Sostenimiento En Minas

Sostenimiento de las labores mineras

1. Objeto del sostenimiento

2. Clases de terrenos

3. Principios fundamentales

4. Materiales utilizados en el sostenimiento

5. Tipos de cuadros

6. Elementos principales de un cuadro de avance en galería y/0 cruceros

7. Elementos auxiliares de un cuadro de avance en galería y /o crucero

8. Sostenimiento con pernos de anclaje

9. Sostenimiento de Excavaciones Subterráneas

OBJETO DEL SOSTENIMIENTO

Tiene por objeto mantener abierto ciertos espacios de la mina y crear ambientes de condiciones seguras que protejan a los mineros en sus diferentes actividades .

Toda fortificación esta relacionada con el tipo de terreno dentro del cual se realizan los trabajos . Por esta razón antes de hacer el estudio de las diferentes métodos de fortificación veremos a grosso modo las clases de terrenos que mas resaltan por sus características estructurales .

CLASES DE TERRENOS

1.- Terrenos Masivos

Son aquellos que presentan una estructura uniforme ,es decir que no tiene fracturas o partes descompuestas y que además tiene una dureza uniforme.

2.- Terrenos Fracturados .-

Se llama así a los terrenos a los terrenos que presentan una serie de planos discontinuos , como en el caso de una estratificación de las rocas sedimentarias . ejemplo.- areniscas , Calizas, y Pizarras .

3.- Terrenos Empanizados

Son terrenos que presentan zonas de panizo entre dos capas de terrenos consistentes

4.- Terrenos Sueltos .

Son los tipos de terrenos que no presentan consistencia alguna , teniéndose que enmaderar las labores inmediatamente que se abren , para impedir derrumbes , también se les llama terrenos molidos , pues no se encuentran con frecuencia piezas grandes .

5.- Terrenos Arcillosos .

Constituidos por rocas casi plásticas que se deforman bajo una fuerte presión la mayor o menor plasticidad depende del contenido de agua y la proporción de arcilla , es una variedad también de los comúnmente conocidos como terrenos empanizados ejemplo .- arcillas , o panizos , pizarras arcillosas.

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

Los principios fundamentales que deben seguirse en el diseño o empleo de estructuras de sostenimiento por fuertes presiones constantes son .

1.- La estructura debe ser colocada lo mas cerca posible al frente para permitir la mínima resistencia del terreno antes de dicha colocación .

2.- La estructura debe ser rígida para que el reajuste que se produce sea reducido al mínimo después de la colocación .

3.- La estructura debe estar constituido por piezas de fácil construcción manipuleo e instalaciones .

4.- Las partes de la estructura que han de recibir las presiones o choques mas fuertes deben tener tales características y ubicación que trabajen con el menor efecto sobre la estructura principal .

5.- Los costos deben ser tan baratos como le permite su rendimiento .

MATERIALES UTILIZADOS EN EL SOSTENIMIENTO

Los materiales usados pueden ser :

• Madera .

• Concreto

• Piedra de roca

• Ladrillo o Fierro.

Estos materiales pueden emplearse solos o combinados ., el criterio que debe primar en la elección del material debe ser la observación de sus propiedades mecánicas pero es necesario tener en cuenta el costo y la duración .

La madera es el material mas barato que puede utilizarse en la mayoría de los casos es satisfactorio desde el punto de vista de resistencia . Pero su corta duración es la característica desfavorable la duración de las maderas que en las minas y tunales de irrigación , vías ferrosas o carreteras es muy variable pues depende en las condiciones en que trabajen por ejemplo :

1.- La madera debe ser seca dura mas que la verde

2.- La madera descortezada dura mas que aquella que conserva su corteza .

3.- La madera curada (Tratamiento con petróleo o productos químicos para evitar su descomposición )

4.- La madera en una zona bien ventilada dura mas que la húmeda y caliente puede estimarse que la madera tiene una vida media entre 2 a 3 años , sin embargo en algunas minas y túneles se encuentran sostenimiento hasta con 20 años de duración y todavía en buenas condiciones , pese a estar en zonas abandonadas .

Desde el punto de vista mecánico el acero es el material mas resistente y además tiene una ventaja de ocupar menos espacios y de no entorpecer la ventilación , ni estar sujeta a riesgos de incendios en cambio tiene como desventaja su costo es caro las mayores dificultades que ofrece su empleo se emplea sobre ambientes humeados y por esos deben ser pintados para protejerlos Si la duración es el factor importante como en el caso de los túneles de ferrocarriles , carreteras , etc se deben preferir el concreto armado poner ladrillo compactado . Estos materiales son mas duros que la madera pero tienen una duración prácticamente indefinido .

TIPOS DE CUADROS

El tipo mas simple adecuado es aquel que consta de un sombrero soportado por dos postes verticales que sirven para resistir las presiones laterales de las cajas este tipo de cuadros recibe el nombre de cuadro recto . Cuando las presiones del techo . Son importantes se acorta la longitud del sombrero y se acorta la longitud del sombrero y se inclinan los postes recibiendo el nombre de cuadros cónicos que es el tipo mas aceptado en la minería metálica . Así mismo cundo las presiones son demasiado fuertes se coloca una pieza adicional que se llama solera.

EL CUADRO COJO

Es aquel que consta de un sombrero apoyado en uno de sus extremos de un poste y el otro en una patilla que se ha hecho en una cara de la galería .

Recibe el nombre de pata de gallo una pieza que se coloca linealmente en los cuadros cojos una cuyo extremo se pone en un destajo hecho en un sombrero mas o menos en el centro del mismo y el otro en el extremo se apoya una patilla que se hace en la mitad de la caja generalmente .

Cuando los terrenos son muy arcillosos se utilizan los cuadros longitudinales En el que el sombrero es el mas grande que comúnmente recibe el nombre de Longarina ya que va de caja en caja y a este también además de los postes esta soportado por frontales

SOSTENIMIENTO CON CUADRO DE MADERA

En los trabajos de minería Subterránea existen dos tipos de sostenimiento con madera Empleada para frentes de avance y la otra empleada para topes o Tajeos de Producción.

1.- Sostenimiento en frentes de avance .-

esta comprendido por el sostenimiento en galerías , cruceros y piques

1.1.- Sostenimiento para Cruceros Y/O Galerías

el sostenimiento es igual para ambas labores y están constituidos por cuadros de madera ya sea en forma rectangular o trapezoidal ., en ambos casos dichos cuadros están constituidos por elementos principales y elementos secundarios (o auxiliares )

ELEMENTOS PRINCIPALES DE UN CUADRO DE AVANCE EN GALERÍA Y/0 CRUCEROS

Entre los elementos principales tenemos El Sombrero , Postes , Tirantes , y Solera

SOMBRERO .

Elemento que tiene por función soportar las cargas laterales y del techo . Los sombreros normalmente soportan esfuerzos de comprensión paralelas a sus fibras y esfuerzos de flexión perpendiculares a esta .

Para evitar que los sombreros trabajen siempre a flexión cuando la presión es fuerte , generalmente se colocan puentes

POSTES

Son los elementos del cuadro que tienen por objeto soportar los esfuerzos de comprensión paralelo a las fibras de madera . Esto se debe a que los postes soportan en las cargas del techo y las fuerzas de reacción del piso . Los postes pueden ser colocados en forma perpendicular o inclinados con respecto al piso . Se colocan inclinados con la finalidad de formar cuadros trapezoides .

TIRANTE

Es un elemento en minería a que generalmente no soporta esfuerzos de gran magnitud

SOLERA

Elemento que se utiliza cuando los terrenos son suaves soportan esfuerzos provenientes del poste y la reacción del piso directamente

ELEMENTOS AUXILIARES DE UN CUADRO DE AVANCE EN GALERÍA Y /O CRUCERO

Tenemos los siguientes Elementos :

BLOCK .-

Son accesorios que tienen por objeto asegurar0 las estructuras ., de sostenimiento hasta que sean fijadas por la presión del terreno para colocar los Stokes se deberá tener en cuenta lo siguiente

1.- Tratar que las fuerzas de transmisión sean paralelas a las fibras porque la madera tiene la generalidad de mayor resistencia en la comprensión paralela a sus fibras que estén perpendicularmente a ellas .

2.- Tratar que el contacto y la transmision de esfuerzos en las cargas compresionantes y los cuadros sigan una misma dirección 0

3.- Evitar el Bloqueo en las partes intermedias de los elementos porque de ser así se sometería a los elementos de los elementos de la estructura a los esfuerzos de flexión .

CUÑAS

Al igual que los bloques tienen por objeto asegurar a los elementos de sostenimiento hasta que las presiones del terreno los sujeten definitivamente . Generalmente son empleados cuando hay espacios irregulares entre0 los elementos del cuadro y del terreno para colocar las cuñas se debe tener en cuenta lo siguiente

1.- Que el limite practico del ángulo sea de 15 a 20 grados

2.- Que su sección sea de forma triangular

ENRREJADOS Y ENTABLADOS

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