CAPITULO N°6 - DISEÑO DE PILARES

Mecánica de Rocas II 1

CURSO DE GEOMECÁNICA APLICADA

GRUPO DE GEOMECÁNICA Y GEOTECNIA MINERA

ASPECTOS GEOTÉCNICOS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA

DISEÑO DE PILARES

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Cualquier evaluación de la condición de estabilidad de un pilar debe considerar:

a) Su(s) posible(s) modo(s) de falla.

b) La resistencia del mismo.

c) La magnitud de las solicitaciones a que está sometido.

Al referirse a la condición del pilar usualmente se utiliza algún índice de la condición de estabilidad del pilar, siendo el más usual el factor de seguridad (razón entre la capacidad y la solicitación); aunque también puede utilizarse el margen de seguridad (diferencia entre la capacidad y la solicitación), la probabilidad de falla, y/u otro.

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La condición del pilar comúnmente se evalúa cuantitativamente mediante la comparación de este índice con algún criterio de aceptabilidad.

Salamon (1964)FS > 1,6Estable

Hoek (1996)FS > 1,6Aceptable

Lunder & Pakalnis (1997)FS > 1,4Estable

ReferenciaFactor de SeguridadCondición del Pilar

Criterios de Aceptabilidad para Pilares Mineros

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Aspectos Fundamentales:

a) El modo de falla del pilar depende de la distribución de esfuerzos en el mismo, de su geometría, y de las estructuras, mayores y/o menores, presentes en el pilar.

b) Independientemente del modo de falla, la condición de inestabilidad comienza por un “descostramiento” del pilar, que se traduce en una pérdida de sección y pérdida de resistencia.

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EVALUACION DE LA ESTABILIDAD DE PILARES

ESFUERZO SOBRE EL PILAR

RESISTENCIA DEL PILAR

FACTOR DE SEGURIDAD

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VARIACIÓN DEL CONFINAMIENTO EN UN PILAR

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DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS

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DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS

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RESISTENCIA DEL PILAR

• Hoek & Brown (2002).• Stacy & Page (1986).• Lunder & Pakalnis (2000).

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MÉTODO DE STACEY & PAGE (1986)

DRMS Es la resistencia de diseño del macizo rocoso en MPa, de acuerdo a la propósición de D.H. Laubscher (1990).

H Es la altura del pilar en metros.

WeffCorresponde al ancho efectivo del pilar en metros, el cual se evalúa en base al área (AP) y el perímetro (PP) de la sección transversal del pilar; queda definido como:

⋅= 7,0

5,0

HWDRMSRP eff

⋅=

p

peff P

AW 4

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MÉTODO DE STACEY & PAGE (1986)

+

−

⋅⋅

⋅= 11

5,413,05,2 5,4

07,0R

VDRMSRP

⋅=

p

peff P

AW 4

=HWR eff HWV eff ⋅=

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18



19



20



0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Esfuerzo Principal Menor, σ3 (MPa)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Esfu

erzo

Prin

cipa

l M

ayor

, σ

1 (M

Pa)

30

GSI = 10

100 90 80 70 60 50 40

20

x

BA

C

D

H

E GF

B

C

D

EF

G




FIN

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