1 INTRODUCCION La mina Antapaccay es un depsito tipo prfido-skarn (Cu-Ag-Au) localizado dentro la Franja Eoce-na-Oligocena Andahuaylas-Yauri a 10 Km. en lnea recta, hacia el SW de la Mina Tintaya en el entorno de la Antigua Mina Atalaya; Distrito y provincia de Espinar, Regin Cusco; entre los 3,980 a 4,050 m.s.n.m., de altitud. Antapaccay es accesible desde Tintaya.

Antapaccay es una mina de Cobre con una minerali-zacin diseminada de propiedad de la minera Anta-paccay perteneciente al grupo Glencore donde el me-todo de explotacin es a cielo abierto (Open Pit), y en este caso se est considerando la apertura de 2 ta-jos (Sur y Norte).

A la fecha se est desarrollando las primeras fases de minado y la exposicin de los afloramientos rocosos nos da la oportunidad de recolectar informacin, geolgico, geotcnico estructural. Debido que la po-tencia de material cuaternario en la zona este del tajo Sur est entre los 80 a 120m de profundidad. As mismo estas primeras etapas de minado por ser muy angostas y la cantidad de maquinaria pesada presente dificultando as el mapeo de celdas y /o estructuras, es por ello que el requerimiento de aplicar nuevas tecnologas como el de usar fotografas 3D para el registro de estructuras y que se tiene actualmente en el mercado tales como Sirovision, 3D Adamtech. Son de mucha utilidad para el mapeo estructural y que este a su vez nos permiti obtener mayor infor-

macin para desarrollar una zonificacin estructural para las fases de minado ms prximo a desarrollar.

2 DESARROLLO DEL PLAN DE MINADO Antapaccay consiste en el desarrollo de 2 tajos (Sur y Norte). Estos dos tajos alcanzaran a tener una lon-gitud promedio de 2 Km de largo por 1.3 Km de an-cho y profundidades entre 500 m a 600 m.

Figura 1. Proyeccin de litologa a diseo final en el Tajo Sur y Tajo Norte de la Mina Antapaccay.

METODOLOGAS APLICADAS EN LA RECOLECCIN DE INFORMACIN ESTRUCTURAL, INTERPRETACIN Y ANLISIS

EN LA MINA ANTAPACCAY.

Jhon R. Palomino Mendoza Ing. Geotcnico, Ca. Minera Antapaccay

Williams I. Mendoza Loayza Ing. Geotcnico, Ca. Minera Antapaccay

Este trabajo muestra los mtodos que actualmente estn siendo aplicados en la recoleccin de informacin es-tructural, necesarias por el rea de Geotecnia en la Mina Antapaccay. Analizar los beneficios de tener herramientas tecnolgicas que ayudan y complementan con los mtodos tra-dicionales y poder integrar los mismos para fortalecer la base de datos y o informacin que se pueda obtener para obtener una mejor informacin que tiene que ser analizada y este ayudara a tomar mejores decisiones operativamente. Los objetivos que se lograron usando ambas herramientas fueron: la sectorizacin del tajo Sur proyectada a Fase 02, la determinacin de los parmetros de diseo de taludes a nivel de banco, interrampa y global para estas fases iniciales de la mina Antapaccay; as como el estado de tensiones y validar la informacin de ten-dencia estructural de fallas mayores; y modelo geotcnico a corto plazo.

Y para ello el diseo de taludes considera los cri-terios de aceptabilidad LOP.

Figura 2. Criterios de aceptabilidad en factor de seguridad y probabilidad de falla segn LOP.

3 GEOLOGIA Y ESTRUCTURAS DE MACIZO ROCOSO

El proyecto Antapaccay es un depsito de tipo prfi-do skarn de Cu, Au, Ag y Mo, la mineralizacin se encuentra emplazada en los cuerpos intrusivos como diseminado y rellenando fracturas y hacia el contacto con las rocas sedimentarias (calizas), se desarrolla el skarn, el depsito se encuentra cubierto por material aluvial. De los mapeos estructurales realizados a la fecha se observa que el yacimiento est siendo controlado por 3 fallas principales, dos de ellos presentan direccione EW y la tercera NE-SW.

Figura 3. Desarrollo actual de la fase 03 del tajo Sur se eviden-cia la proyeccin de las fallas principales que contralan el ya-cimiento. Para un mejor conocimiento del comportamiento geotcnico del macizo rocoso, es necesario conocer las siguientes caractersticas:

Tipos litolgicos (modelo geolgico) Estructuras mayores (modelo estructural) Estado de tensiones naturales Modelo cinemtico de estructuras menores Propiedades geotcnicas (modelo geotcnico): RQD, UCS, RMR, , Cohesin, Friccin, unidades geotcnicas. Condiciones de agua (modelo hidrogeotecnico): niveles freticos, unidades hidrogeolgicas Parmetros de diseo: BFA, IRA, OA, Catch Bench, Rampas, FS

Figura 4. Estado de tensiones condiciona al sistema estructural mayor y secundariamente a los menores.

Para la zonificacin estructural se recabo informa-cin mediante el mapeo de estructuras, mapeo de celdas (15m x 15m) e informacin del mapeo con Sirovisin que posteriormente fueron analizados mediante anlisis estereogrfico (diagrama de rose-tas) para poder observar el comportamiento de las tendencias estructurales.

Figura 5. Anlisis estereogrfico de informacin obteni-da del mosaico.

4 MAPEO GEOTECNICO

4.1 Aplicaciones de nuevas tecnologas en el registro de estructuras.

Observando la complejidad que se tiene en el regis-tro de informacin por presentar un tajo angosto y la necesidad de obtener informacin estructural co-menzamos con la implementacin de nuevas tecno-logas tales como Sirovision 5.0 para el mapeo su-perficial, as como tambin el de registros pticos acsticos (televiewer) y/o ACT Rflex para el regis-tro de estructuras en perforaciones geotcnicas ya realizadas anteriormente en los estudios de pre facti-bilidad donde se us la metodologa del televiewer. De ello podemos mencionar que en el mapeo de per-foraciones con televiewer se tiene un registro estruc-tural (imgenes y base de datos) y a esta herramienta tiene que completarse con informacin del mapeo o logueo geomecanico de testigos de perforacin as mismo entendemos que ACT Reflex es un buen m-todo porque permite la orientacin de los testigos y recabar informacin ms detallada de cada estructura que se registra y ms aun considerando que las per-foraciones para ACT Reflex deben tener inclinacin (para el caso de Antapaccay 65) y esta inclinacin permite cortar ms estructuras que las perforaciones verticales.

Pero cabe mencionarse que cada aplicacin y/o metodologa est sujeto a la necesidad de aplicacin, y el registro que queremos obtener y por ello son he-rramientas que nos ayudan en el registro de estructu-ras.

4.1.1 Mapeo geotcnico con Sirovision.

El Sirovision es una herramienta que nos permite re-cabar informacin estructural a nivel de banco como tambin el de estructuras menores y mayores usando fotografas 3D y que estas son obtenidas en campo a una cierta distancia de las paredes del tajo (depen-diendo el tipo de cmara y los lentes de la cmara y el rea del cual quiere recopilarse informacin). Pos-terior a ello los trabajos son netamente de gabinete con el software Sirovision las cuales nos permite crear y posicionar imgenes 3D que estn debida-mente georefenciadas por ser parte de los trabajos de campo se requiere puntos de control tales como 2 puntos en la posicin de la Cmara y 3 puntos como mnimo en las paredes de los bancos.

Figura 6. Mosaico en Sirovision antes de registrar las estructu-ras.

Esto nos permite el mapeo estructural al instante, en nuestro caso para este registro se consider: Estructuras mayores > 3 bancos Estructuras menores < 3 bancos.

Figura 7. Elipsoides del mapeo en el mosaico.

Cabe mencionarse que este registro por Sirovision nos brinda informacin de cada estructura mapeada tales como buzamiento (Dip), direccin de buza-miento (Dip Direction) y persistencia. Y que poste-riormente es analizada en el software Dips (Rocs-cience). Como tambin para la interpretacin estructural esta informacin puede ser exportada en softwares de modelamiento para su visualizacin e interpretacin con la informacin recopilada en campo.

Figura 8. Proyeccin de las estructuras principales y secunda-rias en las paredes del Tajo Sur Actual.

4.1.2 Mapeo geotcnico de celdas. Muy aparte de usar informacin de Sirovision para la captura de informacin estructural consideramos que es de suma importancia el obtener informacin ms detallada a nivel de banco y esto realizado mediante el mapeo de celdas o ventanas (15m x 15m) debido a que en un mapeo geotcnico hay mayor informacin obtenida como el de resistencia estimada, RQD, es-paciamiento, condicin de discontinuidades, etc. Es-tos son parmetros para efectos de clculo del RMR (Bienaswki, 1989). Tambin nos brinda informacin adicional como el GSI, En este mapeo se realiza muestreo para los ensayos de carga puntual esta in-formacin se usa para validar resistencia a nivel de banco.

Figura 9. Celda de Mapeo 009 del banco 3960 en el Tajo Sur en Roca Caliza.

5 PROCESAMIENTO DE INFORMACION Para el procesamiento de informacin de fallas ma-yores, se realiz la interpretacin de la informacin de Sirovision (estructuras mayores) con el mapeo de estructuras que est siendo modelado en 3D con softwares de modelamiento. Para la zonificacin es-tructural esta informacin es analizada mediante es-tereografa y posterior a ello los anlisis cinemticos con el software Dip (Rocscience). El mapeo de celdas nos brinda informacin, que es-t siendo utilizada para la actualizacin del modelo geomecanico acorto plazo que se tiene en Minesight 3D, y para la interpolacin en este modelo usamos el mtodo de inverso a la distancia (IDW).

Figura10. Zonificacin segn RQD del banco en el Tajo Sur.

5.1 resultado de mapeo de discontinuidades El anlisis cinemtico fue realizado en el software dips 6.0 (Rocscience) Se observa que el programa permite realizar de manera ms rpida los anlisis para los tipos de fallas planares, cuas y volcamien-to, para lo cual usamos el criterio de Richard E. Goodman. De los anlisis realizados tanto en el tajo Sur y el ta-jo Atalaya como sectores mayores, y de acuerdo a la direccin de buzamiento de los taludes que se tiene como geometra se obtuvieron 11 sub sectores para el tajo Sur y 3 sectores para el tajo Atalaya Dicha zonificacin fue proyectada a las fases iniciales de minado principalmente a la Fase 02.

Figura 11. Anlisis Cinemtico y probabilidad de falla en la cresta de los sectores geotcnicos.

As mismo el anlisis cinemtico permiti, hacer un anlisis para las recomendaciones de diseo de talu-des, donde incorpora las caractersticas de banco, como elemento ms importante (BFA, catch bench) Obteniendo as ngulos BFA entre 63 y 65 y los ngulos IRA entre 42 y 44.

Figura 12. Cuadro resumen del anlisis Cinemtico.

6 ANALISIS DE ESTABILIDAD. Cuando se realiza el modelo geomecanico es necesa-rio seguir alguna secuencia, como la recomendada por Stacey & Read (2009), la cual comprende desde un adecuado modelo geomecanico y va avanzando desde el diseo bsico del BFA, luego el IRA y fi-nalmente el OA. Para hacer el diseo de banco que comprende: ngu-lo de banco (BFA), altura de banco (Hb), catch bench (W), hay muchos criterios desde empricos hasta estadsticos (frecuencia acumulada, que es comparable con el probabilstico)

Figura 13.Elementos de diseo de un banco simple.

Dado por operatividad se ha visto que existen limita-ciones en el control de minado es que se ha manteni-do un BFA constante, y se calculado el catch bench (W), como una funcin de la altura de banco simple (H=15m) e IRA. Teniendo en consideracin que para macizo con resistencias a la compresin simple por encima de 75 MPa, es posible considerar bancos do-bles (H=30m). Inicialmente consideramos un IRA y un BFA, para calcular el catch bench (W) aplicando la siguiente ecuacin (M&M, 2008):

(1) Dnde: W= catch bench H: Altura de Banco IRA= Angulo Interrampa. BFA: Angulo de Cara de Banco. De ah se calcula la posibilidad de prdida del catch bench (0 a 30%), y aplicamos a ello para calcular el brackbreak efectivo (qeff) para el caso del 20% ser:

(2) Dnde: qeff= Backbreak efectivo. W= catch bench En realidad este brackbreak efectivo (qeff), puede calcularse a travs de la observacin de las crestas actuales, de la conciliacin de diseo y ejecutado, del anlisis cinemtico de estructuras menores, de las caractersticas geomecanicas de las unidades geo-tcnicas. Este qeff, es tambin resultante de los proce-sos operativos (voladura y excavacin de mineral), que puede disminuirse por mejores prcticas de mi-nado. Con este qeff, se vuelve a recalcular el catch bench, segn la siguiente relacin:

(3) Dnde: Wrc= catch bench recalculado. qeff= Backbreak efectivo. W= catch bench

Con este Wrc, volvemos a calcular el IRArc:

(4)

Dnde: IRArc= Angulo Interrampa recalculado. H: Altura de Banco Wrc= catch bench recalculado q= Backbreak. Este ltimo anlisis figura 14., nos permite obtener el catch bench con el que se debe redefinir los ngu-los de diseo, especialmente el IRA.

Figura14. Anlisis de sensibilidad de clculo de Catch Bench, ante la posibilidad backbreak. Las caractersticas del macizo rocoso que condicio-nan la estabilidad, se han resumido en la figura 14, el cual permite direccionar los criterios de eleccin de catch bench, aunque tambin el de altura de banco.

c (MPa)

RQD (%)

Persis-tencia (m)

Espaciacia-

miento (m)

Cine-mtica

Muy Buenas (VH)

75 80 3 2.0 No top-top-pling

Buenas (H)

50 - 75 60 - 80

10 3 0.6 2.0

No top-top-pling

Mode-radas (M)

25 75 40 60

15 10 0.2 0.6

Top-pling

Bajas (L)

25 40 15 0.2 Top-pling

Figura 15. Condiciones de Estabilidad del Macizo Rocoso

En la figura 16. Se observan los resultados de la zo-nificacin, y los mecanismos de ruptura del tajo de Antapaccay, donde resaltas las zonas de toppling, por ser esta una condicionante fuerte para la inesta-bilidad de plataformas.

Figura 16. Zonificacin estructural y tipos de Ruptu-ra.

7 CONCLUSIONES.

La presencia de nuevas herramientas tecnolgicas tales como Sirovision y otros que se tienen en el mercando complementan muy bien con un mapeo estructural para estructuras mayores que nos ayuda-ran a interpretar el comportamiento estructural, geo-lgico y geotcnico del yacimiento, para ello es im-prescindible ser contrastada en campo todo lo realizado en oficina ya que para una interpretacin geolgico-estructural hay datos de campo que son de importancia tales como el tipo de estructura (Falla, diaclasas, estratos etc.), tipo de movimiento (inversa, normal, de rumbo etc.) y que estos ayudaran a una mejor interpretacin. El mapeo de celdas llega a ser de mucha importan-cia para el diseo de taludes puesto que nos permite recopilar una mayor cantidad de informacin de f-brica estructural y con mayor detalle dependiendo del mtodo de mapeo que utilicemos (mapeo de cel-das, mapeo lineal etc.) y as mismo estar frente al macizo rocoso y poder observar sus propiedades geomecanicas nos ayudaran a tener un mejor enten-dimiento estructural, geolgico-geotcnico para cuando estemos realizando el diseo de taludes.

La informacin estructural obtenidas del mapeo de campo y Sirovision se complementan mejor para es-tructuras mayores (principalmente fallas) y que estos mismos influirn en la sectorizacin geotcnica, del mapeo de celdas obtendremos informacin de fbri-ca estructural y que estos a su vez sern analizados de manera conjunta con las estructuras mayores para los tipos de fallas mediante anlisis cinemticos a nivel de banco y o IRA. De la informacin obtenida por ambas metodolo-gas (mapeo de celdas, y sirovision) el cual nos per-miti determinar 11 sectores en el tajo actual as mismo se realizaron los anlisis cinemticos y estos a su vez en el diseo de ngulos IRA y que en el di-seo se contempl 47 con una posibilidad de falla del 30% en donde se tena un CB de 8.24 m, asu-miendo una probabilidad de falla de 20% entonces el CB sera de 7.61 m. y para ambas condiciones el IRAcorr seria: 43 y 44.5 respectivamente y consi-deramos que debemos tomarlo para las zonas que presentan baja resistencia y con predominancia de consideraciones estructurales al topling (sector 5 y 5B por ejemplo) Una forma de mejorar los efectos de backbreak, es el de realizar buenos procedimientos de minado que incluyen: perforacin (precortes), voladura (contro-lada), evitar el sobreminado y consecuentemente perfilados irregulares, que generan condiciones de inestabilidad. Un programa de perforaciones geotcnicas orien-tadas (ACT Reflex y/o televiewer) desde las fases iniciales nos permitirn obtener mayor informacin para las fases de minado posteriores e ir afinando la sectorizacin estructural y geotcnica.

8 REFERENCIAS. Maldonado, A. (2006): Anlisis de los Estn-

dares de Diseo de Taludes. Interoffice Memorandum, Tintaya, 5pp.

Piteau Engineering (2009): Feasibility Pit Slope Design and Grounwater Assessment, Xstrata Copper.

Read, J. & Stacey, P. (2009): Guidelines for Open Pit Slope Design, CSIRO Publishing, 512pp

Ryan, T. & Pryor, P. (2000): Slope Stability in Surface Mining Chapter 3 -Designing Catch Benches and Interramp Slopes, SME.

Vargas, J. & Orderique, E. (2009): Optimiza-cion de Taludes del Diseo Abril 2009 del Tajo Norte y Sur del Proyecto Antapaccay, Xstrata Copper, 12pp.

1 Introduccion2 Desarrollo del plan de minado3 Geologia y estructuras de macizo rocoso4 Mapeo geotecnico4.1 Aplicaciones de nuevas tecnologas en el registro de estructuras.4.1.1 Mapeo geotcnico con Sirovision.

4.1.2 Mapeo geotcnico de celdas.

5 PROCESAMIENTO DE INFORMACION5.1 resultado de mapeo de discontinuidades

6 ANALISIS DE ESTABILIDAD.7 CONCLUSIONES.8 REFERENCIAS.