El documento describe los principales lugares y causas de accidentes por caída de rocas en minería, así como los factores geotécnicos que influyen en la estabilidad de las excavaciones subterráneas. También presenta los principios y métodos del Nuevo Método Austriaco de Túneles para lograr la estabilidad de las excavaciones mediante el control activo de las deformaciones de la roca.

1. CAIDA DE ROCAS

2. • TAJEOS DE PRODUCCIÓN
• FRENTES DE DESARROLLO
LUGARES MAS FRECUENTES
DE ACCIDENTES POR
CAIDA DE ROCAS

3. ACCIDENTES FATALES
45%
20%
6%
6%
8%
15%
CAIDA DEROCAS
ENERGIA,EXPLOSIVOS ,
ASFIXIA
ACARREO,TRANSPORTE
OPERACIÓNDE
MAQUINARIA
TRANSITO
CAIDA DEPERSONAS
ACCIDENTES FATALES EN MINERIA

4. PRINCIPALES
CAUSAS DE LOS
ACCIDENTES
POR CAIDA DE
ROCAS

5. • ALTO NIVEL DE
FRACTURAMIENTO

6. • CONTROL ESTRUCTURAL DEFINIDO
POR TRES O MAS ESTRUCTURAS
Labor
PLANTA
ROCA
ROCA
E 3
E 1
E 2

7. • SUPERFICIES DE
DISCONTINUDADES
LISAS O POCO RUGOSAS
SUPERFICIE
LISA
SUPERFICIE
RUGOSA

8. • RELLENO DE
DISCONTINUIDADES
LIMOSO O ARCILLOSO
RELLENO LIMOSO
O ARCILLOSO

9. • ORIENTACIÓN DESFAVORABLE
DE LAS DISCONTINUIDADES
RESPECTO DE LAS LABORES
RUMBO DE DISCONTINUIDADES
PARALELO A EJE DE LA LABOR

10. • ALTURA
INAPROPIADA DE
TAJEOS SIN RELLENO
RELLENO
MINERAL
ALTURA
EXCESIVA
h

11. • VOLADURA
SOBREDIMENSIONADA
ZONA DETERIORADA POR
VOLADURAS MUY POTENTES

12. • MALA INSTALACIÓN DEL
SOPORTE

13. • MALA ORIENTACIÓN DEL
EMPERNADO

14. • ORIENTACIÓN DE LAS
DISCONTINUIDADES
EN RELACIÓN A LA LABOR

15. PLANTILLA PARACLASIFICACION RMR

16. LUZ MAXIMA DE EXCAVACION ESTABLE
EL ANALISIS DE NUMEROSOS CASOS DE EXCAVACIONES SIN REFUERZO EN ROCA CON
DIFERENTE INDICE RMR, HA DEFINIDO UNA FORMULA PARA LA LUZ MAXIMA (CLARO) DE
EXCAVACION SIN REFUERZO SEGÚN LA SIGUIENTE EXPRESION:
CLARO (m) = ESR x 0.035 x RMR RMR<60
CLARO (m) = ESR x ( 0.4 x RMR - 22 ) RMR>60
Donde:
CLARO : LUZ MAXIMA DE EXCAVACION ESTABLE (m)
RMR : RATING DEL MACIZO ROCOSO
ESR : PARAMETRO DE SEGURIDAD SEGÚN EL TIPO DE EXCAVACION
(Ver cuadro)

17. RMR  20 35 44 50 59 65 74 80 90
DISEÑO DEL
SISTEMA DE
SOSTENIMIENTO

18. TIEMPO DE PERMANENCIA DE LA LABOR SIN
SUSTENTACIÓN

19.  NUEVO METODO AUSTRIACO DE TUNELERIA (N.AT.M.)
OBJETIVO PRINCIPAL
LA TRANSFORMACION DE LA ROCA CIRCUNDANTE AL TUNEL EN UN MIEMBRO ACTIVO
DEL SISTEMA DE SOPORTE
PRINCIPIOS BASICOS DEL N.A.T.M.
1. LA PARTE MAS IMPORTANTE DE LA ESTRUCTURA DE UN TUNEL ES LA MASA
ROCOSA CIRCUNDANTE.
DESFAVORABLE
MUY DESFAVORABLE
Dip: 45° - 90°
DESFAVORABLE
Dip: 20° - 45°
FAVORABLE

20. TUNEL
Desprendimiento
de lajas
2. DEBE MANTENERSE LA RESISTENCIA ORIGINAL DE LA ROCA TANTO
COMO SEA POSIBLE PORQUE ESTA ES EL ELEMENTO RESISTENTE
FUNDAMENTAL
3. DEBE PREVENIRSE LA DESINTEGRACION DE LA ROCA (LOOSENING)
TANTO COMO SEA POSIBLE PORQUE ELLA CONDUCE A UNA
CONSIDERABLE PERDIDA DE RESISTENCIA.
4. CUANDO SEA POSIBLE DEBEN EVITARSE LAS CONDICIONES DE
TENSIONES UNIAXIALES O BIAXIALES, ES DECIR, DEBE BUSCARSE EL
CONFINAMENTO DE LA ROCA.
Falla por traccion Falla por compresion

21. 5. LAS DEFORMÁCIONES DEBEN CONTROLARSE DE MODO DE
PRODUCIR UNA ZONA DE PROTECCION (ZONA PLASTICA) Y
POR OTRA PARTE, PREVENIR LA DESINTEGRACION DE LA
ROCA.
Hipotesis de falla por corte considerando un revestimiento delgado (shotcrete) y
pernos pasivos cementados a columna completa.

22. 6. EL REVESTIMIENTO DEBE SER COLOCADO A TIEMPO, NI
DEMASIADO PRONTO NI DEMASIADO TARDE Y LA
RESISTENCIA DEL SOPORTE DEBE SER DOSIFICADA DE
ACUERDO A LAS NECESIDADES.
7. EL REVESTIMIENTO DEBE SER CAPAZ DE ADAPTARSE A
LA DEFORMACION, ES DECIR, DEBE SER FLEXIBLE.
6. EL SISTEMA DE SOPORTE DEBE PERMIIR AJUSTES DE
MODO QUE SI ES NECESARIO UN AUMENTO DE
RESISTENCIA NO PIERDA FLEXIBILIDAD Y PUEDA
CONBINARSE CON OTRAS TECNICAS. LOS ELEMENTOS
DE SOPORTE QUE MAS SE ADAPTAN A ESTA FILOSOFIA DE
DISEÑO SON: EL CONCRETO LANZADO, MALLA Y PERNOS
DE ANCLAJE.

23. 9. LAS TECNICAS DE REFUERZO Y EL MOMENTO DE COLOCACION SE
DETERMINAN EN BASE A MEDICIONES DEL DESPLAZAMIENTO DE LA
MASA ROCOSA.
 LINEAS DE CONVERGENCIA (Horizontal H1, H2, H3 y Diagonal D1, D2)
 VARILLAS EXTENSOMETRICAS DE POSICION MULTIPLE (E1,..., E7)

24. 12. DEBE CONSIDERARSE EL EFECTO DE LAS ETAPAS DE CONSTRUCCION Y EL
EFECTO DEL TIEMPO EN EL COMPORTAMIENTO DE LA EXCAVACION. EL
PROGRAMA DE CONSTRUCCION PUEDE SER UNA BUENA HERRAMIENTA
PARA CONTROLAR EL COMPORTAMIENTO DE LA ROCA.
13. PARA PREVENIR CONCENTRACION DE TENSIONES QUE DESTRUYEN LA
ROCA, DEBEN EVITARSE LAS ESQUINAS Y PREFERIRSE LAS SECCIONES DE
CONTORNOS REDONDEADOS.

25. 14. LA EXCAVACION Y LA PRIMERA ETAPA DEL SOPORTE, FRECUENTEMENTE
CONOCIDA COMO SOPORTE TEMPORAL, TIENE QUE CONSIDERARSE COMO
PARTE DEL SISTEMA TOTAL DEL TUNEL, PORQUE ELLA TIENE UNA
INFLUENCIA SIGNIFICATIVA SOBRE LA ACCION DEL SOPORTE FINAL. EN
REALIDAD EL SOPORTE TEMPORAL ES EL PRINCIPAL ELEMENTO DE CONTROL
DE LAS DEFORMACIONES Y PERMITE ALCANZAR EQUILIBRIOS DEFINITIVOS.

26. 15. LA ESTABILIDAD DEBERIA LOGRARSE EN ESENCIA MEDIANTE EL SOPORTE
PRELIMINAR. EL REVESTIMIENTO INTERNO SIRVE PARA AUMENTAR LA
SEGURIDAD. LAS TECNICAS DE SOPORTE QUE SE VAN A EMPLEAR PARA
ASEGURAR LA ESTABILIDAD DEFINITIVA DEBEN PROTEGERSE PARA ACTUAR
DURANTE EL LARGO PLAZO
16. SI EXISTEN FLUJOS DE AGUA SUBTERRANEA, ES NECESARIO CONSIDERAR
MEDIDAS DE DRENAJE.
BASE PARA EL EXITO DEL DISEÑO DE UN TUNEL CON EL N.AT.M.
- CLASIFICAR LA ROCA EN EL FRENTE DE TRABAJO EN BASE A UN
SISTEMA DE CLASIFICACION GEOMECANICA, DESPUES DE CADA
EXCAVACION O VOLADURA.
- LA CLASIFICACION TIENE POR OBJETO EVALUAR LAS CONDICIONES DE
LA ROCA Y RELACIONARLAS CON EL DISEÑO DE LA MALLA DE
VOLADURA, PROGRAMAS DE INSTRUMENTACION GEOMECANICA Y
TIPO DE SOSTENIMIENTO.

27. • DEFINICION DE
ESPECIFICACIONES TECNICAS
PARA LA CORRECTA
SUPERVISION E INSTALACION
DE LOS SISTEMAS DE SOPORTE
SOPORTE MAL INSTALADO
 RIESGO POTENCIAL DE
CAIDA DE ROCAS

28. CONTROL DE CALIDAD DEL EMPERNADO.
AL REALIZAR EL CONTEO POR UNIDAD; SE TOMARÁN LOS SIGUIENTES CRITERIOS PARA
SU EVALUACIÓN:
•ORIENTACIÓN DEL PERNO.
•DENSIDAD DEL EMPERNADO.
•BUENA RESPUESTAA PRUEBAS DE ARRANQUE (PERNOS PASIVOS)
•BUENA RESPUESTAA PRUEBAS DE CONFINAMIENTO (PERNOS ACTIVOS)
NOTA: En caso de pernos observados se dará 3 días de plazo para su corrección respectiva, en caso
de incumplimiento se anulará.
CONTROL DE CALIDAD CONCRETO LANZADO
LA EVALUACIÓN DEBERÁ REALIZARSE SOBRE LA BASE DE LOS ENSAYOS DE
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN UNIAXIAL A LOS 3 (15 Mpa) Y 7 (21 Mpa) DÍAS,
CONSIDERANDO LOS SIGUIENTES ASPECTOS:
•CONTROL DE ESPESOR MEDIANTE LA CUBIERTA DE CALIBRADORES.
•EL SONIDO AL GOLPE DEL MARTILLO GEOLÓGICO DEBE SER
METÁLICO.

29. INSTALACIÓN DE MALLA
ELECTROSOLDADA
- EVITA LA CAIDA DE MATERIAL ROCOSO
DESPUES DE ABIERTA UNA CAVIDAD

30. APLICACIÓN DE SHOTCRETE
- LA APLICACIÓN DE UNA CAPA INICIAL DE
SHOTCRETE, CONTRIBUYE A PRODUCIR EL
EFECTO CÁSCARA SOBRE LA ROCA

31. SELECCIÓN DE REFUERZOS DE ROCA
TIPO ANCLAJE PUNTUAL
CARACTERISTICA PERNOS DE PERNOS DE QUIMICO MECANICO
MADERA EXPANSION RESINA CEMENTO SPLIT SET SISTEMA POLIESIER PUNTUAL E CABLES
SWELLEX INYECCION
DURACION Se pierde con Se pierde con Temporal: Sw standard
DEL ANCLAJE el tiempo. el tiempo. Permanente Permanente Temporal Permanente: Sw Super, Permanente Permanente Temporal
Coated y/o Duplex
MECANIZADO
DE LA COLO- Buena Muy buena Buena Buena Excelente Excelente Buena Normal Normal
CACION
PORTANCIA Sw Standard: 120 KN
DEL PERNO 50 KN 80 KN >150 KN >150 KN 80 KN Super Sw: 200 KN 150 KN 150 KN 200-300 KN
LONGIDUD Todo los tipos: 12 m
OPERATIVA 3 m 6 m 6 m 8 m 4 m El Swellex conectable: 6 m 8 m 25 - 30 m.
MAXIMA 25 - 30 m.
GARANTIA DE
ANCLAJE Escasa Normal Buena Muy buena Muy buena Muy buena Buena Normal Normal
INICIAL.
TIEMPO DE
EFECTO Minutos Minutos Minutos Horas Instantaneo Instantaneo Minutos Minutos Horas
DEFORMABILIDAD Alta Muy alta Baja Baja Muy alta Muy alta Baja Baja Muy alta
CALIDAD DE ROCA Buena Buena Buena, regular Buena
DONDE INSTALARSE Buena Buena Regular Regular Buena Mala Buena Regular Buena
Macizos Macizos Explotación
APLICACIONES rocosos a Solo en pare- Uso Uso Solo en pare- Uso rocosos Galerías y particular en
explotar des de galerias general general des de galerias general a explotar obras de larga yacimientos
de corta vida. de corta vida vida minerales
PRINCIPALES Actualmente La garantía del Su efecto Su efecto Si no hay un Necesariamente Su efecto Su efecto Su efecto
DESVENTAJAS ya no se anclaje inicial depende de depende de control del diá- tiene que utilizarse una depende de depende de depende de
utiliza depende de la la calidad de la calidad de metro del tala- bomba, para la expan- la calidad de la calidad de la calidad de
calidad de la la instalación la instalación dro, no realiza sión del perno. la instalación la instalación. la instalación
roca. ningún efecto.
ANCLAJE REPARTIDO
OTROS TIPOS
• ELECCIÓN DEL SISTEMA DE SOSTENIMIENTO
SEGÚN ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

32. •TIPOS DE MALLA DE PERFORACION PARA PERNOS DE ROCA

33. •TIPOS DE MALLA DE PERFORACION PARA PERNOS DE ROCA

34.  Tipo de Perno : Helicoidal (22 mm)
 Largo de Perno : 6 pies
 N° de Cembolt : 3 cartuchos/taladro

35. 1
2
3
4
5
5
6
CUÑA
CRÍTICA
TAJO
RELLENO
FORMACIÓN DE CUÑAS Y BLOQUES CRÍTICOS

36. 1
2
3
4
5
5
6
CUÑA
CRÍTICA
TAJO
RELLENO
FORMACIÓN DE CUÑAS Y BLOQUES CRÍTICOS

37. EQUIPO PULL-TEST
CON MEDIDOR DE
DESPLAZAMIENTO
INSTRUMENTACIÓN PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE
SISTEMAS DE EMPERNADO

38. PPULL-TEST
ESTE EQUIPO CUENTA CON LOS SIGUIENTES ACCESORIOS Y
DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA SU OPERACIÓN:
•UN CILINDRO HIDRÁULICO DE EMBOLO HUECO CON UNA
CAPACIDAD DE TRACCIÓN MÁXIMA DE 20 TONELADAS, QUE
ES OPERADO MEDIANTE UNA BOMBA MANUAL HIDRÁULICA.
•UN PORTACABEZAL COMO PUENTE DE CARGA
•UN DIAL MEDIDOR (MICRÓMETRO) CON BASE MAGNÉTICA
PARA MEDIR EL DESPLAZAMIENTO QUE EXPERIMENTA EL
PERNO DURANTE LA PRUEBA DE TRACCIÓN
•UN CABLE DE SEGURIDAD PARA SOSTENER EL EQUIPO
•UN MANÓMETRO ANÁLOGO QUE VA INSTALADO EN LA
BOMBA HIDRÁULICA PARA INDICAR EL ESFUERZO DE
TRACCIÓN APLICADO AL PERNO

40. INSTALACION DE EQUIPO PULL-TEST

41. DesplazamientoVsCargaAplicada
Test#2
0
2
6
9
11
13
15
18
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Desplazamiento(mm)
Tone
ladas
(Tn)
ENSAYO N° 1
FECHA 21-11-02
UNIDAD MINERA AMERICANA
NIVEL 4
LABOR Galería 010 W
TIPO DE ROCA MALA
INDICE RMR 36
UBICACIÓN DEL PERNO
TIPO DE PERNO BARRA HELICOIDAL
LARGO (pIes) 6
DIAMETRO (mm) 22
TIPO DE ANCLAJE / N° DE
CARTUCHOS
CEMBOLT / 3
CAPACIDAD DE ANCLAJE (Ton) 17
TIPO DE FALLA NO
ENSAYO DE TRACCION IN-SITU

42. CURVA CARACTERISTICA CARGA - DESPLAZAMIENTO
PARA DISTINTOS TIPOS DE PERNOS

43. • PROGRAMAS DE CONTROL
GEOMECANICO DE VOLADURA

44. CALIDAD DE ROCA MALA
PARAMETRO RMR 30
SECCION (m x m) 2.4 x 2.4
SECCION EFECTIVA (m2) 5.15
LONGITUD DE PERFORACION (m) 1.5
FACTOR DE CARGA (Kg/m3) 1.28
ALIVIOS 3 0 - 0
CUELE 1 8 1 8
CONTRA-CUELE 3 7 2 21
AYUDAS 6 6 3 36
CUADRADORES 9 4 4 36
ARRASTRES 4 7 5 28
TOTAL N° TOTAL
TALADROS 26 DINAMITA 60% 129
Nº DE DINAMITA 60% SECUENCIA TOTAL PARCIAL
MALLA TALADROS POR TALADRO DE IGNICION DINAMITA 60%
OBS.
CUELE : (75) SOBRE EL PISO
ALIVIOS : (65) y (85) SOBRE EL PISO,
RESPECTIVAMENTE
( ) : DIMENSIONES EN CENTIMETROS
REPORTE DE CONTROL GEOMECANICO DE VOLADURA