Seguridad minera con sistemas de protección eficientes

admin marzo 2, 2012 Comentarios desactivados en Seguridad minera con sistemas de protección eficientes

Los sistemas flexibles fabricados en mallas de acero son una alternativa resistente y de fácil instalación para optimizar la seguridad minera.

Las exigencias legales que el sector minero tiene con respecto a la protección de personal, el medio ambiente y de salvaguardia son bastante grandes y qué no decir de las exigencias naturales a que se ve abocado para incrementar sus factores de seguridad. Tales circunstancias hacen necesario la implementación de sistemas que brinden la seguridad requerida para la protección del personal y de la infraestructura del negocio

INTRODUCCIóN

La explotación minera subterránea se ve amenazada por los continuos derrumbes, para lo cual, la protección convencional que se aplica con la utilización de un revestimiento rígido conformado por una combinación de malla electro-soldada acompañada de concreto lanzado (shotcrete) y pernos ve reducida su capacidad al ser forzada en un impacto por su conformación y estructura rígida.

Una alternativa altamente calificada y de excelente desempeño es la utilización de sistemas flexibles fabricados en malla de acero de alta resistencia, con un límite elástico comprobado de más de 1770 N/mm².

SISTEMA TECCO G80/4

Sistema producido bajo las mas altas exigencias de calidad, resistencia y durabilidad; sus elementos, entre los cuales se destaca la malla romboidal fabricada en alambre de acero de alta resistencia con un diámetro de 4 mm cuyo límite elástico de mínimo 1770 N/mm², es sometida a diferentes pruebas a escala real y en laboratorio que demuestran su gran resistencia a cortes e impactos en cada una de sus partes como en la unión de los alambres en la parte externa.

Dentro de las ventajas de implementación podemos destacar la facilidad y agilidad en la instalación, así como la relación peso resistencia por ser un sistema liviano. Adicionalmente, este sistema cuenta con una protección cuyo revestimiento es altamente resistente a la corrosión. Esta protección está compuesta por una aleación de aluminio y cinc que hacen del sistema TECCO una alternativa óptima para el control de inestabilidades en excavaciones subterráneas y cortes a cielo abierto.

Para facilitar la instalación, se fabrican rollos de hasta 5 m de ancho y de longitud variable de acuerdo con las necesidades del proyecto (Figura 1). El diseño geométrico de la malla hace parte determinante de la resistencia del material a la tracción lineal superando los 190 kJ por metro lineal, característica de baja deformación que evita el desplazamiento de material después de un derrumbe. Todas las propiedades de resistencia han sido certificadas y evaluadas por entes independientes en laboratorio y a escala real España. Las propiedades del sistema TECCO G80/4 se presentan en la Tabla 1.

PRUEBAS DE RESISTENCIA

Las propiedades mecánicas del sistema TECCO, malla romboidal en acero de alta resistencia, se han desarrollado bajo ensayos estáticos y dinámicos efectuados por el instituto “Western Australian School of Mines (WASM)”. Paralelamente se ha dimensionado el sistema de sostenimiento mediante la combinación de la malla y los anclajes a partir de un modelo numérico basado en elementos finitos calibrado y verificado por el Swiss Federal Research Institute (WSL).

Pruebas estáticas

En los laboratorios de WASM se corroboraron las características de alto rendimiento de la malla TECCO. La Figura 2 refleja el resultado de tres muestras individuales con secciones de 1.3 m x 1.3 m del sistema de alta resistencia TECCO G80/4 con límite elástico de 1770 N/mm²  (MPa), donde se comprobó su capacidad a severidad de cargas entre 100 a 110 kN antes de fallar.

Pruebas dinámicas

Una vez hechas las pruebas de resistencia estática se procede a aplicar el método de “momentun transfer” a la malla TECCO, donde dentro de un bastidor de carga se prueba su capacidad al dejar en caída libre un peso desde diferentes alturas sobre la malla y así determinar por medio de los instrumentos como son cámaras de alta velocidad, celdas de carga y acelerómetros la capacidad del sistema de alta resistencia.

La Figura 3 muestra cómo con un saco lleno de esferas de acero y un peso de 1000 Kg impacta la malla TECCO deformándose de acuerdo a la carga aplicada y a la vez transmitiendo las fuerzas al borde de sujeción.

SISTEMA TECCO G80/4 EN TúNELES

La diferencia entre la instalación de la malla electro-soldada y una malla simple torsión es su rigidez. La malla electro-soldada, por su presentación en laminas rígidas hace más compleja su instalación, en cambio la malla de alta resistencia, cuya presentación esta dada en rollos, permite una fácil instalación automatizada.

Instalación mecanizada

Para la instalación se utiliza un equipo automatizado que permite manipular el rollo de malla TECCO y a la vez hacer la perforación para el anclaje, equipo que ha sido desarrollado y probado en Australia para la utilización en obras de soporte subterráneo; el brazo de soporte del rollo de la malla romboidal , es extendido sobre la cara del túnel, donde a la vez un brazo adicional que soporta el taladro de perforación hace la instalación del perno de forma mecanizada para el soporte completo del sistema, minimizando los costos de instalación e incrementando la seguridad.

El equipo para la instalación consta de un brazo sujetador del rollo que puede ser hasta de 5 m de ancho, el cual permite desenrollar la malla de alta resistencia a lo largo de la superficie o cara interna del túnel de forma transversal al eje del mismo. A su vez, cuenta con un brazo que soporta la unidad de perforación, lo que permite hacer la instalación de los pernos. En combinación con el brazo sujetador del rollo esto permite el tensionado y adosamiento a la cara del túnel.

CONCLUSIÓN

Un sistema tecnológicamente diseñado y probado con éxito al efecto de cargas estáticas y dinámicas como a las cuales se ha sometido la malla TECCO G80/4 es apropiado para áreas de alto riesgo de amenazas por derrumbes o locaciones de alta deformación y exigencias de esfuerzos. La malla romboidal de alta resistencia combinada con los pernos y placas de anclaje base del sistema TECCO puede ser dimensionada e instalada de acuerdo con el método de instalación descrito.

Entre las ventajas de la utilización de este sistema dimensionado, certificado y garantizado están:

• Maximización de la seguridad del personal minero.

• Calidad del sistema instalado por su dimensionado apropiado a los potenciales riesgos o mecanismos de falla.

• Efectividad y rapidez en la ejecución de la operación.

• Reducción de los costos de instalación.

• Minimización de costos por riegos estructurales y de mantenimiento.


Comments are closed.