202431933-CURSO-Geomecanica.pdf

CURSO DE CAPACITACIÓN
GEOMECÁNICA OPERATIVA
E-MINING TECHNOLOGY S.A.

PROGRAMA PARTE I
•INTRODUCCIÓN
•REVISIÓN DE CONCEPTOS Y METODOLOGÍA DE
TRABAJO
•PARÁMETROS DE DISEÑO
•USO DE HERRAMIENTAS GEOMECÁNICAS

• ENCONTRAR Y/O ANTICIPAR UNA SOLUCIÓN SEGURA Y
ECONÓMICA COMPATIBLE CON TODAS LAS RESTRICCIONES
BAJO LAS CUALES SE ENCUENTRA EL ESCENARIO DEL
PROYECTO
FUENTE: E. HOEK, 1996
GEOMECÁNICA

PROCESO GEOMECÁNICO
INFORMACION BASE
PLAN DE
INSTRUMENTACION
Y MONITOREO
PROGRAMA DE
APOYO A
TRONADURA
ZONIFICACIÓN
GEOTÉCNICA Y
PARÁMETROS DE
DISEÑO
SECUENCIA V/S
NIVELES DE
ESTABILIDAD
INTERACCIÓN
UG Y RAJO
GRANDES HITOS
PLANOS DE
TRABAJO Y/O
ANÁLISIS
SANEAMIENTO Y
FORTIFICACION
PROYECTOS
ESPECIALES
PROGRAMA DE
TOMA DE DATOS
MODELO
DISCONTINUIDADES
MAYORES Y
MENORES
MODELO
GEOLÓGICO E
HIDROGEOLÓGICO
MODELO DE
CLASIFICACIÓN DEL
MACIZO
MODELO DE
CASERONES Y
CAVIDADES
MECANISMOS DE
INESTABILIDAD
MODELO DE
PROYECCIÓN DE
ROCA
CRECIMIENTO DE
BOTADEROS
MODELOS NUMÉRICOS 2D Y 3D
PARÁMETROS RELEVANTES
MONITOREO
MECANISMOS DE INESTABILIDAD
EXPERIENCIA Y CASOS SIMILARES
LABORATORIO
HERRAMIENTAS GRÁFICAS
ANÁLISIS Y DISEÑO
PROPIEDADES
MECÁNICAS Y
ELÁSTICAS
SEGUIMIENTO Y
CONTROL
OPERATIVA

ESFUERZOS
ESFUERZO = FUERZA / ÁREA
F = m * a
1N = kg m/s2
1Pa = N/m2
106Pa = 1MPa = 145 psi
Esfuerzos Naturales = Antes de la excavación
Esfuerzos Inducidos = Después de la excavación
Esfuerzos Naturales: Gravitacionales, Tectónicos, Residuales, Termales
F = 30.000 lb
MUESTRA DE 2
PULGADAS DE
DÍAMETRO
 = 66 MPa
F = 100.000 lb
MUESTRA DE 4 PULGADAS
DE DÍAMETRO  = 55 MPa

ESFUERZOS NATURALES
ESFUERZO GRAVITACIONAL (v) = gh
v = 0.026 MPa/m
h = 1/3 v
ESFUERZO TECTÓNICO
h > v FALLA NORMAL
h < v FALLA INVERSA

 1 = 60 MPa
 3 = 30 MPa
3 3 -  1
3 1 -  3
30 MPa
150 MPa
ESFUERZOS INDUCIDOS
SE SUPERA LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL
MACIZO ROCOSO EN LAS PAREDES DEL TÚNEL
TÚNEL CONSTRUÍDO EN MACIZO ROCOSO DE
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE 100 MPa Y
CAMPO DE ESFUERZOS VERTICALES DE 60
MPa Y HORIZONTALES DE 30 MPa.
FALLA EN PAREDES
DEL TÚNEL

FALLA POR ESFUERZOS INDUCIDOS
POR DISCONTINUIDADES
ESQUISTO
(MICA)
DIQUE DE ROCA ÍGNEA
FALLA
DIQUE
GRANITO
CUARCITA
ROCA ÍGNEA
COMPETENTE
ROCA ÍGNEA
COMPETENTE

MACIZO ROCOSO
ROCA INTACTA
ROCA CON 1 FRACTURA
ROCA CON VARIAS
FRACTURAS
ROCA CON 2
FRACTURAS
MACIZO ROCOSO

CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO
PROPIEDADES INGENIERILES
RESISTENCIA
COMPORTAMIENTO ESFUERZO-DEFORMACIÓN
PROPIEDADES ÍNDICE
PESO UNITARIO
RMR, GSI, Q
FF, RQD
CARGA PUNTUAL

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE ROCA
• METODO EMPÍRICO QUE CUANTIFICA LA CALIDAD DEL MACIZO
ROCOSO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE FORTIFICACIÓN Y
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE DISEÑO EN EXCAVACIONES.
• CLASIFICA EL MACIZO ROCOSO EN GRUPOS SOBRE LA BASE DE
SIMILAR COMPORTAMIENTO
• PROVEE LA BASE PARA DETERMINAR EL COMPORTAMIENTO
FÍSICO Y MECÁNICO DE CADA GRUPO

CLASIFICACIÓN POR RMR
ROCK MASS RATING (BIENIAWSKI)
ESTE SISTEMA CONSIDERA LOS SIGUIENTES PARÁMETROS
PARA DEFINIR UN PUNTAJE ENTRE 0 y 100 PARA EL MACIZO
ROCOSO. ESTE PUNTAJE ESTÁ ASOCIADO A PARÁMETROS
DE DISEÑO Y PUEDE SER UTILIZADO COMO PRIMERA
APROXIMACIÓN PARA ESTIMAR LA NECESIDAD DE
FORTIFICACIÓN:
(1) Resistencia a la compresión uniaxial (0 a 15)
(2) RQD (Rock Quality Designation) (3 a 20)
(3) Espaciamiento de las discontinuidades (5 a 20)
(4) Condición de las discontinuidades (0 a 30)
(5) Presencia de agua (0 a 15)
Ajuste por orientación de las discontinuidades (0 a -12)
LA SUMA TOTAL DE LOS PUNTAJES ASOCIADOS A CADA
PARÁMETRO REPRESENTA EL RMR DEL MACIZO ROCOSO.

CLASIFICACIÓN POR RMR
TIEMPO DE EXPOSICIÓN SIN FORTIFICACIÓN

ÍNDICE DE CALIDAD DE ROCA Q
(PARA TÚNELES)
SOBRE LA BASE DE GRAN CANTIDAD DE CASOS
HISTÓRICOS SE CREÓ EL PARÁMETRO Q PARA DEFINIR
LAS CARACTERÍSTICAS DEL MACIZO ROCOSO Y
DETERMINAR LAS NECESIDADES DE FORTIFICACIÓN. EL
VALOR Q VARÍA EN ESCALA LOGARÍTMICA ENTRE 0.001 Y
1000.
Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
RQD Rock Quality Designation
Jn Número de sets de discontinuidades
Jr Rugosidad
Ja Alteración de discontinuidades
Jw Factor de reducción por presencia de agua
SRF Factor de reducción por esfuerzos
(RQD/Jn) Tamaño de los bloques
(Jr/Ja) Resistencia al corte de interacción entre bloques
(Jw/SRF) Esfuerzos activos

CALIDAD GEOTÉCNICA DEL MACIZO ROCOSO
CALIDAD
EXCEPCIONALMENTE MALO
EXTREMADAMENTE MALO
MUY MALO
MALO
REGULAR
BUENO
MUY BUENO
EXTREMADAMENTE BUENO
EXCEPCIONALMENTE BUENO
VALOR DE Q
10-3 a 10-2
10-2 a 10-1
10-1 a 1
1 a 4
4 a 10
10 a 40
40 a 100
100 a 400
400 a 1000

ESTIMACIÓN DE PARÁMETRO ESR
• ESR = EXCAVATION SUPPORT RATIO
• EXCAVACIÓN MINERA TEMPORAL (ESR = 3 A 5)
• EXCAVACIÓN MINERA PERMANENTE, TÚNELES DE AGUA DE BAJA
PRESIÓN, TÚNELES PILOTO, ACCESOS PARA EXCAVACIONES DE GRAN
TAMAÑO (ESR = 1.6)

ESTIMACIÓN DE PARÁMETRO ESR
• CÁMARAS DE ALMACENAMIENTO, PLANTAS DE TRATAMIENTO DE
AGUAS, TÚNELES FERROVIARIOS O CARRETEROS MENORES, TÚNELES
DE ACCESO (ESR = 1.3)
• CAVERNAS DE MÁQUINAS, TÚNELES CARRETEROS O FERROVIARIOS
MAYORES, CÁMARAS DE DEFENSA CIVIL, PORTALES, INTERSECCIONES
(ESR = 1.0)
• ESTACIONES NUCLEARES SUBTERRÁNEAS, INSTALACIONES
DEPORTIVAS Y PÚBLICAS, FÁBRICAS (ESR = 0.8)

ESTIMACIÓN DE FORTIFICACIÓN

CÓDIGO DE FORTIFICACIÓN
(1) SIN SOPORTE O FORTIFICACIÓN
(2) PERNOS LOCALES
(3) PERNOS SISTEMÁTICOS
(4) PERNOS SISTEMÁTICOS CON 40 - 100mm DE SHOTCRETE SIN
REFORZAR
(5) SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRA, 50 – 90mm Y APERNADO
(8) SHOTCRETE REFORZADO CON FIBRA, MÁS DE 150mm, CON
MARCOS DE SHOTCRETE Y PERNOS
(9) REVESTIMIENTO DE HORMIGÓN CON MOLDAJES

MECANISMO DE FALLA CONTROLADO POR
DISCONTINUIDAD
GALERIA
4 METROS
FALLA
COLAPSO DE BLOQUE PREFORMADOS A ESCALA
LOCAL (GALERIAS)
BLOQUE PREFORMADO
SENSIBLE A CAER POR
PRESENCIA DE CARA
LIBRE
PLANO DE
ESTRATIFICACION
SECTOR SENSIBLE
AL DERRUMBE POR
LA MALA CALIDAD
GEOTÉCNCADEL
MACIZO ROCOSO
GALERIA
4 METROS
FALLA
BRECHA ASOCIADA
A FALLA

GUÍA GENERAL DE SOPORTE
ROCA MASIVA SUJETA A BAJOS
NIVELES DE ESFUERZOS. NO
REQUIERE PERMANENTE SOPORTE.
OCASIONALMENTE ALGÚN TIPO DE
SOPORTE DURANTE SU
CONSTRUCCIÓN
ROCA MASIVA SUJETA A ALTOS
NIVELES DE ESFUERZOS. PERNOS
SISTEMÁTICOS CON MALLA O
SHOTCRETE PARA EVITAR
FRACTURAMIENTO Y CAÍDA DE ROCA
QUEBRADA
BAJO NIVEL DE ESFUERZOS ALTO NIVEL DE ESFUERZOS
ROCA
MASIVA

ROCA MASIVA CON ALGUNAS
DISCONTINUIDADES SUJETA A BAJO
NIVEL DE ESFUERZOS. PERNOS
LOCALIZADOS PARA PREVENIR
FALLAMIENTO DE BLOQUES Y CUÑAS.
LOS PERNOS IDEALMENTE
TENSIONADOS. TAMBIEN PUEDE
UTILIZARSE SHOTCRETE DE 5 A 10 CM.
ROCA MASIVA CON ALGUNAS
DISCONTINUIDADES SUJETA A ALTOS
ESFUERZOS. PERNOS SISTEMÁTICOS ,
INCLINADOS PARA CRUZAR LAS
DISCONTINUIDADES, CON MALLA O
SHOTCRETE CON FIBRA EN LA CORONA
Y PAREDES.
ROCA
FRACTURADA

ROCA MUY FRACTURADA SUJETA A
BAJAS CONDICIONES DE ESFUERZO.
PERNO SISTEMÁTICO CON MALLA Y/O
SHOTCRETE PARA PREVENIR
DESGRANAMIENTO
ROCA MUY FRACTURADA SUJETA A
ALTOS ESFUERZOS. PERNOS
SISTEMÁTICOS CON SHOTCRETE
REFORZADO CON FIBRA. EN CASOS
EXTREMOS SE REQUIERE MARCOS DE
ACERO DESLIZANTES. PARA CONTROL
DE PISO UTILIZAR CONCRETO.
ROCA
MUY
FRACTURADA

PRUEBA CARGA – DEFORMACIÓN PARA
DISTINTOS PERNOS

ALTERNATIVAS DE INSTALACIÓN DE
CABLES LECHADOS

FORTIFICACIÓN
¿ LOS PERNOS PUEDEN PREVENIR LA FALLA DE LA ROCA SOMETIDA A
ESFUERZOS INDUCIDOS?
TIPO DE PERNO
FRICCIÓN
ANCLAJE
RESINA
FUERZA RESISTENTE DEL PERNO
0.05 - 0.1 MN
0.125 MN
0.15 - 0.25 MN
30 MPa
150 MPa
MALLA DE 0.5 m x 0.5 m
RESINA RESISTE COMO MÁXIMO 0.25 MN
0.25 / 0.5 x 0.5 (MN/m2) = 1MN / m2 = 1MPa
30 MPa >>> 1 MPa

ESTRATEGIA DISEÑO RAJO ABIERTO
CRITERIOS GEOMECÁNICOS
CRITERIOS DE SEGURIDAD
CRITERIOS ECONÓMICOS
CRITERIOS OPERATIVOS
DISEÑO
ÓPTIMO

BASES DISEÑO RAJO
1. CRITERIO DE ANCHO DE BANCO MÍNIMO POR SEGURIDAD:
A = 4.5 + 0.2 x H (m)
2. ANÁLISIS ESTRUCTURAL: LA GEOMETRÍA DEL RAJO ESTÁ LIBRE DE
CUÑAS O BLOQUES MAYORES EN CONDICIÓN DE DESLIZAMIENTO
3. ANÁLISIS NUMÉRICO: A TRAVÉS DE UNA SIMULACIÓN NUMÉRICA
(3DEC, FLAC3D, MAP3D) SE EVALÚA LA CONDICIÓN DE ESTABILIDAD
DEBIDO A REDISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS Y EL IMPACTO DE
PARÁMETROS RELEVANTES (NIVEL FREÁTICO, FALLA GEOLÓGICA,
CAMBIO LITOLÓGICO)
4. EL DISEÑO TIENE QUE CUMPLIR CONDICIONES OPERATIVAS (ANCHOS
DE RAMPA, ANCHOS DE PLATAFORMAS, FACILIDAD DE ACCESOS)

DISEÑO
2
1
FASE INTERMEDIA
FASE FINAL

Hi: ALTURA
ENTRE RAMPAS
Ho: ALTURA
DE TALUD
A: ANCHO
DE RAMPA
A
ÁNGULO INTERRAMPA 2
ÁNGULO
INTERRAMPA 1
ÁNGULO
DE TRABAJO
ÁNGULO GLOBAL
o
h = altura de banco
a = ancho de berma
q = quebradura
pp = distancia pata-pata
= ángulo cara de banco
h
a

pp
q
Diseño de Banco
FIGURA 1
PARÁMETROS DE DISEÑO RAJO ABIERTO

DISEÑO
ÁNGULO DE TALUD GLOBAL ÁNGULO INTERRAMPA
Geología
Propiedades del macizo
rocoso y roca intacta
Zonificación en unidades
geotécnicas
Definir Mecanismos de
falla a gran escala
Análisis de estabilidad
(gráfico, estructural,
numérico)
Mapeos estadísticos
Análisis probabilístico
para definir ángulo cara de
banco
Propiedades de las
discontinuidades menores
Mecanismos de falla a
menor escala

DISEÑO DE BANCO
EQUIPOS
PARÁMETROS
OPERACIONALES

DISEÑO DE BANCO
BANCO SIMPLE BANCO DOBLE
h = 15 m h = 30 m
a = 7.5 m a = 10.5 m
60 - 90 % 80 - 95 %
confiabilidad confiabilidad
b = 70º b = 70º
I = 49º I = 54º
PARED FINAL
• REQUIERE MAYOR CONTROL
• USO TRONADURA
CONTROLADA
• PERMITE MAYOR ÁNGULO

DISEÑO DE RAMPAS
TEMPORALIDAD
CONFIABILIDAD

SEGUIMIENTO Y CONTROL
SEGUIMIENTO
CONTROL
VALIDACIÓN DEL DISEÑO
FUENTE DE INFORMACIÓN PARA FUTUROS DISEÑOS
CAPACIDAD DE REACCIÓN

ELEMENTOS DE SEGUIMIENTO Y CONTROL
GEOMETRÍA TRONADURA MONITOREO
Ancho de berma
Ángulo cara de banco
Cumplimiento de patas
Tipo de falla de talud
Sobrequiebre
Formación de grietas
Condición de la cara de banco
Desplazamientos
Mapeo de grietas

SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA CAÍDA DE ROCA
Elementos de Diseño
• Altura (h), ángulo (b)
• Tamaño y Forma
• Características Suelo
(coeficiente de restitución
• Volumen
• Tiempo Exposición
• Energía Impacto
• Operatividad
• Capacidad (Kj) => costo
• H
• S

APLICACIÓN AL DISEÑO DE SISTEMA DE
PROTECCIÓN CONTRA CAÍDA DE ROCA
• AUMENTO ÁNGULO
INTERRAMPA
• REDUCCIÓN PERFORACIÓN
PRECORTE
• SEGURIDAD
MENOR COSTO

OPERATIVA RAJO ABIERTO
PRÁCTICAS OPERATIVAS vs ÁNGULO DE TALUD
ÁNGULO DE TALUD
PRÁCTICAS
OPERATIVAS
PROBLEMAS
GEOMECÁNICOS
MENORES Y OCASIONALES
TRONADURA
AMORTIGUADA
NO REQUIERE PRÁCTICAS
OPERACIONALES
ESTRICTAS
PROBLEMAS
GEOMECÁNICOS
MAYORES Y OCASIONALES
TRONADURA
AMORTIGUADA
REQUIERE PRÁCTICAS
OPERACIONALES MAS
ESTRICTAS
PROBLEMAS
GEOMECÁNICOS
FRECUENTES
TRONADURA DE
PRECORTE
REQUIERE PRÁCTICAS
OPERACIONALES
ESTRICTAS

PROGRAMA PARTE II
•TÉCNICAS DE MAPEO
•CLASIFICACION RMR
•MODELO GEOTÉCNICO

CLASIFICACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE MAPEOS
MAPEO
GEOLÓGICO
GEOTÉCNICO
MAPEO GEOLÓGICO RUTINARIO
MAPEO GEOLÓGICO DE SONDAJES
MAPEO DE DISCONTINUIDADES MAYORES
CARACTERIZACIÓN DE ESTRUCTURAS MAYORES
MAPEO DE GRIETAS
MAPEO DE CELDA Y LÍNEA DE DETALLE
MAPEO GEOTÉCNICO DE SONDAJES
MAPEO PARA LA TRONADURA
MAPEO ORIENTADO O LOCALIZADO
CLASIFICACIÓN MACIZO ROCOSO (RMR, GSI, Q)

PARA QUÉ
CUÁNDO
QUÉ TIPO
QUÉ ESCALA
DISTINTOS MAPEOS
DISTINTOS OBJETIVOS
¿ ?

OBJETIVO
PROCESAMIENTO
DE LA INFORMACIÓN
MAPEO
ANÁLISIS
DEFINICIÓN NUEVO
PROGRAMA DE MAPEO

OBJETIVOS DE MAPEO
• MODELO GEOLÓGICO DE LA MINA (LITOLOGÍA, MINERALIZACIÓN,
DISTRIBUCIÓN, OTROS PARÁMETROS)
• FÁBRICA DEL MACIZO ROCOSO (MAPEO DE DISCONTINUIDADES)
• MODELO DE DISCONTINUIDADES MAYORES
• RECOMENDACIONES PARA TRONADURA
• CLASIFICAR EL MACIZO ROCOSO
• IDENTIFICAR EN DETALLE UNA GEOMETRÍA O VOLUMEN (Ej. UNA CUÑA)
• COMPLEMENTAR INFORMACIÓN ACERCA DE UN ASPECTO GEOLÓGICO
RELEVANTE PARA UN PROYECTO (Ej. PATRÓN ESTRUCTURAL, DESVIACIÓN
DE UNA FALLA MAYOR (EN RUMBO O MANTEO), PROFUNDIDAD DE UNA
ZONA DE SUELO, ESCOMBRO DE FALDA O ZONA DE QUEBRADA, OTRO)

MAPEO GEOLÓGICO
• OBJETIVOS
CONOCER EN DETALLE LA GEOLOGÍA DE LA MINA
• PARÁMETROS A MAPEAR
TIPO DE ROCA, DISCONTINUIDADES MAYORES Y MENORES,
ALTERACIÓN, MINERALIZACIÓN, OTRO
• CUÁNDO SE MAPEA
CADA VEZ QUE TENGO NUEVOS DESARROLLOS O AVANCES

MAPEO GEOLÓGICO
• USO Y APLICACIONES EN GEOMECÁNICA
MODELO GEOLÓGICO GLOBAL DE LA MINA Y DEFINICIÓN DE
PARÁMETROS RELEVANTES
ORIENTA A ZONIFICAR POR DISTINTAS UNIDADES GEOLÓGICAS
CON CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DISTINTAS
APOYO PARA ANÁLISIS DE DETALLE INFRAESTRUCTURA
MINERA (EJEMPLO SECUENCIA TRONADURA, FORTIFICACIÓN, ETC..)

MAPEO GEOLÓGICO
EJEMPLO DE ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA.
ZONA GEOTÉCNICA 3
ZONA GEOTÉCNICA 2
ZONA GEOTÉCNICA 1
ROCA IV
ROCA III
ROCA II
ROCA I

MAPEO GEOLÓGICO
APOYO DE MAPEO GEOLÓGICO
PARA DEFINIR SISTEMA DE
FORTIFICACIÓN EN GALERÍAS
CON ALTO GRADO DE
FRACTURAMIENTO Y
CONCENTRACIÓN DE FALLAS
EN DISTINTAS UNIDADES
LITOLÓGICAS
(TOBAS, ANDESITAS, INTRUSIVO)
INTRUSIVO
TOBAS
ANDESITAS
5 m

MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES
• OBJETIVOS
ESTABLECER UN MODELO ESTRUCTURAL GLOBAL DE LA MINA
(PREFERENTEMENTE 3D)
FALLAS MAYORES, DIQUES, CONTACTOS O PLANOS DE ESTRATIFICACIÓN
CON CARACTERÍSTICAS DE FALLA (RUMBO, MANTEO, ESPESOR
SALBANDA Y ZONA FRACTURADA). EN GENERAL CUALQUIER
DISCONTINUIDAD MAYOR
• CUANDO SE MAPEA
CADA VEZ QUE SE TENGA UN DESARROLLO NUEVO, A FIN DE
ACTUALIZAR Y VALIDAR MODELO

DETECCIÓN DE POSIBLES MECANISMOS DE INESTABILIDAD
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD GLOBAL O A ESCALA MAYOR
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE MONITOREO GEOMECÁNICO
APOYO AL DISEÑO

EJEMPLO DE SUPERFICIES DE FALLAS 3D

MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES – EJEMPLO DE
MODELO ESTRUCTURAL 3D
EJEMPLO DE SUPERFICIES DE FALLAS INTERSECTADAS CON
TOPOGRAFÍA RAJO ABIERTO
N
ZONA AFECTADA ENTRE
FALLAS ISABEL 44 Y SANTA
CLARA 1 A
ZONA AFECTADA ENTRE
FALLAS NORTESUR 0 Y SAN
JOSE 19
ZONA AFECTADA MECANISMO DE
INESTABILIDAD INICIAL
CUÑA INICIAL FALLA PLANA
NORTESUR 45°W
1190
1190
1060
1060
BARRERA DE CONTENCIÓN

EJEMPLO DE SUPERFICIES
DE FALLAS
INTERSECTADAS CON
NIVEL DE MINA
SUBTERRÁNEA EN
SECTORES DE NUEVOS
PROYECTOS.
PERMITE ANTICIPARSE A LAS
FALLAS MAYORES QUE
AFECTARÁN DISEÑOS E
INFRAESTRUCTURA

EJEMPLO DE SUPERFICIES
DE FALLAS Y PLANOS
DE ESTRATIFICACIÓN
PERMITEN ANTICIPAR
POTENCIALES
MECANISMOS DE
INESTABILIDAD Y
MODIFICAR LOS
DISEÑOS
TOPOGRAFÍA ACTUAL
DISEÑO FASE 1
DISEÑO FASE 3

CARACTERIZACIÓN DE ESTRUCTURAS MAYORES
• OBJETIVOS
DESCRIBIR EN FORMA DETALLADA LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS
ESTRUCTURAS MAYORES QUE IMPACTAN EN EL COMPORTAMIENTO
GEOMECÁNICO DE UN MACIZO ROCOSO
DESVIACIONES EN ORIENTACIÓN (RUMBO, MANTEO), ESPESORES DE
SALBANDA Y ZONA FRACTURADA, CONTACTOS, TIPO DE RELLENO,
SINUOSIDADES, OTROS
• CUANDO SE MAPEA
EN TODAS LAS DISCONTINUIDADES MAYORES. CADA VEZ QUE SE
TENGA UN DESARROLLO NUEVO.

CARACTERIZACIÓN DE ESTRUCTURAS MAYORES –
IMPACTO EN GEOMECÁNICA
BRECHA DE FALLA Y CALCITA
ZONA FRACTURADA ASOCIADA
BRECHA DE FALLA
ZONA FRACTURADA ASOCIADA
SALVANDA
CASO 1. FALLA MAYOR CON RELLENO DE
SALBANDA Y BRECHA DE FALLA, ZONA
FRACTURADA ASOCIADA Y
RAMIFICACIONES.
CASO 2. FALLA MAYOR CON RELLENO DE
BRECHA DE FALLA Y CALCITA. REDUCIDA
ZONA FRACTURADA ASOCIADA Y BORDES
RECTOS.

CARACTERIZACIÓN DE ESTRUCTURAS MAYORES -
EJEMPLO

MAPEO DE GRIETAS
• OBJETIVOS
ACTUALIZAR EL MODELO GEOTÉCNICO DE LA MINA
ESTABLECER RELACIONES CON EL MONITOREO
ANTICIPARSE A EVENTOS GEOMECÁNICOS
“LA APARICIÓN DE UNA GRIETA ES EN GENERAL EL PRIMER INDICIO
VISIBLE DE UN FENÓMENO DE INESTABILIDAD”
COORDENADAS (X, Y, Z), TIPO (ESCALÓN, TENSIÓN), APERTURA,
LARGO, PROFUNDIDAD, RUMBO Y MANTEO
• CUANDO SE MAPEA
UNA VEZ QUE APARECE, SE DEBERÁ REALIZAR UN SEGUIMIENTO
CONTINUO
DETECTAR NIVELES Y LÍMITES DE ACTIVIDAD GEOMECÁNICA, PREDECIR
EVENTOS, DEFINIR MONITOREO

MAPEO DE GRIETAS
GRIETA ASOCIADA A FALLA MAYOR CON EVIDENCIA DE DESPLAZAMIENTO

MAPEO DE GRIETAS
GRIETAS ASOCIADAS A FALLAS MAYORES - EVIDENCIA
DEFORMACIÓN AFLORAMIENTO

• OBJETIVOS
OBTENER, CARACTERIZAR Y CUANTIFICAR ESTADÍSTICAMENTE LA
FÁBRICA DEL MACIZO ROCOSO
DISCONTINUIDADES (MAYORES, MENORES) Y SUS CARACTERÍSTICAS
(Ver cartilla)
• CUANDO SE MAPEA
PARA DEFINIR LA INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLLE DE UN
PROYECTO
EN FORMA DIRIGIDA, CUANDO SE MANIFIESTAN CAMBIOS
IMPORTANTES EN LA GEOLOGÍA
PARA OPTIMIZAR UN PROYECTO

• USO EN GEOMECÁNICA
ANÁLISIS PROBABILÍSTICO (ÁNGULO CARA DE BANCO)
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
AJUSTES A LOS PARÁMETROS DE DISEÑO (AJUSTE POR ORIENTACIÓN
A PARÁMETRO RMR)
ORIENTACIÓN DE CASERONES
ORIENTACIÓN DE TALUDES

EJEMPLO DE REPRESENTACIÓN ESTEREOGRÁFICA DE MAPEO DE LÍNEA
MOSTRANDO CONCENTRACIÓN DE POLOS Y PLANOS REPRESENTATIVOS
PARA CADA SISTEMA DOMINANTE

Hoja……………….. de………………….
C MMC
Alto Rumbo Manteo
S Tipo SD Longitud # T MD Relleno W R
Maxima (m)
C
S
S
S
S
S
S
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
S
TERMINACIONES PRESENCIA DEL AGUA CÓDIGOS DE TIPO DE ROCA
SJ N N D
JS X S W
BJ S D S
BD Q DIRECCIÓN LÍNEA DE CONTEO (SD) F
CT C H
FT T V
FC H P
SZ R T
ZONA DE CIZALLE ROCA ESPACIAMIENTO REAL
CANTACTO POR FALLA HEMATITA PERPENDICULAR AL TALUD
FALLA CALCITA VERTICAL
PLANO (S) ESTRATIFICACIÓN QUARZO FLUJO
CONTACTO GEOLÓGICO ARCILLA HORIZONTAL
SET DE ESTRATIFICACIÓN SULFURO DOBLE TERMINACIÓN GOTEO
SET DE FRACRURAS OXIDO TERMINACIÓN SIMPLE HÚMEDO
FRACTURA NINGUNO NO SE TERMINA SECO
CODIGO DE ESTRUCTURAS TIPOS DE RELLENO
Observaciones
# celda
Punto de Control
Fecha
Ubicación
Mapeada por:
Largo Minimo Fractura (m):
Rumbo
Talud
Espesor
Nivel
Manteo
C
Longitud linea
de conteo (m)
Num
Fract
HOJA DE MAPEO POR CELDAS
Nivel
de celda
Número Dimensiones Celda
Ancho A
Tipos de Roca
B

DISTRIBUCIÓN LONGITUD DE FRACTURAS
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
Longitud de Fracturas (m)
Frecuencia
Acumulada
MEDIA DE LONGITUD DE FRACTURAS = 1.1 m

• OBJETIVOS
CONSTRUIR MODELO GEOTÉCNICO DE LA MINA
RQD, % RECUPERACIÓN, FRACTURAMIENTO, OTROS
PARÁMETROS (Ver cartilla).
EN CASO DE SONDAJE ORIENTADO, SE PUEDE OBTENER LA
ORIENTACIÓN DE DISCONTINUIDADES

• CUANDO SE MAPEA
RUTINARIO
• USOS Y APLICACIONES EN GEOMECÁNICA
MODELO GEOTÉCNICO

EJEMPLO DE CARTILLA DE MAPEO GEOTÉCNICO DE SONDAJES

ZONIFICACIÓN POR RQD OBTENIDO A PARTIR DE ANÁLISIS GEOESTADISTICO
50 m
RQD
90% - 100%
RQD
75% - 90%
RQD
50% - 75%
RQD
25% - 50%

• OBJETIVOS
ENTREGAR LAS VARIABLES GEOLÓGICAS QUE INFLUYEN
DIRECTAMENTE EN EL RESULTADO DE LA TRONADURA
TIPOS DE ROCA, FALLAS Y DISCONTINUIDADES MAYORES, DUREZA,
GRADO DE FRACTURAMIENTO, ORIENTACIÓN DE SISTEMAS
PRINCIPALES
• CUÁNDO SE MAPEA
PREVIO A CADA DISPARO

VISTA EN PLANTA DISPARO
1060-04
N
ESCALA
25 M

MAPEO DISPARO 1060-04
ESCALA
25 M
N
46º
45º
44º
78º
80º
ZONA 1
Roca Andesita, Dureza
R3-R4
(Moderadamente dura),
Fracturada en bloques
preformados tamaño
promedio 50 cm2
ZONA 2
R3-R4, Fracturada en
bloques tamaño
promedio 1 m.
Sistemas mantean
hacia cara libre
ZONA 3
Roca Traquita, Dureza
R5 (muy dura), Bajo
fracturamiento, Masiva

MAPEO LOCALIZADO
• OBJETIVOS
RECONOCER EN DETALLE UN MECANISMO O VOLUMEN ESPECÍFICO
DE ROCA O MATERIAL
• PARÁMETROS
CARACTERISTICAS EN DETALLE DE ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS,
PATRÓN ESTRUCTURAL, PROFUNDIDAD DE UNA ZONA DE QUEBRADA,
PROFUNDIDAD DE UNA ZONA DE SUELO, ETC.
COMPLEMENTAR INFORMACIÓN ACERCA DE UN ASPECTO
GEOLÓGICO RELEVANTE PARA UN PROYECTO

EJEMPLO DE MAPEO LOCALIZADO
4000E
MET
GES
4200E
3700N
3700N
GES
MET
EVIDENCIAS DE ACTIVIDAD EN BLOQUE ENTRE RAMPAS. SE MAPEA EN DETALLE
EL SECTOR

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE MAPEO LOCALIZADO
I1-32
G2-20
I1-33
I1-34
FOTOGRAFÍA MOSTRANDO ZONA AFECTADA Y ZONA DE MAPEO LOCALIZADO

PRISMA 648
PRISMA 662
RAMPA INFERIOR
RAMPA SUPERIOR
I1-32
G2-20
I1-33
I1-34
VISTA 3D DE BLOQUE ACTIVO CONSTRUIDO A PARTIR DE MAPEO LOCALIZADO

BLOQUE ACTIVO
I1-32
G2-20
I1-33
I1-34
VISTA 3D DE FALLAS QUE LIMITAN BLOQUE ACTIVO

ZONA DE CONCENTRACIÓN DE CARGA
RAMPA
SUPERIOR
RAMPA
INFERIOR
ZONA DE RELAJACIÓN
VISTA EN SECCIÓN INTERPRETACIÓN DE MECANISMO DE INESTABILIDAD

CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO

• OBJETIVOS
CUANTIFICAR LA CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO A TRAVÉS DE
PARÁMETROS DE ORIGEN EMPÍRICOS (PROPIEDADES ÍNDICES)
ZONIFICAR GEOTÉCNICAMENTE EL MACIZO ROCOSO EN
UNIDADES DE SIMILAR COMPORTAMIENTO
ENTREGA PARÁMETROS PARA DISEÑO DE EXCAVACIONES
ENTREGA DATOS CUANTITATIVOS PARA DISEÑO DE FORTIFICACIÓN

• PARÁMETROS
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA ROCA Y LAS CARACTERÍSTICAS
DE LAS DISCONTINUIDADES
• EJEMPLO DE MÉTODOS
ROCK MASS RATING (RMR, Bieniawski, 1989)
ROCK MASS RATING (RMR, Laubscher, 1990)
GEOLOGICAL STRESS INDEX (GSI, Hoek, 1990)
QUALITY NUMBER (Q, Barton, 1990)

CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO BIENIAWSKI (RMR)
• SE ASIGNA UN PUNTAJE A LOS SIGUIENTES PARÁMETROS
(A) RQD : Rock Quality Designation
(B) RCS: Resistencia a la compresión simple
(C) Espaciamiento (por sistemas)
(D) Condición de aguas
(E) JC: Condición de Fracturas (Espesor, Continuidad, Relleno, Rugosidad,
Alteración de paredes)
Además se mapea orientación de discontinuidades (Rumbo y Manteo) por
sistemas

CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO BIENIAWSKI (RMR)
• EL VALOR DE RMR, QUEDA DETERMINADO POR LA SUMATORIA DE LOS
PUNTAJES ASIGANDOS A LOS DISTINTOS PARÁMETROS, SEGÚN TABLA DE
CLASIFICACIÓN DE BIENIAWSKI
RMR = A + B + C + D + E

S1 S2 S3 S4
S1 Muy baja <1m X
S2 Baja 1-3 m X
S3 Mediana 3-10 m X
S4 Alta 10-20 m
Muy Alta > 20m
S1 S2 S3 S4 Muy cerradas < 0.1 mm
Muy espaciadas >2m Cerradas 0.1 - 1 mm X
Espaciadas 2 - 0.6 m Moderadamente abiertas 1- 5 mm X X
Moderadamente 60-20 cm X X X Abiertas 5 - 10 mm
20 - 6 cm Apertura ancha > 10 mm
Muy Juntas < 6 cm
Superf. Muy Rugosa
Superficie Rugosa X X X
S1 S2 S3 S4 Superf. Levemente rugosa
X X X Excelente Calidad 90-100% Supeficie Suavizada
Buena Calidad 75-90% Superficie Pulida o plana
Mojado Regular Calidad 50-75% Otro
Goteando Mala Calidad 25-50% Otro
Flujo Muy Mala Calidad < 25%
Flujo Extremo
X X X
RCU (Mpa) R.C.Puntual
Muy Alta >220 Astillas con muchos golpes de martillo
Alta 110 - 220 Muchos golpes de martillo para ser fracturada
Media Alta 55 - 110 Mas de un golpe para ser fracturada
Moderada 27.5 - 55 Fracturada con un solo firme golpe de martillo
Baja 7 - 27.5 MPa Rebanada con cortaplumas X
Muy Baja < 7 Desgranable con firmes golpes de martillo X X
Hendiduras dedo pulgar
OBSERVACIONES
CARTILLA DE MAPEO CLASIFICACIÓN MACIZO ROCOSO - MINA SUBTERRÁNEA
Proyecto: …Abundancia…………………………………………………………………………
Nivel: ……620……………………………………………………….. Tipo de Roca: ……Albitófiro………………………………………..
Mapeado por: …E.M.T…………………………………………………………………
Galería: …CELDA 9…………………………………………………… Dureza: ……R 5………………………………………..
Fecha: ……22 06 04……………………………………………………………………………
Región estructural: ……………………………………… RQD: ………75-90%……………………………………..
Orientación (Rumbo / Manteo)
Rumbo Manteo
N - S 28° E
Espaciamiento de Discontinuidades
Continuidad
N 65° W 90°
N 40° E 80° NW
Espesor
Juntas
Rugosidad
Condición de Agua
RQD
Completamente Seco
Húmedo
Relleno
Sin Relleno
Limonita y Crisocola
Limonita
Arcilla o Salbanda
UCS EQUIVALENCIA DUREZA Crisocola
Dureza ID terreno Calcita
> 10 MPa R6 Ext. Dura Cuarzo
4 - 10 MPa R5 Muy Dura Condición Paredes
5 - 10 MPa R4 Dura No alterada
6 - 10 MPa R3 Media Levemente Alterada
7 - 10 MPa R2 Blanda Moderadamente Alterada
8 - 10 MPa R1 Muy Blanda Altamente Alterada
R0 Ext. Blanda Completamente alterada
Suelo Residual
EJEMPLO DE MAPEO TÍPICO DE RMR (BIENIAWSKI)

RMR 0 a 20 MUY MALA CALIDAD GEOTÉCNICA
RMR 21 a 40 MALA CALIDAD GEOTÉCNICA
RMR 41 a 60 REGULAR CALIDAD GEOTÉCNICA
RMR 61 a 80 BUENA CALIDAD GEOTÉCNICA
RMR 81 a 100 MUY BUENA CALIDAD GEOTÉCNICA

EJEMPLO APLICACIÓN EN MINERÍA A RAJO ABIERTO
TOPOGRAFÍA INICIAL
TOPOGRAFÍA ACTUAL
PROYECTO
A LA FECHA DEL ANÁLISIS DE HABÍAN MANIFESTADO UNA SERIE DE EVENTOS DE
DESLIZAMIENTO Y PÉRDIDA DE BERMAS
130 m
SECTORES CON
EVENTOS DE
DESLIZAMIENTOS Y
PÉRDIDAS DE BERMAS

PARÁMETROS DE DISEÑO EJEMPLO APLICACIÓN
ZOOM
I: ÁNGULO INTERRAMPA 55º
B: ÁNGULO CARA DE BANCO 73º
A: ANCHO DE BERMA 9.5 M
H: ALTURA DE BANCO FINAL 24 M
B
H
A
DADA LA SERIE DE EVENTOS MANIFESTADOS, LA PREOCUPACIÓN ERA CÓMO
CONTINUAR DESARROLLANDO EL PROYECTO
I
TOPOGRAFÍA INICIAL
TOPOGRAFÍA ACTUAL
PROYECTO

EJEMPLO APLICACIÓN EN MINERÍA A RAJO ABIERTO
ADEMÁS LA PARED DEL PROYECTO ES UN POSIBLE ACCESO A UNA EXPLOTACIÓN
FUTURA MEDIANTE MINERÍA SUBTERRÁNEA DE LAS RESERVAS REMANENTES
TOPOGRAFÍA INICIAL
TOPOGRAFÍA ACTUAL
PROYECTO
MINERAL
POSIBLE ACCESO A MINERÍA
SUBTERRÁNEA

PLAN DE ACCION – CASO DE APLICACIÓN
1. EL AVANCE ACTUAL DEL RAJO MOSTRABA FUERTE EVIDENCIA DE FALLA POR
EL MACIZO ROCOSO MAS QUE UN CONTROL ESTRICTAMENTE ESTRUCTURAL
2.- LO ANTERIOR INDICÓ QUE LA METODOLOGÍA DE CLASIFICACIÓN ERA LA MÁS
ADECUADA PARA ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO O MECANISMOS DE
FALLAMIENTO EN LA MINA
3.- SE REVISÓ LA GEOLOGÍA REGIONAL DEL SECTOR Y MAPEOS ANTERIORES
4.- SE REALIZÓ UN MAPEO RMR EN FUNCIÓN DE CLASIFICACIÓN EN TERRENO Y
APOYADO CON INFORMACIÓN GEOLÓGICA REGIONAL
5.- SE ZONIFICÓ EL DESARROLLO ACTUAL, DE ACUERDO AL PARÁMETRO RMR,
OBTENIÉNDOSE 12 ZONAS CON CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DISTINTAS
6.- SE REALIZÓ UN MODELO 3D DE RMR QUE PERMITIÓ PROYECTAR LAS ZONAS
GEOTÉCNICAS EN PROFUNDIDAD

CASO DE APLICACIÓN
GEOLOGÍA REGIONAL CASO DE APLICACIÓN
N
CONTORNO PROYECTO DIQUE
QUEBRADA

CASO DE APLICACIÓN
TOPOGRAFÍA INICIAL CASO DE APLICACIÓN
N
CONTORNO DISEÑO
QUEBRADA
250 m 200
m
ÁREA DE INFLUENCIA DE
QUEBRADA, DETERMINADA
A PARTIR DE INFORMACIÓN
DE SONDAJES

CASO DE APLICACIÓN
ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR RMR – TOPOGRAFÍA ACTUAL
N
ZONA I
ZONA II
ZONA III
ZONA IV
ZONA V
ZONA VI
ZONA VII
ZONA VIII
ZONA IX
ZONA X
FALLA
RMR = 45
INFLUENCIA
QUEBRADA
RMR = 41
RMR = 41
RMR = 31
RMR = 35
RMR = 27
RMR = 42
RMR = 41
RMR = 31
RMR = 37

CASO DE APLICACIÓN
ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR RMR – DISEÑO RAJO FINAL
N
ZONA I
ZONA II
ZONA III
ZONA IV
ZONA V
ZONA VI
ZONA VII
ZONA VIII
ZONA IX
ZONA X
FALLA
A
B
RMR = 37
RMR = 31
RMR = 31
RMR = 42
RMR = 45
RMR = 41
RMR = 41
RMR = 27
RMR = 35
RMR = 41

CASO DE APLICACIÓN
VISTA EN PERFIL ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR RMR
TOPOGRAFÍA INICIAL
TOPOGRAFÍA ACTUAL
TOPOGRAFÍA FINAL
A B

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CASO DE APLICACIÓN
1.- EL ANÁLISIS PERMITIÓ CONCLUIR QUE EL RAJO ES ESTABLE EN SU CONDICIÓN
ACTUAL Y QUE ES FACTIBLE EL DESARROLLO DEL PROYECTO MANTENIENDO
LOS ÁNGULOS DE DISEÑO, PERO MEJORANDO LAS PRACTICAS OPERATIVAS Y
REDUCIR EN SECTORES DE BAJO RMR EL ANCHO DE LA BERMA.
2.- LA ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA PERMITIÓ CONCLUIR QUE LOS MECANISMOS A
ESCALA MENOR ESTÁN ASOCIADOS A CALIDAD GEOTÉCNICA DEL MACIZO
ROCOSO.
3.- EL MODELO 3D PERMITE ANTICIPARSE A LAS DISTINTAS ZONAS DEFINIDAS A
MEDIDA QUE SE AVANZA CON EL PROYECTO (Ej. Zona IV, Dique de Mala Calidad).
4.- SE RECOMENDÓ AJUSTAR ALGUNAS PRÁCTICAS DE TRONADURA DE ACUERDO
A LOS INPUT GEOTÉCNICOS (Ej. Eliminar uso precorte).
5.- SE RECOMENDÓ SEGUIMIENTO CONTÍNUO DE DISCONTINUIDADES MAYORES.

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

• LA CAPACIDAD COMPUTACIONAL Y SOFTWARES DE PLANIFICACIÓN HOY EN
DÍA PERMITEN:
• PROCESAR LA INFORMACIÓN EN FORMA SISTEMÁTICA Y
REPRESENTARLA EN FORMA GRÁFICA
• GENERAR MODELOS 3D (UNIDADES GEOLÓGICAS, UNIDADES
GEOTÉCNICAS, DISCONTINUIDADES MAYORES, OTROS)
• TRATAMIENTO GEOESTADÍSTICO DE VARIABLES (Ej: RQD, RMR)
• REPRESENTACION EN 3D DE SONDAJES

• NO OBSTANTE, DADO EL ORIGEN GEOLÓGICO DE LA INFORMACIÓN, ES
RECOMENDABLE MANTENER LA PRÁCTICA DE INTERPRETAR Y
REPRESENTAR INFORMACIÓN MANUALMENTE EN PLANOS Y SECCIONES
• EN CASOS DE GEOMECÁNICA OPERATIVA, DONDE SE REQUIERE
REPRESENTAR GEOMÉTRICAMENTE SITUACIONES CONFLICTIVAS,
NORMALMENTE NO SE EVITARÁ EL PROCESO MANUAL (ANÁLISIS DE CUÑAS,
FORTIFICACIÓN UG, OTROS)

EJEMPLO DE INTERPRETACIÓN MANUAL DE DISCONTINUIDADES MAYORES PARA
LA ACTUALIZACIÓN DE MODELO 3D

MODELO GEOTÉCNICO
REPRESENTACIÓN SIMPLIFICADA DE LAS CARACTERÍSTICAS
GEOLÓGICAS Y GEOMECÁNICAS DE UN MACIZO ROCOSO

MODELO GEOTÉCNICO
A PARTIR DE LA INFORMACION DE MAPEO Y SUS RESPECTIVOS PRODUCTOS
(MODELO GEOLÓGICO , CLASIFICACIÓN DEL MACIZO, MODELO DE
DISCONTINUIDADES MAYORES, RESULTADOS DE MAPEOS LOCALIZADOS U
ORIENTADOS, ETC.) Y COMPLEMENTADO CON ENSAYOS DE LABORATORIO SE
CONSTRUYE EL MODELO GEOTÉCNICO DE LA MINA

EJEMPLO DE MODELO GEOTÉCNICO
ZZ
A
TOPOGRAFÍA
FEBRERO 2004
PROYECTO AÑO 2007
NV-17
COTA 3185
AN
LEYENDA
PDL (PORFIDO)
AN (ANDESITAS)
GDRB (GRANODIORITA)
BXMGD (BRECHA MAGMATICA
DE GRANODIORITA)
BXT (BRECHA TURMALINA)
GDRB
BXMG
D
BXT
CONTORNO CUERPO MINERALIZADO
CONTACTO
1º - 2º
NO ESCALA
PDL
PERFIL GEOLÓGICO TÍPICO
DE EJEMPLO
SE DESTACA RASGO GEOTÉCNICO
DOMINANTE (CONTACTO
AMBIENTE PRIMARIO Y
SECUNDARIO) QUE DEPENDE DEL
CONTENIDO DE YESO COMO
RELLENO DE FRACTURAS.
AMBIENTE PRIMARIO: FRACTURAS
RELLENAS Y SELLADAS CON YESO
AMBIENTE SECUNDARIO: YESO LAVADO
PRODUCTO DE AGUAS
METEÓRICAS

8 – 14 ff/m
CONTORNO CUERPO
MINERALIZADO
4 - 7 ff/m
AMBIENTE
PRIMARIO
AMBIENTE
SECUNDARIO
TOPOGRAFÍA
FEBRERO 2004
15-22
ff/m
Z
Z
A
NV-17
COTA 3185
PROYECTO AÑO
2007
NV-17
COTA 3185
CONTACTO
PRIMARIO -
SECUNDARIO
PERFIL MODELO DE
GRADO DE
FRACTURAMIENTO

ZZ
A
AMBIENTE ROCA PRIMARIA
AMBIENTE ROCA SECUNDARIA
RMR = 70-72
RMR = 37-40
RMR = 48-53
RMR = 48-53
RMR = 48-53
CASERONES PROPUESTOS
NIVEL 17
COTA 3186
200 M
PERFIL MODELO GEOTÉCNICO CONSTRUÍDO EN BASE A MODELO LITOLÓGICO,
MODELO FF Y CLASIFICACIÓN POR RMR

EJEMPLO DE MODELO GEOTÉCNICO v/s
MECANISMOS DE INESTABILIDAD
PERFIL GEOLÓGICO
- W - - E -
180 METROS
170 METROS
NO A ESCALA
ZONA DE MINERÍA

PERFIL MODELO GEOTÉCNICO CONSTRUÍDO A PARTIR DE CLASIFICACIÓN POR RMR
U1: ANDESITAS FUERA DE ZONA ENTRE FALLAS UNO (F1) Y DOS (F2). RMR = 61.5
U2: ANDESITAS DENTRO DE ZONA ENTRE FALLAS UNO (F1) Y DOS (F2). RMR = 52
U3: CALIZAS DENTRO DE ZONA ENTRE FALLAS UNO (F1) Y DOS (F2). RMR = 50 a 58.5
U4: BRECHA ENTORNO FALLA UNO (F1). RMR = 31
U5: CALIZAS AL ESTE DE FALLA UNO (F2). RMR = 50 a 58.5
U6: HORIZONTE DE SUELO
NO A ESCALA
- W - - E -
U1
RMR = 61.5

ZONAS CON POTENCIALES MECANISMOS DE INESTABILIDAD IDENTIFICADAS A
PARTIR DEL MODELO GEOTÉCNICO
CASO 1
GALERÍA CON TECHO
EN FALLA PONIENTE
Y CALIZAS
CASO 2
GALERÍA FALLA
INTERMEDIA Y CALIZAS
EN TECHO
CASO 3
CAVIDAD CON TECHO EN
FALLA PONIENTE, FALLAS
INTERMEDIAS Y ROCA DE
REGULAR CALIDAD
GEOTÉCNICA

CASO 1
GALERÍA CON TECHO EN FALLA
PONIENTE Y CALIZAS.
MECANISMO DE INESTABILIDAD DE
DERRUMBE PROGRESIVO A
ESCALA DE GALERÍA POR
MALA CALIDAD GEOTÉCNICA
DEL MACIZO ROCOSO
- W -
GALERIA
4 METROS
FALLA PONIENTE
BRECHA ASOCIADA A
FALLA PONIENTE
- E -
SECTOR SENSIBLE
AL DERRUMBE POR
LA MALA CALIDAD
GEOTÉCNCADEL
MACIZO ROCOSO

CASO 2
GALERÍA CON FALLA INTERMEDIA
Y CALIZAS EN TECHO.
POTENCIAL MECANISMO DE
INESTABILIDAD POR
COLAPSO DE BLOQUES
PREFORMADOS (CUÑA)
- W - - E -
GALERIA
4 METROS
FALLA
BLOQUE PREFORMADO
SENSIBLE A CAER POR
PRESENCIA DE CARA
LIBRE
PLANO DE
ESTRATIFICACION

CASO 3
CAVIDAD CON LÍMITES EN FALLAS
MAYORES,
FALLAS INTERMEDIAS EN EL
TECHO Y ROCA DE REGULAR
A MALA CALIDAD
GEOTÉCNICA.
POTENCIAL MECANISMO DE
INESTABILIDAD DE
DERRUMBE PROGRESIVO
- W - - E -
CAVIDAD
14 METROS
SECTOR SENSIBLE AL
DERRUMBE POR REGULAR A
MALA CALIDAD GEOTÉCNCA
DEL MACIZO ROCOSO

PROGRAMA PARTE III
•DISEÑO MINERO
•EJEMPLOS DE APLICACIÓN

CRITERIOS DE SEGURIDAD
CRITERIOS ECONÓMICOS
CRITERIOS OPERATIVOS
DISEÑO
MINERO
OBJETIVO
PROYECTAR LA INFRAESTRUCTURA Y DEFINIR LAS BASES NECESARIAS
PARA GENERAR LAS CONDICIONES OPERATIVAS, AMBIENTALES Y DE
SEGURIDAD REQUERIDAS PARA “ASEGURAR EL DESARROLLO DE LA
ESTRATEGIA DEL NEGOCIO MINERO”.

PROCESO DE DISEÑO MINERO
CRITERIOS ECONÓMICOS – CRITERIOS OPERACIONALES – CRITERIOS DE ESTABILIDAD – CRITERIOS DE SEGURIDAD
INGENIERÍA CONCEPTUAL
IDENTIFICACIÓN Y/O ESTIMACIÓN
DE PARÁMETROS RELEVANTES
CONSTRUCCIÓN DE MODELO
CONCEPTUAL DE PROPIEDADES
DE MACIZO ROCOSO
ANÁLISIS COMPARATIVOS
(OTRAS EXPERIENCIAS)
DEFINICIÓN DE BASES DE DISEÑO
IDENTIFICACIÓN DE MECANISMOS
DE INESTABILIDAD GLOBAL
INGENIERÍA BÁSICA
ESTIMACIÓN DEPROPIEDADES
DE MACIZO ROCOSO
EVALUACIÓN DE CONDICIONES
DE ESFUERZO
IDENTIFICACIÓN DE
MECANISMOS DE
INESTABILIDAD LOCAL Y
GLOBAL
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
ESTIMACIÓN DE PARÁMETOS
DE DISEÑO
DEFINICIÓN DE ESTRATEGIAS
DE EXPLOTACIÓN
INGENIERÍA DE DETALLE
EVALUACIÓN DE GEOMETRÍAS
DE EXPLOTACIÓN
VALIDACIÓN DE
PROPIEDADES DE MACIZO
ROCOSO Y MODELOS DE
COMPORTAMIENTO
VALIDACIÓN DE PARÁMETROS
DE DISEÑO
LOCAL
DEFINICIÓN DE SECUENCIAS
DE CONSTRUCCIÓN
DEFINICIÓN DE SECUENCIAS
DE EXPLOTACIÓN
DIMENSIONAMIENTO DE
ELEMENTOS DE CONTROL

IDENTIFICACIÓN Y/O ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS RELEVANTES
CAVITY
800
1000
1200
1400 1400
1200
1000
800
E
+
400
E
+
800
E
+
600
E
+1000
E
+1200
600
E
+1400
50 °
- W - - E -
• PRESENCIA DE ESTRUCTURAS MAYORES
• HIDROGEOLOGÍA
• RÉGIMEN DE ESFUERZOS
• CALIDAD DE MACIZO ROCOSO
• SÍSMICA
• IMPACTOS AMBIENTALES
• INFRAESTRUCTURA EXISTENTE
• OTROS
PARÁMETROS DEFINIDOS POR CONDICIONES QUE CONTROLAN ASPECTOS CRÍTICOS
PARA LOS RESULTADOS DEL PROYECTO
d1
d2
d1

DEFINICIÓN DE BASES DE DISEÑO
DEFINICIONES QUE CONDICIONAN ESTRATEGIAS DE EXPLOTACIÓN O
REQUERIMIENTOS GEOMÉTRICOS DE UN PROYECTO
BASES GEOMECÁNICAS
BASES DE PLANIFICACIÓN
RESTRICCIONES
RAJO
TOPOGRAFÍA ACTUAL
TOPOGRAFÍA PIT FINAL
PROYECTOS
SECTOR UNO
PROYECTOS
SECTOR DOS
ZONAS MINERALIZADAS
INFRAESTRUCTRA
DE CHANCADOR
EJEMPLO:
• INTERFERENCIA RAJO-SUBTERRÁNEA
• REQUERIMIENTOS DE MINERAL EN EL CORTO
PLAZO
• RECUPERACIÓN DE PILARES POR
HUNDIMIENTO
• INFRAESTRUCTURA EXISTENTE

V
V
H k 

 33
.
0


INGENIERÍA BÁSICA
CONTEXTO TECTÓNICO REGIONAL
ESTRUCTURAS TECTÓNICAS
CAMPOS DE ESFUERZOS GRAVITACIONALES
ESTIMACIONES EMPÍRICAS
MEDICIONES DE ESFUERZO
m
MPa
h
V /
027
.
0

 

V: esfuerzo vertical
H: esfuerzo horizontal
h : altura de sobrecarga
 :densidad de macizo rocoso
K: razón H/ V
CONDICIÓN DE ESFUERZOS
GRAVITACIONALES
EVALUACIÓN DE CONDICIONES DE ESFUERZOS

INGENIERÍA BÁSICA
DERRUMBE PROGRESIVO
MECANISMO DE INESTABILIDAD
COLAPSO O
DESLIZAMIENTO DE
BLOQUES O CUÑAS
DEFORMACIONES POR
ESFUERZOS INDUCIDOS
ANÁLISIS GRÁFICOS DE
ESTABILIDAD
- “MRMR” DE LAUBSCHER
- “N” DE MATHEW
HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS
- ANÁLISIS ESTRUCTURAL
- TECNICAS DE EQUILIBRIO
LÍMITE
MODELOS
- NUMÉRICOS
- ANALÍTICOS
- EMPÍRICOS
GEOMETRÍAS ADMISIBLES
ESTRATEGIAS DE
EXPLOTACIÓN
REQUERIMIENTOS DE
FORTIFICACIÓN
REQUERIMIENTOS DE
MONITOREO
HERRAMIENTA DE EVALUACIÓN DE ESTABILIDAD







IZADORAS
DESESTABIL
FUERZAS
S
RESISTENTE
FUERZAS
Fs
...

INGENIERÍA BÁSICA
ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS DE DISEÑO
PARÁMETROS MINERÍA SUBTERRÁNEA
SLS - DIMENSION MÁXIMA DE UNIDADES DE
EXPLOTACIÓN
- GEOMETRÍAS DE PUNTOS DE EXTRACCIÓN
- DIMENSIÓN DE PILARES
- TIPO DE RELLENO
- ALTURA DE CASERONES
C&F - ANCHO DE UNIDADES DE EXPLOTACIÓN
- TIPO DE RELLENO
R&P -DISEÑO DE CÁMARAS Y PILARES
CAVING - DIMENSIONES DE BLOQUES
- GEOMETRÍAS DE PUNTOS DE EXTRACIÓN
- ANGULO DE SUBSIDENCIA
- DIRECCIÓN DE HUNDIMIENTO
PARÁMETROS MINERÍA RAJO ABIERTO
- ÁNGULO DE CARA DE BANCO
- ÁNGULO INTERRAMPA
- ÁNGULO DE TRABAJO
- ÁNGULO GLOBAL
- ANCHO DE BERMA
- ORIENTACIÓN DE PAREDES
- ALTURA ENTRE RAMPAS
- ANCHO DE RAMPAS
BERMA
RAMPA
ANGULO DE TALUD
INTERRAMPA
ANGULO DE TALUD
GLOBAL
ANGULO CARA
DE BANCO
ANGULO DE
TRABAJO

HERRAMIENTA DE DISEÑO PARA DIMENSIONAMIENTO DE
UNIDADES DE EXPLOTACIÓN
CASOS DE EXPERIENCIA ADQUIRIDA
CASOS DE EXPERIENCIA ADQUIRIDA
FAENA CASO RH MRMR RMR APLICACIÓN PREDICCIÓN COMPORTAMIENTO
MRMR CONDICÓN ESPERADO
1 FAENA N1 ABUN 16.0 61 79 EMT ESTABLE ESTABLE SI
2 FAENA N2 CAT-30 12.0 47 62 EMT ESTABLE ESTABLE SI
3 CAT-11 16.5 60 68 EMT ESTABLE ESTABLE SI
4 AR-28 3.8 28 54 EMT ESTABLE ESTABLE SI
5 ARN-1 28.0 68 78 - ESTABLE ESTABLE SI
6 C-235 12.0 24 56 - DERRUMBE DERRUMBE NO
7 CAL-15 14.0 26 61 - DERRUMBE DERRUMBE NO
8 CAT-28 3.8 24 46 EMTPROYECTO ESTABLE PROYECTO SI
9 AR-27 3.7 22 42 EMTPROYECTO ESTABLE PROYECTO SI
10 FAENA N3 C1ESTALE 8.0 28 38 EMT ESTABLE ESTABLE SI
11 C1CAVING 11.0 27 36 EMT DERRUMBE DERRUMBE SI
12 C2 8.0 20 33 - DERRUMBE DERRUMBE NO
13 FAENA N4 I PANELSIN HUMTO 22.5 38 52 OTRO DERRUMBE ESTABLE NO
14 I PANEL 26.0 38 52 OTRO DERRUMBE DERRUMBE SI
15 II PANEL 26.0 44 61 OTRO DERRUMBE DERRUMBE SI
16 III PANEL 24.0 42 58 OTRO DERRUMBE DERRUMBE SI
17 LU-2 11.0 38 50 EMTPROYECTO ESTABLE PROYECTO SI
18 LU-3 10.0 38 48 EMTPROYECTO ESTABLE PROYECTO SI
19 DL-2 12.7 40 52 EMTPROYECTO ESTABLE PROYECTO SI

MINING ROCK MASS RATING (MRMR) DE LAUBSCHER
IRS (MPa)
PUNTAJE (1-20)
ESPACIAMIENTO
DE FRACTURAS
PUNTAJE (0-25)
CONDICION DE
FRACTURAS
PUNTAJE (10-100%)
RMR
(0-100)
CONDICIONES DE
PROYECTO DE
UNIDAD DE
EXPLOTACIÓN
ESTRUCTURAS
MAYORES
AJUSTES
ORIENTACIÓN
(63-100%)
CONDICIÓN DE
ESFUERZOS
(60-120%)
TRONADURA
(80-100%)
METEORIZACIÓN
(30-100%)
MRMR
(0-100)
DISEÑO
ESTABILIDAD
HUNDIBILIDAD
FRAGMENTACIÓN
FORTIFICACIÓN
%RQD
PUNTAJE (0-15)
FRECUENCIA DE
FRACTURA
PUNTAJE (0-40)
ORIENTACIÓN DE
ESTRUCTURAS

AJUSTE CONSIDERACIONES
AJUSTE POR ESFUERZOS INDUCIDOS
(60-120%)
-CONSIDERA LOS EFECTOS DE LA REDISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS
PRODUCIDOS POR LA EXCAVACIÓN.
- DE ESPECIAL INTERÉS SON: LA CONCENTRACIÓN DEL ESFUERZO PRINCIPAL
MÁXIMO, LA GENERACIÓN DE ZONAS DISTENDIDAS Y LA DIFERENCIA ENTRE
LOS ESFUERZOS PRINCIPALES MÍNIMO Y MÁXIMO.
- DEPENDIENDO DE LA ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES, LA
CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS PUEDE GENERAR CONDICINES
DESFAVORABLES O FAVORABLES A LA ESTABILIDAD.
AJUSTE POR ORIENTACIÓN
(63-100%)
- CONSIDERA LA ORIENTACIÓN DE LA EXCAVACIÓN CON RESPECTO A LA
ACTITUD DE LAS DISCONTINUIDADES.
- EVALÚA SI LA EXCAVACIÓN LIBERA BLOQUES DEFINIDOS POR
DISCONTINUIDADES.
- LA MAGNITUD DEL AJUSTE DEPENDE PRINCIPALMENTE DE LA ACTITUD DE
LAS DISCONTINUIDADES RESPECTO AL EJE VERTICAL DE BLOQUE LIBERADO.
AJUSTE POR TRONADURA
(80-100%)
- CONSIDERA LA REDUCCIÓN DE LA CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO
PRODUCTO DEL DAÑO POR TONADURA
AJUSTE POR METEORIZACIÓN
(30-100%)
-APLICABLE EN AQUELLOS MACIZOS SENSIBLES A LOS PROCESOS DE
METEORIZACIÓN.
- DEPENDE DEL TIEMPO Y LAS CONDICIONES ATMOSFÉRICAS A LA QUE SE
EXPONDRÁ EL MACIZO UNA VEZ GENERADA UNA EXCAVACIÓN.
- DADA LA TEMPORALIDAD DE LAS CONSTRUCCIÓNES MINERAS, PARA ESTE
AJUSTE SE GENERALMENTE SE CONSIDERA UN VALOR DE 1 O 100%.










r
PZZ
P
1
1

P = Esfuerzo axial en el Pilar (MPa)
PZZ = Esfuerzo vertical In Situ.
r = Razón de extracción.
VISTA EN PERFIL
VISTA EN PLANTA
h
GEOMETRÍA DE P
wp = 6 m
wo = 9 m
h = 5 m
wp
wp
wo
wp
wo
r = 84 %
ESTIMACIÓN DE CARGA EN PILAR
DISEÑO DE PILARES
MÉTODO DE ÁREA TRIBUTARIA
  









w
w
w
O
P
P
r 2
2
1











h
w
R 66
.
0
46
.
0
72
.
0












h
w
R
36
.
0
64
.
0
3
,
4

ESTIMACIÓN DE RESISTENCIA DE PILAR
DISEÑO DE PILARES
MÉTODOS EMPÍRICOS
   









h
w
a
a
R
fj UCS
R 1

Bieniawski (1992)
Salomón & Munro (1967)
CSIR (1998)
fj = Factor de ajuste por presencia de sistemas de fracturas.
RUCS = Resistencia Crítica de Masa Rocosa.
Esta resistencia se estima en base a factores de ajuste aplicados a la resistencia a la compresión simple USC.
(1-a) = Parámetro empírico función de las propiedades friccionantes del macizo rocoso.

  5
.
0
2
3
3
1 C
C
R s
m 




 



R = Máxima capacidad de resistencia al esfuerzo principal mayor
3 = Esfuerzo principal menor al que está sometido el pilar
C = Resistencia a la Compresión Uniaxial de la Roca Intacta.
m y s = Parámetros del macizo rocoso estimados a partir del RMR.
APLICACIÓN DE CRITERIO DE FALLA DE HOEK & BROWN
ESTIMACIÓN DE RESISTENCIA DE PILAR
DISEÑO DE PILARES

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD LOCAL Y SECUENCIAS DE CONSTRUCCIÓN
• REVISIÓN DE INFORMACIÓN
GEOTÉCNICA DE DETALLE
• IDENTIFICACIÓN DE MECANISMOS
DE INESTABILIDAD LOCAL
• ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
• PLANES DE ACCIÓN

SECUENCIA DE CONSTRUCCIÓN
OBJETIVOS
- MANTENER CONDICIONES DE SEGURIDAD EN LAS ACTIVIDADES OPERATIVAS EN TODAS
LAS ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN
- MINIMIZAR DESVIACIONES DEL PROYECTO
- EVITAR PÉRDIDAS OPERACIONALES
F
A
L
L
A
R
O
S
I
T
A
O
R
O
S
A
-
B
E
R
T
A
F
A
L
L
A
C
O
V
A
D
O
N
G
A
O
C
O
N
D
E
L
L
F
A
L
L
A
V
I
C
T
O
R
I
A
Avance Sur-Norte
Formación de Cuñas
Avance en Condición Favorable
Avance en Condición Desfavorable
Falla no observada
Predecible formación de cuñas
Fallas observadas

CARA SE
CARA NW
VISTA AL NE
CARA NE
CARA SW
VISTA AL NW
CARA
SW
C
A
R
A
S
E
C
A
R
A
N
W
CARA
NE
N
S
W E
1 NE / 50°S
2 NW / 50°S
3 EW / 80° N
4 NE / 20°E
5 NE / 50°S
PILAR

EVALUACIÓN DE GEOMETRÍAS DE EXPLOTACIÓN
• REVISIÓN DE CUMPLIMIENTO DE PARÁMETROS Y CONDICIONES DE DISEÑO ESTABLE
• IDENTIFICACIÓN DE GEOMETRÍAS DESFAVORABLES
• EVALUACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE CONTROL - EVALUACIÓN DE POSIBLES MODIFICACIONES AL
DISEÑO
CASERON
CAVIDAD
ÁREA FORTIFICADA
ÁREA FORTIFICADA
MACIZO FRACTURADO
MACIZO FRACTURADO
ZONA DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS
ZONA DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS
GRIETA
BLOQUE
DESCENDIENTE
- SW - - NE -
Nv ± 0
Nv - 75

ESTADO DE ESFUERZO
EN TALUD
ESTADO DE ESFUERZO
EN TALUD
ESTADO DE ESFUERZO
IN SITU
GEOMETRÍA DE PIT
CONCAVA
GEOMETRÍA DE PIT
CONVEXA
DEFINICIÓN DE GEOMETRÍAS DE EXPLOTACIÓN













N

DEFINICIÓN DE SECUENCIAS DE EXPLOTACIÓN
- NE -
- SW -
E-MINING TECHNOLOGY S.A. Abril 07, 2004
Secuencia de Tronadura Caserón SLS - C1
Bases de la secuencia de tronadura
1. Reducir dilución por potencial caving.
2. Tronadura masiva final.
3. Cavidad estable previa a tronadura masiva (cavidad en etapas E0 a E6).
4. Mínima exposición de placas.
5. Descarga de cuñas y bloques con la tronadura.
7. Mìnimo daño a acceso Nivel 318.
Etapas de tronadura
E0: Cavidad actual
E1: Slot y corridas 24, 23 y 22 de Nivel 332. Esta etapa se quema en dos
eventos (ver planta Nivel 332)
E2: Slot parcial de Nivel 350
E3: Resbalín y caserón C3. Esta etapa se quema en tres eventos (ver
plantas Nivel 350 y Nivel 366)
E4: Remanente de slot Nivel 350.
E5: Corridas de producción
Nivel 318 corridas 18, 19 y 20
Nivel 350 corridas 2,3 y 4
Idealmente tronar etapa 5 en un sólo evento. Como alternativa tronar etapa
5 A antes que etapa 5 B.
E6: Corridas de producción
Nivel 318 corridas 16 y 17
Idealmente tronar etapa 6 en un sólo evento. Sin embargo, es factible
tronar en tres eventos E6 A, E6 B y E6 C. La tronadura E6 C,
necesarimente debe quemarse en un evento debido a la presencia de
cuñas en el nivel 350.
E4
E6
A
E6
B
E6
C
E5
A
E5
A
E7
E6
C
E5
B
E5
B
E3
E2
E1
E0
Nv 366
Nv 350
Nv 332
Nv 318
Nv 295
E3
E2
E5
E6
E7
E4
3
2
1
SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN
DEFINICIÓN DE EVENTOS SUCESIVOS DE
TRONADURA Y EXPLOTACIÓN ORIENTADOS A
MANTENER CONDICIONES DE ESTABILIDAD Y
SEGURIDAD, Y SATISFACER LOS
REQUERIMIENTOS DEL PROYECTO:
- MÁXIMA RECUPERACIÓN
- MÍNIMA DILUCIÓN
- MÍNIMO DAÑO EN MACIZO
ROCOSO
- MÍNIMO IMPACTO EN
INFRAESTRUCTURA DE ENTORNO
LA SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN DEBE :
- DEFINIR GEOMETRÍA DE ETAPAS
DE EXPLOTACIÓN.
- ESTABLECER ESTRATEGIAS DE
EXPLOTACIÓN Y/O TRONADURA
- IDENTIFICAR RIESGOS Y ALERTAS
ASOCIADOS

PROGRAMA PARTE IV
•PROCESO DE TRONADURA
•TRONADURA CONTROLADA
•EJEMPLO

• PROCESO A TRAVÉS DEL CUAL SE REALIZAN LAS
EXCAVACIONES EN ROCA Y QUE INFLUENCIA LA
ESTABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO REMANENTE
DEBIDO A QUE INDUCE DAÑO.
PROCESO DE TRONADURA

RUPTURA DE LA ROCA Y DEL MACIZO ROCOSO

•VIBRACIONES: ONDAS DE ESFUERZO QUE SE
PROPAGAN A TRAVÉS DEL MACIZO GENERANDO
FRACTURAS.
• GASES: PENETRACIÓN DE GASES A ALTAS
PRESIONES PRODUCTO DE LA DETONACIÓN, A TRAVÉS
DE LAS FRACTURAS DEL MACIZO O DE LAS
GENERADAS POR LAS ONDAS DE ESFUERZO.
GENERACIÓN DE FRACTURAS QUE DISMINUYEN LA
RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSO.
MECANISMO DE DAÑO POR TRONADURA

DAÑO POR VIBRACIONES
Q D VP
VP = A*(D/Q)B
VP = Velocidad de partícula (mm/s)
Q = Peso de la Carga (kg/retardo)
D = Distancia (m)
A, B = Constantes que varían por las
condiciones del macizo, geometría de la
tronadura y tipo de explosivo
Ley de Vibraciones

Leyde Vibraciones
0.01
0.1
1
10
100
1000
2 10 20 30 60 80 100 200 300 400
Distancia Reducida (m/Kg
1/2
)
Velocidad
de
Partícula
(mm/s)
VP = 1400*(D/Q)-1.6 (1) DAÑO CUANDO VP ES MAYOR A
700-1000 mm/s
(2) DAÑO Vp (mm/s)
CAÍDA DE ROCA SUELTA 5-100
CAÍDA DE SECCIONES DE ROCA 130-380
DAÑO A ROCAS POCO COMPETENTES >600
DAÑO SIGNIFICATIVO A ROCAS COMPETENTES
> 2500
CRITERIOS DE DAÑO
CRITERIOS DE DAÑO POR VIBRACIONES

DAÑO POR EFECTO DE GASES
Daño Cresta
Envolvente de
daño por
Ondas
Cara Diseñada
Daño por Gases
Material Tronado
Desplazamiento Vertical
(Cráter)
Banco Simple

DAÑO POR EFECTO DE GASES
FLYROCK
SOBREEXCAVACIÓN
SOBREPISO

• EN OP: DAÑO EN BANCOS INDIVIDUALES
DAÑOS LOCALES A ESCALA DE BANCOS.
DAÑO EN INFRAESTRUCTURA
DAÑO EN TALUD  FRACTURAS SUPERFICIALES NO
PROVOCARÁN DAÑO A NIVEL GLOBAL.
• EN UG: AUMENTO DE REQUERIMIENTO DE SOPORTE
DAÑO SOBRE INFRAESTRUCTURA
EFECTOS EN LA PRODUCTIVIDAD DE UNIDADES DE EXPLOTACIÓN.
EFECTOS DEL DAÑO POR TRONADURA

OBJETIVO : MINIMIZAR DAÑO EN MACIZO ROCOSO
REMANENTE
REQUIERE : DISEÑO ESPECIALES DE TRONADURA
CONDICIÓN DESCONFINADA
(OP) FRANJA DE CONTROL (UG) BUENA CARA LIBRE
ZONA DE
CONTROL
TRONADURA DE
PRODUCCIÓN
MACIZO
REMANENTE
CONCEPTO DE TRONADURA CONTROLADA
TRONADURA
LBH
CARA
LIBRE
TRONADURA
UC
ZONA DE
CONTROL
TRONADURA DE
PRODUCCIÓN

• ASEGURAR DESCONFINAMIENTO
• AISLAR TALUD DE DAÑO PROVENIENTE DE
TRONADURAS DE PRODUCCIÓN
FRANJA DE CONTROL

TRONADURA
AMORTIGUADA
TÉCNICAS DE TRONADURA CONTROLADA EN
RAJO ABIERTO
Son tronaduras
semejantes a la de
producción, en las que
se modifica el diseño
de la última fila tanto en
la malla de perforación
como en las cargas de
explosivos, que suelen
ser menores y
desacopladas
verticalmente.
ESQUEMA DISEÑO
TÍPICO
Consiste en la
generación de un plano
de fractura, en forma
previa a la tronadura de
producción, tras la
zona a tronar, con el
objetivo de filtrar
vibraciones y permitir
el escape de gases
producto de
detonación.
ESQUEMA DISEÑO
TÍPICO
PRECORTE

TÉCNICAS DE TRONADURA CONTROLADA EN
MINERÍA SUBTERRÁNEA
• TRONADURA DE LOS TIROS
DE CONTORNO, POSTERIOR A
TRONADURA DE TIROS
CENTRALES, REALIZADA CON
MENOR ESPACIAMIENTO
ENTRE TIROS Y MENOR
DENSIDAD DE CARGA.
ESQUEMA DISEÑO TÍPICO
TRONADURA
DE CONTORNO

TRONADURA AMORTIGUADA
Bbuffer = 0.5-0.8 Bprod
Ebuffer = 0.5-0.8 Eprod
F.C.buffer  F.C. prod.
Bp
Bb
Bp
Bb
15m
30
m
15m
Bp
Bp
Quebradura
D
LÍNEA PROGRAMA
FILA BUFFER
FILAS
PRODUCCIÓN
Eprod
Ebuf
Bprod
Bbuf
PASADURA

TRONADURA DE PRECORTE
Bbuffer = 0.5-0.8 Bprod
Ebuffer = 0.5-0.8 Eprod
F.C.buffer  F.C. prod.
Bp
Bb
Bp
Bb
15m
30
m
15m
Bp
Bp
Quebradura
D
FILA DE PRECORTE
FILA BUFFER
FILAS
PRODUCCIÓN
Ep
Ebuf
Eprec
Bprod
Bbuf
LP
PASADURA

EFECTO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL
MACIZO ROCOSO

• DENSIDAD
• POROSIDAD
• FRICCIÓN INTERNA
• RESISTENCIA
EFECTOS DE LAS PROPIEDADES DE
ROCA INTACTA Y DEL MACIZO
• FACTOR DE CARGA
• PORCENTAJE DE FINOS
• ATENUACIÓN
• ENERGÍA REQUERIDA

ORIENTACIÓN DE FRACTURAS
• MÁS SOBREQUIEBRE
• MENOS PROBLEMAS DE
PISO
• MEJOR MOVIMIENTO DE
PILA
EFECTOS DE LAS DISCONTINUIDADES DEL
MACIZO ROCOSO
Fuente : W. Hustrulid (1990)

• MENOS SOBREQUIEBRE
• MÁS PROBLEMAS DE
PATAS
• CONDICIÓN DE PISO
RUGOSO
• MENOR MOVIMIENTO EN
LA PILA

• SOBREQUIEBRE
IRREGULAR
• PISOS RUGOSOS

TRONABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO (BI)
• CARACTERIZAR EL MACIZO ROCOSO PARA TRONADURA
Parámetro Descripción Rating Valor
RMD
Descripción del macizo rocoso. Aspecto
del talud tomando en cuenta los
principales sistemas de discontinuidades
Poco consolidado 10
Diaclasado en bloques (0.5m) 20
Diaclasado en bloques (1.0m) 30
Diaclasado en bloques (> 1m) 40
JPS
Espaciamiento entre fracturas. Estimar
valor promedio del talud
Pequeño (<0.1m) 10
Intermedio (0.1 a 1.0m) 20
Grande (>1.0m) 50
JPO
Orientación de los planos de
discontinuidad.
Observar los principales sistemas de
discontinuidad
Horizontal 10
Manteo hacia la cara 20
Rumbo normal a la cara 30
Manteo contra la cara 40
SGI
Influencia de densidad de roca SGI=25*SG-50
SG= Densidad de la roca (ton/m3)
HD
Dureza de la roca. Estimación a partir de
escala por golpes de martillo o utilizar la
relación HD=0.05Rc (Mpa)
Blanda 1
Promedio 2
Dura 5
Muy dura 8
Extremadamente dura 12
FC Factor de carga en gr/ton FC=2*(RMD+JPS+JPO+SGI+HD)
Fuente : P. Lilly (1986)

ESTIMACIÓN DE POSICIÓN DE FILA BUFFER
Fuente : A.Bicker (2000)

DISEÑO PRECORTE
• PRESIÓN DE DETONACIÓN EN LA PARED DEL TIRO (Pb) SUFICIENTE PARA
GENERAR GRIETA ENTRE DOS TIROS ADYACENTES, ES DECIR, SUPERAR
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN DINÁMICA DE LA ROCA (Td).
Espaciamiento S = D (tiro) *( Pb (pared) + Td)/Td (metros)
Pb (pared) = Pb (carga) * (D (carga)/D (tiro)) 2.6
Td = 15 Mpa -105 Mpa
Pb (carga) = 1616 Mpa
D (carga) = 3 pulg.
D (tiro) = 6.5 pulg.
0.5 m < S < 2.5 m

MAPEO DISPARO 1060-04
ESCALA
25 M
N
45º
44º
45º
80º
ZONA 1
R3-R4 (Moderadamente
dura), Fracturada en
bloques preformados
tamaño promedio 50
cm2
ZONA 2
Roca Traquita, Dureza
R5 (muy dura), Bajo
fracturamiento, masiva
ZONA 3
R3-R4. Fracturada en
bloques tamaño
promedio 1 m.
Sistemas mantean
contra cara libre
45º

EVALUACIÓN DE RESULTADOS DE TRONADURA
Posición de
la Pata
Condición del
Banco
Condición de la
Cresta
> 3m
< 3m
< 1m
Neg.
S
e
v
e
r
o
S
e
v
e
r
o
Severo
Moderado
M
o
d
e
r
a
d
o
M
o
d
e
r
a
d
o
Leve
L
e
v
e
L
e
v
e

TRONADURA CONTROLADA EN UG
SECUENCIA DE TRONADURA DE CASERONES
• DEFINIR SECUENCIA DE TRONADURAS Y EXTRACCIÓN DE
CASERONES, ORIENTADOS A MANTENER CONDICIONES DE
ESTABILIDAD DEFINIDAS PARA EL PROYECTO.
1. EFECTO SOBRE INFRAESTRUCTURA
• APLICAR CRITERIOS DE DAÑO
2. DESARROLLOS A TRAVÉS DE UNA FALLA
• RECOMENDACIONES

DESARROLLOS A TRAVÉS DE UNA FALLA
Zona de falla
3m 6m
GALERÍA
DESCRIPCION DE CONDICIÓN
- GALERÍA CRUZA FALLA
PROBLEMAS ASOCIADOS
-SOBRE EXCAVACIÓN
-REQUERIMIENTOS DE SOPORTE
RECOMENDACIÓN
-USO DE TRONADURA CONTROLADA
-MENOR AVANCE

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