UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO INGENIERIA DE MINAS - SOSTENIMIENTO UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFACULTAD DE INGENIERIA DE MINASCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

CURSO DE : SOSTENIMIENTO EN MINERIASOSTENIIENTO CON CABLESALUMNOS: CODIGOMIRANDA CANO JHANS HERLAND 091934

PUNO PERU16/03/2015

INTRODUCCIONLos sistemas de fortificacin en las minas, como los sistemas de sostenimientos rgidos, flexibles, protectores de roca y sistemas mixtos, son usados con el fin de dar sostenimiento a las excavaciones y otorgar estabilidad durante la operacin y vida til de ellas, no obstante, existen sistemas que sin ser una fortificacin previenen algn accidente como es el caso de acuadora.Los pernos cables es una tcnica de fortificacin de reciente data, consiste en reforzar macizos rocosos mediante el empleo de cables de acero que cumplen la funcin de un verdadero perno en barrenos rellenos con cemento. PERNO CABLEDiseado para ser utilizado en terrenos poco cohesivos.Cables de acero galvanizado de baja relajacion en diametro de 0.6 pulg, y tambien favrivados a pedido el cual es utilizado para el refuerzo de excavaciones subterraneas de grandes magnitudes y en estabilizacion de taludes.Se fabrican segn norma ASTM A 416, 2710 k y en tres tipos de configuracion geometrica, liso (plain), destrenzado (birdcage) y con bulbos espaciados (minicage).

Usos del perno cableEn mtodos de relleno cut and fill, chimeneas VCR y sub level stoping.Refuerzo de pilares (Room an Pillar).En chimeneas, cavernas y tuneles permanentes de grandes dimensiones.En bancos de minera a rajo abierto y canteras,Requisitos del cableFlexibilidadResistencia a la abrasin.Resistencia a la compresin.Resistencia a la rotacin.Resistencia a la corrosin.TIPOS DE PERNO CABLELa configuracin de cables de refuerzo se ha ido modificando a travs del tiempo para satisfacer las exigencias cada vez ms estrictas de las operaciones mineras.Aun cuando su aplicacin se inici alrededor del ao 1900, su empleo sistemtico comenz en la dcada de 1960 al incluirse elementos de acero de alta resistencia en su fabricacin. Esta propiedad permiti contar con un elemento de fortificacin que a la vez de flexible proporciona mayor capacidad de torsin, logrndose un mejor control de la estabilidad de las labores. Adems con el propsito de mejorar la transferencia de carga desde la roca, se han hecho modificaciones a la configuracin del cable y a los elementos suplementarios que lo componen.Perno cable lisoPerno fabricado con alambres de alto carbono (EHT) toronado y termo mecnicamente tratado con un proceso de baja relajacin que en la actualidad esta siendo utilizado tanto en minera subterrnea y cielo abierto.El cable standart esta conformado por seis alambres enrollados alrededor de un sptimo denominado alma o torn, esta disposicin nos entrega un cable con un dimetro nominal de 15.2 mm (0.6).Puede ser instalado en perforaciones de 38mm como minimo.

Perno cable destrenzadoConocido como birdcageCable standard fabricado con 7 torones de acero en un dimetro de 0.6 pulg.El cable ha sido destrenzado en toda su longitud, con ello se consigue incrementar la capacidad de transferencia de carga.Puede ser instalado en perforaciones de 57mm como minimo.En requerimientos de mayor resistencia a la traccin y transferencia de carga, existe la alternativa de instalar cables dobles, liso o destrenzado con lo cual se duplica su capacidad de soporte de 50 ton.

Perno mini-cableCable standard fabricado con 7 torones de acero en un dimetro de 0.6.El mini caged es un bulbo con las hebras abiertas de 26 -28 mm, espaciado a lo largo del cable, cada bulbo produce un efecto de planchuela dentro de la perforacin de anillo centralizador. Puede ser instalado en perforaciones de 45mm como mnimo.

Accesorios del Perno CableDispositivo de fijacin en la punta; estilo convencional.

Dispositivo de fijacin en la punta; estilo anzuelo.

Cua y barril para tensar el cable.

Instalacin del Perno CableLos cables se instalan en las perforaciones de manera mecnica o bien manualmente. En el primer caso se cuenta con equipos especialmente diseados para este efecto, que incluyen transporte del cable, su instalacin, y la preparacin y bombeo de lechada de cemento en la perforacin. Considerando su flexibilidad y reduciendo peso unitario, su instalacin en la perforacin se puede realizar manualmente con excelentes rendimientos y a bajo costo.Pasos para la instalacin1. Se introduce cartuchos de cemento o de resina en el barreno perforado en la roca.2. En seguida se introduce manualmente el perno cable donde se inicia el tubo rigidizador.3. El ltimo tramo de perno-cable se introduce utilizando una mquina perforadora.4. Se termina de introducir el perno cable cuando la placa de soporte est en contacto con la roca.

Anclaje del perno cablePara mejorar su capacidad de refuerzo, los elementos de fortificacin deben tensarse una vez que han sido anclados. Posteriormente, los cables se cementan en toda su longitud consiguindose un mayor confinamiento y proteccin a la corrosin. Si no se requiere alta rigidez del cable, no es necesario cementarlos en toda su extensin.

Existen dos tipos de anclajes que se utilizaran de acuerdo a la resistencia de la roca y dimetro de la perforacin.Uno de ellos consiste en la utilizacin de cable destrenzado en el extremo que va en el interior de la perforacin, con lo cual se obtiene una mayor superficie de adherencia con el cemento.El segundo consiste en un sistema de placas de fierro que se expanden mecnicamente adhirindose a la pared de perforacin. Este ltimo se emplea en rocas de resistencia media a alta, de forma que no se destruyan con la presin puntual que se genera.

Instalacion de cable para lechadaSe utiliza lechada de relacin agua cemento igual a 0.3, la que presenta facilidades para el bombeo, buena adherencia al cable y a la roca, bajas posibilidades de cuarteo, y resistencia a la traccin de 70 Mpa a los 40 dias de fraguado.Ante condiciones operacionales adversas se puede utilizar aceleradores de fraguado, reductores de viscosidad y retardadores de perdida de agua, mejorando las condiciones de la lechada.En el mercado existen equipos porttiles de alto rendimiento y capacidad que permite la preparacin y bombeo de la lechada, requiriendo solamente aire comprimido para su operacin.

Fortificacin labores subterrneas Se puede reforzar con cables tanto excavaciones de carcter permanente como galeras de desarrollo. En el primer caso es recomendable realizar la fortificacin principal a partir de la labor piloto, para que una vez alcanzada la seccin definitiva se instale pernos, malla o shotcrete como reforzamiento secundario en lugares puntuales de la excavacin y en refuerzo de labores de desarrollo principalmente en aquellos macizos rocosos que presentan significativas variaciones de esfuerzo, deformaciones o daos por tronadura.Usado en reas donde el escurrimiento del material tronado afecta severamente la estabilidad de los puntos de carguo. El uso de cables aumenta la vida til de la labor minimizando la probabilidad