Principales causas de los accidentes por caída de rxs

Principales causas de los accidentes por caída de rxs

• Alto nivel de fracturamiento
• Superficies de discontinuidades lisas o poco rugosas
• Relleno de discontinuidades limoso o arcilloso
• Orientación desfavorable de las discontinuidades respecto de las labores
• Influencia del rumbo de la excavación sobre la formación de cuñas inestables en roca que contenga discontinuidades estructurales importantes.
• Altura inapropiada de tajeos sin relleno.
• Voladura sobredimensionada
• Mala instalación del soporte.
• Mala colocación del perno.

Sostenimiento con estructuras naturales y artificiales.

El sostenimiento, es un término ampliamente utilizado para describir los procedimientos y materiales aplicados a mejorar la estabilidad y mantener la capacidad portante de la roca circundante a la excavación.

El objetivo principal de un sistema de sostenimiento es movilizar y conservar la resistencia inherente de la masa rocosa, de tal manera que la excavación pueda autosostenerse.

En el caso del minado subterráneo, se pueden utilizar para el sostenimiento de las labores mineras, estructuras naturales y estructuras artificiales.

Estructuras naturales

Están referidas a la utilización de la misma masa rocosa para crear estructuras que ayuden a mejorar las condiciones de estabilidad de las excavaciones. Entre ellas tenemos al efecto arco en los contornos de la excavación, las diferentes formas de pilares y los escudos.

El efecto arco:El arqueo de los contornos de las excavaciones, principalmente en el techo, favorece las condiciones de estabilidad de las labores mineras subterráneas, minimizando la necesidad de utilizar sostenimiento con estructuras artificiales.

Sin embargo, cuando la masa rocosa presenta rasgos estructurales con condiciones para formar bloques o cuñas potencialmente inestables, es recomendable acomodarse al arreglo estructural de la masa rocosa, particularmente en el techo. Se mologrará la estética de la excavación, pero esto significará un trabajo seguro.

Los pilares: Las diferentes formas de pilares son utilizadas como estructuras naturales, para sostener a la masa rocosa circundante a las excavaciones asociadas al minado subterráneo. Se muestra un ejemplo de sostenimiento con pilares de techos fallados, asociado al minado por cámaras y pilares. En este caso, los pilares están ubicados en áreas de intersección de fallas.

Los escudos:Esta estructura natural consiste en dejar una capa de mineral en los hastiales del tajeo, principalmente en la caja techo, en situaciones donde las rocas encajonantes son de mala calidad y el mineral es de mejor calidad. Esta capa de mineral de 0.5 a 1m de espesor, funciona como sostenimiento de la roca de mala calidad de las cajas, recomendándose que tenga continuidad en todo el hastial. Si por alguna razón se extrae parte del mineral de los escudos, estos pierden su efectividad y provocan situaciones de peligro.

Estructuras artificiales

Entre las estructuras artificiales debemos distinguir el reforzamiento de la roca o también denominado sostenimiento activo y el soporte de la roca o también denominado sostenimiento pasivo. En el reforzamiento de la rosa, los elementos de sostenimiento son una parte integrante de la masa rocosa reforzada. En el soporte de la roca, los elementos de sostenimiento son externos a la roca y responden a las deformaciones de la masa rocosa circundante a la excavación, hacia el interior de la misma.

Refuerzo: Es una forma de mejorar las propiedades de resistencia del macizo. Ejemplos: pernos, cables, sistemas de anclaje. (Windsor and Thompson 1993).

Es considerado como un mejoramiento del total de las propiedades en el macizo rocoso. Por lo tanto, incluye toda técnica y dispositivos instalados en el interior del macizo rocoso. Tales como; pernos, cables, etc.

Soporte: Es la aplicación de una fuerza reactiva sobre la superficie de la excavación. Ejemplos: madera, relleno, shotcrete, recubrimientos de acero (liners).

Es la aplicación de una fuerza reactiva en la superficie de la excavación, incluye técnicas y dispositivos como: relleno, marcos metálicos, muros shotcrete, malla, etc.

Sistema de fortificación: Combinación de refuerzo y soporte.

Dos formas de estabilización disponibles

• Pasivo: Modifica el exterior de la excavación.
• Activo: Modifica el interior del macizo rocoso.

Activo: es aquel que adhiere carga una vez instalado. Cables y pernos tensionados, segmentos de concretos.

Pasivo: desarrolla carga una vez que la roca deforma. Marcos de acero, madera, pernos, cables y sistemas de anclaje no tensionados.

Las estructuras artificiales son elementos de sostenimiento que se usan para reforzar y soportar la rx.

Ejemplos de elementos de refuerzo:

• Perno de roca de anclaje mecánico.
• Perno de roca cementados o con resina.
• Splits sets.
• Swellex.
• Cables.

Ejemplo de elementos de soporte:

• Cimbras.
• Cuadro y puntales de madera.
• Concreto.

El sostenimiento de las labores subterráneas combina el uso de elementos de refuerzo y soporte de la roca. El sostenimiento debe llevarse a cabo como parte integrante del ciclo de excavación.

Sistemas de sostenimiento

Usualmente se denomina soporte de rxs de a los procedimientos y materiales utilizados para mejorar la estabilidad y mantener la capacidad de resistir las cargas que producen las rocas cerca al perímetro de la excavación subterránea. Se puede clasificar a los diversos sistemas en dos grandes grupos:

• Los de apoyo activo: que viene a ser el refuerzo de la roca donde los elementos de sostenimiento son una parte integral de la masa rocosa. (EJ: barra helicoidal, pernos con anclaje, pernos con resina, swellex, Split set, cables).
• Los de apoyo pasivo: donde los elementos de sostenimiento son externos a la roca y dependen del movimiento interno de la roca que está en contacto con el perímetro excavado. (Ej: Malla, cimbras, cintas metálicas, shotcrete, cuadros de madera).

Mecanismos de falla:

Mecanismo de inestabilidad

-Planchoneo asociado a sistemas de discontinuidades subparalelos a pared pendiente de la unidad de explotación.

- Deslizamiento de bloques preformados por falla y sistemas de subhorizontales.

- Desprendimiento de macizo por pérdida de confinamiento. Bloques limitados por estructuras sub paralelas a la veta y cara libre hacia la explotación.

- Desprendimiento de material rocoso por mala calidad de macizo. En zonas con alteración argílica pervasiva y presencia de agua, el macizo no se autosoporta.

- Explesion de roca por estrés de macizo.

Mecanismos de inestabilidad (Continuación)

• Caida bloques asociados a geometrías irregulares, limitadas por discontinuidades (mayores o menores).
• Planchoneo en techos. Asociado a riolitas laminada y riolitas bandedas (principalmente) en donde la estratificación se presenta como uno de los sistemas principales.
• Sobeexcavación por intersección de fallas y zona de mala calidad de macizo rocoso.

Potenciales mecanismo de fallamiento de rocas:

• Sector sensible al derrumbe progresivo por la mala geotécnica del macizo rocoso.
• Sector por presencia de caída y/o deslizamiento de bloques-cuñas preformados por presencia de cara libre.
• Sector sensible al desprendimiento de bloques preformados por regular a mala calidad geotécnica del macizo rocoso.

Clasificación de las estructuras:

Los sistemas estructurales que se observan consideran tres tipos de fallas existentes en el yacimiento:

• Fallas principales mayores: Son aquellas fallas que definen un deposito mineto. Sistema interestratificado y Sistema milonítico.
• Fallas intermedias: Las fallas más características son aquellas que forman un grupo o una familia de discontinuidades.
• Fallas menores: Este tipo de fallas generalmente siguen un patrón de dirección e inclinación relacionadas a las fallas mayores e intermedias, y es común no seguirlas en las labores subterráneas más de 10 metros y tienden a confundirse con los sistemas de diaclasamiento o con la estratificación.

Definición de “squeezing”.

Según la definición de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas o ISRM (Portvin, 2009), el squeezing de roca es un fenómeno dependiente del tiempo que se caracteriza por deformaciones significativas que ocurren alrededor de un túnel. Se asocia principalmente con fluencia “creep” de la roca, causada por exceso de esfuerzo de corte. La deformación podría temrinar durante o después de la construcción de la excavación, o podría mantenerse por un largo período de tiempo (Barla, 1995).

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