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8/16/2019 Fortificacion Metalica y de Madera
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Universidad Andrés BelloFacultad de IngenieríaIngeniería Civil
en Minas
Nombre del Profesor:
Alejandro Ramírez G.
Fecha: 27/05/2016Integrantes: Sara Amigo
Ana Molina
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Índice1. Descripción trabajo
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1.1 Introducción
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1.2 Objetivos
............................................................................................................................
3
1.3 Conclusión
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3
2. Desarrollo
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2.1 Fortificación Minera
..........................................................................................................
4
2.2 Fortificación Metálica
.......................................................................................................
4
2.2.1 Principales usos en Minería
....................................................................................
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2.2.2 Descripción del Marco Metálico
.............................................................................
5
2.3 Fortificación de Madera
...................................................................................................
6
2.3.1 Ventajas y Desventajas de la fortificación de
madera ........................................ 6
2.3.2 Marcos de Madera
....................................................................................................
7
3. Recomendaciones
....................................................................................................................
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4. Anexo
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5. Bibliografía
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2. Desarrollo
2.1 Fortificación Minera
Es el método más efectivo, y en algunos casos el único, para
garantizar las dimensiones requeridas
para la excavación y satisfacer al mismo tiempo las necesidades
de producción en el periodo de
explotación.
La fortificación de minas es una construcción artificial que se
hace en las excavaciones
subterráneas para prevenir la destrucción de las rocas
circundantes y preservar las dimensiones de
la sección transversal. La fortificación de minas, como una obra
más de ingeniería, debe satisfacer
una serie de exigencias técnicas, productivas y económicas.
Para identificar sectores que requieran fortificación, existen
diferentes FORMAS de detectar
aumentos de presión en las labores, tales como:
El desplazamiento de cuñas, fracturas, fallas y quiebres que se
encuentran en el terreno.
El desvío de pisos o cajas de las galerías, así como el tapado o
la forma ovalada que tomanperforaciones normales.
La deformación o quiebre de pernos y maderas, el pandeamiento de
mallas que tienen
roca suelta que está sobre ella, ruidos extraños, fuertes o
repetitivos, o el goteo del cerro.
La observación de rocas nuevas en el piso de las labores.
Todo lo anterior es señal de posibles desprendimientos de
material, por lo que se debe informar
oportunamente al responsable de la faena.
Existen varios métodos de fortificación, siendo la enmaderación
el más empleado en la pequeña
minería. Si el caso lo amerita, eventualmente se podría
considerar la utilización de pernos de
anclaje, mallas de acero, hormigón proyectado o shotcrete, y
marcos de acero.
La fortificación de las minas se clasifica según una serie de
criterios:Tipo de material usado en su construcción: Madera,
hormigón, metálica, entre otros.
Carácter de su trabajo: Rígida y flexible.
Característica constructiva: Fortificación de cuadro o
continua.
Vida de servicio: Fortificación temporal o permanente.
Condiciones de trabajo: Condiciones normales y condiciones
especiales.
Por el tipo de excavación: Excavación permanente, preparatoria o
de arranque.
2.2 Fortificación Metálica
En el comienzo la madera fue utilizada para la confección de
estos elementos de fortificación, porsu accesibilidad, buenas
condiciones de flexibilidad, pero normalmente tenía una corta vida
útil
por el deterioro normal que sufre al estar expuesta a las
condiciones ambientales subterráneas.
Con el pasar de los años, a comienzo de la década de los 40 se
inició y desarrolló el marco
metálico, reemplazando paulatinamente la fortificación de
madera, pues son más rápidos y
sencillos en colocar y ceden en mucho menor grado, ya que no se
deterioran fácilmente como la
madera.
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Este tipo de sostenimiento se utiliza principalmente bajo
condiciones, de alta inestabilidad, donde
las presiones son demasiado altas para otro tipo de
sostenimiento.
Este mecanismo de sostenimiento, desde el punto de vista de la
temporalidad es del tipo definitiva
y desde el punto de vista de la funcionalidad es un sistema de
fortificación pasiva.
Este sistema modifica el exterior de la labor y actúa al momento
de que el macizo rocoso comienzaa sufrir deformaciones o
solicitaciones.
2.2.1 Principales usos en Minería
Puntos de Extracción: Se utilizan entre 2 a 5 marcos
alineados en una Configuración
típica, embebidos en hormigón armado.
Reparación de sectores colapsados: Se utilizan para
recuperar la infraestructura minera
colapsada, generalmente combinado, con encastillamiento de
madera.
Desarrollo de galerías con alta presencia de agua o de
muy mala calidad geotécnica: En
este ambiente es imposible utilizar otro tipo de sostenimiento,
como por ejemplo
pernos o cables.
Zonas de sobre excavación: Se utilizan los marcos en
zonas sobre excavadas, producto
de sistemas estructurales, asociado con castillos de maderas.
Los marcos determinan la
forma del túnel o labor en estos casos.
Intersección de labores, donde el cableado no sea
eficiente.
Portales de acceso a labores en general.
2.2.2 Descripción del Marco Metálico
Fortificación con marcos de acero. Es uno de los sistemasmás
utilizados ya que el acero es uno de los elementos
que mejor resiste el agresivo ambiente minero,
especialmente los relacionados a temperatura, humedad,
gases y agua. Además, el acero tiene dos características de
gran relevancia en la minería subterránea: es un elemento
incombustible y reutilizable.
Su estructura puede seguir líneas rectas como la enmaderación o
estar constituida por elementos
curvos, siguiendo la forma de la excavación de la galería. La
unión de las piezas se puede hacer por
medio de placas metálicas soldadas a los extremos de las piezas
del marco, las cuales son unidas
por pernos.
Las partes principales de un marco son:
Dos pies derechos o postes verticales o inclinados
Una corona o viga (de 1, 2 o 3 piezas).
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En el caso de túneles construidos para acueductos, de sección
circular, existen diseños de marcos
metálicos completamente circulares formados por 4 piezas
convexas que forman la sección
deseada. En la situación, de túneles con grandes presiones
circulares, la ventaja radica en que su
parte convexa se apoya sobre el terreno y no puede doblarse.
2.2.3 Ventajas de la Fortificación Metálica
Tiene una resistencia mayor a todos los esfuerzos, tanto
transversal como longitudinal.
Si no tienen grandes deformaciones pueden ser reutilizables.
Alcanzan grandes luces en la excavación de galerías.
Se fabrican según necesidades.
2.3 Fortificación de Madera
Es la fortificación más usada a nivel de pequeña minería, debido
a su menor costo y facilidad de
manejo y colocación. Para elegir correctamente la madera a usar,
deben considerarse dos factores
fundamentales:
Las condiciones ambientales en la que se utilizará, que
puede ser desde húmedo hasta
seco, influyendo en la variación de peso, propiedades mecánicas
y durabilidad.
Las demandas a las que puede estar sometida, que pueden
ser del tipo compresión
paralela a la fibra, compresión perpendicular a la fibra, o bien
pandeo, tracción, flexión y
esfuerzo de corte.
La madera que corrientemente se usa es el eucaliptus, por ser
esta una madera de una gran
resistencia y elasticidad que al recibir fuerte presiones no se
quiebra en forma brusca, lo que da
margen o aviso anticipado de que será necesario cambiar la
fortificación por una nueva u otraclase de elementos.
2.3.1 Ventajas y Desventajas de la fortificación de
madera
Ventajas.
Es liviana, se corta, transporta, maneja y se coloca
fácilmente en el lugar de uso
permanente.
Se corta a lo largo de su estructura fibrosa precisa,
dando señales visibles y audibles de su
estabilidad.
Las piezas recuperadas pueden usarse para nuevas
Aplicaciones Específicas.
Desventajas.
Su resistencia mecánica (flexión, pandeo, tensión,
compresión y cizalle) dependen de las
estructuras fibrosas y defectos naturales inherentes.
Su resistencia está muy condicionada a la humedad que
posea.
Es fácilmente degradable por organismos parasitarios como
hongos y/o insectos.
Es Combustible
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2.3.2 Marcos de Madera
Los marcos de madera, que son la forma más
representativa de “enmaderación”, están
compuestos por un sombrero o viga en posición
horizontal, que se apoya en dos postes, pie derecho
o vertical. Como pieza auxiliar al marco
propiamente tal, se tiene la solera que va en el piso
de la labor entre los postes.
Para la instalación de marcos debe considerarse las siguientes
reglas:
Desquinchar, acuñar y limpiar la labor.
Acondicionar la base para apoyar los postes, haciendo un
herido de 10 centímetros, como
mínimo, para afianzarlos al piso.
Ubicar la solera, si se requiere, sin descuidar la línea
de gradiente.
Ajustar o ensamblar entre sombrero y poste. El apriete
del poste al sombrero o viga debe
ser asegurado mediante la aplicación de un taco en forma de cuña
u otro medio
igualmente eficaz. En eucaliptos, la cuña debe hacerse de
acuerdo a la “rajadura” de la
madera cuando es cilíndrica, para aumentar los puntos de
contacto.
En las labores de convergencia pronunciada (levante de
techos), la fortificación debe
completarse colocando tendidos de madera entre el techo y el
sombrero o viga, los cuales
se afianzarán a presión.
El ensamble del poste a la viga debe ser practicado
consiguiendo el mejor contacto
directo entre las piezas ensambladas, sin intercalar en lo
posible cuñas entre las
superficies de contacto.
En las labores inclinadas, como chiflones, rampas u otras
similares, la instalación de los postes
debe hacerse de modo tal que su base quede instalada en la
bisectriz del ángulo que forman la
normal al piso de la galería y la vertical al mismo punto.
3. Recomendaciones
La fortificación, si es necesaria, debe diseñarse de manera
específica para cada caso. En
faenas mineras de corta vida, será sencilla, pero deberá
asegurar la estabilidad de la labor.En faenas de mayor duración, el
diseño de la fortificación deberá ser de carácter más
permanente.
La fortificación con madera es la más usada a nivel de pequeña
minería. Para elegir
correctamente la madera, debe considerarse las condiciones
ambientes en la que se
utilizará (húmedo, seco), y las demandas a las que estará
sometida (compresión paralela a
la fibra, compresión perpendicular a la fibra, o bien pandeo,
tracción, flexión y esfuerzo de
corte).
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El reconocimiento y tratamiento oportuno del terreno peligroso
mediante fortificación, es
vital para evitar que se produzcan accidentes, pérdidas en la
producción o daños en los
equipos.
4. Anexos
5. Bibliografía
http://es.slideshare.net/exay40/4-fortificacin-de-minas?next_slideshow=1
file:///C:/Users/Sara/Downloads/guia5.pdf
http://es.slideshare.net/exay40/4-fortificacin-de-minas?next_slideshow=1http://es.slideshare.net/exay40/4-fortificacin-de-minas?next_slideshow=1http://c/Users/Sara/Downloads/guia5.pdfhttp://c/Users/Sara/Downloads/guia5.pdfhttp://c/Users/Sara/Downloads/guia5.pdfhttp://es.slideshare.net/exay40/4-fortificacin-de-minas?next_slideshow=1
