ESTABILIZADOR DE FRICCION (FRIROCK, SPLIT SET)

CARACTERISTICA FUNDAMENTAL DEL TUBO

Expositor: Ing. Roberto Becerra

*INTRODUCCION:En toda explotacin minera el sostenimiento de las labores es un trabajo adicional de alto costo que reduce la velocidad de avance y/o produccin pero que a la vez es un proceso esencial para proteger de accidentes al personal, equipo y procesos.

Existen varios mtodos de refuerzos de la roca pero de todos los pernos el ms efectivo y rpido de instalar a bajo costo es el elemento por friccin (Split Set).

*Por qu sostener?CONCEPTO:

Para impedir la cada de la roca, reduciendo sus desplazamientos. De esta manera la roca adyacente a la excavacin se transforma en un elemento activo del sistema de soporte y virtualmente conforma un arco auto soportante, al sumarse los efectos de pernos adyacentes.En roca competente el papel principal de los pernos es resistir los desprendimientos de bloques o placas en puntos crticos, los cuales pueden ser vitales para evitar la desintegracin del terreno, (control de bloques o cuas inestables).

*Pernos: Refuerzan y movilizan la resistencia inherente del macizo rocoso y son introducidos a presin, trabajan por friccin en las paredes del taladro, se acomodan a las deformaciones iniciales de la roca pero son muy sensibles al dimetro del taladro y a sus irregularidades. Ayudar al macizo rocoso a auto soportarse:Shotcrete, malla y Cimbras: Actan restringiendo los movimientos del macizo rocosos externamente (sostenimiento pasiva o soporte de rocas).

*1- CMO EST DISEADO ?Consiste en un largo tubo de acero de alta resistencia, ranurado longitudinalmente con un extremo aguzado para facilitar la insercin en el taladro.

El otro extremo tiene un anillo soldado para sostener la planchuela de acero.

*Accesorios Sistemas de Sostenimiento Planchuelas: Proveer un confinamiento de la superficie fracturada y por lo tanto, un soporte de la zona entre pernos, manteniendo la integridad del macizo rocoso. Diseadas para distribuir la carga en la cabeza del perno de manera uniforme en la roca adyacente. Mantienen la elasticidad y la direccin de la carga.

*2.- CMO TRABAJA ?El tubo se introduce en un taladro de una profundidad al menos en 50mm mayor que su longitud y de dimetro algo menor al tubo. Debido a su ranura longitudinal, el tubo cede en su dimetro y queda comprimido, ejerciendo una poderosa fuerza radial y axial contra la roca que lo contiene, quedando anclado.

*3.- ANCLAJE SEGURO, AL MOVIMIENTO DE LA ROCAOtras formas de sostenimiento convencional, quedan a menudo sueltos cizallados, debido a voladuras o movimientos de acomodo de la roca.

Con el split set no sucede as, porque se desplazan junto con la roca y quedan firmemente anclados.

*4.- INSTALACION FACIL Y SEGURASe instala con toda facilidad: - Despus de perforar el taladro, se introduce la punta de split set con la placa ya instalada, se coloca el adaptador en la boca de split set, se alinea el tubo con el cuerpo de la perforadora; se posiciona la barra de perforadora para dar avance y se empuja el perno hasta topear la placa contra la roca .

*5.- ANCLAJE AUMENTA CON EL TIEMPOEl anclaje del tubo aumenta con el tiempo, as como tambin el efecto de la corrosin normal aumenta la friccin y fuerza de sujecin.

Lo que contrasta totalmente con los otros sistemas mecnicos de sostenimiento, que requieren reaprietes en poco tiempo.

*6.- FUERZA DE ANCLAJE EN FUNCION DEL DIAMETRO DEL TALADROLa diferencia del dimetro entre el tubo de friccin (split set) y el taladro debe estar en un rango de 2 a 3 mm. En algunas minas, al realizar pruebas de Pull Tester en los split set, se van determinando los dimetros y longitudes ms apropiados.Ejemplo: si el split set tiene 39,5mm +/- 0,5mm de dimetro la broca debe estar entre 36 a 37mm de dimetro.

*7.- LOS SPLIT SETTienen bajo costo de instalacin y mantenimiento.

Fcil inspeccin visual de su comportamiento.

Permiten el drenaje de las aguas que provienen de paredes y techos de las labores mineras.Disipa los esfuerzo en labores que presentan estallido de roca.

*CONCEPTOS GENERALESLos split set se utilizan generalmente en rocas severamente agrietadas fracturadas, que estn sujetas a bajas tensiones.

Se recomienda el uso de los split set, para los trabajos en mina, sosteniendo aberturas de corto tiempo, instalndose inmediatamente despus del disparo.

*El uso de los split set en las labores de mina, se considera como sostenimiento activo, porque trabajan cuando el macizo rocoso experimenta una deformacin y es recomendable para rocas de clase MF / B, F / R, MF / R, y F / P, (soporte tipo B y B1)

El espaciamiento depende de la superficie de la roca, teniendo en consideracin la existencia de bloques, fracturas y orientacin de los estratos.

*Los ngulos de un split set con la superficie de la roca, deben tener en lo posible 90 grados, con un mximo de inclinacin de 10 grados, para que no pierda un porcentaje de su esfuerzo a la tensin.

Los split set son fabricados con aceros que deben de tener alta resistencia y baja aleacin, con un contenido intermedio de carbono.

La resistencia promedio, que debe tener el split set est entre 0.9 a 1.2 ton/pie ( en funcin al tipo de roca y las pruebas realizadas en diferentes minas del Per ).

*Factores que influyen en la Resistencia a la Estabilizacin de los Split SetDimetro de taladro perforado: - Ms cercano al dimetro del split set, menor resistencia.La oxidacin de la superficie del perno produce mayor resistencia.Tipo y calidad de la roca: - roca dura y diferencia de dimetros mayor a 2 mm, mayor resistencia. - roca dura y diferencia de dimetros menor a 2 mm, menor resistencia.

*ALGUNAS PREGUNTAS Y RESPUESTAS Qu ocurre cuando el anillo soldado se desprende ? - Se produce una pequea prdida del soporte y la fuerza de friccin del split sigue actuando en toda su longitud, sucede si es que el dimetro del taladro es lo ms uniforme posible. - Si el taladro tiene un dimetro inicial mayor, existe falta de soporte en toda sa longitud y el resto sigue trabajando.

Qu ocurre cuando el empuje contra la placa excede la fuerza de friccin que soporta el split set ? El tubo resbala en la direccin de la fuerza aplicada, manteniendo la misma capacidad de friccin y cuando el resbalamiento se detiene, el split sigue soportando la roca en su nueva posicin.

*RECOMENDACIONESUtilizar adaptadores para insertar split set.No usar split set doblados, fisurados o aplastadosUsar brocas exclusivas para colocar los estabilizadores.Verificar el caudal y presin de aire requerido para una fcil instalacin.El split set, se puede usar fcilmente para la instalacin de mallas electro soldadas, cinta strap u otro soporte.

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