Comparación de rendimiento entre Swellex e Hydrabolt en el sostenimiento en minas subterráneas para elección óptima

Abstract

La mina Animon posee rocas sedimentarias muy fragmentadas y alteradas por acción meteórica e hidrotermal, con excavaciones subterráneas que superan una profundidad de 400 m, el empernado para el sostenimiento de roca fue un procedimiento difícil, lento y no adecuado, debido al empleo de Split set de 5 y 7 pies de longitud de menor capacidad de carga, para resolver este problema, se planteó: El objetivo general planteado fue: Explicar la comparación del rendimiento entre pernos Swellex e Hydrabolt, para seleccionar en forma óptima como sostenimiento activo en las labores subterráneas de minas, basado como elementos de fricción y trabajo inmediato. La metodología seguida ha sido: 1. Revisión del marco teórico Los pernos son fáciles de instalar a bajo costo y se usan en los últimos 4 años, 6 veces más pernos que a principios de 1953 (Sch Muck). Como avances de tecnología se tiene 3 tipos de pernos: mecánicos, cementados y fricción. Para diseñar se toman aspectos geotécnicos, incluyendo recolección de datos, diseño de entibado del terreno, normas, procedimientos, programas de control de calidad, capacitación y temas de diseño de la mina. Además las condiciones de la demanda, características de rendimientos, factores operacionales y selección que depende de la experiencia (Ran Sharon). 2. Diagnóstico del sostenimiento Siendo la roca muy fracturada regular (MF/R), (MF/P) pobre, y (MF/MP) muy pobre, se diagnosticó el uso de pernos cementados con fierro corrugado de ¾” de diámetro por 7 pies de longitud espaciados entre sí de 1,0 m a 1,2 m en tajeos, y en galerías se usaba Split set de 5 pies de 10 toneladas de capacidad teórica. 3. Descripción de la geomecánica en vetas y cuerpos mineralizados El comportamiento geo mecánico en las siguientes vetas es: María Rosa: RMR varia 35 a 50; GSI: MF/P, y Q varia 0 a 2,5. Principal: RMR varía 35 a 60; GSI: MR/P; y Q varia de 0 a 7,5. Marthita: RMR varía 30 a 55; GSI: MF/P-MP; y Q varia de 0,3 a 5,0 En cuerpos mineralizados el comportamiento geomecanico es: RMR varia de 40 a 50, GSI: MF/R-P y Q: varia de 0,7 a 2,5 4. Selección de equipos de empernado En este caso se considera equipos de empernado a los siguientes: • Perforadora Jack leg marca Seco modelo H7226, con varilla conica de culata siendo de 4,6, y 8 pies de longitud, donde el diámetro de brocas ha sido entre 36, 38 y 41 mm. • La bomba de alta presión modelo HAG104A • Manómetro de presión de aire • Pistola de inflado y • Equipo de arranque Pull test ter 5. Capacitación del personal La capacitación del personal consistió, en el manejo e instalación de ambos pernos es decir Swellex e Hydrabolt, tanto teórica y práctica en la misma labor; durante cuatro horas de la cuadrilla. 6. Instalación de Hydrabolt Los pernos Hydrabolt, se introducen en los taladros, previamente diseñados la malla, teniendo como referencia los bordes de los tubos (cerca de la cabeza del perno) quedando libre la cabeza del mismo que porta la válvula de no retorno de alimentación de agua a alta presión y arandela acoplada para sujetar la mordaza del equipo de arranque. Cabe resaltar el tiempo promedio de instalación se determinó de 4 minutos por perno Hydrabolt y de 3,5 para Swellex. 7. Pruebas de arranque de los pernos El resultado final, en las pruebas de arranque se obtuvo para el Hydrabolt de 17 toneladas de carga promedio. En cambio para el Swellex resulto en 15 toneladas de carga promedio. El resultado de esta investigación es: la carga aplicada en el manómetro a Hydrabolt fue de 21,44 toneladas obteniéndose 17,15 toneladas de capacidad de carga, en cambio a Swellex se aplicó 18,8 toneladas y dio 15,12 toneladas de capacidad de carga promedio en mina Animon. Se concluyó, el perno de mayor rendimiento es el Hydrabolt a menor costo en US $ 16 que el Swellex.