Aplicación de la congelación térmica del suelo para el autosoporte temporal en la construcción de túneles mineros en formaciones rocosas saturadas, arenosas, arcillosas y limosas

• Autores: Sumiri-Mantilla, Fernando R., Guillén-Guillén, Rosmary, Retamozo-Belsuzarri, Juan F.
• Formato: objeto de conferencia
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/14187
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/14187; https://10.18687/LACCEI2024.1.1.1647
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Congelamiento artificial del suelo; Método térmico; Túneles mineros; Tiempo de autosoporte; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.07.05

El presente trabajo abarcó la aplicación del método térmico de congelamiento artificial en suelos arenosos, arcillosos y limosos para el autosoporte temporal de túneles mineros. Se aplicó una simulación numérica termo-hidrogeológica empleando la ecuación de enfriamiento de Plank y los principios de la termodinámica. Se determinó que las arcillas requieren una sustracción del doble de la cantidad de calor respecto a la arena hasta alcanzar la temperatura óptima, evidenciando la relación inversa del porcentaje de saturación y tiempo de congelamiento. Mediante la consideración de tres medios refrigerantes, se determinó que el nitrógeno líquido es capaz de congelar un 77% más rápido que las salmueras. Se calculó y comparó el tiempo de autosoporte de un macizo rocoso antes y una vez aplicado dicho método, demostrando que el congelamiento artificial permite la creación de un soporte temporal autoportante en túneles mineros con un ancho de techo superior a 3.8 metros con una duración estimada de menos de 12 años; donde para anchos de techo inferiores, no se requiere un refuerzo adicional.