Diseño del sostenimiento en arcos de acero bajo la influencia de presiones generadas por la explotación por tajo de la Mina Tauro en el municipio de Guacheta-Cundinamarca.

Abstract

Los esfuerzos que se generan en la explotación de mantos de carbón a través de tajos largos son de magnitudes considerables dado que el espacio vacío que queda en el macizo rocoso busca un equilibrio de tensiones que se distribuyen a través de los bordes de la explotación, y en estos bordes de explotación se encuentran las guías y las sobre guías que componen las vías principales de transporte de un tajo. Para poder determinar cuál es el esfuerzo final que asumen estos niveles se aplican teorías de esfuerzos sobre tajos como la de Ramírez Oyanguren para determinar la magnitud de los esfuerzos. También se aplican modelamientos por computadora en Phase 2 V.8 de la sección del túnel en su nivel inferior del tajo para analizar la deformación que sufrirá una vez hecha a apertura de la sección he iniciada la explotación del tajo, de este modo se dan alternativas de las posibilidades que hay sobre el estudio de túneles en mantos de carbón aplicando las propiedades determinadas de los materiales presentes en el macizo, obteniendo así modelamientos que se acerquen considerablemente a la realidad. Dentro del estudio se buscó extensamente tratar de detallar como las teorías existentes pueden o no ser aplicadas a este tipo de explotación ya que existen muchos modelos matemáticos que recurren a generalizar el comportamiento de un macizo rocoso, por tanto el análisis de las teorías aquí expuestas es crucial en cuanto a descartar o por el contrario concordar con la realidad de las consecuencias y comportamientos de un túnel en mantos de carbón. Teoría que concuerda muy bien es la tesis doctoral del ingeniero Oyanguren nombrado anteriormente sobre rocas blandas en donde su análisis extensivo y su modelamiento matemático infieren muy bien con las características propias de las rocas de ser auto soportantes bajo ciertas condiciones; por otro lado es de suma importancia establecer el significado de las magnitudes de los esfuerzos generados. Dado que dependiendo del punto en el cual se analice el esfuerzo se generan reacciones de tipo normal o cortante. Gracias a estos modelos podemos predecir el comportamiento que tendrá el macizo rocoso una vez determinadas las propiedades litológicas y estructurales de la roca (plasticidad y elasticidad). Todos los parámetros aquí expuestos son tomados en cuenta para determinar la separación de los arcos de acero y el tipo de arcos que deberían ser empleados en este tipo de excavaciones para que sean capaces de soportar la carga generada por las paredes del túnel. En resumen el modelo general creado por el programa permite concluir en que puntos se deberían tomar medidas para contrarrestar las presiones que se presentaran en los bordes de la excavación. Las medidas que se propongan para contener los esfuerzos generados se proponen luego del análisis de cada una de las variables que se tratan en el estudio.