Geotecnia y fortificación subterránea ACUÑADURA en Minería Subterránea
CURSO FORMACION DE EXPERTOS EN SEGURIDAD MINERA SERNAGEOMIN
TEMARIO 1.- Conceptos de Acuñadura 2.- Acuñadura Manual 3.- Acuñadura Manual con Jaula 4.- Acuñadura Mecanizada 5.- Investigaciones 6.- Riesgos Asociados a la Acuñadura Acuñadura 7.- Conclusiones y Recomendaciones
1.- CONCEPTOS DE ACUÑADURA
Acuñar : ….actividad que consiste en desprender roca suelta
(mena
o
estéril)
principalmente subterráneas.
de
desde techos
zonas y
cajas
agrietadas, de
labores
OBJETIVOS DE LA ACUÑADURA
Desprender roca suelta desde zonas agrietadas, ya que podrían
desprenderse repentinamente ocasionado graves consecuencias.
Minimizar exposición a riesgos del personal que trabaja en
labores subterráneas.
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL PARA TRABAJAR EN ACUÑADURA
- Casco de seguridad - Buzo o ropa de trabajo con huincha reflectante - Lentes de seguridad - Guantes de cuero - Respirador con filtros contra polvo - Cinturón de seguridad - Lámpara - Auto rescatador - Zapatos o botas de seguridad
HERRAMIENTAS PERSONALES Y ELEMENTOS DE APOYO - Herramientas personales
Cintas de Confinamiento - Herramientas e instrumentos de apoyo
Barretilla de Seguridad para largo adecuado de la labor. largo barretilla
Pala - Materiales
Mangueras de agua
X
SOLICITAR AUTORIZACIÓN
NO PASAR
SOLICITAR AUTORIZACIÓN
X
¿POR QUÉ SE DEBE ACUÑAR?
Cuando se desarrolla una galería, se rompe el equilibrio en que se encontraba el macizo rocoso. Este desequilibrio se manifiesta generando grietas en el contorno de la galería; especialmente en techo y cajas.
¿CUÁNDO SE DEBE ACUÑAR?
En todo momento se debe estar inspeccionando y acuñando.
¿DÓNDE SE DEBE ACUÑAR?
En lugares donde se ha tronado, galerías de tránsito, etc.
En un desarrollo horizontal, se debe acuñar 20 mts antes de la frente quemada.
Etapa 1: Localización de la zona a acuñar
Lavar labor para observar posibles planchones, teniendo cuidado de no situarse donde pudieran haber rocas sueltas.
Etapa 2: Detección de planchones
Identificar todo lo que se encuentre suelto y botarlo.
- Sonido hueco, implica cerro bombeado y planchones sueltos. - Sonido metálico, implica cerro firme. - Importante lavar previamente las cajas, para identificar fallas y grietas.
Etapa 3: Desprender el planchón
Si el planchón no cede con la barretilla, se sugiere: - Asegurarlo con perno lechado o split set, siempre que esto se realice con equipo mecanizado. - Cachorrearlo, siendo esto una alternativa extrema. - Utilizar equipo mecanizado, si se encuentra disponible.
3.- ACUÑADURA MANUAL CON JAULA
Pasos de la acuñadura manual con jaula. 1. Utilización de equipo de protección personal. 2. Chequear gases, instalar una adecuada iluminación, 3. Revisar acuñadores y equipo de levante. 4. Delimitar el área de trabajo. 5. Regar frente para realizar la acuñadura. 6.
Instalar equipo de levante, subir al canastillo.
7. Acuñar Techos y cajas 8. Bajar del equipo de levante y acuñar desde el piso. 9.
Extracción de marinas, reacuñar y volver a medir gases.
10. Entregar la frente acuñada al Jefe de Turno.
4.- ACUÑADURA MECANIZADA
4.- CARACTERISTICAS DE LA ACUÑADURA MECANIZADA - Martillo hidráulico NO DEBE generar sobre excavación - Scaler debe atacar la roca usando brazo Telescópico, que trabaja en conjunto con un martillo hidráulico, rascando la superficie de la roca, desprendiendo solamente las rocas potencialmente sueltas. - El control de la potencia de rotura del martillo y la frecuencia de impacto lo debe tener el operador en Cabina. -Elevada productividad y eficiencia respecto de acuñado manual (10:1). -Eliminación del riesgo potencial por caída de rocas para el personal que ejecuta esta labor. - Cabina cerrada climatizada aislada del ruido y protegida contra impacto de rocas. - Buena iluminación y visión completa del lugar de trabajo.-
5.- INVESTIGACIONES Tabla 1: Clasificación de accidentes, por tipo de industria y tipo de Producto. La caída de rocas (fall of ground), fue la segunda causa de muerte en la industria Minera, en el período 1986 – 1995.
SISTEMA DE ACUÑADURA CON CHORRO DE AGUA • Para reducir los riegos asociados a la acuñadura manual, en Colorado School of mines, USA, se desarrolló un prototipo de “acuñador con chorro de agua”. Fuente: “High pressure water jet scaling”, Dr. Mark Kuchta. • Utilizando un antiguo camión shotcretero, donado por la mina Henderson, que se construyó el prototipo de “Acuñador con chorro de agua”, que
entrega una presión de 19 Mpa (2750 psi) con 0,045 m3/min (12 gpm). • Los principales elementos del “Acuñador con chorro de agua” fueron:
estanque de agua, bomba de alta presión, mangueras, válvulas y pistón para trabajar a alta presión, brazo telescópico manipulado desde la cabina del vehículo. • Se evaluó el efecto de la limpieza de la paredes de la roca, con agua a
alta presión, sobre las fuerzas de adhesión del shotcrete.
Resultados de 4 experimentos en los cuales primero se utiliza un acuñador con chorro de agua y posteriormente se efectúa una acuñadura
- La cantidad removida con el acuñador con chorro de agua siempre fue mayor que la acuñadura manual. - La cantidad removida por la acuñadura manual en ningún caso fue cero.
MECANISMOS DE FALLA DEL SHOTCRETE
Figura 6: Dos tipos básicos de falla del shotcrete: a) Falla por mala adhesión. b) Caída de shotcrete y roca, producto de activación de estructuras o roca debil
GRAFICO DE PRESION DE AGUA v/s FUERZA DE ADHESION ENTRE EL SHOTCRETE Y ROCA
Fuerza de adhesión del shotcrete v/s presión de agua utilizada para tratar la superficie de la pared de roca.
ROCA TRONADA v/s ROCA ACUÑADA CON CHORRO DE AGUA • Ventajas del sistema de “acuñadura con chorro de agua”: 1.- Reduce el tiempo de acuñadura. 2.- Reduce el daño, tanto a la roca como a los equipos. 3.- incrementa la fuerza de adhesión entre el shotcrete y la roca.
Este sistema de “acuñadura con chorro de agua”, saca el minero del área de
caída de rocas, que es donde se producen los accidentes.
La “acuñadura con chorro de agua” limpia totalmente las paredes del túnel,
con lo cual se obtiene una mejor adhesión del shotcrete. Con una buena adhesión del shotcrete a la roca, se ha logrado reducir el espesor de la capa de shotcrete, manteniendo su capacidad de soporte.
PELIGROS Y MEDIDAS DE CONTROL EN LA ACUÑADURA Caída
de Colpas o Planchoneo.
1.- Acuñar antes, durante y después, utilizando el equipo acuñador adecuado. 2.- Regular la cantidad de explosivo utilizado en la tronadura, especialmente en los contornos. 3.- lLuminación del lugar de trabajo. 4.- Lavado de cajas y ventilación de túneles. 5.- Efectuar cursos de capacitación y evaluación sobre los riesgos, tanto para trabajadores y supervisores. 6.- Adecuada mantención de sistemas de fortificación y soporte. 7.- Uso de Tronadura controlada, especialmente en contornos. 8.- Asesorías Permanentes de expertos (geólogos, geomecánicos) 9.- Inspecciones planeadas en terreno, periódicas.
PELIGROS Y MEDIDAS DE CONTROL EN LA ACUÑADURA 2.- Atropellamiento.
Utilizar y respetar cintas de confinamiento o bloqueo.
Conocimiento y aplicación de normas y procedimientos de tránsito subterráneo.
3.- Proyección de Partículas.
Uso de elementos de protección personal: casco, lentes.
CONCLUSIONES
• La acuñadura es una actividad relevante en el Desarrollo de minería
subterránea. • Requiere una ejecución permanente, antes, durante y posterior del período
de la secuencia minera. • Para su control es muy importante la debida instrucción al personal
(Herramienta /equipo adecuado, posición del minero en el lugar) • Exponer los accidentes de acuñadura ocurridos en los últimos años en
distintas faenas mineras, para apoyar y sustentar la capacitación y entrenamiento. • Aplicar permanentemente las nueve (9) medidas de control del riesgos, detalladas en láminas anteriores.
