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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

2015 CURSO: MAQUINARIA MINERA

PROFESOR: ING. PEDRO PRADO PALOMINO

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set 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 UTILIZACION………………………………………… 4 1.6.

INSTALACIÓN

DE

LOS

SPLIT

SET……………………………………………...4 1.7. TIPOS DE SPLIT SET……………………………………………………………… 4 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

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set 2.3.2. 2.3.3.

BOLTER - Resemin……………………………………………………………………..12 SCISSOR BOLTER - Maclean…………………………………………………………

12 2.3.4. ROBOLT – Sandvick……………………………………………………….…………14 3. COLOCACIÓN DE SPLIT SET…………………………………………….…………17 BIBLIOGRAFIA ……………………………………………………………………….……..18

INTRODUCCION

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

La seguridad es un ingrediente sustancial en el desarrollo de las operaciones mineras, elemento que podrá 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 excavación realizada. Si tenemos en cuenta que el desprendimiento de rocas es una de las mayores causales de accidentes en las unidades mineras, con mayor razón debemos asumir seriamente la aplicación de técnicas y el uso de equipos óptimos que permitan un sostenimiento seguro y eficiente de la roca.

Conocer al detalle las condiciones de la roca y aplicar los métodos más idóneos 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 colocación y las circunstancias en las cuales podemos utilizarlo, considerando que este es un sostenimiento de roca de carácter temporal.

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set

1. SPLIT SET: 1.1. HISTORIA: Los bulones tipo Split-Set corresponden a una marca registrada por Ingersoll RandComp. (EE.UU.) y están constituidos por un tubo, de 2,3 mm de espesor, que tiene una ranura longitudinal y un diámetro superior al del taladro en el que va a ser anclado. El proceso de colocación de un Split-Set es sumamente sencillo, ya que basta con presentar el Split-Set en el taladro donde debe ser anclado e introducido a percusión

1.2.

FORMA DE TRABAJO

El proceso de colocación de un Split-Set es sumamente sencillo, ya que basta con presentar el Split-Set en el taladro donde debe ser anclado e introducido a percusión La fricción ejercida por los costados del perno lo mantiene en su lugar creando fuerzas que se extienden radialmente. Este proceso provee la fuerza de fricción que actúa previniendo el movimiento o separación del terreno

Figura 1: Acción 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 tensión. Se usa adaptador (empujador) para empujar el estabilizador dentro de la perforación La resistencia de estabilización de este tipo de pernos puede verse influenciada por:

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set

 Diámetro del taladro perforado (más diámetro = menos resistencia).  La presencia de agua (agua dentro de la perforación = menos resistencia).  Presencia de fallas y fracturas (más fracturada = más resistencia).  Oxidación presente por la superficie del perno (tubo oxidado = más resistencia).  Tipo y calidad de la roca (roca más dura = menos resistencia) 1.3. LUGARES EN DONDE SE UTILIZAN: El perno Split set es un tipo de sostenimiento metálico considerado TEMPORAL que trabajan por fricción (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro , entonces su utilización se presenta en labores temporales como galerías , subniveles de extracción temporal , tajos en explotación 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 método para la instalación de pernos de sostenimiento están la resistencia inmediata debido a su función como anclaje y la reducción de costo de la lechada para estos elementos de sostenimiento de roca. 1.5.

INCONVENIENTES DE UTILIZACION:

Como aspectos negativos hay que señalar 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 diámetro de perforación y los problemas que plantea su durabilidad. 1.6.

INSTALACIÓN DE LOS SPLIT SET:

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

Figura 2: Instalación de Split set

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento 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 clasificación más acertada sería 

SPLIT SET ESTÁNDAR.

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

Figura 3: Split Set Estándar 

SPLIT SET CEMENTADO

Se basa en el principio de los pernos mecánicos o de carga puntual cuyo trabajo se realiza en el extremo del perno donde se ubica el anclaje En el extremo se sitúa un cartucho de cemento. La acción del Split Set generará un refuerzo longitudinal inmediato del macizo rocoso. Con la fragua de los cartuchos de cemento, ayudará a consolidar su resistencia total hasta 5 veces más que un Split set estándar.

Figura 4: Split Set Cementado

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set

1.8. ACCESORIOS:  PLACAS DE APOYO Existen Dos modelos básicamente:  

Placa Plana Placa en cúpula: Aplican una fuerza más distante del perímetro de la perforación y previenen la pérdida de la tensión 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 construcción de galerías, subniveles, Rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.

Figura 5: Máquina 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.

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set

Figura 6: Adaptador para colocar pernos de roca

2.1.2. UTILIZACION PARA COLOCACION DE PERNOS DE ROCA SPLIT SET: Para utilizar una máquina perforadora neumática manual existe un adaptador integral, el cual se coloca en lugar del barreno en la máquina y el otro extremo es colocado en la cabeza del perno Split set de manera que la colocación se realiza por empuje de aire de la máquina perforadora, la cual coloca el perno dentro del taladro y este perno se estabiliza por presión 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. También estas se pueden fabricar en maestranza de la mina.

Figura 7: Colocación de Split Set con Jackleg

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Máquinas Perforadoras de Sostenimiento Split Set

2.2.

JUMBO:

El equipo de perforación del jumbo está compuesto por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidráulico para la ejecución de los trabajos de perforación 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 túnel. El Jumbo posee un sistema operativo computarizado, con sus mandos a través 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 percusión durante la inserción. 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 podrá instalar el perno en el taladro por empuje, que nos proporciona la máquina 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 perforación 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: Características técnicas de adaptador para Jumbo

2.3.

EQUIPOS MECANIZADOS EMPERNADORES:

Lo que se hacía y que algunas minas lo siguen haciendo era la colocación de los pernos mediante el taladro perforado por la Jackleg con una producción de 3500 Pernos/ mes y en algunos casos con jumbos perforadores adaptados. Hasta que salieron los Jumbos empernadores, que son máquinas 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 según marca y modelo en el Mercado minero, tenemos 4. 5. 6. 7.

BOLTEC - Atlas Copco BOLTER - Resemin SCISSOR BOLTER - Maclean 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 diámetro de hasta 150m de longitud. Pesa 21600 kg Lado de motor 6 100 kg y para adelante 15500 kg

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Figura 10 : Extensión 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 túneles 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  Instalación de malla de forma rápida y segura  Productividad, hasta 7,000 pernos / mes  Cable Bolting, hasta 25 mts de longitud  Perforación 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 producción  Elimina el uso de perforadoras manuales  Perforadoras Montabert  Alta productividad, hasta 7,000 pernos / mes  Opción Long Hole  Opción de Cable Bolting

2.3.3. SCISSOR BOLTER - Maclean CARACTERISTICAS  Sostenimiento mecanizado de túneles 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 Instalación de malla de forma rápida y segura

ESPECIFICACIONES TECNICAS  Longitud: 9 m  Ancho: 2.2m a 2.5m  Altura: 2590 mm con cabina ROPS (Caída 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 túneles 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  Mínima altura 2.9 A  Optima Altura 5.4 B  Máxima 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. COLOCACIÓN 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 Alcántara Cruz, Demandas de Máquinas Perforadoras Jackleg Minera Coalme (2012)-Huancavelica.