Universidad de Atacama Faculta de IngenieríaDepartamento de Ingeniería en minas

Profesor: Rafael Fonseca S.Alumno: Gustavo Galleguillos C.Asignatura: Fortificación

Introducción

Es un puntal destinado para el sostenimiento del techo en labores mineras subterráneas. Éste puede ser de fricción, mecanizadas o hidráulica, su aplicación mayoritaria es en la minería del carbón, generalmente sus componentes principales son el puntal, un sistema de freno y un bastidor que va encajado en el techo.

Mampostas

fricción mecanizados hidráulicas

Mampostas de fricción

Comprende dos cuerpos tubulares telescópicos, caracterizada porque en la parte superior del cuerpo inferior se solidariza una abrazadera de perfil U, donde se puede encajar las cuñas correspondientes u otro sistema de freno.

Punzón

Sistema de freno

Fuste

Construcción básica

Perfiles:

Corresponde al cuerpo de la mamposta, la relación de diseño entre el fuste y punzón dependen de las cargas a las cuales será sometida la mamposta.

Cabeza de cierre

Pieza soldada en la cabeza del fuste, perforada en sus ambas caras permite el paso de las cuñas de cierre y el apriete en entre el fuste y el punzón.

Cabeza

Pieza metálica que va soldada en la parte superior del punzón, generalmente de diseño plano con cuatro patitas en sus extremos que mantienen centrado el bastidor.

Pie

Es una placa de 120 x 120 ó 150 x 150, soldada a la base del fuste. Normalmente es plana, aunque también han salido al mercado diseños redondos que disiparía mejor las fuerzas en el piso y evitaría su fractura en la instalación de varias mampostas en serie.

CURVA CARACTERISTICA

Para cada mamposta se puede definir una curva característica C = f(c) que da las cargas en toneladas, en función del deslizamiento en centímetros.

La carga de 2 a 3 ton que resiste la mamposta en principio aumenta cuando hay deslizamiento porque los punzones son normalmente cónicos. A medida que se produce el hundimiento, el punzón dilata cada vez más la cabeza de cierre, de lo que resulta una presión P creciente.

Para mejorar las mampostas se han ideado diversos procedimientos, empleados separada o simultáneamente en los actuales modelos. Estos procedimientos son:

a) El juego de cuñas.b) El calce rastrero.c) Las cuñas paralelas.

a.-Juego de cuñas

Consiste en un encaje del punzón que es levemente cónico con el fuste mediante un juego de cuñas.

b.-Calce rastrero

En este tipo el punzón en vez de ser cónico es cilíndrico, introduciéndose entre el punzón y la pieza de cierre una cuña especial vertical llamada calce rastrero

c.-Cuñas paralelas

Colocando dos cuñas en lugar de una se puede obtener una fuerza de ajuste doble. Pero si se golpea una de las dos, la otra tiende a aflojarse, por lo que es preciso golpear alternativa y moderadamente una y otra para evitar este fenómeno.

Mampostas Hidráulicas

Tiene un fuste cilíndrico lleno de aceite. El punzón es igualmente redondo y cilíndrico. En la base del punzón, que forma el pistón, existe una junta especial cuya buena ejecución es esencial para el funcionamiento de la mamposta. Existen con circuito cerrado y abierto

Funcionamiento

El fondo del punzón está formado por una placa provista de tres orificios que permiten, bajo ciertas condiciones, el paso del aceite del punzón al fuste. La primera abertura del fondo está constituida por una válvula descentrada que se abre cuando la mamposta soporta una carga de 20 ton. El aceite pasa entonces al punzón, lo que permite su descenso, el que se detiene cuando la carga es menor de 20 ton. para continuar de nuevo si el techo vuelve a cargar sobre la mamposta.

dimensiones

MAMPOSTAS HIDRÁULICAS MW-20t

ALTURA DE MAMPOSTA (mm)MODELO

REPLEGADO DESPLEGADOCARRERA (mm) PESO (kg)

Nº 03 415 535 120 19.4

Nº 04 510 660 150 25.4

Nº 06 645 915 270 30.5

Nº 08 805 1125 320 36.5

Nº 10 1011 1479 468 45.6

Nº 11 1120 1640 520 51.2

Nº 13 1300 1900 600 55.5

Desventajas

l.- Precio muy elevado (3 veces, por término medio, mayor que el de las mampostas de fricción).

2.- Poder soportante pequeño (20 ton), ya que las mampostas de fricción resisten teóricamente 50 ó 60 ton.

3.- Costo de mantenimiento elevado que presentaban una importante corrosión de los punzones. Los modelos nuevos suelen ser protegidos por cadmio o estaño.

Mampostas mecanizadas

Sistema de diseño hidráulico, con postes y cabezales incorporados en una sola unidad y conectados a los transportadores blindados para avanzar simultáneamente.

Sistema de control

Donde el objetivo es monitorear:

•Presiones de las mampostas.

•Presión, temperatura y nivel de aceites.

Resumen

Las mampostas de fricción están mas susceptibles al esfuerzo de pandeo que las mampostas hidráulicas.

Teóricamente las mampostas de fricción resisten hasta 50 toneladas y las hidráulicas solo 20.

Esta comprobado que el uso de mampostas en conjunto con cuñas de madera en el bastidor mejora el rendimiento.

Las mampostas hidráulicas pueden ser reutilizadas gran cantidad de veces.

El uso de mampostas es recomendado solo hasta pendientes de 35°.