Mquinas Perforadoras DE SOSTENIMIENTO Split Set

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

INDICE

INTRODUCCION........2

1. SPLIT SET

1.1. HISTORIA...3

1.2. FORMA DE TRABAJO.....3

1.3. LUGARES EN DONDE SE UTILIZAN............4

1.4. VENTAJAS DE SU UTILIZACION.....4

1.5. INCONVENIENTES DE UTILIZACION4

1.6. INSTALACIN DE LOS SPLIT SET...4

1.7. TIPOS DE SPLIT SET4

1.8. ACCESORIOS....6

2. MAQUINAS QUE SE USAN ACTUALMENTE EN MINERIA PARA COLOCAR SPLIT SET

2.1. JACKLEG................................................................................................................6

2.1.1 ADAPTADORES PARA PERNOS SPLIT SET............6

2.1.2. UTILIZACION PARA COLOCACION DE PERNOS SPLIT SET...7

2.2. JUMBO........8

2.2.1. ADAPTADOR INTEGRAL DE SPLIT SET...8

2.2.2. FORMA DE COLOCACION DE PERNO SPLIT SET CON JUMBO..................................................................................................................8

2.3. EQUIPOS MECANIZADOS EMPERNADORES ......9

2.3.1. BOLTEC - Atlas Copco ...10

2.3.2. BOLTER - Resemin..12

2.3.3. SCISSOR BOLTER - Maclean12

2.3.4. ROBOLT Sandvick.14

3. COLOCACIN DE SPLIT SET.17

BIBLIOGRAFIA ...18

INTRODUCCION

Uno de los grandes desafos a los que se enfrenta constantemente la minera es sostener las rocas para evitar derrumbes, de forma que los operarios puedan realizar su trabajo en condiciones ptimas.

La seguridad es un ingrediente sustancial en el desarrollo de las operaciones mineras, elemento que podr ser garantizado en la medida que se utilicen materiales y procedimientos que permitan darle mayor estabilidad a la roca, sin alterar la capacidad de resistencia del macizo rocoso en el entorno cercano a la excavacin realizada.Si tenemos en cuenta que el desprendimiento de rocas es una de las mayores causales de accidentes en las unidades mineras, con mayor razn debemos asumir seriamente la aplicacin de tcnicas y el uso de equipos ptimos que permitan un sostenimiento seguro y eficiente de la roca.

Conocer al detalle las condiciones de la roca y aplicar los mtodos ms idneos permiten reducir en proporciones considerables el riesgo de un accidente. El mercado ofrece diferentes herramientas y sistemas que facilitan un sostenimiento de roca adecuado.

En este informe detallaremos el sostenimiento con Split Set , la forma de colocacin y las circunstancias en las cuales podemos utilizarlo, considerando que este es un sostenimiento de roca de carcter temporal.

1. SPLIT SET:

1.1. HISTORIA:

Los bulones tipo Split-Set corresponden a una marca registrada por Ingersoll RandComp. (EE.UU.) y estn constituidos por un tubo, de 2,3 mm de espesor, que tiene una ranura longitudinal y un dimetro superior al del taladro en el que va a ser anclado.

El proceso de colocacin de un Split-Set es sumamente sencillo, ya que basta conpresentar el Split-Set en el taladro donde debe ser anclado e introducido a percusin

1.2. FORMA DE TRABAJO

El proceso de colocacin de un Split-Set es sumamente sencillo, ya que basta conpresentar el Split-Set en el taladro donde debe ser anclado e introducido a percusin

La friccin ejercida por los costados del perno lo mantiene en su lugar creando fuerzas que se extienden radialmente. Este proceso provee la fuerza de friccin que acta previniendo el movimiento o separacin del terreno

Figura 1: Accin de Split Set

Se alcanza valores de anclaje de 1 - 1,5 toneladas por cada 30,5 cm. con estos elementos, dependiendo principalmente del anclaje y el tipo de la roca. Los estabilizadores se utilizan generalmente en roca severamente agrietada o fracturada sujeta a condiciones de baja tensin. Se usa adaptador (empujador) para empujar el estabilizador dentro de la perforacin

La resistencia de estabilizacin de este tipo de pernos puede verse influenciada por:

Dimetro del taladro perforado (ms dimetro = menos resistencia).

La presencia de agua (agua dentro de la perforacin = menos resistencia).

Presencia de fallas y fracturas (ms fracturada = ms resistencia).

Oxidacin presente por la superficie del perno (tubo oxidado = ms resistencia).

Tipo y calidad de la roca (roca ms dura = menos resistencia)

1.3. LUGARES EN DONDE SE UTILIZAN:

El perno Split set es un tipo de sostenimiento metlico considerado TEMPORAL que trabajan por friccin (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro , entonces su utilizacin se presenta en labores temporales como galeras , subniveles de extraccin temporal , tajos en explotacin etc.

1.4. VENTAJAS DE SU UTILIZACION:

Los Split-Set consiguen un cierto efecto de puesta en carga inmediato y permiten un deslizamiento muy importante antes de la rotura. Las ventajas principales de este mtodo para la instalacin de pernos de sostenimiento estn la resistencia inmediata debido a su funcin como anclaje y la reduccin de costo de la lechada para estos elementos de sostenimiento de roca.

1.5. INCONVENIENTES DE UTILIZACION:

Como aspectos negativos hay que sealar su escasa capacidad de anclaje, que en el mejor de los casos no sobrepasa las 11 t por perno, la gran sensibilidad del anclaje al dimetro de perforacin y los problemas que plantea su durabilidad.

1.6. INSTALACIN DE LOS SPLIT SET:

El proceso de colocacin es sencillo y consiste en colocar el Split-Set en el taladro donde debe ser anclado e introducirlo a presin. Su puesta en carga es inmediata y permite un deslizamiento muy importante antes dela rotura

Figura 2: Instalacin de Split set

1.7. TIPOS DE SPLIT SET:

Los distintos fabricantes van generando nuevos desarrollos para sus productos, con lo que debo advertir que a pesar del esfuerzo que he realizado en este proyecto para incluir todos los tipos puede haber en el mercado alguno que no haya podido incluir. Dicho esto, creo que la clasificacin ms acertada sera

SPLIT SET ESTNDAR.

Se trata del clsico Split Set, aunque puede existir algunos modelos diferentes segn el material con el que se construyan: Chapa de acero norma; galvanizada, etc.

Figura 3: Split Set Estndar

SPLIT SET CEMENTADO

Se basa en el principio de lospernos mecnicos o de cargapuntual cuyo trabajo se realiza en el extremo del perno donde se ubica el anclaje

En el extremo se sita un cartucho de cemento. La accin del Split Set generar un refuerzo longitudinal inmediato del macizo rocoso. Con la fragua de los cartuchos de cemento, ayudar a consolidar su resistencia total hasta 5 veces ms que un Split set estndar.

Figura 4: Split Set Cementado

1.8. ACCESORIOS:

PLACAS DE APOYO

Existen Dos modelos bsicamente:

Placa Plana

Placa en cpula: Aplican una fuerza ms distante del permetro de la perforacin yprevienen la prdida de la tensin en los pernos.

2. MAQUINAS QUE SE USAN ACTUALMENTE EN MINERIA PARA COLOCAR SPLIT SET :

2.1. JACKLEG:

Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construccin de galeras, subniveles, Rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulacin al perforista.

Figura 5: Mquina Perforadora Jacklet

2.1.1. ADAPTADORES PARA PERNOS SPLIT SET:

Estos permiten utilizar una maquina Jacklet para colocar el perno de roca con ayuda de un adaptador, el cual tiene dos culatines, uno ingresa en la bocina de la perforadora, y la otra a la cabeza del perno a colocar.

Figura 6: Adaptador para colocar pernos de roca

2.1.2. UTILIZACION PARA COLOCACION DE PERNOS DE ROCA SPLIT SET:

Para utilizar una mquina perforadora neumtica manual existe un adaptador integral, el cual se coloca en lugar del barreno en la mquina y el otro extremo es colocado en la cabeza del perno Split set de manera que la colocacin se realiza por empuje de aire de la mquina perforadora, la cual coloca el perno dentro del taladro y este perno se estabiliza por presin en el taladro.

Se debe tener en cuenta que para diversas marcas de perforadoras en el mercado, existen diversos adaptadores integrales, los cuales se adaptan a las dimensiones de culata de la bocina de la perforadora. Tambin estas se pueden fabricar en maestranza de la mina.

Figura 7: Colocacin de Split Set con Jackleg

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2.2. JUMBO:

El equipo de perforacin del jumbo est compuesto por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidrulico para la ejecucin de los trabajos de perforacin por el frente. El chasis sobre el que se montan los brazos puede ser automotor o remolcable. Este equipo se emplea para practicar agujeros para introducir la carga de explosivos para excavar un tnel. El Jumbo posee un sistema operativo computarizado, con sus mandos a travs de un ordenador.

2.2.1. ADAPTADOR INTEGRAL PARA COLOCACION DE SPLIT SET:

El Zanco para Jumbo es un adaptador para instalar Anclas Split-Set en las obras mineras. Su adaptador o punta frontal sirve para colocar el ancla Split set a instalar y se lleva a cabo por medio de percusin durante la insercin. El ancla Split set que se instala con este accesorio:

Figura 8: Adaptador o Zanco para Jumbo y como se coloca en un Split Set

2.2.2. FORMA DE COLOCACION DE PERNO SPLIT SET CON JUMBO:

Al igual que con la jackleg, el jumbo necesita un adaptador con el cual se podr instalar el perno en el taladro por empuje, que nos proporciona la mquina perforadora de la jumbo.

A diferencia del adaptador de la maquina manual el jumbo tiene un adaptador que en un extremo tiene una rosca similar a la rosca del barreno que usa para la perforacin y en el otro extremo, un elemento que se inserta en la cabeza del perno y le permite a la perforadora transmitir su empuje para instalar el perno correctamente.

Figura 9: Caractersticas tcnicas de adaptador para Jumbo

2.3. EQUIPOS MECANIZADOS EMPERNADORES:

Lo que se haca y que algunas minas lo siguen haciendo era la colocacin de los pernos mediante el taladro perforado por la Jackleg con una produccin de 3500 Pernos/ mes y en algunos casos con jumbos perforadores adaptados.

Hasta que salieron los Jumbos empernadores, que son mquinas que facilitan el trabajo del hombre y hacen que automatice todo con una eficiencia mucho mayor de 7000 Pernos/ mes.

Entre los Jumbos empernadores mas conocidos segn marca y modelo en el Mercado minero, tenemos

4. BOLTEC - Atlas Copco

5. BOLTER - Resemin

6. SCISSOR BOLTER - Maclean

7. ROBOLT - Sandvick

2.3.1. BOLTEC - Atlas Copco

CARACTERISTICAS

Para longitudes de perno 1.5 a 3.5 m, y

Para alturas de techo de hasta 9,5 m.

Lleva pernos en su carrusel

Martillo en la Cabeza de alta frecuencia COP 1132

Usa 400v con cables de 49mm de dimetro de hasta 150m de longitud.

Pesa 21600 kg Lado de motor 6 100 kg y para adelante 15500 kg

ESPECIFICACIONES TCNICAS

Figura 10 : Extensin del Brazo hasta 4.8m

Fiegura 11: Motor Deutz 4 cilindros

Figura12: Dimensiones del Boltec

2.3.2. BOLTER - Resemin

CARACTERISTICAS Y ESPECIFICACIONES

Sostenimiento mecanizado de tneles con alturas de 3.00 a 5.50 mts

Longitudes de pernos: 5, 6, 7, 8 y 10 pies

Utiliza: Split set, Hydrabolt, Swellex, Resina y lechada de cemento

Instalacin de malla de forma rpida y segura

Productividad, hasta 7,000 pernos / mes

Cable Bolting, hasta 25 mts de longitud

Perforacin hasta 25 mts de longitud

Figura 13: Partes y Dimensiones Del Bolter 77-Resemin

VENTAJAS

Sostenimiento mecanizado con pernos y malla de forma eficiente y segura

Acelera el ciclo de produccin

Elimina el uso de perforadoras manuales

Perforadoras Montabert

Alta productividad, hasta 7,000 pernos / mes

Opcin Long Hole

Opcin de Cable Bolting

2.3.3. SCISSOR BOLTER - Maclean

CARACTERISTICAS

Sostenimiento mecanizado de tneles con alturas de hasta 6.5mts

Longitudes de pernos: 5, 6, 7, 8 y 10 pies

Utiliza: Split set, Hydrabolt, Swellex, Resina y lechada de cemento

Instalacin de malla de forma rpida y segura

ESPECIFICACIONES TECNICAS

Longitud: 9 m

Ancho: 2.2m a 2.5m

Altura: 2590 mm con cabina ROPS (Cada de Roca)

Figura 14: Dimensiones SCISSSOR BOLTER-Maclean

PARTES

CABLE REEL

Motor DEUTZ

COMPRESOR

ESCALERA O TIJERA ZIG ZAG

Figura 15: Partes del SCISSOR BOLTER - Maclean

2.3.4. ROBOLT - SANDVICK

CARACTERISTICAS

Sostenimiento mecanizado de tneles con alturas de hasta 6.7mts

Longitudes de pernos: 1.5 a 3mts

Utiliza: Split set, Hydrabolt, Swellex, Resina y lechada de cemento

Utiliza cabina FOBS o ROPS

ESPECIFICACIONES TECNICAS

Mnima altura 2.9 A

Optima Altura 5.4 B

Mxima Altura 6.7 C

Ancho 3.2m

Altura ROPS 3.10m

Largo 9.5m

PARTES

Motor: Deutz BF4M 1012 C

Perforadora: Stainless Steel 350

2 Gatas en forma de Ala posterior

2 Gatas normales en la parte inferior

Figura 16: Partes y Dimensiones de ROBOLT - SANDVICK

PROCEDIMIENTO DE INSTALACION DE PERNOS

1. Se dirige hacia la labor

2. Se estabiliza con las gatas

3. COLOCACIN DE SPLIT SET

BIBLIOGRAFIA

http://www.tecnologiaminera.com/tm/d/novedad.php?id=125

http://www.tecnologiaminera.com/tm/d/novedad.php?id=228

geco.mineroartesanal.com/tiki-download_wiki_attachment.php?attId

www.sitonchina.com.es

http://www.subterramineria.cl/

http://www.resemin.com/

catalogo-jumbo-bolter77-empernador-enmallador

Alcntara Cruz, Demandas de Mquinas Perforadoras Jackleg Minera Coalme (2012)-Huancavelica.