CONTENIDOS DEL DIPLOMADO EN GEOMECNICA MINERA

ASIGNATURA 1: INGENIERA GEOLGICA.FECHA: ABRILObjetivos generales:Curso terico - prctico, centrado en dos temas principales. El primero corresponde a los factores fsicos y fsico-qumicos que determinan, a distintas escalas espaciales y temporales, el comportamiento de los minerales, rocas y suelos frente a los esfuerzos y a los desequilibrios termodinmicos que los afectan. El segundo, consiste en la aplicacin de criterios y herramientas geolgicas al enfoque de distintas situaciones geotcnicas, en trminos de complemento a su anlisis geomecnico.

Objetivos Especficos:1. Explicar los factores que determinan la resistencia mecnica y la estabilidad qumica de minerales y rocas, as como los mecanismos de deformacin y reequilibrio mineralgico con los que responden a los cambios de condiciones dinmicas y termodinmicas.2. utilizar la informacin mineralgica, textural, litolgica y estructural para inferir la conducta geomecnica de las rocas.3. Utilizar la informacin hidrogeolgica APRA inferir los efectos geomecnicos del agua subterrnea, tanto internos (presin en poros) como externos (efecto hidrulico y en el coeficiente de roce, del agua en fracturas de rocas).4. Determinar los estudios geolgicos necesarios para seleccionar el emplazamiento y criterios de diseo de diversos tipos de obras civiles.5. Seleccionar las herramientas y criterios geolgicos en la prevencin y tratamiento de deslizamientos y hundimientos rotacionales.6. Utilizar herramientas y criterios geolgicos e hidrogeolgicos en la seleccin de sitios de emplazamientos y en la determinacin de su grado de adecuacin para la construccin de depsitos de seguridad.7. Utilizar herramientas y criterios geolgicos en la prevencin y tratamiento de deslizamientos y hundimientos rotacionales.8. Aplicar conceptos geolgicos, hidrogeolgicos y mineralgicos en el diseo de planes de cierre de faenas mineras.

Contenidos:- Minerales: enlaces atmicos, estructura cristalina, composicin y propiedades fsicas y qumicas. Termodinmica del equilibrio mineralgico.- Propiedades de las rocas: factores mineralgicos, litolgicos, texturales y estructurales. Efectos de la alteracin hidrotermal y suprgena. Mecanismos de micro y macro deformacin. Regmenes cataclstico (ssmico) y milontico (assmico).- El rol del agua en los poros y en las fracturas de las rocas y sus efectos geomecnicos. El agua y la envolvente de deslizamiento. Fracturamiento hidrulico. La bomba de succin, la vlvula activada.- Ingeniera geolgica y geotecnia de tneles, caminos y embalses. Aplicaciones geolgicas e hidrogeolgicas a los problemas de subsidencia.- Deslizamientos y hundimientos rotacionales. Herramientas y criterios para su investigacin, prevencin y control.- Seleccin de emplazamientos para depsitos confinados de seguridad. Factores geolgicos e hidrogeolgicos. El caso de la montaa Yucca, Nevada (residuos nucleares).- Aspectos estructurales, litolgicos, hidrogeolgicos, mineralgicos y geoqumicas a considerar en los planes de cierre de faenas mineras.

Bibliografa:- Davis, G:H y Reynolds, S.J. (1996) Structural Geology of Rocks and Regions. John Wiley, New York, 776 p.- Gonzlez de Vallejo, L., Ferrer, M., Ortuo, L y Oteo, C. (2002) Ingeniera Geolgica. Prentice Hall, Madrid, 715 p.- Rahn, P.H. (1968) Engineering Geology, an Environmental Approach. Elsevier, New York 413 p.- Ruiz, M y Gonzlez, S. (2000) Geologa Aplicada a la Ingeniera Civil. Limusa Noriega, Mxico, 255 p.

ASIGNATURA 2: CARACTERIZACION DEL MACIZO ROCOSOFECHA: ABRIL

Objetivos Generales:

Entregar a los alumnos los principales conocimientos y conceptos relativos a:1. Las propiedades geomecnicas bsicas de las estructuras geolgicas del macizo rocoso.2. Los criterios y mtodos empleados en la determinacin de la fbrica de la roca y propiedades geomtricas.3. Criterios y mtodos para la estimacin de la resistencia del macizo rocoso.

Objetivos Especficos:Completado el curso, el alumno estar en condiciones de:1. Determinar y cuantificar los distintos dominios estructurales presentes en un macizo rocoso en estudio.2. Determinacin de la resistencia de los dominios estructurales y sectores de diseo de un macizo rocoso.3. Caracterizacin de los esfuerzos In Situ actuantes en el macizo rocoso.

Contenidos:- Descripcin de las propiedades geomecnicas bsicas de las estructuras geolgicas (Principales y Secundarias) del macizo rocoso.- Coleccin de datos usando sondajes y exposiciones de campo.- Anlisis de datos, interpretacin y definicin de dominios estructurales de diseo.- Revisin crtica de las clasificaciones del macizo rocoso.- Medicin de esfuerzos In Situ.- Estimacin de la resistencia del macizo rocoso.- Ejemplos tpicos de minas en operacin.

Bibliografa:- Brady, B.H., y Brown, E.T: (2004 Rock Mechanics for Underground Mining. Kluwer Academic Publishers, Third Edition, 519 p.- Hudson, J., y Harrison, J. (1997) Engineering Rock Mechanics An Introduction to the Principles, Press.- Hoek, E., y Brown, E.T. (1980) Underground Excavations inRock. The Institution of Mining and Metallurgy, London. 527 p.

ASIGNATURA 3: ANLISIS MATEMTICO DE ESFUERZOS YDEFORMACINFECHA: JULIO

Objetivos Generales:El objetivo del curso es mostrar al estudiante la importancia del esfuerzo y la deformacin en la mecnica de rocas. El curso analiza los fundamentos del esfuerzo y deformacin, sus relaciones constitutivas y la aplicacin de estos conceptos a problemas de mecnica de rocas.

Objetivos Especficos:Completado el curso el estudiante estar familiarizado con:1. Los tensores de esfuerzo y deformacin.2. Invariantes de esfuerzos3. Las relaciones constitutivas entre esfuerzo y deformacin.4. Rotacin de un tensor desde un sistema de coordenadas a otro.5. Esfuerzos alrededor de excavaciones menores.6. Fracturas sobre discontinuidades planares.

Contenidos:- Esfuerzo y tensor de esfuerzo.- Cosenos directores y rotacin de matrices.- Rotacin de un tensor desde un sistema de coordenadas a otro.- Relaciones constitutivas entre esfuerzo y deformacin Ley de Hooke. Constantes elsticas.- Esfuerzo plano y deformacin plana.- Ecuaciones de Kirsch.- Esfuerzos alrededor de aberturas elpticas y rectangulares.- Criterio de fractura de Mohr Coulomb.

Bibliografa:- Brady, B:H., y Brown, E.T. (2004) Rock Mechanics for Underground Mining. Kluwer Academic Publishers, Third Edition, 519 p.

ASIGNATURA 4: TRONADURA Y EXPLOSIVOSFECHA: JULIO

Objetivos generales:Entregar al alumno tcnicas que relacionan las propiedades de las rocas y los explosivos y sus efecto en evaluaciones, clculos controles en la fragmentacin de un macizo rocoso.

Objetivos Especficos:Completado el curso el alumno estar en condiciones de:1. Disear y evaluar modelos de disparos tanto en minera subterrnea como en cielo abierto, considerando distintos tipos de explosivos y accesorios de acuerdo a las caractersticas de las rocas.2. Modelar la fragmentacin de sus diseos y su impacto tanto en la estabilidad de las estructuras mineras, como el impacto ambiental.3. Monitoreo y desempeo de los modelos de tronadura.

Contenidos:- Terminologa del proceso de tronadura. Teora de la tronadura.- Propiedades de las rocas y su influencia en la fragmentacin, estabilidad e impacto ambiental.- Diseo de modelos de disparos incluyendo distribucin de explosivos, cebo, secuencia de iniciacin, seleccin de retardos y modelamiento de la fragmentacin.- Evaluacin del desempeo de la tronadura y monitoreo.- Dao provocado por la tronadura y su efecto en la estabilidad de roca. Impacto ambiental.

Bibliografa:- Kenya, J.C. (1995) Blast Design. Intercontinental Development Corporation, Montville, Ohio, 230 p.- Dowding, H.C., y Aimone, C.T. (1992) Rock Breakage: Explosivos. SME Mining Engineering Handbook. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Colorado. Howard Hartman editor, 722 760 p.- Gustafsson, R. (1977) Tcnica Sueca de Voladura de Rocas. Ed. SPI, Suecia, 137 p.- I.T.G.E. (1994) Manual de Perforacin y Voladura de Rocas. Instituto Tecnolgico Geominero de Espaa.- Katsabanis, P.D. (Takis) (2000) Fragmentation Blasting Technology course., Queens University, Kingstoon, Ontario, Canad, 60 p.- Hustrulid, W. (1999) Blasting Principles for Open Pit Mining. A.A. Balkema / Rotterdam / Brookfield.

ASIGNATURA 5: SOPORTE Y REFORZAMIENTO DEL MACIZO ROCOSOFECHA: SEPTIEMBRE

Objetivos Generales:Completado el curso el estudiante quedar familiarizado con:1. El proceso de soporte de rocas y la terminologa de un sistema de soporte.2. Los factores que controlan la efectividad de un sistema de soporte.3. Las prcticas de instalacin y controles de calidad para distintos esquemas de soporte de rocas.

Objetivos Especficos:Al trmino del curso el estudiante aprender:1- Las ventajas y desventajas de numerosos esquemas de soporte y reforzamiento que incluyen: pernos de anclaje mecnico; pernos de anclaje grouteados (lechada, resina); pernos de friccin y cables.2- Metodologas de ensayos de laboratorio e In Situ para el diseo de sistemas de soporte, y al control de la calidad y seguridad de dichos sistemas.

Contenidos:- Teora general del reforzamiento.- Caracterizacin del macizo rocoso para el soporte y reforzamiento de rocas.- Tcnicas de soporte y reforzamiento.- Ensayos de laboratorio, instalacin y control de calidad.- Diseo y anlisis de sistemas de soporte.- Monitoreo de sistemas de soporte y su desempeo.- Evaluacin de la estabilidad.

Bibliografa:- Brady, B.H., y Brown, E.T. (20049 Rock Mechanics for Underground Mining Kluwer Academia Publishers, Third edition, 519 p.- Hoek, E., Kaiser, P., y Bawden, W.F. (1995) support of Underground Excavations in Hard Rock, Balkea / Rotterdam / Brookfiel, 215 p.- Hutchinson, D.J., y Diederichs, M (1995) Cablebolting in Underground Hard Rock Mines. Geomechanics Research Centre, Laurentian University, Sudbury, Ontario, Canad. 399p.

ASIGNATURA 7: PROBABILIDAD DE RIESGO EN GEOMECNICAFECHA: SEPTIEMBRE

Objetivos Generales:El estudiante comprender los conceptos de incertidumbre y riesgo en la disciplina de la geomecnica minera y ser capaz de aplicar estos conocimientos a travs de evaluaciones cuantitativas y semicuantitativas del riesgo.

Objetivos Especficos:Al trmino del curso el estudiante ser capaz de:1. Identificar fuentes de incertidumbres en Ingeniera Geotcnica.2. Comprender y usar la probabilidad y estadstica.3. Aplicar tcnicas cuantitativas y semicuantitativas de anlisis de riesgo a problemas mineros.4. Emplear tcnicas basadas en el riesgo para optimizar diseos mineros.5. Evaluar la tolerabilidad del riesgo.

Contenidos:- Introduccin- Conceptos de riesgo y administracin de riesgo.- Evaluacin semicuantitativa del riesgo.- Evaluacin del riesgo heurstico.- Probabilidad y estadstica aplicada.- Evaluacin cuantitativa del riesgo, otros tpicos (QRA).- Decisin de ejecucin y anlisis de decisin.- Tolerabilidad del riesgo.- Ejemplos y casos de estudios.

Bibliografa:- Harr, M.E. (1987). Reliability Based Desingn in Civil Engineering. New York: Mc Grawhill.- Carter, T.G. (1992) Prediction and Uncertainties in Gelogical Engineering and Rockmass Characterization Assessments. Proc. 4th International Rock Mechanics and Rock Engineering Conference, Torino, Italia.- Hoek, E., Kaiser, P., Bawden, WF. (1995) Assessing aceptable risks in design. Support of Underground Excavations in Hard Rock. A.A. Balkema / Rotterdam /Brookfield, 1 18 p.

ASIGNATURA 6: INGENIERA DE TALUDES ROCOSOSFECHA: NOVIEMBRE

Objetivos Generales:Entregar al alumno los principales conocimientos y conceptos bsicos relativos a: 1.- Los criterios y mtodos de anlisis, empleados en la determinacin de la fbrica de la roca y sus caractersticas geomtricas ms relevantes. 2.- Criterios en la determinacin de la resistencia del macizo rocoso y discontinuidades. 3.- Los mtodos de anlisis de taludes rocosos.

Objetivos Especficos:Completando el curso el alumno estar en condiciones de:1. Analizar los parmetros ms relevantes que influyen en el diseo de taludes.2. Evaluar los modos de inestabilidad que influyen en el diseo de taludes rocosos y sus mtodos de anlisis mediante modelos determinsticos y probabilsticos.3. Presentar medidas de control en la estabilidad de taludes rocosos.

Contenidos:- Caracterizacin del macizo rocoso.- Determinacin de los conjuntos de fracturas de diseo y sus propiedades geomtricas en un dominio estructural.- Propiedades resistentes de las discontinuidades y macizo rocoso.- Tipos de inestabilidades comnmente encontradas en taludes.- Mtodos de anlisis de estabilidad de taludes, condiciones probabilsticas en el diseo.- Instrumentacin y estabilizacin de taludes.

Bibliografa:- Hoek, E., Bray, J. (1981)Rock Slope Engineering 3 edition, 309 p. Institution of Mining and Metallurgy. London- Coates, D.D. (1981) Rock Slopes. Rock Mechanics Principles. CANMET, Energy, Mines and Resources, Ottawa Canad, 6 1 to 6 7 7 p.- Coates, D.F., ed (1977). Pit Slope Manual . CANMET Report 77 5, CANMET Energy, Mines and Resources, Otawa, Canad. 126 p.- Call, R.D. (1992)fSlope Stalility. SME Mining Engineering Handbook. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Colorado. Howard Hartman editor, 881 896 p.- Hustrulid, W., Mc Carter, JK., y Van Zyl, D.J.A. (2000) Slope Stability in Surface Mining Society, for Mining, Metallurgy, and Exploration (SME) Littleton, Colorado. 442 p.- Hustrulid, W., Kuchta, M. (1999) open Pit Mine Planning and Design A.A. Balkema / Rotterdam / Brookfield. 636 p.

ASIGNATURA 8: MECNICA DE ROCAS SUBTERRNEAFECHA: NOVIEMBRE

Objetivos Generales:El estudiante comprender el papel de la mecnica de rocas dentro del proceso de planificacin minera en minera subterrnea. El curso incluye los factores fundamentales que controlan el comportamiento del terreno; discute el papel de las estrategias globales de las secuencias mineras de explotacin, as como los anlisis de fracturas aplicados como elementos de validacin del diseo de excavaciones.

Objetivos Especficos:Al trmino del curso el estudiante ser capaz de:1. Determinar la estabilidad y diseo del ancho de explotacin para caserones abiertos.2. Evaluar la hundibilidad del mineral en minas explotadas por Block Caving.3. Evaluar la estabilidad de pilares.4. Determinar la estabilidad de accesos mineros e infraestructuras permanentes.

Contenidos:- Factores geotcnicos que controlan el comportamiento del terreno en minas subterrneas.- Repaso de caracterizacin de masas rocosas.- Repaso de los mtodos de explotacin subterrneas.- Estrategias globales de secuencias de explotacin minera.- Determinaciones empricas de estabilidad y hundibilidad.- Diseo, validacin y control de la dilucin.

Bibliografa:- Brady, B.H., y Brown, E.T. (2004) Rock Mechanics for Underground Mining. Kluwer Academic Publishers, Third Edition. 519 p.- Hoek, E., Kaiser, P, y Bawden, W.F.