Objetivos de la fortificación:

Evitar derrumbes-Proteger a los trabajadores y maquinaria-Evitar la deformación del macizo rocoso-Resguardar el acceso a las distintas labores-Seguridad Total-Impermeabilizar la labor–
Mantener la estabilidad

6 factores de estabilidad:

Magnitud y dirección de los esfuerzos in situ sobre la excavación-Interacción entre galerías adyacentes-Geología estructural del sector-Propiedades geomecanicas del macizo rocoso-Presencia de aguas subterráneas-Método y calidad de fortificación-Forma y tamaño de la excavación-Orientación de la labor

Qué es un cable:

Es un producto de acero que está formado por varios torones enrollados. Mientras que los torones están formados por alambres, que pueden o no tener alma. Es utilizado principalmente para tracción o fortificación.

Cables para fortificación:

Normalmente se construyen con este fin, pero también se ocupan cables comunes-Pueden ser de distintos largos, torcidos o semitorcidos-Se pueden usar con cementos o resinas especiales

En los cables 6 ejemplos de aplicación:

Pilares-Fortificaciones de chimeneas VCR-Se utiliza en sub – levelStoping para sujetar zanjas-Para anchar labores subterráneas-Para anchar paredes de banco en minería a rajo abierto-Método Cut and fill para sujetar los techos de este-Para curvas de alta velocidad-Grandes sectores inestables-Techos de caserones-Puntos de interseccion de labores

Diferencia entre torcido regular y lang

 En los cables con torcido regular los alambres del torón están torcidos en dirección opuesta a la dirección de los torones del cable. En cambio en el torcido lang, los alambres del torón y del cable están torcidos en la misma dirección.

Cable tipo Herringbone:

Es un cable con un torcido especial, el cual consiste en alternar torones regulares y lang. Aunque posee muy pocas aplicaciones y es bastante rígido.

Bajo qué condiciones se emplean los marcos de acero rígidos

Es un tipo de fortificación para cerros pasivos, por lo que se emplean en terrenos donde ya se ha producido una redistribución de presiones, y existe un desplazamiento moderado-Cuando el sector de roca ha dejado de presionar, pero necesita ser fortificado para estabilizar o soportar el peso de la roca.-Cuando se debe sostener un sector o bolones de tamaño considerable.

Cuando UD puede definir que un marco tipo TH ha comenzado a fallar. Priorice su respuesta para secuenciar en 4 puntos esta situación:
Aumenta su traslape o cizallamiento-Pierde su posición y verticalidad-Se rompen los pernos-Se deforma

 Si utilizamos rollizos de eucaliptos para marcos; como se debe efectuar el corte de la madera para efectuar la unión de las piezas, de tal manera que no se produzca desplazamiento entre ellas:
Se debe efectuar un corte denominado garganta de lobo, en ambos, pie derecho y solera o sombrero cuando corresponda.

Cuál es el criterio principal utilizado para estimar la presión (o presión en el cabezal del marco), en un túnel según Protodyakonov y Everling:
La presión en un túnel tiene forma parabólica.-Para resolver esta situación se aplican dos criterios-Según Protodyakonov: Considera la altura de la parábola como altura de carga sobre el marco.
-Según Everling: Considera la carga como una función de la anchura total del túnel o del marco.

Deformación plástica:

Es el cambio permanente de la roca, resultante de un esfuerzo deformador, suele describirse como fluencia plástica. Las rocas empiezan a mostrar ductilidad cuando se aumenta la presión de confinamiento a valores elevados, como los que reinan a gran profundidad en la corteza.

Regla de Heim

Después de un lapso suficientemente largo las tensiones horizontales y verticales tienden a equilibrarse debido a la incapacidad de las rocas para soportar grandes diferencias de tensiones durante el tiempo geológico. Esta regla es aplicable sobre todo al caso de rocas blandas.

Mampostas:

Sistema de fortificación, destinado al sostenimiento del techo de forma provisoria, en las labores mineras subterráneas. Éste puede ser mecanizadas o hidráulica, se utiliza generalmente en la minería del carbón

Campos de tensiones: Regional:

Es el resultado de los fenómenos tectónicos que tienen lugar en la corteza terrestre (contacto entre placas, etc.). Este campo tensional afecta a superficies del orden de cientos de kilómetros cuadrados.

-Local:

Responde al perfil topográfico de la zona. Es, por tanto, el reflejo de las estructuras geológicas presentes en la zona. Este campo tensional actúa sobre superficies de varios kilómetros cuadrados

-Inducido:

Es debido a la actividad constructiva próxima. Su área de influencia es menor, abarcando una superficie del orden de un kilómetro cuadrado.

Densidad de la madera:

las maderas cuentan con cavidades dentro de su estructura y dependiendo de estas es la densidad de los diferentes tipos de madera.
Es un índice de material leñoso en una pieza de madera y por lo tanto de su resistencia.

Zona de sobre presión:

Es la zona que se encuentra, sobre la zona de baja presión después de efectuada la excavación de la Roca.

Zona de expansión:

Teoría que dice que las presiones se distribuyen alrededor de una zona que tiene forma de elipsoide.

Pulgada de madera:

Es una medida estándar del volumen de madera a adquirir, su sección es de 10 pulg², y su largo oscila entre 2,8m y 3,2m.

Soporte:

Se fundamenta en la utilización de elementos rígidos que actúan sólo cuando hay un desplazamiento notable de la galería o túnel en el cual se encuentra, o sea, se limita a soportar la presión de la roca fracturada.En este sistema encontramos las formas tradicionales de fortificación: marcos de madera o fierro, concreto simple o reforzado(fortificacion pasiva)

Refuerzo:

Comienza a actuar una vez colocado. Este sistema interviene la distribución de presiones alrededor de la cavidad, a modo de impedir el fracturamiento de la roca. En este sistema se pueden hallar los elementos como pernos de anclaje, el tensado de cables, los enrejados y el shotcrete, mallazos.(fortificacion activa)

Características de los marcos de madera:

Maniobrabilidad-Fácil transporte-Facilidad de sustitución-Livianos-Capacidad de aviso-Fácil de trabajar-Bajo costo-Fácil de instalar

Factores que influyen en la resistencia de la madera:

Resistencia a la humedad-Fibras torcidas-Densidad-Nudos-Manchas en la madera -Pudrición-Anillos concéntricos-Grietas

Respecto a las nudos en la madera, cuál es su origen principal y como se podría remediar este.:

Normalmente este fenómeno se origina cuando el árbol está en crecimiento y aparecen ramas delgadas-Se puede remediar cortando estas ramas apenas recién se forman.

Cual es el argumento y/o ventaja de recomendar un pilar circular en vez de uno cuadrado:

Finalmente el pilar cuadrado se transforma en uno circular, ya que sus bordes o vértices por efecto de su formación y la presión ejercida se alteran y quedan circulares.-La ventaja es que se distribuyen mejor las tensiones ya que en un pilar cuadrado las tensiones se centran en los vértices de este, generando presión, alterando y quebrajando hasta transformarse en uno circular.

Como UD reforzaría o modificaría la fortificación a través de madera, si tiene una fuerte presión vertical.:

Incorporando refuerzos a los marcos-Modificando su diseño-Utilizando una madera de más resistencia

De que depende el factor de seguridad en los pilares subterráneos y cuál debe ser el factor de seguridad más común de un pilar en una mina subterránea:
Principalmente depende de la relación entre la resistencia del pilar y el esfuerzo aplicado a él.
– Si FS>1,5: Pilar estable
– Si FS<1,5: pilar=»»>1,5:>

Porque se concentran las tensiones alrededor de un pilar:

Las tensiones se concentran dado que pierden su dirección normal, y al cruzarse con el pilar tienden a pasar por él, provocando su mayor concentración alrededor de él.

Diferencia entre flexión y pandeo:

Ambos son similares, pero la flexión constituye una acción de doblarse y es aplicable a esfuerzos en vigas, mientras que el pandeo es una deformación en los pilares, cuando actúa una fuerza sobre su eje principal.

Como influencia el efecto gravitacional en una excavación subterránea:

El efecto gravitacional puede influir cuando la labor se encuentra cercana a la superficie.

Como se estima y mejora la permeabilidad del macizo rocoso, de tal manera que permita definir y sostener en forma segura una determinada labor:
Existen varias formas para mejorar la permeabilidad del macizo rocoso, por ejemplo generando perforaciones para evacuar el agua, inyectándole resinas o cemento de tal forma de cerrar sus grietas y frenar las salidas de agua, impermeabilizando sus paredes.-Para estimar su permeabilidad se deben tener muestras y someterlas a ensayos, medir las aguas que aloran a la labor (lts/min), etc.

Cómo y cuales características de un macizo rocoso nos permitirían definir su estabilidad:

Hay varios autores que efectúan estudios tendientes a definir métodos que puedan clasificar el macizo rocoso y que se basan en: Sistemas de juntas y discontinuidades, planos de superficies rellenos de grietas, propiedades de la matriz, presencia de aguas y sus presiones sobre las juntas, efectos de vibraciones de perforación y tronadura inadecuadas.

Efectúe una clasificación de los tipos de sostenimiento y de 2 ejemplos en cada uno

1.
– Enmaderación: marco completo, medio marco(forti pasiva-rigida)

2

– mampostería: con bloques de piedra, con ladrillos(forti pasiva-cedente)

3.-

suspendido: pernos de fricción, pernos con resina(forti activa –rigido)

4

– metálicas: marco circular, marco articulado5.
– concreto: shotcrete, hormigón armado6.
– mixto o combinado: perno y malla, marco perno y malla

Que son los cables con doble sistema de anclaje sling (o pernos cables), y como se instalan en una situación de inestabilidad, apóyese gráficamente.
–
Es un cable que contiene un ancla de fricción en cada punta.
– Una vez hecha la perforación.
– Se saturan los cartuchos de resina en agua.
– Se introducen 3 cartuchos de resina en la perforación.
– Se introduce el tubo ranurado con la parte del cable adosada a él, con la ranura del taladro en dirección al lugar que se requiere el cable para sujetar la inestabilidad. De la misma forma en el otro extremo.
– Luego los tubos se van introduciendo en las perforaciones, una vez instaladas ejercerán fuerza contra el barreno y así queda el cable tensado.
– Se puede utilizar el techo de una labor cuando existe una falla sobre el techo.
– Se puede utilizar para fortalecer pilares
– Se puede utilizar para sostener cuerpos con riesgo de caída de rocas.

Corte doble del jaire

Más difícil de ejecutar pero solidariza mejor las dos madera, proporciona una unión más segura. Recomendada para presiones de terrenos elevados.

Corte doble Ruhr

Cuadros rectos en donde se cortan mecánicamente las dos maderas, se emplea en galerías en las que las paredes no necesitan revestimiento.

Garganta de lobo simple:

concavidad redondeada en el extremo del pie derecho.

Garganta de lobo cortada en chaflán:

en este caso la estabilidad es suficiente con la condición de que la unión este bien hecha.

Tipos de mallas:

malla Inchalam(bizcocho)-malla Acma(soldada)-malla panel

Como se coloca una malla bizcocho en una labor:

Se debe dimensionar el sector de la labor, luego cortar la malla;se levanta en forma manual o mecanizada y desde el centro de la labor hacia ambos costados incorporar pernos para su adherencia a las paredes.

Malla protreccion de caminos:

Aqui se usa preferentemente malla acma:;se instala al final de la ladera (parte baja)-De preferencia debe ser de distinta aberturas, las mas pequeñas al pie del suelo y las mas grandes en la parte superior-Paresido a un cerco-Si es necesario se instalara una malla tipo bizcocho con pernos de anclaje sobre la ladera,.

Explique paso a paso, como se efectúa una fortificación con marcos

–
Se debe comprobar que el techo este bien acuñado y que tenga una forma similar a la de la corona.
– Se instala la corona sobre un andamio, en donde el fortificador se sube a él sosteniéndolo sobre el hombro.
– Se instalan rápidamente los 2 pie derecho con suficiente longitud de traslape (40 cm).
– Se instalan las abrazaderas dándole el apriete necesario al sistema para que este en caso de que el marco sea solicitados con esfuerzos, pueda ceder, manteniendo así la simetría del sistema.
– Luego se continúa con el avance instalando el segundo marco, luego se instalan las trincheras y tirantes, luego se instalan los marcos que sean necesarios, utilizando bastidores para colocar la corona.

Cuáles son los decretos supremos relacionados con la fortificación de minas y sus características principales, relacionados con la normativa legal vigente.

Decreto Supremo N°72     – DS 72
Decreto Supremo N°132   – DS 132
– Ambos considerados como el Reglamento de seguridad minera, pero el DS 132 modificó al DS 72.
– Obligación de tener un reglamento interno de fortificación, aprobado por el sernageomin.
– Para el apernado y malla; planchuela de 20 cm de diámetro o un cuadrado de 20x20cm, mínimo.
– Prohíbe el adelgazamiento de pilares a menos que sean remplazados por elementos de resistencia similar o mayor.
– Obliga a tener un control y seguimiento de todas las labores de la mina.
– Prohíbe los derrumbes accidentales.

3 métodos para realizar la acuñadura:

Acuñadura manual: Para acuñar se emplean barretillas de seguridad, de metal liviano, firme y rígido. El trabajador, debe ir partiendo desde la zona segura, acuñando en avance, así siempre quedará ubicado bajo lugares ya acuñados y podrá aproximarse en forma segura hacia la frente de avance. Siempre la barretilla debe tener un Angulo de 45°.
– Acuñadura mecanizada: Se utiliza un vehículo con un martillo hidráulico extensible al techo de la labor. Por ejemplo el Scaletec de Atlas Copco.
Software para fortificación, explique en forma general cual es la principal característica de:
a. F. Loc:
Diseña en 3D, para visualizar las características del sector. Trabaja como simulador.

B. THE SEUS:

mide las tensiones del macizo rocoso a través de sensores en el perno, indica como se comporta el macizo rocoso.