martes, 7 de julio de 2015

EN UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS SE INVESTIGA PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD DE ANCLAJE DE LOS PERNOS DE ROCA

Desde hace más cuatro años, en la Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas (EAPIM) se viene desarrollando una investigación que busca contribuir al sostenimiento de excavaciones subterráneas, seleccionando y dimensionando los pernos de roca más apropiados, que garanticen la seguridad para el personal y maquinaria así como la reducción de la contaminación ambiental que ocasionan los desprendimientos de rocas. El profesor Emiliano Mauro Giraldo Paredez, con la colaboración de 16 alumnos de diversos ciclos de estudios de la citada escuela sanmarquina, vienen desarrollando un trabajo de investigación que mezcla la innovación, el ingenio y dedicación en el marco de la línea de investigación sobre sostenimiento de rocas en excavaciones subterráneas.
Se trata de un proyecto de investigación Con/Con (con incentivo a la investigación y al investigador), y al mismo tiempo, es una parte del trabajo de investigación para la tesis doctoral del magíster Giraldo Paredez, quien explica que el objetivo de este trabajo es determinar el diámetro óptimo de taladros donde se deben instalar los pernos de roca en una excavación, a fin de garantizar un sostenimiento eficiente.
En este estudio que no tiene precedentes, tanto por la variedad de pernos que se viene ensayando como por la cantidad de pruebas que bordea los 400, se vienen estudiando los pernos de roca de mayor aplicación como son los Hydrabolt,
X-Pandabolt, Split Set y las Barras Helicoidales con los materiales de acoplamiento:  cartuchos de resina, cartuchos de cementicio, lechada de cemento y la combinación de resina con cementicio; instalados en tubos simuladores de taladros de 33, 36, 38 y 40 mm de diámetro interior.
Por cada tipo de perno y diámetro se ensayan 4 tamaños de 1, 2, 3 y 4 pies de longitud efectiva de anclaje (bond length) y por cada  combinación de perno, diámetro y longitud se ensayan 3 ó 4 muestras para garantizar un alto grado de confiabilidad, explica el docente sanmarquino, quien además destaca que, con este método y la infraestructura diseñada y construida, se pueden determinar la capacidad de anclaje de cualquier tipo de perno de roca, sin necesidad de desplazarse a una excavación subterránea.
La aplicación práctica de este trabajo viene a ser el adecuado y oportuno sostenimiento de macizos rocosos en excavaciones para evitar los desprendimientos y derrumbes, siguiendo las recomendaciones del departamento de geomecánica, área encargada de analizar la calidad del macizo rocoso (clase de roca) y determinar el tipo de sostenimiento y su dimensionamiento. Dentro de ello, los pernos de roca, son los elementos de sostenimiento de mayor aplicación tanto en la minería como en construcción civil.
Según explicó el investigador, previo al estudio que se viene desarrollando desde el 2013 en la EAPIM, el año 2011 se hicieron estudios de capacidad de anclaje de 4 tipos de pernos de roca en la mina Castrovirreyna (departamento de Huancavelica): Swellex, Hydrabolt, Split Set y Barras Helicoidales instalados con cementicio y resina. En total se hicieron 60 pruebas, cuyos resultados fueron presentados en PERUMIN 30 Convención Minera (Arequipa) y publicados en las revistas indexadas Minería y RIIGEO.
Asimismo, por las ventajas comparativas demostradas por ciertos pernos en el estudio anterior, se hizo un estudio de las propiedades mecánicas y de sostenimiento de los pernos inflables, haciendo para ello, 36 ensayos en el laboratorio de materiales de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), demostrándose que la capacidad de anclaje de los pernos de roca inflables se debe a la presión del agua retenida en su interior.
Análogamente, el año 2012 se hizo un estudio a las placas de los pernos de roca Python, Expanbolt, Esquinadas y refiladas para Hydrabolt, considerando que las placas o planchuelas son complementos esenciales para el trabajo de los pernos de roca; cuyos 35 ensayos también se hicieron en el laboratorio de materiales de la PUCP.
Durante el año 2014, fueron estudiados dos tipos de pernos inflables: Hydrabolt y X-
Pandabolt -que se presentan de 3 a 10 pies de longitud-, los cuales se instalan inflándolos con una bomba hidroneumática a una presión de entre 25 y 30 Mpa. Para los efectos del referido estudio, se utilizaron pernos Hydrabolt de 6 pies y
X-Pandabolt de 7 pies. Los primeros resultados demuestran que el diámetro óptimo para instalar los Hydrabolt es 38 milímetros, mientras que para los
X-Pandabolt 40 milímetros, no obstante que en las operaciones mineras consideran 38 mm igual que para el primero.
Bajo la premisa de equidad de pruebas para todos los pernos en estudio, se ha diseñado y construido estructuras, herramientas y artificios para simular un terreno, y los taladros donde se instalan los pernos, a fin que sean útiles para ensayar cualquier tipo de perno. Dicha implementación, con la cual actualmente es posible instalar y hacer las pruebas de arranque (pull test) a cualquier tipo de perno, ha sido desarrollada por el profesor Giraldo con la colaboración de sus alumnos, invento que ya estaría siendo patentado en Indecopi.
Sin embargo, aún se tiene limitaciones de equipamiento, puesto que actualmente se vienen usando equipos alquilados o prestados para hacer la instalación y las pruebas de arranque; por lo que el docente sanmarquino está convencido que la industria y empresa deben ser los principales aliados de la investigación universitaria, porque los resultados contribuirán al desarrollo del país.

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