Sostenimiento Mineria Carbon

SOSTENIMIENTO DE GALERIAS CON CUADROS METALICOS DESLIZANTES EN PERFIL TH

En minería subterránea de carbón la ejecución de galerías con un sostenimiento eficaz es un capítulo de extraordinaria importancia para la buena marcha de toda la explotación.
En la valoración de la eficacia de un sostenimiento se han de tener en cuenta fundamentalmente tres factores:
- Coste
- Seguridad
-Conservación
Estos tres parámetros están relacionados entre sí, de forma que para conseguir un sostenimiento bien dimensionado se deberá llegar a una solución de compromiso entre ellos.
Dos ejemplos extremos ilustran este comentario:
1) Una reducción excesiva en el coste del sostenimiento, puede traducirse en costes de conservación muy elevados durante toda la vida útil de la galería y en una seguridaddeficiente para el personal que transite por ella.
2) En el extremo opuesto, un sostenimiento sobredimensionado tendría unos costes de ejecución excesivos, y en la mayoría de los casos, se abandonarían las galerías en un estado de conservación óptimo.
Antes de abordar el tema del sostenimiento de labores subterráneas, conviene dejar claro, que dado el carácter extremadamente heterogéneo que tieneel terreno, no existe ninguna formulación teórica que refleje con exactitud su comportamiento, al realizar en él una excavación subterránea. Actualmente existen programas informáticos que mediante técnicas de cálculo numérico dan resultados muy próximos a la realidad, sin embargo, la escasez de estos medios en las explotaciones mineras, unido a la necesidad de realizar un avance continuo degalerías, no permiten realizar estudios geotécnicos precisos, por lo que en la mayoría de los casos, el diseño del sostenimiento sigue basándose en la experiencia acumulada.

INTERACCION TERRENO-SOSTENIMIENTO
Al realizar una excavación subterránea se rompe el equilibrio de fuerzas dentro del macizo rocoso, apareciendo una serie de tensiones radiales en el perímetro de la superficie excavada. Dichastensiones tienden a cerrar el hueco abierto, esta tendencia se denomina convergencia. Para contrarrestar su efecto es necesario recurrir al sostenimiento de la excavación.
Si se representa gráficamente el tanto por ciento de convergencia en abcisas, frente a la presión radial en el perímetro de la galería en ordenadas (figura 1), se obtiene la curva característica del macizo rocoso (S1). Dichacurva indica el estado de las tensiones y deformaciones a las que queda sometida la galería excavada. De igual forma, la curva característica del sostenimiento (S2) es la representación gráfica de la evolución de la presión ejercida sobre el sostenimiento, en función de las deformaciones del mismo.
La interacción entre el terreno en el que se ha realizado la excavación y el sostenimiento que secoloca, puede estudiarse superponiendo las curvas características de la excavación y del sostenimiento, alcanzándose el punto de equilibrio (PE) dónde se cortan ambas curvas características.
Antes de acometer el sostenimiento de una galería, es necesario tener perfectamente definidas las siguientes cuestiones:
1º - Tipo de excavación (carbón o roca). El sostenimiento y conservación de galerías encarbón presenta más dificultades que en roca.
2º- Duración. Conviene adaptar perfectamente el coste de ejecución y mantenimiento de las galerías al tiempo que van a estar operativas. Su duración aproximada es:
Galerías de estructura de planta 5/10 años
Galerías de estructura de cuartel 2/3 años
Galerías de tajo 0,5/2 años
3º - Sección útil. Para evitar los costes derivados de lasobreexcavación y de una entibación inadecuada, las galerías se ejecutarán de forma que al final de su vida útil la sección que presenten sea mínima, pero suficiente para realizar su función (ventilación, transporte,...).
4º - Uso. No es lo mismo una galería donde el transporte se va a realizar por vagones, que otra donde se va a realizar por cintas transportadoras, que una tercera cuya única misión...