Presentación Geomecánica Minera 4
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Disentildeo de minas explotadas
por Sublevel Stoping
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Contenidos
bull Variantes del meacutetodo
bull Disentildeo de caserones
bull Disentildeo nivel produccioacuten
bull Disentildeo nivel de perforacioacuten
bull Disentildeo accesos
bull Definicioacuten sistema de manejo demateriales
bull Ventilacioacuten
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Sub Level Stopingbull Cuerpos mineralizados con orientacioacuten semi vertical y debe exceder el angulo de
reposo del mineral
bull Roca mineral y de caja competente
bull Bordes regulares
bull La perforacioacuten se realiza con martillos que variacutean desde 50 mm a 200mm
dependiendo del largo de perforacioacuten
bull Recuperacioacuten 50-80 principalmente debido a pilares y losas
bull Dilucioacuten variacutea entre 3-10 de material diluyente de la pared colgante y techo
bull Muros y losas pueden ser recuperados a traveacutes de tronadura masiva la cual debe serdisentildeada y planificada como parte del meacutetodo de explotacioacuten
bull Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral
bull La productividad del meacutetodo es del orden de 500-1800 tpd por caseroacuten enproduccioacuten
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Sublevel Stoping con tiros radiales
25 ndash 45rdquo
Perforacioacuten radial se utiliza cuando el
cuerpo es irregular y se requiere
seguir su contorno Largo perforacioacuten
es de no mas de 30 m
1Accesos a niveles
2Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteo
bull Galeriacutea de zanja
3Nivel de Perforacioacuten1 Varios niveles
2 Galeriacutea de perforacioacuten
4Zanjas recolectoras
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Sublevel Stoping convencional
bull Se utiliza en cuerpos de seccioacuten transversal irregular
bull La distancia entre subniveles de perforacioacuten es de 10-20m
bull Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta aun nivel de produccioacuten a traveacutes de puntos deextraccioacuten
bull Burden 2m (se debe calcular)
bull Espaciamiento 3 m
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Contenidos
bull Variantes del meacutetodo
bull Disentildeo de caserones
bull Disentildeo nivel produccioacuten
bull Disentildeo nivel de perforacioacuten
bull Disentildeo accesos
bull Definicioacuten sistema de manejo demateriales
bull Ventilacioacuten
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Sub Level Stopingbull Cuerpos mineralizados con orientacioacuten semi vertical y debe exceder el angulo de
reposo del mineral
bull Roca mineral y de caja competente
bull Bordes regulares
bull La perforacioacuten se realiza con martillos que variacutean desde 50 mm a 200mm
dependiendo del largo de perforacioacuten
bull Recuperacioacuten 50-80 principalmente debido a pilares y losas
bull Dilucioacuten variacutea entre 3-10 de material diluyente de la pared colgante y techo
bull Muros y losas pueden ser recuperados a traveacutes de tronadura masiva la cual debe serdisentildeada y planificada como parte del meacutetodo de explotacioacuten
bull Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral
bull La productividad del meacutetodo es del orden de 500-1800 tpd por caseroacuten enproduccioacuten
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Sublevel Stoping con tiros radiales
25 ndash 45rdquo
Perforacioacuten radial se utiliza cuando el
cuerpo es irregular y se requiere
seguir su contorno Largo perforacioacuten
es de no mas de 30 m
1Accesos a niveles
2Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteo
bull Galeriacutea de zanja
3Nivel de Perforacioacuten1 Varios niveles
2 Galeriacutea de perforacioacuten
4Zanjas recolectoras
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Sublevel Stoping convencional
bull Se utiliza en cuerpos de seccioacuten transversal irregular
bull La distancia entre subniveles de perforacioacuten es de 10-20m
bull Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta aun nivel de produccioacuten a traveacutes de puntos deextraccioacuten
bull Burden 2m (se debe calcular)
bull Espaciamiento 3 m
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Sub Level Stopingbull Cuerpos mineralizados con orientacioacuten semi vertical y debe exceder el angulo de
reposo del mineral
bull Roca mineral y de caja competente
bull Bordes regulares
bull La perforacioacuten se realiza con martillos que variacutean desde 50 mm a 200mm
dependiendo del largo de perforacioacuten
bull Recuperacioacuten 50-80 principalmente debido a pilares y losas
bull Dilucioacuten variacutea entre 3-10 de material diluyente de la pared colgante y techo
bull Muros y losas pueden ser recuperados a traveacutes de tronadura masiva la cual debe serdisentildeada y planificada como parte del meacutetodo de explotacioacuten
bull Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral
bull La productividad del meacutetodo es del orden de 500-1800 tpd por caseroacuten enproduccioacuten
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Sublevel Stoping con tiros radiales
25 ndash 45rdquo
Perforacioacuten radial se utiliza cuando el
cuerpo es irregular y se requiere
seguir su contorno Largo perforacioacuten
es de no mas de 30 m
1Accesos a niveles
2Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteo
bull Galeriacutea de zanja
3Nivel de Perforacioacuten1 Varios niveles
2 Galeriacutea de perforacioacuten
4Zanjas recolectoras
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Sublevel Stoping convencional
bull Se utiliza en cuerpos de seccioacuten transversal irregular
bull La distancia entre subniveles de perforacioacuten es de 10-20m
bull Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta aun nivel de produccioacuten a traveacutes de puntos deextraccioacuten
bull Burden 2m (se debe calcular)
bull Espaciamiento 3 m
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Sublevel Stoping con tiros radiales
25 ndash 45rdquo
Perforacioacuten radial se utiliza cuando el
cuerpo es irregular y se requiere
seguir su contorno Largo perforacioacuten
es de no mas de 30 m
1Accesos a niveles
2Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteo
bull Galeriacutea de zanja
3Nivel de Perforacioacuten1 Varios niveles
2 Galeriacutea de perforacioacuten
4Zanjas recolectoras
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Sublevel Stoping convencional
bull Se utiliza en cuerpos de seccioacuten transversal irregular
bull La distancia entre subniveles de perforacioacuten es de 10-20m
bull Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta aun nivel de produccioacuten a traveacutes de puntos deextraccioacuten
bull Burden 2m (se debe calcular)
bull Espaciamiento 3 m
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Sublevel Stoping convencional
bull Se utiliza en cuerpos de seccioacuten transversal irregular
bull La distancia entre subniveles de perforacioacuten es de 10-20m
bull Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta aun nivel de produccioacuten a traveacutes de puntos deextraccioacuten
bull Burden 2m (se debe calcular)
bull Espaciamiento 3 m
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
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A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Sublevel stoping con tiros largosradiales
Preparacioacuten incluye todos losdesarrollos requeridos previos a laproduccioacuten propiamente tal
1 Accesos a niveles2 Nivel de transporte
bull Galeriacutea transporte secundario
bull Estocadas de carguiacuteobull Galeriacutea de zanja
3 Nivel de Perforacioacuten
1 Galeriacutea de perforacioacuten4 Zanjas recolectoras
45rdquo ndash 6rdquo
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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LBH Open Stoping
bull Se utiliza en cuerpos de altapotencia y regulares
bull Se utiliza perforacioacuten LBH de altodiaacutemetro para alcanzar largos de
perforacioacuten de hasta 80mbull La zanja se perfora en retroceso
desde la galeriacutea de zanja
bull En un extremo del caseroacuten se
crea una chimenea cara libre paragenerar el corte inicial
bull El burden en este meacutetodo variaen el rango 15-3m
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Meacutetodo VCR
bull La seccioacuten transversal es igualal meacutetodo de LBH
bull No posee cara libre
bull La tronadura se hace contra lazanja
bull Varios ptos de extraccioacutenpueden estar en produccioacuten a lavez
bull Las dimensiones de loscaserones pueden ser de hasta
40m de alto para evitar dantildeopor vibraciones y desviacionesexcesiva de los tiros
Corte Longitudinal
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Sublevel Stoping ndash VCR
Recuperacioacuten de pilares con relleno
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Caracteriacutesticas Productivas delos meacutetodos anteriores
bull El ciclo de produccioacuten variacutea en el tiempo
bull Es funcioacuten del nuacutemero de puntos deextraccioacuten en produccioacuten
bull El meacutetodo de perforacioacuten y produccioacutenVCR se inventa en Canadaacute para aumentarla productividad del meacutetodoindependizaacutendose del nuacutemero de ptos deextraccioacuten en produccioacuten-
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Recuperacioacuten y Dilucioacuten
bull Suponga que un cuerpo mineralizadoposee 14Mt con una ley de 13Cu
bull La recuperacioacuten minera es de 70
bull La dilucioacuten es del 5
bull Las reservas mineras entonces
ndash
Tonelaje1407105 Mt=103 Mt ndash Ley 140713103Mt=124Cu
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Diferentes Tipos de Dilucioacuten
bull La dilucioacuten Planificada es aquella quese estima como porciones de la paredque colapsaran producto de la mineriacuteaLa dilucioacuten no planificadas es aquellaque proviene de la operacioacuten de la
mina La dilucioacuten no planificada esproducto de sobre perforacioacuten disentildeopobre de la tronadura o simplementeuna mala estimacioacuten de la dilucioacuten
bull Modelos numeacutericos no lineales se
utilizan para estimar la dilucioacuten
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Disposicioacuten de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Caseroneslosas y pilares en SLS
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesos en
Pilares entre Caserones
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Pilares entre
Pilares entre
estocadas
Pilares entre Caserones
Pilares entre
estocadas
CASEROacuteN
Accesosen
Pilares entreCaserones
Pilares entre caserones
20 -
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Losas y pilares
Pilares entreEstocadas
CaseroacutenSuperior
CaseroacutenInferior
Pilar entre estocadas 7 -10 m
Losa
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Accesos
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Tipos de accesos
bull Acceso principal
ndash Adit
ndash Rampa (gradiente 8-12) radio de giro20m
ndash Pique
bull Accesos a niveles
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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DimensionesEspacios
05 a 1 metro Art 368ordm
05 a 1 metroArt 119ordm DS 132
05 metros 05 metros
Legislacioacuten minera
Numero de accesos
Deben existir dos accesos independientes enuna mine subterreacutenea
Dimensiones de accesos
Al menos 05 m de cada lado de equipos a caja
Condiciones de accesos
Refugios al menos cada 30 m (si distancia es05 m) Si es mayor se debe enviar paraaprobacioacuten del SERNAGEOMIN
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Espacios funciones accesos
Accesos sirven multiple funciones
Acomodar equipos de transporte
Sumistros interior mina
Agua
Aire
Electricidad
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Refugios
Se deben considerarrefugios cada 30 m siancho es de 05 m
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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httpslidepdfcomreaderfullpresentacion-geomecanica-minera-4 2551
Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullpresentacion-geomecanica-minera-4 3951
Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Meacutetodos para dimensionar
caserones
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Dimensionamiento de loscaserones
bull Depende baacutesicamente de las caracteriacutesticas delmacizo rocoso y el entorno de esfuerzos
bull Se disentildea para minimizar dilucioacuten y maximizarrecuperacioacuten
bull El largo y el ancho del caseroacuten estaacutendeterminados por la cantidad de dilucioacuten aincluir en el meacutetodo los cuales son funcioacuten delmacizo rocoso (nuacutemero de estabilidad) y el aacuterea
a abrir (radio hidraacuteulico)bull El alto del caseroacuten estaacute tambieacuten definido por el
largo maacuteximo a perforar (tiacutepicamente max 80m)
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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httpslidepdfcomreaderfullpresentacion-geomecanica-minera-4 4451
Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Disentildeo Geotecnico de Caserones enMineriacutea
bull
Los caserones son la unidad baacutesica de explotacioacuten enmineriacutea
bull Estos se pueden dejar vaciacuteos (sub level stoping) rellenos
(cut and fill) o dejarlos colapsar (caving)
bull El disentildeo de caserones se realiza con la metodologiacutea deMathews (1981) quien incorpora una relacioacuten entre la
estabilidad del macizo rocoso y el tamantildeoforma de laexcavacioacuten expuesta
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Graacuteficos de estabilidad
Measure of excavation geometry
M
e a s u r e o f r o c k m a s s
q u a l i t y a n d m i n i n g
A STABLE casehistory of a single
excavation surface
An UNSTABLE casehistory of a singleexcavation surface
The STABILITY BOUNDARY
separates the stable and unstablecases as well as possible It maybe linear or curved
Son metodos no rigurosos simples de usar
Existen dos metodos publicados
bullGrafico de estabilidad de Mathews (1981)
bullGrafico de caving de Laubscher (1987)
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Stability Graph Method
bull Se acepta alrededor del mundo para eldisentildeo subterraacuteneo
bull Se puede ocupar para ndash Estudios de prefactibilidad ndash Planificacioacuten
ndash Back anaacutelisis
bull Se puede usar SOLO en las condicionesen las cuales fue construido (ver puntosque respaldan las regresiones)
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Numero de estabilidad (N)
wr
n a
J J RQDQ
J J SRF
_
mod _ _ _
_
int_ _
_
N numero estabilidad
Q ified tunel quality index
A stress factor
B jo orientation factor
C gravity factor
N Q A B C
r
n a
J RQDQ
J J
Q modificado
RQD= rock quality
designation
Jn=numero de sets
Jr= rogusidad de
fracturas
Ja= alteracioacuten
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Nuacutemero de Estabilidad deMathews
bull N=QacuteABC
ndash Q es el iacutendice de la roca (Deere 1964) - NGI
ndash A es el ajuste por esfuerzo inducido
ndash B es el ajuste por estructuras interceptando lapared a estudiar
ndash C es el ajuste por orientacioacuten de laexcavacioacuten
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Forma excavaciones
Perimetro
Area RH
techo RH
pared RH
Radio hidraacuteulico
Plan area of a stope crown
1
1
2 1n RF
n r
Factor de Radio
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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100 m
Hydraulic Radius = 250 m
Radius Factor = 278 m
Hydraulic Radius = 500 mRadius Factor = 393 m
Hydraulic Radius = 417 mRadius Factor = 385 m
Hydraulic Radius = 375 mRadius Factor = 373 m
Hydraulic Radius = 333 mRadius Factor = 351 m
1 0 0 m
200 m
300 m
500 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
1 0 0 m
Diferencia HR y RF
Se usa Rh
porque es mas
simple
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
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3 0
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4 0
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5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Ajuste por Esfuerzo Inducido =A
bull A se determina graficamente determinando laresistencia uniaxial de la roca intacta (UCS) y elesfuerzo inducido en la linea central del caseron
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
5162018 Presentacioacuten Geomecaacutenica Minera 4 - slidepdfcom
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
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0
5 0
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6 0
0
7 0
0
8 0
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9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Determinacioacuten de esfuerzosinducidos
bull Soluciones analiacuteticas considerar casoelipses en 2D
bull Meacutetodos numeacutericos 2D o 3D
bull Meacutetodos graacuteficos ndash Determinar esfuerzos in-situ medidos o regionales
(sv y sh o k)
ndash Determinar dimensiones en planos (vertical y
horizontal) del caseron ndash analisis es en 2D ndash Determinar esfuerzos inducidos en paredes laterales
colgantependiente y techo
ndash Para cada caso se calcula A
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Esfuerzos inducidos
Caseroacuten a 1000 metros
de profundidad en un
cuerpo que tiene un
ancho de 25 metros
largo 30 metros altura75 m mantea 80deg
25 m
Plano 2
Plano 1
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
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5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Esfuerzo inducidos- meacutetodo grafico(crown y side wall)
Ejemplo (caso techo)
Caseron a de altura 75 metros y 25metros de ancho ubicado a 1000 metros
de profundidad
Se calculan esfuerzos inducidos en
plano vertical
Sv=27 Mpa (in-situ)
K=14
Sh=38 Mpa (in- situ)
Caseron en ese plano
H=75 m
A=25 m
HA=3
s1sv=26 (esfuerzos en el techo)
S1=26 x 27 Mpa= 70 Mpa (esfuerzo
inducido)sh2
svtecho
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Pared lateral
sh2
sh1
30 m
H=30 m
W=25
HW=12
K=1
Si=38 Mpa
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
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5 0
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6 0
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7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Esfuerzos inducidos pared colgante(hanging wall)
Se estiman los esfuerzos inducidos
bulla lo largo del plano vertical
perpendicular al rumbo (H=75 m
W=25 k=14)
bullSi valores lt0 si=0 A=1
bullEn el plano horizontal (H=30mW=25m k=1)
bullK=1 alturaspan=12
bullS1sh1=075s1=278 MPa
bull
Scs1=120278=43bullA=035
bullSe elige el menor valor de A para
ambas paredes del caseron
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
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1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Esfuerzos inducidos- paredcolgante
A lo largodel manteo
A lo largo
del rumbo
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
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Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
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Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Factor de Ajuste por Orientacioacuten de Estructuras B
bull Se ajusta el nuacutemero de estabilidad deacuerdo a la orientacioacuten rumbo ymanteo de las estructuras conrespecto a la pared en estudio
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
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Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
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Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Factor Gravitacional C
bull mayor inclinacioacuten menortendencia a que ocurra undeslizamiento de cuntildeas pre-formadas
8 7cos( )
_ _
C
manteo desde horizontal
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
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1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Original Mathews
Estable sin
soporte o
localizado
Inestable
Falla localizada
La excavacioacuten
fallara
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
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P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
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Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Graacutefico de Estabilidad
bull Se utiliza para estimar la estabilidaddel techo del caseroacuten y el tamantildeo dela pared colgante
bull El radio hidraacuteulico es una medidadel tamantildeo de la excavacioacuten
Potvin 1998 ndash 175 casos de estudio
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Graacutefico de estabilidadcaving
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Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
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060
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080
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Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
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North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Graacutefico de estabilidadcaving
After Stewart and Forsyth 1995
Estable 10 dilucioacutenPotencial inestable 10-
30 dilucion
Falla Potencial
dilucioacuten mayor a 30
Caving derrumbe total
hasta llenar el caseron
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
1 Logit values
Ref Mawdesley et al (2000)
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
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Failure
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Z o n
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Combined failure andmajor failure zone
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North Endwall (0895)
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South Endwall (0939)
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Footwall (0951)
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0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
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Failure amp
Major Failure
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Meacute d d bilid d
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Prediccioacuten usando probabilidades de falla
Se habla de probabilidad de estar en alguno de los estados
1 Estable
2 Fallafalla mayor
3 Caving (colapso del caseroacuten)
29603 -14427 ln S + 07928 ln N z
ze p
1
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
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P r o b a b i l i t y
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Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
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Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
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Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
R f i eacutet d d
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Caacutelculo de probabilidad de falla
p
Probabilities Density Functions
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
0
0 0
0
1 0
0
2 0
0
3 0
0
4 0
0
5 0
0
6 0
0
7 0
0
8 0
0
9 0
1
0 0
Logit Values
P r o b a b i l i t y
Stable
Failure
Caving
Stable zone
C a v i n g
Z o n
e
Combined failure andmajor failure zone
Crown (0567)
10 Stable
90 Failure amp MF
0 Caving
North Endwall (0895)
78 Stable
22 Failure and MF0 Caving
South Endwall (0939)
93 Stable
7 Failure amp MF0 Caving
Footwall (0951)
96 Stable
4 Failure amp MF
0 Caving
Hanginwall (0682)
14 Stable
86 Failure amp MF
0 Caving
Failure amp
Major Failure
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Meacutetodo de estabilidad- casos de falla
Meacute d d bilid d
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Meacutetodo de estabilidad- casosde falla mayor
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Caacutelculo de dilucioacuten
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Disentildeo empiacuterico de soporte en caserones
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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Meacutetodo ndash graacutefico de estabilidad
Mawdesley et al 2001
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Disentildeo de caserones
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Resumen
bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
ndash Analizar orientacioacuten de caseroneslongitudinales o transversales
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bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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bull Disentildeo de caserones ndash Estimar la geometriacutea del caseron (ley de
corte)
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Referencias meacutetodos deestabilidad
bull Mawdesley C Trueman R Whiten WJ Extending the stability graph foropen stope design Trans Inst Min Metall 110 January-April 2001
bull Potvin Y Hadjigeorgiou J The stability graph method for Open StopeDesign Underground Mining Methods Engineering fundamentals andInternational Case Studies pp 513
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corte)
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corte)
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corte)
ndash
Estimar esfuerzos in situ e inducidos ndash Establecer luz maacutexima de techo y paredes
ndash Determinar tamantildeo de losas y muros conmeacutetodo de Pakalnis
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