Brindando sostenimiento a las labores subterráneas

La cementación se trata de una gran herramienta de apoyo al método de corte y relleno: la utilización de roca estéril para el sostenimiento general del área de trabajo es una excelente solución desde el punto de vista técnico así como económico. El Ing. Mario Walter Márquez –Profesor de la UNSJacerca su experiencia en la materia, ofreciendo detalles acerca de los diferentes tipos de cemento utilizados, las maquinarias presentes, el perfil de los involucrados en esta tarea, así como los métodos de seguridad aplicados.

“Para iniciar, es importante definir al relleno con cementación como todo aquel material que se aloja en la excavación efectuada para la extracción de un mineral por el método de explotación Corte y Relleno exclusivamente, y todas sus variantes de minado (se trata de un método muy selectivo y de alta recuperación, pero con costos elevados debido al manejo que requiere en relleno) Generalmente, el relleno se constituye de roca estéril o sin valor económico para el yacimiento mineralizado que se trate”, relata el Ing. Mario Walter Márquez, de la Universidad Nacional de San Juan. El docente agrega que “es necesario aclarar que por ningún motivo se debe pensar que el relleno reemplazará totalmente a la roca in situ; éste tan solo favorece colaborando con el sostenimiento general del área al no permitir que persistan en el tiempo grandes excavaciones abiertas, aliviando de tensiones a otras labores en la mina, sosteniendo a los hastíales del rajo de explotación, ayudando a la recuperación de pilares y/o la explotación de minerales que se encuentran aledaños al mismo formando una pared capaz de soportar los efectos de la explotación du- rante el tiempo que esta necesita para el minado y extracción del mineral. También proporciona un piso de trabajo para los operarios y maquinarias que se encuentran en el rajo de explotación.”

El entrevistado pone en conocimiento que éste tipo de elemento no se utiliza para el soporte de techos, ni para el sostenimiento de galerías, es pura y exclusivamente utilizado en los huecos que son originados por la explotación del mineral en cuestión, cuando se tiene que recuperar pilares. “De lo contrario no se justifica el agregado de cemento al mismo.”

Al momento existen dos clases de relleno cementado, uno denominado común con cemento y el hidráulico cementado. El Ing. Mario Márquez señala que “el común con cemento tiene menos resistencia que el hidráulico cementado ya que no se puede mezclar bien en algunos casos; éste consiste en una mezcla de árido, cemento y agua, donde el árido no es clasificado y su tamaño con el equipo de transporte de interior mina y el utilizado para la distribución de este material en el frente de trabajo; hay que tener en cuenta que un gran tamaño significa problemas en el trasporte y en el emparejado en el rajo, si este se hace con scrapers y demasiado fino problemas de apelmazamiento con atascamiento en las chimeneas.”

“Este relleno es preparado al momento de proporción de la misma; es más resistente que el relleno anterior y de mejores rendimiento.”

Mario Márquez ahonda en la materia: "como el medio de trasporte de este relleno es el bombeo por cañerías mediante una bomba para sólidos de alta densidad, el tamaño del árido utilizado debe ser el adecuado para formar con agua una pulpa que pueda ser bombeada, y dirigida a los diferentes rajos de explotación. Generalmente, el tamaño no supera una pulgada, se deben hacer estudios granulométricos para determinar la granulometría del árido que formará la suspensión: este relleno se clasifica por su densidad, es decir, por la cantidad de sólido que tiene la pulpa a transportar y así se denominan de baja, media y alta densidad, variando de un 50% de solido a un 75%, y de un 50% a 25% de agua; cuando se le agrega cemento que se hace entre un 3% y 10% disminuye la cantidad de agua en la pulpa en la misma proporción.”

La mezcla del relleno se compone generalmente de siguiente manera:

Cantidad de Cemento: 3% a 5 % en peso Cantidad de Árido: 70% a 72 % en peso. Cantidad de Agua: 25 % en peso. Granulometría del Árido: 80 % (-4mm) y 20 % (+4mm -22mm)

“Es necesario aclarar que por ningún motivo se debe pensar que el relleno reemplazará totalmente a la roca in situ; éste tan solo favorece colaborando con el sostenimiento general del área al no permitir que persistan en el tiempo grandes excavaciones abiertas, aliviando de tensiones a otras labores en la mina.” ser introducido al rajo de explotación: al árido se le coloca cemento y agua que al caer por una chimenea se mezcla, también puede ser mezclado por palas frontales de bajo perfil y transportado por las mismas hasta el lugar a rellenar. El hidráulico cementado es un relleno formado por una mezcla bien definida de árido, cemento y agua, donde el árido es clasificado y los elementos de la mezcla son medidos para mantener constante la

Es lógico suponer que a mayor porcentaje de cemento, es más resistente el relleno: la mezcla es preparada por una olla hormigonera durante un tiempo determinado que asegura un buen mezclado de todos sus elementos y las dosificaciones de los diferentes materiales utilizados en la misma es medida por alimentadores. También se suelen usar para el relleno de cámaras unidades móviles; éstas consisten en un camión mate con bombas incluidas que lanzan el relleno al interior de las cámaras explotadas.

Y, en lo que refiere al polvo generado por la descarga del árido, el Ing. Márquez remarca que el mismo “El polvo generado por la descarga del árido es deprimido por medio de depresores de polvo, y el producido por la descarga de cemento es recogido por medio de captadores o extractores de polvo; el mayor problema en las salas de bombeo de interior mina es el calor que hay en el ambiente por el calentamiento de los motores, es por ello que cuando se proyecta una sala de bombeo en interior mina, la misma debe estar mente capacitado, ya que con una capacitación del manejo de la sala de bombeo y del manipuleo y armado de cañerías es suficiente para que lo haga con destreza. Por supuesto que hay que proveerlo de los elementos de protección personal necesarios, como máscara anti polvo, lentes y botas de goma para agua ya que puede estar expuesto a polvo y salpicaduras.”

“La tecnología de los equipos ha permitido que se exploten cuerpos con leyes menores debido a la gran productividad de los mismos, no obstante cuando se utiliza relleno cementado el costo del mismo representa de un 35% al 40% del costo de explotación, es por ello que debe ser bien justificado el uso de este elemento y con minerales que realmente lo justifiquen.”

“Como el relleno es un elemento que estabiliza las zonas de explotación, puede ser usado con un cableado (Cable Bolting), sobre todo cuando la explotación del cuerpo mineralizado se realiza mediante tiros largos, en cámaras longitudinales. Este cableado permite estabilizar las paredes del cuerpo durante la exposición de las mismas al hueco generado por la explotación hasta que se rellena el mismo, para la recuperación de pilares.”

Finalmente, y respecto al cemento rápido, el Ing. Márquez afirma que “es una mezcla de cemento con aceleradores de secado que no se puede utilizar en este tipo bien ventilada por el circuito de aire fresco. En cuanto a problemas de incendio, con este relleno no los hay, ya que todos los elementos de la mezcla no son combustibles y además es una mezcla húmeda.”

¿Tiene que haber personal altamente capacitado para ejecutar estas labores? “El personal que se desempeña en esta tarea no necesariamente tiene que estar alta- de relleno, ya que su fragüe es prácticamente instantáneo, no más de media hora, y nos perjudicaría con trancones en las cañerías. Se lo utiliza para otro tipo de sostenimiento, por ejemplo bulones cementados, cable bolting, gunita y concreto lanzado. Los acelerantes que se utilizan mezclado con el cemento para hacerlo rápido son el Carbonato de Sodio, el Hidróxido de Calcio y Aluminato de Sodio.”

Los consultores independientes son quienes brindan una opinión certera para poder corroborar que las tareas de construcción se estén desarrollando en tiempo y forma.