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SOSTENIMIENTO SUBTERRANEO CON MADERA

I GENERALIDADES

Uno de los objetivos principales en el diseño del sostenimiento de las labores subterráneas es dar el equilibrio al macizo rocoso, es decir ayudar a sostenerse. Para lo cual el profesional que diseñará el tipo de sostenimiento debe de tener amplio conocimiento de la mecánica de rocas y geotecnia de la zona en que el sostenimientoseleccionado pueda soportar las cargas del terreno.

1.1 Zona de fracturación

Es todo el volumen de roca situado sobre las labores que resulta quebrantada y movido en el reajuste de los equilibrios.

Área de la zona fracturada.- Es el área de dicha zona, en la mayoría de los casos está es igual a la de las labores.

Altura de la zona de Perturbación.- Es la altura medida sobre el eje de lazona y por encima del área.




1.2 Principios fundamentales para el diseño de sostenimiento

La estructura debe ser colocada lo más cerca posible al frente para permitir sólo el mínimo reajuste del terreno de dicha colocación.
Ella debe ser rígida para que el reajuste que se produce después de la colocación sea reducido al mínimo.
La estructura debe estar constituida por piezas de fácilconstrucción, manipuleo e instalación.
Las partes de la estructura que han de recibir las presiones o choques más fuertes deben tener tales características y ubicación que trabajen con el menor efecto sobre la estructura principal misma.
Ellas deben interferir lo menos posible a la ventilación y no estar sujetas a riesgos de incendio.
Su costo debe ser tan bajo como lo permita su buenrendimiento.

1.3 Tipos de sostenimiento

Los principales tipos de sostenimiento empleados en labores subterráneos son:

Cuadros de madera.
Cuadros de madera reforzados.
Puntales de sostenimiento.
Cuadros cojos de madera.

II SOSTENIMIENTO CON MADERA

El sostenimiento con madera, en muchos otros países es todavía un material básico de soporte para muchas minas en donde no se puede emplearseotros medios de sostenimiento. Además de datos de ingenieria que deben conocerse, la resistencia de la madera se estudia con respecto a los esfuerzos de tensión, compresión, flexión, esfuerzo cortante.

2.1 Duración de la madera


La duración de la madera en las minas es muy variable, pues, depende de las condiciones en que trabaje. Por ejemplo:

La madera seca dura más que la verde.
Lamadera descortezada dura más que aquella que conserva la corteza.
La madera “curada” (tratada con productos químicos para evitar su descomposición) dura más que la que no ha sido tratada.
La madera en una zona bien ventilada dura más que en una zona húmeda y caliente.



2.2 Ventajas y desventajas de la madera.

VENTAJAS

Es ligera, se transporta, corta, maneja y se coloca fácilmente comosoporte en la mina.
Se rompe a lo largo de la estructura fibrosa precisas, dando señales visuales y audibles antes de que falle completamente. Esto ha hecho que los mineros consideren a la madera como una ventaja sicológica sobre el acero.
La piezas rotas se pueden volver a utilizar para calces, cuñas, bloques, relleno, etc.

DESVENTAJAS

La resistencias mecánicas (flexión, tensión, pandeo,compresión y cortante) dependen de las estructuras fibrosas y de los defectos naturales que son propios de la madera.
La humedad tiene un efecto muy marcado en la resistencia.
Muchos hongos afectan a la madera cuando hay condiciones de humedad disminuyendo considerablemente su resistencia.
La madera es un material fácilmente combustible, por lo que el fuego podría propagarse rápidamente por loscuadros y producir gases venenosos, muchos casos sucedidos en la minas peruanas, como podemos citar uno de ellos en la Mina de Cerro de Pasco.

III CUADROS DE MADERA
El tipo más censillo consta de un “Sombrero” soportado por dos postes verticales, los cuales resisten también los empujes laterales de los hastiales. Este es llamado “Cuadro recto.

Dibujo cuadro recto



Si las presiones...