Perno dinámico para estallido de rocas

Con la profundización de las explotaciones, sumado a ciertas propiedades de la roca, se generan la necesidad de desarrollar soportes de rocas con mejores desempeños. El estallido o Squeezing Rock es uno de los fenómenos que representa uno de los mayores desafíos para el control de estabilidad en minería subterránea.

Los efectos de este fenómeno pueden generar lesiones de personas o llegar a la fatalidad, así como daños a equipos e infraestructura y las posteriores consecuencias legales y económicas que ello implique. Por ello, DSI Underground ha llevado a cabo trabajos de investigación para desarrollar un elemento que pueda hacer frente a este fenómeno con alto desempeño, basado en una tecnología confiable y de costo efectivo.

Perno de alta resistencia

El elemento de soporte dinámico es un perno de alta resistencia de fortificación que permite la absorción de cargas dinámicas y estáticas de altas magnitudes, sin perder su capacidad de sostenimiento, proporcionándole características ideales para fenómenos de esfuerzos dinámicos. Su desempeño ha sido probado en laboratorio registrando una energía absorbida cercana a los 50 KJ. Su extremo encapsulado en un polímero especial le permite absorber tales cantidades de energía permitiendo actuar en fenómenos como estallido de roca, en condiciones sísmicas adversas y de convergencias importantes en materiales con alta deformación. Este elemento puede configurarse para ceder bajo condiciones dinámicas de altos esfuerzos y deformación constante, al mismo tiempo trabajar bajo cargas específicas en condiciones estáticas.

El trabajo principal de este tipo de elemento es retener la superficie de las paredes de túnel, evitando la proyección de elementos de roca en el caso de un fenómeno de liberación brusca de energía, deformándose de manera considerable a altas cargas de energía (50 KJ), lo cual hace que este tipo de elemento sea altamente eficiente frente a este tipo de fenómenos. Su trabajo frente a situación de deformación paulatina también es importante, lo cual permite no solo absorber la energía del terreno sino al mismo tiempo lograr acompañar la deformación del terreno de manera considerable.

El elemento dinámico asume una trabajabilidad muy eficiente bajo condiciones estáticas, el cual ofrece un apoyo rígido similar al de un perno de barra convencional. La carga cedente estática del perno está controlada mediante variaciones en la dimensión del encapsulado.

Es muy importante la trabajabilidad de los pernos dinámicos con mallas y shotcrete de alta resistencia, debido a que ambos tienen que formar un conjunto dinámico para consolidar un sistema de apoyo cedente para reforzar y retener la masa de roca que está sujeta a las grandes convergencias de cargas dinámicas y estáticas.

Diseño y componentes

Es fabricado de una barra de acero redonda.
La barra en uno de sus extremos posee un diámetro mayor que genera la interacción con el polímero que envuelve el elemento.
El polímero especialmente diseñado, permite mantener el anclaje estático de manera adecuada, en solicitaciones dinámicas permite el desplazamiento de la barra, absorbiendo la energía liberada. El perfil del extremo es angulado para asistir en la inserción del perno como también para romper la empaquetadura del cartucho de resina.
La barra posee un hilo extremo para tensionar con placa y tuerca.
Puede ser instalado con resina o cemento.

El perno dinámico es adecuado para terrenos convergentes y sísmicos, su desempeño es más independiente al diámetro de la perforación o de las propiedades del elemento cementante (resina lechada). Su rendimiento es constante en impactos múltiples y de amplitudes variadas.