aplicaciÓn de pernos roofex prevencion estallidos de roca1.doc

7/23/2019 APLICACIN DE PERNOS ROOFEX PREVENCION ESTALLIDOS DE ROCA1.doc

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PLIC CIN DE PERNOS ROOFEX MONITOR DIN MICO EN

L PREVENCION DE EST LLIDOS DE ROC EN UE

MERIC N CI MINER C S P LC - PERU

9*87

AGRADECIMIENTOS:

A CIA MINERA CASAPALCA S.A.eqw 12

Ing. Martin SANCHEZ M.GERENTE DE OPERACIONES

Ing. Juan BELLIDO C.SUPERINTENDENTE GENERAL.

Ing. Rene PERCA CH.

SUPERINTENDENTE SEGURIDAD

Jos Luis Daz Barrios

COMPAA MINERA CASAPALCA S. A.

[email protected]

J. Daz, - 1-

Trabajos TcnicosINSTRUMENTACION GEOTECNICA

Seguridad MineraGeotecnia.
mailto:[email protected]:[email protected]


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Noviembre - 2009 PLIC CIN DE PERNOS ROOFEX MONITOR DIN MICO EN

L PREVENCION EST LLIDOS DE ROC MIN

C S P LC

PRIMER EN SUD MERIC

INTRODUI!N

I" U#I$ION

II" %&O'O%I$ 'O$'

III" IN(&STI%$ION&S %&OT&NI$S3.1 Caracterizacin de la masa rocosa

3.1.1 Registro de datos

3.1.2 Aspectos litolgicos3.1.3 Distribucin de discontinuidades3.2 Clasificacin de la masa rocosa3.3 Resistencia de la roca

3.3.1 Resistencia de la roca intacta3.3.2 Resistencia de las discontinuidades3.3.3 Resistencia de la masa rocosa

3. Condiciones de agua subterr!nea3." #sfuerzos in$situ%

I(" R$DIO D& IN)'U&NI$ D&' MIN$DO D& U&R*OS $'R&D&DOR D&' *I+U& ,0".1 &eneralidades.2 'odelamientos num(ricos

.3 #stabilidad estructuralmente controlada

(" M&TODO'O%.$ D&S$RRO''$D$ *$R$ &' MONITOR&O D& ON(&R%&NI$"

(I" $*'I$I!N D& *&RNOS ROO)&/ MONITOR DIN$MIO &N '$ *R&(&NION $ &ST$''IDOS D& RO$).1. *bicacin de pernos roofe+ monitores din!micos).2. nstalacin de pernos roofe+ de monitoreo e+terno).3. Auscultacin -medicin obser/acin0).. ormatos de medicin de con/ergencia).". nterpretacin de mediciones de con/ergencia

(II" *'$N D& ONTIN%&NI$ &N '$ *R&(&NI!N D&' )&N!M&NO D& &ST$''IDOS D& RO$

ON'USION&S

R&OM&ND$ION&S

$N&/OSINDI& D& T$#'$S %R$)IOS )I%UR$S

J. Daz, - 2-


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J. Daz, - -


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R&SUM&N"

Dentro del programa de Aplicacin denstrumentacin &eot(cnica de Ca 'inera CasapalcaA., los pernos de roca Roofe+ 'onitores Din!micos,

por su diseo de aplicacin 4ue absorben elmo/imiento de la roca por efectos de deformacin deuna e+ca/acin propensa a estallidos de roca, est!nsiendo instalados en la 5ona de Cuerpos en el 6i4ueRectangular )"7 desde el 8/.1 al 8/. 17 en lasdiferentes estaciones de cada ni/el9 en la zona de/eta :roa ;eco de in/estigacin


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;eto desde un intensofracturamiento del macizo rocoso a posibles estallidosde roca9 el ob>eti/o es demostrar 4ue los pernosRoofe+ 'onitor Din!micos tiene la capacidad desoporte 4ue se deslizan ba>o las condiciones de impactodin!micas.

#l procedimiento de instalacin es igual a lospernos de resina con/encionales.

os resultados de las pruebas del 6ernoroofe+ de acero templado de = mm. de grosor,realizados con el 6ull ;est, indican una resistencia de )a L toneladas.

a razn para la aplicacin de estos pernosmonitores, es por la importancia de las con/ergenciasregistradas antes de un e/ento 4ue conlle/o aaccidentes en la 5onas de Cuerpos en Meta :roa;ec


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I" %&N&R$'ID$D&S

1"1" INTRODUI!N?A medida de la profundizacin de 'ina para

alcanzar nue/as reser/as, el desafi del soporte de roca seo del Riesgo smicoH para asegurar lacontinuidad de las operaciones.

1"" U#I$ION#l acimiento minero de Casapalca se encuentra

ubicado en la zona central del 6erO, a 12" m., al este de laciudad de ima, sobre el flanco oeste de la Cordillera:ccidental de los Andes a una altura promedio de ,77msnm.#l acimiento se sitOa en los distritos C


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os tres sistemas tpicos de discontinuidades 4ueconforman el arreglo estructural de la masa rocosa de losCuerpos 'er son%Sistema 1: Rumbo N 60E y buzamiento 87SE.Sistema 2: Rumbo S16E y buzamiento 82SW.Sistema 3: Rumbo S 87W y buzamiento 83SE.

;odos estos sistemas est!n conformadosmaormente por diaclasas se establecieron mediantetratamiento estadstico de la informacin registrada en losafloramientos.

%i$ura &.'( )ia$rama estereo$r*+ico de "lanos "rincipales delcompsito $eneral.

%i$ura &.-( )ia$rama de roseta de discontinuidades delcompsito $eneral.

arac3ers3icas &s3ruc3ura;es?

#spaciamiento entre 27 a )7 cm., persistencia de 3 a 17 m.,apertura /ariable de 1 a " mm. en algunos casos en lamaora de casos cerrada sin relleno, la rugosidad de lasparedes es ligeramente rugosa a rugosa con ciertasondulaciones con relleno duro con presencia de calcitas deespesores entre 7.1 a 1mm. as paredes de las

discontinuidades estructurales por lo general son ligeramentealteradas con cierta presencia de goteo de agua localmente.

"2 ;asi8icaci4n de ;a masa rocosa?6ara clasificar la masa rocosa se utiliz el criterio de

clasificacin geomec!nica & modificado, correlacionadocon el ndice R'R.

ri3erio :ara ;a c;asi8icaci4n de ;a masa rocosa?a masa rocosa del !rea de e/aluacin esta entre R a 'Rprincipalmente en las areniscas calc!reas F a 'F, en lasareniscas silicificadas9 correlacion!ndolos con el R'R esta%;ipos de calidad Fuena a Regular, de R'R de -)" P L"0

ocalmente


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muestras rocosas de 'ina. os resultados se muestran acontinuacin%

Resis3encia com:resiva de ;a roca in3ac3a-Determinada con ensaos de compresin unia+ial0

MU&STR$ Bc CM:a>8/. "A C6:.$#'$:R# 3.278/. "A '#RK$ :R# 123.=)8/. "A C6:.$#6.$:R# )3."8/. F C6:.$:.$:R# 17.778/. F C6:.$#'.$:R# L7."18/. "A '#RK$8 $ :R# 11)."=8/. 3A C6:.$:.$ :R# L".=8/. "A &A.$L=7 NA;# 1)2.L78/. "A BC$L=7 NA;# 1=.L18/. F &A.$=1 NA;# 27=.738/. "A BC$="7 NA;# 13".)28/. 3A &A.$ = NA;# ".)"

:tro par!metro importante del comportamiento mec!nico de laroca intacta es la constante ?mi@ del criterio de falla de oeE TFroGn. os resultados se presentan en el Cuadro%

(a;ores de ;a cons3an3e miE de ;a roca in3ac3a-Determinadas con ensaos de compresin tria+ial0

MU&STR$ miE $N%U'O D&)RIION

INT&RN$ CF>

OG&SIONCM:a>

8/. "A C6:.$#'$:R#

1.=7 L.27 27.)7

8/. "A '#RK$ :R#8/. "A C6:.$#6.$:R#

8/. F C6:.$#'.$:R#8/. "A '#RK$8 $ :R#8/. "A &A.$L=7 NA;#

1=.17 "1.37 2=.7

8/. "A BC$L=7 NA;#8/. F &A.$=1 NA;#8/. "A BC$="7 NA;#8/. 3A &A.$ = NA;#

inalmente, respecto a la roca intacta, se

$#SORIONCH>

*&SO&S*&I)IO$*$R&NT&

CNJm>

8/. F C6:.$#'.$:R# 2.=3 1.72 2L.218/. "A C6:.$#6.$:R# 7.)" 7.23 2L.)8/. "A BC$="7 NA;# 1. 7."3 2).3=8/. "A BC$L=7 NA;# 7." 7.3 2L.L

""2 Resis3encia de ;as discon3inuidades?a resistencia al corte en este caso se rige por los

par!metros de friccin co

GCm> miE mmr Smr

LmrM:a

*OISSON

S&IONMIN&R$' ) 1)7 2L." =7 1" 3.77L 7.77 21= 7.2"MIN&R$' )) 1)7 2L." =7 1" 3.2== 7.712= 23"27 7.2"D&SMONT& )2 1"7 2)." =7 1= 3.377 7.77LL 1=2L3 7.2"D&SMONT& ) 1)7 2)." =7 1= 3.)7= 7.77 21= 7.2"D&SMONT& )) 1)7 2)." =7 1= 3." 7.712= 23"27 7.2"

"< ondiciones de agua sub3errKnea?#n el !rea de e/aluacin no es mu significati/a la

presencia de agua subterr!nea, las condiciones de la masarocosa maormente son secas a


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especficamente en el 8/. 17, pro/ocando rela>amientos en los


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uadro 1? $ION&S *'$NT&$D$S *$R$ '$ &($'U$I!N D&' )&N!M&NO D& &ST$''IDO D& RO$S

ID&NTI)I$I!N D& 'OS*$RM&TROS +U& INID&N &N '$

OURR&NI$ D& &ST$''IDO D&RO$S

U$NTI)I$I!N D& 'OS*$RM&TROS M&DI$NT&? O#=&TI(OS

1"- ($RI$#'&S INONTRO'$#'&S- Campo de esfuerzos in situ- 6ropiedades geomec!nicas de

las rocas- itologa del macizo rocoso- istemas estructurales

2"- ($RI$#'&S ONTRO'$#'&S- :rientacin de galeras- orma de galeras- Dimensionamiento de pilares- ecuencia de e+plotacin- ostenimiento- #tc.

- ;(cnicas de mediciones de#sfuerzos in situ

- #nsaos de laboratorio- 'apeos &eolgico$

#structural- 'apeo geomec!nico

- ;(cnica micro ssmica- ;(cnica de monitoreo de

con/ergencias- 'odelamientos matem!ticos- 6ruebas de sostenimiento- ;(cnica de clasificacin de

rocas

$:ptimizacin del diseo minero en elsistema de e+plotacin por corte relleno ascendente

$ 'inimizar la ocurrencia de e/entos,por estallido de rocas

De acuerdo a estas acciones planteadas el perno Roofe+'onitor tipo RB=D 1=77377 fue seleccionado, tiene unaaplicacin din!mica con =7 8 de ni/el de deslizamiento decarga a aplicacin de los 6ernos Roofe+ 'onitoresDin!mico sigue a las recomendaciones de Centre for&eomeco las condiciones deimpacto din!micas.

a secuencia metodologica 4ue se implement en laAplicacin de los 6ernos Roofe+ 'onitores en la mina fue lasiguiente%

1. 'A6#: :V&C:$#;R*C;*RA K 'A6#::'#CW8C:% De !reas desestabilizadas por elfenmeno.

2. #8 FA# A : 'A6#:, DA&RA'A#X*#'W;C: 6ARA A 6A8CACV8 D# *86R:&RA'A D# A6CACV8 D# 6#R8:':8;:R#.

3. 8;AACV8 UCA # 8 ;#RR#8: D# :6#R8: ':8;:R#.

. A*C*;ACV8 -'#DCV8 K :F#RMACV80.

". 8;#R6R#;ACV8, A8W K #MA*ACV8 D#C:'6:R;A'#8;: K D# : R#*;AD::F;#8D:.

). #8 FA# A : R#*;AD:, ACC:8#C:8;R: 6ARA A 6R#M#8CV8 D# #;AD: D#R:CA.

(I" $*'I$I!N D& *&RNOS ROO)&/MONITOR DIN$MIO &N '$ *R&(&NION $&ST$''IDOS D& RO$

,"1" U#I$I!N D& *&RNOS ROO)&/MONITOR&S DIN$MIOS

#l departamento de geomec!nica


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CO!"#$" COMPAA MINERA CASAPALCA S.A %R"&'CO :'N" CASAPALCA(N')") AMERICANA*"+OR NV. 1 PQ 650ES,"C'ON M1

PERNO ROOFEX MONITOR

DATOS GEOMECANICOSTIPO DE

R OC A ARE NI SCA C AL CAR EAGSI MF/RQ 5 - 12 F!"#$ "%$&'!# 0.016

RMR (5 - 55 T) I*'!'+ 1,TIPO DE AERTRA SEMI CIRCLAR )C

V+#$ C#$$!!'* - M' 0

!,OS &EC" ,E!&*EO.E). 'NC.

E)'C'ON&'N"* E)'C'ON E)'C'ON CON/ER%ENC'" /E*OC')") "CE*ER"C'ON

C Cm. Cm. mm CORRE%')" mm mmtiemo mmtiemo2

7 1 "-+ 020200 1 10.00 10.00 0.000 0.000 0.000 0.0000 0.0007 1 "-+ 160200 1 10.00 14.00 -1.000 -1.000 -1.000 -0.0714 -0.007 1 "-+ 300200 1 10.00 148.00 -2.000 -2.000 -2.000 -0.0714 0.000

- &rado deracturamiento

- Diseo de 6uentesde e+plotacin.

17 #;AC:8 3

;:;A% 2 puntos

uadro ? &ST$ION&S D& ON(&R%&NI$ONSID&R$D$S 7ON$ ORO$

NI(&'NM&RO D&

&ST$ION&S D&ON(&R%&NI$

RIT&RIOS *$R$ SUU#I$I!N

17 &A#RAL7

- itologa.- Aspecto estructural

Calidad de Roca.- ntersecciones con

galeras cruceros- Alteracin- idrologa.- &rado de

racturamiento- Diseo de 6uentes de

e+plotacin.

11 &A#RA"L7

12 &A#RA)L7

;:;A% 12 puntos

a" INST$'$ION D& *&RNOS ROO)&/ D&MONITOR&O &/T&RNO

as caractersticas de los pernos Roofe+ de 'onitoreo#+terno son los siguientes%

Y 'odelo% RB=D 'onitor #Y ongitud de traba>o% 1=77 mm.

Y ongitud de 'onitoreo% 1"7 mm.Y ongitud total% 1" mm.Y 6eso% 2. g.*'$TIN$%Y Acero% A &rL" si.Y ;amao% 1"1 B 1"1 mm.Y Di!metro del agu>ero% 32 mm. Z $ 7.3 mm.Y #spesor% .= mm.Y Carga mnima% 12 8 A;' grado 2Y 6eso% 7. g.

os procedimientos para la instalacin de los pernosroofe+, fueron los siguientes%

Y a perforacin se realiz con un di!metro de 3" mm.Y a ad


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C:8M#RCA%

Excavacin original

Convergencia de hastales

Convergencia

(mm.)

Convergencia

(mm.)

Aceleracin Aceleracin

Convergencia

(mm.)

Aceleracin

6or la interpretacin de las mediciones realizadas en la zonalimitada, en la mina se


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(II" *'$N D& ONTIN%&NI$ *$R$&ST$''IDOS D& RO$

Compaa 'inera Casapalca . A. incorpora a lagestin de seguridad el plan de contingencia para estallido de

rocas est! comprometida a conducir sus operaciones de unamanera segura. 6arte de este compromiso es prepararse pararesponder a los e/entos 4ue puedan ocurrir 4ue lapreparacin para la emergencia las acti/idades de respuestasean consistentes a tra/(s de nuestras operaciones en toda launidad.

O#=&TI(O

6re/er medidas 4ue se deben tomar para reducir losefectos de cual4uier tipo de emergencia -natural ooperacional0 4ue se pueda presentar en la e>ecucin de lastareas con el fin de sal/aguardar al personal, al e4uipo, a las

instalaciones al medio ambiente.

DIR&TI($S

as p(rdidas generadas por estas emergencias, 4ueinfluen directamente en los recursos adores daar losbienes o propiedades de la misma.

OMITP D& ONTIN%&NI$S

6ara responder a esta emergencia, se tiene formadoun Comit( general de contingencias as como un plan deacciones a seguir ante este fenmeno.

A"2" &T$*$S D& ONTIN%&NI$S D& &ST$''IDO D&RO$S &N MIN$

A"2"1 *R&-ONTIN%&NI$S?

nspeccin de los e4uipos de rescate% cables de nlon,arneses de seguridad, camillas Gincercicios de la cuadrilla en el armado de cuadro demadera colocacin de marcercicios de transporte de accidentados en camillas. C


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1" Despu(s de rescatar al personal afectado,operaciones mina debe ordenar el relleno o elsostenimiento en caso de derrumbes.

2" #/aluar el !rea afectada para ordenar la reacti/acinde las operaciones mineras.

J. Daz, - 1


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ORGANI3ACI4N DE LA EMERGENCIA EN .N ESTALLIDO

OMITP D& &M&R%&NI$ %eren3e de O:eraciones Su:erin3enden3e %enera; Su:erin3enden3e de Mina Su:erin3enden3e de Seguridad =e8e de %eomecKnica =e8e de Medio $mbien3e

J. Daz, - 1-

ORGANIGRAMA DEL COMIT5 DE CONTINGENCIAS

%&R&NT&

%&N&R$'

&NTROM&DIO

R&'$ION&SINDUSTRI$'&S

'O%.STI$ R&$ $)&T$D$

MINIST&RIO D&&N&R%.$

MIN$S

&SS$'UD'.NI$*R&NS$$UTORID$D&S OTROS

oordinador %enera;?=e8e de %eomecKnica &n;ace en3re Direc3or 5 =e8es de reaComunicaciones% ecretario de%erencia" Secre3ario

de Seguridad

Relaciones ndustriales%Coordinacin con Defensa Ci/il, bomberoscoordinar con &SS$'UD

Asistente :peraciones 'inaCuadrillas de Rescate0< de;egados de ;os 3rabajadores

=e8e de; *rograma Seguridad Man3enimien3o 5 orden de @onascr3icas"=e8e de (en3i;aci4n< re:resen3an3es de ;os 3rabajadores

=e8e de %eo;oga e Ingeniera?$:o5o con :;anos geo;4gicos

uperintendencia de 'antenimiento;(cnicos electricistas;(cnicos mec!nicos

*rimeros $uQi;ios 5 $3enci4n Mdica? Mdicos de' en3roMedico

Direc3or de on3ingencias?&. :peraciones$sesores% updte. 'ina Jefes de Wrea

*re-on3ingencia% Apoar medidas pre/enti/ason3ingencia% Apoar a las brigadas de la 'ina.*os3-on3ingencia% ;omar decisiones pararehabilitacin


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ON'USION&S

1" &; :rocedimien3o de ins3a;aci4n es igua; a ;os:ernos de anc;aje con resina convenciona;es e;anc;aje es eco :or car3ucos de resina"

2" 'a resis3encia de; :erno de acero 3em:;ado de mm" de grosor en ;as :ruebas ;;evadas *u;; Tes3indican un resu;3ado de ,-A 3one;adas"

" 'a ra@4n :or u se es3a a:;icando en ;a mina asido se;eccionada :ara ;a inves3igaci4n de es3e3rabajo es ;a im:or3ancia de ;as convergenciasregis3radas en ;as @onas de cuer:os 5 :or acciden3em;3i:;e ocasionado 5 as mismo en ;a (e3a Oro5aTeco donde circuns3ancia;men3e se :resen3a es3eeven3o"

en ;as su:er8icies a; en3orno de;8en4meno :or ocurrir o 5a ocurridos"


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$N&/OS

$N&/O 1? &($'U$ION %&O'O%I$ D&' *RO&TO"

J. Daz, - 1A-


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$N&/O 2? S&ION %&OM&$NI$ *I+U& ,0

J. Daz, - 1-

TIPO III

GSI = MF/R

RMR = 45 - 55TIPO SOST. = B y B1

TIPO III

GSI = MF/RRMR = 35 - 45

TIPO SOST.= C


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$N&/O ? *'$NO %&OM&$NIO D&' NI(&' 1

J. Daz, - 19-


20/31

$N&/O


21/31

$N&/O ? $N$'ISIS &STRUTUR$' NI(&' 1 $' $

J. Daz, - 21-


22/31

$N&/O ,? $N$'ISIS &STRUTUR$' &N S&ION?

J. Daz, - 22-


23/31

J. Daz, - 2-

ANALISIS

ESTRUCTURAL

EN SECCION


24/31

$neQo A? $N$'ISIS &ST$TIO D& &ST$#I'ID$D ON UNZ&D%& *I+U& ,0"'$ IN)ORM$I!N D& T&RR&NO *&RMIT& D&T&RMIN$R '$S T&ND&NI$S &STRUTUR$'&S *R&S&NT&S &N &'*I+U& ,0 RU&ROS D& $&SO '$ U$' NOS *&RMIT& (ISU$'I7$R '$S ORI&NT$ION&S M$S )$(OR$#'&S D&S)$(OR$#'&S &N '$ &/$($I!N D&' *I+U&"

1" Da3a de en3rada :ara e; So83Yare UnYedge? &; cua; eva;a ;a )ormaci4n de uVa en cuan3o a su ubicaci4n

dimensiones 5 su )ac3or de Seguridad"

ONDIION &ST$TI$? $nK;isis %eom3rico?

J. Daz, - 2


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$N&/O ? SIMU'$ION D& &ST$#I'ID$D *I+U& ,0

J. Daz, - 2-


26/31

$N&/O 9? $N$'ISIS D&' )$TOR D& S&%URID$D D&' T$=O &S*&R$N7$ '$ S&U&NI$ D& MIN$DO &NS&ION 'ON%ITUDIN$' &N )UNION D&' *I+U& D& $ U&RDO $' MOD&'$MI&NTO NUM&RIOD&' *RO&TO *I+U& ,0"

1ro" MIN$DO $TU$' &NONTR$DO ?&NM$''$DO DISR&TI7$DO D& &/$($ION&S D&NTRO D&' MOD&'O T$=O &S*&R$N7$ ($IO D&' Nv" $' < 5

&MI'I$ ($IO D&' Nv" # $' Nv"


27/31

D& $U&RDO $' MOD&'$MI&NTO NUM&RIO &' )$TOR D& S&%URID$D &N R&'$ION $' *I+U& ,0 MU&STR$$UR&O'$S D& T&NSION &NTR& &' Nv" 1 $' Nv" 10"&' )S\ 1"0< $ 1"0 &N SITU$ION $TU$'"

J. Daz, - 2A-


28/31

$N&/O 10? $*'I$I!N *&RNOS ROO)&/ MONITOR DIN$MIO?1" U#I$I!N D&' *UNTO D& $U&RDO $' $N$'ISISNUM&RIO NI(&'


29/31

," *&RNO ROO)&/ MONITOR &M*'$$DO

A" *&RNO ROO)&/ MONITOR INST$'$DO"

" *&RNO ID&NTI)I$DO *ROT&%IDO"

9" OTR$S 7ON$S $ U#I$R *I+U& ,0 NI(&' A

10" 7ON$ ORO$ T&GO NI(&' 10 11 12"7ON$ D& &ST$''IDO DOND& S& *RODU=O"

7ON$ D& $R#ON$TOS"

J. Daz, - 29-


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*&R)OR$ION D& T$'$DRO"

11" O'O$ION D& $RTUGOS &M&NTIIOS"

12" O'O$ION *&RNO ROO)&/ MONITOR

1" *&RNO ROO)&/ MONITOR INST$'$DO"

$N&/O 11? $*$IT$ION $ '$ SU*&R(ISION&N &ST$''IDO D& RO$S"

J. Daz, - 0-


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$neQo 12? 7ONI)I$ION %&OM&$NI$ D& 7ON$ D& &ST$''IDOS"

aplicaciÓn de pernos roofex prevencion estallidos de roca1.doc

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