Minería más profunda, nuevas soluciones

La marca Master Builders Solutions reúne toda la experiencia de más de 150 años para crear soluciones químicas para nuevas construcciones, mantenimiento, reparación y renovación de estructuras. Este know-how y experiencia hace que Master Builders Solutions sea la empresa química de referencia en construcción subterránea. En nuestro portfolio tenemos los productos para resolver los desafíos específicos de construcción.

Desde hace muchos años, Master Builders Solutions ha apostado por el desarrollo de nuevas tecnologías partiendo del diálogo y el compromiso con sus clientes. Nos esforzamos cada día al máximo por ayudar a mejorar sus ideas, convirtiéndolas en soluciones. 'Hablar el mismo idioma' que nuestros clientes y conocer sus necesidades son la base para ofrecer soluciones personalizadas de gran calidad y alto valor añadido.

La encapsulación completa del bulón significa que las cargas se distribuirán uniformemente y el perno estará protegido contra la corrosión.

Esta filosofía de trabajo y la manera en la que afrontamos los retos, han hecho posible que Master Builders Solutions sea hoy en día, líder mundial en el desarrollo y suministro de soluciones químicas innovadoras y de vanguardia, en el ámbito de la obra subterránea, tanto en túneles como en minería.

Master Builders Solutions presenta un conjunto de soluciones químicas innovadoras para la inyección de bulones y cables.

Gracias a los avances en la tecnología de los materiales, las minas están comenzando a aprovechar los beneficios de las resinas bombeables para el soporte de rocas.

Aunque las resinas bombeables para bulones y cables se han introducido recientemente, están listas para tener un gran impacto. Su utilización posibilita reducir los meses de desarrollo, lo que permite que las producciones comiencen antes.

A medida que las minas operan en niveles más profundos, con mayores tensiones en las rocas que afectan la estabilidad de los estratos, el soporte de las rocas se vuelve más desafiante. La resina bombeable, con bulones o cables, ofrece importantes beneficios sobre los métodos tradicionales de fijación con pernos, ya que ahorra tiempo y reduce los riesgos de fallos de los pernos durante su vida útil.

Las soluciones tradicionales para el refuerzo de rocas a largo plazo, como las cerchas, el hormigón proyectado y los bulones mecánicos o cementicios, a veces presentan inconvenientes para las operaciones de minería profunda. Pueden ser difíciles de instalar, especialmente en terrenos pobres.

Esto genera problemas de calidad y tiempos de instalación más prolongados, lo que crea cuellos de botella en las operaciones mineras.

Los pernos de roca inyectados con cartuchos de poliéster son muy utilizados porque ofrecen un tiempo de instalación más rápido que los métodos de lechadas cementícias, pero en terrenos inestables este sistema también presenta muchas dificultades. Debido a que el cartucho debe introducirse primero en el taladro, antes de que el bulón gire para mezclar la resina, el terreno más suelto causa problemas.

Si se produce un derrumbe del taladro al extraer la broca, no se puede insertar el cartucho.

Si el diámetro del taladro es más grande de lo previsto debido a una perforación excesiva o incluso debido a una broca desgastada, no habrá suficiente resina en el cartucho para rellenar el orificio. Por ejemplo, un aumento de diámetro de solo 2 mm en un orificio para perno de 32 mm requiere un 15% más de resina para rellenar el espacio anular.

La velocidad a la que se gira el bulón en el talador también es importante cuando se utilizan cartuchos de poliéster. Si hay muy poca rotación, los dos componentes del cartucho no se mezclarán lo suficiente; si hay demasiada, se mezclarán demasiado.

Los pernos que no están completamente encapsulados por la resina de poliéster se convierten en un punto débil del sistema.

Debido a que las resinas bombeables, como la serie MasterRoc RBA 38X, son tixotrópicas, se pueden usar en los bulones de clave sin sellado adicional del taladro.

Cuando la masa rocosa se mueve (lo que suele ocurrir debido a las actividades mineras), la carga sobre el perno se distribuirá de manera desigual, lo que aumenta el riesgo de fallo. Una encapsulación deficiente también podría provocar corrosión debido a que el agua subterránea llega al bulón.

Otra desventaja de los cartuchos es que son sensibles a la temperatura. Si se almacenan o transportan a una temperatura demasiado alta, su reactividad y rendimiento se ven afectados.

A medida que en minería aumentan los problemas citados anteriormente, la necesidad de desarrollar resinas bombeables se hizo mayor.

La idea de las resinas bombeables para el soporte de rocas había existido durante muchos años, pero la tecnología química no estaba lo suficiente desarrollada como para permitir que la idea se volviera viable.

El objetivo al desarrollarlas era combinar la eficacia de las lechadas cementosas bombeables con una resina que se curara mucho más rápido. Las lechadas cementosas deben curarse durante entre 12 y 24 horas antes de que sea seguro volver a ingresar a un área, lo que causa severas limitaciones de cronograma. Las resinas tienen un tiempo de endurecimiento desde unos pocos segundos hasta minutos solamente.

Al desarrollar los sistemas como la serie MasterRoc RBA 38X de resinas bombeables, el objetivo era crear una resina de fraguado rápido que también fuera tixotrópica para permitir la instalación en clave sin sellado adicional del talador. Un desafío considerable, y que no todos los productos han superado, es cómo garantizar que las resinas sean estables y funcionen de manera uniforme a diferentes temperaturas.

Las resinas bombeables se pueden utilizar con pernos de cable, así como con pernos huecos o autoperforantes. Los tiempos abiertos se pueden ajustar para adaptarse a la aplicación y, las resinas se pueden ajustar para trabajar en un rango de temperaturas desde 5°C en adelante.

La velocidad con la que se está extendiendo el uso de estas nuevas resinas demuestra lo eficaces que son. Tras largas pruebas de campo en la superficie y subterráneo, la serie MasterRoc RBA 38X se implementó comercialmente por primera vez en 2019. Hoy en día, la resina se está utilizando en importantes proyectos de desarrollo minero.

En terrenos menos estables, los beneficios inmediatos del sistema de resina son evidentes: los tiempos de instalación de los cartuchos pueden llevar entre 10 y 15 minutos, mientras que un perno autoperforante combinado con resina bombeable lleva entre 2,5 y 3 minutos. Aunque los tiempos de ciclo en terrenos buenos son similares tanto para los cartuchos de poliéster como para las resinas bombeables, algunas minas están descubriendo que tiene sentido utilizar resinas bombeables en todas partes porque no hay necesidad de cambiar de sistema si la calidad de la roca disminuye.

El uso de resina bombeable tiene beneficios a largo plazo: penetra en las grietas y zonas fracturadas alrededor del perno, consolidando el terreno y aumentando su estabilidad. De hecho, las resinas de silicato de poliurea utilizadas en la serie MasterRoc RBA 38X se desarrollaron a partir de las que se utilizan en la consolidación de rocas. Los diámetros de taladros más grandes que los planeados no crean problemas potenciales con este sistema, ya que la resina se puede bombear hasta que el taladro esté completamente lleno.

Las fisuras de la roca se rellenarán y consolidarán, lo que mejorará la estabilidad.

Dado que el coste de rehabilitación de un túnel es de tres a cinco veces el coste original de construcción, una mejor estabilidad de la roca y menos fallos de pernos durante la vida útil de la instalación significan menores costes de vida útil de la mina.

El cambio a resinas bombeables requiere equipos nuevos o modificados. Los equipos con sistemas incorporados para resinas bombeables han ganado popularidad en los últimos años. Las pruebas en equipos antiguos, utilizando kits de actualización, han sido muy satisfactorias, teniendo un coste bastante menor que adquiriendo un equipo nuevo.

Al igual que con cualquier operación nueva, los trabajadores mineros necesitarán asesoramiento y capacitación cuando comiencen a trabajar con resinas bombeables. Sin embargo, el sistema MasterRoc RBA 38X ha sido diseñado para ser fáciles de usar.

Además de ser más fácil de trabajar, la resina bombeable es segura, ya que toda la maniobra se hace desde la cabina. En un entorno en el que los operadores de minas buscan más automatización para mejorar la seguridad, este sistema ofrece otro beneficio importante.

En Master Builders Solutions, 'Inspiramos a la gente a contruir mejor'.