UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION FACULT FACUL TAD DE D E INGENIERIA ING ENIERIA DE MINAS ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS
TESIS
“EL CABLE BOLTING COMO SOSTENIMIENTO DEL MACIZO ROCOSO EN LA UNIDAD MINERA EL PORVENIR COMPAÑÍA MINERA MILPO“
PRESENTADO POR: Bachiller: Karim Karim Marcos Marcos UAMAN UAMAN CALERO
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS
Cerro de Pasco Per! "#
%$ DEDICATORIA Con todo el cariño y amor para mi hija Megan, para mi amada Mercedes y mis queridos padres Tomas y Felicia. Felicia .
AGRADECIMIENTO&
Por intermedio del presente me es grato expresar mis sinceros agradecimientos a la Cia. Minera Milpo Unidad El Porenir! por "rindarme las #acilidades en la ela"oraci$n del presente tra"ajo de inestigaci$n.
Me es grato tam"i%n expresar mi eterna gratitud a los docentes de la Escuela de Formaci$n pro#esional de Minas de la Facultad de &ngenier'a, los cuales olcaron en mi todos sus conocimientos y experiencias necesarias para #ortalecer mi ocaci$n y #ormaci$n pro#esional .
'ar() *UAMAN CALERO
INTRODUCCION
El presente tra"ajo se desarrolla en "ase a la aplicaci$n de ca"le "olting en las la"ores su"terr(neas en la Unidad Minera el Porenir! con el uso del equipo Ca"olt, especialmente en la instalaci$n del sostenimiento
en las
excaaciones su"terr(neas. Porque en la industria minera, el desprendimiento y ca'da de roca constituye el mayor causante de accidentes! donde la esta"ili)aci$n de a roca, aplicando el re#or)amiento con ca"le en la operaci$n minera es de una necesidad de"ido al m%todo de explotaci$n *generaci$n de i"raciones en la"ores adyacentes y para minimi)ar la diluci$n en los tajeos+, por el tipo de roca, tam"i%n por las la"ores expuestas *rampas, acceso a nieles+.
oy en d'a la geomec(nica juega un papel importante en la industria minera en lo que es la esta"ilidad de la masa rocosa, esto por las a"erturas que existen en las minas como consecuencia de las operaciones mineras! permite esta"lecer dimensiones adecuadas de las la"ores mineras, especi#icaciones del sostenimiento adecuado! a tra%s de pernos de anclaje y ca"le "olting, todo esto permite a la Empresa Milpo reali)ar sus operaciones mineras con total seguridad y eitar ca'das de rocas. El presente estudio de inestigaci$n comprende los siguientes cap'tulos-
En el Cap'tulo &, se considera los lineamientos generales del estudio de inestigaci$n, determinando el planteamiento del pro"lema, sus o"jetios, justi#icaci$n, marco te$rico y conceptual, sistema de hip$tesis, metodolog'as, m%todos de inestigaci$n y t%cnicas de an(lisis de datos.
simismo! en el Cap'tulo &&, se determina los aspectos como u"icaci$n y acceso, clima y egetaci$n, #isiogra#'a, recursos naturales e historia.
En el Cap'tulo &&&,
se descri"e la geolog'a regional, estratigra#'a,
geolog'a estructural, geolog'a del yacimiento, minerali)aci$n, clasi#icaci$n de recursos minerales.
En el Cap'tulo &/, se explica el diagn$stico situacional de la mina0escripci$n del m%todo de minado, acceso y diseño de tajeos, ciclo de minado en tajeos "reasting, per#oraci$n, oladura, limpie)a y acarreo, relleno, in#raestructura y sericios de mina.
En el Cap'tulo / se detalla la descripci$n del equipo de "ulonaje ca"olt! uso, condiciones de #uncionamiento, estructura del equipo, centro de graedad,seguridad, instrucciones de #uncionamiento,
El Cap'tulo /& consiste en determinar los aspectos geomec(nicos! control del maci)o rocoso, monitoreo de sismisidad, control de calidad del sostenimiento, tiempo de autosoporte, an(lisis estructural con 0&P1 y
U23E04E.
En el Cap'tulo /&& se reali)a el an(lisis del sostenimiento con ca"le "olting de las la"ores su"terr(neas! per#oraci$n de taladros, instalaci$n de ca"les, c5lculo de la resistencia tensia en las inter#aces roca6ca"le6pasta de cemento, capacidad de tensi$n del ca"le, #actores que a#ectan la cohesi$n de las inter#aces, inyecci$n de pasta cemento, "om"a de inyecci$n de pasta de cemento
DEDICATORIA INTRODUCCION INDICE CAPITULO I: GENERALIDADES 7.7 P82TEM&E2T9 0E8 P:9;8EM 7.= 0E8&M&TC&>2 0E &2/E1T&4C&>2 7.? F9:MU8C&>2 0E8 P:9;8EM 7.= 9;@ET&/9 7.?.7 Pro"lema Principal 7.?.= Pro"lemas Espec'#icos 7.A F9:MU8C&>2 0E 9;@ET&/91 7.A.7 9"jetio 4eneral 7.A.=. 9"jetios Espec'#icos 7.B @U1T&F&CC&>2 0E 8 &2/E1T&4C&>2 7. M:C9 TE>:&C9 7..7 Marco :e#erencial 7..= ;ases Te$ricas 7..? Marco Conceptual 7.D &P>TE1&1 7.D.7 sistema de aria"les 7.D.= 9peracionali)aci$n de /aria"les 7. MET909894 0E8 E1TU0&9 7..7 M%todo 4eneral 7..= M%todo Espec'#ico 7.G 0&1EH9 0E &2/E1T&4C&>2 7.7< P9;8C&>2 I MUE1T: 7.77TJC2&C E &21T:UME2T91 0E :EC98ECC&>2 0E 0T91 7.7= TJC2&C1 0E P:9CE1M&E2T9 I 28&1&1 0E 0T91
<7 <= <= <= <=
CAPITULO II: GENERALIDADES =.7 U;&CC&>2 I CCE19 =.= C8&M I /E4ETC&>2 =.? F&1&94:F =.A :ECU:191 2TU:8E1 =.B &1T9:&
7 =< =< =< =7
CP&TU89 &&- 4E9894 ?.7 4E9894 :E4&928 ?.7.7 Estratigra#'a ?.=.4E9894 E1T:UCTU:8 ?.? 4E9894& 0E8 IC&M&E2T9 ?.?.7 Koneamiento ?.A M&2E:8&KC&>2 ?.A.7 Tipos de Minerali)aci$n ?.A.= Mineralog'a ?.A.? lteraci$n ?.B C81&F&CC&92 0E :ECU:191 M&2E:8E1 ?.B.7 0e#inici$n de :ecursos Minerales ?.B.= :ecursos
=? = = ?< ?? ?A ?B ? ?D ?D ?D ?
CAPITULO IV: DIAGNOSTICO SITUACIONAL DE LA MINA A.7 0E1C:&PC&>2 0E8 MJT909 0E M&209 A.= CCE19 I 0&1EH9 0E T@E91 A.? C&C89 0E M&209 A.?.7 Per#oraci$n A.?.= /oladura de :ocas A.?.? 8impie)a y carreo A.?.A :elleno
?G A< A7 AA A A AG
A.A &2F:E1T:UCTU: I 1E:/&C&91 0E M&2 A.A.7 ccesos a Mina A.A.= Manejo de Material A.A.? :elleno A.A.A /entilaci$n
B< B< B< B7 B=
A.A.B 1istema de 0renaje
BA
CAPITULO V: E+UIPO DE BULONA,E CABOLT B.7 &2T:90UCC&>2 8 ELU&P9
B
B.7.7 Uso Preisto
B
B.7.= Condiciones de Funcionamiento
B
B.= E1T:UCTU: 0E8 ELU&P9
BD
B.=.7 M$dulo de Per#oraci$n
BD
B.? CE2T:9 0E 4:/E00
BG
B.A 1E4U:&00
7
B.A.7 &nstrucciones 4enerales de 1eguridad
7
B.A.= Principales :iesgos del Entorno de Tra"ajo
?
B.A.? :iesgos Proocados por el Equipo y su Funcionamiento
?
B.A.A Placas de Tipo
B
B.A.B &nstrumentos de 1eguridad
B.B &21T:UCC&92E1 0E FU2C&92M&E2T9
D
B.B.7 Paneles y 0ispositios de Control
D
B.B.= &ndicadores
B.B.? Panel de Control
G
B.B.A &nstrucciones de la Per#oraci$n
D<
B.B.A.7 Principio de la per#oraci$n por percusi$n
D<
B.B.A.= ance
D=
B.B.A.? :otaci$n
DA
B.B.A.A ;arrido
DB
B.B.B Equipo de Per#oraci$n
D
CAPITULO VI:
ASPECTOS GEOMEC-NICOS
.7 C92T:98 0E8 MC&K9 :9C919
D
.= M92&T9:E9 0E 1&1M&1&00
<
.? C92T:98 0E C8&00 0E8 191TE2&M&E2T9
<
.A T&EMP9 0E UT919P9:TE
B
.B 28&1&1 E1T:UCTU:8 C92 0&P1 I U23E4E
CAPITULO VII: SOSTENIMIENTO CON CABLE BOLTING DELA LABORES SUBTERR-NEAS D.7 4E2E:8&00E1
G<
D.= C;8E ;98T&24
G7
D.? PE:F9:C&>2 0E T80:91
G=
D.A &21T8C&>2 0E C;8E1
G?
D.B C8CU89 0E 8 :E1&1TE2C& TE21&/ E2 81 &2TE:FCE1 :9C NC;8E N P1T CEME2T9 D. CPC&00 0E TE21&>2 0E8 C;8E
GB GB
D.D FCT9:E1 LUE FECT2 8 C9E1&>2 0E 81 &2TE:FCE1
G
D. &2IECC&>2 0E P1T 0E CEME2T9
G
D.G ;9M; 0E &2IECC&>2 0E P1T 0E CEME2T9
G
D.7< P:9FU20&KC&>2 M&2 M&8P9
GG
D.77 MP8&C&>2 0E CM: 0E 3&2CE
GG
C92C8U1&92E1 :EC9ME20C&92E1 ;&;8&94:F 2EO91
CONCLUSIONES 7. 0ado que los pro"lemas de esta"ilidad en la mina El Porenir son el resultado de la interacci$n de los es#uer)os, estructuras y el tipo de roca, proocados por las excaaciones su"terr(neas. 8as o"seraciones, monitoreos y ensayos reali)ados nos han permitido de#inir el dimensionamiento de las la"ores, para un tra"ajo seguro. =. El sistema de sostenimiento que se utili)a m(s
en las la"ores
permanentes como la c(mara del in)e <7 es mediante el ca"le "olting, as' tam"i%n se utili)an en )onas de acuerdo al tipo de terreno y uso de la ta"la geomec(nica.
?. El equipo de sostenimiento que se iene utili)ando en la mina el Porenir es el Ca"olt
B. El ciclo total de instalaci$n de ca"le "olting en un taladro de metros de longitud esta en promedio de B< minutos. . 8a dosi#icaci$n de aguaQcemento segRn la Rltima recomendaci$n de 7?.B litros de agua para A=.B Sg *"olsa de cemento+, se est( cumpliendo, de acuerdo a la indicaci$n de los t%cnicos de 120/&.
D. Milpo en este proyecto utili)o todos los recursos necesarios de acuerdo a la recomendaci$n geomec(nica para lograr un "uen sostenimiento
por las dimensiones de la c(mara. . Milpo aplica la inyecci$n de cemento a alta presi$n con dos #inalidades
para
eitar
la #iltraci$n de agua y para dar mayor
esta"ilidad del maci)o rocoso.
RECOMENDACIONES 7. El nueo operador solicitado para una tercera guardia, es recomenda"le que los t%cnicos de 1andicS realicen la capacitaci$n para la operaci$n del Equipo Ca"olt
?. 8a capacitaci$n al personal del manejo de ca"le "olting, se de"e reali)ar en #orma independiente a sus d'as li"res que de"en usar para el descanso del personal. 8os d'as li"res o de descansos es con el #in que el personal descanse y estar con su #amilia. A. 1e recomienda la adquisici$n de una "om"a de inyecci$n de pasta de cemento para stand "y en el momento que se necesite con urgencia.
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U20C N C. 0E P1C9
& Curso &nternacional de &nnoaciones Tecnologicas en Per#. y /ol. de :ocas
ANE.OS
CONTROL DE TIEMPOS La/or C0)ara de ca/1e G23a 4 C0)ara 5(6c7e N8& "9# CONTROL DE TIEMPOS DE LANZADO S*OTCRET EN LA CAMARA DE 5INC*E N8& "9# ACTIVIDADES
TIEMPO
UNIDAD
Preparaci$n de me)cla en la planta 2/.=?<
<<-A<
oras
Traslado de me)cla con Mixer hasta la C(mara 3inche 2.=G?<
<<-?<
oras
8an)ado de shotcret de ?,B M?
<<-=<
oras
:etorno del Mixer a la planta de shotcret
<<-7B
oras
CICLO DE LANZADO DE S*OTCRETE
7-AB
oras
CONTROL DE TIEMPOS DE LANZADO S*OTCRETE EN EL ACC $%$# N8& ";%# ACTIVIDADES
TIEMPO
UNIDAD
Preparaci$n de me)cla en la planta 2/.=?<
<<-A<
oras
Traslado de me)cla con Mixer hasta la C(mara 3inche 2.=G?<
<<-AB
oras
8an)ado de shotcret de ?,B M?
<<-=<
oras
:etorno del Mixer a la planta de shotcret
<<.=<
oras
CICLO DE LANZADO DE S*OTCRET
=-
oras
CONTROL DE TIEMPOS DE TRASLADO DE CEMENTO DE SUPERFICIE *ASTA LA PLANTA DE S*OTCRETE ACTIVIDADES
TIEMPO
UNIDAD
Cargu'o de cemento al cami$n en super#icie < "olsas
<<-?<
oras
:ecorrido del cami$n de super#icie hasta la planta 2.=?<
7-?<
oras
0escarga de cemento en la planta de shotcret
<<-?<
oras
:etorno del cami$n a super#icie
7-<<
oras
TOTAL DE *ORAS < VIA,E
:#
*oras
29T
En una guardia solo se reali)a dos iajes
Capacidad del cami$n se de < "olsas de cemento Qiaje
C-LCULO DE CANTIDAD DE PASTA POR UN TALADRO a+ 0i(metro del taladro B7mm "+ 0i(metro del ca"le 7Bmm c+ Pro#undidad del taladro =
A& ca1c21a)os e1 8o12)e6 de1 =a1adro /.TVrW=h /.TV〖<.<=BB〗W==< /.T<.
B& Ca1c21a)os e1 8o12)e6 de1 ca/1e /.CVrW=h /.CV〖<.<
C& Ca1c21a)os 1a d(>ere6c(a de 8o12)e6es ?ara de=er)(6ar e1 es?ac(o 8ac(o /.acio/.T6/.C /.acio<.
D& S( ?or 26(dad de ?as=a =e6e)os peso por "olsa de cemento A=.B Sg cant. de agua por polsa 7A lt densidad del cemento ?7B< SgQm? densidad del agua 7 SgQm?
E& De=er)(6a)os e1 8o12)e6 ?or 26(dad de ?as=a 1e considera 7 unidad de pasta a 7 "olsa de cemento mas 7A litros de agua
olumen de cemento por "olsa *m?+
/ol.de cemento*peso por "olsa de cemento+Q*densidad del cemento+ /ol.de cemento*A=.B g+Q*?7B< gQmW? + /ol.de cemento<.<7?AG= mW?
Vo12)e6 de a@2a ?or 26(dad de ?as=a /ol.de agua7A lt<.<7A〖 m〗W?
Vo12)e6 =o=a1 ?or 26(dad de ?as=a /ol.pasta<.<=DB 〖 m〗W?
F& De=er)(6a)os 1a ca6=(dad de ce)e6=o 4 a@2a 2e 6eces(=a)os ?ara e1 =a1adro co6 ca/1e /ol.acio<.
cantidad de pasta<.
NOTA Te$ricamente necesitamos 7.A "olsas de cemento y 7G litros de agua por taladro de =< metros. Pero dentro de la practica tenemos perdidas de cemento en la preparaci$n, en los =B metros de tu"er'a 0PE de 7[, al momento de instalar el ca"le de acero BQ[, al momento de la inyecci$n y en la tam"ora del "atido del cemento.
