sostenimiento con pernos

MECANICA DE ROCAS APLICADA A LA MINERIA

Introducción:
El empernado es una técnica de sostenimiento que, es esencia, consiste en anclar en el
interior de las rocas una barra de material resistente que aporta una resistencia a tracción y,
confinando al macizo rocoso, permite aprovechar las características resistentes propias de
las rocas facilitando así su sostenimiento.
La primeraaplicación del bulonaje, como técnica de sostenimiento en minería. Se produjo a
principios del siglo en los estados unidos de América y fue en la St Joseph Lead Compañía,
mina metálica situada en las cercanías del Missouri.
En la actualidad las aplicaciones del bulonaje en la obra civil son muy variadas, tanto en el
exterior como en subterráneo, y en los últimos años se han producido desarrollos muyimportantes, tanto conceptuales como tecnológicos, que han hecho del bulonaje una técnica
indispensables para el sostenimiento de las excavaciones subterráneas como son los pernos
Swellex y los Split set.
En general, los pernos Swellex fortalecer la masa de roca a través de una combinación de la fricción
y el enclavamiento mecánico en la interface roca-perno. El mecanismo de anclaje del pernoSwellex
es en realidad diferente en rocas duras y blandas. En el rock duro, la tensión de contacto secundaria,
inducida por el bloqueo mecánico de las asperezas en la pared del pozo, juega un papel importante
en el anclaje, mientras que la tensión de contacto primario, creado por la expansión del perno no
contribuye mucho. Sin embargo, en rocas blandas, es la fricción, y por lo tanto la tensiónde

contacto principal, que determina la capacidad de anclaje del perno.
Los Split set desde que fueron puestos en el mercado desde la década de los 70 y 80’s en la
cual se usaba de manera masiva madera para el armado de cuadros de madera y/o puntales
a la fecha la tecnología del sostenimiento ha cambiado drásticamente.
Actualmente el perno estabilizador de fricción “Split
Set” se haconvertido en el sostenimiento más usado en las operaciones mineras.
Sin embargo, existe mucha desinformación al mismo de parte de nuestros colaboradores,
razón por la cual he compilado valiosa información a lo largo de mi carrera profesional y de
muchas personas que han apoyado al mismo.
Objetivo de la presente guía:
 Difundir la correcta instalación del perno Split set.
 Determinar en quécalidades de macizo rocoso.

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MECANICA DE ROCAS APLICADA A LA MINERIA

Concepto del trabajo de los pernos.
Inicialmente los pernos están asociados a suspender un nivel rocoso, poco competente, de
otro más resistente, además de ejercer un papel de suspensión de rocas sueltas podía ejercer
un cierto papel de consolidar terrenos descomprimidos, tal como se ilustra en la fig.1.
Figura1.Principio de acción de un perno; 1. Cabeza de un anclaje, 2. Barra, 3. Extremo
roscado, 4. Placa de reparto, 5. Tuerca de apretamiento, 6. Zona de terreno resistente, 7.
Terreno descomprimido a soportar o consolidad.

Anclajes de bloques.
El concepto de anclaje de bloques se deriva directamente del planteamiento inicial del
perno y se basa en que cada perno debe estar anclado, a lo largo de unalongitud suficiente
para agotar la carga axial que la barra del perno puede soportar, y su densidad, expresada
por el numero de pernos por cada m2 de superficie de roca a sostener, debe ser suficiente
para equilibrar el peso de la roca que debe ser suspendida.
En la figura 2. Se presenta un esquema para calcular el bulonaje teniendo en cuenta su
efecto de suspensión.
El máximo peso que puedesoportar un perno esta dado por la expresión:
W= F.s.c.h.ρ
Siendo:
F = coeficiente de seguridad, comprendido entre 1.5 y 3.
S = espaciado transversal de los pernos.
C = espaciado longitudinal de los pernos.
H = espesor de los estratos de roca que deben ser anclados.
Ρ = densidad de la roca.
E modelo de la figura 2 tiene escasa utilidad ya que es poco frecuente que, en la práctica, se...