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8/13/2019 Geotecnia y Fortificacion -03-j.alvial
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CURSO FORMACION DE EXPERTOS ENSEGURIDAD MINERA
SERNAGEOMIN
GEOTECNIA Y FORTIFICACION 03
2013
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CARACTERIZACIN GEOLGICA-GEOTCNICALa informacin geolgica-geotcnica permite:
Evaluar estado del macizo rocoso.
Establecer criterios de fortificacin.
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CARACTERIZACIN
GEOLGICA
LitologaMineralizacin
AlteracinContacto Primario-Secundario
-Litologa: Tipos de Rocas, c/u con distintas propiedades, que generandistintos comportamientos.
-Mineralizacin: Tipos de minerales presentes: xidos, sulfatos primarios,sulfuros secundarios.
-Alteracin: Tipos de alteracin presentes en el rea. Se denomina Alteracinal cambio en la composicin mineralgica de una roca, generalmente debido a la
accin de soluciones hidrotermales como tambin por aguas superficiales.
-Contacto Primario-Secundario: Contacto bien definido o presenta zonasde transicin.
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23 y 24 de septiembre, 2005
Caractersticas mineralizacin de yacimiento de Cu
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DURA Y ESCASAMENTE FRACTURADA
CARACTERISTICAS ROCA PRIMARIA
ATRAVESADA POR VETILLAS SELLADAS
QUIEBRA EN COLPAS DE GRAN TAMAO
ACUMULA TENSIONES
Alta densidad de VETILLAS (STOCKWORK) con diferentes
asociaciones mineralgicas (40 por metro) y algunas FALLAS
(0,1 por metro).
ESTRUCTURAS
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CARACTERIZACIN
ESTRUCTURAL
Estructuras Principales
Estructuras Mayores
Estructuras Intermedias
Estructuras Menores
Estructuras Principales: Estructuras ms importantes, como fallas
geolgicas distritales o regionales.Estructuras Mayores: Estructuras que forman parte de un conjunto,suficientemente largas, que pueden afectar varias labores subterrneas.
Estructuras Intermedias: Estructuras que forman parte de un conjunto,que afectan a u mximo de dos calles, cortando completamente la labor.
Estructuras Menores: Vetillas selladas, que no alcanzan a cortarcompletamente una labor.
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N1
B
FALLAS
SUB6
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Activacin de grietas y vidrio de control instalado en una de ellas
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RQD: ndice de calidad de la roca
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CLASIFICACIN DE MACIZO ROCOSO
RQD (Rock Quality Designation) (Deere 1967)
RMR (Rock Mass Rating).(Bieniawski 1973)
Q (Tunnel Quality Index) (Barton 1974)
IRMR (In situ Rock Mass Rating).(Laubcher 1975)
MRMR (Mining Rock Mass Rating).(Laubcher & Jakubec 2000)
Los mtodos de clasificacin de macizo rocoso, permiten definir lacalidad de este, en funcin de las caractersticas que lo identifican.
Los mtodos mas usados son:
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El ndice RMR, define la calidad geotcnica de los macizos rocosos en una
escala que varia desde 0 a 100, considerando 5 clases.
CALIDAD MACIZOROCOSO
CLASE RANGO
MUY MALA CLASE V 0 RMR 20
MALA CLASE IV 20 RMR 40
REGULAR CLASE III 40 RMR 60
BUENA CLASE II 60 RMR 80
MUY BUENA CLASE I 80 RMR 100
CLASIFICACIN DE MACIZO ROCOSO - RMR
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CLASE EJEMPLOS DEL SOSTENIMIENTO
I Sin sostenimiento o Pernos puntuales
L = 1.4 + ( 0.18 x W )
II Pernos Puntuales L = 1.4 + ( 0.18 x W )
III Pernos - Esp. 1.5m, L = 1.8 + ( 0.18 x W ),
Shotcrete 50 mm
IV Shotcrete 100mm, Pernos - Esp. 1M,
L = 2 + ( 0.18 X W )
V Arcos, Shotcrete 150mm, Pernos - Esp. 1M,L = 3 + ( 0.18 X W )
Sean Esp. = Espaciamiento de Pernos
L = Longitud del Perno, W = Ancho Labor ( M )
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CALIDADGEOTCNICA
TIPO DE FORTIFICACIN
Pernos Lechados (=20mm) Shotcrete Marcos de acero
MUY BUENA
0 RMR 20No necesita fortificacin, salvo apernado puntual
BUENA
20 RMR 40Puntuales en el techo, largo 3,0 m.,dispuestos cada 2,5 m.
50 mm. de espesor (si esnecesario)
NO
REGULAR
40 RMR 60
Apernado sistemtico en techo ycajas, largo 3,0 m., dispuestos cada1,2 2,0 m.
(Malla en el techo)
50 a 100 mm. de espesor entecho; 30 mm. de espesoren cajas
NO
MALA
60 RMR 80
Apernado sistemtico en techo ycajas, 3,0 - 5,0 m., dispuestos cada
1,0 - 1,5 m.(Enmallado total)
100 a 150 mm. de espesor en
techo; 100 mm. de espesor encajas
Marcos livianos
(puntuales)
MUY MALA
80 RMR 100Apernado sistemtico en techo ycajas.
(Enmallado total)
150 a 200 mm. de espesor entecho; 150 mm. de espesoren cajas.
Instalacin inmediata despusde tronadura.
Marcos medianos apesados cada 0,75 m.(Uso de mallas).
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TIPOS DEESFUERZOS
PRE-MINERIA
Esfuerzos que existen en elmacizo antes de que se realice
algn tipo de actividad minera
INDUCIDOS
Resultado de la alteracin de esfuerzos pre-minera debido a la actividad minera. Sumagnitud y orientacin depende de: Magnitudy geometra de la excavacin, calidad delmacizo rocoso, magnitud de esfuerzos pre-minera.
NORMALMENTE EL ESTADO TENSIONAL ES CARACTERIZADO POR:
UN ESFUERZO PRINCIPAL MAXIMO,
UN ESFUERZO PRINCIPAL INTERMEDIO Y
UN ESFUERZO PRINCIPAL MINIMO
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Sin fracturamiento o sobreexcavacin Cada libre y desplazamientode bloques y cuas
Desprendimiento de bloquesen la superficie de la excavacin
Fracturamiento adyacente al contornode la excavacin
Fracturamiento de roca intacta ymovimiento de bloques
Fracturamiento de roca intacta ydesprendimiento a lo largo de las
estructuras
Fracturamiento alrededor de laexcavacin
Fracturamiento de roca intacta alrededorde la excavacin y mov. de bloques
Fracturamiento y despremdimiento debloques pequeos en todas direcciones
TIPOS DE ROCA, EN FUNCION DE ESFUERZOS Y ESTRUCTURAS
NUMERO DE ESTRUCTURAS
ESFUER
ZOS
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CLASIFICACION ZONAS DE UN PANEL CAVINGEN FUNCION DEL ESTADO TENSIONAL
EXTRACCION
ZONA RELAJACIONZONA
TRANSICION
ZONA PRE-MINERIA
NIVEL DE HUNDIMIENTO
SOCAVACION
ZONA RELAJADA
DESARROLLOS
NIVEL DE
PRODUCCION
NIVEL DE
TRANSPORTE
NIVEL DE
VENTILACION X
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Concentracin de Esfuerzos en elMacizo Rocoso
EX TRACC ION
ZONA RELAJACION
ZO NA
TRANSICION
ZO NA PR E-M INERIA
NIVEL HUN DIMIENTO
SOCAVACION
ZO NA RE LAJACI ON
DESAR RO LLOS
Zona de Pre-minera:El macizo rocoso seencuentra alejado de laminera, por lo tanto losesfuerzos (magnitud y
orientacin) no se venafectados por sta.
Zona de Relajacin: El macizose encuentra bajo zona hundida,por lo tanto el sector no se veafectado por el frente desocavacin. Los esfuerzosgeneralmente son menores.
Zona de Transicin: Es la zonadel macizo rocoso donde elestado tensional sufre continuoscambios (magnitud yorientacin) y es el sector mspropenso a que ocurran daos.
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Estructuras Mayores yEstructuras Intermedia
Estructuras Intermedias
y mayores
Estructuras Menores
Estructuras Mayores
Problemas Geotcnicos de la roca primaria de la mina el Teniente
y las escalas de las estructuras que lo caracterizan.
HUNDIBILIDADCOLAPSOS
SISMICIDAD
FRAGMENTACINSOBREXCAVACION PIQUES
ESTABILIDADLABORES y PILARES
Estructuras Mayores yEstructuras Intermedia
Estructuras Intermedias
y mayores
Estructuras Menores
Estructuras Mayores
Problemas Geotcnicos de la roca primaria de la mina el Teniente
y las escalas de las estructuras que lo caracterizan.
HUNDIBILIDADCOLAPSOS
SISMICIDAD
FRAGMENTACINSOBREXCAVACION PIQUES
ESTABILIDADLABORES y PILARES
PROBLEMAS GEOTECNICOS ASOCIADOS A LAEXPLOTACIN DE LA ROCA PRIMARIA