AREA DE GEOMECANICA

APLICACIÓNDEL CABLE BOLTING

EMPRESA MINERA MINSUR S. A.

UNIDAD SAN RAFAEL

Por: Ing. Ricardo Yupanqui M.

JUSTIFICACION

En la industria minera, el desprendimiento y caída de roca constituye el mayor causante de accidentes incapacitantes y fatales de acuerdo con las estadísticas.

La estabilización de la roca, aplicando el reforzamiento con cable en nuestras operaciones mineras es de necesidad, debido a los siguientes:

- Por el método de explotación (generación de vibraciones en labores adyacentes y para minimizar la dilución en los tajeos)- Por el tipo de roca (extremadamente dura)- Labores antiguas expuestas (rampa, acceso a niveles)

APLICACIÓN DEL CABLE BOLTING EN SAN RAFAEL - Minsur

PERFORACION DE TALADROS LARGOS

Diámetro de perforación (techo): 2” - 3 1/2”

Diámetro de perforación (al piso): 2”

Longitud: 15 m-20m

Malla: 2x2 a 3x3m

Equipo: Jumbo SIMBA

TRABAJOS PREVIOS

Peso unitario : 1.12Kg/mLongitud : 20 m.Diámetro cable : 5/8” x 7 hilosAnclaje : Inserto con botonesTracción máxima : 30 TN.Operadores : 4Unidades instaladas : 40 Unid/ día

- Cable pretensado, tipo “Jaula de pajarito”

INSTALACION

Presión máxima : 250 PsiLongitud : 400 Pies (rollo)Diámetro : 3/4” Color : Amarillo

- Mangueras PVC para Inyección

INSTALACION

- Método Malkoski (hacia arriba)

Elementos utilizadosElementos utilizados

(1) Manguera PVC de 3/4”(2) Cable de acero de 7 torones de 5/8”(3) Tapón cuña, hilacha y/o Papel(4) Descarga de pasta de cemento(5) Pasta de cemento(6) Cinta adhesiva(7) Inyección de lechada de cemento

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO

- Método de Boca Taponeado (hacia arriba)

Elementos utilizadosElementos utilizados(1) Manguera PVC de 1/2”(2) Manguera PVC de 3/4”(3) Cable de 5/8”(4) Tapón de Cemento con Hilacha(5) Ingreso de Aire al Tubo(6) Pasta de Cemento(7) Tubo de 1/2” en Balde con Agua(8) Inyección de Lechada de Cemento(9) Cinta adhesiva

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO

Elementos utilizadosElementos utilizados(1) Cable de 5/8”(2) Pasta de Cemento(3) Introducción del Cable(4) Pasta de Cemento Pre- Cargado(5) Retiro Paulatino de la Manguera(6) Inyección de Pasta de Cemento(7) El tapón se coloca al Finalizar la Introducción del Cable(8) El tapón se coloca al Finalizar la Inyección de la Pasta de Cemento

Método de pre-cargado

Método de pre-cargado

Método de lechada en el lugar

Método de lechada en el lugar

INYECCION DE LA PASTA DE CEMENTO

- Método de pre-cargado / lechada (hacia abajo)

DISEÑO DE DISPOSICION DEL CABLEADO

ECUACION: FHEPG N= --------------- CLDONDE:

N : Número de cables por líneaF : Factor de seguridadH : Altura de la cámara a formarse (m)E : Espaciamiento entre líneas (m)P : Ancho de la Zona potencial de falla (m)G : Densidad de la roca (TM/m3)C : Capacidad de Tensión (TM/m)L : Longitud de cable efectivo empotrado (m)

F = 2, H = 40 m, E = 2.10 m., P = 7m, G = 2.7 TM/m3

C = 20 TM/m. y L = 17 m. Por lo tanto N = 9

* Ejemplo de cálculo del # de cables a usar

INFLUENCIA DE LA COHESION

ParámetrosD: Diámetro para cada interfase (Pulg)P: Resistencia tensiva al deslizamiento (MN)L: Longitud de cable cementado (m)S: Fuerza cohesiva de la lechada (MPa)

EcuaciónP = 0,08 D.L.S.

Información adicionalRc: Resistencia a la compresión uniaxial de la lechada de cemento (MPa.)

Reemplazando:S = 1/10 Rc = 42 MPaD1 = 2” (Interfase Roca – Pasta de Cemento)D2 = 5/8” (Interfase Cable – Pasta de Cemento)L = 20 m.

CálculoP1 = 13.44 MNP2 = 4.2 MN

CAPACIDAD DE TENSION DEL CABLECAPACIDAD DE TENSION DEL CABLE

4,2 MN 106 N KN 1 Ton = 421,52 Ton MN 103 N 9.96 KN

Resist a la tracción = 421.52 Ton / 20 m = 21 Ton/m

FACTORES QUE AFECTAN LA COHESIONFACTORES QUE AFECTAN LA COHESION

• Suciedad en la superficie del cable• Tipo de cable (Centro de acero, estructura rugosa)• Sistema de bombeo de la pasta• Relación agua/cemento • Tipo de cemento

INFLUENCIA DE LA COHESION

x x x

EQUIPO ADQUIRIDO PARA LA PREPARACION DE LECHADA DE CEMENTO

PARÁMETROS DE OPERACIÓN:Capacidad : 40 litrosPresión de trabajo : 100 PSIMortero fino o lechada de cemento.

PRUEBAS Y CERTIFICADOS:Certificado de garantía por materiales y procedimiento de fabricación deacuerdo a especificaciones técnicas.Prueba hidrostática del tanque a 250 PSI con Certificado de validez por 2años, o 6000 ciclos de carga. Vencido el periodo de validez del Certificadose deberá realizar una nueva PH.

TIPOS DE CABLE

Tipo Jaula de Pajarito (en sus variedades)