presentacion 1. y manejo de techo

7/25/2019 Presentacion 1. y Manejo de Techo

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12/01/2015 JOSE MARCELINO ASCENCIO . PRESION DETECHO 3

HORARIO

LUNES 6-8 AM. SF 304VIERNES 12-1 PM. AN 202

JOSE MARCELINO ASCENCIO ASCENCIOIng de [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]


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1 previo fecha programada2 previo fecha programada

3 previo. Promedio de la sumatoria de: (trabajos, talleres, quiz,participacin).Exposiciones ( 30% presentacin personal, 30% trabajo escritoNORMA APA, 40% exposicin)

Examen final. Fecha programada


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MINERIA SUBTERRANEA.Se entiende por minera

subterrnea, la que se realiza por medio de obras ytrabajos en el interior de la tierra, que pueden serpozos, galeras, cmaras, tneles, socavones paraacceder a la masa mineral y extraerla sin tener que

mover los estriles que recubren el yacimiento(descapote).

PRESION DE TERRENO. Producto de la densidad delmacizo rocoso por la profundidad del yacimiento,( *H)
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= densidad de la roca (Ton/m)H = profundidad (m)P = *H (Ton/m)P = presion

Considerando que H varia, segn el relieve (topografa) delterreno, inclinacin del yacimiento varia. Se toma el valor mayor de H.


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Como la densidad no es uniforme, cada roca tiene un

espesor diferente entonces:= ( )

se puede determinar por ensayos de laboratorio


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En laboratorio se puede determinar mediante elprocedimiento de la parafina y un Picnmetro.

En campo, se hace un hueco uniforme que abarque elespesor del manto, con medidas conocidas para conocersu volumen, se coloca el material sacado en un plsticopara poderlo pesar. Como el hueco es regular se mide y secubra con parafina para impermeabilizarlo, para evitarfiltraciones y por ultimo se llena de agua para conocer suvolumen.


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Densidad IN SITU: densidad del mineral cuando estaen su estado natural en el MR

Densidad suelta: densidad del material luego de serarrancado del MR ( * FH)

Factor de hinchamiento: proporciona un medio deconversin la densidad IN SITU a densidad suelta.(100/%)

Hinchamiento : porcentaje de aumento de volumen delmaterial suelto con respecto a IN SITU. (%)


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Propiedades fsicas

ndice de huecos y porosidad

e= e= indice de poros = volumen de vacios = volumen del slido o volumen

total =

1 + = porosidad

e=


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S= S= grado de saturacin (0-1; en %)

= volumen de agua = volumen de vacos

W= W= humedad. (de 0-1; en %) = peso del agua

= peso seco


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=

=

=


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= peso especifico aparente

W= peso de la muestra

V= volumen de la muestra

=

= peso especifico seco

= peso seco

= a seca

=


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= = peso especifico muestra seca

= peso de la muestra seca

V= volumen de la muestra

= 1

1 +

= 1 +

S= ( )( )

Relacin entre parmetros


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= = volumen muestra seca

V= volumen muestra

= volumen de agua

= +

= volumen de vacios

= volumen de aire


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Una muestra cilndrica de un material rocoso, tieneun dimetro de 5cm, y una altura de 10 cm. Elpeso especifico de la fase solida es 32,5 KN/m.esta muestra tiene un peso de 609 g, que sereduce a 601 g una vez seca la muestra.Se pide obtener:Los pesos y volmenes de cada una de las distintasfases, as como los factores ndices de estematerial rocoso.


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Densidad IN SITU: densidad del mineral cuando estaen su estado natural en el MR

Densidad suelta: densidad del material luego de serarrancado del MR ( * FH)

Factor de hinchamiento: proporciona un medio deconversin la densidad IN SITU a densidad suelta.(100/%)

Hinchamiento : porcentaje de aumento de volumen delmaterial suelto con respecto a IN SITU. (%)


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Si se tiene un material con densidad IN SITU de 1,2Ton/m. y se desea saber su probable densidad suelta,sabiendo que su hinchamiento es del 35%.

IS = 1,2 Ton/mH = 0,45

=?

= 1,2 Ton/m

H = 0,35FH = 100/135 = 0,74

= 1,2 Ton/m *0,74 = 0,888 Ton/m


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Resistencia a compresin simple

Propiedades mecnicas

Determinacin de la resistencia a compresinuniaxial de una probeta cilndrica de roca obtenida

de sondeos.

Obtencin de las constantes elsticas de la roca(mdulo de Young, coeficiente de Poisson).

Importancia: clasificacin, criterios de rotura, estimacinde resistencia in situ


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MANEJO DE LA PRESION SUBTERRANEA. (Ton/m). Es el

control de las presiones y el manejo de las rocas delderrumbe para garantizar seguridad y economa en laexplotacin con mnima perdida de mineral.El manejo que se le da al techo depende de la calidad de laroca, y para yacimientos de gran buzamiento se tienen encuenta las rocas del techo y piso. (respaldos)


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A medida que se va avanzando, el espacio vaco se hacemayor.

Cuando el manto es inclinado, debemos tener en cuenta elrespaldo superior e inferior, pues la presin sedescompone y el techo y piso, pueden fallar, tratando debuscar el espacio vaco.


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la fuerza tangencial como no tiene un sostenimiento queejerza una reaccin a la misma, genera un momentovolcador que provoca un desprendimiento de los estratossuperiores


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1. MINERAL. Corresponde al espesor de la capa de mineral, semide perpendicular a los respaldos

2. TECHO APARENTE. Tiene pocos centmetros de espesor(5 a 10cm), esta compuesto normalmente de (esquistos,

arcillolitas, rocas foliadas). Cada vez que se presenta esnecesario forrar o atizar. No tiene nada que ver con lacalidad del M R. (diaclasas)

3. TECHO INMEDIATO. Para efectos de calculo se asumeentre 6 y 8 veces el espesor del manto. Lo tenemos quecontrolar permanentemente. Son rocas que derrumban enespacios cortos y su derrumbe se llama derrumbe primario.


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4. TECHO PRINCIPAL O FUNDAMENTAL. Superpuestotecho inmediato, y va hasta la superficie.

No lo podemos sostener con la entibacin.

Ni tampoco se debe dejar que presione demasiado

El derrumbe de este techo se llama derrumbe secundarioy produce la SUBSIDENCIA
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/SUBTERRANEA%20UFPS/HIPERVINCULOS%20SUBSIDENCIA.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/SUBTERRANEA%20UFPS/HIPERVINCULOS%20SUBSIDENCIA.docx


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5. ESPACIO DE TRABAJO. Espacio donde esta

concentrado el personal y el equipo por eso debemostener esta zona lo mas mnimo posible libre depresiones. El espacio de trabajo no debe ser muygrande, para evitar excesivas presiones y que puedanproducir un golpe de techo, adems podramos teneruna viga doblemente empotrada y haciendo que esteespacio nos de una viga en voladizo es mas fcil demanejar.


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7. PISO. Subyace al manto y tiene que tener cierto gradode resistencia por cm, para soportar el efecto de laconvergencia negativa.

6. ESPACIO EXPLOTADO. En este espacio esta la roca

derrumbada del techo inmediato(post taller), se debeaprovechar para que esta roca derrumbada nos de unapoyo o sostn al techo fundamental. La roca que cae enla zona explotada tiene que ser suficiente para que de un

apoyo al techo principal, de lo contrario tiene que hacerserelleno total o parcial.


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FUNCION DEL MANEJO DE LA PRESION SUBTERRAN

funcin del manejo de la presin subterrnea, consiste enno permitir la presin del techo principal sobre la entibacindel espacio de trabajo, haciendo que estas presiones setransmitan al manto y a las rocas derrumbadas en el espacioexplotado.


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PRESIONES DEL TERRENO

Qu ocurre en la masa rocosa o en el terreno?A qu presiones est sometido un terreno virgen?

Una suma de fuerzas litostticas, hidrostticasy otras

La vertical es la mayor, y es funcin de la

altura y el peso especfico del terreno.

=

0(Kg/cm)


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Una vez abierto el hueco !!!!


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Qu le ocurre al terreno cuando lo tocamos?

Sufre..! Se deshace su estado inicial de equilibrio!

Busca una compensacin! reacciona con fuerzas

de compresin o distensin como las que aparecen enlas siguientes figuras.

Un ejemplo prctico: un sondeo.

Atrapamiento sarta de perforacinEmpuje y expulsin de la herramienta y la sarta eso en un sondeo!!! en una galera o tnel!!!


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Influencia de la apertura de huecos

Representacin grfica de cmo el terreno compensa larotura de su equilibrio inicial:

Con secciones de galeras mineras de varios tipos: desdelas practicadas en la antigedad hasta las ensayadas conmodelos tericos.

FORMA DE LAS GALERAS


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Portada de entibacin con madera.

Lneas de tensin a su alrededor:Ms juntas: mayor tensinMs separadas: menor tensin

Elementos que ms sufren: loshastiales de la galera (sometidos apresin).

Corona y solera de la galera,sometidas a traccin.

Suponiendo un terreno homogneo!


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Secciones geomtricas diferentes:Desfavorables:Rectangular TrapezoidalHexagonal: muy bien corona y solera,pero hastiales sometidos a tensin

Mejoran las condiciones en corona, condisminucin de tensiones de traccin:Poligonal: mejor pentagonal Semicircular

Regulares: Circular: se usa mucho anLos esfuerzos de compresin se concentran en losngulos!


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Segn algunos autores:

Mejor secciones ms altas que anchas.Seccin en forma de gota: Desaparecen esfuerzos de traccin en corona.

Seccin elptica vertical: Disminuyen esfuerzos de traccin ensolera y corona

La seccin til es y deriva a muy pequea

Suponiendo un terreno homogneo!


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Qu conclusiones debemos sacar?

El acceso a un yacimiento de carbn o mineral, y su

explotacin, necesita una serie de labores que crean unvaco o hueco en los terrenos. Este hueco es el origen demovimientos y de asientos en los mismos, as como demanifestaciones de tensin. Para su conocimiento, senecesitan algunas nociones sobre las propiedades de lasrocas.


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Portada de entibacin con madera, en estado dinmico

(en explotacin). Terreno no homogneo!

Reparto irregular de cargas:

Comienza el movimiento el efectose atena por su escasa seccin.

Disminucin de la seccin de la galera.Corta vida no necesita trabajos de conservacin.

Ojo con rellenos, hundimientos, otras explotacionescercanas presin dinmica.


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Tensiones en las explotacionesUn ejemplo en una explotacin subhorizontal


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Un ejemplo en una explotacin subhorizontal con hundimiento.


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Un ejemplo en una explotacin profunda,

subhorizontal con hundimiento.


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GRACIAS POR SU ATENCION

[email protected]

JOSE MARCELINO ASCENCIO ASCENCIO
mailto:[email protected]:[email protected]

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