Split set Como operan los estabilizadores para la fricción de roca Split Set®
Los estabilizadores para la fricción de rica Split Set están formados por solo dos partes, un tubo y una placa de asiento abovedado que funge de apoyo. El tubo de acero de alta Resistencia se encaja a lo largo de su etensión. !n etremo tiene una cabeza en forma de cu"a para tener una fácil inserción en el orificio taladrado y el otro etremo tiene una brida de anillo soldada para sostener la placa de apoyo. #on la placa de apoyo en el punto correcto, el tubo se inserta en un orificio ligeramente más peque"o, utilizando el taladro de p ercusión Standard que $izo el orificio. #uando el tubo del perno se desliza a la posición eacta, el largo de la ranura se angosta, produciendo la presión radial adecuada como para ejercer presión contra la roca a todo lo largo de su etensión. Los pernos de roca Split Set te dan diversas opciones de tama"o de placas y tubos.
En el orificio o forado el tubo ejerce presión radial contra la roca vali%ndose de toda su etensión, y tambi%n provee soporte inmediato a la carga de la placa.
Estándares de calidad
Los pernos de roca &estabilizadores de fricción' Split Set( son fabricados con los mas altos estándares de calidad. Se alcanzan los estándares mas r)gidos mediante e$austivos controles, pruebas y procedimientos de inspección. *ráficos muy detallados de los materiales espec)ficos, dimensiones, y tolerancias. #ada producto Split Set esta identificado por un n+mero de modelo, longitud, fábrica, fec$a de manufactura, y lote del tipo de acero espec)fico. Instalación
La rápida, y fácil instalación de nuestros estabilizadores para la fricción de roca reducen costos. Estos pueden ser instalados velozmente, usualmente en menos de un minuto, empleando un taladro de enc$ufe, un tapón, o cualquier otro tipo de taladro. La instalación se puede realizar en pocos pasos -. aladrar el $ueco. /. Remplazar el taladro de acero con un instrumento atornillador. 0. 1eslizar la placa en el tubo. 2. 3tornillar el tubo con el taladro Las pruebas realizadas a los pernos de roca demuestran un agarre sostenido
Las pruebas de arrastre ayudan a verificar la efectividad de los estabilizadores respecto a su instalación y su duración en periodos de tiempo. Los collares de
arrastre pueden usarse en tubos seleccionados para un ser probados posteriormente. Perchas útiles
Las perc$as +tiles Split Set están disponibles en -4 y /2 pulgadas &25 y 5- cent)metros'. Son usadas para sostener cables, tuber)a, cables de volquete, etc. Sin embargo, no están dise"adas para un soporte de terreno, pero ofrecen las mismas ventajas de instalación de los estabilizadores Split Set. 3rt)culos de peso ligero como la tuber)a de ventilación pueden pender de la curva en la placa de soporte.
La forma más sencilla de instalar la pantalla y la malla
Las perc$as +tiles Split Set pueden $acer la instalación de la pantalla y la malla muc$o mas sencilla, rápida y segura. 1espu%s que usted se $a asegurado con los estabilizadores Split Set, puede instalar la malla de una sola vez atornillando las perc$as +tiles Split Set dentro de los tubos estabilizadores. 6o se necesitan nuevos orificios. 6i se requiere un manejo incomodo de la malla al final de un perno largo, o bajo un terreno no sostenido. La pantalla de la malla se cine a la roca en forma precisa y ajustada. 6ing+n otro perno de roca tiene estas ventajas. 3prenda come usando los pernos de roca y las perc$as +tiles Split Set le ayudan a a$orrar dinero para su próimo trabajo. El perno split set es un po de sostenimiento metálico considerado TEMPORAL que trabajan por fricción resistencia al desli!amiento" a lo lar#o de toda la lon#itud del taladro$ El split set% consiste de un tubo ranurado a lo lar#o de su lon#itud% uno de los e&tremos es a'usado ( el otro lle)a un anillo soldado para mantener la plana$
Al ser introducido el perno a presión dentro de un taladro de menor diámetro% se #enera una presión radial a lo lar#o de toda su lon#itud contra las paredes del taladro% cerrando parcialmente la ranura durante este proceso$ La fricción en el contacto con la super*cie del taladro ( la super*cie e&terna del tubo ranurado constu(e el anclaje% el cual se opondrá al mo)imiento o separación de la roca circundante al perno% lo#rando as+ indirectamente una tensión de car#a$
,-AMETRO. /0 milimetros$ LO12-T3,. 4 pies 5$46 metros"$ RES-STE17-A. ,e 5 a 5$4 Toneladas 8 pie de lon#itud% dependiendo principalmente del diámetro del taladro ( del po de la roca$ T-PO ,E RO7A. RE23LAR a MALA% en roca intensamente fracturada ( d9bil no es recomendable su uso$ -1TALA7-:1. Requiere una máquina jac;le# o un jumbo$ 3na presión de aire de <6 a =6 psi$ ,-AMETRO ,E PER>ORA7-:1 ,EL TALA,RO. Es crucial para su e*cacia$ Es recomendable para los split set de /0 mm$ un diámetro de perforación de /4 a /= mm$ Son suscepbles a la corrosión en presencia de a#ua% a menos que sean #al)ani!ados$
Split sets Los split sets, conjuntamente con los s7elle, representan el más reciente desarrollo de t%cnicas de reforzamiento de roca, ambos trabajan por fricción &resistencia al deslizamiento' a lo largo de toda la longitud del taladro. 3unque los dos trabajan con el mismo principio, tienen diferentes mecanismos de sostenimiento, como veremos más adelante. El split set, consiste de un tubo ranurado a lo largo de su longitud,uno de los etremos es a$usado y el otro lleva un anillo soldado para mantener la platina. 3l ser introducido el perno a presión dentro de un taladro de menor diámetro, se genera una presión radial a lo largo de toda su longitud contra las paredes del taladro, cerrando parcialmente la ranura durante este proceso. La fricción en el contacto con la superficie del taladro y la superficie eterna del tubo ranurado constituye el anclaje, el cual se opondrá al movimiento o separación de la roca circundante al perno, logrando as) indirectamente una tensión de carga. El diámetro de los tubos ranurados var)a de 08 a 25 mm, con longitudes de 8 a -/ pies. 9ueden alcanzar valores de anclaje de - a -.8 toneladas por pie de longitud del perno, dependiendo principalmente del diámetro de la perforación efectuada, longitud de la zona del anclaje y tipo de roca. Las siguientes consideraciones son importantes para su utilización Los split sets son utilizados mayormente para reforzamiento temporal, usualmente conformando sistemas combinados de refuerzo en terrenos de calidad regular a mala. En roca intensamente fracturada y d%bil no es recomendable su uso. Su instalación es simple, sólo se requiere una máquina jac:leg o un jumbo. 9roporciona acción de refuerzo inmediato despu%s de su instalación y permite una fácil instalación de la malla. El diámetro del taladro es crucial para su eficacia, el diámetro recomendado para los split sets de !" mm es de !# a !$ mm , con diámetros más grandes se
corre el riesgo de un anclaje deficiente y con diámetros más peque"os es muy dif)cil introducirlos. Son susceptibles a la corrosión en presencia de agua, a menos que sean galvanizados. En mayores longitudes de split sets, puede ser dificultosa la correcta instalación. Los split sets son relativamente costosos
9rocedimientos de instalación !na vez definido el patrón de los pernos, se perforan los taladros, verificándose que sean un poco más largos que los pernos. Luego, se $ace pasar la placa a trav%s del tubo ranurado y se coloca el etremo del tubo en la entrada del talaro. Se saca el barreno de la perforadora y se coloca el adaptador o culat)n, acoplándose %ste al otro etremo del tubo. Se acciona la perforadora la cual empuja el tubo $asta pegar la platina contra la roca.
S7elle ambi%n es un perno de anclaje por fricción, pero en este caso la resistencia friccional al deslizamiento se combina con el ajuste, es decir, el mecanismo de anclaje es por fricción y por ajuste mecánico, el cual funciona como un anclaje repartido. El perno s7elle está formado por un tubo de diámetro original de 2- mm y puede tener de ;.5 a -/ m de longitud o más &en piezas conectables', el cual es plegado durante su fabricación para crear una unidad de /8 a /4 mm de diámetro.
La varilla es activada por inyección de agua a alta presión &aproimadamente 0; >9a ó 0;; bar' al interior del tubo plegado, el cual infla al mismo y lo pone en contacto con las paredes del taladro, adaptándose a las irregularidades de la superficie del taladro, as) se consigue el anclaje. !na vez epandido el tubo, se genera una tensión de contacto entre el tubo y la pared del taladro, produciendo dos tipos de fuerzas una presión o fuerza radial perpendicular a su eje y una fuerza de rozamiento estático, en toda su longitud, cuya magnitud depende de la estructura de la roca y de la dimensión del taladro. #onstituyen un sistema alternativo a los split sets, pero de mejor rendimiento en terreno de menor calidad, para el refuerzo temporal. 1ebido a la eistencia de distintos tipos de s7elle, cubren un amplio rango de aplicación desde rocas duras a suaves y en terrenos muy fracturados. ienen buena respuesta a los efectos cortantes de la roca. En roca dura, ;.8 m de longitud del perno, proporciona una resistencia a la tracción igual a su carga de rotura. 1ada su gran fleibilidad, %stos pueden instalarse en longitudes de $asta 0 veces la altura de la labor. Es de instalación sencilla y rápida, el efecto de refuerzo es inmediato, y está provisto de arandelas para colocar la malla en cualquier momento. El principal problema es la corrosión, aunque las nuevas versiones vienen cubiertas con una capa elástica protectora o son de acero inoidable. Son más costosos que los split sets.
9rocedimientos de instalación
!na vez perforado el taladro, se introduce el tubo en la boquilla del brazo de instalación por el casquillo de inflado. Luego se introduce el tubo en el taladro. ?ec$o esto, mediante la bomba se aplica agua a alta presión para inflar el tubo, proceso que dura unos pocos segundos. #uando la presión del agua llega a 0; >9a, la bomba se para automáticamente, quedando el s7elle epandido en toda su longitud dentro del taladro. 1ebido al proceso de inflado, la longitud del perno se reduce por contracción, lo cual produce un empuje de la placa de reparto contra la roca con una tensión aial de /; @6.
7able bolne El cable bolt tiene una longitud que var)a entre 0 a -8 metros y es fabricado con alambres de alto carbono &E?' toronado y termo mecánicamente tratado con un proceso de baja relajación. La configuración de cable bolt más usada por la miner)a es la conformada por 5 alambres arrollado alrededor de un s%ptimo denominado AalmaB o torón, este arreglo define un torón o cable con un diámetro nominal de -8./ mm &;.5B'.
ipos
#able liso.
>inicage.
Cirdcage.
3plicaciones y usos
En el caso de la miner)a subterránea, la instalación de cables encuentra su aplicación tanto en cámaras de eplotación como en galer)a y pilares. Estabilización de taludes de operaciones mineras a cielo abierto. En eplotación de minas por corte y relleno, donde la instalación de cables largos sobre el tec$o de la cámara reduce notoriamente la inestabilidad de la zona de trabajo. En anclaje y refuerzo de cu"as yDo grandes bloques. Refuerzo de viseras de puntos de etracción en m%todo de eplotación sublevel stoping y Cloc: caving. Refuerzo de paredes en sistema de eplotación corte y relleno para controlar la dilución. #onformando tendones de refuerzo en ecavaciones de grandes áreas epuestas en obras civiles &#avernas, Salas de máquinas, Estaciones de c$ancados, interior mina'.
endones de refuerzo para estabilización de taludes.
entajas
Fleibilidad, alta resistencia y bajo peso lineal.
Fácil instalación y manipulación por su bajo peso lineal comparado con la barra sólida.
3lta productividad y bajo costo de instalación.
3lta resistencia a la tracción.
9ermite anclaje con longitudes sobre -; m. 9uede ser usado como anclaje pasivo &sin tensar' y activo &tensado', y se considera un anclaje de tipo permanente.
C%&LE &'L(I)* + (IP' LIS'
Los cables son elementos de reforzamiento, $ec$os normalmente de alambres de acero trenzados, los cuales son fijados con cemento dentro del taladro en la masa rocosa. Está formado por 5 alambres enrollados alrededor de una s%ptimo denominado alma o torón formando un solo cuerpo de -8./2mm de diámetro.
,S'S
Gfrece un perno de alta capacidad y fleibilidad, que en la actualidad está siendo utilizado por importantes faenas mineras, tanto en miner)a subterránea como a cielo abierto, debido a las ventajas comparativas que representa su mayor capacidad de soporte, frente a los sistemas tradicionales de fortificación. -E)(%.%S
Son utilizados en condiciones de rocas duras, moderadamente fracturadas o fracturadas, que presenten bloques grandes a medianos, con R>R mayor o igual a 2; o cuando se quiere asegurar una franja de roca d%bil entre dos franjas de roca competente. Hnstalados correctamente constituyen un sistema de reforzamiento competente y durable. Se requiere varios d)as de tiempo de fraguado &curado' antes que los cables puedan trabajar a capacidad completa.
*atas $idráulicas
ostenimiento temporal en miner)a subterránea
21 Octubre, 2012 por Seguridad Minera 0 Comentarios
El sostenimiento es utilizado para conservar la integridad del macizo rocoso manteniendo la dilación y las fuerzas de fricción, con el propósito de prevenir movimientos relativos entre porciones individuales de roca fracturadas &I:eybloc:sI'. Gtra importante función del sostenimiento es in$ibir la separación de los estratos. Las gatas mecánicas son generalmente utilizadas como sostenimientos temporales en labores subterráneas en Sudáfrica y sirven para proteger a los
trabajadores y equipos. 3simismo, contrarrestan el peligro de ca)das de roca antes de la instalación del sostenimiento permanente. >uc$os de estos dispositivos, como el #amlo:, son activos por naturaleza y pueden ser trasladados seg+n como se desarrollen los avances en la ecavación. Estas gatas son instaladas despu%s de la limpieza de la zona de trabajo y antes de empezar la perforación cualquier actividad en las operaciones mineras. #uando el turno de trabajo finaliza y el sostenimiento permanente $a sido instalado, las gatas mecánicas son retiradas y almacenadas en un lugar donde no sean afectadas por la voladura y para evitar inconvenientes al sacar el mineral o desmonte. Luego, ellos son liberadas por medio de los trabajadores en el caso ocurriera una ca)da de roca al retirarse las mismas. Su instalación y liberación es fácil y rápida.
El espaciamiento de un sostenimiento temporal de alto rendimiento como el #amlo:, durante la re$abilitación de labores antiguas, abandonadas y en las que el sostenimiento permanente se $a deteriorado, es muy importante. 3+n si el sistema de sostenimiento parece intacto, y la re$abilitación es ejecutada debido al deterioro por el periodo transcurrido desde su instalación y ni por fallamiento, es prudente asumir que el antiguo sostenimiento $a sido comprometido y que la labor no está sometida. El #amlo: contiene los siguientes elementos
!n cabezal que le otorga una determinada área de influencia &dependiendo del modelo loadspreader, flat y universal' para ser alineado de acuerdo a la dirección de fracturamiento del macizo rocoso. !n tubo interior telescópico para el ajuste inicial de la altura de trabajo. !n collar rotatorio para regular con más precisión el pasador de ajuste de altura. !n disco para indicar la dirección de liberación remota.
1os levas rotatorios operadas por un engranaje de palanca fija para el tensionado de la gata y liberación remota.
Su capacidad de sostenimiento depende de la altura de trabajo. El modelo >-, que trabaja aproimadamente a un metro, puede otorgar $asta /0 toneladas y el ?= permite $asta J toneladas a más de 8 metros de altura. Los accidentes por ca)das de rocas, contin+an enlutando cada a"o a las familias de los trabajadores mineros y a su vez son la principal causa de las fuertes sanciones económicas que reciben las empresas mineras por parte del organismo sectorial. Ello se debe, sin duda, a la ausencia de una $erramienta que sirva de sostenimiento temporal en el transcurso de las labores mineras. >uc$as alternativas se $an planteado y ejecutado, pero el factor restrictivo no es el económico. >ás bien, es el factor tiempo el que reduce la dinámica en la producción y, por consiguiente, incrementa los costos de operación. /rente a esta incertidumbre aparece el sostenimiento temporal Camlo01 elemento de fácil transporte1 instalación y desinstalación1 cuyo aporte me2ora las condiciones de seguridad, tanto durante el trabajo del equipo, como
al momento de su retiro. Este mecanismo de sostenimiento se utiliza con %ito en minas como !c$ucc$acama, ?uallanca, >orococ$a, >ilpo, 3rira$ua, Kuiruvilca, ?uaron en el 9er+.
#imbras
#imbras metálicas 13 Noviembre, 2012 por Seguridad Minera 0 Comentarios
Este t)pico sostenimiento pasivo o soporte es utilizado generalmente para el sostenimiento permanente de labores de avance, en condiciones de masa rocosa intensamente fracturada o muy d%bil, que le confieren calidad mala a muy mala, sometida a condiciones de altos esfuerzos. 9ara lograr un control efectivo de la estabilidad en tales condiciones de terreno, las cimbras son utilizadas debido a su ecelente resistencia mecánica y sus propiedades de deformación, lo cual contrarresta el cierre de la ecavación y evita su ruptura prematura. La ventaja es que este sistema contin+a proporcionando soporte despu%s que $ayan ocurrido deformaciones importantes.
Las cimbras son construidas con perfiles de acero, seg+n los requerimientos de la forma de la sección de la ecavación, es decir, en forma de ba+l, $erradura o incluso circulares, siendo recomendable 3ue 4stos sean de alma llena . ?ay dos tipos de cimbras1 las denominadas 5r6gidas7 y las 5deslizantes o fluyentes7 . Las primeras usan com+nmente perfiles como la , ?, H, conformadas por dos o tres segmentos que son unidos por platinas y pernos con tuerca. Las segundas usan perfiles como las y M, conformadas usualmente por tres segmentos que se deslizan entre s), sujetados y ajustados con uniones de tornillo. Los accesorios en este sistema de sostenimiento son los tirantes de coneión de las cimbras, el encostillado y los elementos de bloqueo. Los tirantes pueden consistir de varillas de fierro corrugado o liso generalmente de -N de diámetro u otro elemento estructural. El encostillado puede ser realizado con planc$as metálicas acanaladas y en algunos casos en las minas se utilizan tablones de madera. Los elementos de bloqueo pueden ser la madera o los bolsacretos, estos +ltimos son sacos conteniendo agregados con cemento, los cuales son rociados con agua para permitir su fraguado una vez colocados entre las cimbras y la pared rocosaO el concreto d%bil as) formado proporciona un adecuado bloqueo para transferir las cargas uniformemente sobre las cimbras. 9ara el rango de los tama"os de las ecavaciones de las minas peruanas, las cimbras r)gidas com+nmente utilizadas son las 2-0 &perfiles de 2N de anc$o 2N de profundidad y -0 lbDpie' o equivalentes, espaciadas de ;,J8 a / m, las mismas que corresponden a cimbras ligeras para ecavaciones de $asta 2 m de abierto. En caso de altas presiones del terreno, estas cimbras podr)an construirse a sección completa, colocando una solera &invert' curvada $acia abajo o de otro modo podr)an ser de forma circular. En los casos que las cimbras indicadas no fueran suficientes para ecavaciones de $asta 2 m de abierto, por las altas presiones de la roca, pueden utilizarse cimbras medianas como las del tipo 5/; o equivalentes o alternativamente cimbras deslizantes. Las cimbras 5/; tambi%n son com+nmente utilizadas para ecavaciones con abiertos de $asta 5 m. Es poco usual pasar al uso de cimbras pesadas como las de la serie 4 o equivalentes, las anteriores son suficientes para los propósitos indicados. Procedimientos de instalación
9ara que el sistema de soporte pueda actuar debidamente, es necesario considerar algunos aspectos importantes en su instalación. En primer lugar, en lo que concierne a la evolución de las cargas, es preferible que el soporte se instale
lo antes posible, pues cualquier retraso ya sea en tiempo o en distancia al frente se traduce en aumentos de la presión sobre el tec$o, si prevalecen las cargas de descompresión o roca suelta. 9ara iniciar la colocación de un tramo con cimbras, se debe proceder a asegurar el tec$o, lo cual se podrá realizar mediante la colocación de s$otcrete temporal o marc$avantes de ser necesario. (odas las cimbras deben estar correctamente apoyadas y su2etas al piso mediante dados de concreto1 debi4ndose mantener su 8erticalidad , para lo
cual se requerirá de ser necesario, asegurar la cimbra anclándola con cáncamos a las paredes. Las siguientes cimbras a colocar se asegurarán con los tirantes y se protegerán en forma sistemática con el encostillado. El bloqueo de la cimbra contra las paredes rocosas es esencial para que pueda $aber una transferencia uniforme de las cargas rocosas sobre las cimbras. Si no se realiza un buen bloqueo las cimbras no serán efectivas. 9or lo tanto, es importante realizar correctamente esta labor. Es muy importante que la instalación sea cimbra por cimbra y no varias cimbras a la vez, es decir, completar la instalación de una cimbra para comenzar con la siguiente. Control de calidad
9ara que este tipo de sostenimiento funcione bien, deben cumplirse las siguientes condiciones P Riguroso paralelismo de los elementos. P 3decuada adaptación a las paredes, caso contrario los elementos fleionarán $acia el eterior. P Resistencia conveniente del conjunto, que depende de las uniones, instalación y control. P Estrec$o o apretado contacto entre la cimbra y el contorno de la roca a la cual soporta en todo su per)metro, a fin de desarrollar tempranamente su capacidad de sostenimiento, antes de que ocurran deformaciones significativas $acia el interior de la ecavación. P La supervisión de la mina no aprobará ninguna cimbra que est% mal cimentada, no conserve su verticalidad ni su alineamientoO asimismo, si %stas no se encuentran correctamente topeadas a la superficie de la roca.
Con respecto a tu pregunta, los sostenimientos en minería son muy importantes conocerlos y elegir acertadamente cual se a de utilizar en las labores en función al tipo de roca, sección de la aberturas, ya
sea en labores de desarrollo o explotación. Los sostenimientos en una labor pueden ser pasivos y/o activos, dentro de los pasivos tenemos mallas, cimbras, cuadros de madera, shotcret (concreto lanzado gatas hidr!ulicas(sostenimiento temporal, puntales de madera. " dentro de los activos son todos a#uellos #ue est!n directamente dentro del masiso rocoso como$ pernos cementados, split set, cables bolting, pernos helicoidales. %l costo de avance se mide en labores de avance, desarrollo, producción, estos principalmente est!n ligados a$ Cantidad de agentes y accesorios de voladura utilizados por metro lineal, y otros insumos utilizados en una labor. &sí como tambi'n las ma#uinas #ue por hora son utilizadas( costo de al#uiler por hora
