“cerchas”

CURSO : estabilidad de estructuras subterráneas

DOCENTE : ing. Yupanqui torres

CICLO : VIIi

Alumnos : LIZA ZARPAN, SHUGAR

Toledo cadillo, Mario

Huaraz-2013

DEDICADO A NUESTROS

PADRES

SUMARIO

PORTADA.........................................................................................................………………….I

DEDICATORIA.....................................................................................................................II

SUMARIO...........................................................................................................................III

INTRODUCCION.............................................................................................................IV-V

GENERALIDADES ..............................................................................................................VI

1. TIPOS DE CERCHAS:.........................................................................................................

1.1. Cerchas mineras:......................................................................................................

1.2. Cerchas reticuladas:.................................................................................................

1.3. Cerchas de doble regla:............................................................................................

1.4. Cerchas de regla simple:..........................................................................................

1.5. Cerchas modulares:...............................................................................................

2. PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN................................................................................

3. CONTROL DE CALIDAD: …………………………………………………………………………………………………

4. CONCLUSIONES: …………………………………………………………………………………………………………..

5. BIBLIOGRAFIA: ……………………………………………………………………………………………………………..

INTRODUCCION

La estabilidad de la roca circundante a una excavación simple como

un tajeo, una galería, un crucero, una estación de pique, una rampa,

etc, depende de los esfuerzos y de las condiciones estructurales de

la masa rocosa detrás de los bordes de la abertura. Las

inestabilidades locales son controladas por los cambios locales en

los esfuerzos, por la presencia de rasgos estructurales y por la

cantidad de daño causado a la masa rocosa por la voladura. En esta

escala local, el sostenimiento es muy importante porque resuelve el

problema de la estructura de la masa rocosa y de los esfuerzos,

controlando el movimiento y reduciendo la posibilidad de falla en los

bordes de la excavación.

El término “sostenimiento” es usado aquí para cubrir los diversos

aspectos relacionados con los pernos de roca (de anclaje mecánico,

de varillas de fierro corrugado o barras helicoidales ancladas con

cemento o con resina, split sets y swellex), cables, malla, cintas de

acero (straps), concreto lanzado (shotcrete) simple y con refuerzo

de fibras de acero, cimbras de acero, gatas, madera (puntales,

paquetes, cuadros y conjuntos de cuadros), relleno y algunas otras

técnicas de estabilización de la masa rocosa. Todos estos

elementos son utilizados para minimizar las inestabilidades de la

roca alrededor de las aberturas mineras.

En masas rocosas masivas o levemente fracturadas con

excavaciones bien perfiladas, habrá una mínima necesidad de

sostenimiento. En masas rocosas fracturadas o estratificadas con

excavaciones bien perfiladas, habrá un incremento en la necesidad

de sostenimiento. En masas rocosas intensamente fracturadas y

débiles o en zonas de falla o de corte, definitivamente habrá

necesidad de planear cuidadosamente el sostenimiento. En

condiciones de altos esfuerzos, los cuales inducen fallas en la masa

rocosa de las excavaciones, será esencial plantear estrategias

especiales de sostenimiento.

Por otro lado, se deberá también tener en cuenta que los

requerimientos de sostenimiento de aberturas mineras permanentes

como estaciones de piques, rampas, galerías de nivel y otros, son

más conservadores que el sostenimiento de una abertura minera

normal como típicamente son los tajeos, desde que la seguridad del

personal de la mina y de los equipos es de primera consideración en

las aberturas permanentes. El sostenimiento en este caso deberá

proveer accesos seguros para toda la vida de la mina.

En los tajeos, el rol del sostenimiento y del relleno tiene que ser

evaluado en términos de la seguridad y la dilución. En los tajeos por

donde el personal tiene que ingresar a la labor, como es el caso del

método de minado por corte y relleno, el sostenimiento es requerido

tanto para la seguridad como para el control de la dilución. En los

tajeos por donde el personal no debe ingresar a la labor, la función

primaria del sostenimiento es el control de la dilución.

Esencialmente, el sostenimiento hace que las piezas o bloques

rocosos interactúen y se entrelacen formando una masa rocosa

estable alrededor de la excavación. Como en una excavación

grande hay más estructura de masa rocosa que en una excavación

pequeña, habrá mayor oportunidad de falla en las excavaciones

grandes y por tanto mayor necesidad de utilizar el sostenimiento.

Es importante que todo el personal de la mina esté en capacidad de

reconocer los diferentes tipos de sostenimiento, el por qué de su

utilización, los procedimientos de su instalación y darse cuenta

cuando es necesario hacer ajustes y cambios en los sistemas de

sostenimiento para beneficiar a todo el personal de la mina.

Generalidades:

Este típico sostenimiento pasivo o soporte es utilizado generalmente

para el sostenimiento permanente de labores de avance, en

condiciones de masa rocosa intensamente fracturada y/o muy débil,

que le confieren calidad mala a muy mala, sometida a condiciones

de altos esfuerzos. Para lograr un control efectivo de la estabilidad

en tales condiciones de terreno, las cerchas son utilizadas debido a

su excelente resistencia mecánica y sus propiedades de

deformación, lo cual contrarresta el cierre de la excavación y evita

su ruptura prematura. La ventaja es que este sistema continúa

proporcionando soporte después que hayan ocurrido deformaciones

importantes.

Las cerchas son construidas con perfiles de acero, según los

requerimientos de la forma de la sección de la excavación.

1. TIPOS DE CERCHAS

1.1. CERCHA MINERA:

La cercha minera está diseñada con perfiles laterales en forma de

(V) invertida, lo cual le permite una mayor sujeción al terreno y con

ello obtener una mayor resistencia a la deformación provocada por

la fuerza de la roca. Cuenta con orificios centrales en toda su

longitud, áreas destinadas para la inserción anclas de tubo

ranurado.

Fabricado con material estructural.

                Resistencia a la tensión de: 50,000 lb/plg2.

                Espesor del material: Calibre 14.

1.2. Cerchas reticuladas:

Son estructuras de fierro corrugado que son utilizadas a manera de

cimbras ligeras en las labores de avance, en condiciones de roca de

mala calidad, generalmente en combinación con el shotcrete.

1.3. Cerchas de doble regla :

Características:

Modelo: BD32, Lightweight aluminum double beam screed for both surface vibration and

leveling, 4812 0508 99

Longitud: 3.20 m, Altura de perfil: 100 mm

Anchura entre perfiles: 300 mm,

Peso: 32 kg

Valor de vibración: 2.50 m/s²

Modelo: BD42, Lightweight aluminum double beam screed for both surface vibration and

leveling, 4812 0509 00

Longitud: 4.20 m, Altura de perfil: 100 mm, Anchura entre perfiles: 300 mm

Peso: 41 kg

Valor de vibración: 2.50 m/s²

Modelo: BD52, Lightweight aluminum double beam screed for both surface vibration and

leveling, 4812 0509 01

Longitud: 5.20 m

Altura de perfil: 100 mm

Anchura entre perfiles: 300 mm

Peso: 47 kg

Valor de vibración: 2.50 m/s²

1.4. Cerchas de regla simple

Modelo: BV20E, Vibrating singel beam screed with electrically driven

vibrating unit, 4812 0511 49

Anchura: 2 m

Peso: 18 kg

Longitud de la empuñadura: 3.60 m

Fuente de alimentación: Eléctrico

Motor: 230V-1-50/60HZ

Potencia, kW: 0.27

Frecuencia, Hz: 166

Fuerza centrífuga, N: 2000

Modelo: BV20H, Handheld single beam screed, 4812 0511 54

Anchura: 2 m

Peso: 7.40 kg

Longitud de la empuñadura: 3.60 m

Fuente de alimentación: Manual

Motor : Antivibratorio

Modelo: BV30***, Floating single beam screed*, 4812 0510 05

Peso: 13.50 kg

Motor : Honda GX35

Potencia, kW: 1,2 (1,6)

Frecuencia, Hz: up to 166

Fuerza centrífuga, N: up to 3460

Valor de vibración: 3.25 m/s²

Nivel sonoro: 108 dB(A)

1.5. Cerchas modulares

Modelo: BT90 electric drive-section 400V - 3 phase - 50 Hz, 4812 0509 95

Longitud: 720 mm

Anchura: 535 mm

Altura: 980 mm

Peso: 155 kg

Fuente de alimentación: Motor eléctrico

Frecuencia: 2865 Hz

Entrada/salida de potencia: 3 kW

Modelo: BT90 petroldrive-section, 4812 0509 96

Longitud: 720 mm

Anchura: 620 mm

Altura: 980 mm

Peso: 120 kg

Fuente de alimentación: Honda GX270 (7,5 CV)

Frecuencia: 2900 Hz

Entrada/salida de potencia: 5.50 kW

Modelo: BT90 screed section for pneumatic drive-section, 4812 0510 02

Longitud: 3095 mmAnchura: 420 mmAltura: 376 mmPeso: 82 kgFuente de alimentación: Neumático

2. Procedimientos de instalación

Para 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 techo, si prevalecen las cargas de descompresión

o roca suelta.

Para iniciar la colocación de un tramo con cerchas, se debe proceder a

asegurar el techo, lo cual se podrá realizar mediante la colocación de

shotcrete temporal o marchavantes de ser necesario.

El bloqueo de la cerchas contra las paredes rocosas es esencial para

que pueda haber una transferencia uniforme de las cargas rocosas

sobre las cerchas. Si no se realiza un buen bloqueo las cerchas no serán

efectivas. Por lo tanto es importante realizar correctamente esta labor.

Es muy importante que la instalación sea cercha por cercha y no varias

cerchas a la vez, es decir, completar la instalación de una cercha para

comenzar con la siguiente.

3. Control de calidad:

Para que este tipo de sostenimiento funcione bien, deben cumplirse las

siguientes condiciones:

Riguroso paralelismo de los elementos.

Adecuada adaptación a las paredes, caso contrario los elementos

flexionarán hacia el exterior.

Resistencia conveniente del conjunto, que depende de las

uniones, instalación y control.

Estrecho o apretado contacto entre la cercha y el contorno de la

roca a la cual soporta en todo su perímetro, a fin de desarrollar

tempranamente su capacidad de sostenimiento, antes de que

ocurran deformaciones significativas hacia el interior de la

excavación.

La supervisión de la mina no aprobará ninguna cercha que esté

mal cimentada, no conserve su verticalidad ni su alineamiento;

asimismo, si éstas no se encuentran correctamente

topeadas a la superficie de la roca.

4. CONCLUSIONES

El sostenimiento en minería subterránea es muy importante, ya que por

la naturaleza del trabajo toda labor que se hace en el interior de la mina

se realiza en espacios vacíos, inestabilizados producto de la rotura de la

roca o mineral extraído; para lograr que se mantenga nuevamente

estable la zona y en condiciones de trabajarla, la zona debe de

redistribuir sus fuerzas, para ello es necesario apoyar inmediatamente

con el refuerzo o el sostenimiento adecuado , considerando el tipo de

rocas, fallas con relleno, fallas abiertas, etc.

Este típico sostenimiento pasivo o soporte es utilizado generalmente

para el sostenimiento permanente de labores de avance, en condiciones

de masa rocosa intensamente fracturada y/o muy débil, que le confieren

calidad mala a muy mala, sometida a condiciones de altos esfuerzos.

Para lograr un control efectivo de la estabilidad en tales condiciones de

terreno, las cerchas son utilizadas debido a su excelente resistencia

mecánica y sus propiedades de deformación