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Revista Seguridad Minera

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Optimización de los recursos de sostenimiento

15 junio, 2012 por Seguridad Minera 1 comentario

Desde los inicios de su explotación, a fines de la década de los años sesenta, el método de minado de la mina Cobriza ha sido el corte y relleno ascendente mecanizado. A partir del año 2000 la mina está recuperando escudos y puentes; y se han estado realizando proyectos para la recuperación de pilares y zig zags.

Existen dos tipos de rocas bien diferenciados en la mina: roca tipo manto y roca tipo pizarra. La de tipo manto conforma una estructura estable y la de tipo pizarra, que es la encajonante del manto, presenta múltiples estructuras y fracturamientos lo que la hace que sea un macizo rocoso inestable. La mineralización se halla en el manto, por lo que Cobriza se define como un yacimiento del tipo tabular. Se tiene en explotación un manto nuevo denominado Torrepata. Este cuerpo presenta características muy distintas del manto Cobriza; sus rocas encajonantes son pizarras inestables y el cuerpo mismo presenta inestabilidad en dimensiones considerables por la presencia de estructuras predominantes.

Teniendo como base la filosofía que la seguridad es lo principal, es necesario tener un programa de sostenimiento de calidad y adecuado a las características del terreno. Actualmente, se cuenta con varios sistemas de sostenimiento como: shotcrete por vía húmeda con equipo robotizado, arcos de acero, pernos de roca y muros de sostenimiento. También se tiene instrumentos de control de desplazamientos de terrenos instalados en diversas zonas de la mina (extensómetros).

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PROCESO DE MINADO Y SOSTENIMIENTO
El diseño de una excavación subterránea es el diseño de su propia estabilidad. En el proceso de minado el sostenimiento es parte primordial y vital para alcanzar los objetivos de producción en condiciones de terreno estable.

La evolución del proceso de minado depende directamente del sostenimiento o estabilidad del terreno. El minado depende del sostenimiento y este permite o restringe el minado de acuerdo con el comportamiento del macizo rocoso. Para lograr un minado con seguridad, debemos aplicar el sostenimiento adecuado que el macizo rocoso requiere, para lo cual se debe contar con diversos sistemas de sostenimiento.

SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO
Existen diversos sistemas de soporte. Su aplicación puede ser una combinación de ellos o solamente un sistema, lo que depende de las condiciones del macizo rocoso por sostener.

Para adecuar un método de sostenimiento es necesario tener una evaluación geomecánica del macizo rocoso y, para ello, existen diversos sistemas como el Q, el RMR, el RQD y otros.

A continuación, se detallan los sistemas de sostenimiento que se viene aplicando en la mina Cobriza.

Shotcrete por vía húmeda con equipo robotizado
Una firma contratista es la encargada del sostenimiento con shotcrete bajo la supervisión del área de sostenimiento; anteriormente se venía aplicando el shotcrete por vía seca. La implementación de este tipo de sostenimiento fue muy importante para la empresa al lograr beneficios en seguridad y disminución de costos en el sostenimiento de la mina, y mejorar la calidad del sostenimiento con este sistema. Las características del sistema son las siguientes:

Generar un ambiente seguro de trabajo, garantizando la aplicación de shotcrete con un espesor determinado en paredes y techos de las labores cuya altura en promedio es de 6 metros, y alcanza un máximo de hasta 10 metros.

Garantizar la calidad de la mezcla de modo que alcance una resistencia a la compresión mínima de 30 Mpa (4200 psi) a la edad de 28 días, reducción del rebote a un máximo de 10%, permitiendo a los componentes del shotcrete permanecer en la mezcla y reducir el gasto de material, optimizando el uso de insumos, e incrementando la adhesión del shotcrete a las paredes de las excavaciones.

La programación de plazos de ejecución es más precisa, lo que permite poder cumplir con los programas del ciclo de minado sin dificultades.

Los costos de sostenimiento se han reducido notablemente, logrando ahorros significativos.

Control de calidad
El control de calidad es uno de los puntos más importantes que se debe de tener en cuenta a la hora de preparar y aplicar el shotcrete por vía húmeda.

Si se mezclan todos los ingredientes conjuntamente en una planta de concreto, se obtiene un producto de calidad. El control de los aditivos y agregados se realiza por peso y no por cálculo de volúmenes. Para tener un control estricto de calidad es necesario contar con un laboratorio con los equipos adecuados, tener control del revenimiento (slump), compresión simple, flexión, tracción, módulo de fineza de la arena, humedad de la arena y porcentaje de rebote en el campo.

En la actualidad se cuenta con un laboratorio bien implementado y con técnicos de concreto de una empresa especializada.

Arcos de acero
Los arcos de aceros o también denominados cimbras son estructuras metálicas de alta resistencia. Se aplica principalmente en labores de alta inestabilidad y en que se requiere mantenerlas estables por bastante tiempo. En Cobriza existe presencia de fallas que son muy dinámicas (falla rosa, falla frida y otras). Las dimensiones de arcos que se utilizan son de 6 m x 4 m y de 5 m x 4 m, debido a las dimensiones de las excavaciones que sirven como accesos principales, los que deben de tener un sostenimiento adecuado por las funciones que realizan. El espaciamiento entre arco y arco es de 1,2 m, y se coloca de 8 a10 distanciadores para formar la estructura que los une y lograr un buen rendimiento de estos elementos.

El control de calidad que se realiza es por el método visual, utilizando pinturas para monitorear las fisuras que pueden existir y ver su comportamiento con el tiempo. También en estas zonas se monitorea los desplazamientos con instrumentos denominados extensómetros. Su aplicación no es la más frecuente debido a las pocas construcciones de galerías principales en la actualidad. En los inicios de la mina, este sistema de sostenimiento, con el que podemos contar hasta la fecha, fue el más usado, mostrando así su alta resistencia y duración con el tiempo.

Pernos de roca

Los pernos de roca constituyen otro de los sistemas de sostenimiento que contamos en Cobriza en tres diferentes tipos: pernos con resina, pernos con cartuchos de cemento y pernos con lechada de cemento.

DESPLAZAMIENTOS EN EXCAVACIONES

Tener información del control de desplazamiento de las excavaciones es muy importante. Mediante los resultados obtenidos, se puede predecir la estabilidad de la excavación y su comportamiento conforme pasa el tiempo.

En la actualidad, existen diversos tipos de instrumentos para obtener esta información; en Cobriza se viene usando los denominados extensómetros.

RECUPERACIÓN DE PUENTES Y PILARES

La etapa de recuperación de puentes y pilares en una mina es una de las más críticas en cuanto a estabilidad, porque en esta etapa nos enfrentamos a excavaciones antiguas cuya estabilidad tenemos que alterar nuevamente. Como consecuencia, vamos a tener una nueva distribución de esfuerzos, los cuales para encontrarse en un estado estable tardarán más tiempo y afectarán las excavaciones cercanas (accesos como: zig zags, galerías, subniveles y otros).

Para tener acceso a estas reservas se tiene que hacer trabajos de rehabilitación de los accesos principales. Durante el tiempo que se viene trabajando no se ha tenido desprendimiento de rocas de dimensiones considerables y actualmente se tiene buena estabilidad. También se está controlando los movimientos de las excavaciones con instrumentos denominados extensómetros, lo cual es muy importante en esta etapa de minado, por las cosas dichas anteriormente.

Archivado en: Operaciones Etiquetado con: Sostenimiento

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