rocas

1. MIN-314
(C1)Introducción a la Ingeniería de rocas
INGENIERÍA DE ROCAS
PROFESOR : SOLEDAD MAASS V.

2. Temario
• Obras Mineras Subterráneas : Caserones, Pilares, Túneles,
Chimeneas y Piques, Cavernas, Puntos de extracción, Puntos
de vaciado, Buzones, Carpetas de rodado.
• Sistemas de refuerzo: Cálculo y criterios de diseño: Pernos,
Cables, Mallas, Cintas, Marcos, Hormigón Proyectado,
Revestimientos.
• Control de calidad y monitoreo de estabilidad de obras
mineras: Inspección de sondajes, tomografía sísmica,
geófonos y acelerógrafos para control microsísmicos, medidas
de convergencia, extensómetros)
• Acondicionamiento de Macizos Rocosos :Fracturamiento
hidráulico y tronadura confinada.

3. Reglas del curso
Horarios de consulta
Jueves de 10:15 a 11:15. Consultas en otros horarios debe
coordinarse previamente con profesora.
Criterio Aprobación
Nota Certamen NC ≥ 55
Nota Tareas NT ≥ 55 Se confirmará próximamente
Nota final Se confirmará próximamente

4. Reglas del curso
Reglas de las evaluaciones
• Bolsos y celulares quedarán adelante.
• No hay autorización para salir de la sala durante un certamen
o evaluación de otro tipo.
• Las evaluaciones son individuales a menos que se especifique
lo contrario.
Que pasa si no puedo asistir a una evaluación?
• Su calificación será 0. Podrá solicitar autorización para una
instancia en dirección de asuntos estudiantiles.
Que pasa si copio?
• Su calificación será 0, sin instancia de apelación.

5. Objetivos del curso
Qué esperamos lograr?
Mediante estudio analítico, experimental y numérico el alumno
deberá poder:
• Diseñar obras mineras, aplicando distintos métodos de fortificación
según las condiciones locales de calidad de rocas y condiciones de
esfuerzos presentes en el macizo rocoso.
• Seleccionar equipos e instrumentos de monitoreo de excavaciones,
siguiendo procedimientos geotécnicos estandarizados.
• Evaluar distintas secuencias y técnicas de excavación de obras
mineras aplicando criterios de seguridad y rentabilidad.
Para qué?
Estas competencias permitirán proponer soluciones seguras y
funcionales.

6. Bibliografía Recomendada
BIBLIOGRAFÍA.
• “Excavaciones Subterráneas en Roca” E.Hoek/E.T. Brown
• “Engineered Rock Structures in Mining and Civil
Construction”R.N. Singh/A.K.Ghose.
• “Rock Engineering Design”, Feng X./Hudson J.(2011).
• “Experimental Rock Mechanics”, Mogi K., (2006).
• “Geological Engineering” , González L. y Ferrer M. (2011).

7. Contexto
Resistencia de
materiales
• Se estudia el comportamiento de
materiales homogéneos
Mecánica de
rocas
• Se estudia el comportamiento de la roca y
macizo
Ingeniería de
rocas
• Se incorpora en diseños de infraestructura
minera, para hacerlos sustentables.

8. 1.- Obras Mineras Subterráneas

10. Ejemplos
• https://www.youtube.com/watch?v=PQUf3nL9sjg
• https://www.youtube.com/watch?v=kXvjrEonXEU

12. Obras
Mineras
Subterráneas
Caserones
Pilares
Túneles
Chimeneas y
piques
Cavernas
Puntos de
extracción
Puntos de vaciado
Buzones
Carpetas de
rodados

13. Room And Pillar

14. Sub level stoping

15. Vertical Crater Retreat con
Relleno VCR

16. Pilares
Columna de mineral que permite proporcionar o complementar
el sostenimiento al techo de la labor.

17. Túneles
• Son excavaciones horizontales destinados al tránsito de
personal, transporte de mineral u operaciones productivas y
complementarias.
• Rampas: Son excavaciones horizontales orientadas en espiral
con el propósito de conectar dos niveles o acceder a la mina.
• Adit: Excavaciones horizontales de acceso a la mina o de
suministros para la operación como por ejemplo, drenaje ,
ventilación .

20. 0.5 a 1 metro
Art. 368º
0.5 metros
Dimensiones de acuerdo a equipos y
legislación
•Si la galerías es de mas de 100 m de
largo ubicar refugios cada 30 m si 0,5
m de ancho de equipos
En el diseño de galerías se deben considerar holguras

21. Galerías y túneles
Galería: túnel sin salida al sol, que conecta sectores dentro de la mina.
túnel

22. Chimeneas y Piques
• Chimeneas: Excavaciones sub-verticales dedicadas
principalmente a servicios mina , como ventilación, drenaje o
sistemas eléctricos y en algunas ocasiones utilizadas como
cara libre.
• Piques: Excavación vertical de acceso a la mina , transporte de
mineral o traspaso de mineral entre niveles.

23. Cavernas
• Excavaciones en roca de envergadura variable destinadas a la
instalación de equipos mineros e infraestructura . En
ocasiones se generan naturalmente en el macizo rocoso .

26. Puntos de extracción

27. Los buzones corresponden a sistemas de carguío estacionarios que
se ubican en el extremo inferior de piques de traspaso.
Reemplazan al sistema tradicional de carguío mediante cargadores
frontales, permitiendo obtener:
• Menor tiempo de carguío
• Menor costos de operación
• Menores requerimientos de ventilación y
• Mayor seguridad en la operación
Buzones

28. Buzones
El control del flujo del material a través de una chimenea se efectúa
mediante una válvula de descarga, llamada buzón.
Un buzón debe cumplir dos condiciones:
• Permitir el paso del flujo sin obstáculos
• Cumplir con las condiciones de diseño
El diseño de un buzón tiene una estrecha relación con las
dimensiones de los traspasos, tamaños granulométricos y equipos de
carguío y transporte.

29. Boca móvil
Tolva
Socucho
Chimenea
Estructura soporte

30. Cilindro A
Tolva
Cortina de cadenas
Cilindro C
Cilindro B
Buzón o Boca
Tapas laterales
45°
Socucho

31. Conceptos que recordar
Ingeniería De Rocas
Es la disciplina que esta relacionada con la aplicación de los
principios de la ingeniería mecánica para el adecuado diseño de
estructuras en la roca, generadas por la actividad minera
Principios De La Mecánica De Rocas
La aplicación de la mecánica de rocas a la ingeniería de minas, se
basa en:
• Toda masa rocosa puede ser perfectamente identificada por un conjunto de
propiedades mecánicas, las cuales pueden ser medidas mediante ensayos
de tipo estándar.
• El comportamiento mecánico de una estructura minera excavada puede ser
evaluado adecuadamente utilizando los fundamentos básicos de la
mecánica clásica.
• La capacidad de poder predecir y controlar el comportamiento mecánico de
la masa rocosa, puede beneficiar económicamente la operación minera.

32. Conceptos
Estructura De La Masa Rocosa.
Los materiales ingenieriles con los que usualmente trabaja la
mecánica clásica, son continuos, homogéneos, isótropos,
lineales y elásticos, a diferencia de la masa rocosa que
difícilmente muestra en la realidad estas propiedades.
Componentes De La Masa Rocosa
Roca o material rocoso: Es el conjunto de partículas minerales o no,
consolidado y cementado, que en la masa rocosa forma bloques de rocas
intactos entre las discontinuidades.
Macizo rocoso: Es la masa rocosa en situ, la cual contiene sistemas de
discontinuidades naturales ( Estructuras geológicas)
Roca Fragmentada: Se refiere a la masa rocosa que ha sido perturbada por un
agente mecánico, tal como la tronadura, en que la estructura básica de ella ha
sido destruida.
Discontinuidad: Es todo rasgo estructural que divide la masa rocosa en
bloques aislados e intactos y que tiene una baja o nula a la resistencia a la
tracción.

33. Parámetros a considerar en
obras subterráneas
• Geología
• Geometría
• Macizo rocoso
• Estructuras de debilidad
• Continuidad
• Estabilidad: Hundibilidad/ estabilidad
• Distribución de la ley
• Costos
• Dilución planeada y no planeada
• Restricciones externas e internas
• Ritmo deseado.

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(C1)Introducción a la Ingeniería de rocas
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