“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