMETRO DE VARRILLAS E INCLINOMETRO Las mediciones de desplazamientos en el interior del macizo rocoso se realizan con el 'in de controlar los desplazamientos o moimientos relatios dentro del macizo rocoso asociados con problemas de inestabilidad o durante la e!ecución de labores mineras subterráneas y super'iciales, instrumentándose taladros de gran pro'undidad, utilizando un Etensometro Mecánico y"o Iidráulico de ;arillas de
5.3..- E)TENSOMETRO En la #oto $% & se aprecia a los componentes del etensometro 5idráulico de arillas y sus accesorios, tubo de ancla!e, placas de medición y dirección, equipos de medición, gata 5idráulica y cableado, accesorios de la cabeza de lectura.
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5.3.5.- INCLIN&METROS En la #oto $% &3 se aprecia a los componentes del inclinómetro y sus accesorios* canales de aluminio, instrumento de medición, bater8a, instrumento de lectura, cables y accesorios de medición.
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Foto Nº 1
5.3.#.- E)TENSOMETRO DE CINTA $ BARRA TELESCOPICA El ob!etio es medir la conergencia o epansión, es decir las ariaciones de las distancias en 'unción del tiempo, entre los puntos de re'erencia situados sobre el contorno de una ecaación subterránea, siendo estas mediciones importantes para el control de de'ormaciones en estudios relacionados al comportamiento del macizo rocoso y al diseo de ecaaciones subterráneas * utilizando el etensometro de cinta y la /arra telescópica etensometrica.
5.3.#.1.- E)TENSOMETRO DE CINTA En la #oto $% &2 se aprecia, e!ecutándose mediciones de conergencia, utilizando el etensometro de cinta, en el by pass =(2, de la Rampa norte del $iel &=?, de la mina San ;icente de la Compa8a Minera San )gnacio de Morococ5a.
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5.3.#.!.- BARRA TELESCOPICA E)TENSOMETRICA En la #oto $% &6 se aprecia, realizándose mediciones entre dos puntos 0tec5o 7 piso4 de la labor minera subterránea, con la /arra telescópica etensometrica, con el ob!eto de er su comportamiento del tec5o respecto al piso de la ecaación, dic5as mediciones se realizan en la Mina Juanita de la Compa8a Minera Gerubar S.<.
Foto Nº 1#
5.3.'.- MARTILLO SC*MIDT DE DURE+A Denominado tambi@n esclerómetro o martillo estandarizado, nos permite obtener alores de dureza de la roca por el procedimiento del rebote> con el 'in de determinar en 'orma rápida alores aproimados de parámetros de diseo como la estimación de la resistencia compresia, en 'unción a la densidad de la roca.
5.3.8.- PIE+OMETROS +n sistema adecuado de instalación y diseo de piezómetros proporcionará in'ormación para tomar decisiones re'erentes a* 7 Gropiedades geológicas e 5idrológicas de acu8'eros. 7 La super'icie potenciom@trica del acu8'ero de inter@s. 7 Datos sobre la calidad del agua a lo largo de la ida de la mina. 7 Migración de contaminantes tales como drena!e de aguas ácidas. 7 La necesidad de piezómetros adicionales o el abandono de aquellos eistentes.
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5.3.9.- ESTACION TOTAL El control de la Subsidencia 0Estabilidad de taludes, control super'icial de labores mineras subterráneas4, !uega un papel muy importante en el proceso de etracción de minerales. Eisten arias 'uentes que pueden producir el colapso total o parcial de un determinado sector de la operación, el cual a su ez alterar8a el proceso de producción. Es necesario llear un control continuo de estos e'ectos, ya que al no poder ser eitados pueden al menos ser controlados. +na de las t@cnicas que es muy coneniente aplicar es los puntos de monitoreo, ya que cada uno de estos re'le!a en 'orma rápida y e'icaz la tendencia al desplazamiento de los bloques de material a los que representan. El problema consistirá en la elocidad con la cual serán procesados los datos obtenidos en el campo y la interpretación de estos. Gara lo cual se 5ará uso de una estación total, constituida por un teodolito electrónico, un distanciometro, prismas, porta prismas, tr8podes y demás accesorios de topogra'8 a. En la #oto $% &= se aprecia el punto 'i!o 0punto $%&4, del control de subsidencia en la mina Kraciela, para el control del comportamiento de las labores mineras subterráneas de la mina Juanita 0/loc &4,
Foto Nº 1' En la #oto $% & se aprecia los puntos de monitoreo, del bloc &, ubicados en los bordes de la carretera central, mediante prismas.
Foto Nº 18