Red Ingeniería de Minas: Variabilidad de la capacidad de sostenimiento de un macizo rocoso Vs longitud de pernos de roca

Imagen - Instalación de un Split Set.

Bajo el postulado: “Universidad = Investigación”, el presente estudio está enfocado en determinar la capacidad de anclaje de los pernos de roca más utilizados en el Perú y la relación existente con su longitud. Inicialmente, se planteó llevar a cabo las pruebas en bloques de granito dentro del campus de la UNMSM, pero por no reflejar las condiciones reales, se realizaron en la mina Reliquias de la Cía. Minera Castrovirreyna (Huancavelica), en el mes de marzo del año en curso.

Los pernos estudiados fueron: Split Set, Barras Helicoidales, Hydrabolt y Swellex, convenientemente acondicionados para tener anclajes efectivos de 1, 2, 3 y 4 pies. Los Split Sets y Barras Helicoidales, fueron cortados y entregados así, por PRODAC y Aceros Arequipa, respectivamente. Los pernos inflables Hydrabolt y Swellex donados por New Concept Mining y Atlas Copco, fueron entubados para que se expandan únicamente en las longitudes efectivas de anclaje establecidas.

Los resultados de las 51 pruebas realizadas (11 Split Set, 17 Barras Helicoidales, 12 Hydrabolts y 11 Swellex), demuestran que la capacidad de anclaje de los pernos no guarda una relación lineal con sus longitudes, es decir, al duplicar la longitud de un perno, su capacidad de anclaje no necesariamente será el doble. Asimismo, La elongación de los pernos, tiende a guardar una relación lineal con la carga aplicada.

Los pernos Split Set, Hydrabolt y Swellex muestran un anclaje uniforme al variar las longitudes efectivas de anclaje; mientras que el comportamiento de las Barras Helicoidales es irregular, sobre todo cuando se instalan con cemento. Los pernos de mayor y menor capacidad son respectivamente, los Hydrabolts y los Split Sets, así, para 2 pies de longitud efectiva de anclaje sus capacidades son 15,75 ton y 3,75 ton, respectivamente. Los pernos que muestran menor y mayor elongación son los Hydrabolts y los Split Sets, respectivamente. Asimismo, el costo por metro cuadrado sostenido del más bajo al más alto son respectivamente: Hydrabolt (10,95 $/ m2) y la barra Helicoidal con resina (50,67 $/ m2), según análisis de costos al mes de Abril del 2011, y las condiciones y realidades encontradas en la mina Reliquias.