Recibe el nombre de pata de gallo una pieza que se coloca linealmente en los cuadros cojos una cuyo extremo se pone en un destajo hecho en un sombrero mas o menos en el centro del mismo y el otro en el extremo se apoya una patilla que se hace en la mitad de la caja generalmente .
Cuando los terrenos son muy arcillosos se utilizan los cuadros longitudinales En el que el sombrero es el mas grande que comúnmente recibe el nombre de Longarina ya que va de caja en caja y a este también además de los postes esta soportado por frontales
SOSTENIMIENTO CON CUADRO DE MADERA
En los trabajos de minería Subterránea existen dos tipos de sostenimiento con madera Empleada para frentes de avance y la otra empleada para topes o Tajeos de Producción.
1.- Sostenimiento en frentes de avance .-
esta comprendido por el sostenimiento en galerías , cruceros y piques
1.1.- Sostenimiento para Cruceros Y/O Galerías
el sostenimiento es igual para ambas labores y están constituidos por cuadros de madera ya sea en forma rectangular o trapezoidal ., en ambos casos dichos cuadros están constituidos por elementos principales y elementos secundarios (o auxiliares )
Elementos principales de un cuadro de avance en galería y/0 cruceros
Entre los elementos principales tenemos El Sombrero , Postes , Tirantes , y Solera
SOMBRERO .
Elemento que tiene por función soportar las cargas laterales y del techo . Los sombreros normalmente soportan esfuerzos de comprensión paralelas a sus fibras y esfuerzos de flexión perpendiculares a esta .
Para evitar que los sombreros trabajen siempre a flexión cuando la presión es fuerte , generalmente se colocan puentes
POSTES
Son los elementos del cuadro que tienen por objeto soportar los esfuerzos de comprensión paralelo a las fibras de madera . Esto se debe a que los postes soportan en las cargas del techo y las fuerzas de reacción del piso . Los postes pueden ser colocados en forma perpendicular o inclinados con respecto al piso . Se colocan inclinados con la finalidad de formar cuadros trapezoides .
TIRANTE
Es un elemento en minería a que generalmente no soporta esfuerzos de gran magnitud
SOLERA Elemento que se utiliza cuando los terrenos son suaves soportan esfuerzos provenientes del poste y la reacción del piso directamente
Elementos auxiliares de un cuadro de avance en galería y /o crucero
Tenemos los siguientes Elementos :
BLOCK .-
Son accesorios que tienen por objeto asegurar0 las estructuras ., de sostenimiento hasta que sean fijadas por la presión del terreno para colocar los Stokes se deberá tener en cuenta lo siguiente
1.- Tratar que las fuerzas de transmisión sean paralelas a las fibras porque la madera tiene la generalidad de mayor resistencia en la comprensión paralela a sus fibras que estén perpendicularmente a ellas .
2.- Tratar que el contacto y la transmision de esfuerzos en las cargas compresionantes y los cuadros sigan una misma dirección 0
3.- Evitar el Bloqueo en las partes intermedias de los elementos porque de ser así se sometería a los elementos de los elementos de la estructura a los esfuerzos de flexión .
CUÑAS
Al igual que los bloques tienen por objeto asegurar a los elementos de sostenimiento hasta que las presiones del terreno los sujeten definitivamente . Generalmente son empleados cuando hay espacios irregulares entre0 los elementos del cuadro y del terreno para colocar las cuñas se debe tener en cuenta lo siguiente
1.- Que el limite practico del ángulo sea de 15 a 20 grados
2.- Que su sección sea de forma triangular
ENRREJADOS Y ENTABLADOS
Son elementos auxiliares de sostenimiento que tienen por objeto soportar el material de las partes laterales de una galería o cruceros se llaman enrrejados cuando están constituidos por redondos de 4 plg a 6 plg . de Diám00etro ., colocados uno tras otro con separación un de 3 a 4 plg . . También se usan Semi redondos o sea redondos aserrados longitudinalmente en 2 partes iguales .
ENTABLADOS
Se llama Cuando están formados por tablas de 2 a 4 plg de espesor y de 6 a 10 plg de ancho.
Tanto los redondos como las tablas se colocan longitudinalmente sobre los postes para colocar ya sea uno u otro elemento se debe tener en cuenta 0las siguientes recomendaciones
1.- Se emplean los enrrejados en terrenos fracturados y quebrados
2.- Se emplean entablados en terrenos molidos o arcillosos
3.- cuando los terrenos molidos o arcillosos tienen presiones constantes conviene emplear el sistema casillero .
ENCAMADO
Es otro elemento auxiliar de sostenimiento cuyo objeto es0 similar al enrejado, con la única diferencia que se coloca longitudinalmente apoyados sobre sombreros .
ENCRIBADO (emparrillados )
Elemento auxiliar de sostenimiento cuya estructura tiene por objeto fundamentalmente sostener el techo alzado a una unidad estructural se le conoce con el nombre de CRIBING , los CRIBING están constituidos por redondos de 4 a 8 Plg de diámetro . aunque también puede usarse madera escuadrada.
LONGARINA
Son largueros de 10 x 10 plg de sección y de 15 pulg a 18 de Longitud . SE emplean solo en casos especiales
1.- Cuando va a comunicarse una chimenea se coloca longitudinalmente a la galería debajo de la solera
2.- Cuando los cuadros no tienen solera se colocan longitudinalmente a la galería una a cada lado de las Hileras para colocar sobre ellas potes provisionales .
3.- Cuando la distancia entre las cajas son grandes en este caso las longarinas se colocan transversalmente al la dirección de la caja .
SOSTENIMIENTO PARA PIQUES
Los piques a igual que otra vía cualquiera de acceso principal debe ser construido de tal manera que puedan garantizar una duración tan igual como la existencia de l a mina misma los piques si son rectangulares sea cual fuera el tipo de sostenimiento utilizado tiene unos mismos elementos esenciales comunes , como cuello o collar , las solerás , los Postes , los Tirantes de suspención, cuñas guiaderas y anclajes .
CUELLOS O COLLAR
Se llama así a una estructura ubicada en la boca del pique se caracteriza fundamentalmente porque descansa sobre trabiezas bastantes consistentes las mismas que son colocadas en los extremos y de cada división transversalmente del pique
SOLERA CENTRA
Elemento que horizontalmente determina el numero de cuadros
POSTES
Elementos de sostenimiento que soporta a todo el cuadro rectangular superior su función principal es acodalar los cuadros y transmitir su peso a los anclajes
ANCLAJE
Se denomina así a un sistema de longarinas que se encuentran ancladas en las cajas del pique y que sirve para sostener a un conjunto de cuadros superiores .Estas longarinas se colocan debajo de las solerás extremas y centrales a distancia de 15 a 75 metros o mas
DESTAJE
Se llama así al corte realizado en el extremo de una pieza de sostenimiento, exclusivamente con fines de apoya
ESPIGA
Se denomina así al extremo de una pieza de sostenimiento cuyo espesor se ha disminuido con fines de penetración entere dos o mas piezas.
Sostenimiento con pernos de anclaje
Son infraestructura de sostenimiento que tiene por objeto aumentar la competencia de la roca alrededor de una excavación se caracteriza fundamentalmente porque amarra entre sí estratos Incompetentes para formar una viga monolítica , evitan el deslizamiento de planchones o bancos que se encuentran fracturados en el techo de un Tajeo y suspenden a las capas débiles de las mas resistentes que se hallan encima ., en Minería metálica Subterráneas empleado para el sostenimiento de galerías de cortadas y de caja techo , anclaje de elementos auxiliares (Líneas eléctricas , monorrieles , soportes de encofrados , y andamios ,fijación de maquinarias , fijación de estructura metálica etc )
ELEMENTOS DE UN PERNO DE ANCLAJE.
a.- DISPOSITIVO DE ANCLAJE
Es aquel que permite la adherencia del sistema de empernado con las paredes del taladro .
Según su naturaleza pueden estar dados por :
Horquillas de extensión , Cuñas en Vástago bifurcados , resinas , morteros de arena , y cemento u otros medios químicos de adherencia .
b.- VASTAGO o VARILLA
Es la parte del perno que soporta las cargas tensiones y que de acuerdo a su naturaleza pueden estar dados por varillas de fierro corrugado o no corrugado , cable de fibra de vidrio , cable de acero o espigas de madera u otros materiales .
c.- ARANDELA .-
es la plancha de sujeción sobre el, cual se ajusta la tuerca puede estar dado por planchas de acero madera u otro material
d.- TUERCA .-
Elemento de amarre tensional , Existen varios tipos de pernos entre los cuales podemos citar :Pernos de roca mecánicos , pernos de roca anclado con explosivos, pernos de roca con resina, pernos sementados , pernos con resina bombeada , pernos de roca de madera etc.
TIPOS DE PERNOS DE ANCLAJE
En la actualidad existen varios tipos de pernos de anclaje en lo que respecta al perno sementado este perno es de fiero corrugado de ¾ " ( por 6 pies de largo con placas y tuerca exterior del mismo material
Etapas constructivas para la colocación de un perno de anclaje se detalla lo siguiente :
1.- Desquinche de la zona donde se va a colocar el perno
2.- Ubicación y marca de los puntos a perforar
3.- Perforación de los taladros con barrenos nuevos , que generalmente son hechos con maquinas Jackles montada sobre plataforma de andamio
4.- Sopleteado de los Taladros .
5.- Preparación y colocación de l mortero
6.- Colocación del perno con ayuda del equipo hidráulico.
7.- Ensamblaje del perno
8.- protección de la cabeza contra la corrosión
Ventajas y desventajas
Ventajas
Colocación y manejo sencillo
Capacidad de carga inmediata
Son especiales cuando se trata de roca dura
Desventajas
Peligro de oxidación prematura cundo se trata de zonas con alto contenido de humedad (aguas sulfuradas)
Peligro de desprendimiento de roca cuando no esta bien compactado .
Alto costo por consumo de barrenos .
Perdida de tiempo en el ciclo productivo
Sostenimiento de Excavaciones Subterráneas
Se Entiende por sostenimiento al conjunto de Procedimientos que permiten mantener las cavidades que se forman como resultado de la explotación de los recursos Minerales y mantener seguro durante el tiempo que se desee.
Mediante el sostenimiento vamos a restablecer el equilibrio del macizo rocoso con la finalidad de garantizar la estabilidad del mismo mediante
1.- Refuerzo (Empernado)
2.- Revestimiento (Shotcrete )
3 .-Soporte (Madera)
4.- Relleno (Relleno).
REFUERZO
Funciones de los Pernos Para Roca
Resistencia a la Tracción
La función principal de todos los pernos para roca es de resistir el movimiento o el disloque del terreno . En general, en la roca dura , este disloque es el resultado de rajaduras por las fallas y fracturas . Estas Fracturas y estratos se abren con el tiempo debido a la presión vertical o Horizontal in Situ , por el efecto de la gravedad en los bloques y el efecto de las variaciones de temperatura y humedad de la roca masiva .
Perno
Perforación
Fractura
Selección e Instalación de los Pernos de Roca
La Selección y el método de instalación de un parno para roca depende de lo siguiente :
El tipo de la roca
El tamaño y la dirección del movimiento principal
Y la Duración Planeada para la Abertura.
Desde el punto de vista de la función de un perno para rocas , se establece la clasificación de los elementos de soporte , tales como la " Fortificación Activa " y la "Fortificación Pasiva"
Fortificación de Corto Tiempo .- se instalan inmediatamente después del disparo
(detonación) del frente , sostenimiento de aberturas del corto tiempo , pernos de anclaje s estabilizadores de fricción .
Fortificación definitiva.- Los cables de acero y las barras corrugadas con resina o cementado deben instalarse para asegurar la estabilidad del diseño minero y sus singularidades para toda la vida útil del proyecto . Además , debe permitir extraer la tasa de producción programada
A
Tipos de Terrenos : A . Masivo , duro B. Laminado C. Fracturado
Consideración Significativas En La Selección De Un Perno De Roca
a.- El Peso máximo de os bloques del lugar
b.- Proximidad de las fallasc.- dislocación o desplazamiento totalanticipado
d.- velocidad del desplazamiento anticipado
e.- tamaño y dirección de las fuerzas (presiones) in situ.
PERNOS DE ANCLAJE
ANCLAJE PUNTUAL .- ANCLAJE REPARTIDO
Autor:
Jheron Nieto Rojas
UNIVERSIDAD NACIONAL "SAN LUIS GONZAGA" DE ICA
FACULTAD DE MINAS Y METALURGIA- NAZCA
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