Aplic ac i ó n de Aplica de l Ca Cable leb bo lt ltii ng e n Mina Mi na Subt e rrá rráne nea a Expe xperie rienci ncia a : Co Co mpañ mpañíí a Mine Minera ra Mil Milpo po S. A. A.
Ing. Marco Alarcón S. Jefe de Guardia
CABLEBOLTING ASPECTOS GEOMECÁNICOS 1.
CARAC ARACTE TERIZ RIZAC ACIÓ IÓN N GE GEOMECÁNIC ÁNICA A DE DEL YACIM YACIMIE IEN NTO
A .- Caracterización de la matriz o sólido rocoso:
Paráme Pará mett ros Geo Geológi lógico coss : litología, color, composición mineralógica, textura, tamaño, forma de los minerales. Paráme Pará mett ros Geot eo t écnico éc nicoss : Grado de meteorización, peso unitario, porosidad, resistencia, isotropía, dureza, plasticidad, etc.
CABLEBOLTING ASPECTOS GEOMECÁNICOS 1.
CARAC ARACTE TERIZ RIZAC ACIÓ IÓN N GE GEOMECÁNIC ÁNICA A DE DEL YACIM YACIMIE IEN NTO
A .- Caracterización de la matriz o sólido rocoso:
Paráme Pará mett ros Geo Geológi lógico coss : litología, color, composición mineralógica, textura, tamaño, forma de los minerales. Paráme Pará mett ros Geot eo t écnico éc nicoss : Grado de meteorización, peso unitario, porosidad, resistencia, isotropía, dureza, plasticidad, etc.
CABLEBOLTING
B.- Caracterización de las Discontinuidades: Rela Re latt iva iv as al maci macizz o rocos roco so com c omo o un un todo: todo: tamaño y forma de los bloques, RQD, número de familias y sistemas de discontinuidades, tipo de familias o sistemas de discontinuidades Rela Re latt iva iv as a cada cada famili fami lia a o sistema siste ma de discontinuidades : Orientación, espaciamiento, persistencia, rugosidad, abertura, relleno y filtración de agua.
CABLEBOLTING
2.
INFORMACIÓN IN SITU DEL YACIMIENTO
A.- Mapeo de las discontinuidades. B.- Medición de deformaciones. C.- Medición de esfuerzos in situ. D.- Registro de testigos de perforación.
CABLEBOLTING
3.
PROPIEDADES FISICAS Y MECANICA DE ROCAS
ENSAYOS DE CAMPO
Prueba con el martillo del geólogo. Ensayo de carga puntual. ENSAYOS DE LABORATORIO
Ensayo de Comprensión Simple. Ensayo de Compresión Uniaxial. Ensayo de Tracción.
CABLEBOLTING
3.1
CONSTANTES ELÁSTICAS
Modulo de Elasticidad. Relación de Poisson. Módulo de Rigidez. Módulo Volumétrico. Módulo de Lame.
CABLEBOLTING
4.
SISTEMA DE VALORACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS
El Sistema de Clasificación Geomecánica es una herramienta que sirva para evaluar la estabilidad de una excavación y establecer la relación existente con los requerimientos de esfuerzos y/o soporte además del dimensionamiento de las labores mineras Entre los más importantes Sistemas de Clasificación Geomecánica tenemos:
R.M.R. - Bieniawski Q - Barton.
CABLEBOLTING
4.
CRITERIOS DE FALLA
Tiene por objetivo predecir la conducta de los pilares y la estabilidad de las excavaciones en la explotación de minas, entre las que mas se utilizan son : HOEK - BROWN COULOMB - NAVIER MOHR
CABLEBOLTING
4.
DISEÑO DE EXCAVACIONES MEDIANTE METODOS NUMERICOS
El objetivo básico es precisar que zonas de las excavaciones involucradas están sometidas a esfuerzos de tensión y ver en forma gráfica con ayuda del computador las dimensiones de la zona potencial de debilitamiento y establecer alternativas mediante sistemas de refuerzos, cambiar la secuencia de explotación, reubicar labores unas respecto a otras para minimizar el peligro.
CABLEBOLTING
¿ Qué es el Cablebolting? Es un tendón flexible constituido por un número determinado de alambres de acero, al cual se le inyecta Pasta de Cemento dentro del taladro. Los Cablebolts son normalmente instalados en taladros espaciados regularmente para proveer reforzamiento y soporte para los techos, cajas y pisos de una labor subterránea o una abertura superficial.
CABLEBOLTING
¿ Por qué utilizar el Cablebolting? Los Cablebolts son usados en minas subterráneas para:
• Proveer al personal y equipos de un ambiente de trabajo seguro dentro de la mina. • Incrementar la estabilidad del maciso rocoso. • Control de la dilución.
CABLEBOLTING
Este tipo de sostenimiento se aplica a aquellos terrenos cuya presencia de cuñas de debilitamiento de grandes tonelajes se hace predecible o lo que es lo mismo en terrenos con la presencia de marcadas familias de falla detectadas en el mapeo geotécnico.
PERFORACION DE TALADROS DIÁMETRO LONGITUD MALLA
: 2” : 20 m. : 2.0 m x 2.0 m (Roca Tipo V) 2.3 m x 2.3 m (Roca Tipo IV) INCLINACIÓN : 85° siguiendo el buzamiento de la veta EQUIPO
: Jumbo “SOLO” Long Hole
INSTALACION DE CABLES
•
PESO UNITARIO DEL CABLE
1.10 Kg./ m
•
LONGITUD DE CABLE
20 m.
•
DIAMETRO DEL CABLE
5/8” x 7 Hebras.
•
TIPO DE CABLE
Bulbed Strand
CALCULO DE LA RESISTENCIA TENSIVA EN LAS INTERFACES ROCA – CABLE – PASTA DE CEMENTO PARAMETROS P: Resistencia Tensiva al Deslizamiento (MN) D: Diámetro Para Cada Interfase (pulg.) L: Longitud del Cable Cementado (m.) S: Fuerza Cohesiva De La Lechada (MPa.) ECUACION P = 0,08 D. L. S INFORMACION ADICIONAL Rc: Resistencia a La Compresión Uniaxial De La Lechada De Cemento (MPa.)...420 MPa Reemplazando: S = 1/10 Rc = 42 MPa D1 = 2” (Interfase Roca – Pasta de Cemento) D2 = 5/8” (Interfase Cable – Pasta de Cemento) L = 20 m. CÁLCULO P
13.44 MN
P = 4.2 MN
CAPACIDAD DE TENSION DEL CABLE Tenemos que la Interface Cemento – Cable ( P2 ) es 4.2 MN : 4.2 MN x 106 N x KN x 1 Ton . = 428,13 Ton MN 103 N 9.81 KN Resistencia a la Tracción = 421.52 Ton = 21.4 Ton/m. 20 m. FACTORES QUE AFECTAN LA COHESIÓN DE LAS INTERFACES ROCA – CEMENTO – CABLE • Suciedad en la superficie del cable
• • • •
Tipo de cable Sistema de bombeo de la pasta Relación Agua/ Cemento Tipo de Cemento
INYECCION DE PASTA DE CEMENTO MÉTODO MALKOSKI LEYENDA ( 1 ) Tubería de Polietileno de 3/4” ø C - 10 ( 2 ) Cable de Acero ASTM A416-80 de 5/8” ø ( 3 ) Tapón Cuña, Hilacha y/o Papel ( 4 ) Descarga de Pasta de Cemento Tipo V ( 5 ) Pasta de Cemento Tipo V ( 6 ) Cinta adhesiva ( 7 ) Inyección de Lechada de Cemento
2
1
7
3
6
4 5
Bomba de Inyección de Pasta de Cemento
EXPLOTACIÒN SUBTERRÀNEA
SIMULACIÓN MATEMÁTICA
PROFUNDIZACIÒN MINA MILPO
ORE Y WASTE BIN ( NIVEL 1170 )
ORE Y WASTE BIN ( NIVEL 1205 )
OTRAS APLICACIONES
