APLICACIONES DE LA MECANICA DE ROCAS La mecánica de rocas se considera una disciplina única, con unos principios únicos de aplicación universal , eso s!, con di"eren#es aplica aplicacio ciones nes,, $ue se come#e come#erán rán sucin# sucin#ame amen#e n#e a con#in con#inuac uación ión%% Ló&i Ló&ica came men# n#e, e, las las apli aplica caci cion ones es prin princi cipa pale less son son la mine miner! r!aa la in&enier!a civil% Mien#ras $ue en la primera en muc'as ocasiones los 'uecos se dise(an para $ue sean es#a)les duran#e periodos de #iempo rela#ivamen#e cor#o *una 'ora, por e+emplo, para el caso de un "ren#e "ren#e de #a+o lar&o, lar&o, en el se&unda se&unda la es#a)ilidad es#a)ilidad a lar&o plao *#úneles, carre#eras o "errocarriles- es priori#aria% Apar#e de las aplicaciones en el ám)i#o de de la in&enier!a minera minera civi civil,l, no se de de)e )e de de+a +arr de menc mencio iona narr las las más más impo impor# r#an an#e #ess apli aplica caci cion ones es en el ám)i ám)i#o #o de la in&e in&eni nier er!a !a de dell pe pe#r #ról óleo eo,, de dell espacio su)#erráneo ur)ano, del almacenamien#o de residuos la plani"icación del #erri#orio% APLICACI.N DE LA MECANICA DE ROCAS EN LA IN/ENIERIA DE MINAS 0%0 0%0% MINER INERIA IA A CI CIEL ELO O A1IER 1IER2O 2O La miner!a a cielo a)ier#o e3i&e la realiación de una e3cavación e3cavación super"icial, el 'ueco minero, minero, $ue con#endrá con#endrá la in"raes#ruc#ura de servi se rvici cio% o% En es es#e #e #ipo #ipo de miner! miner!aa el o)+e#i o)+e#ivo vo princ princip ipal al de la mecánica de rocas será ase&urarse la es#a)ilidad de los diversos #aludes e in"raes#ruc#uras de las can#eras% En#re las operaciones $ue con#ri)uen a la es#a)ilidad de #aludes des#acan las #4cnicas #endien#es a disminuir el nivel "reá#ico del #alud *realiación de canales de salva&uarda, #úneles de drena+e,
sondeos 'orion#ales posos ver#icales de drena+e- la colocación de elemen#os de sos#enimien#o propiamen#e dic'o *pernos de ancla+e, ca)les, con#ra"uer#es de escollera, muros de con#ención-% MINERIA S512ERRANIA 5na mina su)#erránea en operaciones presen#a e3cavaciones o 'uecos $ue cumplen% As! el poso principal, la rampa, las &aler!as de nivel de #raspor#e, e3is#en además 'uecos mineros de servicios operaciones direc#amen#e relacionados con la e3#racción de minerales como los #rasversales de acceso de reconocimien#o, &aler!as de avance, pi$ueras o c'imeneas de paso de mineral en &eneral cual$uier cavidad realiada en las la)ores de preparación% As! pues la mecánica de rocas de)e ser capa de analiar la es#a)ilidad dise(o cada una de es#as e3cavaciones a#endiendo a sus re$uerimien#os opera#ivos%
Se puede dis#in&uir )ásicamen#e dos #4cnicas de e3plo#ación su)#erránea, a sa)er, con sos#enimien#o sin sos#enimien#o% A su ve la primera de ellas se podr!a dividir en e3plo#aciones con sos#enimien#o na#ural con sos#enimien#o ar#i"icial, cada una de es#as #4cnicas )ásicas se #raduce en la prác#ica en varios en varios m4#odos mineros, independien#emen#e del m4#odo de
e3plo#ación, se puede se(alar cua#ro o)+e#ivos de la mecánica de rocas, en lo $ue respec#a al compor#amien#o de la mina, para los #res #ipos de 'uecos previamen#e di"erenciados en "unción de su vida opera#iva6 a)cd-
Es#a)ilidad de &eneral de la mina, en#endi4ndose como #al la masa de mineral lo 'uecos e3plo#ados, el res#o del mineral la roca de ca+a adacen#e% Pro#e&er las principales e3cavaciones de servicio a lo lar&o de su vida opera#iva% O"recer acceso sencillo a los lu&ares de #ra)a+o en el en#orno de los #a+os% Preservar la condición de e3plo#avilidad de la reserva no e3plo#a)le%
APLICACI.N DE LA MECANICA DE ROCAS EN LA IN/ENIERIA CI7IL Desde sus comienos la mecánica de rocas en in&enier!a civil par#e de los desarrollos de es#a 'an venido por es#e lado% Desde los primeros #úneles de "errocarril $ue "ueron cons#i#uidos en In&la#erra 8rancia, 'as#a los me&a9proec#os ac#uales $ue incluen lar&os #úneles )a+o el mar *cannel #únel, proec#o del #únel Europa9A"rica-, &randes viaduc#os puen#es, o presas $ue dan lu&ar a em)alses más &randes $ue mares como el proec#o de las :#res &ar&an#as; en c'ina, mu lar&o 'a sido el camino recorrido% Las principales aplicaciones de la mecánica de rocas en la in&enier!a civil son )ásicamen#e el dise(o análisis de es#a)ilidad de #aludes, el dise(o e+ecución de #úneles carre#eros "erroviarios cavernas con dis#in#os usos *'idroel4c#ricos, conducción de a&uas, alcan#arillado,<- el dise(o de
cimen#aciones en roca para &randes o)ras civiles como presas, viaduc#os, puen#es edi"icios%
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=%IN/ENIERIA DE PE2ROLEO Los poos de pe#róleo se u#ilian para acceder a es#e para #raspor#arlo a la super"icie% As! los cri#erios de dise(o de es#os se aseme+an a los $ue se dan en el ám)i#o minero dependen de la es#ra#e&ia con+un#a de recuperación vida ú#il del campo en el $ue se encuen#ra del uso $ue se le d4 a un poo par#icular *e3#racción, inección, am)as-% Se u#ilia la mecánica de rocas para analiar resolver pro)lemas como la es#a)ilidad de poos #an#o en la "ase de per"oración como en la "ase de operación, la recuperación #erciaria de crudo median#e la inección de a&ua "r!a, la respues#a del macio rocoso reservorio o acimien#o duran#e la producción en la ona pró3ima más ale+adas del poo a la producción de 'idrocar)uros lo posi)le 'undimien#o o "enómenos de su)sidencia $ue ori&ina la e3#racción%
IN/ENIERIA DEL ALMACENAMIEN2O DE RESID5OS La crecien#e concien#iación am)ien#al de la sociedad 'a ido asociada a una &eneración, por par#e de la misma, de un volumen cada ve más &rande de residuos, al&unos de los cuales necesi#an #ra#amien#os mu especiales como los residuos sólidos ur)anos o RS5, los residuos #ó3icos peli&rosos o R2P, en#re los $ue se encuen#ran las pilas, )a#er!as acei#es de coc'e, los residuos nucleares de )a+a, media al#a ac#ividad% Es#o llevado a la aplicación de la mecánica de rocas a la selección del emplaamien#o dise(o de reposi#orios o almacenes de residuos $ue ase&uren unas de#erminadas condiciones, para evi#ar la peli&rosidad de los mismos% En
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par#icular la )ús$ueda, selección es#udio de los posi)les almacenes de residuos sólidos nucleares de al#a ac#ividad 'a llevado a &randes inversiones de los pa!ses más avanados &es#ionados por empresa pú)licas o a&encias es#a)les, $ue 'an permi#ido $ue se produ+eran no pocos avances en mecánica de rocas% >%
IN/ENIERIA DEL ESPACIO S512ERRANIO 5R1ANO
La carencia de espacio en de#erminadas ciudades, +un#o con o#ras ven#a+as de cons#ruir edi"icios e in"raes#ruc#uras su)#erráneas *#empera#ura, a'orro de espacio en super"icie, e#c<- 'a 'ec'o $ue cada d!a sea más na#ural acudir a soluciones con#rac#ivas su)#erráneas, desarrolladas en muc'as ocasiones en macios rocosos% De es#a "orma, ac#ualmen#e no resul#a sorprenden#e encon#rar cen#ros comerciales su)#erráneos *0? @m de &aler!as comerciales en Mon#real-, polidepor#ivos su)#erráneos *Oslo-, almacenes de 'idrocar)uros &as,< +un#o con cons#rucciones más #radicionales como cen#rales 'idroel4c#ricas, "errocarriles me#ropoli#anos, e#c% /EO2ERMIA Se denomina &eo#ermia a la e3plo#ación de calor de la #ierra, la e3plo#ación an&losa+ona e$uivalen#e :'ea#9mini&;es )as#an#e ilus#ra#iva% Al mar&en de las aplicaciones #radicionales como los )alnearios #ermas, se pueden dis#in&uir dos ca#e&or!as sa)er, de )a+a ener&!a6 solo u#ilia)les para producir calor!as a #empera#ura moderada, como por e+empló6 Para cale"acción ur)ana, de al#a ener&!a el4c#rica% El pro)lema suele ser $ue la circulación na#ural de a&ua a"ec#a a un porcen#a+e mu pe$ue(o de la roca, de "orma $ue la maor!a
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par#e del macio rocoso no in#erviene en la circulación na#ural, son las rocas calien#es secas, del in&l4s :'o# dr roc@s;% Desde los B se 'a propues#o "orar la circulación de a&ua en es#as rocas para e3#raer su calor% Es#e #ipo de pro)lemas es el $ue necesi#a la mecánica de roca para ser resuel#o, aun$ue re$uiere de complicados modelos #ermo9 'idromecánicos, en "ase de desarrollo, $ue #en&a en cuen#a las in"luencias de la #empera#ura so)re las #ensiones de es#a so)re la permea)ilidad de la roca , por #an#o, del volumen a"ec#ando por la #ras"erencia de calor *C8MR, >BB-%
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DESARROLLO SOS2ENI1LE, 2E/NOLO/IA DEL MEDIO AM1IEN2E PLANI8ICACION 2ERRI2ORIAL
Pol!#icos es#án comenando a concienciarse de la necesidad de una maor pro#ección una verdadera &es#ión pa#rimonial del medio am)ien#e% La pro#ección am)ien#al, #radicionalmen#e asimilada al a salva&uarda de especies en v!as de e3#inción sus ecosis#emas, pasa a d!a de 'o por la de"ensa de los medios na#urales "rá&iles *eliminando #oda suer#e de con#aminación median#e la &es#ión am)ien#almen#e se&ura de #odo #ipo de residuos- por la pro#ección de asen#amien#os 'umanos vulnera)les *po)laciones de mon#a(a, li#orales, islas<- de las a&resiones de las ca#ás#ro"es na#urales $ue a veces se llevan consi&o vidas 'umanas%
