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8/12/2019 Imprimir CD Importante

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MECNICA DE ROCAS II

VISITA TECNICA MINA EL CARRANCHO

Profesor:Ing. JOS AGUSTN VARGAS ROSAS

Investigadores

Andrs Eduardo Tavera Gelves cod: 1180266UFPS

Diana Lisbeth Buitrago Ramirez cod: 1180452UFPSErika Patricia Pelez Ordeoz cod: 1180439UFPSErika Yulieth Beltrn Mndez cod: 1180337UFPS

Elainemilena Quiroz Daza cod: 1180191- UFPSKelly Martnez Snchez cod 1180292UFPS

Rafael Daro Garca Carrillo cod: 1180372 - UFPS

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIA

PLAN DE ESTUDIOS INGENIERIA DE MINASMAYO 2014


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VISITA TECNICA MINA EL CARRANCHO

La estructura geolgica de las zona de los santos, Bucaramanga es

considerada buena fuente de recursos minerales en especial de yeso; la granexplotacin de dicho mineral no es solo un afluente de economa para laregin sino tambin la posibilidad de generar herramientas tiles para elprogreso del pas siendo esta una de las empresas con mayor ndice deexplotacin, produccin y ventas en la regin.

En la mina el Carrancho el mtodo de explotacin empleado para la extraccindel mineral yeso se hace por medio de cmaras y pilares, esto debido a las

condiciones de estabilidad que presenta el terreno que hacen que elsostenimiento se pueda generar por pilares que proporcionen alta resistencia

en cavidades de dimensiones considerables.


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INTRODUCCIN

El presente informe es elaborado con los datos de 10 familias de diaclasas,tomadas en la prctica a la mesa de los santos para dicho informe nosbasamos en los conocimientos adquiridos en clase con el programa DIPS ytomando como base la informacin obtenida en campo, dando a conocer ladebida realizacin del software y el proceso de lo virtual a lo real, para estotomamos datos del pilar nmero 1 del lado derecho de la entrada 8, tales comorumbo, buzamiento, y persistencia de los estratos, del yacimiento y de lasdiscontinuidades que lo afectan.

La Mina El Carrancho es la principal mina de Yeso de la regin nororiental delpas, roca de tipo sedimentario, y origen marino, en esta mina se lleva a cabo la

explotacin por cmaras y pilares, con dimensiones relativamente de 6 metrosde ancho por 10 metros de altura, y un bajo de altura de 5 metros por donde seve afectado por las fallas. Se realiza en un solo turno en las formaciones rosablanca y paja y es propiedad de la Compaa Yesos Prada.


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EQUIPO UTILIZADO Y MATERIALES

GPS Brjula Cinta mtrica

Flexo metro Pintura spray Martillo geolgico

Navaja Indicador laser

Libreta de campo

Bolsas para la recoleccin de muestras Tabla de clasificacin geo mecnica.


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OBJETIVO GENERAL

Fortalecer los conocimientos adquiridos sobre mecnica de rocas 2,generando tambin ideas acerca la estabilidad del macizo rocoso

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar cada una de las labores realizadas en la mina de yeso elCarrancho.

Conocer cada uno de los pilares y su comportamiento geo mecnico en

las labores del yacimiento. Comprender las consecuencias generadas por el uso inadecuado de

algunas labores en la mina.


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1. GENERALIDADES

1.1. LOCALIZACION DE LA MINA

Ubicada a 45 minutos de la cabecera del municipio de los santos LATITUD 6 76 13

NORTE, LONGITUD 73 10 55 OESTE, Bucaramanga, limitando con el rio Sogamoso, y el

can Chicamocha.

Figura. VISTA EN PLANTA DEL CERRO DONDE SE UBICA LA MINA.

1.2. VIAS DE ACCESO

Tenemos una carretera que comunica a Bucaramanga con el municipio de lossantos despus encontramos un ramal angosto y destapado deaproximadamente de 7 km que llega hasta la mina el Carrancho.

1.3. DATOS GEOLOGICOS GENERALES

La regin de mesas y cuestas se extiende al oeste del macizo de Santander yal NW de su prolongacin, la sierra de Arcabuco. La mesa de los Santos seencuentra hacia el extremo norte de esta regin, donde se manifiesta una

tectnica de fallas y flexiones. El municipio de los Santos se encuentra entredos de estas fallas, la falla de Bucaramanga al Este y falla del Surez al Oeste.[1]

En el sector geolgicamente se encuentra presente las formaciones: Girn decolor rojizo que tiene presentes minerales ricos en hierro, Los santos o Tamborde color blanca/amarillenta la cual posee arenisca, Rosa blanca de color gris enla base de esta formacin se encuentra el mineral de inters (yeso) conalgunas concentraciones de caliza, debajo de esta encontramos formacin lapaja la cual fue sitio de inters hace 60 aos que posee arenisca, arcillolita y secaracteriza por la presencia de concreciones en ella.


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Los yacimientos en esta zona son casi horizontales, la calidad del yeso setrabaja con una posicin de SO3que es un sulfato, en realidad el mineral deinters es CaSO4 + H2O, y si este componente no est hidratado esdenominado anhidrita el cual no es de inters para los cementeros debido aque este no sirve como retrdate para el fraguado.

A continuacin mostramos la geologa regional donde est incluida la zona deestudio.

Figura 5. Plano Geolgico Regional


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ESTRATIGRAFA

En el rea de estudio afloran rocas que van desde el pre devnico hasta el

cuaternario. Estas corresponden a rocas metamrficas, gneas, sedimentarias ydepsitos no consolidados.

Tabla 1. Formaciones Geolgicas Municipio Los Santos


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2. INFRAESTRUCTURA DE LA MINA

2.1. carretera de acceso

Es conocida como patio transitorio el cual est ubicado al sur/este del avancede la mina, en su totalidad destapado y estrecho (trocha).

El acceso a la mina se hace por 11 bocaminas de 12 de alto por 8 de ancho, yotra entrada auxiliar para la expulsin de gases que deja la voladura y comosalida de emergencias.

IMAGEN N1, ENTRADAS DE ACCESO DE A LA MINA

IMAGEN N2


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IMAGEN N3CARRETERA DE ACCESO MINA EL CARRANCHO

2.2. CAMPAMENTO

Est compuesto por un saln grande que sirve como comedor para el personalminero y como sitio generador de actividades como reuniones etc. Adjunto aeste est la cocina, baos y lockers.

IMAGEN N4, CAMPAMENTO DE LA MINA EL CARRANCHO


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2.3. PATIOS DE ACOPIO

Se cuenta con un patio de acopio el del oscuro.

IMAGEN N5 PATIO DE ACOPIO EL DEL OSCURO

Existe otro patio el cual es llamado patio transitorio.

IMAGEN N6 PATIO TRANSITORIO


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2.4. ALMACEN

En este espacio de la mina est destinado para guardar implementos deperforacin, provisiones, equipos de seguridad y herramientas para elmantenimiento.

IMAGEN N7 ALAMCEN


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2.5. POLVORIN

Est ubicado entre campamento y el almacn, por norma en este sitio solodeben entrar las personas autorizadas con un permiso de manejo deexplosivos expedido por el ejrcito nacional de Colombia. Debido a que all se

encuentran almacenados los explosivos como anfo, cordn detonante,detonador etc., peligrosos para la manipulacin inadecuada.

IMAGEN N8, POLVORIN

2.6. SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA

En la mina encontramos como suministro de energa u compresor diesel de750hp y uno elctrico de 500hp que puede llegar hasta 1000hp siendo este elms eficiente.


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3. PROCEDIMIENTO

1. Realice caracterizacin Geo mecnica de un Pilar de soporte del techo

de la Mina.2. Tome datos estructurales de macizo rocoso y analice la estabilidad de

las excavaciones.

3. Analice el comportamiento mecnico tenso-deformacin de las rocas,macizo rocoso y pilares.

4. Realice levantamiento topogrfico de una seccin de la mina. Tomarmedidas sobre dimensiones de cmaras y pilares de la mina.

5. Aplique las tcnicas empleadas para determinar el factor de estabilidad

de los pilares de la mina.


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4. CLCULOS Y RESULTADOS

1. Determine el tamao, forma y peso de los bloque generados comoconsecuencia de las discontinuidades presentes en los pilares, techo y pisode la mina.

Tamao:

Largo: 19,6 mt

Ancho: 12,7mt

Altura: 12 mt

Forma:

Pilares rectangulares

Peso:

yeso

3

2. Calcule la frecuencia de discontinuidades por metro.

3. Calcule el factor de seguridad de los piares de la mina.

H= 12m

= 23,31 kg/m3

c= 50Mpas

e= 0,8m

WO= 5,9mWP=10,5m


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LP= 25mD= 2

r= 50 %

)

4. Determine la calidad del Macizo rocos de la Mina empleado el ndice deresistencia Geolgico de la mina. GSI.


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CARACTERIZACIN


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Macizo rocoso calidad bueno

GSI= 67 Mpa

5. PREGUNTAS

1. Describa los aspectos Geo-mecnicos del mtodo de explotacinempleado en la mina.

CARACTERIZACIN GEOMECNICA:

El macizo rocoso en la mina El Carrancho presenta una calidad Buena, con unRMR de 66 que nos indica que es de clase II. Presenta discontinuidadespersistente, rugosas, sin presencia de agua y mnima abertura.

La explotacin se realiza con direccin sur. La potencia de los estratos sonmayores a un metro, el buzamiento es casi 90 y La estratificacin es horizontalcon un rumbo E-W. Lo que permite una explotacin de cmaras y pilares dedimensiones considerables. (Largo=19.6mtr, ancho=12,7mtr, altura=12mtr).

El cuerpo mineralizado tiene una inclinacin muy prxima a la horizontal,requiriendo mnimos desarrollos previos a la explotacin propiamente dicha,siendo posible utilizar como va de acceso y transporte del mineral los mismoscaserones ya explotados.

2. Por qu es importante establecer una secuencia de explotacin?

Una secuencia de explotacin es la forma en que se extraen los materialesdesde el tajo, durante el perodo comprendido entre el inicio de la explotacinhasta el final de ella. Es muy importe porque va ligada a aspectos comodistribucin de las variables geolgicas, geo mecnicas y econmicas delyacimiento. Una secuencia de explotacin bien establecida nos lleva a escogerla tecnologa y sus aplicaciones en las respectivas operaciones unitarias que se

efectan, para lograr una explotacin rentable, segura y ambientalmentesostenible. De ella depende el xito y fracaso del proyecto.

3. Cul es el sentido de los esfuerzos preexistentes en la mina?

Los esfuerzos van dirigidos hacia el frente de explotacin hacia el sur, paraleloa las diaclasas.


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4. Cmo se distribuyen de esfuerzos en las labores mineras y en lospilares de la mina? Represente mediante figuras.

Los esfuerzos horizontales no se presentan en esta zona debido a la presencia de una

falla satlite, la falla Suarez de tipo normal, la cual nos indica cmo se desarrollaronlos esfuerzos verticales y como siguen actuando despus de la falla.

Con esto queda demostrado que los pilares sufrirn esfuerzos de forma vertical sinpresentar presiones o empujes laterales.

5. Aplique el software Phase para el anlisis de esfuerzos en lascmaras y pilares de la mina.

Las propiedades de las rocas, as como las discontinuidades existentes,influyen directamente sobre la determinacin del sistema de arranque.

Los ndices de caracterizacin denominados GSI (Hoek & Brown, 1994), RMi(Palmstrom, 1996), son orientados a obtener la capacidad portante del macizorocoso y el sostenimiento requerido en cada caso, y ltimamente utilizados enla eleccin del tipo de maquinaria para el arranque de rocas.


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Los esfuerzos existentes se crean una vez que se realiza una excavacinsubterrnea en este caso, el sistema implementado en la mina el carracho losesfuerzos existentes se contrarrestan con los pilares existentes y cmopodemos ver en las imgenes para evitar cadas de techo dando soporte aellos con pernos anclaje hasta el techo principal

6. Aplique el programa Dips y realice un anlisis de estabilidad de lasexcavaciones mineras de la mina.


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INFO VIEWER

DATOS DE GRAFICOS

ANALISIS DE ESTABILIDAD

La estabilidad de las cmaras y pilares alrededor de la falla es fuertementecomplicada por la influencia adversa de las discontinuidades, ya que si estas tienenuna orientacin diferente a la de la falla se forman cuas y segn el ngulo deintercepcin, de estas se define el nivel de fracturamiento; en otro aspecto afecta


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tambin la estabilidad dependiendo de ciertas condiciones en cuanto a la forma deatravesar la falla al pilar.

7. Es posible la subsidencia minera, Por qu si y por qu no?Demuestre.

RTA/: S es posible la subsidencia minera, porque al extraer los pilares de la mina seproduce la subsidencia en superficie, debido a que los problemas de control de terrenoson inevitables ya que al retirarse se crearan grandes espacios vacos en unasituacin donde el movimiento del mismo se producen a tan gran escala y donde seespera que el macizo rocoso se hunda controladamente en una determinada zona,pero sea estable en otra.

Para prevenir la subsidencia se propone algunas recomendaciones

aplicar un mtodo de sostenimiento como pernos de anclaje o shotcrete

colocar el lmite superior de la cavidad realizando un sondeo que deberinterceptar la cavidad a manera que se propague esta en este sondeo se puedeinstalar un sistema que detecte las profundidades de una serie de anclaje o biencomentar dentro de ellas.

SUBSIDENCIA POR EXPLOTACIONES

MINERAS


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CONCLUSIONES

Los esfuerzos verticales que actan sobre los pilares se concentran en las esquinasde los mismos provocando el debilitamiento de estos, ya que los esfuerzos que

desarrolla zonas de mayor debilitamiento en el pilar, de este modo estos puntos sedeben estudiar cuidadosamente y con anticipacin para controlar o mitigarefectivamente estas sobrepresiones.

Segn los datos dados por la empresa minera, el macizo rocoso del techo y piso de lamina posee un RQD (ndice de la calidad de la roca) de 85,6 %

Este valor corresponde a una roca de calidad buena en la que se encontrarondiscontinuidades selladas sin presencia de agua, superficies rugosas y onduladas enforma vertical, todas estas condiciones favorecen la estabilidad del techo de lascmaras y la resistencia de los pilares adyacentes, favoreciendo las condiciones parala excavacin.

Los esfuerzos existentes dentro del macizo rocoso como se muestra en el informe,son producto de las labores unitarias y las fallas existentes en el sector.

El mejor mtodo de controlar la estabilidad de una labor minera es la inspeccin visualcontinua de las superficies de la excavacin por parte del personal de la mina, segnesto, los trabajos para mantener o restablecer condiciones seguras alrededor de unaexcavacin, variarn desde el correcto desatado hasta la colocacin de sostenimientoadecuado y stos deben ser llevados a cabo permanentemente.

Aunque la calidad del macizo rocoso es buena se puede resaltar un factor deseguridad muy bajo lo que cabe pensar en replantear un nuevo diseo ydimensionamiento para estos.

Es muy importante tomar en cuenta la instalacin de refuerzo mayores existentes ysoporte de la roca, debe llevarse a cabo como parte integrante del ciclo de excavacin,para incrementar el auto sostenimiento de la masa rocosa circundante a la excavacin,como dejar un pilar de seguridad alrededor de la falla como se mostr en la prctica enla mina del Carrancho.


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REFERENCIAS

1. Los santos. Disponible en internet: rev. 5 de febrero del 2010.http://lossantos-santander.gov.co/apc-aa-files/38366633363761366233646564663361/c._Geolog_a_1.pdf

2. Articulo de revista. Disponible en internet: rev. 2 abril del 2008. Principiosde seguridad minera y primeros auxilios. En: primeros auxilios. Mayo,2003. Vol.5, no. P. 12-14http://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217

3. WIKIPEDIA, La Enciclopedia Libre, detonadores. Internet:http://en.wikipedia.org/wiki/detonadores_accidentmodificada por ltimavez el 25 April 2013 at 23:44

4. www.sciendirect.com

5. www.cdc.gov/niosh

6. www. msha.gov

7. www. Scirus.com
http://lossantos-santander.gov.co/apc-aa-files/38366633363761366233646564663361/c._Geolog_a_1.pdfhttp://lossantos-santander.gov.co/apc-aa-files/38366633363761366233646564663361/c._Geolog_a_1.pdfhttp://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217http://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217http://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217http://en.wikipedia.org/wiki/detonadores_accidenthttp://www.sciendirect.com/http://www.cdc.gov/nioshhttp://www.cdc.gov/nioshhttp://www.sciendirect.com/http://en.wikipedia.org/wiki/detonadores_accidenthttp://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217http://geco.mineroartesanal.com/tikidownload_wiki_attachment.php?attId=217http://lossantos-santander.gov.co/apc-aa-files/38366633363761366233646564663361/c._Geolog_a_1.pdfhttp://lossantos-santander.gov.co/apc-aa-files/38366633363761366233646564663361/c._Geolog_a_1.pdf

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