sostenimiento mecanizado

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍAY CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
MAQUINARIA MINERA MI-441
Docente: ING. KELVIS BERROCAL ARGUMEDO
Tema: Unidad 6: EQUIPOS DE SOSTENIMIENTO Y DESATE DE ROCAS
MECANIZADO
Integrantes:
 Ochoa Dipaz, Abdel Bernabe.
 Ortega Alarcón, Marco Dennison.
 Quispe Roca, Cayo Luis.
 Salvatierra castro, Juan Joel.
 Tineo Gomez, Jony.
Ayacucho-Perú
2022

2. El sostenimiento de las labores subterráneas es una tarea de grandes
proporciones y de gran complejidad, donde el fin principal es garantizar la
seguridad y la eficiencia de los métodos de explotación empleados por los
que realizan las labores de extracción del mineral.
Una de las condiciones necesarias para que el sostenimiento se realice
eficientemente luego de realizada una excavación, es la correcta
indagación y evaluación de la estructura del macizo, este es el punto de
inicio confiable para seguir en la tarea de seguridad y productividad

4. DISEÑO DEL SOSTENIMIENTO
1.- DISEÑO BASADO EN LA EXPERIENCIA QUE HA MOSTRADO SER EXITOSA.
2.- DISEÑO BASADO EN MÉTODOS DE LA ESPECIALIDAD DE GEOMECÁNICA Y
MECÁNICA DE ROCAS, QUE CUANTIFICAN Y MODELAN EL
COMPORTAMIENTO ROCA -SOPORTE.
3. PARAADECUAR UN MÉTODO DE SOSTENIMIENTO ES NECESARIO TENER
UNA EVALUACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO Y EXISTEN PARA
ELLO DIVERSOS SISTEMAS COMO:

5. Clasificación Geomecánica de BIENIAWSKI
VALORACIÓN DE LA MASA ROCOSA RMR (ROCK MASS RATING) APLICABLE A
LA ESTIMACIÓN DEL SOSTENIMIENTO, AL TIEMPO DE AUTOSOSTENIMIENTO Y
LOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LA MASA ROCOSA.
LOS SIGUIENTES 6 PARÁMETROS SON USADOS PARA CLASIFICAR UNA
MASA ROCOSA CON EL SISTEMA RMR.
1.- RESISTENCIA COMPRESIVA UNIAXIAL DE LA ROCA INTACTA
2.- DESIGNACIÓN DE LA CALIDAD DE LA ROCA RQD
3.- ESPACIAMIENTO DE LAS DISCONTINUIDADES
4.- CONDICIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES
5.- CONDICIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA
6.- ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES

6. Pautas para la excavación y el sostenimiento según el RMR1989
para un excavación de 10 metros de ancho

7. LOS DE APOYO ACTIVO(REFUERZO): QUE VIENE A SER EL REFUERZO DE LA ROCA
DONDE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO SON UNA PARTE INTEGRAL DE LA
MASA ROCOSA.
LOS DE APOYO PASIVO(SOPORTE): donde los elementos de sostenimiento son externos a la
roca y dependen del movimiento interno de la roca que está en contacto con el perímetro
excavado.
SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO
. Se puede clasificar a los diversos sistemas en dos grandes grupos:

10. PERNOS DE ANCLAJE
• EL EMPERNADO ES UN TIPO DE SOSTENIMIENTO ACTIVO, LOS PERNOS
SIMULAN GRAPAS HACIENDO QUE LA ROCA FIJA SE CONECTE A UNA ROCA
SUELTA.
• SE INSTALA APROVECHANDO EL TIEMPO DE AUTOSOSTENIMIENTO.
• EL ESPACIAMIENTO ENTRE PERNOS VARÍA SEGÚN AL VOLUMEN DE BLOQUES
POR SOSTENER.
• LA DIRECCIÓN DE LOS PERNOS SE DETERMINA DE ACUERDO AL RUMBO DE LAS
ESTRUCTURAS, PREVIO UN PLANO ESTRUCTURAL, DIBUJADOS EN CORTES Ó
SECCIONES.
• LA LONGITUD DEL PERNO DEBE SOBREPASAR “EL CAMPO” AFECTADO POR LA
VOLADURA.

11. PRINCIPIOS DE SOSTENIMIENTO DE LOS
PERNOS
EFECTO “CUÑA”
En roca masiva o levemente fracturada
y en rocas fracturadas, el papel principal
de los pernos de roca es el control de la
estabilidad de los bloques y cuñas
Rocosas potencialmente inestables.
Ésto es lo que se llama también el
“EFECTO CUÑA”.

12. EFECTO “VIGA”
En roca estratificada sub-horizontal y roca no
estratificada con un sistema de fracturas
dominantes subhorizontales, Los pernos
ayudan a minimizar la deflexión del techo
(pandeamiento). Esto es lo que se llama
también el “EFECTO VIGA”.

13. EFECTO “ARCO”
En roca fracturada e intensamente
fracturada y/o débil, los pernos
confieren nuevas propiedades a la roca que
rodea la excavación.
Instalados en forma radial, los pernos en
conjunto forman un arco
rocoso que trabaja a compresión
denominado “efecto arco”, el
mismo que da estabilidad a la excavación.

14. Pernos de varilla cementados o con resina
Consiste en una varilla de fierro o acero, con un extremo biselado, que es
confinado dentro del taladro por medio de cemento (en cartuchos o inyectados),
resina (en cartuchos) o resina y cemento. El anclaje entre la varilla y la roca es
proporcionado a lo largo de la longitud completa del elemento de refuerzo, por
tres mecanismos: adhesión química, fricción y fijación, siendo los dos últimos
mecanismos los de mayor importancia, puesto que la eficacia de estos pernos
está en función de la adherencia entre el fierro y la roca proporcionada por el
cementante, que a su vez cumple una función de protección contra la corrosión
Dentro de este tipo de pernos, los de mayor utilización en el país son: la varilla de
fierro corrugado, generalmente de 20 mm de diámetro y la barra helicoidal de 22
mm de diámetro, con longitudes variables (de 5' a 12')
La barra helicoidal, tiene la forma de una rosca continua a lo largo de toda su
longitud, esta característica le da múltiples ventajas comparada con la varilla de
fierro corrugado.
Entre otros, su mayor diámetro le confiere mayor resistencia y su rosca
constante permite el reajuste de la placa contra la pared rocosa. La capacidad de
anclaje de las varillas de fierro corrugado es del orden de 12 TM, mientras que
de las barras helicoidales superan las 18 TM

15. Cuando se usa resina, sea ésta de fraguado rápido
(menos de 30 segundos) o fraguado lento (2 a 4
minutos), el perno trabaja a carga completa en más
o menos 5 minutos, permitiendo así pretensar el
perno e instalarlo en presencia de filtraciones de
agua. La resina viene en cartuchos con el
catalizador separado de la resina y por efecto de la
rotación del perno al momento de introducir al
taladro, éstos se mezclan generando el fraguado.
Este sistema proporciona una alta capacidad de
carga en condiciones de roca dura, resistente a la
corrosión y a las vibraciones del terreno y brinda
acción de refuerzo inmediato después de su
instalación.

16. SPLIT SET
Consiste de un tubo ranurado a lo largo de su longitud, uno de los
extremos es ahusado y el otro lleva un anillo soldado para mantener la platina. Al
ser introducido el perno a presión dentro de un taladro de menor diámetro, se
genera una presión radial a lo largo de toda su longitud contra las paredes del
taladro, cerrando parcialmente la ranura durante este proceso. La fricción en el
contacto con la superficie del taladro y la superficie externa del tubo ranurado
constituye el anclaje, el cual se opondrá al movimiento o separación de la roca
circundante al perno.
El diámetro de los tubos ranurados varía de 35 a 46 mm, con longitudes de 5 a 12
pies. Pueden alcanzar valores de anclaje de 1 a 1.5 toneladas por pie de longitud del perno,
dependiendo principalmente del diámetro de la perforación efectuada, la
longitud de la zona del anclaje y el tipo de la roca.
Su instalación es simple, solo se requiere una máquina jackleg o un
jumbo. Proporciona acción de refuerzo inmediato después de su
instalación y permite una fácil instalación de la malla.

17. Split – set Ventajas
• ES SIMPLE Y RÁPIDO PARA INSTALAR .
• NO SE PUEDE TENSAR Y SE ACTIVA
POR EL MOVIMIENTO DE LA ROCA.
• EN ALGUNAS OPORTUNIDADES,
DONDE SE HA REQUERIDO UN SOPORTE
POR LARGO TIEMPO, SE HAN
PRESENTADO PROBLEMAS POR
OXIDACIÓN.
INSTALACIÓN
Manera de instalación del SPLIT SET.

18. La Resistencia de un Split Set
LA RESISTENCIA DE UN “SPLIT SET” PUEDE VARIAR POR EL:
• TIPO DE ROCA (EL “SPLIT SET” TIENE DESEMPEÑO FAVORABLE EN ROCAS
TIPO II Y III (RMR >50,GSI: F/R, MF/R, MF/P).
• DIÁMETRO DE PERFORACIÓN ( RECOMENDABLE 36 – 38 MM ) PRESENCIA DE
FALLAS Y FRACTURAS.
• ANGULO DE INSTALACIÓN DEL “SPLIT SET” FORMADO CON LA SUPERFICIE
DE LA ROCAA SOPORTAR.

19. Swellex
El perno swellex está formado por un tubo de diámetro original de 41 mm y
puede tener de 0.6 a 12 m de longitud o más (en piezas conectables), el cual es
plegado durante su fabricación para crear una unidad de 25 a 28 mm de diámetro.
Éste es insertado en un taladro de 32 a 39 mm de diámetro. No se requiere
ninguna fuerza de empuje durante su inserción. La varilla es activada por
inyección de agua a alta presión (aproximadamente 30 MPa ó 300 bar) al interior
del tubo plegado, el cual infla al mismo y lo pone en contacto con las paredes del
taladro, adaptándose a las irregularidades de la superficie del taladro, así se
consigue el anclaje.

20. Características
•EL SWELLEX SE ADHIERE A LAS IRREGULARIDADES DEL
BARRENO PERFORADO Y PROPORCIONA INMEDIATAMENTE
CAPACIDAD DE COLUMNA COMPLETA Y CARGA TOTAL.
• SWELLEX SE DEFORMA PARA ACOMODARSE A LOS
MOVIMIENTOS DEL TERRENO, AL MISMO TIEMPO QUE CONSERVA
LA CAPACIDAD DE SOPORTAR LA CARGA.
• LA INSTALACIÓN MANUAL ES FÁCIL, RÁPIDA Y NO REQUIERE
EQUIPO PESADO.
• SWELLEX ES VERSÁTIL Y SE PUEDE USAR EN CUALQUIERA
GEOMETRÍA DE EXCAVACIÓN
• CON LA INSTALACIÓN DE PERNOS MECANIZADA, SWELLEX
REDUCE DRAMÁTICAMENTE EL TIEMPO IMPRODUCTIVO,
PROBLEMAS Y EL CONSUMO DE PARTES DE DESGASTE DE LOS
EQUIPOS APERNADOS.
• SWELLEX ES INSENSIBLE A LAS VOLADURAS Y VARIACIONES DE
DIÁMETRO DEL BARRENO.

21. MALLAS METALICAS
ES UTILIZADA PARA LOS SIGUIENTES FINES:
PRIMERO, PARA PREVENIR LA CAÍDA DE ROCAS UBICADAS ENTRE LOS PERNOS DE
ROCA, ACTUANDO EN ESTE CASO COMO SOSTENIMIENTO DE LA SUPERFICIE DE
LA ROCA.
SEGUNDO, PARA RETENER LOS TROZOS DE ROCA CAÍDA DESDE LA SUPERFICIE UBICADA
ENTRE LOS PERNOS, ACTUANDO EN ESTE CASO COMO UN ELEMENTO DE
SEGURIDAD.
TERCERO, COMO REFUERZO DEL SHOTCRETE.
Existen dos tipos de
mallas: la malla tejida
(eslabones o entrelazada) y
la malla electrosoldada
(soldada).
La malla eslabonada o denominada también malla tejida, consiste de un tejido de
alambres, generalmente de # 12/10, con cocadas de 2”x2” ó 4”x4”, construida en
material de acero negro que puede ser galvanizada para protegerla de la corrosión.
Por la forma del tejido es bastante flexible y resistente.

22. Malla eslabonada o tejida.

23. La malla electrosoldada consiste en una cuadrícula de alambres soldados en sus
intersecciones, generalmente de # 10/08, con cocadas de 4”x4”, construidas en
material de acero negro que pueden ser galvanizada. Esta malla es recomendada
para su uso como refuerzo del concreto lanzado (shotcrete).
La malla viene en rollos o en planchas. Los rollos tienen 25 m de longitud x 2.0 m
de ancho y las planchas usualmente tienen 3.0 m de longitud x 2.0 m de ancho.
Malla electrosoldada

24. CIMBRAS
LOS ARCOS METÁLICOS, DENOMINADOS TAMBIÉN COMO CERCHAS O CIMBRAS,
ES UN SISTEMA PASIVO DE SOSTENIMIENTO DEBIDO AL HECHO QUE LOS ARCOS
DE ACERO NO INTERACTÚAN CON LA ROCA DE LA MISMA FORMA QUE COMO
OCURRE CON LOS PERNOS ; EN ESTE CASO, LOS ELEMENTOS SE HACEN PARTE DE
LA MASA ROCOSA.
HAY DOS TIPOS DE CIMBRAS, LAS DENOMINADAS “RÍGIDAS” Y LAS
"DESLIZANTES O FLUYENTES”. LAS PRIMERAS USAN COMÚNMENTE PERFILES
COMO LA W, H, E I, CONFORMADAS POR DOS O TRES SEGMENTOS QUE SON
UNIDOS POR PLATINAS Y PERNOS CON TUERCA. LAS SEGUNDAS USAN PERFILES
COMO LAS V Y Ù, CONFORMADAS USUALMENTE POR TRES SEGMENTOS QUE SE
DESLIZAN ENTRE SÍ, SUJETADOS Y AJUSTADOS CON UNIONES DE TORNILLO.
Cimbras rígidas.
Cimbras deslizantes

25. Para iniciar la colocación de un tramo con cimbras, se debe proceder a
asegurar el techo, lo cual se podrá realizar mediante la colocación de
shotcrete temporal o marchavantes de ser necesario.

26. Carga puntual sobre
cimbras
Sucede cuando la roca
se encuentra en intensa
deformación elástica,
debido a esfuerzos
tectónicos u otras
causas, los bloques de
roca A,B,C tienden a
estallar repentinamente,
siendo proyectados
violentamente al
interior del túnel

27. Sostenimiento con madera
ESTOS SON UTILIZADOS PARA SOSTENER GALERÍAS, CRUCEROS Y OTROS
TRABAJOS DE DESARROLLO, EN CONDICIONES DE ROCA FRACTURADA A
INTENSAMENTE FRACTURADA Y/O DÉBIL, DE CALIDAD MALA A MUY MALA Y
EN CONDICIONES DE ALTOS ESFUERZOS. SI LAS LABORES SON CONDUCIDAS
EN MINERAL, EL ENMADERADO DEBE SER MÁS SUSTANCIAL PARA
MANTENER LA PRESIÓN Y EL MOVIMIENTO DE ROCA EN LOS CONTORNOS DE
LA EXCAVACIÓN.
LOS PRINCIPALES TIPOS DE CUADROS QUE USUALMENTE SE UTILIZAN SON:
LOS CUADROS RECTOS, LOS CUADROS TRAPEZOIDALES O DENOMINADOS
TAMBIÉN CUADROS CÓNICOS Y LOS CUADROS COJOS. TODOS ESTOS SON
ELEMENTOS UNIDOS ENTRE SÍ POR DESTAJES O POR ELEMENTOS EXTERIORES
DE UNIÓN, FORMANDO UNA ESTRUCTURA DE SOSTENIMIENTO.

28. Tipos de cuadro
cuadro cónico.
Son usados cuando la mayor presión
procede de los hastiales. La diferencia con
los cuadros rectos, solo radica en el hecho
de que en los cuadros cónicos se reduce la
longitud del sombrero, inclinando los
postes, de tal manera de formar ángulos
de78° a 82° respecto al piso, quedando el
cuadro de forma trapezoidal.
Cuadros rectos
Usados cuando la mayor presión procede del techo. Están
compuestos por tres piezas, un sombrero y dos postes,
asegurados con bloques y cuñas, en donde los postes forman
un ángulo de 90° con el sombrero.
Para completar el sostenimiento se adiciona el encribado en
el techo, generalmente con madera redonda y el enrejado en
los hastiales con madera redonda, semiredonda o entablado.
Cuadros cojos
Estos están compuestos por solo un poste y un sombrero. Se utilizan en
vetas angostas menores de 3 m de potencia. Su uso permite ganar espacio
de trabajo.
Pueden ser verticales o inclinados según el buzamiento de la estructura
mineralizada. Estos cuadros deben adecuarse a la forma de la excavación
para que cada elemento trabaje de acuerdo a las presiones ejercidas por el
terreno.

29. EQUIPOS DE SOSTENIMIENTO
MECANIZADO
EN LA MINERÍA EL SOSTENIMIENTO SE REALIZA CON DIFERENTES
MATERIALES, POR ENDE TAMBIÉN SE NECESITA EL EMPLEO DE
DIFERENTES EQUIPOS.
• SOSTENIMIENTO CON PERNOS
• SOSTENIMIENTO CON CIMBRAS METÁLICAS
• SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE
• SOSTENIMIENTO CON MALLA

30. EQUIPOS PARA EL
SOSTENIMIENTO CON PERNOS
TENEMOS DISTINTOS EQUIPOS, LOS QUE GENERALMENTE SON
DENOMINADOS CARROS ENPERNADORES, SON DE DIVERSAS
CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES, DE ACUERDO AL MODELO Y
FABRICANTE.
• BOLTER (RESEMIN)
• ROCK BOLT (RESEFER)
• BOLTEC (EPIROC)

31. BOLTER
ESTOS EQUIPOS ESTÁN DISEÑADOS PARA TRABAJAR DESDE
SECCIONES DE 2.5 X 2.5 M HASTA UN MÁXIMO DE 8,2M DE
ALTURA (VARIA SEGÚN EL MODELO), TAMBIÉN POSEEN UN
BRAZO PARA LA MANIPULACIÓN DE MALLA.
ASÍ TAMBIÉN TRABAJAN CON DIFERENTES GAMAS DE PERNO,
COMO SON HYDRABOLT, SPLITSET, HELICOIDALES (CEMENTADO
Y RESINA), SWELLEX Y PYTHON.
COMO EJEMPLO VEREMOS UN POCO DEL BOLTER 88, CON UN
CASO REAL EN LA UNIDAD OPERATIVA INMACULADA.

32. BOLTER 88 y rendimiento en la
unidad operativa Inmaculada
ESTE BOLTER ESTA DISEÑADO PARA SECCIÓN DE 3.5X3.5M
HASTA UN MÁXIMO DE 8M DE ALTURA. TRABAJA CON
DIFERENTES PERNOS.

33. Parámetros de perforación para
(hydrabolt) y rendimientos del
BOOLTER 88 en U.O. Inmaculada
EL PERNO EMPLEADO ES HYDRABOLT, CON LOS SIGUIENTES
PARÁMETROS.
EN EL CICLO DE ENPERNADO, SE TIENE 1,18MIN/M:

34. EQUIPOS PARA EL
SOSTENIMIENTO CON PERNOS
SE OBTUVO VELOCIDADES.

35. EQUIPOS PARA EL SOSTENIMIENTO
CON SHOTCRETE
EL SHOTCRETE ES EL CONCRETO PROYECTADO, ESTE CONCRETO
SE CARACTERIZA POR SU FRAGUADO RÁPIDO Y SUS
CAPACIDADES ALTAS DE RESISTENCIA AL CORTE.
ESTE GENERALMENTE SE EMPLEA EN ROCA REGULAR Y POBRE,
POR LO QUE LA APLICACIÓN ES RIESGOSA, POR ELLO EXISTEN
EQUIPOS TELEDIRIGIDOS PARA LA APLICACIÓN DEL CONCRETO.
• (TECNOSHOT 1.6 DX) ROBOCON

36. TECNOSHOT 1.6 DX
ES UN EQUIPO ROBOTIZADO, TELEDIRIGIDO QUE TRABAJA POR
VÍA HÚMEDA.

37. Características del TECNOSHOT
1.6DX
• LABORES DESDE 2.4M DE ANCHO HASTA 4M.
• MOTOR TURBO DIÉSEL 4 CILINDROS
• BOMBA PERISTÁLTICA DE 25 LITROS/MIN.
• TANQUE DE AGUA PARA LAVADO.
• TANQUE DE ADITIVO DE 400L.
• CÁMARAS Y SENSORES PARA LA OPERACIÓN POR
TELEMANDO.

38. SISTEMA DE SOSTENIMIENTO
Usualmente se denomina soporte de rocas a los procedimientos y materiales
utilizados para mejorar la estabilidad y mantener la capacidad de resistir las
cargas que producen las rocas cerca al perímetro de la excavación subterránea.
Se puede clasificar a los diversos sistemas en dos grandes grupos:
A. LOS DE APOYO ACTIVO; que viene a ser el refuerzo de la roca donde los
elementos de sostenimiento son una parte integral de la masa rocosa.
B. LOS DE APOYO PASIVO; donde los elementos de sostemiento son externos
a la roca y dependen del movimiento interno de la roca que esta en contacto
con el perímetro excavado.(soporte)

39. Refuerzo de roca:
El refuerzo de roca hace referencia a los
elementos instalados en taladros perforados
en la roca como, por ejemplo, bulones de
adherencia o de fricción y cables cementados.
Los elementos de refuerzo de roca
proporcionan una estabilización eficaz, ya
que ayudan a que el macizo rocoso se
sostenga a sí mismo (Hoek and Brown, 1980).
Sostenimiento de roca:
se considera que el sostenimiento es
exclusivamente de los elementos que se ubican
en la superficie expuesta de la roca, por
ejemplo, la malla de acero, correas, hormigón
proyectado, cerchas. Los elementos de
sostenimiento son externos a la roca y
responden a un movimiento significativo del
macizo rocoso que rodea a la excavación

40. SOSTENIMIENTO ACTIVO:
 Barra Helicoidal
 Pernos con Anclaje
 Pernos con Resina
 Swellex
 Split Set
 cables
SOSTENIMIENTO PASIVO:
 Malla
 Cimbras
 Cintas Metalicas
 Shotcrete
 Cuadros de Madera
Reforzamiento de sostenimiento
con cable bolting

41. SostenimientoMecanizado
El sostenimiento mecanizado se caracteriza por ser un proceso de instalación de
sostenimiento activo y pasivo de mejor calidad, rapidez y eficiencia.
Por lo general las actividades mineras, el sostenimiento es un trabajo anexo de alto
costo que disminuye el avance y/o producción pero que a la vez es una etapa
necesaria para asegurar la protección de accidentes al trabajador, equipos y para
que la producción sea constante en la vida de la mina.
Para la mecanización del sostenimiento se implementan los equipos
electrohidráulicos a control remoto Scissor Bolter, los cuales estos últimos años
han dado buenos resultados en cuanto a la calidad y rapidez del sostenimiento
mecanizado.

42. Ventajas comparativas del equipo de sostenimiento
mecanizado y condiciones de trabajo:
 Capacidad de instalar pernos mecánicos Split sets, pernos helicoidales y mallas.
 Perforación electro-hidráulica.
 Control remoto para perforación y anclaje.
 Operación por un solo Operador y su ayudante.
 Siempre trabaja bajo un techo seguro
 La altura máxima de sostenimiento es de 6.50 m, y la altura mínima requerida en una
labor es de 3.0 m.
 La perforación del equipo, se efectúa con brocas de diámetro variable dependiendo del
tipo de elemento a colocar y barras de 7 pies, los demás aceros de consumo cotidiano
son el shank y el acople entre la barra y el shank.
 La instalación de las mallas en la labor, se efectúa aprovechando el cabezal de fijación
de la perforadora ayudada por la columna de colocación del anclaje y debido a la
manipulación del operador, se coloca tanto en la corona y hastiales sin mayor
dificultad, hasta una altura por encima de 1 metro del piso.

43. Desate mecanizado con Scaler:
La mecanización del desatado y sostenimiento
se realizó con el fin de tener labores más
seguras para los trabajadores y sus equipos;
además de mejorar el tiempo de operación del
desatado de roca suelta; también ha permitido
mejorar la extracción de mineral, incrementando
la producción. El desatado se realiza después de
la voladura con los equipos denominados Scaler
Brock 330
Desatador mecánico Scaler Brock 330.

44.  La cabina del operador se encuentra en un área de techo
sostenido y enmallado.
 El desatado lo realiza un solo operador y abarca toda la zona
de la voladura, techo, caja y frente.
 El área disparada tiene una profundidad de 4.5 metros, área
a desatar el Scaler, tanto como la caja techo y el frente.
 Antes de iniciar un desatado el equipo riega el frente, por
contar con un dispositivo de contenido de agua; con el
 objetivo de eliminar el polvo y dejar visible las rocas
fracturadas.
 Este equipo por dato tiene un avance de 500 m2, área que
 lo puede realizar en un día.

45. Sostenimiento mecanizado con empernador
(Scissor Bolter):
Una vez realizado el desate, el Scoop inicia con la
limpieza de la labor, para luego ingresar el Scissor
Bolter y realizar el sostenimiento con pernos y malla
hasta el tope del techo. Este proceso se realizó en forma
más rápida, segura y con menos personal. El equipo
Scissor Bolter consiste de una perforadora hidráulica y
una plataforma operada por una sola persona.
Equipo empernador Scissor Bolter

46. El Scissor Bolter tiene dos tijerales que
pueden elevarse
hasta 7 metros de altura, así como
desplazarse horizontalmente. Puede
perforar con diámetros de 39 mm,
longitud de 2 a 7 pies, su resistencia
depende del tipo del macizo rocoso y el
diámetro de taladro, soporta de 1-3
toneladas/pie de longitud; y se
recomienda aplicar en rocas competentes,
buenas, y regulares, según la evaluación
geomecánica
Las características principales del Jumbo empernador,
enmallador Sccissor Bolter de tipo MEN – 946 son :
 Capacidad de instalar pernos mecánicos, pernos
helecoidales, split sel y mallas.
 Alcance de la plataforma para efectuar el desate del
techo adecuadamente.
 Perforación hidráulica.
 Control remoto para perforación y anclaje.
 Plataforma con capacidad de almacenamiento para los
elementos de anclaje, mallas y demás accesorios.
 Operación por un solo minero.
 Guarda cabeza.

47. CICLO DE MINADO CON EL SOSTENIMIENTO
MECANIZADO.
El ciclo de minado al aplicar el
desatado de rocas y el
sostenimiento mecanizado se
muestra a la derecha, el mismo que
consta de los siguientes procesos:
perforación, voladura, desatado
con Scaler, limpieza,
sostenimiento con empernador,
pintado de malla de perforación.

48. Sostenimiento mecanizado con pernos de anclaje.
Es un tipo de sostenimiento activo, consiste en anclar en el
interior de la roca por medio de un taladro una barra de
material resistente (fierro corrugado, Split set, Swellex, etc.)
que aporte una resistencia a la tracción, aprisionado al
macizo rocoso, es decir impiden, atenúan o neutralizan el
fenómeno de descomprensión de la roca en torno a la
excavación subterránea, evitando la caída de rocas.
Aprovechan las características resistentes propias de la roca
facilitando así su sostenimiento.

50. SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE
El sistema de sostenimiento con shotcrete
(concreto lanzado) mecanizado es un tipo de
“sostenimiento temporal activo”, que se utiliza
para evitar la distensión del macizo rocoso, los
cuales causan deformaciones a todas las
estructuras apoyadas sobre estos. Este
movimiento se traduce en energía de deformación
misma que el concreto lanzado debe disipar sin
llegar al colapso.

51. El sostenimiento mecanizado nos proporciona un rendimiento
y sostenimiento eficaz a comparación de un sostenimiento
convencional y semi mecanizado. Con respecto a la
comparación de costos en algunos casos el sostenimiento
mecanizado es conveniente, pero la instalación de los
sostenimientos activos y pasivos son de mejor calidad
(Carranza y Quispe, 2015) (Escalante, 2017).

52. SOSTENIMIENTO EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
EN TODA EXPLOTACIÓN MINERA, EL SOSTENIMIENTO DE LAS LABORES ES UN TRABAJO
ADICIONAL DE ALTO COSTO QUE REDUCE LA VELOCIDAD DE AVANCE Y/O PRODUCCIÓN
PERO QUE A LA VEZ ES UN PROCESO ESENCIAL PARA PROTEGER DE ACCIDENTES A
PERSONAL Y AL EQUIPO.
•

53. SOSTENIMIENTO EN MINERIA SUBTERRANEA
En toda explotación minera, el sostenimiento de las labores es
un trabajo adicional de alto costo que reduce la velocidad de
avance y/o producción pero que a la vez es un proceso esencial
para proteger de accidentes a personal y al equipo.

54. SOSTENIMIENTO CON MADERA
El sostenimiento con madera tiene por objeto mantener abiertas
las labores mineras durante la explotación , compensando el
equilibrio inestable de las masas de rocaque soporta .
CLASES DE TERRENO
 El conocimiento de las diversas clases de terrenos es
fundamental para el enmaderador a fin de terminar la
necesidad de sostenimiento de las labores .
 Desde un puntos de vista practico podemos dividir los
terrenos en cuatro clases

55. 1-Terreno compacto
Es el formado por cristales o por partículas bien cementadas
2- Terreno fracturado Muestra una serie
de planos paralelos de
discontinuidades como los planos de estratificación en la roca
sedimentaria
3-Terreno arcilloso :
Constituido por rocas casi elásticas que se deforman bajo la
presión
4- Terreno suave :
El cual esta formado por fragmentos gruesos o finos o una
mezcla de ambos tamaños

56. CLASES DE TERRENOS
AREA DE INFLUENCIA
ZONA DE PERTURACIONES
EQUILIBRIO DINAMICO
TERRENO SUAVE TERRENOARCILLOSO
TERRENO FRACTURADO
TERRENO COMPACTO

57. SOSTENIMIENTO SEGÚN LA CLASE DE TERRENO
 Terreno compacto : no requiere sostenimiento sino la
formación de una buena bóveda auto sostenida .
 Terreno fracturado : exige solo un sostenimiento ligero , esta
clase de terrenos es mas resistente en dirección
perpendicular a las rajaduras o planos de discontinuidad que
en dirección paralela a los mismos .
 Terreno suave : requiere de tipo pesado . En esta clase de
terrenos las presiones son mayores cuando mas fino es el
tamaño de los fragmentos .
 Terreno arcilloso : exige un sostenimiento
extremadamente resistente o estructuras flexibles
capaces de adaptarse a las presiones que se
desarrollan .

58. PRINCIPIOS DE SOSTENIMIENTO CON CUADROS DE MADERA
 Las estructura debe ser colocada lo mas cerca posible al
frente para permitir solo el mínimo reajuste de terreno antes
de dicha colocación .
 Ella debe ser rígidapara que el reajuste que se produce
después de la colocación sea reducida al mínimo .
 La estructura debe estar constituidas por pieza fácil de
construcción manipuleo e instalación .
 Las partes de la estructura que han de recibir las presiones o
choques mas fuertes deben tenertales características y
ubicación que trabajen con el menor efecto sobre la
estructura principal misma .
 Ellas deben interferir lo menos posiblea la ventilación y no
estar sujetos a riesgos de incendio .
 Su costo debe de ser tan bajo como lo permita su buen
rendimiento

59. TIEMPO DE VIDA DE LA MADERA
 La madera es el material mas barato que puede utilizarse . En la
mayoría de casos es satisfactorio ; desde el punto de vista de su
resistencia , pero su corta duración es la característica
desfavorable .
 La duración de la madera en la mina es muy variable , pues
depende de las condiciones en que trabaje, por ejemplo:
La madera seca ; dura mas .
La madera descortezada , dura mas que aquella que conserve la
corteza .
La madera “curada” ( tratada con productos químicos para evitar su
descomposición ) dura mas que la que no ha sido tratada .
La madera en una zona bien ventilada dura mas que en una zona
húmeda y caliente .
PUEDE ESTIMARSE QUE LA MADERA TIENE UNA VIDA QUE
FLUCTUA ENTRE UNO OTRE AÑOS .

60. CUADROS DE MADERA
Son un tipo de estructura de Sostenimiento de acuerdo al tipo de
terreno y a condiciones especiales de cada Mina.
Se utilizan en labores horizontales e inclinados.
Su dimensión está de acuerdo al diseño de la labor.

61. DETIPOS CUADROS
 CUADROS RECTOS.
 CUADROS CONICOS .
 CUADROS COJOS

62. CUADRO RECTO
Son usados cuando la mayor presión procede del techo, están
compuestos por tres piezas, un sombrero y dos postes,
asegurados con bloques y cuñas , en donde los postes forman
un angulo de 90º con el sombrero.

63. CUADROS CONICOS
Son usados cuando la mayor presión procede de los hastíales, la diferencia con los cuadros
rectos, solo radica en el hecho de que los cuadros cónicos se reduce la longitud del
sombrero , inclinando los postes, del tal manera de formar un Angulo de 78º a 82º,
respecto al piso, quedando el cuadrado de forma trapezoidal.

64. CUADRO CONICO: si las presiones del techo son importantes se reduce la
longitud del sombrero

68. CUADROS COJOS
 Estos están compuestos por solo un poste y un sombrero, se
utilizan en vetas angostas menores de 3 m de potencia, su
uso permite ganar espacio de trabajo pueden ser verticales o
inclinados, según el buzamiento de la estructura mineralizada
, estos cuadros deben adecuarse a la forma de la excavación
para que cada elemento trabaje de acuerdo a las presiones
ejercidas por el terreno.

69. ELEMENTOS DE UN CUADRO
TIRANTES
SOMBRERO
POSTES
SOLERA

70. SOSTENIMIENTO DE LABORES HORIZONTALES
 TIPOS DE ESTRUCTURAS DE SOSTENIMIENTO :
 Labores horizontales se emplean principalmente , los sgtes
tipos :
 Cuadros de madera
 Cuadros de madera reforzados

71. SOPORTAN ESFUERZOS COMBINADOS DE COMPRESION
Y FLEXION

72. SOLERA SOMETIDA EN SUS EXTREMOS A ESFUERZO DE COMPRESION
PERPENDICULAR A SUS FIBRAS

73. MOLIDOS LA SOLERA TRABAJA LA FLEXION
TERRENOS A
+R
+CILLOSOS Y
TERRENO POCO RESISTENTE LAS PRESIONES
HACIA EL PISO SON DESIGUALES

74. EN TERRENO POCO RESISTENTE SE USA SOLERA

75. CUADROS LONGITUDINALES DE SOMBRERO LARGO , SE USA
EN TERRENOS MOLIDOS O ARCILLOSOS

76. SI LA MADERA FALLARA EN LOS 6 O 9 MESES ES CONVENIENTE USAR SOMBRERO DE ACERO

77. ELEMENTOS AUXILIARES DE SOSTENIMIENTO
 Son alguna piezas de madera que , generalmente complementanel
trabajo de la estructura de sostenimiento ; ya sea transmitiendo las
cargas , o fijando una pieza hasta que las presiones la sujetan
definitivamente o evitando la caída de pequeños trozos de techo o
las hastíales sobre la labor , etc. .
 Bloques o blocks.
 Cuñas .
 Encribados o “emparrillados”.
 Longarina

78. LOS BLOQUES : SIRVEN PARA MANTENER FIRMEMENTE LAS
ESTRUCTURAS DE SOSTENIMIENTO HASTA QUE SEAN FIJADOS
POR LA PROPIA PRESION DEL TERRENO – TRANSMITEN LAS
CARGAS DEL TERRENO A LAS PIEZAS DE SOSTENIMIENTO

79. LA MADERA TIENE UNA MAYOR RESISTENSIAA LA
COMPRESION PARALELAA SUS FIBRAS

80. CUANDO EL CUADRO ES CONICO LA CARGA TRANSMITIDAAL POSTE ES MAYOR Y
TAMBIEN SE DESARROLLA UNA FUERZA HORIZONTAL QUE TIENDE A FLEXIONAR LA
CABEZA DEL POSTE A MAYOR INCLINACION DEL POSTE LA CARGA TRANSMITIDAA
ESTE ES MAYOR Y TAMBIEN LA CARGA DE FLEXION VAAUMENTANDO

81. ENCRIBADOS ( EMPARRILLADOS) : ES NECESARIO
CUANDO EL TECHO DE UNA LABOR HORIZONTAL SE HALLA
ELEVADO MUCHO .

82. LONGARINA: Se usa cuando se va a comunicar una chimenea o tajeo a
un nivel superior y se coloca debajo de la solera.

83. TIPOS DE ESTRUCTURA DE SOSTENIMIENTO
 Aunque la variedad de estructuras en esta clase de labores
(chimenea y tajeos ) no es tanto como en las labores
horizontales . Conviene establecer una clasificación según los
elementos de sostenimiento empleados consideramos los
siguientes tipos :
 CUADROS DE MADERA.
 PUNTALES.

84. HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS PARA ARMAR UN CUADRO
JUEGO DE BARRETILLAS
• CORVINA
• FORMON
• PUNTAS
• MARTILLO DE 6 Lbs.
• CORDELES
• AZUELA

85. BIBLIOGRAFIA
HTTPS://ES.SCRIBD.COM/DOCUMENT/342340577/INFORME-
BOLTER-DOCX#
HTTPS://WWW.RESEMIN.COM/INDEX.PHP?ROUTE=PRODUCT/C
ATEGORY&PATH=69_61