Informe DGEO Estudio Del Dano Por Efecto de Las Vibraciones

7/21/2019 Informe DGEO Estudio Del Dano Por Efecto de Las Vibraciones

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CORPORACIN NACIONAL DEL COBRE DE CHILEDIVISIN CODELCO NORTE

GERENCIA DE RECURSOS MINEROS Y DESARROLLO

SUBGERENCIA DE GEOLOGA Y GEOTECNIADIRECCIN DE GEOTECNIA

SUPERINTENDENCIA SERVICIOS GEO-INGENIERA

ESTUDIO DEL DAO POR EFECTO DE LAS VIBRACIONES EN CAMPOLEJANO Y SU IMPACTO EN LA ESTABILIDAD DE TALUDES

INFORME DGEO SSG /2010

NOVIEMBRE 2010

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SUBGERENCIA DE GEOLOGIA Y GEOTECNIA

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SUPERINTENDENCIA SERVICIOS DE GEOINGENIERIA

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ESTUDIO DEL DAO POR EFECTO DE LAS VIBRACIONES EN CAMPOLEJANO Y SU IMPACTO EN LA ESTABILIDAD DE TALUDES

CONTENIDO

1. RESUMEN EJECUTIVO 3

2. INTRODUCCION 5

2.1 Objetivos.2.2 Alcances.

3. ANTECEDENTES TECNICOS 6

3.1 Vibracin y Esfuerzo3.2 Vibracin que induce desplazamientos de bloques.3.3 Modelamiento de las vibraciones en campo lejano.

4. INESTABILIDADES - FOCOS DE ATENCION GEOTECNICO MINA CHUQUICAMATA 11

4.1 Antecedentes de inestabilidades de las Fases 38 y 42.

5. CONTROL Y SEGUIMIENTO DE LAS VIBRACIONES POR TRONADURAS 13

5.1 Seguimiento de las vibraciones por tronaduras.5.2 Resultados obtenidos Fases 38 y 42.5.3 Anlisis de resultados.

6. INSTRUMENTACION GEOTECNICA DE SUPERFICIE 18

6.1 Antecedentes generales.6.2 Informacion de prismas y georadar6.3 Analisis de resultados.

7. MODELAMIENTO DE VIBRACIONES 25

7.1 Antecedentes tronadura Banco 2549 - Fase 387.2 Simulacion de las vibraciones de tronaduras en campo lejano por onda elemental

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 27

Preparado por:Ingeniero de Planificacin y Geotecnia

Nelson Quinzacara F.

Revisado y Aprobado por:Supte. Servicios de Geoingeniera

Milko Daz I.


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1. RESUMEN EJECUTIVO.

En el presente informe se estudia el dao por efecto de las vibraciones en campo lejano y su impacto en la

estabilidad de taludes, aunque es difcil de cuantificar en forma inmediata o en el corto plazo, no obstante esacumulativo y los efectos se ven a mediano y largo plazo. Por esta razn nace la necesidad de generar elestudio para poder cuantificar los niveles de vibraciones que llegan a los sectores de inestabilidades yevaluacin de su impacto, caso aumento y cambio de tendencias de velocidades de desplazamiento dedichas instabilidades con la instrumentacin geotcnica de superficie disponible en la actualidad

Los objetivos planteados, en relacin a estudiar el impacto de las vibraciones por tronaduras en sectores deinestabilidades de la Mina Chuquicamata, son:

- Revisin de criterios de dao por efecto de las vibraciones.- Definicin de sectores de inestabilidades para el estudio.- Control y seguimiento de las vibraciones por tronaduras- Seguimiento y Anlisis de instrumentacin geotcnica de superficie.

- Establecer correlaciones de vibraciones y cambios en la tendencia de la instrumentacin geotcnicade superficie.- Entregar recomendaciones para que las vibraciones por tronaduras minimicen el impacto en las

inestabilidades.

Antecedentes tcnicos de vibraciones que inducen movimiento en sectores de inestabilidades, no existenmuchos estudios en el mbito internacional y nacional que podamos aplicar en nuestro estudio. Respecto almodelo de Wong a y Pang, sealado en el documento adjunto, la estimaciones se realizan en base ainestabilidades que no dan perdido el equilibrio limite, aprecindose que teniendo a factores de seguridadcercanos a 1, los niveles de vibraciones para activar dichos desplazamientos de los bloques son muy bajos,o sea cualquier situacin ambiental que se presente tiene la probabilidad de romper el equilibrio limite.

El estudio se realiza en las Fase 38 y 42, correspondiente a las zonas 1 A ZC1 y 4 A respectivamente. La

eleccin se realiza principalmente por ser fases estratgicas de extraccin de mineral para la MinaChuquicamata, y por estar cercanas a la Falla Oeste.

El trabajo desarrollado contempl la ubicacin de sismgrafos por sobre inestabilidades de las fases 38 y 42, cuya instalacin para cada uno de las tronaduras se efectu cercano a prismas ubicados en el sector , parael caso de la Fase 38 fue considerado el prisma F749 , y para la Fase 42 , el prisma J-475.

Del seguimiento de las vibraciones por tronaduras en los sectores de inestabilidad, casos de la Fase 38 yFase 42, podemos indicar lo siguiente:

FASE 38. Un anlisis del nivel de vibraciones y el tonelaje de la tronaduras monitoreadas, indican que noexiste una tendencia respecto al tamao de las tronaduras y su aumento en el nivel de vibraciones. De lamisma forma, considerando la distancia escalar (d, Ton) tampoco podemos establecer relaciones razonables,

no obstante asumiendo curvas con un mayor nivel de confianza, correlaciones con modelos logartmicos,logran valores de correlacin mas altos, en este caso un 0.92.

FASE 42. Un anlisis del nivel de vibraciones y el tonelaje de la tronaduras monitoreadas, indican que noexiste una tendencia respecto al tamao de las tronaduras y su aumento en el nivel de vibraciones. De lamisma forma, considerando la distancia escalar (d, Ton) tampoco podemos establecer relaciones razonables,no obstante asumiendo curvas con un mayor nivel de confianza, correlaciones con modelos logartmicos,logran valores de correlacin mas altos, en este caso un 0.77.


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Del seguimiento de las vibraciones y de la informacin de monitoreo geotcnico de superficie, caso desistema de Teodolito y Georadar, podemos indicar lo siguiente:

FASE 38. La informacin de desplazamiento acumulado del prisma F-749 posterior a eventos de tronadurasmonitoreadas, indica cambios de tendencias en general para niveles de vibraciones mayores a los 40 mm/s ,.Cabe destacar, que los cambios en las velocidades acumuladas estn entre los 34 a 88 %, pero muy pordebajo respecto a velocidades establecidas en los planes de contingencia para la zona geotcnica.Respecto, al tamao de la tronadura no se establecen cambios de tendencias en las velocidadesacumuladas.

FASE 42. La informacin de desplazamiento acumulado del prisma J-475 posterior a eventos de tronadurasmonitoreadas, no indica cambios de tendencias en general para niveles de vibraciones mayores a los 10mm/s, ni tampoco respecto al tamao de la tronadura.

La disminucin de las vibraciones por tronaduras en el campo lejano y su probabilidad de generar dao y/oimpacto en sectores de inestabilidades presentes en cada una de las Fases, asociadas a sistemasestructurales o malas condiciones del macizo rocoso, pasan necesariamente por dos temas, a saber.

1. Establecer las medidas de control en el campo lejano, caso de elaboracin y confeccin deprotocolos de Control Pared., uso de diseos de P&T que minimicen el dao al talud (CampoCercano) y logren una adecuada fragmentacin de la roca.

2. En el caso de las secuencia de salidas de la tronadura, el uso de tiempos cortos (< 9 ms) aumenta laprobabilidad de acoplamientos y amplificacin de las vibraciones en el campo lejano, casos cuandono se hace un adecuado direccionamiento de la tronadura, tal como, alejando el acoplamiento de lasondas vibracionales de los sectores que debemos cautelar.( Tronaduras sin adecuado control)

No obstante, bajo condiciones de sistemas estructurales adversas y de calidad de la roca, el diseogeotcnico y su aseguramiento del cumplimiento, ser fundamental para lograr las condiciones de seguridadpara las personas y equipos, y en definitiva controlar y/o minimizar el riesgo del negocio minero.


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3. ANTECEDENTES TECNICOS.

3.1.- VIBRACION Y ESFUERZO.

El fundamento para usar el peak de velocidad de partculas, PPV, es debido a que la mayora de los anlisisconsideran que el dao, o potencial dao, est relacionado con la velocidad de la onda P, Vp, y ladeformacin inducida, , es decir, la velocidad de vibracin tiene una correlacin directa con el esfuerzocuando la onda est viajando como una onda plana y la deformacin es elstica.

EV

PPV

p

== (1)

Si el macizo rocoso es duro y quebradizo, y presenta un comportamiento elstico hasta el momento de suruptura, la velocidad mxima de partcula que la roca puede tolerar antes de su ruptura puede ser calculada

a partir de:

E

VVPPV pmaxpmaxmax

== (2)

Puesto que las vibraciones viajan con una componente sinusoidal de compresin y tensin aproximadamenteiguales y la resistencia a la tensin es siempre mucho menor que la resistencia a la compresin, el mximoesfuerzo que la roca puede resistir es el esfuerzo a la tensin. Este valor es difcil de medir, por lo tanto, esnormal estimar la resistencia a la tensin a partir de la resistencia a la compresin, UCS, (tpicamente en elrango de 1/10 a 1/20 de la resistencia a la compresin), o a partir de una medicin indirecta tal como elndice de Resistencia Brasileo. Como resultado de esto, uno puede estimar la velocidad de partcula queprobablemente causar una ruptura por tensin, utilizando la siguiente ecuacin:

E12VUCS

EVVPPV pptpmaxmax

==

(3)

En la ecuacin anterior, el factor de 12 se ha usado como la razn entre la resistencia a la compresin y latensin. Altos valores generan estimaciones de PPV crticos ms conservadores (es decir bajos valores dePPV) y pueden ser ms apropiados en zonas donde la estabilidad es crtica y donde existe incertidumbreacerca del valor real de la resistencia a la tensin.

Una onda planar es una onda que tiene un frente de onda plano, condicin que se aproxima a grandesdistancias de la tronadura (en campo lejano), pero la cual no es aplicable cercano a las tronaduras, donde elfrente de onda es curvo (campo cercano). A pesar de esta limitacin muchos autores, incluyendo Holmberg yPersson y Dowding1, utilizan la relacin para obtener un valor aproximado de la probable velocidad crtica de

partcula que quiebre el macizo rocoso cercano a los pozos de tronadura.Como una indicacin, el quiebre del concreto de 40 MPa generalmente es esperado por los ingenieros civilesque ocurra alrededor de los 80 microstrain es decir = 80 10-6. La velocidad de onda P (3930 m/s) y elmodulo de Young (37 GPa) son tambin bien conocidos para el concreto Portland, llevando a estimarvelocidades crticas entre 180 mm/s y 320 mm/s, dependiendo de la antigedad del concreto. Esta velocidadcrtica estimada, parece estar de acuerdo con los datos encontrados en la literatura. Adems estudios porHolmberg & Persson encontraron que el agrietamiento ocurre en el granito cuando se alcanzan niveles devibracin del orden de los 700 a 1000 mm/s. Usando valores de UCS = 200 MPa, E = 90 GPa, y Vp= 5200m/s para el granito (valores de laboratorio obtenidos de un estudio en una cantera de granito), a partir deestos valores se obtiene un valor estimado de la velocidad crtica de 960 mm/s, por lo que se puede ver quela ecuacin que considera un plano de onda nico, genera una estimacin razonable de la velocidad departculas crtica.

1Dowding, C., 2000. Construction Vibrations, ISBN 0-99644313-1-9, p 329.


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3.2.- VIBRACION QUE INDUCE DESPLAZAMIENTO DE BLOQUES.

Las vibraciones por tronaduras son una preocupacin en minas a rajo abierto debido a que ellas pueden

causar fracturas a la roca intacta y/o pueden inducir deslizamientos de bloques a lo largo de un plano pre-existente. El modelo de Holmberg & Persson (1979) entrega una buena base para la estimacin de la zonade nuevo fracturamiento alrededor del pozo, pero no entrega una idea del nivel de vibraciones necesario paracausar desplazamientos de bloques a lo largo de un plano existente. Wong y Pang (1995) desarrollaron unmodelo para examinar la sensibilidad a la vibracin de las estructuras de la roca. El modelo se basa en lateora tradicional de Mecnica de Rocas, y est basado en un balance de energa (ecuacin 8 en el reportede Wong & Pang 1995):

sinuWPPVg

W5.0dA f

2fu

ob += (4)

donde los trminos estn definidos en la Figura 1 (a), la cual describe una combinacin del modeloDesplazamiento Lineal por Corte (comportamiento de la deformacin previo al peak) y el modelo Plstico

Rgido.

El trmino del lado izquierdo de la ecuacin representa la energa disipada en la grieta de la roca comoresultado del movimiento del bloque hacia abajo. El primer trmino de la derecha de la ecuacin representala energa cintica causada por la vibracin del bloque de roca, y el segundo trmino representa el cambio deenerga potencial del bloque.

Figura 1. Balance de energa usado en el modelo de Wong & Pang.


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En virtud de la suposicin de en la fase de desplazamiento previo al peak se obtiene rpidamente la siguienterelacin (Figura 1(b)):

d

KddKwithK

p

p

sp

pss

==== (5)

donde Kses el coeficiente de rigidez, es el esfuerzo de corte actuando a lo largo del plano de la falla, es eldesplazamiento ocurrido a lo largo del plano, y py pson el esfuerzo peak de corte y desplazamiento peakrespectivamente.

Para calcular el peak de velocidad de partcula crtico, PPVc, a la cual el bloque ser conducido a un estadodonde el esfuerzo peak de corte p es desarrollado en la grieta, se requiere reagrupar los trminos en laecuacin (1):

=

sinuWdAW

g2PPV f

p

pp

ib

2c (6)

Pero, sinAW

bi = , por lo tanto

sin

WA

ib =

+=

+

=

1F21

2F

sing2

12F1

F1

1sing2PPV

s

sp

s

sp

2c

+= 1

F21

2F

sing2PPVs

spc (7)

donde PPVces el RMS valor del PPV.

Cuando los niveles de vibraciones son menores que el PPVc,usando la ecuacin 21 de arriba, ellos sernsuficientemente bajos por lo que habr cero movimientos residuales del bloque. Esto permite calcular ladistancia a la cual los niveles de vibracin debieran ser considerados incapaces de causar dao, y por lotanto no tener consideraciones prcticas para propsitos de medicin de vibracin o en los diseos detronaduras.

Nuevos trabajos provenientes del uso del sistema Slope Stability Radar indican que el peak dedesplazamiento est comnmente en el rango de 5 a 10 mm, por lo tanto p= 5 a 10 mm. Una estimacinconservadora sera 5 mm. El PPV crtico puede por lo tanto ser estimado para cualquier valor (ngulo delplano de falla) y para cualquier valor del factor de Seguridad Esttico, Fs, (comnmente en el rango de 1.0 a1.1). Notar que si el factor de seguridad es igual a 1, la ecuacin anterior dice que el bloque ya esta inestable,y probablemente listo para caer, y por lo tanto cualquier nivel de vibraciones probablemente producir unafalla. Si el factor de seguridad es mayor a 1.1 el valor de vibraciones permitido ser generalmente bastantealto.

La Tabla 1 presenta un rango de niveles de vibraciones crticos para estructuras con diferentes ngulos en elplano de falla y diferentes factores estticos de seguridad. Esta tabla puede ser usada para entregar unaestimacin de la sensibilidad de la vibracin para cualquier zona de vibracin.


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Tabla 1 Nivel de vibracin crtico para causar movimiento del bloque a lo largo de planos de grietas

existentes, en diferentes condiciones estructurales (p= 5 mm).

El nivel critico de vibraciones, PPVc, presentado en la tabla superior est referido al valor RMS. Es difcilpredecir el nivel de vibraciones a partir de cualquier relacin conocida de distancia escalar, aunque el Modelode Onda Elemental permitir esta estimacin para cualquier malla y cualquier tiempo de retardo. Laexperiencia sugiere que el nivel de vibraciones RMS es generalmente la mitad del valor del peak o menos.Por lo tanto, los valores de PPV mostrados en la tabla anterior pueden ser a lo menos doblados si el valor delpeak de vibraciones es usado para caracterizar el nivel de vibraciones. Mayores aumentos en los nivelesdebieran ser justificados comparando RMS con el valor del peak para varios registros de vibraciones.

El valor del modelo de Wong y Pang es que nos permite definir el nivel crtico de vibraciones para diferentesreas de la mina. Si el factor de seguridad esttico es menor o igual a 1, la zona debe ser considerada

inestable, y probablemente caer en cualquier momento, independiente de la presencia o no de lasvibraciones. Si el factor de seguridad es mayor a 1, nosotros podemos calcular el nivel crtico de vibraciones,y entonces estimar la distancia a la cual el dao por cada del bloque puede ocurrir. Entonces el modelo deonda elemental se puede usar para determinar el retardo ptimo, el tamao de la tronadura, sistema deiniciacin u otra variable.

3.3.- MODELAMIENTO DE LAS VIBRACIONES EN CAMPO LEJANO.

Como se ha mencionado, los modelos de vibraciones que permitan predecir el nivel de vibraciones sepueden determinar a partir de mediciones de terreno, de estas mediciones se deben obtener principalmentetres antecedentes, a saber:

El nivel de vibraciones que genera la detonacin de una carga de explosivo. La cantidad de explosivo que genera cierto nivel de vibraciones, y La distancia a de la carga al punto a la cual se mide el nivel de vibraciones.

Para estimar el nivel de vibracin PPV, a cualquier distancia X desde una tronadura que contiene un peso Wtde explosivo, se usa una ecuacin de carga escalar.

PPV K X W t= * *

donde K, y son constantes especficas del lugar.Devine establece = 2, luego,


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10

=

tW

xKPPV *

Para tronadura con hoyos mltiples, el trmino Wt generalmente se toma como la carga por retardo y enalgunos casos (Lilly & Thompson, 1992) es la carga total de todos los hoyos de la tronadura. La definicinms apropiada del trmino peso de la carga se determinar por regresin de datos del lugar, aunquemtodos modernos de prediccin de vibracin se concentran casi exclusivamente en el peso de la carga porhoyo, y el uso de los modelos de la forma de onda elemental (McKenzie et al, 1990), Anderson (1989), Blair(1990) remarcan particularmente la dificultad en definir el peso de la carga, pero tambin usa el modelo deaproximacin de la forma de onda elemental. LaFigura2 presenta datos de peso de carga escalar para tronaduras de superficie.

Para determinar el modelo, se puede tomar logaritmos de la ecuacin y ajustar una recta por mnimoscuadrados:

+=

tW

xKPPV logloglog

De cierto registro de vibraciones se pueden obtener diferentes valores de amplitud, de los cuales seidentifican las diferentes cargas que lo generaron y las distancias de las cargas al punto de medicin. Cabehacer notar que los modelos de vibraciones se pueden generar para cada eje de medicin (vertical,transversal o longitudinal) o para el vector suma de la vibracin.

Pozo Explosivo Distancia V tranversal V vertical longitudinal V sumakilos m mm/s mm/s mm/s mm/s

1 160 104,69 22,99 16,26 9,65 29,77

2 160 99,36 24,13 19,68 11,81 33,303 160 99,04 45,85 24,26 5,33 52,154 320 65,97 36,07 79,88 125,35 152,955 160 93,72 21,34 31,62 26,29 46,33

Tabla 2: Datos de registros de vibraciones

Figura 2: Escalamiento tpico de peso de carga explosiva para datos de vibracin de tronadura

mostrando dispersin.

DispersinMejor

ajuste

Distancia Escalar

DATOS TIPICOSDE VIBRACION

GRADO DE DISPERSION

Velocidaddepartcu

la(mm/s)

DispersinMejor

ajuste

Distancia Escalar

DATOS TIPICOSDE VIBRACION

GRADO DE DISPERSION

Velocidaddepartcu

la(mm/s)


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4. INESTABILIDADES FOCOS DE ATENCION GEOTECNICO MINA CHUQUICAMATA

4.1.- ANTECEDENTES DE INESTABILIDADES DE FASES 38 Y 42.

El estudio se realiza en las Fase 38 y 42, correspondiente a las zonas 1 A ZC1 y 4 A respectivamente. Laeleccin se realiza principalmente por ser fases estratgicas de extraccin de mineral para la MinaChuquicamata, y por estar cercanas a la Falla Oeste. En la Figura 3, se entregan los antecedentes de losfocos geotcnicos correspondientes al Mes de Julio del 2010, como tambin antecedentes generales de lasinestabilidades presentes en cada una de las fases.

Figura 3: Focos geotcnicos Mes de Julio del 2010.

FASE 38

Esta fase a partir de la primera semana de mayo del 2010, mostr un incremento en las velocidades dedesplazamientos en el talud Sur, estos incrementos se distribuyen principalmente en la porcin central,limitado por el Oeste por la Falla Oeste y por el Este por sistema de Fallas Este-Oeste (EW), el incrementode los desplazamientos aumenta cada vez que se realiza los cierres de bancos debido principalmente a lamala calidad del macizo rocoso, la configuracin del esquema estructural y la condicin hidrogeolgica delsector, donde el desconfinamiento permite que las estructuras se movilicen y el talud reacciona a este

movimiento. Esto se ve reflejado en la deformacin de la Rampa Principal Oeste y la Rampa de la Fase 38.


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Figura 4: Vista general Fase 38 y zonas 1A-ZC1.

Figura 5: Vista general Fase 42 y zona 4A.

FASE 42

La inestabilidad se desarrollo en un sector donde la condicin estructural favoreci la ocurrencia deCallamientos Planos, Cunas a nivel de banco adems de la Mala Calidad Geotcnica asociada a la

UGTBLIX. Durante los desarrollo de los bancos se ha observado una perdida sistemtica de las bermas decontencin que ha favorecido la activacin de esta inestabilidad.

Punto 1Criticidad Media

DerramesGrietasBloques DestrabadosMala Calidad Geotcnica

FallaO

este

Grietas enRampa

Punto 4

Criticidad AltaVolcamientos yEstructuras ReactivadasGrietasAsentamientos y hoyosDerrames

Punto 3Criticidad AltaDesconfinamiento Falla Oestey Zona de CizalleMala Calidad GeotcnicaGrietas y Socavamiento de laRampaDerrames

Punto 2

Criticidad AltaMala Calidad GeotcnicaAgrietamiento de la Rampa EsteDerramesFallas PlanasCuas Aflorantes

Punto 1Criticidad Media

DerramesGrietasBloques DestrabadosMala Calidad Geotcnica

FallaO

este

Grietas enRampa

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Criticidad AltaVolcamientos yEstructuras ReactivadasGrietasAsentamientos y hoyosDerrames

Punto 3Criticidad AltaDesconfinamiento Falla Oestey Zona de CizalleMala Calidad GeotcnicaGrietas y Socavamiento de laRampaDerrames

Punto 2

Criticidad AltaMala Calidad GeotcnicaAgrietamiento de la Rampa EsteDerramesFallas PlanasCuas Aflorantes


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5. CONTROL Y MONITOREO DE LAS VIBRACIONES PRODUCTO DE LASTRONADURAS.

5.1.- MEDICION DE VIBRACIONES POR TRONADURAS.

El trabajo desarrollado contempl la ubicacin de sismgrafos por sobre inestabilidades de las fases 38 y 42, cuya instalacin para cada uno de las tronaduras se efectu cercano a prismas ubicados en el sector , parael caso de la Fase 38 fue considerado el prisma F749 , y para la Fase 42 , el prisma J-475.

Figura 6: Prisma Fase 38, F749 y ubicacin de sismgrafo.

Figura 7: Prisma Fase 42, J475 y ubicacin de sismgrafo.

PRISMA F-749

MEDIDOR DE VIBRACIONES

PRISMA F-749


PRISMA J-475


PRISMA J-475



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5.2.- RESULTADOS OBTENIDOS FASES 38 Y 42

FASE 38. El trabajo desarrollado contempl el seguimiento durante el mes de Mayo a Octubre del 2010 a lastronaduras desarrolladas en los bancos 2549 a 2514 de la Fase 38, adems de 2 tronaduras desarrolladasen la Fase 9. Se lograron monitorear un total de 24 tronaduras, con un nivel mximo de 63.2 mm/s y a unadistancia de 332 metros. A continuacin, en la tabla 3 se entregan los antecedentes de cada una de lastronaduras monitoreadas.

Tabla 3: Monitoreo de vibraciones, Prisma F749, y antecedentes de tronaduras de la Fase38.

Figura 8: Plano general con el desarrollo del banco 2532- Fase 38.

Mayo F38 2549 26-may-10 17:13:13 5.4 771 56-2549E 220000 40950 186 74 T Cierre sector NorteF38 2549 1-jun-10 17:18:37 33.8 318 58-2549A 235000 38500 164 97 Tcierre Sector SurF9 2650 6- jun- 10 17:23:,43 55.8 166 2640 150000 34040 227 145 T. Cierre FASE 9F38 2549 10-jun-10 17:12:03 11.2 528 56-2549J 460000 79250 172 107 T. produccinF9 2640 10- jun-10 17:18:45 42.1 286 2640 80000 16550 207 54 T. Cierre FASE 9

F38 2532 25-jun-10 17:14:13 12.9 457 52-2532B 50000 14200 284 29 T. produccin

F38 2532 26-jun-10 17:03:22 13.8 436 52-2532C 55000 12050 219 46 T. produccin

F38 2532 27-jun-10 13:16:01 18.5 412 52-2532D 140000 34750 248 88 T. produccin

F38 2532 28-jun-10 17:19:45 24.8 389 52-2532E 195000 56650 291 115 T. produccin

F39 2532 29-jun-10 17:14:55 25.0 401 55-2532A 100000 27450 275 59 T. produccinF38 2532 30-jun-10 17:46:43 29.4 367 55-2532 120000 30100 251 68 T. produccin

F38 2549 1-jul-10 17:27:39 6.3 704 56-2549K 180000 34100 189 51 T. Cierre

F38 2532 5-jul-10 17:28.08 63.2 332 55-2532D 100000 22650 227 59 T. produccin

F38 2532 16-jul-10 9:25:38 3.9 297 55-2532A 199000 45150 227 53 T. produccin

F38 2549 17-jul-10 17:28:33 14.1 600 56-2549L 250000 51200 205 77 T. Cierre

F38 2532 19-jul-10 17:59:53 45.2 411 55-2532G 194000 44400 229 98 T. Cierre

F38 2549 19-jul-10 18:00:22 33.9 497 56-2549LL 190000 38750 204 46 T. produccin

F38 2515 26-jul-10 17:14:09 19.1 504 2515 370000 116400 315 152 T. Cierre

F38 2549 27-jul-10 17:14:11 10.0 351 2549 110000 26600 242 59 T. produccin

F38 2515 30-jul-10 17:50:56 10.9 478 56-2515 25000 7200 288 11 T. produccinF38 2515 30-jul-10 17:50:56 11.0 465 56-2515 125000 39950 320 29 T. produccin

Septiembre F38 2549 15-sep-10 17:05:21 19.5 369 54-2549I 549600 96850 176 150 T. Cierre

F38 2515 21-oct-10 17:45.08 5.5 550 56-2515K 120000 27250 222 50 T. produccinF38 2515 28-oct-10 17:22:56 13.1 695 58-2515B 354000 84050 237 103 T. produccin

Nde PozosTronaduraPeak (mm/s)Hora

(hh:mm:ss)

Junio

Octubre

BancoMeses 2010 Fase

Julio

Distancia(mt)

Fecha ObservacionesExplosivo

(Kg)F.C (gr/ton)Tonelaje (Ton)


15/28

15

FASE 42. El trabajo desarrollado contempl el seguimiento durante el mes de Agosto a Octubre del 2010 alas tronaduras desarrolladas en los bancos 2567 a 2549 de la Fase 42. Se lograron monitorear un total de 11tronaduras, con un nivel mximo de 27.9 mm/s y a una distancia de 737 metros. A continuacin, en la tabla x

se entregan los antecedentes de cada una de las tronaduras monitoreadas.

Tabla 4: Monitoreo de vibraciones, Prisma J475, y antecedentes de tronaduras de la Fase 42.

Figura 9: Vista general de la Fase 42 Zona 4A.

42 2549 25-ago-10 17:02:48 28.0 737 59-2549B 614000 131050 213 139 T Produccin42 2567 25-ago-10 17:09:12 4.4 1256 53-2567B 464000 73350 158 116 T. Cierre42 2567 30-ago-10 17:19:59 4.0 1025 53-2567I 32400 3150 97 21 T Produccin42 2549 31-ago-10 12:56:31 18.2 699 59-2549C 302400 81450 269 85 T Produccin42 2567 31-ago-10 12:57:31 11.9 1044 53-2567J 426000 68400 161 79 T. Cierre

42 2549 8-sep-10 17:20:39 18.7 747 59-2549D 520800 107050 206 128 T Produccin

42 2549 24-sep-10 17:12:28 12.4 668 59-2549E 130800 22150 169 44 T. Cierre

42 2549 28-sep-10 17:24:59 12.1 698 61-2549B 798000 129600 162 120 T. Cierre

42 2549 28-sep-10 17:27:42 5.1 1241 59-2549F 294000 43950 149 144 T Produccin42 2549 30-sep-10 17:19:14 7.7 858 59-2549G 654000 148600 227 177 T Produccin

ObservacionesExplosivo

(Kg)F.C. (gr/ton)Tonelaje (Ton) Nde PozosTronadura

Septiembre

FechaBancoDistancia

(mt)MESES 2010 Fase PPV (mm/s)

Hora(hh:mm:ss)

Agosto


16/28

16

5.3.- ANALISIS DE RESULTADOS

FASE 38. Un anlisis del nivel de vibraciones y el tonelaje de la tronaduras monitoreadas, indican que no

existe una tendencia respecto al tamao de las tronaduras y su aumento en el nivel de vibraciones. De lamisma forma, considerando la distancia escalar (d, Ton) tampoco podemos establecer relaciones razonables,no obstante asumiendo curvas con un mayor nivel de confianza, correlaciones con modelos logartmicos,logran valores de correlacin mas altos, en este caso un 0.92.

Grafico 1: Velocidad de partcula v/s tonelaje tronado Fase 38.

Grafico 3: Velocidad de partcula v/s Distancia Escalar Fase 38.

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S TONELAJE TRONADOFASE 38

5.4

37.0

55.8

42.1

12.9 13.8

18.5

24.8 25.0

29.4

6.3

63.2

4.0

14.1

45.2

34.0

19.1

10.0 11.0 10.0

19.5

5.0

13.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

May-10

Jun-10

Jul-10

Fechas-2010

VELOCIDADDEPARTICULA(mm/s)

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

T

ONELAJE

(t)

PPV MAX TONELAJE

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S DISTANCIA ESCALAR

( d/T^0.5)

5.4

37.0

55.8

42.1

12.913.8

18.5

24.8 25.0

29.4

6.3

63.2

4.0

14.1

45.2

34.0

19.1

10.011.0

10.0

19.5

5.0

13.0

y = -18.297Ln(x) + 24.464

R2= 0.2477

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

DISTANCIA ESCALAR ( d/T^0.5)

VELOCIDADD

EPARTICULA(mm/s)

PPV MAX Logartmica (PPV MAX)

y = -26.741Ln(x) + 35.963R2 = 0.9217

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S DISTANCIA ESCALAR

( d/T^0.5)

5.4

37.0

55.8

42.1

12.913.8

18.5

24.8 25.0

29.4

6.3

63.2

4.0

14.1

45.2

34.0

19.1

10.011.0

10.0

19.5

5.0

13.0

y = -18.297Ln(x) + 24.464

R2= 0.2477

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0


VELOCIDADD

EPARTICULA(mm/s)


y = -26.741Ln(x) + 35.963R2 = 0.9217


17/28

17

FASE 42. Un anlisis del nivel de vibraciones y el tonelaje de la tronaduras monitoreadas, indican que noexiste una tendencia respecto al tamao de las tronaduras y su aumento en el nivel de vibraciones. De lamisma forma, considerando la distancia escalar (d, Ton) tampoco podemos establecer relaciones razonables,

no obstante asumiendo curvas con un mayor nivel de confianza, correlaciones con modelos logartmicos,logran valores de correlacin mas altos, en este caso un 0.77.

Grafico 3: Velocidad de partcula v/s Tonelaje tronado Fase 42.

Grafico 4: Velocidad de partcula v/s Distancia Escalar Fase 42.

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S TONELAJE TRONADOFASE 42

28.0

4.4 4.0

18.2

11.9

18.7

12.4 12.1

5.17.7

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

Ago-10

Sep-10

Fechas

VELOCIDADDEP

ARTICULA(mm/s)

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

900,000

1,000,000

TONEL

AJE

(t)

PPV MAX TONELAJE

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S DISTANCIA ESCALAR( d/T^0.5)

28.0

4.4 4.0

18.2

11.9 12.412.1

5.1

7.7

18.7

y = -7.0687Ln(x) - 2.5252

R2= 0.3365

0.0

10.0

20.0

30.0

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6




y = -9.422Ln(x) - 3.1209

R2 = 0.7718

VELOCIDAD DE PARTICULA V/S DISTANCIA ESCALAR( d/T^0.5)

28.0

4.4 4.0

18.2

11.9 12.412.1

5.1

7.7

18.7

y = -7.0687Ln(x) - 2.5252

R2= 0.3365

0.0

10.0

20.0

30.0

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6




y = -9.422Ln(x) - 3.1209

R2 = 0.7718


18/28

18

6. INSTRUMENTACION GEOTECNICA DE SUPERFICIE.

6.1.- ANTECEDENTES GENERALES.

La instrumentacin geotcnica de superficie, tiene como objetivo monitorear en tiempo real lasdeformaciones de los taludes, los que se generan por los cambios geomtricos debido a la explotacinminera.

Estas deformaciones captadas por los instrumentos se recolectan las 24 horas del da y en tiempo real, lascuales mediante herramientas de anlisis permiten determinar en forma oportuna potenciales inestabilidadesque podran comprometer la integridad de las personas, equipos e infraestructura, por consiguiente elcumplimiento del plan minero.

Figura 10: Monitoreo de superficie Mina Chuquicamata.

En Codelco Norte se aplican dos sistemas de monitoreo geotcnico, que se diferencian entre si por el tipo de

tecnologa que utilizan para detectar deformaciones:- Sistema Tradicional a base de teodolito y prismas, el cual entrega una medicin puntual de las

deformaciones.

- Sistema Georadar de ltima generacin, el cual realiza un escaneo continuo de la pared.

FASE 42

FASE 38

FASE 42

FASE 38


19/28

19

Figura 11: Sistemas de monitoreo de superficie Teodolito y Georadar.

Tabla 5: Tabla comparativa de sistemas Teodolito y Georadar.

SISTEMA GEORADARSISTEMA TEODOLITO (PRISMA)

DESVENTAJAS DE SISTEMA:Los movimientos que superan los 15mm entre escaneo no son detectados.Regin atmosfrica defectuosa genera datos errticos.Transferencia de datos condicionado a la disponibilidad de enlace decomunicacin.En ventana de escaneo de gran cobertura, el tiempo de respuesta delsistema se hace mayor.Limitacin de operacin por velocidad del viento (> a 40 Km./hrs.) ycambios repentinos de condiciones atmosfricas.El sistema autnomo (energa), requiere mejoras operacionales.Fallas en motor de alimentacin en sistema autnomoFallas en sistema GC-2000/GC-500Estos tres ltimos puntos han obligado a requerir de equipos de energa deapoyo lo cual adiciona dificultades operacionales.

DESVENTAJAS DE SISTEMA:Productividad media a baja.Demoras en la obtencin del ciclo de medicin si no se asigna unacantidad balanceada de prismas.Mantenimiento del sistema requiere dedicacin permanente deladministrador y mantenedores del sistema para alcanzar el ptimofuncionamiento.Monitoreo remoto condicionado a la disponibilidad del enlace decomunicacin.Cuando se administra mltiples sensores; obligatoriamente se debeinterrumpir todo el proceso de adquisicin para realizar la mantencin acualquier sensor. Dejndose de monitorear el resto de las estaciones.Sin mediciones de prismas en condiciones ambientales desfavorables(excesiva polucin).Prdida de prismas en terrenoreas sin auscultacin por no tener accesos

VENTAJAS DEL SISTEMA:Precisin sub-milimtrica 0.1mm a una distancia de 850m.Operacin continuaAmplia zona de coberturaOpera en ambiente con polvo y nieblaFcil transporteOperacin remotaCmara digital de alta resolucinSe pueden definir alarmas a travs del softwareAnlisis en tiempos cortos

VENTAJAS DEL SISTEMA:Precisin milimtrica (1mm + 1ppm hasta 3.5 Km.)Alta productividad de datosSimplicidadMedicin peridica y automtica de prismasHerramientas de exploracin y anlisis de los datosMensajera. Detonacin automtica de correosDefinicin de umbrales de alertasSelectividad y flexibilidad

TABLA COMPARATIVA DE SISTEMAS TEODOLITO - GEORADAR

SISTEMA GEORADARSISTEMA TEODOLITO (PRISMA)

DESVENTAJAS DE SISTEMA:Los movimientos que superan los 15mm entre escaneo no son detectados.Regin atmosfrica defectuosa genera datos errticos.Transferencia de datos condicionado a la disponibilidad de enlace decomunicacin.En ventana de escaneo de gran cobertura, el tiempo de respuesta delsistema se hace mayor.Limitacin de operacin por velocidad del viento (> a 40 Km./hrs.) ycambios repentinos de condiciones atmosfricas.El sistema autnomo (energa), requiere mejoras operacionales.Fallas en motor de alimentacin en sistema autnomoFallas en sistema GC-2000/GC-500Estos tres ltimos puntos han obligado a requerir de equipos de energa deapoyo lo cual adiciona dificultades operacionales.

DESVENTAJAS DE SISTEMA:Productividad media a baja.Demoras en la obtencin del ciclo de medicin si no se asigna unacantidad balanceada de prismas.Mantenimiento del sistema requiere dedicacin permanente deladministrador y mantenedores del sistema para alcanzar el ptimofuncionamiento.Monitoreo remoto condicionado a la disponibilidad del enlace decomunicacin.Cuando se administra mltiples sensores; obligatoriamente se debeinterrumpir todo el proceso de adquisicin para realizar la mantencin acualquier sensor. Dejndose de monitorear el resto de las estaciones.Sin mediciones de prismas en condiciones ambientales desfavorables(excesiva polucin).Prdida de prismas en terrenoreas sin auscultacin por no tener accesos

VENTAJAS DEL SISTEMA:Precisin sub-milimtrica 0.1mm a una distancia de 850m.Operacin continuaAmplia zona de coberturaOpera en ambiente con polvo y nieblaFcil transporteOperacin remotaCmara digital de alta resolucinSe pueden definir alarmas a travs del softwareAnlisis en tiempos cortos

VENTAJAS DEL SISTEMA:Precisin milimtrica (1mm + 1ppm hasta 3.5 Km.)Alta productividad de datosSimplicidadMedicin peridica y automtica de prismasHerramientas de exploracin y anlisis de los datosMensajera. Detonacin automtica de correosDefinicin de umbrales de alertasSelectividad y flexibilidad

TABLA COMPARATIVA DE SISTEMAS TEODOLITO - GEORADAR

GeoradarTradicional GeoradarTradicional


20/28

20

6.2.- INFORMACION DE PRISMAS Y GEORADAR.


En el caso de la informacin con Georadar, no se establecen con claridad los cambios de tendencias en lasvelocidades respecto a los eventos de tronaduras.

Grafico 5: Grafico de desplazamiento acumulado Prisma F-749 V/S Vibraciones por tronadura.

Grafico 6: Grafico de desplazamiento acumulado Prisma F-749 V/S Tonelaje Tronado.

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA F-749 V/S VIBRACIONES

5.4

33.8

18.5

29.4

6.3 3.9

14.119.1

10 11

25

24.8

13.812.9

63.2

55.8

42.1 45.2

y = 4.5281x - 182563

R2= 0.6117y = 2.33x - 94126.03

R2= 0.94

y = 0.98x - 39330.15

R2= 0.65

y = 0.64x - 25980.19

R2= 0.61

y = 0.86x - 34508.12

R2= 0.65

y = 0.33x - 13313.31

R2= 0.95

y = 0.25x - 9926.86

R2= 0.34

y = 0.47x - 19080.84

R2= 0.89

0

10

20

30

40

50

60

12-5-2010 22-5-2010 1-6-2010 11-6-2010 21-6-2010 1-7-2010 11-7-2010 21-7-2010 31-7-2010 10-8-2010

FECHAS 2010

DESPLAZAMIENTO

[cm]

05101520253035404550556065707580859095100105110115120125130135140145150155160165170175180185190195

200

VELOCIDADDEPARTICULA

(mm/s)

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA F-749 V/S VIBRACIONES

5.4

33.8

18.5

29.4

6.3 3.9

14.119.1

10 11

25

24.8

13.812.9

63.2

55.8

42.1 45.2

y = 4.5281x - 182563

R2= 0.6117y = 2.33x - 94126.03

R2= 0.94

y = 0.98x - 39330.15

R2= 0.65

y = 0.64x - 25980.19

R2= 0.61

y = 0.86x - 34508.12

R2= 0.65

y = 0.33x - 13313.31

R2= 0.95

y = 0.25x - 9926.86

R2= 0.34

y = 0.47x - 19080.84

R2= 0.89

0

10

20

30

40

50

60

12-5-2010 22-5-2010 1-6-2010 11-6-2010 21-6-2010 1-7-2010 11-7-2010 21-7-2010 31-7-2010 10-8-2010

FECHAS 2010

DESPLAZAMIENTO

[cm]

05101520253035404550556065707580859095100105110115120125130135140145150155160165170175180185190195

200

VELOCIDADDEPARTICULA

(mm/s)

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA F-749 V/S TONELAJE

220 235

5055

140

195

120

180

250

370

110

384

260460

150

100

199125

y = 4.5281x - 182563

R2= 0.6117

y = 2.33x - 94126.03

R2= 0.94

y = 0.98x - 39330.15

R2= 0.65

y = 0.64x - 25980.19

R2= 0.61

y = 0.86x - 34508.12

R2= 0.65

y = 0.33x - 13313.31

R2= 0.95

y = 0.25x - 9926.86

R2= 0.34

y = 0.47x - 19080.84

R2= 0.89

0

10

20

30

40

50

60

12-5-2010 22-5-2010 1-6-2010 11-6-2010 21-6-2010 1-7-2010 11-7-2010 21-7-2010 31-7-2010 10-8-2010

FECHA DE MEDICION

DESPLAZAMIENTO

[cm]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

TONELAJETRONADO

(ton)

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA F-749 V/S TONELAJE

220 235

5055

140

195

120

180

250

370

110

384

260460

150

100

199125

y = 4.5281x - 182563

R2= 0.6117

y = 2.33x - 94126.03

R2= 0.94

y = 0.98x - 39330.15

R2= 0.65

y = 0.64x - 25980.19

R2= 0.61

y = 0.86x - 34508.12

R2= 0.65

y = 0.33x - 13313.31

R2= 0.95

y = 0.25x - 9926.86

R2= 0.34

y = 0.47x - 19080.84

R2= 0.89

0

10

20

30

40

50

60

12-5-2010 22-5-2010 1-6-2010 11-6-2010 21-6-2010 1-7-2010 11-7-2010 21-7-2010 31-7-2010 10-8-2010

FECHA DE MEDICION

DESPLAZAMIENTO

[cm]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

TONELAJETRONADO

(ton)


21/28

21

Figura 12: Monitoreo de talud fase 38 Tronadura 5 de Julio del 2010- Sistema Georadar.

Figura 13: Monitoreo de talud fase 38 Tronadura 19 de Julio del 2010- Sistema Georadar.

PPV MAX= 63.2 mm/s

5 JULIO 2010

55 2532 D

PPV MAX= 63.2 mm/s

5 JULIO 2010

55 2532 D

PPV MAX= 45.2 mm/s

19JULIO 2010

55 2532 G

PPV MAX= 45.2 mm/s

19JULIO 2010

55 2532 G


22/28

22


Grafico 7: Grafico de desplazamiento acumulado Prisma J-475 V/S Vibraciones por tronadura.

Grafico 8: Grafico de desplazamiento acumulado Prisma J-475 V/S Tonelaje Tronado.

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA J-475 V/S VIBRACIONES

4 4

19

12 12

5812

18

28

y = 0.1284x - 5188.6

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

20-8-2010 25-8-2010 30-8-2010 4-9-2010 9-9-2010 14-9-2010 19-9-2010 24-9-2010 29-9-2010 4-10-2010

FECHA DE MEDICION

DESPLAZAMIENTO

[cm]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

VELO

CIDADDEPARTICULA(mm/s)

DI VIBRACIONES Lineal (DI)

GRAFICO DESPLAZAMIENTO ACUMULADOPRISMA J-475 V/S TONELAJE TRONADO

33

426

300

521

131

800

300

654

464

614

y = 0.1284x - 5188.6

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

20-8-2010 25-8-2010 30-8-2010 4-9-2010 9-9-2010 14-9-2010 19-9-2010 24-9-2010 29-9-2010 4-10-2010

FECHA DE MEDICION

DESPLAZAMIENTO[cm]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

TONELAJETRONADO

(ton)

DI TONELAJE Lineal (DI)


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Tabla 6: Criterio Fase 38 , Zonas Geotcnicas 1A y ZC1.

El Plan se activa cuando en los accesos al sector de explotacin se tienen velocidades por sobre

15cms/da. y/o en el lugar especfico del desarrollo se dan velocidades superiores a los 15cms/da encondicin Progresiva.

VELOCIDAD DE DESARROLLO DE LADESPLAZAMIENTO (cms/da) EXPLOTACION Y/O ACCESO

CONDICIONES DE TERRENO

< a 5 cms/da Sin deformacin, condicin Estable Libre acceso

Derrames espordicos, leve deformacin

en rampa, condicin Transgresiva.

Libre acceso, observacin de condicin

constante.

Derrames intermitentes, sin deformacin,

condicin Transgresiva.

Se construye Pretil, Se restringe acceso a

vehiculo menor

Se marca Falla Oeste en parte de rampa,

grietas incipientes, leve deformacin,

derrames, condicin Transgresiva.

15 a 25 cms/da

Sin acceso a vehiculo menor solo CAEX,

pretil de seguridad construido o reparacin

de rampa.

> a 25 cms/da

Se marca Falla Oeste en todo ancho de

rampa, grietas en evolucin, deformacin,

derrames, condicin Progresiva.

Sin acceso a vehiculo menor, pretil

construido, se evala acceso para CAEX.

Activacin de Falla Oeste, Asentamiento yAgrietamientos de Zona de Cizalle,

Constante derrames de material, condicin

Crtica.

Se cierra totalmente acceso

TALUD

ACCESOSTALUD SUR

RAMPA DE

ACCESO ESTE

FASE 38 y

CABECERA

RAMPA

PRINCIPAL OESTE

DESARROLLO

DE FASESTALUD SUR POR

SOBRE BANCO

2601

< a 5 cms/da

15 a 20 cms/da

> a 20 cms/da

5 a 15 cms/da

No se presentan cadas de material

condicin EstableDesarrollo normal a todo lo ancho

5 a15 cms/da

No se presentan cada de materiales, pero

existe una condicin Transgresiva

Desarrollo normal a todo lo ancho, tanto en

carguo como en perforacin, se mantiene

atencin en el desarrollo

Se presentan cadas de materiales, bloques

destrabados, condicin Transgresiva

Desarrollo slo por franja externa,

construccin de pretiles de seguridad para

trabajos de perforacin y carguio

Constante cada de material, bloques

destrabados evolucionan y se desprenden

dejando bloques inestables, condicin

Crtica

Se detiene completamente extraccin.

Cada de materiales intermitente, evolucin

paulatina de bloques destrabados en pared,

condicin Transgresiva.




Constante cada de material, evolucin de

bloques destrabados en el talud, condicin

Progresiva

Extraccin por franja externa, se detiene

perforacin se mantienen pretiles,

evaluacin.


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Tabla 7: Criterio Fase 42, Zona Geotcnica 4A.

El Plan se activa cuando en los accesos al sector de explotacin se tienen velocidades por sobre10cms/da. y/o en el lugar especfico del desarrollo se dan velocidades superiores a los 15cms/da encondicin Progresiva.

VELOCIDAD DE DESARROLLO DE LADESPLAZAMIENTO (cms/da) EXPLOTACION Y/O ACCESO

15 a 20 cms/da

> a 20 cms/da


carguo como en perforacin, se mantiene

atencin en el desarrollo

Se presentan Grietas en evolucin, cadas

espordica de materiales, condicin

Transgresiva




Cada de materiales intermitente, evolucin

paulatina de fracturas leve asentamiento en

pared, condicin Transgresiva.




Constante cada de material, evolucin de

fracturamiento y Asentamiento en el talud,

condicin Progresiva

Extraccin por franja externa, se detiene

perforacin se mantienen pretiles,

evaluacin.

Asentamiento diferencial, Constante cada

de material, fracturamiento evolucionan y

dejan bloques inestables, condicin Crtica

Se detiene completamente extraccin.

No se presentan grietas ni cadas de

material condicin Estable


carguo como en perforacin

No se presentan cada de materiales,

Grietas incipientes, pero existe una

condicin Transgresiva

TALUD

ACCESOSTALUD NORTE

SOBRE BANCO

2515

5 a 10 cms/da

DESARROLLO

DE FASESTALUD NORTE

SOBRE BANCO

2515

< a 5 cms/da

5 a 15 cms/da

Espordica cada de materiales pretil de

seguridad construido evolucin de

agrietamientos, condicin Transgresiva10 a 15 cms/da

Sin acceso a vehculo menor, reparacin de

acceso si es necesario.

> a 15 cms/da

Constante cada de material, grietas y

asentamientos leves en acceso, condicin

Transgresiva.

Se restringe acceso y se repara, despus

de evaluacin se decide tipo de restriccin

a vehculos y equipos

Constante cada de material, Grietas y

asentamientos continan evolucionando

an despus de reparacin condicin

Critica.

Se cierra totalmente acceso, evaluacin,

recomendacin y alternativas de solucin.

Espordica cada de materiales se

construye pretil de seguridad, condicin

Transgresiva

Libre acceso

Constante cada de material pretil de

seguridad construido, agrietamientos

incipientes. Condicin Transgresiva

Se restringe acceso a vehiculo menor

CONDICIONES DE TERRENO

< a 5 cms/daNo se presentan cadas de material

condicin estableLibre acceso


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25

7. MODELAMIENTO DE VIBRACIONES POR EFECTO DE SUPERPOSICION DEONDAS.

7.1.- ANTECEDENTES TRONADURA 54 BANCO 2549 FASE 38.

El anlisis de modelamiento con onda elemental, considera los antecedentes de la tronadura de controlpared, efectuada el da 15 de septiembre y con un tonelaje cercano a las 600 kton. La secuencia deiniciacin se realiz con detonadores electrnicos, dividido en tres partes, y considerando el uso de tiemposde 5 ms entre pozos en los sectores de mineral, de tal forma de favorecer la fragmentacin.

Como se puede apreciar en el registro de vibraciones, los tiempos cortos utilizados en la zona de mineralaumentan la probabilidad de superposicin y amplificacin de las vibraciones en 4 veces, respecto al uso desecuencias estndar, caso de salida en cuna y con tiempos de 42 ms. Debiendo sealar, que el sistema deinstrumentacin geotcnico de terreno con primas, logra cambio de tendencia en un solo prisma que se ubicapor sobre la inestabilidad.

Figura 14: Antecedentes de Tronadura 54 Banco 2549 Fase 38.

(2) 4.37 mm/s(1) 19.29 mm/s

(1)

(2)

X

CONTROL DE VIBRACIONES

SECTOR DE LASTRESECUENCIA ESTANDAR10 MS ENTRE POZOSY ZANJA 42 MS

SECTOR DE MINERALUSO DE TIEMPOS CORTOS

5 MS ENTRE POZOS100 MS ENTRE FILAS

(2)

(1)

(2) 4.37 mm/s(1) 19.29 mm/s

(1)

(2)

X

CONTROL DE VIBRACIONES

SECTOR DE LASTRESECUENCIA ESTANDAR10 MS ENTRE POZOSY ZANJA 42 MS

SECTOR DE MINERALUSO DE TIEMPOS CORTOS

5 MS ENTRE POZOS100 MS ENTRE FILAS

(2)

(1)


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26

Figura 15: Antecedentes de Tronadura 54 Banco 2549 Fase 38- Monitoreo Geotcnico con prismas.

7.2.- SIMULACION DE LAS VIBRACIONES DE TRONADURAS EN CAMPO LEJANO POR ONDAELEMENTAL.

Mediante herramientas computacionales desarrolladas, se puede simular una tronadura real a partir deregistros de ondas elementales, modelo vibracional de campo lejano (Devine) y datos relevantes del diseo

implementado para la fase 38. Este caso las simulaciones se orientaron a reproducir el impacto delacoplamiento de las ondas con el uso de tiempos cortos entre pozos, estableciendo corridas respecto al usode tiempos de 3 ms hasta 35 ms.

Aplicando la metodologa de simulacin y prediccin de las vibracin (con onda elemental), se seleccionarondos combinaciones extremas de retardos entre pozos , caso de 3 y 35 ms , y tal como se puede apreciar enla figura , se logra reducir la superposicin y amplificacin de las vibraciones con el uso de tiempos mayoresentre pozos , destacando como mas favorables los tiempos entre pozos de la misma fila en el rango de 9 a35 ms.

Figura 16: Simulaciones con Modelo de Onda Elemental Campo Lejano.


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27

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

A continuacin, se entregan las principales conclusiones del estudio referido a l impacto de las vibraciones

producto de tronaduras en sectores de inestabilidades presentes en Mina Chuquicamata

1. Antecedentes tcnicos de vibraciones que inducen movimiento en sectores de inestabilidades, no existenmuchos estudios en el mbito internacional y nacional que podamos aplicar en nuestro estudio. Respecto almodelo de Wong a y Pang, sealado en el documento adjunto, la estimaciones se realizan en base ainestabilidades que no dan perdido el equilibrio limite, aprecindose que teniendo a factores de seguridadcercanos a 1, los niveles de vibraciones para activar dichos desplazamientos de los bloques son muy bajos,o sea cualquier situacin ambiental que se presente tiene la probabilidad de romper el equilibrio limite..

Tabla 8: Velocidad de Partcula Critica, PPVc, Criterio de Wong and Pang, Fase 38

2. Del seguimiento de las vibraciones por tronaduras en los sectores de inestabilidad, casos de la Fase 38 yFase 42, podemos comentar lo siguiente:



3. Del seguimiento de las vibraciones y de la informacin de monitoreo geotcnico de superficie, caso desistema de Teodolito y Georadar, podemos comentar lo siguiente:


En el caso de la informacin con Georadar, no se establecen con claridad los cambios de tendencias en lasvelocidades respecto a los eventos de tronaduras.

1 2 3 4Longitud cua (m) L 200 200 200 200

Coef. Rugosidad JRC 3 3 3 3Inclinacin cua () 32 32 32 32Factor de seguridad FS 1.01 1.1 1.2 1.3

Desplazamiento mx (mm) 150.0 150.0 150.0 150.0Vel. Crtica de vibracin (mm/s) PPVc 6.5 62.4 119.4 172.1

Casos

p


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Como comentario final del estudio , podemos indicar que la disminucin y/o control de las vibraciones portronaduras en el campo lejano y su probabilidad de generar dao y/o impacto en sectores de inestabilidadespresentes en cada una de las Fases, asociadas a sistemas estructurales o malas condiciones del macizorocoso, pasan necesariamente por dos temas, a saber.

3. Establecer las medidas de control en el campo lejano, caso de elaboracin y confeccin deprotocolos de Control Pared., uso de diseos de P&T que minimicen el dao al talud (CampoCercano) y logren una adecuada fragmentacin de la roca.

4. En el caso de las secuencia de salidas de la tronadura, el uso de tiempos cortos (< 9 ms) aumenta laprobabilidad de acoplamientos y amplificacin de las vibraciones en el campo lejano, casos cuandono se hace un adecuado direccionamiento de la tronadura, tal como, alejando el acoplamiento de lasondas vibracionales de los sectores que debemos cautelar.( Tronaduras sin adecuado control)

No obstante, bajo condiciones de sistemas estructurales adversas y de calidad de la roca, el diseogeotcnico y su aseguramiento del cumplimiento, ser fundamental para lograr las condiciones de seguridadpara las personas y equipos, y en definitiva controlar y/o minimizar el riesgo del negocio minero.

Informe DGEO Estudio Del Dano Por Efecto de Las Vibraciones

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