Parametros Geomecanicos y Evaluacion in Situ

GEOMECANICA LATINA S.A.

Ingeniería de rocas para la Estabilidad y Seguridad de excavaciones

PARÁMETROS GEOMECÁNICOS GENERALES DE EVALUACIÓN IN SITU Y CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE LOS TAJOS DE LA VETA VALERIA I Y II.

I. Se presenta en el anexo I, el formato para los trabajos de reconocimiento in situ y para la continua implementación en la determinación de las condiciones de estabilidad de los diferentes tajos en explotación, del minado de la veta Valeria I y II.

II. De acuerdo a las inspecciones realizadas a los actuales tajos en explotación de la veta Valeria I y II, se ha podido determinar, evaluar in situ, parámetros y condiciones como: Dimensiones actuales de los tajos, tiempo de exposición, condiciones del sostenimiento actual y condición geomecánica del macizo rocoso. Los objetivos principales de esta evaluación son:

- Validar las dimensiones óptimas de minado obtenidas con el método grafico de estabilidad. Análisis técnico vs. Análisis in situ.

- Construir una metodología de evaluación de estabilidad en función a parámetros generales in situ.

- Construir un estándar del tiempo óptimo de minado con el análisis IN SITU.

- Determinar el Condición de estabilidad actual de los diferentes tajos.

2.1 DIMENSIONES ÓPTIMAS DE MINADO OBTENIDO CON EL MÉTODO GRAFICO DE ESTABILIDAD. ANÁLISIS TÉCNICO vs. ANÁLISIS IN SITU.

Del análisis técnico mediante formulaciones genéricas y condiciones del macizo rocoso, se pudo obtener lo siguiente:

Nro.R. H.

Limite Condición del Stope (cámara, tajo, etc.) Blocks RMR / Q'

1 6.2 Muy crítico - Inestabilidad Alta 20m x 40m

45 - 50 / 6.12 5.5 Critico - Inestabilidad Moderadamente alta 20m x 30m

3 5.0 Moderadamente critico - Inestabilidad media 20m x 20m

4 3.5 No critico - Inestabilidad moderada 20m x 10m

Cuadro 1. Valores de Radio Hidráulico - RH según formulaciones empíricas

Cuadro 2. Valores RH según análisis in situ

Del análisis in situ y de acuerdo a las interpretaciones de los resultados, se obtuvieron rangos con un grado de certeza mayor al 90%, por lo cual consideraremos lo indicado en el cuadro 2, como una tabla de uso estándar para los trabajos de reconocimiento y monitoreo de tajos en la veta Valeria I y II; pudiendo inclusive realizar proyecciones de minado.

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ID R. H.

1 < 1.35

2 1.36- 2.75

3 2.76 - 4.15

4 4.16 - 5.65

5 5.66 - 6.89

6 > 6.90

Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Estable

Condición moderádamente estable

Condición de Inestabilidad Media

Condición de Inestabilidad alta

Condición muy crítica

Condicion Extremádamente crítica - Rediseño

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En consecuencia, los resultados técnicos tienen un margen de error respecto a las evaluaciones in situ, que varía entre el 10% – 15%. ES ENTONCES CONCLUYENTE QUE TODO CÁLCULO MEDIANTE FORMULACIONES DEBERÍAN SER VALIDADAS EN CAMPO TAL CUAL SE HIZO AHORA, CON EL FIN DE ENCONTRAR UN MARGEN DE ERROR MÍNIMO Y UNA BUENA CONDICIÓN DE CERTEZA.

2.2 METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN A PARÁMETROS GENERALES IN SITU

2.2.1 CONDICIÓN DE ESTABILIDAD – C.E.

Es necesario determinar bajo qué condiciones de estabilidad se encuentran los tajos actuales y que factores son lo que determinan su estabilidad.

El cuadro 3 muestra los valores en intervalos de los radios hidráulicos que la mina puede proyectar en función a lo que desea explotar. Además son necesarios algunas correcciones que van en función de la condición del macizo rocoso, al tiempo de exposición y a la altura de minado. La condición de estabilidad (RH final o CE), tendría una relación directamente proporcional al tiempo de minado, es decir, a menor tiempo de minado, menor valor RH final = mayor condición de estabilidad.

Cuadro 3. CONDICIONES DE ESTABILIDAD: Valores de RH in situ vs Tiempo óptimo de minado vs Dimensiones máximas de minado

C.E. = RHi + C1 + C2 + C3 = RHf

De donde:GE : Condición de estabilidad. (EL LIMITE OPTIMO – MARSA = ID 3 a 4RHi : Radio hidráulico inicial o condiciones iniciales.C1 : Corrección 1C2 : Corrección 2C3 : Corrección 3 RHf : Radio hidráulico final o condiciones finales (en evaluaciones iniciales, RHf = Rhi)

La corrección 1, es la que involucra el tiempo de minado óptimo. Por lo que se considera que, cuando existe un EXCEDENTE EN MESES (EM), que sobrepasa lo indicado según tiempo óptimo de minado del cuadro 4, esta se verá incrementada, desmejorando la condición de estabilidad del tajo. Lo contrario sucede cuando existe una disminución del tiempo óptimo de minado, por la que considera valor negativo y reduce el valor del RH, mejorando el Condición de estabilidad. Por tanto: A MENOR TIEMPO DE MINADO, MAYOR ESTABILIDAD.

Cuadro 4. Corrección 2: En función al tipo de roca según RMR promedio (caja techo – veta).


ID RHf - CE

1 < 1.35 20 x 2.5

2 1.36- 2.75 3.0 meses 20 x 6.0

3 2.76 - 4.15 2.0 meses 20 x 12

4 4.16 - 5.65 < 3.0 meses 20 x 23

5 5.66 - 6.89 < 3.5 meses 20 x 35

6 > 6.90 < 3.5 meses 20 x 42




Tiempo óptimo de minado

Dimensiones Bloks (m)Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Estable



ID RHf - CE

1 < 1.35

2 1.36- 2.75 3.0 meses +0.15*EM

3 2.76 - 4.15 2.0 meses +0.20*EM

4 4.16 - 5.65 < 3.0 meses +0.25-0.28*EM

5 5.66 - 6.89 < 3.5 meses +0.30-0.35*EM

6 > 6.90 < 3.5 meses +0.40*EM



Correccion 1 - C1Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Estable









La corrección 2, está en función al tipo de roca promedio que se involucra en la explotación del tajo, puesto que tanto la condición geomecánica de la veta como la caja techo, son otros factores involucrados en la estabilidad. No hay corrección cuando el valor RMR en promedio es del tipo III, puesto que el RH ha sido generado con este valor como principal promedio.

Cuadro 5. Corrección 2: En función al tipo de roca según RMR promedio (caja techo – veta).

Restar al RH inicial: 0.2 - 0.5, cuando el RMR medio está entre II-B y II-A, respectivamente.

Corrección cero cuando el RMR medio está entre III-A y III-B (los rangos de RH están diseñadas con estos parámetros)

Sumar al RH inicial: 0.4 – 0.6, cuando el RMR medio está entre IV-A a IV-B, respectivamente.

La corrección 3, está en función a la altura de minado. Es casi un estándar el minado en 1.5 metros, pero cuando se considera un minado mayor o menor AL PROMEDIO, será necesario también un reajuste al RH inicial. Por lo que es necesario evaluar siempre el promedio de altura de minado esperado o altura de minado in situ.

Cuadro 6. Corrección 3: En función a la altura de minado.

Ejemplo 1:

Si considera que mi block de explotación seria 20 x 14 x 1.5 metros (LxAxh), y el tiempo de minado o exposición de este lo considero 5 meses en un tipo de roca caja techo de II-A y veta de IV-A. Tendremos lo siguiente: Radio hidráulico inicial del block proyectado: RH inicial = 4.12. En condiciones iniciales este valor cae en CONDICIÓN DE INESTABILIDAD MEDIA, cercano a la INESTABILIDAD ALTA.RH=Área /Perímetro = 280 m2 / 68 m = 4.12 m

Corrección 1: Según el cuadro tenemos que el Tiempo óptimo de minado es 2.0 meses, pero el tiempo de minado proyectado u obtenido es 5 meses. Por lo tanto el Excedente en Meses EM = + 3.0 meses.Entonces, de lo indicado en la tabla 2,

C1 = 0.20 * (EM)C1 = 0.60


Esperado/actual C3

1.00 m -0.20

1.30 m. -0.10

1.50 m. 0.00

1.80 m 0.12

2.00 m. 0.20

2.50 m. 0.38

Altura de minado





Corrección 2, el tipo de roca involucrado en la estabilidad es II-B y IV-A. Nosotros necesitamos trabajar con el promedio de ambos lo que según el cuadro del RMR vendría ser III-B, por tanto, según lo indicado en el cuadro 3, C2 = 0.0

Corrección 3, de lo indicado en el cuadro 4, y considerando que la altura es 1.5, el valor

C3 = 0.0

Por lo tanto, C.E. = (RH) + (C1) + (C2) + (C3)

C.E. = (4.12) + (0.60) + (0.00) + (0.00)RHf o C.E. = 4.72

En condiciones finales, la CONDICIÓN DE ESTABILIDAD está en la zona de: CONDICION DE INESTABILIDAD ALTA, pero si en algún momento de la explotación las condiciones del macizo rocoso promediaran VI-B, el tiempo de minado fuera mayor, o la altura promedio se incrementara a mas de 1.5, la Condición de estabilidad se vería afectado, con probabilidades de pasar a la etapa de CONDICIÓN MUY CRÍTICA.

Ejemplo 2,Bajo las mismas condiciones del ejemplo 1 pero con tiempo de minado de 2 meses a full time. Tendríamos que el G.E. sería igual a:

C.E. = (RH) + (C1) + (C2) + (C3)C.E. = (4.12) + (0.0) + (0.0) + (0.0)

C.E. = 4.12

En condiciones finales, la CONDICIÓN DE ESTABILIDAD de nuestro tajo estaría en la zona de INESTABILIDAD MEDIA (óptimo).

II.2.2 INTERPRETACIÓN DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD

2.2.2.1 Condición estable, considera una estabilidad relativa que podría variar fundamentalmente con las condiciones del macizo rocoso y extremado tiempo de exposición, llevando incluso hasta un Condición moderadamente estable.

2.2.2.2 Condición moderadamente estable, involucra generalmente tajos dentro de la primera etapa de explotación (1 mes), con sostenimiento adecuado al diseño de la ingeniería de detalle, para todos los casos, de acuerdo a la ITO (inspección técnica de obra). Involucra un espaciado de puntales de 8’ de 1.40 x 1.40 metros.

2.2.2.3 Condición de inestabilidad media, involucra tajos con mayor tiempo de exposición (mayor a 2 meses), que son afectos a las presiones y deformaciones, controlados con sostenimiento adecuado al diseño de la ingeniería de detalle. Hasta este punto se considera el sostenimiento de baja densidad expresado en puntales de seguridad de 8’, espaciados hasta en 1.20 x 1.20 m/ 1.40 x 1.40 m.

2.2.2.4 Condición de inestabilidad alta, es nuestro LÍMITE DE DISEÑO que considera necesariamente sostenimiento inmediato con puntales de 8’, espaciados a 1.10 x 1.10 m / 1.20 x 1.20 m, que compensaría con los esfuerzos presentes y con la carga muerta del espacio generado. Se necesita un control continuo in situ. El equilibrio entre el sostenimiento aplicado y el esfuerzo dinámico - estático se pierde lentamente función al tiempo. Para el caso de la figura 1, block de explotación de 32.5 x 20






metros, es necesario considerar pilares naturales laterales de un mínimo 3.0 x 20.0 metros y pilares tipo barrera, adyacentes a la siguiente zona de explotación superior (detalles en la figura 2).

2.2.2.5 Condición muy crítica, es la que consideramos el tope máximo en el diseño de aberturas. Debe ser tratado en forma especial puesto que el equilibrio entre el sostenimiento aplicado y el esfuerzo dinámico - estático se pierde rápidamente en función al tiempo. Esta condición y la anterior, puede ser controlado, aplicando sostenimiento que consideraríamos como de ALTA DENSIDAD, que equivale a un espaciado de puntales de 0.9 x 0.9 m / 1.0 x 1.0 metros, y pilares naturales tipo barrera, adyacentes a la siguiente zona de explotación superior.

Figura 1. Ubicación de pilares barrera, dejados hasta antes de la explotación del panel superior.

NOTA: Para el caso de blocks de explotación de 32.5 x 20 metros.

Antes de la aplicación de pilares naturales tipo barrera (opción 1 de la figura 2), el RH inicial es igual a 6.19, equivalente a una CONDICIÓN MUY CRITICA. Considerando los pilares barrera de 3.0 x 6.0 metros (opción 2 de la figura 2), el RH siguientes seria 4.85 equivalente a una condición de INESTABILIDAD ALTA, que mediante el control de la velocidad del minado (menor a 3.0 meses), altura promedio de minado ≤1.5 m, control de voladura, sostenimiento oportuno con puntales distanciados a 1.10 x 1.10 m / 1.20 x 1.20 m de 8’ de diámetro; se conseguirá la estabilidad hasta el final del minado. En caso favorable, incluso nos acercaremos a la CONDICION DE INESTABILIDAD MEDIA.

Figura 2. Vista en planta. Opciones limites para mantener RHf ≤ Rhi






La opción 3 de la figura 2, muestra una variante de los pilares barrera de 2.5 x 6.0 metros, de este modo también mantendremos la estabilidad deseada, pero tendríamos que aumentar la velocidad de minado a < 3.0 meses, y esto va en función de la operatividad y condiciones que de la mina y tener los mismos controles de la opción 2 de la figura 2. El ingreso a esta condición equivale al un crecimiento acelerado de la inestabilidad.

2.2.2.6 La condición Extremadamente crítica, considera un rediseño de aberturas máximas de tajos. No apto para el minado. En estas condiciones de inestabilidad, son necesarios: las reducciones de las dimensiones del block a explotar, disminución del tiempo de minado (Menor a 3.5 meses), aplicación de sostenimiento de alta densidad (que involucra dejar el doble de pilares naturales que podrían ser de las mismas dimensiones antes indicadas 3.0 x 6.0 metros), mantener las condiciones iniciales de RMR del macizo rocoso, etc.El ingreso a esta condición equivale al colapso mediato - inmediato de la abertura o tajo.

Para una condición muy crítica, el espaciado de los puntales se sustenta del siguiente modo:

Figura 3. Puntales de 8’, espaciado a 1.20 x 1.20 metros. FS medio: ≤1.0

Figura 4. Puntales de 8’, espaciado a 1.0 x 1.0 metros. FS medio: 1.0 – 1.15

Figura 5. Puntales de 8’, espaciado a 0.9 x 0.9 metros. FS medio: 1.15 – 1.20






Es necesario entender que estos tipos de sostenimiento mencionados, siempre van acompañados de otros sistemas de soporte, puesto que la características in situ del macizo rocoso, factor tiempo, altura de minado, etc. Siempre son aleatorios afectan desfavorablemente la condición esperada.

2.3 TIEMPO ÓPTIMO DE MINADO.

Indicado en el cuadro 3, el cual se delimitó, en base al las condiciones del estado de los tajos en producción de la veta Valeria I y II, considerando tiempos de minado inicial y actual. Estas relaciones provienen de las observaciones in situ y pueden ser ajustadas de acuerdo a la operatividad de mina, obteniendo mejoras considerables según se minimice el tiempo de minado. Estos valores pueden tener márgenes de compensación en intervalos de +/- ½ mes, que serán considerados únicamente posterior a monitoreos de otros tajos y evaluados por especialistas en el tema.

Es también importante entender que en la construcción de este cuadro base de CONDICION DE ESTABILIDAD, no se han considerado factores como PERFORACION Y VOLADURA, CONTROL INSTRUMENTAL y otros; que efectivamente mejorarían las condiciones y ampliarían los rangos mínimos que tenemos como base. Es importante el seguimiento mediante el monitoreo de tajos, para obtener mejoras o encontrar otros factores que optimicen estas variables.

Se presenta, un estándar que sin duda puede ser muy útil para proyectos y control de tajos en MARSA, mediante observación y cálculos prácticos.

2.4 CONDICIÓN DE ESTABILIDAD ACTUAL DE LOS TAJOS – VETA VALERIA I y II.

Mediante la aplicación de las correcciones y formulaciones antes expuestas, se ha llegado a determinar un plano de condiciones de estabilidad representados en colores, según el avance actual de los tajos.

Es necesario una evaluación periódica de las condiciones de estabilidad de los tajos (en periodos no mayores a 1 mes), puesto que esto indicaría un cambio considerable en la estabilidad de cada tajo en operación y podremos delimitar las zona de inmediato control o estabilización con el relleno adecuado.

Se presenta además los siguientes cuadros de evaluación realizadas en gabinete, según los datos levantados en campo.

El plano en referencia, se adjunta en el anexo III.







# Tajo metros R.H. días / meses Rango: 1 - 5 Nro. y diámetro Caja techo Veta Def. GLSA/MARSA Otros

A 561 21.0 x 10.0 x 1.6 3.33 1.5 2 85 / 8' II - B IV - A 3.36 Puntales + Jack Pot

20.0 x 19.0 x 1.3 4.87 1 de 2 a 3 150 - 170 / 8' II - B IV - A 3.56 Arriba. Ps

3 4.90 Abajo. Ps + Pir

20.0 x 28.0 x 2.0 5.83 1.5 de 3 a 3.5 220 / 8' II - B IV - A 2.72 Arriba. Ps

5 4.23 Abajo. Ps + Pir

20.0 x 11.0 x 1.7 3.88 3.5 de 2.5 a 2 105 / 8' II - B III - A 2.82 Arriba. Ps + Pir + Per

5.5 3.75 Abajo. Ps + Pir

10.0 x 26.0 x 1.3 3.61 3.5 de 2.5 a 2 105 / 8' II - B III - A 2.92 Puntales + Jack Pot

5.5 4.11 Puntales + Pirca + Pirca abajo

F 557 22.0 x 16.0 x 2.0 4.63 5 3 150 / 8' II - A III - A 5.61 Perno + puntales

G 557 10.0 x 12.0 x 1.5 2.73 3.5 3.2 50 / 8' II - B IV - A 3.01 Puntales + pirca

H 557 20.0 x 8.0 x 1.5 2.86 1.5 2 75 / 8' II - A III - A 2.66 Puntales + Jack Pot

ID ID R. H.

0.5 - 1.0 1 < 1.35

1.0 - 2.0 2 1.36- 2.75

2.0 - 3.0 3 2.76 - 4.15

3.0 - 4.0 4 4.16 - 5.65

4.0 - 5.0 5 5.66 - 6.89

6 > 6.90

B

C

D

E

Condición Moderadamente inestable

Condición estable Condición moderádamente estable


560

559

558

558

Condición del sostenimiento

Cantidad y tipo de puntales

Condición crítica (reemplazo) Condición de Inestabilidad alta (Limite MARSA)

Condición muy crítica Condición muy crítica

Condición del Sostenimiento - En su conjunto Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Inicial de soporte Condición Estable

Condición Geomecánica del macizo rocoso

Cond. de estabilidad = RH +/- Correcciones

Observaciones


FORMATO DE EVALUACIÓN IN SITU DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE LOS TAJOS - VETA VALERIA II

Nro.ID de Labor

Dimensiones actuales L x A x h

Radio Hidráulico

Tiempo actual de exposición


A 461 8.5 x 6.5 x 1.8 1.84 1 2 28 / 7' II - B III - B 1.86 Puntal + Perno + JP

B 16.0 x 9.0 x 1.7 2.88 2 2.5 75 / 8' III - A III - B 3.08 Arriba, puntal, pernos

C 15.0 x 10.0 x 1.5 3.00 4 2 40 / 8' II - A IV - A 4.28 Medio, puntal, pircas, pernos

D 20.0 x 9.0 / 2.8 3.10 6 4 90 / 8' II - B III - A 4.82 Abajo, puntal, pircas, pernos

E 461 7.0 x 8.0 x 2.8 1.87 5 3 28 / 8' II - B III - A 2.97 Puntal + JackPot

F 461 11.0 x 13.0 x 1.5 2.89 5 2 70 / 8' II - B III - B 3.48 Puntal + JackPot

G 28.0 x 20.0 x 1.5 5.83 5 3.5 +/- 200 / 8' III - A IV - B 6.56 Abajo, puntal + JP + pirca

H 15.0 x 15.0 x 1.8 3.75 4 3.5 +/- 100 / 8' II - A III - B 4.65 Medio, puntal + cuadro madera

I 10.0 x 7.0 x 4.0 2.06 2 2 9' IV -A IV - B 3.33 Arriba, cuadro 3, 2, 1 / Zona de Falla y recup.

J 15.0 x 8.0 x 1.5 3 +/- 80 / 8' III - B IV - A Abajo, Puntal + Pirca + Perno. Para Relleno

K 15.0 x 8.0 x 1.5 4 +/- 80 / 8' III - B IV - A Medio, Puntal + Pirca. Para Relleno

L 15.0 x 10.0 x 1.3 2.5 3.5 +/- 100 / 8' III - B IV - A 3.50 Arriba, Puntal + Anillado

M 36.0 x 15.0 x 1.5 4.50 4 4 +/- 120 / 8' III - B IV - A 6.07 Abajo, Puntal + pernos + anillado

N 36.0 x 10.0 x 1.3 3.90 3 4.5 +/- 150 / 8' IV - A IV - B 4.71 Medio, Puntal + pernos + anillado

O 37.0 x 7.0 x 1.8 2.94 4 3.5 20 / 8' III - B IV - A 3.96 Arriba, Puntal seg.

P 463 14.0 x 18.0 x 1.0 3.94 2 2 70 / 8' II - B III - B 3.74 Puntal seg.

Q 464 10.0 x 11.0 x 1.3 3.17 3 2.5 70 / 8' II - B III - B 2.72 Puntal seg.

R 462 7.0 x 9.0 x 1.0 1.97 2 2 20 / 8' II - A III - B 1.82 Puntal seg.

ID R. H.

ID 1 < 1.35

0.5 - 1.0 2 1.36- 2.73

1.0 - 2.0 3 2.74 - 4.14

2.0 - 3.0 4 4.15 - 5.61

3.0 - 4.0 5 5.62 - 6.89

4.0 - 5.0 6 > 6.90

462

463

462

Condición Moderadamente inestable

Condición crítica (reemplazo) Condición muy crítica



Condición de Inestabilidad alta (Limite MARSA)


Condición estable

Condición Inicial de soporte





Grado de estabilidad = RH +/- Correcciones

4 4.65

Condición EstableCondición del Sostenimiento - En su conjunto

Dimensiones actuales A x L x h

Radio Hidráulico

FORMATO DE EVALUACIÓN IN SITU DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE LOS TAJOS - VETA VALERIA I

461

Cond. de estabilidad = RH +/- Correcciones

3.75

ObservacionesNro.ID de Labor











CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

1. La comparación entre una análisis técnico mediante formulaciones empíricas y un análisis in situ mediante observaciones y levantamiento de datos, son relativos para cada realidad de la mina. Para el caso específico de MARSA, se ha logrado crear una tabla mejorada para el control de las condiciones de estabilidad C.E., de los tajos que va en función a parámetros como: Radio hidráulico actual (inicial), tiempo de exposición, estado del macizo rocoso, condición del sostenimiento actual, altura de minado, entre otros. De este modo podemos proyectar el tiempo máximo de abertura, hasta antes de sobrepasar la CONDICION MUY CRITICA, para tomar las medidas correctivas que necesita dicho espacio (tajo) y sea aplicado el relleno para su relativa estabilización.

2. La metodología que se presenta para el monitoreo de tajos futuros y actuales, se ha desarrollado en base a parámetros in situ de la mina MARSA, las cuales estarían interconectadas con lo indicado en el aspecto teórico. Rango de oscilación entre ambas teorías no sobrepasa el 10%, por lo que se considera dentro del margen optimo, por lo tanto, los cálculos han sido validadas en campo con el fin de encontrar un margen de error mínimo y una buena condición de certeza.

3. La condición más importante, que determina en mayor grado la estabilidad de un tajo, es el factor tiempo de minado. A menor tiempo de minado, mayor estabilidad.

4. De acuerdo a este factor tiempo de minado, se ha podido encontrar una constante en meses que proyectando el RH final o el valor de C.E., se puede determinar el tiempo máximo de exposición sin el relleno necesario o abandono de esta labor.Otro factor determinante es la condición del macizo rocoso, que, se ve afectado en función al tiempo, por lo que se consideran valores que aumentan el RH inicial (cuando la roca baja su calidad) y disminuyen el RH inicial cuando se tiene un macizo rocoso más competente.

5. Se complementa la metodología de evaluación de las condiciones de estabilidad, con ejemplos para el mejor entendimiento del procedimiento de cálculo.

6. Cada condición de estabilidad mencionada, equivale un estado final de minado (cuando se proyectan labores o tajos) o a un estado actual (cuando se evalúan tajos in situ). Por lo que debe ser tomado en consideración e interpretado con mucha cautela y criterio.

7. Los modelamientos numéricos representados en la Figura 3 al 5, evalúan solo las condiciones de sostenimiento en la etapa final de minado, y toma como punto de partida la condición muy crítica (aleatorio), determinado que el sostenimiento con puntales y pilares naturales es hasta este punto considerado como sostenimiento de alta densidad. Los espaciados de puntales se incrementan cuando mejora la condición y aumenta cuando desmejoran la condición de estabilidad.

8. Se presenta la figura 2, con el fin de entender que en paneles de 38.5 x 20 metros, es necesario de algún modo la reducción del área en +/- 180 m2, y consecuentemente también el tiempo de minado; para alcanzar el rango de la inestabilidad alta, que es el límite de nuestro diseño (relativamente






controlable). El área mencionada, debe ser distribuida en forma de pilares naturales estratégicos.

9. La reducción del área de explotación mencionada en la conclusión 8, debe ser de tal forma que se proyecten pilares naturales con el fin de aumentar el perímetro del área y de ese modo disminuir el RH inicial. En el ejemplo se considera 02 espacios de 38.5 x 20 metros. Ambas aéreas son iguales, pero la distribución de los pilares genera un mejor RH en el primer caso.

10. Se pone en consideración el uso de pilares barrera (3.0 x 8.0 m / 3.0 x 6.0 m). con la finalidad de establecer soporte al siguiente block superior de minado, actuando como barrera en efectos de reducción de la deformación, mantener el factor de seguridad y controlar los esfuerzos inducidos hasta antes o después de la aplicación del relleno en el espacio abierto.

Sin la aplicación de pilares contiguos a los blocks adyacentes de minado superior:Efecto de la deformación leve: hasta los 12 metros. FS: < 1.2. El efecto de deformación alta: hasta los 6 metros. FS: <1.04

Las condiciones de esfuerzos, afectan en 50% el estado del siguiente block, de sus condiciones normales.

Con la aplicación de pilares contiguos a los blocks adyacentes de minado superior:Efecto de la deformación leve: hasta los 6 metros. FS: <1.2El efecto de deformación alta: hasta los 1 metros. FS: <1.04

Las condiciones de esfuerzos, afectan en 25% el estado del siguiente block, de sus condiciones normales.






De estos modelos geomecánicos: se considera deformación leve porque el efecto no sobrepasaría los 10 mm un primer evento de extracción (tolerable). Se considera deformación alta porque sobrepasaría los 15 mm de deformación en un primer evento de extracción (crítico).

11. Es necesario entender que los sistemas de sostenimiento mencionados en cada condición de estabilidad, siempre van acompañados de otros sistemas de soporte (de acuerdo a evaluación in situ), puesto que la características in situ del macizo rocoso, factor tiempo, altura de minado, etc. Siempre son aleatorios y pueden afectar en cierto momento la condición esperada.

12. Coincidir con los valores de la Condición de inestabilidad alta (color naranja), establece el límite máximo de nuestro diseño o el límite que favorablemente se puede controlar, tomando en consideración los factores favorables mencionados en la conclusión 3 (reducción del tiempo de minado, etc.).

13. Sobre la condición actual de estabilidad de los Tajos de la veta Valeria I y Valeria II, se han localizado tajos con estados desde estables hasta los muy críticos. La condición muy crítica se ha derivado principalmente de un exceso en el tiempo de minado o exposición. Por lo que se deberían considerar como zonas primordiales de relleno a corto plazo (inmediato). Si realizamos el cálculo mediante nuestras correcciones, estimamos que al cabo de 1 – 1.5 meses entraremos a la condición de extremadamente crítica, lo que no debería suceder sin la aplicación antes del relleno.

14. Según lo evaluado en los tajos actuales de la veta Valeria, se ha construido una tabla didáctica que permitirá al supervisor, determinar el grado de criticidad de sus tajos en responsabilidad.

15. Esta tabla de CONDICIONES DE ESTABILIDAD, tiene un grado de certeza del mayor al 90%, cuando en la evaluación de los tajos, se determinan los radios hidráulicos y se aplican todas las correcciones indicadas en las tablas anteriores. Y alcanza un grado de certeza del 80%, cuando únicamente lo utilizamos involucrando el radio hidráulico actual y el tiempo exposición. Anexo II.

16. El tiempo optimo de minado ubicado en las tablas de condiciones de estabilidad, debe ser aplicado para proyectos de explotación futuras, teniendo en consideración que es aplicable únicamente para rangos de RH entre 3.5 a 6.8. Por deducción lógica: cuando el RH sea menor a 3.5 (tajos pequeños), el tiempo de minado puede extenderse y calcular un límite según lo indicado en la corrección 1, que incrementaría en 0.20 al RH según los meses que deje expuesta la labor. Aquí solo bastaría 4 meses para que ingresemos a una condición de inestabilidad alta.

17. Sera necesario pequeños reajustes a las correcciones o incrementar algún otro factor que nos lleve a un 100% de certeza en nuestras tablas.

Ing. Miguel A. Chávez MauricioGeomecánica Latina S.A.






ANEXO I

FORMATO PARA EVALUACIÓN IN SITU, DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE LOS TAJOS.

ANEXO II

TABLA DINÁMICA DE CONDICIONES DE ESTABILIDAD vs TIEMPO ÓPTIMO DE MINADO vs RH.






ANEXO III

PLANO DE CONDICIONES DE ESTABILIDAD.

VETA VALERIA IVETA VALERIA II







ANEXO I


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ID ID R. H.

0.5 - 1.0 1 < 1.35

1.0 - 2.0 2 1.36- 2.75

2.0 - 3.0 3 2.76 - 4.15

3.0 - 4.0 4 4.16 - 5.65

4.0 - 5.0 5 5.66 - 6.89

6 > 6.90

ID GSI

II - A BUENA A 71 - 80 LF/B - LF/MB

II - B BUENA B 61 - 70 F/B - LF/R

III - A REGULAR A 51 - 60 MF/B - F/R - LF/P

III - B REGULAR B 41 - 50 IF/B - MF/R - F/P

IV - A MALA A 31 - 40 IF/R - MF/P - F/MP

IV - B MALA B 21 - 30 IF/P - MF/MP

V MUY MALA 0 - 20 T/P - IF/MP - T/MP


FORMATO DE EVALUACIÓN IN SITU DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE LOS TAJOS - VETA VALERIA

Nro. ID de LaborDimensiones actuales A x

L x hRadio Hidráulico





Grado de estabilidad = RH +/- Correcciones

Observaciones

Condición del Sostenimiento - En su conjunto Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Inicial de soporte Condición relativamente Estable

Condición estable Condición moderádamente estable

Condición Moderadamente inestable Condición de Inestabilidad Media

Condición crítica (reemplazo) Condición de Inestabilidad alta

Condición muy crítica Condición muy crítica

Condición del Macizo Rocoso (RMR)





ANEXO II


RH Inicial: Es el Radio hidraúlico que determinamos únicamente del análisis del área/perímetro del tajo

RH Final: Es la condición de estabilidad - C.E., determinado en función al RH inicial y la aplicación de las correcciones 1, 2 y 3

ID RHf - CE

1 < 1.35 20 x 2.5

2 1.36- 2.75 3.0 meses 20 x 6.0

3 2.76 - 4.15 2.0 meses 20 x 12

4 4.16 - 5.65 < 3.0 meses 20 x 23

5 5.66 - 6.89 < 3.5 meses 20 x 35

6 > 6.90 < 3.5 meses 20 x 42

Corrección 1 Por tiempo de exposición, tiempo de abertura máxima o tiempo esperado de minado

ID RHf - CE

1 < 1.35

2 1.36- 2.75 3.0 meses +0.15*EM

3 2.76 - 4.15 2.0 meses +0.20*EM

4 4.16 - 5.65 < 3.0 meses +0.25-0.28*EM

5 5.66 - 6.89 < 3.5 meses +0.30-0.35*EM

6 > 6.90 < 3.5 meses +0.40*EM

EM = Excedente en meses en función del tiempo óptimo de minado, que suma al RH incial

En caso la explotación sea antes del tiempo óptimo, el EM toma valor negativo y resta al RH inicial

Corrección 2 (C2) Por condición del macizo rocoso (media del RMR techo y RMR Veta)

Corrección 3 (C3) Por altura de Minado

Esperado/actual C3

1.00 m -0.20

1.30 m. -0.10

1.50 m. 0.00

1.80 m 0.12

2.00 m. 0.20

2.50 m. 0.38

EVALUACION DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD



Corrección 1 - C1

Restar al RH inicial: 0.2 - 0.5, cuando el RMR medio esta entre II-B y II-A, respectivamente

Corrección cero cuando el RMR medio esta entre III-A y III-B (los rangos de RH estan diseñadas con estos parametros)





Altura de minado

Condición de estabilidad - CE = RH inicial + (C1) + (C2) + (C3) = RH final

Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Estable





Dimensiones Blocks (m)Condición de estabilidad = RH +/- Correcciones

Condición Estable



Sumar al RH inicial: 0.4 – 0.6, cuando el RMR medio esta entre IV-A a IV-B, respectivamente.













Documents

Parametros Geomecanicos y Evaluacion in Situ