Selección de pernos de anclaje
La importancia de la evaluación de las condiciones geomecánicas y operativas, en el proceso de selección de los sistemas de sostenimiento, toman un papel determinante en el proceso de brindar un adecuado control de la inestabilidad subterránea. subterránea. Por ello, es importante que los profesionales encargados de recomendar las técnica técnicass de sostenimiento,, así co sostenimiento como mo lo loss en enca carg rgad ados os de la ap apli licac cació ión n de dell so soste steni nimi mien ento to,, es estén tén íntimamente íntimam ente compenetrados compenetrados con las relaciones que, de manera directa, existen entre la evaluación geomecánica y la operatividad de las zonas inestable. l no real realizar izar la int interac eracció ción n con esta estass mac macrov rovaria ariable bles, s, pod podría ría ori origin ginar ar sit situac uacion iones es nocivas para la seguridad de la operación minera, minera , refle!adas en" a#
$na
inadecuada
selección
del
tipo
de
sostenimiento.
b# La generación de condiciones sub%estándares en la labor a estabilizar, exponiendo a los
traba!adores
a
un
mayor
riesgo.
c# &obredimensionamiento o subdimensionamiento de los elementos de sostenimiento. 'dicionalmente generar un incremento de costos en los programas de sostenimiento por la aplicación de alternativas de sostenimiento más costosas. (onfor (on forme me a ell ello, o, la imp importa ortancia ncia de int interac eractua tuarr con dic dic)as )as macr macrova ovariab riables les rad radica ica principalmente en dos ob!etivos" el de seguridad y el de productividad en las operaciones subterráneas. Macrovariables
de
análisis
Macrovariable Macrovaria ble
geomecánica
La importancia del estudio de la macrovariable geomecánica, deberá considerar los siguientes parámetros geomecánicos básicos de estudio" *#
(alidad
geomecánica
de
la
zona
inestable.
+# 'nálisis de la estabilidad estructuralmente controlada evaluación de formación de
bloques y-o cuas con relación a la orientación de los sistemas de discontinuidades y la dirección
del
/# 0iveles 1#
e!e
de
esfuerzos
Parámetros
mecánicos
de
presentes de
la
la
en
la
masa
excavación#
zona
rocosa
de
módulos
traba!o. elásticos#
2# 'nálisis de los factores de seguridad conforme a los niveles de inestabilidad de la zona. Macrovariable
operativa
3entro de los parámetros operativos de estudio, que deberán ser considerados para la selección de la alternativa de sostenimiento, se tienen" 1) Tiempo de exposición de la labor minera: este parámetro esta ligado íntimamente al planeamiento
de
minado.
2) Dimensionamiento de la labor minera: parámetro base para la elección de los sistemas
de
sostenimiento.
3) Accesibilidad a la zona inestable: evaluando los ingresos para la disposición de los equipos
y
elementos
de
sostenimiento.
4) Disponibilidad de servicios: para la aplicación de la alternativa de sostenimiento. 5) Costos de las alternativas de sostenimiento a ser aplicadas: análisis costo 4 beneficio. (abe sealar que estos parámetros operativos básicos expuestos, no tienen un carácter absoluto, pudiendo adicionar más factores conforme a las características del yacimiento minero. 3e la misma forma, este punto es aplicable para los factores geomecánicos analizados inicialmente. Criterios
de
selección
de
los
pernos
de
anclaje
La importancia de la interacción entre las macrovariables geomecánicas y las operativas para la selección adecuada de la alternativa de sostenimiento, es el pilar clave para una adecuada recomendación de sostenimiento, salvaguardando los intereses de seguridad, productividad y de costos para la compaía minera. Por lo general, cuando se eval5a la factibilidad del uso de una alternativa de sostenimiento correspondiente a la categoría por refuerzo pernos de ancla!e#, muc)as veces es analizada 5nicamente la macrovariable geomecánica, enfocándose solamente en la evaluación de las características geomecánicas del macizo rocoso condiciones de calidad de roca y evaluación de la estabilidad estructuralmente controlada, principalmente#, mas no de las características operativas de la zona inestable. La diferenciación de la categoría de los ancla!es ad)erencia o fricción# se efectuará evaluando los siguientes factores operativos" 6
valuación
del
6
(apacidades
de
6
'nálisis
tiempo carga
de de de
exposición
cada
una
de
factores
de las
las
labores
a
sostener.
alternativas
de
ancla!es.
de
seguridad.
6
3imensionamiento
de
la
labor
minera.
6 'nálisis de los servicios para la aplicación de la alternativa seleccionada. 6 valuación de costo 4 beneficio de la alternativa seleccionada.
3e estos parámetros operativos, la evaluación del tiempo de exposición, asociada al grado de seguridad requerida de la labor minera y a la capacidad de carga que ofrece el ancla!e, establecen la base para la selección de la categoría de ancla!e a utilizar. s importante indicar, que la evaluación del primer parámetro, determinará el filtro para la elección de la categoría de ancla!e a ser aplicado, ya que asociará el tiempo de exposición de la labor minera con las características mecánicas de la categoría del ancla!e. (abe mencionar, que los pernos de ancla!e están agrupados en dos categorías de refuerzo" ancla!es por ad)erencia y ancla!es por fricción. 3entro de los cuales se encuentran agrupados los diversos tipos de ancla!es conocidos en el mercado. 'simismo en esta parte del análisis, es importante tener claro si la categoría del ancla!e seleccionado corresponde a un soporte permanente o si corresponde a un soporte temporal. sta premisa es importante al momento de seleccionar el tipo de sostenimiento, ya que las categorías por ad)erencia están asociadas a soportes permanentes, mientas que la categoría por fricción esta asociada a soportes temporales.
$na vez seleccionada la categoría de ancla!e a ser utilizada, es necesario asociar el parámetro de la capacidad de carga que ofrece el ancla!e. La capacidad de carga del ancla!e, es el resultado de la medición cuando este se encuentra dispuesto dentro de la masa rocosa. Por ello, se debe tener claro el concepto de ancla!e, el cual resulta de la asociación del macizo rocoso, el perno de acero, y de ser el caso, el encapsulante aplicado el encapsulante lo constituye la matriz de ad)erencia en los pernos de la categoría de este nombre#. Por esta razón, no es lo mismo la capacidad de carga del ancla!e inserto y la capacidad de carga del perno no inserto, cuya verdadera nomenclatura estará asociada a las propiedades mecánicas del elemento de sostenimiento. $na vez claro este concepto, será necesario comprobar las capacidades de carga reales del ancla!e seleccionado, lo cual se obtiene mediante un programa de monitoreoque consiste en efectuar pruebas de arranque o también llamadas ensayos 7pull tests8. s importante en esta etapa, tener en cuenta que las capacidades de carga de los ancla!es monitoreados, estarán en relación directa al dominio geomecánico en el cual fueron aplicados. l 'nálisis de los factores de &eguridad es otra variable de evaluación la cual estará asociada a los 9iempos de exposición de las labores mineras. s decir los :& estarán en relación directa al tiempo de exposición de las labores a e!ecutarse. l grado de seguridad demandado para la estabilidad de la labor minera, deberá analizarse y controlarse con la alternativa o las alternativas de sostenimiento a aplicarse, para no caer en un sobredimensionamiento de dic)os sistemas de soporte. l 3imensionamiento de la Labor ;inera< vinculado al análisis de las aberturas expuestas susceptibles a inestabilidad. n ésta etapa, el dimensionamiento 4 abiertos de las excavaciones, tomará un papel clave en la elección de las alternativas de soporte a
proponer< ya que con!ugará factores externos más comple!os cuando más grande sea la excavación. l 'nálisis de la valuación (osto =eneficio de la alternativa seleccionada es importante, anexada al costo del ancla!e, estableciendo el índice" $&3-9n. sostenida. s decir a que costo sostenemos una tonelada de masa rocosa, estableciendo de esta forma una optimización del sostenimiento aplicado en la operación minera, esto contribuirá a un me!or control de los costos de sostenimiento mina.