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Métodos de fortificación de minas

Métodos de fortificación de minas
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Concepto:Sistemas de sostenimientos rígidos, flexibles, protectores de la roca y sistemas mixtos.

Métodos de fortificación de minas. Los sistemas de fortificación en las minas, sistemas de sostenimientos rígidos, flexibles, protectores de la roca y sistemas mixtos, además de sistemas que sin ser una fortificación previenen algún accidente como es caso de la acuñadura. Además de la acuñadura existen otros métodos de fortificación que se encargan de la protección física de los trabajadores mineros.

Acuñamiento

Una galería al desarrollarse quedan al descubierto grietas, algunas son preexistente otras son producto de la tronadura o de la descomposición de la roca producto del aire o el oxígeno, cuando ha pasado un tiempo. La acción de derribar el material que queda inestable por lo anterior se denomina acuñadura. La herramienta básica para la acuñadura es la Barretilla de Seguridad.

Es una barretilla de material liviano (cañería de fierro o aluminio), firme y rígido; sus extremos son de acero, uno en punta y otro en forma de paleta, su longitud depende de la sección de la galería. Además, existen equipos especiales de acuñadura y también jaulas especiales que se levantan y permiten al trabajador acuñar protegido.

Fortificación

La fortificación se realiza para evitar derrumbes no planificados, existen diversos tipos de fortificación, ellos se pueden clasificar:

Rígidas

Que son las que sostienen sin permitir ningún movimiento de la roca y deben ser lo bastante resistentes para sujetar los bloques que puedan caerse. En la actualidad solo se usan en las bocas de las minas o sectores donde por razones tectónicas, de mala calidad de la roca o explotaciones hundidas antiguas se ha perdido totalmente las propiedades resistentes de la roca. Los sistemas más usados para estas fortificaciones son los marcos que pueden ser de madera o acero.

Flexibles

Son fortificaciones que permiten deformaciones de la roca con lo que se alivian los esfuerzos y al deformarse mejoran sus propiedades resistentes. Son la mayoría de las fortificaciones modernas como: marcos deslizantes, cintas, marcos noruegos, y la mayor parte, pernos de anclajes y cables.

Con pernos y cables

Los pernos pueden ser de anclaje puntual o de anclaje repartido. En el primer caso los pernos se sujetan en el fondo de la perforación mediante cabezas expansibles o cemento o resina. En el segundo caso pueden ser pernos de fricción, pernos con inyecciones de cemento o inyecciones de resinas a lo largo de todo el perno.

El perno resiste el peso de un bloque, ya sea por adherencia de su cabeza o por la adherencia a lo largo de todo el perno cuando es de anclaje repartido. Cuando el perno esta bien adherido a la roca, el perno puede sufrir un alargamiento, lo que mejora su resistencia hasta limite de fluencia. Lo mismo pasa con los cables.

También se usan pernos y cables en forma activa o sea se tensa para producir un alargamiento, lo que produce una fuerza con la roca por medio de la placa, que la une a la roca. El cable postensado se tensa con el movimiento de la roca y generalmente se ponen de gran longitud.

Protectores de techo

En minas de mantos donde se usa métodos por hundimientos se utilizan fortificaciones móviles, los más conocidos son los escudos, pilas y postes dowty, que avanzan con la explotación permitiendo el hundimiento del estéril atrás. En algunas minas para adelgazar o recuperar pilares se usan pilares artificiales que pueden ser bolsas con una válvula por donde se le introduce mortero a presión que después se solidifica formando un pilar.

Grouting

Grouting son inyecciones de cemento o resinas que tienen un tiempo de fraguado para que ingrese en las fisuras y después las consolide, la presión de inyección y el tiempo de fraguado se debe estudiar de acuerdo a las fisuras o grietas de la roca, se usa principalmente para eliminar filtraciones de agua o consolidar sectores fracturados.

Sistemas protectores de la roca. Las rocas se deterioran por efecto del agua que transporta oxigeno y por intemperización al contacto del aire, para protegerla existen pinturas especiales y lo mas utilizado es el shotcrete (Hormigón proyectado), que al colocarse a presión sella las grietas eliminando la entrada de agua, además sirve como capa protectora de la roca. El shotcrete por ser una capa delgada no ofrece soporte, pero agregándole fibraso alambres, se produce una textura pilotáxitica (plagioclasas desordenadas) queda una buena resistencia, para capas de shotcrete del orden de cinco centímetros. En otros casos se usa para proteger la roca gunita (mortero proyectado), mucho mas popular y mejor calidad el shotcrete.

Fuentes

  • Peters, W.C. 1978. Exploration and mining geology. John Wiley & Sons, NY, 696 pp.
  • Rossi, G. 1990. Biohydrometallurgy. McGraw-Hill, NY, 609 pp.
  • Thomas, L.J. 1979. An introduction to mining. Methuen, Sidney, 471 pp.