INFORME N°O1

APLICACIÓN DE SHOCRETE EN LA MINA CHUNGAR

1.2.-UBICACION

La Mina ANIMON está ubicada en el distrito de Huayllay, provincia y departamento Pasco, en el flanco oriental de la cordillera occidental, a una altitud de 4,600 m.s.n.m. Limita por el Norte con la Cía Minera Huarón, por el Este con caserío La Cruzada, al oeste con la Comunidad de Quimacocha y la Laguna Shegue, al Sur se el límite con la Laguna Huaroncocha.El principal acceso es por la carretera central Lima-Oroya-cruce Villa de Pasco: 285 km. en carretera asfaltada, y de este punto a Animón hay 43 Km. en carretera afirmada, haciendo un total de 328 Km.

Otras rutas:

- Lima Canta Animón 219 Km. 5 Horas

- Lima Huaral Animón 225 Km 5 Horas

1.3.-ANTECEDENTES

La Mina Animon, inicia su proceso de mecanización de operaciones mineras, ha partir del año 2001, con la ejecución de la Rampa Mirko, la misma que permitiría acceder al desarrollo, preparación y explotación de la veta María Rosa.

Este trabajo de mecanización trajo como consecuencia la apertura de labores de mayores dimensiones trabajadas hasta ese entonces.

La bondad de la Veta María Rosa, permitió explotar potencias de hasta 4.0 m y de muy alta ley, en contraparte se tuvieron serios problemas con la estabilidad de las labores, debido a la presencia de alteraciones en las cajas y un fallamiento bastante fuerte del maciso rocoso.

El diseño del sostenimiento en ese entonces no fue adecuadamente dimensionado y adicionalmente no se tenía el conocimiento necesario para el manejo de éste terreno, esto trajo como consecuencia la presencia de accidentes incapacitantes y fatales, y por otro lado la no recuperación esperada del mineral

Con el correr de los años se ha ido mejorando los diseños de sostenimiento, pasando por diseños de shotcrete vía seca, pernos de confinamientos, malla y shotcrete mecanizado. Esto ha permitido reduciendo los casos de accidentes por caída de roca y mejorando la recuperación del mineral en terrenos malos a extremadamente malos.

SOSTENIMIENTO:INTRODUCCIÓN:

El tipo de roca a la cual pertenece la Empresa administradora Chungar es de mala a muy mala, son rocas sedimentarias conocidas como margas, son rocas limo calcáreas que se caracterizan por ser elásticas y son el resultado de la deposición simultanea de los cristales calizos y arcilla. se dividen en margas rojas y margas gris, esta ultima resultante de la alteración de la marga roja. Es por ello que la geo mecánica toma un papel importante en cuanto al sostenimiento que se debe aplicar en el terreno así como en los diversos controles geomecánicos. A continuación presentamos los distintos controles así como los distintos tipos de sostenimientos que se realizan en la unidad Animòn.

SOSTENIMIENTO MEDIANTE SHOTCREET:

PREPARACIÓN DE SHOTCRETE: PLASTIFICANTE.- Aditivo que se encarga de facilitar el bombeo de la mezcla es decir mejora la bomba habilidad del hormigón y lubrica las tuberías para bombeo.

TEMPERATURA DEL SHOTCRETE.- Para que se realice un buen fraguado se necesita que la mezcla tenga una temperatura de 17º a 18 ºC. Es la más idónea. Con otras temperaturas se obtendrá lo siguiente:

Tº shotc. < 10º Con la mezcla no va a fraguar. Tº shotc. > 25º con la mezcla va a fraguar demasiado rápido.

TIEMPO DE VIDA DEL SHOTCRETE.- El shotcrete tanto vía seca como humedad tienen un tiempo limitado de duración debido a la hidratación del cemento en presencia de agua (humedad del agregado o arena) el cual es de 3 horas, pasado este tiempo es preferible desechar la mezcla o se tendrá problemas como:

TEMPERATURA DEL AGUA.- Para obtener la temperatura del shot. De 17º a 18 ºC. el agua debe

estar a 30º C. puesto que las fibras, arena, plastificante(inflamable) están a temperatura ambiente,

y el agua es al único que se le puede subir la temperatura.

La temperatura adecuada del agua es de 30º C. para la temperatura que tenemos en Chungar.

PREPARACION DE TRES (3) CUBOS DE SHOTCRETE:

MATERIALES E INSUMOS:

Cemento = 1,200 Kg.

Arena = 5,476 Kg.

Aditivo (Plastificante) = 18 Lt.

Agua = 402 Lt.

Fibra = 3 bolsas = 60 Kg.

Nota: Los datos son extraídos de la tabla de corrección por humedad del agregado al 8% de

humedad según dato del laboratorio.

PROCEDIMIENTO:

1º se añade al Mixer agua (70% aprox.), luego fibra metálica las tres bolsas y aditivo (100%)

2º Agregar arena (30%)

3º Se añade conjuntamente y simultáneamente: Arena (70%), luego la fibra metálica las tres

bolsas y aditivo (100%)

4º se agrega el agua restante (30%), observando la mezcla que debe ser homogénea. Para

nuestro caso después de añadido el total 100% de agua, no se observaba homogeneidad en

la mezcla solo se veía terrones motivo por el cual el operador de la planta por experiencia

tubo que aumentar agua en la cantidad de 5 lt., luego otros 5 lt. Y al final 5 lt. Mas.

Haciendo un total de 415 lt. Recién con esta cantidad estaba homogénea la mezcla según la

experiencia del operador de la planta de Impecon.

Teniendo un exceso de 13 lt. Más de lo estimado.

Características del Shotcreet:

Es un elemento de sostenimiento secundario

Su tiempo de fraguado es de 4 horas, obteniéndose una resistencia de 25 Kg/cm2

Su rendimiento es de 10m2/m3 para vía húmeda y 7m2/m3 para vía seca

El % de rebote para vía seca es de 25 a 30% y para vía húmeda es de 7 a 10%

aproximadamente.

La cantidad optima para transportar en el Mixer es de 2.5m3

El volumen necesario de Shotcreet para cada labor se halla con la formula:

V = P * L *e * R * Rb

Donde:

P: perímetro de la labor

L: Longitud de la labor

E: espesor de shotcrete recomendado por geomecánica (estándar 2”)

Frg : Factor de rugosidad

Frg. = 1.3 (paredes y techo de labor poco rugoso)

Frg. = 1.4 (Paredes de labor regularmente rugosas)

Frg. = 1.5 ( paredes de labor muy rugosas)

Generalmente se toma: 1.40 como valor intermedio.

Frb. : factor de rebote:

Frb. = 1.1 (vía húmeda)

Frb. = 1.3 (vía seca)

Por ejemplo:

Si tenemos una labor que se debe sostener con shotcreet vía húmeda, debemos saber que

volumen será el necesario para dicha labor si sabemos que:

Ancho de la labor: 4m

Altura de la labor: 3.5m

Longitud de la labor: 6m

Espesor: 2 pulg. = 0.05 m

Rugosidad: 1.3

Rebote:

o Vía Húmeda = 10%

o Vía seca = 30%

Por lo tanto el Volumen necesario para dicha labor será:

V = 11*6*0.05*1.3*1.1= 4.719 m3 = 4.7 m3 = 5m3

EQUIPOS UTILIZADOS EN EL LANZADO DE SHOTCRETE VÍA SECA Y HÚMEDA

VÍA HÚMEDA.- Consiste en la mezcla de arena, cemento, aditivo, fibra metálica y agua en las

proporciones antes mencionadas. este método es utilizado en labores de grandes secciones 3x3m

a mas,

LOS EQUIPOS UTILIZADOS SON:

ROBOTS ALPHA: Equipo montado sobre neumáticos, motor diesel para su traslado y para el

lanzado el operador utiliza un control remoto que tiene una señal de hasta 30 mts.la capacidad de

lanzado según catalogo es de 30m3 / hora pero la capacidad de lanzado real es de 11m3/hora.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

Dimensiones equipo alpha 20Alto.....................................................................................2.40 mts.

Ancho.................................................................................2.20 mts.

Largo...................................................................................5.50 mts.

Motor diesel

Motor diesel marca Deutz BFM1013 93 Kw. a 2300 rpm.

Con Catalizador de gases

Robot proyector

Rotación Boquilla 360°

Inclinación Boquilla 180°

Orbitación Automática 10-50 rpm.

Control remoto

Control remoto inalámbrico (opcional) Hetronic.

Joysticks para movimientos proporcionales Hetronic.

Control de Bomba de Hormigón Hetronic.

MIXER .- Equipos de trasporte y preparación de shotcrete vía húmeda, la capacidad de transporte

del mixer es de 3 m3 , pero el transporte actual de shotcrete es de 2.5 m3, debido a la pendiente

de las rampas 13 %, accesos 15%, en las cuales cae demasiada mezcla .

CONCLUCION DE MANERA DETALLA.

1. La hora de Reparto de Guardia Generalmente lo realizan 40 minutos este dato es

con tiempo promedio.

2. La hora de refrigerio con Tiempo promedio lo realizan tan solo en 30 minutos.

3. El lavado del Mixer lo realizan en 20 minutos.

4. El Engrase del Mixer lo realizan en 14 minutos

5. El Arranque para calentar el motor lo realizan generalmente en 12 minutos.

6. El viaje que se realiza del Taller hacia el Grifo se realiza tan solo en 2 minutos.

7. El llenado de combustible de 20 galones le llenan en 4 minutos.

8. El transito del Grifo hasta la planta de shocrete lo realizan en 5 minutos.

9. El tiempo de espera en la cola para el carguío es 15 minutos por mixer.

10. El carguío de shocrete de 2.5 m3 se realiza en 6 minutos y el 3 m3 es en 7 minutos.

11. El llenado de agua al shocrete en el mixer es 7 minutos.

12. La instalación del mixer lo realizan en 5 minutos.

13. Las descargas lo detallare de esta manera por cantidad:

CANTIDAD DE SHOCRETE MINUTOS

3 CUBOS 18 minutos

2.5 CUBOS 16 minutos

2 CUBOS 14 minutos

1 CUBOS 8 minutos

1/2 CUBOS 2 minutos

14. Colocación de Calibradores se realiza en 3 minutos 26 unidades.

SOSTENIMIENTO MEDIANTE HYDRABOLT:

HYDRABOLT: El sistema de empernado de rocas es de forma sistemático como se muestra en la

figura y esta es colocada por jumbos enpernadores (Axera, Bolter), y esta a cargo de la empresa

especializada RESEMIN, también el empernado se realiza mediante una bomba de hydrabolt,

una vez instalado este perno trabaja creando un arco de soporte en el área excavada de tal

manera que genere confinamiento a la roca fracturada en un radio de 60cm – 75cm. Dicho

perno esta fabricado de un tubo de acero que no se corroe fácilmente es inflado a presiones

altas con aire comprimido y agua, la capacidad de soporte de este perno es de 10Tn. En roca

suave como la marga griss, para adquirir un mejor soporte por este elemento los taladros deben

perforarse perpendicular hacia la pared de la roca o fallas y fracturas. El diámetro del hydrabolt

es de 29 mm sin inflar, una vez inflado se expande hasta 40 mm de diámetro, para identificar la

longitud de este perno, cada perno trae un código de colores diferente en función a la longitud,

este color se observa al ser inflado correctamente en la válvula de perno; en Animon se utiliza

pernos de 5 y 7 pies.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN:

- El perno es inflado por una bomba de hydrabolt, la presión de aire y agua en conjunto en

esta bomba debe alcanzar los 25 Mpa. Como mínimo para obtener un buen inflado.

- El agua y el aire son conducidos por una manguera de alta presión que sale de la bomba, en

la punta de esta manguera hay una boquilla que adapta el perno y la manguera.

- A lo largo de la manguera existe un válvula de control de aire y agua, cuando se llega a inflar

correctamente empezara a escapar agua por esta válvula es entonces en donde se debe

- Dejar de inflar y se observara el indicador de longitud de perno.

Accesorios de Perno Hydrabolt

SOSTENIMIENTO MEDIENTE MALLAS Y CIMBRAS

C. MALLAS: Se usan generalmente:

Mallas electro soldadas .- generalmente se usan en las labores con un GSI

F/P a IF/MP, y sobre ella shotcrete

Mallas eslabón .- actualmente se usa en los piques para evitar el

desprendimiento de rocas, no se usa con shotcrete porque deja muchos espacios

vacíos.

D. CIMBRAS: Utilizadas en labores permanentes, en macizos rocosos de tipo IF/MP o en planos

de fractura, estratificación paralelos al rumbo de las labores ya que se tiene caída de paquetes o

planchones de roca. Espaciados de 1.0m a 1.5m, embribados con tablas y maderas.

5.6.-TABLAS GSI PARA EL SOSTENIMIENTO USADOS EN EACH.

El tipo de sostenimiento a usar para labores temporales, permanentes y según las secciones el

área de geomecánica a configurado los estándares de sostenimiento según GSI modificado con

RMR e índice de

Q, (TABLAS GSI), la tabla GSI se muestra a continuación.

5.7.- CONCLUSIONES:

La geomecánica cumple un papel preponderante en Chungar, en cuanto al sostenimiento que se debe aplicar y a los controles geomecánicos, mas aun por el tipo de roca que presenta.

Debido al tipo de roca el shotcrete y el hydrabolt se convierten en el tipo de sostenimiento ideal para esta mina.

El sistema de clasificación geomecánica GSI es una gran ayuda para elegir o determinar el tipo de sostenimiento, pero no determinante pues muchas veces la experiencia es muy útil a la hora de recomendar el tipo de sostenimiento.

El mapeo geomecánico es de suma importancia pues nos da el levantamiento de las fallas, alteraciones, discontinuidades que pueden afectar a las labores y así controlarlas eficientemente y evitar posibles accidentes.

El empernado mecánico es mucho más eficaz que el empernado manual siendo también más rápido.

El promedio de pernos por hora es de 20, sin considerar los tiempos de traslado del equipo ni los tiempos perdidos por fallas mecánicas.

El inflado de pernos es mucho más eficaz y rápido en los equipos de Resemin debido a un dispositivo en forma de gancho.

RECOMENDACIONES:

Cumplir obligatoriamente con las recomendaciones planteadas por geomecánica en cuanto al sostenimiento.

Cumplir los estándares de sostenimiento, como por ejemplo la distancia que se debe dejar entre perno y perno.

Cumplir con el estándar de taladro perforado, perno colocado, lo cual muchas veces no es cumplido por los trabajadores.

Mayor control por parte de los supervisores a la hora de realizarse el sostenimiento. Realizar capacitaciones en cuanto a sostenimiento. Anotar los incidentes que puedan suceder en la guardia, para tomar las correcciones

necesarias. Mejor coordinación por parte de los supervisores para evitar que los equipos se

queden si área lo cual es tiempo perdido. Un buen mantenimiento del equipo así como mayor variedad de repuestos por parte

de sándvik el cual a veces no cuenta con los repuestos mínimos necesarios.

I