Seguridad Minera Edicion 136

Sostenimiento
Perno dinámico para estallido de rocas
Resistencia confiable
Por Alexander Trigoso Pinto
Gerente Técnico
DSI Underground Perú S.A.C.
Con la profundización de las explotaciones,
sumado a ciertas
propiedades de la roca, se generan
la necesidad de desarrollar soportes
de rocas con mejores desempeños.
El estallido o Squeezing Rock es uno
de los fenómenos que representa uno
de los mayores desafíos para el control
de estabilidad en minería subterránea.
Los efectos de este fenómeno pueden
generar lesiones de personas o llegar
a la fatalidad, así como daños a equipos
e infraestructura y las posteriores
consecuencias legales y económicas
que ello implique. Por ello, DSI Underground
ha llevado a cabo trabajos de
investigación para desarrollar un elemento
que pueda hacer frente a este
fenómeno con alto desempeño, basado
en una tecnología confiable y de
costo efectivo.
PERNO DE ALTA RESISTENCIA
El elemento de soporte dinámico es
un perno de alta resistencia de fortificación
que permite la absorción de
cargas dinámicas y estáticas de altas
magnitudes, sin perder su capacidad
de sostenimiento, proporcionándole
características ideales para fenómenos
de esfuerzos dinámicos. Su
desempeño ha sido probado en laboratorio
registrando una energía absorbida
cercana a los 50 KJ. Su extremo
encapsulado en un polímero especial
le permite absorber tales cantidades
de energía permitiendo actuar en fenómenos
como estallido de roca, en
condiciones sísmicas adversas y de
convergencias importantes en materiales
con alta deformación. Este elemento
puede configurarse para ceder
bajo condiciones dinámicas de altos
esfuerzos y deformación constante,
al mismo tiempo trabajar bajo cargas
específicas en condiciones estáticas.
El trabajo principal de este tipo de elemento
es retener la superficie de las
paredes de túnel, evitando la proyección
de elementos de roca en el caso
Datos técnicos del perno dinámico para estallido de rocas
de un fenómeno de liberación brusca
de energía, deformándose de manera
considerable a altas cargas de energía
(50 KJ), lo cual hace que este tipo
de elemento sea altamente eficiente
frente a este tipo de fenómenos. Su
trabajo frente a situación de deformación
paulatina también es importante,
lo cual permite no solo absorber
la energía del terreno sino al mismo
tiempo lograr acompañar la deformación
del terreno de manera considerable.
El elemento dinámico asume una trabajabilidad
muy eficiente bajo condiciones
estáticas, el cual ofrece un
apoyo rígido similar al de un perno de
barra convencional. La carga cedente
estática del perno está controlada mediante
variaciones en la dimensión del
encapsulado.
Es muy importante la trabajabilidad
de los pernos dinámicos con mallas y
shotcrete de alta resistencia, debido a
que ambos tienen que formar un conjunto
dinámico para consolidar un sistema
de apoyo cedente para reforzar y
retener la masa de roca que está sujeta
a las grandes convergencias de cargas
dinámicas y estáticas.
Perno Dinámico
PARÁMETROS VERSIÓN 17.3 mm VERSIÓN 23 mm
Tipo de acero (mm) 17,3 23
Resistencia a la fluencia Mpa (kN) 517 (120) 650 (240)
Resistencia a la ruptura Mpa (kN) 688 (160) 920 (335)
Alargamiento (%) 8 15
REVESTIMIENTO DE POLIMERO
Diámetro promedio 25 No
Longitud, estandar o conforme a lo especificado
(mm)
YL - PERNO DINÁMICO
762 762
Carga de límite elástico (kN) 71-89 S/I
Desplazamiento de límite elástico
Capacidad de absorción de energía
200 mm por impacto con
entrada de energía estándar
de 16 kJ
Impacto sencillo 42,6 kJ,
Acumulativo 50 kJ
DISEÑO Y COMPONENTES
250 mm por impacto con
entrada de energía estándar
30 kJ
Impacto sencillo 50 kJ,
Acumulativo 113 kJ
Capacidad de desplazamiento, max. (mm) 762 762
• Es fabricado de una barra de acero
redonda.
• La barra en uno de sus extremos posee
un diámetro mayor que genera
la interacción con el polímero que
envuelve el elemento.
• El polímero especialmente diseñado,
permite mantener el anclaje
estático de manera adecuada, en
solicitaciones dinámicas permite el
desplazamiento de la barra, absorbiendo
la energía liberada. El perfil
del extremo es angulado para asistir
en la inserción del perno como también
para romper la empaquetadura
del cartucho de resina.
• La barra posee un hilo extremo para
tensionar con placa y tuerca.
• Puede ser instalado con resina o cemento.
El perno dinámico es adecuado para
terrenos convergentes y sísmicos, su
desempeño es más independiente
al diámetro de la perforación o de las
propiedades del elemento cementante
(resina lechada). Su rendimiento es
constante en impactos múltiples y de
amplitudes variadas.
Nº 136 - Julio 2017
15