PRESENTACION EQUIPOS DE CARGUIO Y ACARREO.pptx

CURSO:

EQUIPO MINERO

PROFESOR:

MSc. ING. EMILIANO MAURO GIRALDO PAREDEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA

E. A. P. DE INGENIERIA DE MINAS

LIMA PERU-2012

TEMA:

EQUIPOS DE CARGUIO Y/O ACARREO

1.1 INTRODUCCION:Este estudio se plantea frente a los resultados ventajosos

de los pernos inflables respecto a sus similares en las pruebas de campo llevadas a cabo en la mina Reliquias (Castrovirreyna), durante el presente año. Para tal efecto se estudiarán 2 tipos de pernos inflables Swellex e Hydrabolt, realizando pruebas de laboratorio y campo, a fin de determinar sus propiedades mecánicas y capacidad de anclaje.

Los resultados de este estudio, servirán como marco de referencia para la selección de los pernos de roca más adecuadas de acuerdo a las propiedades geomecánicas del terreno y el tiempo de actuación de los mismos, después de su instalación.

I. INFORMACION GENERAL DEL ESTUDIO

EFECTO DE LA PRESIÓN DEL AGUA EN EL INTERIOR DE LOS PERNOS DE ROCA INFLABLES SOBRE SU CAPACIDAD DE ANCLAJE

2.1 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA, TECNICA Y HUMANISTICA:

• No hay un estudio precedente o similar al estudio planteado.• Los resultados de la investigación 2011, sobre la longitud

efectiva de anclaje (bond lenght) de 4 tipos de pernos de roca.

II. DESCRIPCION DEL ESTUDIO


1 2 3 40.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

2.25 3.754.50

6.00

10.50

8.00

14.00

12.25

1.13

4.31

14.6315.75

13.50

15.75 16.25 16.00

6.75

11.00 12.25

14.25

CAPACIDAD DE ANCLAJE Vs LONGITUD EFECTIVA DE AN-CLAJE DEL PERNO

Split setHelicoidal con cementoHelicoidal con resinaHydraboltSwellex

Longitud efectiva de anclaje (pies)

Car

ga

pic

o a

nte

s d

e ce

der

el

per

no

(to

n)

2.2 JUSTIFICACION:• La mayoría de accidentes en las labores subterráneas es por la

caída de rocas sin sostenimiento, caso emblemático es mina San José de Chile. También por la selección y aplicación inadecuada de pernos de roca.



• Contribución de la UNMSM, en la solución de problemas de sostenimiento de excavaciones en un macizo rocoso, que coadyuven a salvar vidas humanas y daños a los equipos y conservación de la propia excavación.

• Los resultados permitirán establecer ecuaciones matemáticas para determinar la longitud adecuada de pernos, en función de las condiciones geomecánicas del terreno y tipo de perno.

2.3 HIPOTESIS:La capacidad de anclaje de los pernos inflables cargados, se debe al agua a presión retenida en su interior.



2.4 OBJETIVOS:1. Determinar la deformación diametral de los pernos inflables al

aplicar compresión.2. Determinar el comportamiento de los pernos inflables

cargados y descargados.3. Comparar la capacidad de sostenimiento de los pernos

inflables cargados y descargados.

2.5 METAS ESPECIFICAS:• Determinar las propiedades mecánicas de los pernos inflables

cargados y descargados, mediante pruebas de compresión en un laboratorio de materiales.

• Complementar los resultados del estudio con los obtenidos en la Mina Reliquias, para establecer ecuaciones para determinar la longitud de pernos para cada situación de sostenimiento.

• Establecer una metodología de selección de pernos de roca en función de las propiedades geomecánicas del terreno.



2.6 CONTRIBUCIÓN E IMPACTO:• Sostenimiento eficaz de un macizo rocoso, garantizando

labores seguras para el personal y maquinaria, es decir sin accidentes por caída de rocas.

• Disponibilidad de tablas, ábacos y ecuaciones que facilitarán la selección de pernos de roca más adecuados.

• Diámetros de los taladro óptimos para la instalación de los pernos de roca.

2.7 METODOLOGIA DE TRABAJO:• Investigación bibliográfica sobre pernos inflables, comportam. de los macizos rocosos fracturados a la compresión y propiedades de los aceros.

• Gestionar ante los fabricantes y proveedores, pernos de roca inflables. Asimismo, equipos y accesorios para su inflado.

• Gestión a las empresas mineras para hacer pruebas de campo con distintos diámetros de taladro.

• Planificación y ejecución de las pruebas de laboratorio y campo, toma de datos estadísticos.

• Procesamiento de datos de laboratorio y campo.• Consolidación de los resultados de laboratorio y campo,

conducentes a establecer las causas de capacidad de anclaje de los pernos inflables.

• Discusión de resultados del estudio.• Elaboración del informe final.• Presentación del informe técnico, final y económico.



2.8 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:



ACTIVIDADMESES

E F M A M J J A S O N D

1. Investigación bibliográfica X X X X X 2. Visita a proveedores y gestión de pernos de roca

X X X

3. Gestión de visita a minas X X X

4. Planificación de las pruebas de laboratorio y campo

X X

5. Ejecución de pruebas de laboratorio y campo X X 6. Procesamiento de datos reportados por el laboratorio y registrados en el campo

X X

7. Consolidación de datos de campo y laboratorio

X X

8. Análisis y discusión de resultados X X

9. Elaboración del informe final X X 10. Presentación del informe final y sustentación

X

11. Rendición de cuentas X X

12. Informe Técnico al CSI X

2.9 PRESUPUESTO:



PARTIDA DESCRIPCIÓN MONTO (S/.) PORCENTAJE (%)

BIENES2.3.15.11 Repuestos y accesorios 600 7,50

2.3.15.12 Papelería en general, útiles y Materiales de Oficina 800 10,00

2.3.15.41 Electricidad, iluminación y electrónica 250 3,132.3.15.99.9 Otros (CD, diskette, USB, etec.) 300 3,752.3.16.199 Otros accesorios y respuestos 350 4,38

2.3.18.21 Materiales, insumos, instrumental y accesorios 200 2,50

2.3.199.199 Otros bienes 300 3,75SUB - TOTAL BIENES 2800 35,00

SERVICIOS2.321.21 Pasjes y gastos de transporte (interior) 1700 21,252.3.21.22 Viáticos y asignación por comisión 500 6,252.3.21.299 Otros gastos (movilidad local) 500 6,252.3.22.23 Srvicio de internet 200 2,502.3.22.31 Correos y servicios de mensajería 100 1,25

2.3.22.44 Servicios de impresiones, encuadernación y empastado 200 2,50

2.3.27.1199 Sevicios diversos 1500 18,752.3.27.43 Soporte técnico 300 3,752.3.27.499 Otros servicios e informática 200 2,50

SUB - TOTAL SERVICIOS 5200 65,00TOTAL 8000 100,00

2.10 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:



. Atlas Copco (2010). Swellex Mn 12. Atlas Copco Reinforcement. Giraldo Paredez, Emiliano Mauro (2011). Capacidad de Sostenimiento de los Pernos de Roca en función de sus Longitudes. PERUMIN – 30 CONVENCION MINERA, Arequipa – Perú.

Giraldo Paredez, Emiliano Mauro (2011). Variabilidad de Sostenimiento de un Macizo Rocoso Vs. Longitud de Pernos de Roca. IIGEO - IGMMG – UNMSM.

New Concept Mining. Hydrabolt. [En línea] URL<WWW.ncm.co.za> Consulta, 20 de Oct. 2010. Ros Esteban, Antonio (2005). Bulones SWELLEX. Tipos de Anclajes (pag. 230 – 254). Smith, William F, y Hashemi, Javad (2006). Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales (4ta ed.). Editorial Mc Graw- Hill Interamericana, España.

http://www.ncm.co.za/

2.11 RECURSOS HUMANOS Y NIVEL ACADEMICO:



PARTICIPANTE CARGO Grado Académico

Título Profesional

Tipo de participante

Emiliano Mauro Giraldo Paredez

Docente Magister Ing. de Minas Responsable

Oswaldo Ortiz Sánchez

Docente

Doctor Ing. de Minas

Miembro ATomás Gallarday Bocanegra Magister Ing. Geólogo

Teófilo Allende Ccahuana Magister Ing. Geólogo

Wilfredo Braulio Blas Gusmán Bachiller Ing. Geólogo

Maritza Edith Campian LazoDocente

Bachiller Ing. GeólogoMiembro BCarlos Amado Gutierrez

GuardiaMagister Abogado

Jorge Luis Concepción Gamarra Alumno de

post gradoBachiller Ing. de Minas

ColaboradorMelo Tito Landeo Bachiller Ing. de MinasEdward Jonatan Chirinos Peralta

Alumno de pre grado

ColaboradorEdgar A. Contreras Modesto Jose Huacachino Presentación

VARIABILIDAD DE SOSTENIMIENTO DE UN MACIZO ROCOSO Vs LONGITUD DE PERNOS DE ROCA - EMGP

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

M.Sc. ING. EMILIANO MAURO GIRALDO PAREDEZ

Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y

GeográficaE.A.P. DE INGENIERIA DE MINAS

2.1 ANTECEDENTES:

1.2 HIPOTESIS

LA RELACIÓN ENTRE LA CAPACIDAD DE ANCLAJE DE UN PERNO DE ROCA Y SU LONGITUD, NO ES LINEAL.

1.3 OBJETIVOS a) DETERMINAR LA CARGA QUE PUEDE

SOPORTAR CADA PIE DE LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJE DE LOS PERNOS.

b) TIEMPOS TOTALES PARA LA ACTUACION DE CADA TIPO DE PERNO, DESPUES DE SU INSTALACION EN UN MACIZO ROCOSO.c) SIMULAR LOS COSTOS DE LOS PERNOS

INSTALADOS POR METRO CUADRADO SOSTENIDO, SEGÚN LAS CONDICIONES DE TRABAJO DE LA MINA RELIQUIAS



INTRODUCCION Y ASPECTOS GENERALES


1.4 TIPOS DE PERNOS ESTUDIADOS:

a)SPLIT SET (PRODAC)b)BARRAS HELICOIDALES (ACEROS

AREQUIPA)c)HYDRABOLTS (NEW CONCEPT MINING)d)SWELLEX (ATLAS COPCO)

1.5 AREA DE PRUEBAS:

CIA MINERA CASTROVIRREYNA – Unidad Reliquias, Crucero 752 Nivel 642, Zona de Estériles – Veta Matacaballo.

1.6 EQUIPO UTILIZADO:

a) PERFORACIÓN:Perforadoras tipo Jackleg (Castrovirreyna)

b) PULL TEST: Equipo Hidráulico (Bomba Manual Power Team, manómetro ENERPAC EN GF – 813P, dial RCH 302.

c) OTROS: Vernier, digital, cámara, filmadora, etc.

MINA RELIQUIAS

PLANIFICACION Y PREPARACION


2.1 PLANIFICACION DEL ESTUDIO:

AREA DE PRUEBAS, AUSPICIADORES, NUMEROS DE PRUEBAS, LONGITUDES EFECTIVAS DE ANCLAJE (LE) DE 1, 2, 3 Y 4 PIES, ELABORACION DE PLANOS DE PERFORACIÓN, ELABORACIÓN DE FORMATOS, LOGISTICA, ETC.

2.2 PREPARACION DE LOS PERNOS:

Taller metal mecánico - Campus de la UNMSM

a) PREPARACIÓN DE LOS PERNOS SPLIT SETS

b) PREPARACIÓN DE LAS BARRAS HELICOIDALES



c) PREPARACION DE LOS PERNOS HYDRABOLTS

d) PREPARACION DE LOS PERNOS SWELLEX



DETERMINACION DE LA LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJE

CASO: SPLIT SET PARA LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJ E DE 4 PIES

CASO: BARRA HELICOIDAL PARA LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJ E 4 PIES

CASO: HYDRABOLT DE 6 ́PARA LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJ E DE 4 PIES

Caso: SWELLEX DE 7 ́PARA LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJ A DE 4PIESTubo de estrangulamiento (34 mm, e = 2 mm)



PERNOS EXPEDITOS PARA LAS PRUEBAS (UNMSM)



2.3 PERFORACION DE LOS TALADROS :

a)TALADROS PARA LOS SPLIT SETS, Ф = 38 mm, H = LE + 1 pie

b) TALADROS PARA LAS BARRAS HELICOIDALES: Ф = 36 mm, H = LE + 2,46 cm.

c) TALADROS PARA HYDRABOLTS Y SWELLEX (Ф=41 y 38. H = Variable)

LONG DE

ANCL(pies)

LONG.DEL

HYDR. (pies)

DIAM.DE

TALAD. (mm)

PROF. DE

TALAD. (m)

NUM. DE

TALAD

1 641 1,37

438 0,43

2 641 1,07

438 0,73

3 641 0,77

438 1,03

4 641 0,47

438 1,33

LONG DE

ANCL.(pies)

LONG DE

SWEL (pies)

DIAM. DE

TALAD. (mm)

PROF DE

TAL. (m)

NUM. DE

TALAD

1 541 0,98

338 0,52

2 741 1,28

338 0,82

3 741 0,98

338 1,12

4 741 0,68

338 1,42

EJECUCION DE LAS PRUEBAS


3.1 TIEMPOS DE INSTALACION DE LOS PERNOS Y PRUEBAS DE PULL TEST ( 28 Y 29 DE MARZO):

PERNOTiempo de instalación

(min.)

Tiempo transcurrido desde la instalación hasta la prueba de

arranque (promedio) SPLIT SET 14 5,2 HELICOIDAL C/ RESINA

1818

HELICOIDAL C/ CEMENTO 29,7 HYDRABOLT 30 2 SWELLEX 33 3,8

EJECUCION DE LAS PRUEBAS


3.2 REGISTRO DE DATOS DURANTE LAS PRUEBAS DE PULL TEST:

MODELO DE REGISTRO DE DATOS : CASO SPLIT SETS DE 1 y 2 PIES DE LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJE.

Long. efectiva

de anclaje (pies)

Lectura de Carga en manómetro

(ton)

Elongación del sistema(mm) OBSERVACIONES

11 2 3 3,5 1,0 2,0 2,8 3,0 Empezó a jalarse con

3,5 ton de carga

1 2 2,5 1,0 2,5 3,5 Empezó a jalarse con 2,5 ton de carga

2

1 2 3 4 2,0 4,0 7,0 15,0 Empezó a jalarse con 4 ton de carga

2 3 4 5 6 1,0 3,0 8,0 9,0 10,0 Empezó a jalarse con 6 ton de carga

1 2 3 4 5 1,0 1,5 2,0 2,2 4,0 Empezó a jalarse con 5 ton de carga

DISCUCION Y RESULTADOS


4.1 CARGAS PICO REGISTRADAS Y CORRECCION SEGÚN CALIBRACION DEL EQUIPO HIDRAULICO y EL MANÓMETRO POR LA UNI

Con cemento

Con resina

Con cemento

Con resina

1 3.00 14.00 1.50 18.00 9.00 2.25 10.50 1.13 13.50 6.752 5.00 10.67 5.75 21.00 14.67 3.75 8.00 4.31 15.75 11.003 6.00 18.67 19.50 21.67 16.33 4.50 14.00 14.63 16.25 12.254 8.00 16.33 21.00 21.33 19.00 6.00 12.25 15.75 16.00 14.25

Sw

ell

ex

Lo

ng

. efe

cti

va

de a

ncla

je

(pie

s)

Cargas pico promedio registradas en el manómetro =x (ton)

Cargas pico promedio ajustadas según calibración del manómetro por

la UNI , Y = 0,75x (ton)

Sp

lit

Set Helicoidal

Hyd

rab

olt

Sw

ell

ex

Sp

lit

Set Helicoidal

Hyd

rab

olt



4.2 CAPACIDAD DE SOSTENIMIENTO DE LOS 4 SISTEMAS DE PERNOS EN FUNCION DE SUS LONGITUDES EFECTIVAS

1 2 3 40.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

2.25 3.754.50

6.00

10.50

8.00

14.00

12.25

1.13

4.31

14.6315.75

13.50

15.75 16.25 16.00

6.75

11.00 12.25

14.25

CAPACIDAD DE ANCLAJE Vs LONGITUD EFECTIVA DE ANCLAJE DEL PERNO

Split setHelicoidal con cementoHelicoidal con resinaHydraboltSwellex

Longitud efectiva de anclaje (pies)

Ca

rga

pic

o a

nte

s d

e c

ed

er

el p

ern

o (

ton

)



4.3 ELONGACION DE LOS 4 SISTEMAS DE PERNOS

1.5 3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.50

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1.25

3

0

1.52.25

2.9 3.15

4.7

9.4

13

00.6700000000000031.07 1.6 1.95 2.45 3.2 3.4 3.95

2.553.9

ELONGACION DEL SISTEMA Vs CARGA APLICADA PARA 1 PIE DE ANCLAJE

Split set

Helicoidal con cemento

Helicoidal con resina

Hydrabolt

Swellex

Carga Aplicada (ton)

Elon

gaci

ón d

el si

stem

a (m

m)



4.4 RESUMEN COMPARATIVO ENTRE LOS SISTEMAS DE PERNOS:

PARAMETROS COMPARATIVOS SPLIT SET

HELICOIDAL C/CEMENTO

HELICOIDAL C/RESINA HYDRABOLT SWELLEX

CAPACIDAD DE 1 PIE DE LE (ton) 2,25 10,5 1,13 13,5 6,75

UNIFORMIDAD EN EL ANCLAJE UNIF. IRREG. IRREG. UNIF. UNIF.

PRESION RADIAL Baja Nula Nula Alta Baja

REQUERIMIENTO DE MORTERO NO SI SI NO NO

REQUER. DE BOMBA HIDRONEUM. No No No SI SI

ELONGACION, LE=1´ Y 1,5 ton (mm)

1,2 0,0 13 0,0 2,55

TIEMPO DE ESPERA PARA QUE EL SISTEMA SOSTENGA EL MACIZO ROCOSO (Hr)

0 24 0,05 0 0

C. DE SOST. CON PERNOS 7´ (caso Reliquias) ($/m2)

17,52 20,77 50,67 10,95 38,27

CONCLUSIONES


5.1 La capacidad de anclaje de los pernos de roca no guarda una relación lineal con su longitud (Demostración de la hipótesis del estudio).

5.2 Los pernos Split Set, Hydrabolts y Swellex proporcionan anclajes más uniformes.

5.3 Los pernos de menor y mayor capacidad de anclaje son el Split Set y el Hydrabolt, respectivamente. La mayor capacidad se obtiene debido a las fuerzas radiales que ejerce el agua a presión, retenida en el interior de este perno.

5.4 Los pernos Split sets, Hydrabolts y Swellex, sostienen inmediatamente después de su instalación. Las Barras Helicoidales dependerán del mortero empleado.

5.5 La capacidad de anclaje de las Barras Helicoidales está influenciado en forma determinante por el material de acoplamiento (mortero).

5.6 La elongación de los sistemas de anclaje, tienden a guardar una relación lineal con la carga aplicada. Los sistemas que muestran mayor y menor elongación son los pernos Split Set e Hydrabolts, respectivamente.

5.7 El perno de más bajo costo por m2 sostenido es el Perno Hydrabolt y el de más alto costo es la Barra Helicoidal instalado con resina (realidades encontradas en el área de estudio).


MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

M.Sc. ING. EMILIANO MAURO GIRALDO PAREDEZ

Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y

GeográficaE.A.P. DE INGENIERIA DE MINAS

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