Con este apoyo se atravesó un terreno muy crítico; lo que habitualmente requería de encofrados metálicos como elemento de soporte para continuar con seguridad el avance de la excavación subterránea. Por lo tanto, el uso de este tipo de soporte en combinación con Fore Pilling ayudó a reducir el costo de uso de materiales de soporte, y sobre todo a reducir el tiempo de soporte de una determinada superficie en comparación con el uso de encofrados metálicos; haciendo más fluido el avance de la minería subterránea, mejorando así el ciclo minero y aumentando la producción.
Descripción y formulación del problema
Por lo tanto, debido a la necesidad de mejorar la operación del soporte unitario y debido a la complejidad de la mineralización, en la mina San Andrés de MARSA se debe utilizar el soporte combinado, utilizando front pilling; Cómo el apoyo combinado con el pilar frontal interfiere en la estabilidad del crucero 9420 en la mina San Andrés - MARSA, 2013.
Justificación e importancia de la investigación
Limitaciones
Objetivos
Objetivo general
Objetivos específicos
El objetivo es determinar las características de ductilidad de la roca intacta (módulo de deformación y índice de Poisson). Para determinar los parámetros de resistividad del macizo rocoso de la mina San Andrés se utilizó el programa RocLab.
Hipótesis
Hipótesis general
Hipótesis específicos
Marco referencial
Antecedentes de la investigación
Reseña histórica de la mina
Andrés Marsano invertirá en la construcción de la primera planta de flotación de 50 ton/día, la cual fue inaugurada el 14 de julio de 1983. A pesar de esta incertidumbre creada por la legislación minera, MARSA continuó con su política de reinversión, aprovechando la Ley 22178. ( Oro Ley de Fomento) continuó su crecimiento y en 1989 alcanzó una capacidad de procesamiento de 250 toneladas/día.
Ubicación y acceso
También es accesible por avión desde Lima y Trujillo hasta el pequeño aeropuerto de Chagual sobre el río Marañón, desde donde se puede llegar al campamento minero siguiendo un sendero de 70 km.
Topografía y fisiográfica
La zona es un típico valle en formación ubicado en el flanco occidental de la Cordillera Oriental de los Andes, cuyas aguas fluyen de Sur a Norte. En las cabeceras de los principales arroyos se encuentran valles en forma de U, valles colgantes y depósitos glaciares, ubicados a ambos lados de la Cordillera.
Recursos
Los puntos más altos de la cuenca alcanzan los 4.500 metros sobre el nivel del mar, mientras que el punto más bajo, que corresponde a la confluencia con el Marañón, se sitúa a unos 1.400 metros sobre el nivel del mar. Los suelos de la unidad de producción de Marsa consisten en un tipo de capa vegetal - material orgánico que, según la clase textural, se compone mayoritariamente de arena y limo con un 86% y 14% respectivamente.
Política de la empresa
- Política de seguridad y salud ocupacional
- Política ambiental
En este sentido, incorpora el criterio de tecnologías limpias, “NO GENERAR RESIDUOS”, y promueve entre su personal prácticas eficientes en el uso y conservación de los recursos naturales y el cuidado de la flora y la fauna. Todo el personal de la unidad MARSA, contratistas, prestadores de servicios, comunidades aledañas y público en general deben conocer y promover el cumplimiento de sus objetivos.
Misión, visión y objetivos de la empresa
Método de explotación
- Labores mineras de desarrollo
- Labores mineras de preparación
- Labores mineras de explotación
- Operaciones mineras unitarias
- Perforación para sostenimiento
- Acarreo y transporte
- Sostenimiento
- Relleno
- Servicios auxiliares
La perforación es la parte más importante del ciclo minero y marca el comienzo de la operación de la unidad. Se realiza con los Boomer Jumbos electrohidráulicos con una longitud de perforación de 3 metros y un diámetro de perforación de 45 mm. La perforación se realiza según las plantillas establecidas con criterio técnico, lo que mantiene la correcta pendiente, profundidad y paralelismo de las perforaciones.
Mejora del ciclo de minado
Su objetivo es determinar indirectamente la resistencia a la tracción de roca intacta. Se utilizó el programa RocLab para determinar los parámetros de resistividad del macizo rocoso de la mina San Andrés.
Marco teórico
Aspectos geológicos
- Geología general
- Geología local
- Geología estructural
- Petrología
- Para génesis y zonamiento
- Alteraciones
- Controles de mineralización
- Mineralogía
- Geometría del yacimiento
El grado y la amplitud del cambio a veces tiene cierta relación con la fuerza de las venas y disminuye distalmente. En los depósitos investigados se han producido cambios supergénicos, lo que da lugar a especies secundarias que ocupan la zona de oxidación de las vetas.
Clasificación geomecánica de los macizos rocosos
El estado de tensión del sólido en el momento de falla está definido por una superficie del tipo f (cr 1, cr2, cr3) = O. Esta relación es el criterio de falla del material. Criterio de Coulomb-Navier: Dado que no es posible encontrar una solución matemática a la envolvente definida por Mohr t8 = f(cre) en el criterio de Coulomb-Navier, obtenemos una aproximación de la envolvente suponiendo que dicha envolvente es una recta . Además de la relación entre los esfuerzos crl y cr3 en el momento de la falla, a veces es conveniente expresar el criterio de falla mediante la relación entre el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante en un plano que forma un ángulo ~ con la dirección del esfuerzo principal. máximo.
Disminución de la resistencia con la humedad
Ideas generales de plasticidad
- Comportamiento de un material elástico-plástico
- Propiedades mecánicas de las discontinuidades
- Discontinuidades rugosas sin relleno
- Discontinuidades rugosas con relleno
- Influencia del agua sobre las discontinuidades plana
- Resistencia adicional en planos inclinados
Donde e representa la resistencia al corte del material que mantiene la unión o cohesión superficial. La rugosidad de una discontinuidad se caracteriza por una ondulación; Este es un factor importante que determina la resistencia al corte. La presencia de agua en las superficies de las discontinuidades disminuye la resistencia al corte porque la tensión normal efectiva disminuye como resultado de la presión del agua.
Determinación de tensiones naturales de la corteza
- Esfuerzos en los límites de la excavación circular
- Ensayo de propiedades físicas
- Ensayo de comprensión simple
- Ensayo de comprensión tri axial
- Ensayo de carga puntual
- Ensayo de tracción
Estas ecuaciones dependen de la magnitud de las tensiones aplicadas y de la geometría o forma del cuerpo comprimido. El objetivo es determinar los parámetros de resistencia al corte (cohesión y ángulo de fricción interna) y la constante 'mi' de la roca intacta. El cilindro se romperá cuando la tensión de tracción alcance el valor de la resistencia a la tracción de la roca.
Clasificaciones geomecánicas
- Antecedentes sobre clasificaciones del macizo rocoso
- Objetivos de las clasificaciones geomecánicas
- Índice de calidad tunelera de la roca (0)
- Valoración del macizo rocoso (RMR)
- Índice de resistencia geológica (GSI)
Índice RQD (Rock Quality Determination), para proporcionar una evaluación cuantitativa de la calidad del macizo rocoso, a partir de núcleos de perforación diamantina. Método cuantitativo para describir la calidad del macizo rocoso y seleccionar soporte, basado en Rock Structure Rating (RSR-StructureRating). Por otro lado, se considera el estado superficial del macizo rocoso, que incluye la resistencia de la roca intacta y las propiedades de las discontinuidades: resistencia, apertura, rugosidad, relleno y erosión o alteración.
Características litológico-estructurales
El método utilizado para la descripción cuantitativa de discontinuidades estructurales es el método sugerido por la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM).
Características de resistencia del macizo rocoso
A continuación se muestra un resumen de los parámetros del macizo rocoso obtenidos mediante el programa RocLab, que se utiliza para soportar el macizo rocoso.
Zonificación geomecánica
Este tipo de soporte comienza a funcionar desde el momento en que se coloca en la mina de MARSA en San Andrés. Para su aplicación es necesario conocer el Q-index o RMR de apertura de la obra. En la práctica, la distancia máxima entre pernos es la menor de la mitad de la longitud del perno.
Luego, retrasando la activación del sistema de soporte, la excavación puede estabilizarse contra presiones de soporte dentro de la capacidad del sistema de soporte. En la mina San Andrés, el facepiling consiste en la instalación de pernos cementados de 14 pies de largo colocados longitudinalmente a medida que avanza la excavación en un ángulo de 1° a 3° con respecto a las paredes y techo de la excavación subterránea.
Sostenimiento en la mina MARSA
Diseño del sostenimiento
M apeos geomecánicos
Aberturas permisibles
Tiempo de autosoporte
Estabilidad del macizo rocoso
Cartilla geomecánica
Sostenimiento con pernos cementados
- Especificaciones técnicas de los pernos
- Parámetros de empernado
- Longitud del perno
- Espaciamiento entre los pernos
- Número de pernos
- Procedimientos de instalación
- Cálculo de capacidad de soporte del perno helicoidal
El número de tornillos a utilizar puede variar en función del grado de rotura, defectos, planos de delaminación, juntas, etc. Método de capa suspendida: Para soportar una zona potencialmente inestable en suelos estratificados laminares, el anclaje debe colocarse sobre la zona inestable. Suponiendo que el peso de la roca en la zona inestable (estrato suspendido) está totalmente soportado por la fuerza desarrollada por los tornillos.
Sostenimiento con concreto lanzado
Especificaciones técnicas ........................................................... 1 00
Cálculo del volumen
Aplicación ................................................................................. 1 02
A medida que los desplazamientos de las excavaciones subterráneas aumentan con el tiempo, la presión de soporte requerida para estabilizar la roca disminuye, como lo ilustra la curva de la figura. Esto se debe a que la presión de soporte requerida para estabilizar la roca es mayor que la capacidad de soporte del sistema de soporte.En la mina de San Andrés, el pilar frontal consiste en instalar pernos cementados de 14 pies de largo que se colocan en forma longitudinal a modo de excavación. avanzado en un ángulo de 1° a 3° con respecto a las paredes y el techo de la excavación subterránea, con un espaciamiento de 60 cm. 1998).
Sostenimiento con cimbras metálicas
Especificaciones técnicas de las cimbras metálicas
Los arcos de acero "conformantes" deben utilizarse en terrenos malos y muy malos, con RMR inferior a 30, de clases V - IVB. Soldar el carril a la base del poste de encofrado según diseño. Luego se procede a bloquear los encofrados contra las paredes de la roca para que pueda haber una transferencia uniforme de las cargas de la roca.
Sostenimiento con fore pilling
Especificaciones técnicas
Fore pilling con pernos cementados
Fore pilling más pernos cementados y concreto lanzado
Costos de labores de sostenimiento en la mina San Andrés
Pernos cementados
Otras tablas de costos sobre soporte con hormigón proyectado, soporte con encofrado metálico, soporte con pre-pildoras, se encuentran en el anexo nº ll,12,13.
Sostenimiento en la mina San Andres
Dentro de este tipo de apoyo, en MARSA la incidencia de la Geomecánica hace que cambien las tendencias en cuanto a la estabilidad del macizo rocoso, cuyo objetivo es controlar la estabilidad del macizo rocoso; Esto se logra mediante la aplicación del mapa geomecánico, el cual nos permite clasificar el macizo rocoso y así determinar el tipo de soporte a aplicar mediante tablas geomecánicas que toman en cuenta índices o parámetros como GSI (Índice de Fuerza Geológica), índice Q. .del índice RMR (Rock Mass Rating) de Barton y Bienawski, que se basan en las características del macizo rocoso que se pueden observar durante el mapeo. A la hora de elegir el perno para su colocación se deben tener en cuenta los datos del mapa geomecánico; es el mapeo el que determina si se debe colocar uno u otro tipo de perno.
Diseño del sostenimiento
Sostenimiento con pernos cementados
Sostenimiento con concreto lanzado
El hecho de que el coste del soporte mediante pilares frontales + pernos cementados + hormigón proyectado sea más económico que el encofrado metálico se debe a que el coste de los materiales utilizados en los primeros es más económico que en los primeros. El costo de soporte por metro lineal de avance utilizando encofrado metálico es de $786.49, mientras que al utilizar soporte con pilas frontales + pernos cementados + concreto lanzado, se concluye que el soporte combinado con volteo frontal es un 70% más económico. Antes del apoyo definitivo, es recomendable determinar y realizar pruebas sobre la capacidad de apoyo temporal de los pilares delanteros y el tiempo máximo disponible en terrenos de baja competencia.
Sostenimiento con cimbras metálicas
Sostenimiento con fore pilling
El fore pilling es un método de soporte preventivo que actúa como protector o protector de cabeza, ya que los soportes pasivos, como los marcos metálicos, pueden fallar si se instalan demasiado cerca del frente de una excavación en un terreno malo.
Análisis de costos de sostenimiento
La solución obtenida mediante el uso del pelado frontal asegura su estabilidad mediante un nuevo proceso en cuanto a tecnología y método de control, que permite un tratamiento del suelo de alto rendimiento y muy económico. Las ventajas que se obtienen al utilizar soportes terminados (bulones y/o hormigón proyectado) utilizando el preapilado como soporte combinado son las siguientes: más económico por metro lineal de avance, fácil y rápido de ejecutar y menor mano de obra. , menor uso de materiales y equipos, le da al operador minero mayor confianza en términos de seguridad y reducción de riesgos por caída de rocas. Esto daría mayor confianza al operador de la mina y reduciría aún más el riesgo de colapso.
