UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS
Articulo Técnico N° 4 SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO ACTIVO PERNOS (SISTEMA SWELLEX) Sistema Sistema desarrol desarrollado lado en Suecia Suecia por la empresa empresa Atlas Copco entre los años 1977 y 1980 por el departamento de investigación de Atlas Copco en Suecia. A partir de 1982 salió como producto al mercado. FORMA DE TRABAJO Este tipo de pernos trabajo por fricción. También llam llamado ados s perno pernos s fricci fricciona onal. l. El siste sistema ma Swel Swellex lex consiste en unos pernos de acero tubular, que han sido plegados hacia dentro en toda su longitud con el fin fin de reduci ducirr su diáme ámetro, tro, un braz razo de insta instalac lación ión y una una bomb bomba a de inye inyecci cción ón de agua agua (neumática, hidraúlica o eléctrica) de alta presión.
FRABRICACION La fabricación de los bulones se hace en dos etapas: Primero la chapa de acero, se enrolla conformado tubos que son soldados en toda toda su long longit itud ud.. A cont contin inua uaci ción ón se pliega mecánicamente en toda su longitud de forma forma que que se reduc reduce e el diáme diámetro tro del del tubo, obteniendo un perfil un perfil nuevo. El diáme diámetro tro de los extre extremo mos s es reduc reducido ido aún más con el fin de colocar los casquillos casquillos y a continuación son soldados. El pern perno o Swel Swelle lex x pres presen enta ta en amb ambos extre tremos unos unos casq casqu uillos llos cerrado rados s medi median ante te sold soldad adur ura, a, de los los cual cuales es,, el infer inferior ior,, más más robu robusto sto,, pose posee e un rebor reborde de para la sujeción de la placa de asiento, así como como un pequ pequeñ eño o orific orificio io que que perm permite ite la inyección de agua. Espe Especi cific ficac acion iones es Swellex:
Figura 1. Fuerzas que actúan al instalar los pernos Swellex
De esta esta forma forma,, una una vez vez expan expandid dido o el pern perno, o, se genera una tensión de contacto entre el perno y la pared del taladro, actuando dos tipos de fuerzas diferentes: Una presión o fuerza radial perpendicular a su eje en toda su longitud y una fuerza de rozamiento estático o fricción también en toda so longitud (esta fuerza depende del tipo y estructura de la roca y de la dimensión del taladro.
técn técnic icas as
del del
Diámetro: Diámetro: 27 mm Diámetro taladro: 35-38 mm Carga de rotura: 120 KN Defor formación máxima: 15% Peso: 2 Kg/ml Resistencia Resistencia a la tracción: 100 – 300 KN TIPOS DE SWELLEX Se come comerci rcial aliza izan n siete siete tipos tipos de perno pernos s Swel Swelle lex: x: El Swell wellex ex Mn12 Mn12,, el Swel Swelle lex x Mn24, Mn24, el Swellex Swellex Plastic Plasticoate oated, d, el Swellex Swellex Mn16, Mn16, el Swel Swellex lex Mn24 Mn24C C cone conecta ctable ble,, el Swellex Mn24H y el híbrido. A su vez se clasifican clasifican en tres tipos: Tipo Swellex: • • •
Figura 3. Proceso de trabajo del perno Swellex
pern perno o
Estándar. Midi. Super.
Tipo Swellex de Manganeso: Manganeso:
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Mn12. Mn16. Mn24. INSTALACION • • •
Todos los tipos de Swellex citados anteriormente presentan una serie de características comunes: Una de ellas es que presentan una gran rapidez en su instalación. Es un sistema que permite que la seguridad en el lugar de trabajo sea alta.
Figura 3. Rango de materiales en los que se pueden usar Swellex
La instalación es muy simple y cómoda y no depende de la habilidad o criterio del operario. En ella sólo se utiliza agua, con lo que no se produce contaminación con productos químicos nocivos.
Ventajas de usar Swellex: •
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La instalación de los pernos Swellex puede ser: •
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Manual. Semimanual. Totamente mecanizada.
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APLICACIONES •
Tienen un amplio rango de aplicación en los diferentes tipos de roca, pueden utilizarse tanto en roca dura como en roca blanda o fisurada.
Es perno activo que desde el momento de su instalación actúa. Funcionamiento prácticamente perfecto, con gran variedad de terrenos. Insensible a las vibraciones de las voladuras Es buen tensionador de la malla. En roca de formación estratificada y dura funciona excelente llegando hasta 20 TN de carga de rotura Se adecua a las sinuosidades del taladro lográndose un mayor contacto a la fricción con la pared del taladro.
Desventajas de usar Swellex: Cuando los pernos Swellex se instalan en roca muy fisurada las tensiones radiales incrementan las fuerzas de contacto entre los bloques de roca que rodean al perno, provocando un incremento en la resistencia de la masa rocosa. Proporcionan una consolidación inmediata alrededor del mismo produciendo un aumento en la resistencia del material y una mejor capacidad de sostenimiento del terreno. Al producirse la compactación del terreno, los pernos conforman un arco portante y en conjunto constituyen una bóveda de sostenimiento.
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Relativamente costoso. Requiere una bomba de instalación. Protección de corrosión requerida para la instalación a largo plazo.
Alumno Curso Ciclo Fecha
: Antony Fernández Quispe : Sostenimiento de labores Mineras : VII : 05/06/2012
