Geotecnia y Fortificacion -03-j.alvial

8/13/2019 Geotecnia y Fortificacion -03-j.alvial

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CURSO FORMACION DE EXPERTOS ENSEGURIDAD MINERA

SERNAGEOMIN

GEOTECNIA Y FORTIFICACION 03

2013


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CARACTERIZACIN GEOLGICA-GEOTCNICALa informacin geolgica-geotcnica permite:

Evaluar estado del macizo rocoso.

Establecer criterios de fortificacin.


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CARACTERIZACIN

GEOLGICA

LitologaMineralizacin

AlteracinContacto Primario-Secundario

-Litologa: Tipos de Rocas, c/u con distintas propiedades, que generandistintos comportamientos.

-Mineralizacin: Tipos de minerales presentes: xidos, sulfatos primarios,sulfuros secundarios.

-Alteracin: Tipos de alteracin presentes en el rea. Se denomina Alteracinal cambio en la composicin mineralgica de una roca, generalmente debido a la

accin de soluciones hidrotermales como tambin por aguas superficiales.

-Contacto Primario-Secundario: Contacto bien definido o presenta zonasde transicin.


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23 y 24 de septiembre, 2005

Caractersticas mineralizacin de yacimiento de Cu


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DURA Y ESCASAMENTE FRACTURADA

CARACTERISTICAS ROCA PRIMARIA

ATRAVESADA POR VETILLAS SELLADAS

QUIEBRA EN COLPAS DE GRAN TAMAO

ACUMULA TENSIONES

Alta densidad de VETILLAS (STOCKWORK) con diferentes

asociaciones mineralgicas (40 por metro) y algunas FALLAS

(0,1 por metro).

ESTRUCTURAS


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CARACTERIZACIN

ESTRUCTURAL

Estructuras Principales

Estructuras Mayores

Estructuras Intermedias

Estructuras Menores

Estructuras Principales: Estructuras ms importantes, como fallas

geolgicas distritales o regionales.Estructuras Mayores: Estructuras que forman parte de un conjunto,suficientemente largas, que pueden afectar varias labores subterrneas.

Estructuras Intermedias: Estructuras que forman parte de un conjunto,que afectan a u mximo de dos calles, cortando completamente la labor.

Estructuras Menores: Vetillas selladas, que no alcanzan a cortarcompletamente una labor.


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N1

B

FALLAS

SUB6


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Activacin de grietas y vidrio de control instalado en una de ellas


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RQD: ndice de calidad de la roca


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CLASIFICACIN DE MACIZO ROCOSO

RQD (Rock Quality Designation) (Deere 1967)

RMR (Rock Mass Rating).(Bieniawski 1973)

Q (Tunnel Quality Index) (Barton 1974)

IRMR (In situ Rock Mass Rating).(Laubcher 1975)

MRMR (Mining Rock Mass Rating).(Laubcher & Jakubec 2000)

Los mtodos de clasificacin de macizo rocoso, permiten definir lacalidad de este, en funcin de las caractersticas que lo identifican.

Los mtodos mas usados son:


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El ndice RMR, define la calidad geotcnica de los macizos rocosos en una

escala que varia desde 0 a 100, considerando 5 clases.

CALIDAD MACIZOROCOSO

CLASE RANGO

MUY MALA CLASE V 0 RMR 20

MALA CLASE IV 20 RMR 40

REGULAR CLASE III 40 RMR 60

BUENA CLASE II 60 RMR 80

MUY BUENA CLASE I 80 RMR 100

CLASIFICACIN DE MACIZO ROCOSO - RMR


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CLASE EJEMPLOS DEL SOSTENIMIENTO

I Sin sostenimiento o Pernos puntuales

L = 1.4 + ( 0.18 x W )

II Pernos Puntuales L = 1.4 + ( 0.18 x W )

III Pernos - Esp. 1.5m, L = 1.8 + ( 0.18 x W ),

Shotcrete 50 mm

IV Shotcrete 100mm, Pernos - Esp. 1M,

L = 2 + ( 0.18 X W )

V Arcos, Shotcrete 150mm, Pernos - Esp. 1M,L = 3 + ( 0.18 X W )

Sean Esp. = Espaciamiento de Pernos

L = Longitud del Perno, W = Ancho Labor ( M )


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CALIDADGEOTCNICA

TIPO DE FORTIFICACIN

Pernos Lechados (=20mm) Shotcrete Marcos de acero

MUY BUENA

0 RMR 20No necesita fortificacin, salvo apernado puntual

BUENA

20 RMR 40Puntuales en el techo, largo 3,0 m.,dispuestos cada 2,5 m.

50 mm. de espesor (si esnecesario)

NO

REGULAR

40 RMR 60

Apernado sistemtico en techo ycajas, largo 3,0 m., dispuestos cada1,2 2,0 m.

(Malla en el techo)

50 a 100 mm. de espesor entecho; 30 mm. de espesoren cajas

NO

MALA

60 RMR 80

Apernado sistemtico en techo ycajas, 3,0 - 5,0 m., dispuestos cada

1,0 - 1,5 m.(Enmallado total)

100 a 150 mm. de espesor en

techo; 100 mm. de espesor encajas

Marcos livianos

(puntuales)

MUY MALA

80 RMR 100Apernado sistemtico en techo ycajas.

(Enmallado total)

150 a 200 mm. de espesor entecho; 150 mm. de espesoren cajas.

Instalacin inmediata despusde tronadura.

Marcos medianos apesados cada 0,75 m.(Uso de mallas).


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TIPOS DEESFUERZOS

PRE-MINERIA

Esfuerzos que existen en elmacizo antes de que se realice

algn tipo de actividad minera

INDUCIDOS

Resultado de la alteracin de esfuerzos pre-minera debido a la actividad minera. Sumagnitud y orientacin depende de: Magnitudy geometra de la excavacin, calidad delmacizo rocoso, magnitud de esfuerzos pre-minera.

NORMALMENTE EL ESTADO TENSIONAL ES CARACTERIZADO POR:

UN ESFUERZO PRINCIPAL MAXIMO,

UN ESFUERZO PRINCIPAL INTERMEDIO Y

UN ESFUERZO PRINCIPAL MINIMO


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Sin fracturamiento o sobreexcavacin Cada libre y desplazamientode bloques y cuas

Desprendimiento de bloquesen la superficie de la excavacin

Fracturamiento adyacente al contornode la excavacin

Fracturamiento de roca intacta ymovimiento de bloques

Fracturamiento de roca intacta ydesprendimiento a lo largo de las

estructuras

Fracturamiento alrededor de laexcavacin

Fracturamiento de roca intacta alrededorde la excavacin y mov. de bloques

Fracturamiento y despremdimiento debloques pequeos en todas direcciones

TIPOS DE ROCA, EN FUNCION DE ESFUERZOS Y ESTRUCTURAS

NUMERO DE ESTRUCTURAS

ESFUER

ZOS


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CLASIFICACION ZONAS DE UN PANEL CAVINGEN FUNCION DEL ESTADO TENSIONAL

EXTRACCION

ZONA RELAJACIONZONA

TRANSICION

ZONA PRE-MINERIA

NIVEL DE HUNDIMIENTO

SOCAVACION

ZONA RELAJADA

DESARROLLOS

NIVEL DE

PRODUCCION

NIVEL DE

TRANSPORTE

NIVEL DE

VENTILACION X


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Concentracin de Esfuerzos en elMacizo Rocoso

EX TRACC ION

ZONA RELAJACION

ZO NA

TRANSICION

ZO NA PR E-M INERIA

NIVEL HUN DIMIENTO

SOCAVACION

ZO NA RE LAJACI ON

DESAR RO LLOS

Zona de Pre-minera:El macizo rocoso seencuentra alejado de laminera, por lo tanto losesfuerzos (magnitud y

orientacin) no se venafectados por sta.

Zona de Relajacin: El macizose encuentra bajo zona hundida,por lo tanto el sector no se veafectado por el frente desocavacin. Los esfuerzosgeneralmente son menores.

Zona de Transicin: Es la zonadel macizo rocoso donde elestado tensional sufre continuoscambios (magnitud yorientacin) y es el sector mspropenso a que ocurran daos.


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Estructuras Mayores yEstructuras Intermedia


y mayores

Estructuras Menores

Estructuras Mayores

Problemas Geotcnicos de la roca primaria de la mina el Teniente

y las escalas de las estructuras que lo caracterizan.

HUNDIBILIDADCOLAPSOS

SISMICIDAD

FRAGMENTACINSOBREXCAVACION PIQUES

ESTABILIDADLABORES y PILARES

Estructuras Mayores yEstructuras Intermedia


y mayores

Estructuras Menores

Estructuras Mayores

Problemas Geotcnicos de la roca primaria de la mina el Teniente

y las escalas de las estructuras que lo caracterizan.

HUNDIBILIDADCOLAPSOS

SISMICIDAD

FRAGMENTACINSOBREXCAVACION PIQUES

ESTABILIDADLABORES y PILARES

PROBLEMAS GEOTECNICOS ASOCIADOS A LAEXPLOTACIN DE LA ROCA PRIMARIA

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