Trabajo De Pernos

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”

ING. MINAS

UCCI

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

PERNOS DE ANCLAJE

CURSO: SERVICIOS AUXILIARES MNEROS

INGENIERO: ANIBAL MALLQUI TAPIA ESTUDIANTE: AQUINO AQUINO Marco A.

SEMESTRE: VII

HUANCAYO-PERU -2017-1-

SPLIT SET AND SWELLEX

I.

INTRODUCCIÓN

La estabilización del macizo rocoso es uno de los retos de quienes trabajan en la minería subterránea. El éxito de dicha tarea está estrechamente ligado al control de los accidentes por desprendimiento de rocas, uno de los tipos más recurrentes en la minería peruana. Por ello se ha desarrollado técnicas, equipos y herramientas que vienen permitiendo tener operaciones seguras Los split sets, conjuntamente con los swellex, representan el más reciente desarrollo de técnicas de reforzamiento de roca, ambos trabajan por fricción (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro. Aunque los dos trabajan con el mismo principio, tienen diferentes mecanismos de sostenimiento, como veremos a continuación.

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SPLIT SET AND SWELLEX

II.

SELECCIÓN DEL PERNO DE ANCLAJE

La importancia de la evaluación de las condiciones geomecánicas y operativas, en el proceso de selección de los sistemas de sostenimiento, toman un papel determinante en el proceso de brindar un adecuado control de la inestabilidad subterránea. Macrovariable geomecánica La importancia del estudio de la macrovariable geomecánica, deberá considerar los siguientes parámetros geomecánicos básicos de estudio: 1) Calidad geomecánica de la zona inestable. 2) Análisis de la estabilidad estructuralmente controlada (evaluación de formación de bloques y/o cuñas con relación a la orientación de los sistemas de discontinuidades y la dirección del eje de la excavación) 3) Niveles de esfuerzos presentes en la zona de trabajo. 4) Parámetros mecánicos de la masa rocosa (módulos elásticos) 5) Análisis de los factores de seguridad conforme a los niveles de inestabilidad de la zona. Macrovariable operativa Dentro de los parámetros operativos de estudio, que deberán ser considerados para la selección de la alternativa de sostenimiento, se tienen: 1) tiempo de exposición de la labor minera: este parámetro está ligado íntimamente al planeamiento de minado. 2) Dimensionamiento de la labor minera: parámetro base para la elección de los sistemas de sostenimiento. 3) Accesibilidad a la zona inestable: evaluando los ingresos para la disposición de los equipos y elementos de sostenimiento. 4) Disponibilidad de servicios: para la aplicación de la alternativa de sostenimiento. 5) Costos de las alternativas de sostenimiento a ser aplicadas: análisis costo – beneficio.

III.

SPLIT SET

DESCRIPCIÓN:

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SPLIT SET AND SWELLEX  Es un tipo de sostenimiento temporal que trabajan por fricción (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro.  Los estabilizadores para la fricción de Split set están formados por solo dos partes, un tubo y una placa de asiento abovedado que sirve de apoyo.  El tubo de acero de alta resistencia se encaja a lo largo de su extensión un extremo tiene una cabeza en forma de cuña para tener una fácil inserción en el orificio taladrando y el otro extremo tiene una brida de anillo soldado para sostener la placa de apoyo.  Cuando el tubo del perno se desliza a la posición exacta, el largo de la ranura se reduce, produciendo la presión radial adecuada como para ejercer presión contra la roca a todo lo largo de su extensión. ESTÁNDARES DE CALIDAD Los pernos Split set son fabricados con los más altos estándares de calidad, estos se alcanzan mediante controles, pruebas y procedimientos de inspección. INSTALACIÓN  Taladrar el hueco  Remplazar el taladro de acero con un instrumento atornillador  Deslizar la placa en el tubo  Atornillar el tubo con el taladro PARAMETROS Diámetro: 39mm. Longitud: 5 pies (1.5 m.) Resistencia: de 1 a 1.5 toneladas/ pie de longitud. Tipo de roca: regular a mala en roca intensamente fracturada y débil no es recomendable su uso. Instalación: requiere de una maquina jackleg o un Jumbo, una presión de aire de 60 a 80 psi. Diámetro de recomendación del taladro: es recomendable para los Split set de 39 mm. Un diámetro de perforación de 35 a 38 mm.

APLICACIÓN:

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SPLIT SET AND SWELLEX La principal aplicación en mina del Split set corresponde al sostenimiento de labores de producción: tajeos, en los cuales el sostenimiento tiene que ser instalado rápidamente y que sea capaz de soportar carga una vez instalado. Para su instalación se deberá efectuar una perforación en la roca con un diámetro menor que el tubo estabilizador, introduciendo el perno por percusión con las máquinas perforadoras; su abertura expuesta se va cerrando progresivamente al ingreso en la roca, produciendo fuerzas radiales a lo largo del tubo. La generación de fuerzas radiales hace que se ancle a la roca. VENTAJAS:  Fácil inspección visual de su comportamiento.  Actúa sobre el macizo rocoso inmediatamente después de su instalación.  Se obtiene una transferencia de carga en toda su longitud.  Permite el drenaje de agua que proviene de paredes y techos de las labores mineras.  No requiere de torque ni rotación.  Ejerce una fuerza axial y radial sobre la roca.  Fácil instalación con mallas. SPLTBOLT PRODUCTO DE ACEROS AREQUIPA MATERIALES DEL SPLITBOLT: Material del Tubo SPLITBOLT: Plancha de acero LAC de 2.4 mm de espesor, Fabricado bajo norma: ASTM A1011/A1011M Grado 60, Clase 1. JIS G 3101 SS540.

Planchuela del SPLITBOLT: Plancha ASTM A36/A36M de 4.0 mm y 4.5 mm de espesor. Anillo del SPLITBOLT: Alambrón SAE1008 o 1010, diámetro de 8 mm. CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DEL SPLITBOLT:

Tamaños: SPLITBOLT 1.50 m, SPLITBOLT 1.80 m y SPLITBOLT® 2.10 m.

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SPLIT SET AND SWELLEX Dimensiones y Tolerancias:

PRESENTACIÓN: Se presenta en paquetes de 250 unidades embalados con zuncho metálico de 1 1/4". IDENTIFICACIÓN: Cada pieza tiene pintado el logo de SPLITBOLT - Aceros Arequipa.

IV.

SWELLEX

DESCRIPCIÓN:  Swellex es un perno de anclaje hecho de un tubo soldado doblado sobre sí y sellado en un extremo. Se expande utilizando un flujo de agua de alta presión entregado por una bomba especial.  El perno se expande al interior de un tiro, y el proceso de instalación es fácil y muy similar al de otros pernos de anclaje. Esto hace de Swellex algo accesible para todos los operadores.

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SPLIT SET AND SWELLEX Los pernos de anclaje Swellex vienen en dos versiones típicas:  Línea Swellex Premium - un perno de anclaje relativamente duro para tunelería y minería bajo condiciones de estrés (o tensión) moderado  Línea Swellex Manganese - un perno de anclaje altamente deformable cuando se espera movimiento del suelo Atlas Copco entrega dos versiones de pernos Swellex protegidos de corrosión:  Swellex revestido en Bitumen  Swellex revestido en Plástico Estos dos productos extienden la vida normal de un Swellex en forma significativa. Para aplicaciones especiales Atlas Copco cuenta con versiones perfeccionadas de Swellex:  Swellex Hanger Pm24H - a ser instalado con el mismo modo de operación que el soporte primario  Connectable Pm24C - moderno reemplazo a los pernos de cable de longitud media, con alta productividad, control de calidad y componentes de seguridad

CARACTERISTICAS:  El perno de anclaje Swellex está sellado en un extremo; el otro extremo está equipado con una boquilla especial usada para inflación. La expansión del perno, al interior del tiro, crea un roce y un ancla interlocking, lo que entrega soporte a toda la columna y soporte a toda la longitud del tiro.  Debido a este mecanismo de anclaje, el perno Swellex se puede adaptar a una amplia variedad de rocas y entrega una capacidad de anclaje buena a excelente. El perfil del acero puede adaptar movimientos de despojamiento sin falla.  La simplicidad del sistema puede explicar su rendimiento. El operador simplemente perfora un hoyo en la roca, inserta el perno y lo infla a una presión pre-determinada utilizando un sistema de inflación especialmente diseñado. La bomba se detiene cuando alcanza la presión de inflación recomendada que garantiza la calidad de la instalación. Los pernos de anclaje Swellex pueden fácilmente ser puestos a prueba en cualquier momento para controlar el rendimiento.

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SPLIT SET AND SWELLEX

Un perno de anclaje Swellex antes de una inflación

Un swellex inflado adaptado al taladro

ESPECIFICACIONES TECNICAS

     

Diámetro: 27mm. Diámetro del taladro: 35-38 mm. Carga de rotura: 120 KN. Deformación máxima: 15% Peso: 2 Kg/m Resistencia a la tracción: 100-300 KN.

INSTALACIÓN Es un sistema que permite que la seguridad en el lugar de trabajo sea alta. La instalación es muy simple y cómoda y no depende de la habilidad o criterio del operario. En ella sólo se utiliza agua, con lo que no se produce contaminación con productos químicos nocivos. La instalación de los pernos Swellex puede ser: • Manual. • Semimanual. • Totalmente mecanizada.

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SPLIT SET AND SWELLEX PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Una vez perforado el taladro, se introduce el tubo en la boquilla del brazo de instalación por el casquillo de inflado. Luego se introduce el tubo en el taladro. Hecho esto, mediante la bomba se aplica agua a alta presión para inflar el tubo, proceso que dura unos pocos segundos. Cuando la presión del agua llega a 30 MPa, la bomba se para automáticamente, quedando el swellex expandido en toda su longitud dentro del taladro. Debido al proceso de inflado, la longitud del perno se reduce por contracción, lo cual produce un empuje de la placa de reparto contra la roca con una tensión axial de 20 KN

APLICACIÓN  En labores subterráneas, tajo abierto y construcción de túneles.  En labores en donde exista presencia de rocas de muy mala calidad y también en zonas de altos esfuerzos.  Los pernos de anclaje Swellex son extremadamente versátiles y se pueden usar en varios sistemas de tunelería y de minería.  Una aplicación en tunelería es usar Swellex como pernos de malla para soportar una excavación. La malla con anclaje depende del tamaño de la excavación y de las calidades de la masa de la roca.  En minería, las aplicaciones comunes como entibación de techo y anclaje de parte superior de caja han adoptado a Swellex como un dispositivo rápido, seguro y de alto rendimiento.  Con varios rangos de capacidad (120 kN, 160 kN, 240 kN) los pernos de anclaje Swellex se pueden usar en la mayoría de las aplicaciones de refuerzo y de soporte. También se pueden usar en aplicaciones en minas o en ingeniería civil, y sus propiedades mecánicas específicas entregarán la seguridad y rendimiento requeridos.  Tienen un amplio rango de aplicación en los diferentes tipos de roca, pueden utilizarse tanto en roca dura como en roca blanda o fisurada.  Cuando los pernos Swellex se instalan en roca muy fisurada las tensiones radiales incrementan las fuerzas de contacto entre los bloques de roca que rodean al perno, provocando un incremento en la resistencia de la masa rocosa.  Proporcionan una consolidación inmediata alrededor del mismo produciendo un aumento en la resistencia del material y una mejor capacidad de sostenimiento del terreno. Al producirse la compactación del terreno, los pernos conforman un arco portante y en conjunto constituyen una bóveda de sostenimiento.

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VENTAJAS Es perno activo que desde el momento de su instalación actúa.  Funcionamiento prácticamente perfecto, con gran variedad de terrenos.  Instalación segura y sencilla.  Alta adaptabilidad a taladros de diferentes diámetros.  Fuerza portante inmediata en el largo total del anclaje montado.  Rápida instalación.  Insensible a las vibraciones de las voladuras  Es buen tensionador de la malla.  En roca de formación estratificada y dura funciona excelente llegando hasta 20 TN de carga de rotura  Se adecua a las sinuosidades del taladro lográndose un mayor contacto a la fricción con la pared del taladro. DESVENTAJAS  Relativamente costoso.  Requiere una bomba de instalación.  Protección de corrosión requerida para la instalación a largo plazo.

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SPLIT SET AND SWELLEX V.

CONCLUSIONES 

Este sistema de reforzamiento con Split set y swellex minimizan las deformaciones inducidas por el peso muerto de la roca aflojada, así también como aquellas inducidas por la redistribución de los esfuerzos en la roca circundante a la excavación.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  https://es.vbook.pub.com/document/325680096/Pernos-de-anclaje-mineria-Split-set  Servicios auxiliares mineros, Anibal Malqui tapia

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VII.

ANEXOS

Instalación del swellex

set

Partes principales del Split

swellex

Bomba para instalación del swellex

Producto más utilizado en la minería peruana

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Instalación optima del swellex atlas copco el producto más utilizado en la minería peruana

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