UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA ,MINERA Y METALURGIA

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA MINERA

LABORES MINERAS Y SOSTENIMIENTO

MALLAS - electrosoldadas

CFTM-UNI/EM III-2013 II

• Evangelista Nación , Henrry.

• Saavedra Rosales , Pool• Villarreal Canuto, Saúl.

IntroducciónDebemos tener en cuenta que el sostenimiento de roca es un termino usado para describir procedimientos y materiales aplicados para mejorar la estabilidad y mantener la capacidad portante de la roca circundante a la excavación .el objetivo principal de un elemento de sostenimiento es movilizar y conservar el esfuerzo o resistencia inherente a la masa rocosa para que se autosoporte.

El sostenimiento de roca generalmente combina los efectos de refuerzo con elementos tales como pernos de roca, soportes de hormigón proyectado mallas metálicas y cimbras los cuales soportan cargas de bloques rocosos aislados por discontinuidades estructurales o zonas de rocas sueltas . en esta oportunidad les daremos a conocer el sistemade sostenimiento de mallas electrosoldadas.

Principios del diseño de sostenimiento

• Considerar que el macizo rocoso siempre se va deformar por efecto de la construcción de la Excavación ,y que el nivel de deformación debe ser compatible con el uso que se va a dar a dicha excavación .

• Para dimensionar y calcular un elemento estructural de sostenimiento , se debe considerar el tiempo durante el cual va ser utilizada la excavación .

• El dimensionamiento del sostenimiento depende del estado de tensiones inicial ,de la dimensión de la excavación y de la calidad de la s rocas que forma parte del macizo rocoso circundante antes de realizar la excavación.

Métodos del diseño del sostenimiento

• Métodos empíricos

• Métodos analíticos

• Métodos numéricos

Las mallas electrosoldadas se componen de barras de acero negro o inoxidable, lisas o corrugadas, laminadas en frio, longitudinales y transversales, que se cruzan en forma rectangular, estando las mismas soldadas en todas sus intersecciones. Gracias a su mayor resistencia, permite utilizar una menor cantidad de acero. A diferencia de los sistemas tradicionales, la Malla Electrosoldada llega lista para ser instaladas en obra.

Mallas Electrosoldadas

Actualmente la Malla Electrosoldada en acero trefilado, se ha convertido en un complemento imprescindible, para el reforzamiento del concreto armado en diversos tipos de sostenimiento, que ameriten una larga duración y permanencia estable.

DESCRIPCION: Están fabricados con alambre de acero obtenido por trefilación y posterior tratamiento térmico recocido, para otorgarle la debida ductilidad para su fácil utilización; así como alambre de Acero Inoxidable.USOS: Se usa en la industria de la Construcción y en la Minería para amarres de acero en vigas y columnas. Filtros de agua, Para mallas electrosoldadas.DIMENSIONES, TOLERANCIAS DIMENSIONALESDIAMETRO 08 = 4.15 mmTOLERANCIA +/- 0.15DIAMETRO 10 = 3.40 mmTOLERANCIA +/- 0.08

Materia Prima

Resistencia a la Tracción (R) < 45.9 kg/mm²

EL PRODUCTO DESCRITO CUMPLE CON LAS SIGUIENTES NORMAS TECNICAS :

ASTM – A 496 – 94 Resistencia a la tracción y Fluencia inc. 6,8,9 y 10.ASTM - A 497 – 94 a Resistencia al cizalle de la soldadura inc. 6,9,7.3 3

(ASTM - A496: Especificación para Alambre de Acero Deformado para Refuerzo de Concreto)

Propiedades Mecánicas:

Alambre de aceroNegro e Inoxidable:Calibre Nº 8 (4.15 mm)Calibre Nº 10 (3.40 mm)Calibre Nº 12 y 14Abertura: cocadas de 1"x1", 2"x2", 3"x3", 4"x4"

Presentaciones:

En Rollos de:1.50 x 25.00 mts.2.00 x 25.00 mts.2.40 x 25.00 mts.

En Paneles:1.50 x 3.00 mts.2.00 x 3.00 mts.2.20 x 5.00 mts.2.40 x 6.20 mts.

- Malla Electrosoldada en Rollos: En el refuerzo de túneles, como malla para shotcrete y malla de temperatura para la construcción.

Aplicaciones y Usos:

- Malla Electrosoldada en Planchas: En el sector construcción, reemplazando a las mallas de fierro tradicional.

Aplicaciones y Usos:

Aplicaciones y Usos:

- Malla Electrosoldada: En el sector minero, para canales hidráulicos,taludes,etc. multiusos.

las mallas electrosoldadas es tipo de sostenimiento pasivo (soporte )se utilizan pará retener pequeñas piedras sueltas , y siempre van juntas con los pernos de anclaje para poder sostener o como refuerzo para el concreto

Reglas empíricasQue originariamente se emplearon durante la perforación de túneles hidráulicas en las hidroeléctricas snowy mountais ( australia) proporcionan un criterio útil para el diseño de un empernado .la densidad de pernos necesarios cuando se necesitan estabilizar una excavación con un empernado sistematizado es:

n = donde:n: densidadl: longitud de la barra o espesor de la zona de protección.peso volumétrico de la roca . capacidad de la carga de la barra a la tensión ultima rotura.s: factor de seguridad.: sección de la barra.

TENSIONAMIENTO DE PERNOS

Esfuerzo cortante máximo d la roca considerando que las rocas tienen el mismo comportamientoQue las arcillas consolidadas .

= c + x tan

Donde : C: cohesión de la rocaesfuerzo flexionante (kg/):esfuerzo máximo de cizallamiento de la roca (kg/)

Carga de trabajo (tensión )

T = Donde ::diámetro de la barra (cm)L: longitud de la barra ( cm): esfuerzo máximo al corte de la rocaT : tensión de la barra

Longitud del anclaje

L =

Donde : L: longitud de anclaje (cm)S: Factor de seguridad T: tensión o carga de trabajo (kg): adherencia especifica o capacidad de anclaje :diámetro del taladro (cm)

factor de seguridad

la interacción roca-sostenimiento ,en el punto en la cual se intersecan representa tanto la máxima deformación que se alcanzara con el sostenimiento empleado en la periferia de la excavación , como la máxima tensión que admite el sostenimiento colocado .

El factor de seguridad (FS) esta dado por

FS =

DESVENTAJAS

En una excavación subterránea ubicada a 3500msnm ,el departamento de geomécanica a informado al jefe del departamento de perforación y voladura de rocas que en el área donde se realiza esta operación minera fluye agua subterránea a razón de 0.8 lt/min y el factor de reducción de esfuerzo es 1.5.

Jn:

Jr:

Ja:

Problemas de aplicación

Se pide :

I. Determinar la caracterización del macizo rocoso.II. Según el Abaco de Bartón que tipo de sostenimiento se

empleara .III. Determinar el factor de seguridad del tipo de

sostenimiento.Solucion :

1.) RQD = 115 – 3.3 x Donde:

Reemplazando datos : 5 + 3 + 12 = 20

RQD = 115 – 3.3 ( 20 ) = 49% roca mala

Problemas de aplicación

Q =

Q = = 3.92 = 4% roca mala

RMR = 10.5 Lg Q + 42

RMR = 10.5 Lg 4 + 42 = 48.3 = 48% roca regular

2.) según el Abaco de barton tipo 5 :el sostenimiento que aplicaremos en este tipo de rocas son pernos sistemáticos mas shockrete reforzado con fibras.

Problemas de aplicación

Problemas de aplicación

En una operación de planeamiento de minado a convenido con el departamento de del proyecto minero a construir un túnel vial, para facilitar el acceso de los trabajadores hacia sus hogares de esta manera reducir el tiempo de transporte .El túnel cuenta con las siguientes informaciones de campo fluye agua subterránea a razón de 1Lt/min y el factor de reducción de esfuerzo es 2

Jn:

Jr:

Ja:

Problemas de aplicación

Se pide :

I. determinar la caracterización del macizo rocoso.II. Según el Abaco de Bartón que tipo de sostenimiento

se empleara .III. Determinar el factor de seguridad del tipo de

sostenimiento.

Solucion :

1.) RQD = 115 – 3.3 x Donde:

Reemplazando datos : 4 + 3 + 5 = 12

RQD = 115 – 3.3 ( 12 ) = 75.4 = 75% roca mediana

Problemas de aplicación

Q =

Q = = 5.625 = 6% roca regular

RMR = 9 Ln Q + 44

RMR = 9 Ln 6 + 44 =60.11 = 60% roca regular

2.) según el Abaco de barton tipo 4 :el sostenimiento que aplicaremos en Este tipo de rocas son pernos sistemáticos mas shockrete.

Problemas de aplicación

Problemas de aplicación

Conclusiones

que en la actualidad se usa poco las mallas electrosoldadas para el sostenimiento porque son reemplazados por las fibras que dan mas consistencia de pactacion del shockrete.

y por tema de los precios no lo usan mucho , y dependiendo del lugar que van a sostener su tiempo de vida ue lo van a utilizar ,etc.

Recomendaciones

no usar solo la malla electrosoladad para el sostenimiento ,porque con las vibraciones producidas por la voladura de rocas se rompen las soldaduras que se realizaron .

usar la malla electrosoldada como soporte para el sostenimiento con shockrete y tendría su mejor funcionamiento sin causar daño alguno.

Bibliografía

E. HOEK / E.T .BROW . EXCAVACIONES SUBTERRANEAS EN ROCA

NERIO ROBLES . EXCAVACION Y SOSTENIMIENTO DE TUNELES EN ROCA

HERNÁN GAVILANESJ. /BYRON ANDRADE HARO : INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE TÚNELES