SEGUNDO DIPLOMADO EN MECÁNICA DE ROCAS Y EXPLOSIVOS

“Conceptos Básicos de Geomecánica y sus Aplicaciones al Minado Subterráneo”

Por: M.en C. Rodolfo Nava R., Consultor Mecánica de Rocas

Febrero 2010 

.

Consultor Mecánica de Rocas

Febrero 2010

I. Antecedentes

Todos los ingenieros de minas o geólogos que de alguna forma

u otra trabajan en las minas, están concientes que

eventualmente se presentan desprendimientos de la roca

situada en el techo o tablas de las obras. La magnitud de

los caídos es muy variable, oscilando de algunos

kilogramos a varias toneladas. Desafortunadamente hay

ocasiones en que resulta lesionada una persona, un

equipo, o bien, se detiene la buena marcha en un rebaje o

frente. Algunas veces los caídos pueden ser de cientos de

toneladas y frenar la producción de un rebaje, o bien, de

una mina, incluso perdiéndose parte de las reservas de

mineral.

De acuerdo a la experiencia del expositor, el origen de los

caídos de roca están estrechamente vinculados con los

siguientes factores:

•Presencia de rasgos estructurales con orientación desfavorable dentro de los macizos rocosos.

• Mala calidad de la barrenación o de las voladuras, o de ambas, durante el tumbe de mineral o el avance de un tope.

• No colocación a tiempo y en forma adecuada del soporte propuesto.

• Mal diseño de las obras.

• Presencia de estallamientos de roca.

En la diapositiva siguiente se muestran estos factores:

Desprendimiento o

caído de roca

1. Rasgos estructurales presentes en los macizos rocosos.

2. Mala calidad de la barrenación y de las voladuras.

3. No colocación a tiempo y en forma adecuada del soporte.

4. Mal diseño de las obras.

5. Estallamiento de roca.

Figura mostrando los factores principales que conllevan a la presencia de caídos de roca.

II. Herramientas para el Control de la Estabilidad

de las Obras

Seis son las herramientas que se consideran de mayor utilidad

para conservar el control de la estabilidad de las obras

mineras:

1. Manejo de los rasgos estructurales presentes en los

macizos rocosos.

Levantamiento a detalle de los rasgos estructurales en

barrenos a diamante o en obras de preparación. En la

planta estructural que se muestra enseguida, se aprecia un

levantamiento a detalle de un rebaje :

2. Manejo adecuado de la barrenación para producción y de avance así como de las voladuras.

Marcaje de las plantillas de barrenación, con el objeto de respetar el bordo y el espaciamiento de diseño.

Figura mostrando distribución de bnos en un tope, los cuales deben marcarse al inicio de cada barrenación

Respetar el paralelismo entre bnos y la profundidad de éstos. (empleo del mecanismo de paralelismo automático de los Jumbos).

Figura mostrando diferencia en el acabado de una obra al respetar el paralelismo entre bnos versus el no llevarlo a cabo.

Underground Drilling and Loading Handbook. Pág. 58, Tamrock

3. Control de las voladuras de producción, avance y postcorte.

Distribución cuidadosa del explosivo a lo largo de los bnos y una secuencia adecuada de disparo de éstos.

Fotografía mostrando iniciación de bnos de una voladura por medio de Noneles.

Empleo sistemático de voladuras de post corte en techo y tablas de las obras. Usar también voladura amortiguada si la roca está muy fracturada.

Fotografía mostrando aplicación de postcorte en una obra, con roca de buena calidad. Capítulo I, pág. 16, Rock Engineering, by Evert Hoek.

4. Colocación a tiempo y en forma correcta del soporte.

Respetar la longitud, dirección y espaciamiento entre las anclas.

Entre más mala sea la calidad de la roca, más pronto debe colocarse el soporte.

Fotografía mostrando techo de un rebaje soportado con anclas de varilla corrugada instaladas con un anclador autónomo. Minera Sabinas, S.A. de C.V.

Respetar el espesor del concreto proyectado de diseño

Fotografía mostrando brazo de la lanzadora en el proceso de lanzado del concreto.

Llevar un control muy cuidadoso en la calidad del material del soporte y de la preparación de las mezclas. De preferencia el personal que instala el soporte debe estar certificado.

5. Diseño incorrecto de las obras

Un mal diseño de una obra conlleva o deriva en factores negativos como los siguientes:

Concentraciones excesivas de esfuerzos en las intersecciones de las obras.

Claros en exceso para la calidad de la roca presente.

Pilares de techo o piso de poco espesor o sección para la calidad de la roca presente.

6. Estallamiento de roca

Se han presentado en algunas minas mexicanas problemas de

estallamiento de roca, los cuales están relacionados con rocas

extremadamente duras y de alta resistencia, pilares de pequeña

sección con elevadas concentraciones de esfuerzo y obras a

considerable profundidad. Adicionalmente, se detectó una

componente importante de esfuerzos horizontales y la presencia

de diques o fallas.

III. Objetivos del curso

Los eventos relacionados con caídos de roca en las minas

subterráneas de nuestro país, han traído por muchos años

consecuencias graves con respecto a la integridad física del

personal y del equipo. En los últimos 10 años en la mayoría de

las empresas de la gran minería, se han dado pasos en la

capacitación práctica de ingenieros geólogos y de minas en

conceptos básicos de la mecánica de rocas, con el fin de

extender en la operación de las minas el empleo del anclaje, del

concreto lanzado, de las voladuras controladas, de la información

estructural y aplicaciones de instrumentación.

Desafortunadamente, todavía año con año resentimos lesiones

físicas del personal y también pérdidas humanas por caídos de

piedras. Adicionalmente se dañan equipos y a veces se pierden

reservas mineras.

Por parte del Gobierno Federal no existe una reglamentación

que norme la forma de soportar las minas, incluso, las

estadísticas sobre accidentes relacionados con caídos de roca

son muy pobres. Deberíamos como propuso en el año de 1999

en las minas del oeste de Australia (Western Australia) el

organismo gubernamental “Mines Occupational Safety and

Health Advisory Board” un reglamento de prácticas para el

soporte de sus minas subterráneas:

“El reglamento introduce los requerimientos para instalar el

soporte en las paredes y techo de todas las obras que tengan

una altura igual o mayor a 3.5 m, a menos que se justifique con

un documento de riesgo geotécnico”.

Los objetivos del curso serán los siguientes:

• Exponer a los asistentes los conceptos básicos de la mecánica

de rocas práctica de manera que la puedan aplicar a corto plazo

en LA mina Cia. Minera El Cubo.

• Insistir en los asistentes que cada uno de nosotros de una

forma u otra, podemos influir para que se extienda el uso de las

técnicas de mecánica de rocas, de manera que se logre reducir

en forma importante la incidencia de caídos de roca en nuestra

mina.

• Despertar en los trabajadores e ingenieros dirigentes la

aplicación de la mecánica de rocas.