CapI Clase Introductoria 2016[1]

7/25/2019 CapI Clase Introductoria 2016[1]

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2016

Mecnica de Rocas

MSc. Jorge Dueas

Facultad de Geologa Geofsica y MinasUNSA

www.unsa.edu.peEmail: [email protected]

Introduccin


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Competencias

Evaluacin


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Contenido del Curso

BIBLIOGRAFIA BSICA


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BIBLIOGRAFIA BSICA

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA


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Aplicaciones de la Mecnica deRocas

Cap I

INTRODUCCIN

ANLISIS GLOBAL DEL PROBLEMA DE INGENIERA DE ROCAS

ANLISIS DE LOS MECANISMOS ASOCIADOS

ANLISIS INDIVIDUAL DEL PROBLEMA

Excavacin

subterrnea

Pozo

Fundacin

Condiciones de contorno

Tensiones in situ

Rgimen Hidrogeolgico

Talud rocoso

Ingeniera de Rocas

Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)


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Minera de Tajo Abierto


West Wall, Mega Pit, Sunrise Dam Gold Mine, Western Australia (John Read

&Peter Stacey)

Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)


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Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)

Excavacin Superficial


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Excavacin Superficial

Estado de Tensiones


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Estado de Tensiones

Ruptura en Cua

Ruptura Planar

Discontinuidades persistentes

150m

Discontinuidadespersistentes

Rupturas en Taludes Altos


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Rupturas en Taludes Altos

Hoek et al.,2000

Deformaciones localizadas

Mecanismos de Ruptura:Coalescencia?

Estructurasmayores

Mecanismodesconocido en el

pie del talud

~ 315 m

30 40 50 60 70 80 90

Slope Inclination, (degrees)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

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Stripping

Ratio

b/h

=0,0

5

0,2

0

0,1

0

0,1

5

Impacto en la inclinacin de los taludes,, en la relacin: Desmonte:Mineral, sr(Stripping Ratio)

sr

tan2:

b

hOW

Desmonte

Mineral

b

CLh

Dnde Impacta la Geomecnica?Negocio Minero


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ANGULO CARA

DE BANCO b

ANGULO

INTERRAMPA

r

ALTURA DE

BANCOh b

ANGULO

INTERRAMPA

r

ALTURA

INTERRAMPAh r

ANGULO GLOBAL

(OVERALL ANGLE)

o

ALTURA

GLOBAL

(OVERALL)

h o

ANCHO DERAMPA

b r

ANCHO DE

BERMA

b

Parmetros que

definen la geometrade un talud minero

Diseo de Taludes

Valor agregado de laGeomecnica


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Geologa

Excavaciones Subterrneas


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Excavacin Subterrnea

Interaccin lasestructuras del macizorocoso, los esfuerzos

presentes y el flujo deagua alrededor de una

excavacin subterrnea



InteraccinMatricial de lasestructuras del

macizo rocoso, flujode agua y la

construccin y/oexcavacin

respectiva



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Influencia de la dimensin de la excavacin vs elEspaciamiento de la Discontinuidad en la Estabilidad



Tnel Gottard (Alemania Italia)Costo = US$ 7 billonesTiempo de Construccin: + 12 aosChimenea: 800mDistanica paralela entre tubos: 40mMaterial Excavado: 24 Millones de TM


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Industria del Petrleo

Porque se necesita la Geomecnica?Hoy el acceso y desarrollo de un campode Hidrocarburos tiene muchasdificultades.

Los campos tradicionalesBrownfield estn depletados;muchos de ellos soncompartementalizados.

Los reservorios de Onshore sonprofundos y tienen condiciones deHPHT.

Los reservorios de Offshore sonen aguas profundas.

Se requiere de una tecnologia avanzadapara desarrollar estos campos.

Economicallychallenging

Technicallychallenging

Deep water

Tectonic regions

Continentalmargins

Regions in declineExtended-reach wells

HPHT wells

La Geomecnica es clave para desarrollar esta tecnologa.


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Dnde Impacta la Geomecnica?

Aplicacin del pozo al reservoriodesde el iniciohasta el abandono

Sobrecarga

Reservorio

Sobrepresin

Ubic de zonas de asentamiento de zapata (casing points)

Inestabilidad del pozo y/o pegadura dif

Prdida de circ Subsidencia

Reservorios fracturados

Fallas activas Estimulacin

Anlisis de Completacin

La Roca como Material de IngenieraHomognea Contnuo Isotrpico

AnisotrpicoDiscontnuoHeterogneo


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Macizo Rocoso

Roca intacta Discontinuidades

+

Macizorocoso

=

Macizo Rocoso

Roca intactaPropiedades de

resistencia-UCS

-Intercepto cohesivo (c)

-Angulo de friccin ()

-Traccin indirecta

-Carga puntual

Propiedades

elsticas-Modulo de Young (E)

-Poisson

+

DiscontinuidadPropiedades de

resistencia-Resistencia al corte ()

-Intercepto cohesivo (c)-Angulo de friccin ()

Propiedadeselsticas-Modulo de rigidez (Ks,Kn)

Condicin de las

discontinuidades-Orientacin (Dip/ Dipdir)

-Frecuencia (ff)-Espaciamiento (S)-Rugosidad

-Persistencia-Tipo de relleno

-Tamano de bloque

-RQD

=

Macizo

rocosoPropiedades de

resistencia-Mtodo de H&B

-Intercepto cohesivo

-Angulo de friccin

Propiedades

elsticas-Modulo de Young

Mtodo Directo e Indirecto Estimaciones (empricas)


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Preguntas?

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