CON RESPECTO AL “APUNTE 1: GUIA PARA LA FORTIFICACION Y ACUÑADURA”, DESARROLLE LO SIGUIENTE:
“PARA UN PROYECTO PROYECTO MINERO REAL O FICTICIO”, ELABORE UN PROYECTO PROYECTO MINERO A PRESENTAR AL AL SERNAGEOMIN, QUE CONTENGA CONTENGA A LO MENOS: I. 2. II. 1.
INDICE RESUMEN EJECUTIVO
ETAPA DE CONSTRUCCIÓN.
ETAPA DE OPERACIÓN.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO O REGLAMENTO
A.- DESCRIPCIÓN GENERAL. B.-ANTECEDENTES TÉCNICOS GENERALES. C.- ANTECEDENTES TÉCNICOS ESPECÍFICOS. D.- ETAPA DE CONSTRUCCIÓN. E.- ETAPA DE OPERACIÓN.
Descripción del Proyecto. Objetivo del Proyecto. El objetivo del proyecto consiste en el desarrollo de una Rampa de Exploración Subterránea, correspondiente al diseño de las obras requeridas para completar los requer requerimi imient entos os de prospe prospecci cción ón geológ geológica ica y geotéc geotécnic nica a de los sulfur sulfuros os profundos del yacimiento Chuquicamata.
Ubicación, superficie, vida útil, inversión y mano de obra. El Proyecto se desarrollará al interior de las servidumbres mineras de la DCN, fuera del límite urbano de la ciudad de Calama, Comuna de Calama, Provincia de El Loa, Región de Antofagasta. La ubicación del proyecto se presenta en las Figuras Nº 1. El proyecto contempla una superficie total de 218,2563 hectáreas, su vida útil será de 1 año, considera una inversión de US$ 30.971.666millones de dólares y considerará 120000 trabajadores en total para la etapa de construcción y operación.
Descripción Operacional. El dise diseño ño de las las exca excava vaci cion ones es de la ramp rampa a de expl explor orac ació ión n cont contem empl pla a la realización de sondajes, que reciben el nombre de estocadas y cruzados, los cuales cuales son son requer requerido idoss para para el desarr desarroll ollo o de las activ activida idades des geológ geológica icass y geomecánicas. La información geotécnica que se obtendrá de los sondajes permitirá indicar las recomendaciones de fortificación a realizar en ellos, de acuerdo al avance de la rampa de explotación subterránea. El análisis antes señalado permitirá implementar alternativas y proponer un sist sistem ema a de vent ventililac ació ión n para para el desa desarr rrol ollo lo de las las obra obrass y activ activid idad ades es de exploración, indicando el requerimiento de obras y equipos. El desa desarr rrol ollo lo de la ramp rampa a de expl explot otar arac ació ión n subt subter errá ráne nea a cont contem empl plar ará á un desarrollo aproximado de 3100 m de rampa (sin incluir estocadas varias ), en una sección de 5 m de alto y galibo semicircular, desarrollándose por el este del yacimiento de Chuquicamata. El alcance de este ítem está representado de la siguiente manera:
Actividades de desarrollo rampa de exploración.
Sondajes prospección Yacimiento Chuquicamata. Se realizará una campaña de sondajes para delineamiento, necesaria para disminuir la incertidumbre de información de partida. Para construir los modelos geotécnicos y geometalurgicos que se desarrollan (orientados para servir de información base de la ingeniería básica),se consideran, aproximadamente, 3000 m lineales de rampa de prospección, orientados a obtener información geotécnica desde la misma.
La ubicación del área en donde se realizarán los sondajes (expresada en coordenadas UTM PSAD 56, Huso 19), se indican el la tabla siguiente:
Campaña de sondajes prospección geotécnica en rampa de prospección.
Partes, actividades y obras del proyecto. Fase de Construcción. En esta esta etap etapa a se efec efectu tuar ará á el mont montaj aje e de los los equi equipo poss asoc asocia iado doss a la materialización del proyecto, sesarrollandose las siguientes actividades. Rampa de Exploración. a) Diseño de excavaciones. Para el desarrollo del diseño de las excavaciones de la profundización de la rampa de exploración se considerarán los siguientes criterios:
Aplicar una pendiente de 12% en los tramos rectos, y en las curvas hacer el diseño con desarrollo horizontal. Minimizar los tramos de desarrollo a realizar con ventilación forzada, restringir a no mas de 1500m la utilización de mangas. Disponer de estocadas para subestaciones eléctricas cada 210 m. Disponer de estocadas para subestaciones eléctricas cada 500 m. Disponer de estocadas de de acumulación acumulación de agua y drenaje cada cada 375 m. Disponer de estocadas de refugio salvavidas cada 30 m, de acuerdo a la normativa vigente.
La traza final de la profundización de la rampa de exploración se iniciará en la zona mas baja de la rampa actualmente en desarrollo, que corresponde a la elevación 1040 m en el punto con coordenadas 4.167,15 N y 3.724,89 E, con un recorrido de 3088 m, con pendientes máximas de 12%, y alcanzara la elevación 1582 m, en el punto con coordenadas 2.700,N y 2.955,80 E.
Sistema de Ventilación. a) Antecedentes Generales. El sistem sistema a de venti ventilac lación ión diseña diseñado do operar operará á con con dos circui circuitos tos:: Un circui circuito to principal abierto, en que se moverá todo el aire requerido para mantener la rampa en condiciones adecuadas para su operación; y un circuito secundario para la frente ciega en desarrollo, que operara inyectando aire por mangas hasta la frente y evacuando el aire viciado por la labor hasta empalmar al circuito principal. Para los requerimiento de aire para las distintas etapas de avance de la rampa y el dimens dimension ionami amient ento o de los ventila ventilador dores es se realiz realizara aran n según según cálcu cálculos los y respetando las normas vigentes. Para efectos de dimensionar el consumo por tronaduras, se ha considerado que se realizara una sola tronadura (disparo) por vez, es decir, si hay dos frentes en desarrollo, no se tronara simultáneamente. El dimensionamiento de la flota de equipos para el acarreo de marinas (mineral retirado de sondajes) se ha acotado de forma tal que el requerimiento de aire no exceda el caudal máximo, que quedará determinado por la velocidad de 150 m/minuto. b) Caudal Máximo. De acuerdo a lo que se establece en el Reglamento de Seguridad Minera, la velocidad máxima del aire en labores en que se encuentra personal trabajando es de 150 m/minutos, es decir, 2,5 m/seg, en una sección de 25 m2 y un flujo máximo de 62,5 m3/seg. c) Requerimientos de Aire. Para efectos de estimar el requerimiento de aire en las distintas etapas del ciclo de exca excava vaci ción ón — fort fortifi ifica caci ción ón del del túne túnel,l, se real realiz izó ó la dete determ rmin inac ació ión n de consumos para las siguientes faenas: •
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Perforación. Fortificación. Tronadura. Marina desde la frente a estocada. Extracción de marina a superficie.
El mayor requerimiento de aire corresponderá a los ciclos de extracción de marinas. d) Requerimientos de Aire en el Frente. Por otra parte, es preciso considerar que el aire que se ha estimado como requrimiento no es necesario disponerlo en la frente, ya que no todos los equipos están en la frente simultáneamente. En el frente, los requerimientos de
aire están dados por los consumos para los gases de tronadura, equipos de extracción de gases y dos camiones para el transporte de marinas. El Cierre Perimetral estará constituido por pilares y marcos de perfiles metálicos con malla de acero galvanizado, que se afianzarán al terreno con dados de fundación de hormigón. e) Circuitos de Ventilación. El diseño para el suministro de aire de ventilación contemplará establecer un el diseño para el suministro de aire de ventilación contemplará establecer un que se establecerá un retomo, por el cual el aire será evacuado a la superficie. El aire en este circuito principal será impulsado por uno o más ventiladores principales, que deberán asegurar el caudal requerido. A partir del circuito principal, se establecerá un circuito secundario que tomará aire fresco y lo conducirá por manga hasta el frente. El retomo del aire será por la labor, hasta retomar el circuito principal. Durante el desarrollo de la profundización de la rampa será necesario establecer, al menos, 4 circuitos principales, de manera de disminuir la distancia de servicio del circuito secundario. La configuración del circuito principal al inicio de las obras estará determinado por si la rampa de drenaje se encuentra comunicada en el fondo con la rampa de exploración, en cuyo caso, el circuito principal se establecerá con el primer tramo de la rampa de exploración; luego, la rampa de drenaje, para retomar por el último tramo de la rampa de exploración y las chimeneas de extracción. En caso de no estar conectada la rampa de drenaje el circuito principal, se deberá establecer con la rampa de exploración como vía de ingreso y las chimeneas de extracción para la evacuación. f) Cálculo de Ventiladores Circuito Principal. Para el circuito principal, el cálculo de ventiladores se realizó considerando la demanda máxima de aire y la pérdida mayor. La potencia resultante corresponde a la necesaria de instalar en el extractor principal. Para asegurar el funcionamiento del circuito principal, se considera la instalación de ventiladores reguladores en chimeneas internas. La mayor caída de presión se dará para el desarrollo del último tramo de la profundización de la rampa. g) Cálculo de Ventiladores Circuito Secundario. Se considerará la utilización de equipos en el circuito secundario, los cuales tendrán una las siguientes características. •
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Diámetro de manga Longitud de tramo de manga Potencia ventilador
: 1,4 m. : 30,0 m. : 125 HP.
El cálculo para la ventilación del circuito secundario se desarrolló considerando las distintas longitudes de frentes a construir, ventilándose con mangas. Para el tipo de ventilador y manga indicada, y para el caudal requerido, se debe considerar la instalación de un ventilador cada 270 m. Para los tramos a desarrollar con manga, se proyecta que se requieren entre 3 y 5 ventiladores de 125 HP, instalados en serie. El cuadro siguiente muestra el requerimiento para cada una de las etapas de construcción de la profundización de la rampa de exploración. No se incluyen en este cálculo los requerimientos en caso de haber un desarrollo paralelo de los cruzados de exploración.
Número de ventiladores para tramos de desarrollo ciego.
Fortificación. Se dispondrá de una caracterización del macizo rocoso en plantas cada 100 m lo que permitirá una primera proyección de los requerimientos de fortificación de acuerdo a esta información, el desarrollo de la rampa enfrentará terrenos con calidades entre las clases IIIB y II A, según la clasificación de Laubscher. Los tramos iniciales –que están más alejados de la zona mineralizada-, presentarían condiciones más regulares de calidades de roca. Los tramos que van por dentro de la zona mineralizada debieran enfrentar calidades de roca con mas variaciones. La experiencia acumulada en el desarrollo de la primera parte de la rampa de prospección (desde elevación 2.400 m en superficie, hasta elevación 1.940 m), muestra que la fortificación aplicada ha consistido en pernos grouting ( pernos de relleno) de 2,7 m, con malla trenzada, desde la gradiente hacia arriba. En forma puntual, se ha complementado la fortificación con shotcrete (mezclas cementicias especiales para sostener taludes y túneles). A partir de esta experiencia, se recomienda considerar 4 tipos de fortificación estándar:
Fortificación estándar.
De acuerdo a la información disponible, con un desarrollo de 1.543 m, se alcanzara un sector de muy mala calidad de roca, por una extensión de unos 40 m. Estas proyecciones indican que el 60% del desarrollo será fortificado con perno y malla; un 34% requerirá perno, malla y shotcrete; un 4% deberá fortificarse con pernos; y un 1% no requerirá fortificación sistemática (pernos eventuales). El 1% restante corresponderá al sector de calidad geomecánica (Laubscher) y que requerirá fortificación de marcos de acero y concreto para su sostenimiento.
Mineral a extraer. A partir de la traza establecida en el diseño se realizó la cubicación del material producto de la excavación, considerando la información de leyes contenida en el modelo de bloques 2003. El material total alcanza a 300.000 toneladas de roca, aproximadamente, de las cuales alrededor de 185.000 corresponden al desarrollo de la rampa propiametal, 15.000 provienen del desarrollo de las chimeneas de ventilación y unas 100.000 de los cruzados geotécnicos. La traza de la rampa ingresará al yacimiento, por lo que se obtendrán cantidades importantes de material con valores de cobre. Al considerar una ley de corte de 1%, el mineral a obtener será de 40.000 ton de 1,2% CuT, aproximadamente, las cuales se encontrarán mayoritariamente contenidas en los desarrollos de los cruzados geotécnicos (54%). En la rampa propiamente tal se obtendrá un 39% de estos materiales. Considerando una ley de corte de 0.5%, el mineral aumentará a 220.000 ton de 0,77% CuT. Un 67% de este mineral estará contenido en los desarrollos de la rampa y un 27% en los cruzados geotécnicos. Un 28% de este material y los tramos 2 y 6 aportarán un 8% y 7%, respectivamente. El cruzado geotécnico 7 se desarrollará íntegramente en rocas estériles, al igual que la frente Este del cruzado geotécnico 6.
Sondajes Geotécnicos. a) Sondajes Geotécnicos.
Serán de unos 20 m de largo x 15 m de ancho, con el piso nivelado, evitando al máximo el remover material para relleno, operación que será realizada por maquinaria adecuada. Estas plataformas niveladas tendrán el propósito de permitir un estacionamiento seguro del camión perforador, que tiene un peso aproximado de 30 toneladas, el cual mantiene instalada en su parte superior una torre de perforación de 4,5 m de altura.
b) Construcción de Piscinas Decantadoras para Disposición y Secado de Lodos. Estas piscinas serán de unos 10 m de largo x 5 m de ancho x 1 m de profundidad, excavadas en el terreno natural. Estas piscinas no serán impermeabilizadas. El agua será recirculada permanentemente, ya que se irá mezclando con agua fresca para mantener la calidad necesaria para el recomendable desempeño de la máquina de sondajes. Una vez que cese la operación de perforación, el agua será dejada en el pozo para su evaporación. Como el agua contendrá sustancias y material fino en suspensión del subsuelo (producto de la operación), estas sustancias y material fino sedimentarán y formarán una costra en el fondo del pozo a medida que el agua se evapore.
c) Habilitación de los accesos a las diferentes plataformas y de estacionamiento para otros vehículos propios de la operación. No se requerirá habilitar nuevos accesos, ya que toda la actividad se realizará al interior del rajo de la Mina Chuquicamata, que cuenta con caminos interiores de acceso.
Fase de Operación. Rampa de exploración. La rampa de exploración no contempla etapa de operación.
Sondajes. a) Diamantina con recuperación El método de perforación con diamantina se realizará con el objeto de obtener muestras geológicas más precisas, así como también para graficar el medio geológico existente. El método a utilizar consistirá en la perforación del suelo y roca mediante una corona diamantada instalada en el extremo inferior de una columna de barras de acero, con rotación, carga y fluidos, lo que permitirá cortar un anillo de roca
y recuperar el cilindro central (testigo) dentro de un barril porta-testigo, ubicado al interior de la columna de barras. Dentro de dicho barril porta-testigo se recibirá la muestra y, una vez que se llene (cada tres metros de avance de corte de la corona), se extraerá mediante un cable hacia la superficie, en donde la muestra será depositada en bandejas metálicas identificadas por tramo. Estas muestras-testigos corresponderán a cilindros de roca que serán identificados y descritos para ser enviados, posteriormente, al laboratorio para la realización de los análisis respectivos, estudios y pruebas. Para una operación adecuada, el método a utilizar requerirá aditivos que servirán de sello y sostén a las paredes del pozo, sobretodo cuando aparezcan zonas con materiales porosos, fracturados o disgregables, a modo de impedir el escape del agua de perforación o el derrumbe de las paredes. El lodo que se utilizará en la perforación se recirculará hasta que disminuya su efectividad, y será enviado a la piscina de decantación para su disposición momentánea. Al término de cada sondaje y, una vez que el agua utilizada en la operación se evapore, la piscina de decantación será cubierta con material removido de la excavación realizada previamente.
b) Operación y tipo de perforación. En la realización de las perforaciones se utilizarán equipos de perforación con barras de diámetro (89,29 mm). La operación de sondajes será realizada por una empresa contratista con experiencia en el rubro.
b.1) Instalación del equipo. En forma previa a la instalación del equipo en el sector a operar, se marcará el punto de trabajo en terreno con tres estacas, señalando el rumbo del sondaje y su inclinación. Seguidamente, la máquina perforadora se ubicará en el lugar haciendo uso de gatos hidráulicos hasta dejar el cabe a la estaca que señala la posición del collar del pozo.
b.2) Tipo de perforación. Tal como se expresó con anterioridad, el tipo de perforación a realizar corresponde a sondajes con diamantina de diámetro 89,29 mm. Estos sondajes podrán iniciarse desde la superficie por la existencia de gravas no consolidadas en los primeros niveles del subsuelo, lo cual podría ser cambiado para el caso de suelos con calizas, para continuar hasta la profundidad máxima posible y con recuperación de testigos.
b.3) Instalación de revestimiento. El revestimiento tendrá el propósito de recubrir la perforación a realizar (Pozo), con el fin de evitar posibles derrumbes, lo que podría derivar en el atrapamiento de las barras y coronas, sobre todo en las gravas. Secundariamente, podrá evitarse la pérdida de circulación de fluidos de perforación en estos sectores o tramos. Además, posibilitará la holgura o ensanche del pozo, actividad que consiste en perforar con la columna utilizada como revestimiento hasta la corona y despegarla, en el evento que ésta quede atrapada.
b.4) Perforación desde superficie. En aquellos tramos en donde se encuentren gravas no consolidadas y calizas no se extraerán muestras, según lo dispuesto por el área de geología, ya que no están dentro de los intereses de la campaña de sondaje. Por otro lado, para aquellas zonas con gravas se utilizarán lodos de alta densidad para asegurar las paredes de posibles derrumbes. Una vez llegado al nivel de roca de interés, se procederá a perforar según lo determine el jefe de proyecto hasta finalizar a la profundidad requerida, según lo diseñado por el área de geología. Para el caso de las perforaciones exploratorias, se espera recuperar testigos a partir de las gravas medianamente consolidadas a consolidadas
b.5) Obtención de muestras. En esta fase de la operación se procederá a extraer la muestra testigo para dejarla en la canaleta receptora, en donde se utilizarán unos tacos identifica torios para los tramos respectivos.
b.6) Pérdidas de circulación de fluidos. Esta ocurrirá cuando el fluido de perforación penetre en los sectores vacíos de la formación expuesta en el pozo. Para evitar que ocurra esto, se taparán los sectores vacíos con un material obturante, el que tendrá una variedad de tamaños y formas de partículas, lo cual garantizará una buena obturación.
b.7) Término y sellado de sondajes. Finalizada la operación de sondajes se procederá a sellar todos los pozos con una mezcla de concreto, cemento o yeso, lo cual aislará él o los acuíferos, en
caso que el sondaje intercepte alguno. Además, se procederá a generar un registro fotográfico de esta actividad. Por otro lado, la campaña de sondajes podría finalizar anticipadamente, en caso que el supervisor a cargo del proyecto estime que el objetivo ha sido cumplido.
Plan de Abandono. Cumplida la vida útil del proyecto, el titular contempla, esencialmente, el retiro de equipos y máquinas utilizadas en las operaciones descritas con anterioridad y el cierre de las plataformas, realizándose de la siguiente forma:
Se deberán limpiar y retirar todos los materiales sobrantes de las áreas de perforación utilizadas. Se deberán cubrir los sondajes con tapas de concreto a nivel de terreno, y dejar instalado un tubo de PVC de hasta 1 metro de altura sobre éstos. Se deberá cubrir las piscinas de decantación de cada sondaje una vez evaporada el agua contenida. Se deberá retirar las maquinas utilizadas en las distintas areas operacionales. Se deberá dejar limpias las diferentes areas utilizadas para las labores de prospección. Se deberá cerrar los accesos a las diferentes plataformas con material del lugar, sectores que serán semi-compactados para que se asemejen a su condición original. Se procederán a realizar registros fotográficos de los cierres de plataformas.
Principales emisiones, descargas y residuos del proyecto. Etapa de Construcción. a) Emisiones a la atmósfera. En la fase de construcción del proyecto, las emisiones estarán asociadas al material particulado, debido principalmente al tránsito vehicular en el interior del área industrial de la DCN.
Material Particulado Construcción.
b) Efluentes líquidos. El proyecto generará aguas residuales de origen doméstico que serán controladas mediante el uso de baños químicos, los cuales serán retirados y dispuestos en sitios autorizados por la Autoridad Sanitaria.
c) Residuos sólidos. Durante la fase de construcción del proyecto se generarán residuos sólidos correspondientes a material de excavación y desechos de la construcción, básicamente, despuntes de acero, madera, bolsas, madera, restos de tubería etc., siendo retirados y enviados a sitios de disposición final autorizados.
Residuos Sólidos Construcción.
d) Generación de ruido. La fase de construcción generará emisiones de ruido asociadas, principalmente, al movimiento de tierra y tránsito de vehículos, el cual será intermitente y no afectará las condiciones del entorno.
Etapa de Operación. a) Emisiones a la atmósfera.
En la fase de operación del proyecto, las emisiones estarán asociadas al material particulado, debido principalmente al tránsito vehicular en el interior del área industrial de la DCN. Las actividades correspondientes a escarpes, compactación de terreno y excavaciones se consideran poco significativas por la humectación que se realizará
Material Particulado Operación.
La operación de sondajes producirá lodos, compuestos por agua, roca molida extraída de la perforación y aditivos inocuos. Éstos serán dispuestos en una piscina de evaporación. Al término del proyecto, serán cubiertos con tierra del sector removida con anterioridad, la cual será semi-compactada para evitar al máximo la emisión de material particulado a la atmósfera.
b) Efluentes líquidos. El proyecto generará aguas residuales de origen doméstico que serán controladas mediante el uso de baños químicos, los cuales serán retirados y dispuestos en sitios autorizados por la Autoridad. Los lodos provenientes de la operación de sondajes serán dispuestos a un costado del área de perforación, en una piscina de evaporación impermeabilizada.
c) Residuos sólidos.
En la etapa de operación del proyecto se generarán residuos sólidos domésticos, industriales peligrosos y lubricantes, los cuales serán dispuestos en sitios autorizados dentro de las instalaciones de Codelco Norte.
Residuos Sólidos Operación.
d) Generación de ruido. Durante la fase de operación se generará emisiones de ruido producto de la perforación y sus servicios anexos, las cuales estarán restringidas a las cercanías de los equipos que las emiten, encontrándose retiradas de cualquier centro poblado.
Normativa ambiental específica aplicable al proyecto. Emisiones atmosféricas. a) Decreto Supremo Nº 206/01 del Ministerio Secretaria General de la Presidencia. Plan de Descontaminación para la Zona Circundante a la Fundición Chuquicamata. Artículos 2 y 8. Forma de Cumplimiento: Se implementarán medidas para minimizar la emisión de material particulado consistentes en la humectación o riego hasta dos veces al día de todos los caminos que se estén utilizando.
b) Decreto Supremo Nº 686/98 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción. Norma de Emisión para la Regulación de la Contaminación Lumínica.
Forma de Cumplimiento: Se considera la instalación de luminarias exteriores para iluminación nocturna, por lo que el titular garantizará el uso de fuentes lumínicas que cumplan con las disposiciones vigentes, para lo cual, se utilizará como referencia el Manual de Aplicación de la Norma de Emisión para la Regulación de la Contaminación Lumínica elaborado por CONAMA, a objeto de explicitar los contenidos de la norma y facilitar su aplicación y cumplimiento. Adicionalmente, se contará en faena con copia de la certificación de las luminarias emitido por laboratorios certificados.
Efluentes líquidos. a) Decreto Supremo Nº 594/99 del Ministerio de Salud. Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. Artículos 12 y 13. Forma de Cumplimiento: Todo el personal contará con casino y, a su vez, en faena existirán lugares de abastecimiento de agua potable autorizada.
b) Decreto de Fuerza Ley Nº 725/67 del Ministerio de Salud. Código Sanitario. Forma de Cumplimiento: Se utilizarán baños químicos, los cuales contarán con las respectivas autorizaciones sanitarias y sus desechos líquidos serán retirados para su disposición final por empresas que cuenten con las autorizaciones sanitarias.
c) Decreto de Fuerza Ley Nº 1122/81 del Ministerio de Justicia. Código de Aguas. Artículos 59 y 68. Forma de Cumplimiento: El proyecto se localizará en áreas de operación del actual rajo del Yacimiento Chuquicamata y en zonas de disposición de estéril, sin que se afecten recursos hídricos subterráneos, ya que no existe presencia de éstos en su área de influencia.
Residuos sólidos y peligrosos. a) Decreto Supremo Nº 594/99 del Ministerio de Salud. Reglamento de condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. Artículos 19 y 20. Forma de Cumplimiento:
Los residuos domésticos se dispondrán en bolsas de polietileno y en contenedores diferenciados, según las normas internas de la DCN para la disposición de desechos, y ubicados en el área de trabajo. Desde allí serán trasladados hasta el vertedero de Chuquicamata, para su disposición final, o en los lugares que la DCN indica para este efecto, con una frecuencia de, al menos, dos veces por semana.
c) Decreto Supremo Nº 148/03 del Ministerio de Salud. Reglamento sanitario sobre manejo de residuos peligrosos. Forma de Cumplimiento: Los residuos peligrosos que se generen se almacenarán en tambores sellados, debidamente etiquetados, almacenados en lugares autorizados, previa a su disposición final que se realizará a través de empresas autorizadas.
Ruido. a) Decreto Supremo Nº 146/97 del Ministerio Secretaría General de la Presidencia. Norma de Emisión de Ruidos Molestos Generados Por Fuentes Fijas.
Forma de Cumplimiento: Las emisiones de ruido asociadas al Proyecto se deberán, fundamentalmente, a labores de transporte y sondaje; no se excederán los niveles de presión sonora, según lo indicado en el artículo 5 del Decreto Supremo Nº 146/97.
b) Decreto Supremo Nº 594/99 del Ministerio de Salud. Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. Artículos 74, 75, 80 y 82. Forma de Cumplimiento: Los trabajadores dispondrán de los equipos de protección certificada y adecuada, y estarán expuestos a niveles de ruido inferiores a los que detalla dicha norma.
Otras Normas. a) Ley Nº 17.288 sobre Monumentos Nacionales. Artículos 26 y 27. b) Decreto Supremo Nº 484/90 del Ministerio de Educación.
Reglamento Sobre excavaciones y/o Prospecciones Arqueológicas, Antropológicas y Paleontológicas. Artículos 20 y 23. Forma de Cumplimiento: En caso de hallazgo de alguno de los sitios mencionados en dichos cuerpos normativos, se detendrán las obras, informando al Consejo de Monumentos Nacionales, Carabineros y a la Gobernación Provincial de Antofagasta. b) Decreto Supremo Nº 132/04 del Ministerio de Minería. Reglamento de Seguridad Minera.
Forma de Cumplimiento: Se contará con los reglamentos internos específicos para la actividad minera, cumpliendo con lo estipulado en el artículo 16 del citado reglamento. Se cumplirá con el reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales del reglamento de Seguridad Minera.
Bibliografía: Estudio de Prefactibilidad Proyecto Migración de Mina Rajo a Mina Subterránea, Vicepresidencia Corporativa de Codelco 2009.
PARTE 2 CON RESPECTO AL “APUNTE 2: ACUÑADURA MANUAL”, RESPONDA: A) Por acción de la fuerza de gravedad, se dice que el peso del cerro tiende a llenar el vacío que van dejando los túneles mineros, por lo que se deben construir fortificaciones consistentes en “acuñaduras” con pernos y mallas, en caso contrario la mina empieza a “aplanchonar” o desprender material, hasta que llega el momento en que se “sienta” en el lenguaje minero. Desarrolle un trabajo de investigación de cómo se realiza la “acuñadura” en yacimientos mineros y haga una relación del porque se produjo el accidente en la Mina San José de Copiapó.
DESARROLLO: Para realizar las actividades de acuñamiento en una mina subterránea se deben efectuar bajo estrictos controles y sujeto a procedimientos de trabajos que se deben ajustar a los reglamentos del decreto N° 72 y reglamentos internos de la empresa mandante y/o contratistas. En estos reglamentos se describe como debe realizarse esta actividad.
DENTRO DE UN REGLAMENTO INTERNO DE FORTIFICACIÓN MINA SE PARTE POR ALGUNAS DEFINICIONES. QUE SE ENCUENTRAN EN EL DECRETO N°72. Elementos y sistemas de fortificación
Artículo 4º Se detallan a continuación los elementos que se deben usar: a) Pernos: Fortificación de tipo pasiva, los pernos utilizados son: Perno helicoidal Perno de fricción Perno de fibra de vidrio
b) Cables: Sin tensar, actúan como fortificación pasiva. Al tensarlos funcionan como fortificación activa. Pueden ser instalados con longitudes enfundadas. Se utilizan: Cables simples Cables dobles
c) Mallas: se utilizan Malla de acero electrosoldada Malla de acero trenzada
d) Shotcrete vía húmeda e) Anclaje externo: Tuerca, para pernos Barril cuña, para cables Planchuela, para pernos y cables
f) Anclaje interno: Lechada de cemento Resina Pin de expansión
g) Fibra sintética de refuerzo de shotcrete h) Obras civiles: Las utilizadas son: Muros Marcos de acero Marco de acero, con refuerzo de hormigón Bóveda de Hormigón Blindajes Madera
Artículo 5º Los siguientes son los sistemas que se deben utilizar en la mina. Perno - Malla metálica – Shotcrete. Perno - Shotcrete Fibra. Perno – Shotcrete Fibra – Malla metálica. Perno - Malla metálica. Perno. Perno de fricción. Perno Fibra de Vidrio. Cables lechados a columna completa. Muros. Zunchos. Marcos de acero. Marco de acero, con refuerzo de hormigón. Bóveda de Hormigón Blindajes. Madera.
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CAPITULO III: Responsabilidades Artículo 6º Las Gerencias y Empresas relacionadas con la preparación minera son responsables por la aplicación de lo establecido en el presente reglamento. Artículo 7º La Superintendencia Geomecánica de Gerencia Recursos Mineros y Desarrollo es responsable por el diseño de los sistemas de fortificación de excavaciones, ya sean estos partes integrantes de un proyecto, reparaciones, situaciones especiales, o elementos aislados. Salvo las excepciones establecidas en el artículo 18º Artículo 8º Las obras civiles utilizadas como parte de un sistema de fortificación serán diseñadas por las áreas competentes, para cumplir los requerimientos especificados por el área encargada de la geomecánica divisional. Artículo 9º El área ejecutora de los trabajos será responsable por el cumplimiento de las especificaciones de diseño, del procedimiento o instructivos, de la calidad de los elementos y de la instalación de los sistemas y/o elementos de fortificación. Artículo 10º Las Gerencias ejecutoras o Direcciones a cargo de la preparación minera divisional, deberán mantener un banco documental, con los planos de diseño en sus versiones originales, los que deben estar disponibles. Artículo 11º La validación y aprobación de nuevas tecnologías e innovaciones, en el área del soporte, es responsabilidad de la organización a cargo de la Geomecánica. Artículo 12º La Gerencia de Minas, será responsable de actualizar este documento en consulta con las áreas participantes y/o involucradas. Artículo 13º El área ejecutora debe conocer y difundir este reglamento. CAPITULO IV: Disposiciones generales Artículo 14º Los diseños de los sistemas de fortificación, se entregaran en planos para éste fin, con las referencias al plano de diseño de excavación que corresponda. Artículo 15º Toda instalación y construcción de sistemas de fortificación debe hacerse de acuerdo a lo especificado en los planos respectivos. Artículo 16º En circunstancias especiales se pueden indicar soluciones menores que no se contemplan en el diseño original y que complementen el diseño original del sistema de soporte de la excavación.
Artículo 17º Ante la necesidad de cambios mayores a la fortificación de diseño, el área ejecutora debe solicitar una nueva definición a la Superintendencia Geomecánica Artículo 18º Para aquellas actividades que por sus características se requiera contar con fortificación especial para las condiciones de terreno tales como, levante de cerro hundido, preparación de la socavación e incorporación de área, reparaciones menores de galerías e infraestructura minera, se deberá contar con procedimiento o instructivos específicos elaborados y aprobados por los responsables de las unidades respectivas, los que se entenderan que reemplazan a los planos indicados en el artículo 15º Artículo 19º Todos los elementos de fortificación que se utilicen, se deben adquirir conforme con las especificaciones de diseño de cada elemento y sistema. Artículo 20º Los materiales deben contar con todos los controles que se especifiquen en las bases técnicas de contratos de obras o de abastecimientos. Los registros e informes de resultados de estos controles, deben estar disponibles para la revisión. Artículo 21º Las Gerencias ejecutoras o Direcciones a cargo mantener disponible la versión actualizada de este Reglamento.
deben
CAPITULO V: Marco Legal Artículo 22º En Anexo 1 se adjuntan las disposiciones legales asociadas a la fortificación, correspondiente al Reglamento de Seguridad Minera, Decreto Supremo Nº 72, que aplican al presente reglamento. CAPITULO VI: De los organismos fiscalizadores. Servicio Nacional de Geología y Minería, organismo descentralizado, con personalidad jurídica y patrimonio propios, que se relaciona con el Ejecutivo por intermedio del Ministerio de Minería, y cuyo objeto es el de servir de asesor técnico especializado de dicho Ministerio, en materias relacionadas con la geología y minería, de acuerdo al Decreto Ley Nº 3525 del 26 de Noviembre de 1980 (Diario Oficial Nº 30.830, del 2 de Diciembre de 1980). Hace cumplir las disposiciones del Reglamento de Seguridad Minera, Decreto Supremo # 72 del 21 de Octubre de 1985, modificado por el Decreto Supremo Nº 132 del año 2002. Verificación y Control Interno. La verificación del cumplimiento de éste reglamento interno, es función de la Unidad Prevención de Riesgos de la Gerencia de Minas, sin perjuicio de las responsabilidades definidas en las disposiciones generales de este documento.
Título IV: VERIFICACION
Artículo 22º Las Gerencias, Direcciones y Empresas Contratistas que deban aplicar este reglamento deben mantener: Registros e informes de resultados que se utilizan para el control de las bases técnicas de contratos de obras o de abastecimientos. Planos de Diseño.
Título V: REFERENCIA Decreto Supremo Nº 72 modificaciones.
Reglamento de Seguridad Minera y sus
Procedimiento “Preparación y Control de Documentos” SGC-GRL-P-012
DISPOSICIONES LEGALES QUE APLICAN A ESTE REGLAMENTO. Decreto Supremo Nº 72 modificaciones.
Reglamento de Seguridad Minera y sus
Los trabajos subterráneos deben ser provistos, sin retardo, del sostenimiento más adecuado a la naturaleza del terreno y solamente podrán quedar sin fortificación los sectores en los cuales las mediciones, los ensayos, su análisis y la experiencia en sectores de comportamiento conocido, hayan demostrado su condición de auto soporte consecuente con la presencia de presiones que se mantienen por debajo de los límites críticos que la roca natural es capaz de soportar. Toda galería que no esté fortificada, debe ser inspeccionada periódicamente a objeto de evaluar sus condiciones de estabilidad y requerimientos de “acuñadura”, debiendo realizarse de inmediato las medidas correctivas ante cualquier anormalidad detectada. En aquellas galerías fortificadas, deberá inspeccionarse el estado de la fortificación con el fin de tomar las medidas adecuadas cuando se encuentren anomalías en dicha fortificación. En los piques cuya fortificación sea total o parcial, la revisión deberá efectuarse en períodos no superiores a seis meses, pudiendo ser el Servicio Nacional de Geología y Minería exigir, de acuerdo al estado de éstos, revisiones antes de la fecha límite. En los piques para tránsito de personal y materiales que no estén protegidos o fortificados, se deberá disponer la acuñadura permanente a través de personal instruido y preparado para tales fines.
Se prohíbe trabajar o acceder a cualquier lugar de la mina que no esté debidamente fortificada, sin previamente acuñar. La operación de acuñadura tendrá carácter permanente en toda mina y cada vez que se ingrese a una galería o cámara de producción, después de una tronada, además, de la ventilación, se deberá chequear minuciosamente el estado de la fortificación y acuñadura.
La administración deberá elaborar el procedimiento respectivo, el que consigne a lo menos:
a) Obligatoriedad que tiene toda persona al ingresar al lugar de trabajo, de controlar “techo y cajas de galerías y frentes de trabajo”, al inicio y durante cada jornada laboral y proceder, siempre y cuando esté capacitado para ello, a la inmediata acuñadura cuando se precise o en su defecto informar a la supervisión ante problemas mayores. b) Obligatoriedad de la Administración de proporcionar los medios y recursos para ejecutar la tarea. Ello incluye “Acuñadores” apropiados, andamios, plataformas o equipos mecanizados si las condiciones y requerimientos lo hacen necesario. c) Capacitación sobre técnicas y uso de implementos para llevar a efecto esta tarea.”
Si se requiere acuñar un sector donde existan conductores eléctricos protegidos o desnudos, la acuñadura deberá hacerse hasta una distancia prudente en que se garantice que no ocurrirá contacto eléctrico, tanto con la barretilla acuñadora como con otros elementos que se usen. Si es necesario se deberá desenergizar los conductores. Los sistemas de fortificación que se empleen, deben fundarse en decisiones de carácter técnico, donde se consideren a lo menos, los siguientes aspectos de relevancia: Análisis de parámetros geológicos y geotécnicos de la roca y solicitaciones a la que estará expuesta a raíz de los trabajos mineros. Influencia de factores externos y comportamiento de la roca en el avance de la explotación. Sistema de explotación a implementar y diseño de la red de galerías y excavaciones proyectadas. Uso y duración de las labores mineras. Otros, según se observe. Cualquiera sea el sistema que se aplique, éste debe estar claramente reglamentado, aplicado y controlado por la Administración de la faena minera, informando de ello al Servicio Nacional de Geología y Minería. Para el caso de apernado y malla, se deberán cumplir a lo menos los siguientes requisitos mínimos:
Uso de materiales (malla y perno) de calidad probada y certificada. Colocación de pernos de manera uniforme, cuyas longitudes y espaciamientos hayan sido calculados con criterio técnico.
Uso de golillas “planchuelas” o similar con una dimensión mínima de 20 cm. de diámetro o 20 cm. de lado si es un cuadrado. En la colocación de pernos con cabeza de expansión, el apriete de la tuerca debe ser tan firme como para verificar que el anclaje trabaje, absorba la primera deformación y genere en la roca una fatiga de compresión vertical que impida su ruptura. El elemento ligante aplicado en la colocación de pernos de anclaje repartido, debe emplearse encapsulado o inyectado cuidando que este elemento ligante se encuentre en buenas condiciones de uso. Cuando se usen pernos en que la sujeción dependa de la fricción generada por la deformación radial del perno (split-set o swellex) el diámetro de la perforación debe ser el adecuado. En los pernos que se coloquen usando como elemento ligante cartuchos de resina, todo el largo del perno debe quedar ligado a la perforación. Cuando se emplee fortificación de madera deben observarse a lo menos las siguientes reglas:
a) El apriete del poste al sombrero o viga debe ser asegurado mediante la aplicación de un taco en forma de cuña u otro medio igualmente eficaz; b) En las labores de convergencia pronunciada, la fortificación debe completarse colocando tendidos de madera entre el techo y el sombrero o viga, los cuales se afianzarán a presión; c) El ensamble del poste a la viga debe ser practicado consiguiendo el mejor contacto directo entre las piezas ensambladas, sin intercalar en lo posible cuñas entre las superficies de contacto; d) En las labores inclinadas, como chiflones, rampas u otras similares, la instalación de los postes se hará de modo tal que su base quede instalada en la bisectriz del ángulo que forman la normal al piso de la galería y la vertical al mismo punto; e) Tanto los postes soportantes como las vigas principales de sostenimiento deben ser de madera de la mejor calidad, sin deterioros que afecten sus características de resistencia. De igual forma la instalación y reparación de los sistemas de fortificación, con maderas, deberán hacerse con personal entrenado y preparado para esos objetivos; f) Todos los espacios que queden entre el sombrero y el techo deben ser rellenados con encastillados de maderas bien apoyadas y adecuadamente repartidas, para conseguir que la presión del cerro sea trasmitida uniformemente a la viga y no como una carga puntual que concentre dicha presión. El mismo criterio debe emplearse en los costados de galerías con presión lateral.
Los derrumbes se permiten como parte programada y controlada de un método de explotación aprobado por el Servicio Nacional de Geología y Minería. Se prohíbe aceptar, en forma sistemática u ocasional, el uso de derrumbes accidentales, siendo obligatoria la prevención de estos últimos. Se prohíbe la remoción o adelgazamiento de los estribos o pilares de sostenimiento sin que sean reemplazados por elementos que ofrezcan una resistencia similar o mayor. Ello solo se permitirá si se implementa un sistema de explotación técnicamente factible, el que deberá contar con la autorización del Servicio Nacional de Geología y Minería.
Los soportes para el control de techos, paredes y/o pisos, se deben ubicar de manera uniforme, sistemática y en los intervalos apropiados. El personal destinado a la inspección, así como a la instrucción y ejecución de los trabajos de fortificación minera, será el necesario y con amplia competencia en la función que desempeña.
MAPA DEL PROCESO DE ACUÑADURA
SECUENCIA OPERACIONAL .
El Jefe de Nivel debe informar a su personal del estado de las frentes de trabajos e instruir a su personal sobre técnicas de acuñadura y prevención respecto del uso de los implementos de protección personales, herramientas, superficies de trabajos y equipos de levantes a utilizar en una operación de acuñadura.
EL JEFE DE NIVEL DEBE:
El Jefe de Nivel debe identificar la zona a acuñar, confinar el área, previa iluminación del sector, el personal debe ubicarse en un lugar seguro bajo techo fortificado o ayudado por equipo de levante, acondicionado este con jaula con techo de protección para tal efectos además de incorporarle malla 10006 (en el techo). Donde se observara y determinara la zona a acuñar. “Antes de acuñar observe donde caerán los planchones, si hay riesgos para equipos o instalaciones trate de retirarlos o desenergizarlos de acuerdo al procedimiento correspondiente. Queda prohibido ingresar en una zona sin fortificar.
DIRECCIÓN DE AVANCE Todo trabajador que tenga que acuñar, debe tener presente que se debe realizar en avance, es decir no exponerse a riesgos innecesarios por caída de rocas. Los trabajos se deben iniciar desde la zona más segura hacia la zona crítica, para ello debe considerar lo siguiente: Acuñador de largo variable, según sea la acuñadura a realizar. Equipo de Levante (Grúa) acondicionada para el trabajo. La posición y forma de tomar el acuñador es relevante, este se debe tomar con ambas manos y a un costado del cuerpo (nunca frente al cuerpo), no se debe acuñar en posición que favorezca el deslizamiento de la roca sobre el mismo e impacte sobre el trabajador. El trabajador no debe sacar el cuerpo del área que le da seguridad, tanto de la grúa como un techo fortificado. DETECCIÓN DE PLANCHONES. Al dar inicio a la acuñaducha, comience primero por el techo y luego las cajas. Golpee la roca con el extremo que contiene la punta. Si el sonido es hueco (TUMB), detectara que hay rocas sueltas y deberá botarlas a al brevedad. Si el sonido es metálico (TLANG), la roca en ese punto está firme. Persista en la revisión. En el caso que no pueda botar un planchón, debe avisar a su Supervisor directo, para que evalúe y adopte medidas de control, usando explosivos, fortificando o cerrando el área peligrosa y señalizando. Como regla general “ESTA PROHIBIDO TRANSITAR O TRABAJAR EN ZONAS QUE NO HAN SIDO ACUÑADAS”. Se debe mantener atención al comportamiento del cerro. Este siempre avisa generalmente. Escuche y mire atentamente las frentes de trabajos si percibe “CRUJIDOS Y GOTEOS “, ante esto hay peligro de planchones. Al acercarse a la frente riegue la marina, con esto generará un efecto de precipitación de polvos y gases, es de ayuda el lavado de la frente, permite evidenciar restos de explosivo, tiros quedados y condiciones anómalas del cerro. En el caso de encontrar restos de explosivos, aislé la zona, avise a Supervisor a cargo del área para proceder a su eliminación. Según Decreto Supremo 72, de seguridad minera. TRAME.
ACUÑADURA EN TERRENO CRÍTICO.
Ante esta situación altérnese con su compañero para acuñar, mientras él acuña, usted observe desde un lugar seguro, el techo y las cajas, para advertir los riesgos. “NUNCA INTRODUZCA LA BARRETILLA EN FONDOS DE TIROS, PODRIA SER RIESGOSO YA QUE PODRIA ENCONTRARSE CON ALGUN TIRO QUEDADO O RESTOS DE EXPLOSIVOS”.
ACUÑADURAS EN PIQUES. Acuñe empezado desde arriba hacia abajo, ubicándose de lo posible en un plano horizontal al punto de acuñadura. Use cinturón tipo arnés y cola de seguridad, cuide que la cola no cruce de caja a caja, ya que al caer un planchón podría golpearla o cortarla y provocar una caída. No se limite a acuñar la frente de trabajo, acuñe el resto del pique en descenso, así no será alcanzado por las rocas que caen.
ACUÑADURA EN DESARROLLOS HORIZONTALES Y DESQUINCHES Durante los desarrollos y desquinches de galerías, la frente debe ser acuñada permanentemente, sin necesidad de que ello sea motivo de planificación especial, disponiendo su revisión periódica.
RECURSOS EQUIPO PROTECCION PERSONAL. Lámpara minera con batería en buenas condiciones. Casco de seguridad con barbiquejo. Protectores de ojos y oídos. Protector respiratorio, con filtros para polvo. Guantes de cuero. Botas o zapatos de seguridad. Cinturón minero de doble combinación y doble cola de seguridad. Autorrescatador, en condiciones Overol de color naranjo con cintas reflectantes.
HERRAMIENTAS Y EQUIPOS PARA REALIZAR ACUÑADURA.
Acuñadores de metal rígido y liviano, de longitud variables entre 1,2 a 3,5 m.
con las siguientes características. - Punta para golpear. - Paleta para hacer palanca. - Protector manual. - Cinta de Confinamiento - Grúa con Canastillo
BIBLIOGRAFIAS: FUENTES PROPIAS DEL REGLAMENTO INTERNO DE FORTIFICACION DE LA DIVISION EL TENIENTE. DECRETO N° 72.
CASO SAN JOSE Los dueños de la mina san José guiaban a la compañía tenía un fuerte énfasis hacia la producción, considerando la seguridad como un mal menor. Estaban “floreando” la mina, esto es, rebajando los pilares para sacar metales que
salvaran su mala situación económica. Cambiaron el método productivo, se rajó la mina en sus niveles superiores. Pero lo que es seguro, es que un accidente de esa envergadura no sucede por sola obra de la naturaleza, sino que reacciona a una explotación centenaria. Claro que el yacimiento era centenario sólo hasta el nivel 730, denominado “marco alemán”. Esta claro que no se respetaron los procedimientos de trabajos ni las normativas legales del decreto N°72 del reglamento minero, tampoco se iso caso a las recomendaciones geomecánicas de la mina, no contaban con otra ruta de acceso etc. El no llevar un buen control de calidad en los trabajos de fortificación con materiales que cumplan con certificaciones que garantiesen una calidad de estos no se puede esperar que no ocurran accidentes de esta magnitud. Los organismos fiscalizadores como la sernageomin controlan en forma aleatoria a una gran parte de las mineras en su plan anual de fiscalización, mientras tanto los empresarios y los mineros deberían trabajar a conciencia pensando que ninguna meta productiva debe estar por sobre los riesgos a persona y equipos. En el proceso de desarrollo de nuevas minas es muy importante llevar un estricto control de las acuñadura y la fortificación para sostener las labores durante la explotación minera. Siempre se deberán respetar los procedimientos de trabajos con el fin de realizar un trabajo de fortificación eficiente y logrando controlar los riesgos de planchones y/o derrumbes.
B) con respecto al apunte 3 responda “mallas fortificación minera” Responda: Para los siguientes elementos de fortificación y sostenimiento de rocas en minería, haga una descripción de uso, normas técnicas y beneficios de su uso: Barra helicoidal Pernos splits set Pernos mecánicos Pernos inflables voltees Pernos de inyección wiborex Mallas electro soldadas Marcos cimbras cerchas
DESARROLLO BARRAS HELICOIDALES La Barra Helicoidal tiene como principal ventaja el haber sido diseñada específicamente para el sostenimiento y fortificación de terrenos, ha sido concebida para incrementar los niveles de seguridad en minas subterráneas y a cielo abierto, protegiendo al personal y a los equipos y permitiéndole obtener interesantes beneficios técnicos y económicos. Barras laminadas en caliente con resaltes en forma de rosca helicoidal de amplio paso. DENOMINACION DEL MATERIAL ACINDAR BLR - UM N - STO - 001
DESCRIPCION: Barras laminadas en caliente Redondas - Acero al Carbono. NORMAS TECNICAS: La composición química y las propiedades mecánicas cumplen con lo establecido en la norma ASTM A615 Grado 75.
USOS: Permiten el control de las inestabilidades Subterráneas y Superficiales. Siendo aplicado en Proyectos Mineros y Proyectos Civiles por sus ventajas de diseño y funcionalidad en el control de inestabilidades de macizos rocosos. BENEFICIOS: Son un estándar de Sostenimiento en los proyectos mineros y civiles. Poseen los mayores registros de capacidades de carga respecto a todos los anclajes aplicados en el control de inestabilidades de macizos rocosos.
Los sistemas modernos de construcción de sostenimiento de excavaciones en roca se basan en el uso combinado de elementos tales como barras de acero (pernos de anclaje), malla metálica y shotcrete. La barra helicoidal actúa reforzando el macizo rocoso, aumentando la resistencia, o transfiriendo las cargas hacia zonas de roca estable. En caso necesario, los pernos de anclaje formados con barra helicoidal permiten construir un soporte activo, precomprimiendo al macizo rocoso y permitiendo controlar las deformaciones. El arco de roca reforzada actúa como elemento resistente. Una adecuada distribución de las barras helicoidales y su longitud, permite controlar la redistribución de tensiones y las deformaciones de la excavación. Si es necesario efectuar correcciones al diseño de sistemas de soporte, es posible complementarlo mediante la instalación de barras adicionales. La barra helicoidal, también puede usarse para afirmar maquinarias y equipos. Se puede usar para sostener bloques de roca potencialmente inestables, ya sea en el techo o en las paredes de la excavación, o para el refuerzo de esquinas e intersecciones.
Excavación de taludes en roca El uso de la barra helicoidal, permite efectuar excavaciones profundas con taludes empinados. En estos casos, los pernos de anclaje formados con barra helicoidal, permiten afirmar bloques aislados de roca, que al estar limitados por fracturas, se encuentran en peligro de caer.
VENTAJAS DEL EMPERNADO EN ROCA: - El sistema barra helicoidal es muy fácil instalar. Gracias al hilo continúo de la barra, ésta puede cortarse en terreno a la longitud deseada sin tener que preparar una provisión de barras de cada longitud a usar y con un hilo trabajado en maestranza. - El hilo de paso amplio, permite una colocación rápida de la tuerca, es fácil de limpiar y no se daña durante el transporte. - La placa base de forma curva y con perforación central cónica, junto con la tuerca de base esférica, puede adaptarse a las irregularidades de la superficie rocosa, actuando como rótula. No es necesario construir bases de apoyo con mortero, o equivalentes, ni usar golillas para ajustar desviaciones de la ortogonalidad entre la barra helicoidal y placa. - El diámetro de instalación no es crítico para su instalación. - La inyección de lechada o resina protege a la barra de la corrosión, al mismo tiempo que le asegura la adherencia permanente a la roca. Para usos habituales, en ambientes de baja agresividad, no requiere de protección adicional contra la corrosión.
- El sistema barra helicoidal, permite desarrollar un anclaje de alta resistencia en un amplio rango de calidades de roca, por lo que se puede transmitir cargas elevadas a través de la incluso en estratos rocosos de calidad geotécnica regular debe evitarse hacer la perforación con corona de diamantes, pues sus paredes quedan muy lisas, disminuyendo la adherencia entre la inyección y la roca.
Limpiar la perforación con aire comprimido. También se permite limpiarla con agua si se echará resina. Colocar los cartuchos de resina o inyección de lechada.
TIPOS DE PERNOS: Existen básicamente 2 tipos de pernos de fortificación (también llamados pernos de roca).Los pernos de roca pueden ser de dos tipos: por adhesión o por fricción. Un perno de roca embebido en resina resiste los esfuerzos del tensionamiento de la barra por la adhesión o “pegado” de la resina con la roca y la barra de acero. En lugar de cartuchos de resina también se pueden usar cartuchos de cemento (CEMBOLT) o cemento inyectado en la perforación mediante bombas manuales. La barra de acero utilizada puede ser una barra corrugada maquinada o una barra helicoidal.
El perno de roca por fricción resiste las cargas de tensionamiento por fuerzas friccionantes al contacto entre la roca y el perno. Por lo tanto no se usa ningún tipo de adherente. En este caso, los pernos comúnmente utilizados son los famosos Swellex y el Split Set. La ventaja del perno por adhesión con relación al perno por fricción es que el primero puede desarrollar cargas hasta de 25 ton como mínimo (para barras de diámetro de 22mm) o cargas de hasta 32 ton como mínimo (para barras de diámetro de 25mm). En cambio, los pernos por fricción solo pueden soportar cargas entre 6-8 ton. Por esta razón, los pernos por adhesión generalmente son usados como sostenimiento permanente (galerías y rampas en minas de uso prolongado y en túneles para trasvases de agua o en centrales hidroeléctricas sometidos a caudales de alta presión). Los pernos por fricción generalmente son usados en excavaciones de uso temporal como es el caso de túneles secundarios en minas de corta duración o donde la roca es muy buena y el requerimiento de soporte es mínimo.
COMPARACIÓN DE UNA BARRA CORRUGADA MAQUINADA VS. BARRA HELICOIDAL Si el tipo de roca exige en el sostenimiento los pernos por adhesión, la elección de la barra de acero a utilizarse se realizará entre la barra corrugada con rosca maquinada o la barra helicoidal. Ambos tipos de barra con el mismo diámetro, pueden resistir lo mismo si están fabricadas con el mismo acero (ASTM A615 Grado 60 por ejemplo) pero en el caso de las barras corrugadas maquinadas, éstas resisten menos en el tramo maquinado por cuanto el diámetro de la barra es disminuido durante la fabricación de la rosca.
En el caso de las barras helicoidales, esto no sucede por cuanto la rosca es parte del diseño de la barra y es elaborada por laminación en caliente durante la fabricación de la barra en la planta siderúrgica. Por lo tanto podemos concluir que la diferencia radica en el diseño de la barra. Mientras la barra corrugada ha sido diseñada en principio para ser usada en estructuras de concreto armado, la barra helicoidal por el contrario ha sido diseñada para ser usada exclusivamente como perno de anclaje.
La barra helicoidal presenta los resaltes como corruga para favorecer la adherencia con la resina o concreto, y también cumplen la función de una rosca para permitir el deslizamiento de la tuerca a lo largo de toda la barra. La rosca de la barra helicoidal es robusta y prácticamente indestructible a diferencia de las roscas maquinadas en talleres mecánicos que no ofrecen la misma garantía que puede ofrecer una empresa siderúrgica certificada bajo normas ISO 9002.
El sistema perno+cemento (o resina) tiene un límite de carga que puede soportar y viene dado por la máxima resistencia a la tracción que puede soportar el acero. Para el caso de una barra de acero ASTM A615 grado 60 y un diámetro de 22mm, la mínima carga garantizada es de 25 ton. Si durante la prueba de tracción el sistema soporta menos carga, quiere decir que falló por adherencia entre el cemento (o resina) y la roca. Si por el contrario, la máxima carga obtenida por el sistema es la que proporciona el acero, entonces la adherencia lograda habrá sido la óptima. En el mineral el teniente la fortificación de las labores se diseña según procedimientos específicos para cada mina, por tratarse de diferentes tipos de roca. Se utiliza un Patten de 1x1 con 11 paradas de pernos por Km. en avances por disparos de 3.5 mts. Es decir 33 pernos helicoidales helicoidales de 2.30 mts. Este perno es muy ventajoso para el fin que se busca de darle sostenimiento a las labores, para que cumpla su objetivo este debe ser acompañado por una planchuela de 20x20x5 mm de espesor con un hueco en el centro que es la que le ayuda soportar las cargas de un macizo que siempre es dinámico en sus fuerzas.
PERNOS SPLIT SET Diseñados para ser utilizados en terrenos poco cohesivos. El tubo estabilizador de rocas por fricción es un sistema único para soporte de techos y paredes, consistente en un tubo compresible ranurado longitudinalmente, en un extremo es conificado para hacer mas fácil su inserción al interior de la perforación y en
el otro extremo lleva un anillo soldado que sirve como elemento de sujeción de la planchuela de acero.
El tubo estabilizador tiene un amplio ámbito de aplicación encontrándose normalmente conformando sistemas de refuerzo temporal en la construcción de excavaciones subterráneas (cavernas, túneles, estaciones de sondaje, etc.) y/o en estabilización de talues en obras de superficie. El tubo estabilizador es un anclaje seguro aunque la roca se mueva, otros estabilizadores convencionales quedan a menudo sueltos o cizallados debido a voladuras o movimientos de la roca. Los tubos estabilizadores se desplazan junto con la roca y quedan anclados más firmemente. La placa del estabilizador y/o malla metálica permanece donde y como se instalo.
Dimensiones El diámetro nominal de fabricación del Tubo Estabilizador son de 39,5 y 46.5 mm, siendo el diámetro en su parte ahusada de 30 mm., y 35 mm respectivamente. Las longitudes estándares de fabricación van desde 0,60 metros a 3,0 metros, de acuerdo a las necesidades del cliente. Capacidad de Soporte
Características técnicas del spliset
Estos pernos son utilizados después que el equipo de perforación realiza los tiros para fortificación. Los splits set deben ser colocados antes que el personal de Tte. Ingrese a lechar pernos helicoidales. El perno split set es un tipo de sostenimiento metálico considerado TEMPORAL que trabajan por fricción (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro. El split set, consiste de un tubo ranurado a lo largo de su longitud, uno de los extremos es ahusado y el otro lleva un anillo soldado para mantener la platina.
Al ser introducido el perno a presión dentro de un taladro de menor diámetro, se genera una presión radial a lo largo de toda su longitud contra las paredes del taladro, cerrando parcialmente la ranura durante este proceso.
La fricción en el contacto con la superficie del taladro y la superficie externa del tubo ranurado constituye el anclaje, el cual se opondrá al movimiento o separación de la roca circundante al perno, logrando así indirectamente una tensión de carga.
PERNOS ANCLADOS POR FRICCION Estos pernos representan el más reciente desarrollo en la técnica del anclado. V Split set V SEWELLEX Para ambos sistema, la resistencia a la fricción para el deslizamiento entre la roca y el acero en Swellex sumado a la acción mecánica de bloqueo es generada por la fuerza axial entre la superficie del taladro y el perno. En instalaciones transitorias la presencia de humedad no será inconveniente, pero debe destacarse para uso permanente bajo estas condiciones. Aunque los dos sistema esta descrito bajo un mismo denominador, estrictamente hablando solo el splits set es realmente de fricción. En caso del swellex, combina la fuerza de fricción sumada al mecanismo de expansión del perno en el taladro que habitualmente tiene paredes irregulares. Esta situación genera una acción de bloqueo que permite obtener alta resistencia a la tracción. Ambos pernos son habitualmente usados en minería, sin embargo, su uso en ingeniería civil es limitado, pero el Sewellex esta ganando campo en el trabajo de túneles.
Perno de anclaje tipo splits set figura (a)
Pernos tipo sewellex figura (b)
PARTES DE PERNOS ANCLADOS POR FRICCION Este tipo de pernos constan de: Tubo de acero plegado Plancha de sujeción
EQUIPOS PARA LA INSTALACION DE PERNOS ANCLADOS CON RESINA El equipo y las herramientas para la instalación de los cables son: Maquina perforadora y barrenos Bomba neumática de 300 bar con brazo de instalación de pernos sevellex. Combo de 8 libras Espadilla Escalera
Datos técnicos:
Ventajas Instalación rápida y simple, el soporte es inmediato después de su instalación. Puede ser usado en una variedad de condiciones de terreno. La instalación causa contracciones a lo largo del perno, esto tensiona efectivamente la plancha contra la superficie de la roca.
Desventajas Es relativamente caro. Se requiere protección contra la corrosión si se usa en instalaciones permanentes. Se requiere una bomba para su instalación.
PERNOS ANCLADOS MECANICAMENTE El perno de anclaje con chaveta de expansión es el mas común de este tipo de anclaje mecánico. Al introducir el perno en la cuña de la chaveta esta se expande y queda sujeta en las paredes de la roca dentro del taladro. Este sistema esta ampliamente difundida tanto en las labores mineras como en la ingeniería civil. En lugares donde labor permanezca por muchos años se puede rellenar con cemento. Con muy pocas excepciones, estos pernos de anclajes se usan en rocas medianamente duras o duras. No es recomendable usar en rocas muy duras, pues la chaveta puede no penetrar adecuadamente en las paredes del taladro y con el tiempo resbalar. Ver figura 1
Figura 1
PARTES DE UN PERNO DE ANCLAJE MECANICO Los pernos de anclajes mecánicos constan de las siguientes partes: Chaveta de expansión Perno de anclaje Plancha metálica (4”x 4” y ¼” de espesor)
Tuerca del perno
EQUIPO PARA LA INSTALACION DE PERNOS DE ANCLAJE MECANICO El equipo y las herramientas para la instalación de los pernos de anclajes son: Maquina perforadora Stoker Maquina aseguradora Combo de 8 lb. Espadilla Escalera Llave inglesa
Datos técnicos
Ventajas Relativamente de bajo costo, el perno de anclaje trabaja de manera inmediata. Al girar el perno, se aplica presión lateral en la cabeza del perno y de esta manera se acumula tensión en el mismo. Con un relleno posterior de cemento el perno puede servir como fortificación permanente, en rocas duras el perno puede soportar cargas altas, es un sistema versátil para fortificación en rocas duras.
Desventajas Su uso limitado a rocas moderadamente duras a duras, difícil de instalar. Debe ser monitoreado después de su instalación, pierde capacidad debido a las
voladuras cercanas o cuando la roca se fractura alrededor de la zona de expansión.
PERNOS INFLABLES BOLTEX El anclaje de tubo de fricción BOLTEX se aplica principalmente para la consolidación de las capas superiores en las galerías de mina y en la construcción de túneles. La adhesión con la roca se efectúa mediante fricción entre el anclaje expandido por presión hidráulica y la roca. Los anclajes de tubo de fricción BOLTEX pueden ser sometidos a un esfuerzo completo inmediatamente después de su colocación y pueden soportar inmediatamente los movimientos de la roca. La fuerza portante actúa sobre el largo total del anclaje.
VENTAJAS Fuerza portante inmediata en el largo total del anclaje. Insensible frente a oscilaciones. Instalación segura y sencilla. Alta adaptabilidad a perforaciones de diferentes diámetros. Con calidad controlada en cada instalación. Uso de bombas de alta presión eléctricas y neumáticas.
DETALLES TÉCNICOS Los anclajes BOLTEX pueden ser suministrados en tres tipos diferentes, Boltex 10, 12 y 20, con cargas de rotura mínimas que oscilan entre los 100 KN y los 200 KN. Con una elongación mínima del 25% y unas longitudes de suministro entre 1 y 8 m. La presión de instalación es de 300 bar. Certificados de calidad según normativa EN-1537.
PERNOS DE INYECCION WIBOREX Los pernos perforadores de inyección Wiborex son barras de acero hechas con acero fino para construcción y están equipadas con hilo grueso que se puede usar como barra de perforación consumible, tubería de refuerzo, y como tubería de inyección. Gracias al hilo continuo en la barra es posible hacer
alargamiento con mangos de acople, utilizar diferentes brocas y tener la capacidad de sujetar con tuercas y una placa. Los pernos de inyección Wiborex permiten perforar, inyectar, anclar y estabilizar todo en un sencillo paso con un considerable ahorro de tiempo en comparación con los métodos normales de entibación, excavación y de inyección. En minería, tunelería y en ingeniería civil especializada se utilizan los pernos de inyección Wiborex como pernos de roca, como bulones o pasadores, o como pilas. Se cuenta con los debidos permisos para los sistemas Wiborex 30/16, 30/11, 40/16, 73/53, 103/78
Áreas de Aplicación Anclajes de sistema Interceptación y entibación de alivio de esfuerzos Aplicación como escudos de conexión Reparación de túnel Aseguramiento de pendientes y de fosos de excavación Consolidación de estratos Instalación contra avalanchas Aseguramiento de listones laterales Apuntalamiento de base en una obra Reparación de muros de contención
MALLAS ELECTROSOLDADA Es un producto formado por dos sistemas de elementos (barras o alambres), uno longitudinal y otro transversal, que se cruzan entre sí perpendicularmente y cuyos puntos de contacto están unidos, mediante soldaduras eléctricas por fusión, es decir sin aporte de material, esto permite lograr uniones sólidas y terminaciones de alta calidad
Ventajas Geomecánicas y Operacionales La soldadura por fusión eléctrica permite lograr uniones más sólidas y terminaciones de alta calidad. Los cruces soldados a lo largo de las barras proporcionan un anclaje efectivo del concreto. El acero AT56-50H permite reducir las secciones debido a su alta resistencia, lo que hace que las mallas electrosoldadas sean fáciles y rápidas de instalar.
MARCOS CIMBRAS CERCHAS Estos marcos pueden ser utilizados en cualquier tipo de calidad de roca, sin embargo es utilizado en rocas muy fracturadas, como también en sectores de gran presión internas dentro del macizo. Estos marcos cumplen la función de darle continuidad a la transmisión de las cargas, éstas y los momentos se transmiten de una pieza a otra; y se deben usar arriostramiento para que el trabajo de todos los marcos actúe como uno solo elemento. Las deformaciones de los marcos se pueden evitar, con la colocación de pernos de anclajes que fijen el marco al macizo. El espesor de los perfiles de este tipo de marco, varía de acuerdo al tipo de roca, tamaño, método de excavación y la cantidad de soporte que está provista la abertura. Se fabrican de acuerdo a pedidos del cliente según plano o especificaciones técnicas.
VENTAJAS DE LOS MARCOS DE PERFILES DE ACERO:
Tiene una resistencia mayor a todos los esfuerzos, tanto transversal como longitudinal. Muchos de estos marcos pueden ser reutilizados, siempre cuando no tengan grandes deformaciones. Alcanzan grandes luces en la excavación de galerías mineras.
BIBLIOGRAFIA https://intrawww.ing.puc.cl/siding/datos/.../files/.../Hector_Paredes.pd www.promec.cl/huaso/img/presentacion.pdf www.scribd.com/.../MANUAL-DE-ENTRENAMIENTO-MINERO-V
