21 de Mayo del 2015 CARACTERIZACION GEOMECANICA DEL MACIZO ROCOSO DENOMINADO “CERRO VILLANUEVA” EL CUAL SE ENCUENTRA UBICADO EL “FRENTE UNO” DE E!LOTACION DE CALIZA EN LA COM!A"#A ARGOS !LANTA TOLCEMENTO$ C%ARACTERIZATION C%ARACTERIZATION OF ROC& MASS GEOMEC%ANICS NAMED 'CERRO VILLANUEVA ' (%IC% IS LOCATED T%E 'FRENTE UNO' O!ERATING COM!AN) IN LIMESTONE !LANT ARGOS TOLCEMENTO$ Del*+ A,-./y Da*l L*+e- Ca3/ale+ %ele, A//oyo 4o,,y Mo/a Ge,*-o F.,da*6, U,*7e/+*-a/*a del de l 8/ea A,d*,a$ I,e,*e/9a de M*,a+ Sede Va Valled.:a/;Ce+a/$ lled.:a/;Ce+a/$ ABSTRACT The The Tolcem lcemen ento to plant plant belo belong ngin ingg to the the compan companyy Argos rgos,, prese present ntss probl problem emss Ro Rock ck sobre sobreta tama maño ñoss produc productt inapp inapprop ropri riat atee blast blastin ingg schem schemee for geom geomec echan hanic ical al rock rock mass mass conditions "Cerro Villanueva" where this located in front of the farm which they call "aced !ne" The rock mass is sectori#$ two main areas according to the geomechanical characteri#ation, in order to obtain detailed information same to make the design of blasting %chemes were designed drilling and blasting in accordance with the conditions of each area these schemes were performed considering plant re&uirements, these consist primarily of design according to the team and diameter current drilling, and keep blasting agent 'A(!) used in the blasting As the overall design goal to improve rock fragmentation, and According to the restrictions, the design was based on the change in height starting levels of the "ront A", this involved setting out all parameters related to drilling and blasting scheme Change height was analy#ed using variables closely related to it, such as the diameter of drilling e&uipment used and the load inde* or stiffness factor A se&uence of operation for the reduction of height in the starting levels was proposed After analy#ing several alternatives topography to bring the levels to a ma*imum height of + meters, it was concluded that the proposed se&uence in the most viable because only -. would increase the number of banks %obr %obret etam amañ años os prod produc ucti tion on is wo worr rris isom ome, e, geom geomec echa hani nics cs lowe loweri ring ng them them invo involv lves es conside considerabl rablee ove overhea rheadd company company,, and encoura encourages ges the e*tract e*traction ion of the raw materi material al Therefore it is proposed in this pro/ect to implement the proposed changes to the scheme of drilling and blasting, although immediate changes will not be seen, these are a good alternative in the medium term in order to improve the fragmentation of limestone from the "ront one "operating &E)(ORDS< Rock, 0lasting, ront of 1*ploration, 1*plosives RESUMEN 2a plant plantaa Tolceme lcement ntoo pert perten eneci ecient entee a la compañ compañ3a 3a Argos rgos,, prese present ntaa probl problem emas as de sobre sobreta tama maño ñoss de roca roca produ product ctoo de un es&uem es&uemaa de vo vola ladu dura ra inap inaprop ropia iado do para para las las condiciones geomec4nicas del maci#o rocoso 5Cerro Villanueva6, en donde esta ubicado el
frente de e*plotaci$n &ue ellos han denominado 5rente 7no6 1l maci#o rocoso se sectori#$ sectori#$ en dos #onas principales principales de acuerdo a la caracteri#aci$n caracteri#aci$n geomec4nica, geomec4nica, con el fin de obtener informaci$n detallada del mismo para poder reali#ar el diseño de las voladuras %e diseñaron es&uemas es&uemas de perforaci$n perforaci$n y voladura acordes a las condiciones condiciones de cada #ona 1stos es&uemas fueron reali#ados teniendo en cuenta los re&uerimientos de la planta, estos consisten primordialmente en diseñar de acuerdo al e&uipo y di4metro de perforaci$n actual, y mantener el agente e*plosivo 'A(!) utili#ado utili#ado en las voladuras %iendo el ob/etivo ob/etivo general del diseño diseño me/orar la fragmentaci fragmentaci$n $n de la roca, y de acuerdo a las restricc restriccion iones es del caso, el diseño diseño se bas$ en el cambio cambio de altura altura en los nivele niveless de arran&ue del 5rente 7no6, esto implic$ implic$ el replanteo replanteo de todos los par4metros relacionados relacionados con el es&uema de perforaci$n y voladura 1l cambio de altura se anali#$ a partir de variables estrechamente relacionadas con la misma, como son el di4metro de perforaci$n, el e&uipo de cargue utili#ado y el 3ndice o factor de rigide# %e propuso una secuencia de e*plotaci$n para la disminuci$n de la altura en los niveles de arran&ue 8espu9s de anali#ar varias alternativas con topograf3a para llevar los niveles a una altura m4*ima de + metros, se concluy$ &ue la secuencia propuesta en la m4s viable debido a &ue solo se aumentar3a de a . el n:mero de bancos 2a producci$n de sobretamaños es preocupante, la disminuci$n geomec4nica de los mismos implica a la compañ3a un sobrecosto considerable, y encarece la e*tracci$n de esta materia prima ;or esto se plantea en este proyecto la implementaci$n de los cambios propuestos para el es&uema de perforaci$n y voladura, si bien no se ver4n cambios inmediatos, estos constituyen una buena alternativa a mediano pla#o para lograr me/orar la fragmentaci$n de la roca cali#a proveniente del 5rente 7no6 de e*plotaci$n Voladura, rente de 1*plotaci$n, 1*plosivos 1*plosivos !ALABRAS CLAVES< CLAVES< Roca, Voladura,
1$ INT INTRO ROD DUCCI UCCI=N =N 2a compañ3a Argos es una empresa &ue tiene como ob/etivo principal la fabricaci$n de cemento ;ara el desarrollo $ptimo de dicho ob/etivo, debe llevar a cabo una serie de procesos &ue tienen como actividad inicial la e*tracci$n de materias primas conformadas por materiales como cali#a, marga, arcillas y chert 1stos materiales son el aporte principal con su contenido mineral para la fabricaci$n del cemento 2a actividad desarrollada por Argos, esta enfocada en la obtenci$n de minerales, enmarcada dentr den troo de una pol3 pol3ti tica ca &ue busca busca las las me/o me/ores res condi condici cione oness de segur segurid idad ad<< para para sus traba/adores y para la comunidad &ue de una u otra forma interact:a con los procesos de la empresa ;articularmente la planta Tolcemento, perteneciente a dicha compañ3a y ubicada en el municipio de Toluvie/o '%ucre) en el =m >. por la carretera &ue de %incele/o conduce a Tol: dentro de la e*tracci$n de materias primas 'cali#as, margas, arcillas y chert), mane/a la perforaci$n y voladura para el arran&ue de la cali#a debido a la dure#a &ue presenta este material para ser arrancado mec4nicamente %e mane/an voladuras mensuales &ue no est4n su/etas a los re&uerimientos de la planta en cuanto a producci$n, adem4s se carece de un adecuado planeamiento minero &ue brinde una $ptima organi#aci$n en las actividades vinculadas e*clusivamente a esta etapa
frente de e*plotaci$n &ue ellos han denominado 5rente 7no6 1l maci#o rocoso se sectori#$ sectori#$ en dos #onas principales principales de acuerdo a la caracteri#aci$n caracteri#aci$n geomec4nica, geomec4nica, con el fin de obtener informaci$n detallada del mismo para poder reali#ar el diseño de las voladuras %e diseñaron es&uemas es&uemas de perforaci$n perforaci$n y voladura acordes a las condiciones condiciones de cada #ona 1stos es&uemas fueron reali#ados teniendo en cuenta los re&uerimientos de la planta, estos consisten primordialmente en diseñar de acuerdo al e&uipo y di4metro de perforaci$n actual, y mantener el agente e*plosivo 'A(!) utili#ado utili#ado en las voladuras %iendo el ob/etivo ob/etivo general del diseño diseño me/orar la fragmentaci fragmentaci$n $n de la roca, y de acuerdo a las restricc restriccion iones es del caso, el diseño diseño se bas$ en el cambio cambio de altura altura en los nivele niveless de arran&ue del 5rente 7no6, esto implic$ implic$ el replanteo replanteo de todos los par4metros relacionados relacionados con el es&uema de perforaci$n y voladura 1l cambio de altura se anali#$ a partir de variables estrechamente relacionadas con la misma, como son el di4metro de perforaci$n, el e&uipo de cargue utili#ado y el 3ndice o factor de rigide# %e propuso una secuencia de e*plotaci$n para la disminuci$n de la altura en los niveles de arran&ue 8espu9s de anali#ar varias alternativas con topograf3a para llevar los niveles a una altura m4*ima de + metros, se concluy$ &ue la secuencia propuesta en la m4s viable debido a &ue solo se aumentar3a de a . el n:mero de bancos 2a producci$n de sobretamaños es preocupante, la disminuci$n geomec4nica de los mismos implica a la compañ3a un sobrecosto considerable, y encarece la e*tracci$n de esta materia prima ;or esto se plantea en este proyecto la implementaci$n de los cambios propuestos para el es&uema de perforaci$n y voladura, si bien no se ver4n cambios inmediatos, estos constituyen una buena alternativa a mediano pla#o para lograr me/orar la fragmentaci$n de la roca cali#a proveniente del 5rente 7no6 de e*plotaci$n Voladura, rente de 1*plotaci$n, 1*plosivos 1*plosivos !ALABRAS CLAVES< CLAVES< Roca, Voladura,
1$ INT INTRO ROD DUCCI UCCI=N =N 2a compañ3a Argos es una empresa &ue tiene como ob/etivo principal la fabricaci$n de cemento ;ara el desarrollo $ptimo de dicho ob/etivo, debe llevar a cabo una serie de procesos &ue tienen como actividad inicial la e*tracci$n de materias primas conformadas por materiales como cali#a, marga, arcillas y chert 1stos materiales son el aporte principal con su contenido mineral para la fabricaci$n del cemento 2a actividad desarrollada por Argos, esta enfocada en la obtenci$n de minerales, enmarcada dentr den troo de una pol3 pol3ti tica ca &ue busca busca las las me/o me/ores res condi condici cione oness de segur segurid idad ad<< para para sus traba/adores y para la comunidad &ue de una u otra forma interact:a con los procesos de la empresa ;articularmente la planta Tolcemento, perteneciente a dicha compañ3a y ubicada en el municipio de Toluvie/o '%ucre) en el =m >. por la carretera &ue de %incele/o conduce a Tol: dentro de la e*tracci$n de materias primas 'cali#as, margas, arcillas y chert), mane/a la perforaci$n y voladura para el arran&ue de la cali#a debido a la dure#a &ue presenta este material para ser arrancado mec4nicamente %e mane/an voladuras mensuales &ue no est4n su/etas a los re&uerimientos de la planta en cuanto a producci$n, adem4s se carece de un adecuado planeamiento minero &ue brinde una $ptima organi#aci$n en las actividades vinculadas e*clusivamente a esta etapa
2os resultados obtenidos en cantera para el arran&ue de cali#a con las voladuras en cuanto a la fragmentaci$n, fragmentaci$n, despla#amiento despla#amiento y espon/amient espon/amientoo no han sido los me/ores me/ores ;ero sin duda el principal inconveniente lo constituye la presencia de una gran cantidad de sobretamaños producto de un es&uema de perforaci$n y voladura inadecuado, &ue de/a en evidencia la necesidad de replantear lo &ue se tiene actualmente para poder me/orar la fragmentaci$n de la cali#a lo &ue constituye el ob/etivo general de este proyecto ;ara la consecuci$n de un es&uema de perforaci$n y voladura adecuado, &ue de/e como resultado una e*celente fragmentaci$n< se debe contar con una informaci$n detallada del maci#o maci#o rocoso rocoso 'caract 'caracteri# eri#aci aci$n $n geo geomec mec4ni 4nica) ca) para para pod poder er cono conocer cer la me/or me/or forma forma de mane/ar las variables involucradas dentro del diseño, as3 se obtiene informaci$n importante para un apropiado planeamiento minero, y se logra un mayor rendimiento rend imiento en el proceso de e*tracci$n y trituraci$n
2$ DETA DETALLES LLES E!ERIM E!ERIMENT ENTAL ALES ES 2$1 METODOLOG METODOLOGIA IA ;ara la reali#aci$n de estudio se tomaron los datos en una visita de campo para poder establecer la #ona &ue se va estudiar, se siguieron los siguientes pasos? @ Visita a campo > !bservaci$n de las muestras de roca cali#a en varios de los niveles del rente 8eterminaci$n de diaclasas y toma de un n:mero representativo de datos 'direcci$n y bu#amiento, rugosidad, espaciamiento, continuidad, infiltraci$n, abertura) Caracteri#aci$n de la roca para su posterior valoraci$n . An4lisis de laboratorio para determinar las propiedades f3sicas y mec4nicas de la roca B Recopilaci$n y an4lisis de los datos Conclusiones y recomendaciones
>$ RESUL ESULT TADO DOS S >$1 CARACTERIZACION DE LA MATRIZ MATRIZ ROCOSA ;ara la caracteri#aci$n de la matri# rocosa los aspectos &ue deben describirse en campo son la identificaci$n, meteori#aci$n o alteraci$n y resistencia a la compresi$n simple de la roca 2a identificaci$n de una roca se establece a partir de su composici$n y te*tura, o relaciones geom9 geo m9tr tric icas as de sus sus mine mineral rales es,, las las observ observac acio iones nes m4s m4s pr4ct pr4ctic icas as son son la compo composic sici$ i$nn mineral$gica 'ver litolog3a Cuerpos de cali#a), forma y tamaño de los granos, color, transparencia y dure#a 1l grado de meteori#aci$n 'Ver cuadro @D) de la roca es una observaci$n importante en cuanto a &ue condiciona sus propiedades mec4nicas %eg:n aumenta la meteori#aci$n aumentan la porosidad, permeabilidad y deformabilidad del material rocoso, al tiempo &ue disminuye su resistencia resistencia
2a resistencia a la compresi$n simple de la matri# rocosa fue estimada por medio de ensayos 'A%TE 8 >@BB-+@) en el laboratorio de mec4nica de rocas y suelos de la 7;TC %ogamoso 2a descripci$n de las propiedades para la caracteri#aci$n de la matri# rocosa la podemos observar de manera m4s ob/etiva en el Ane*o A el cual contiene el resultado de los diferentes ensayos reali#ados a muestras de roca provenientes del maci#o rocoso 1stos ensayos est4n divididos en propiedades f3sicas y geomec4nicas, reali#ados por el 2aboratorio de Eec4nica de Rocas 7;TC %ogamoso y composici$n &u3mica reali#ados por el laboratorio de Control de Calidad Argos ;lanta Tolcemento 2os resultados est4n ordenados en el Ane*o A 8e la siguiente forma? 8e las ho/as A@ a A@F corresponden a los ensayos de mec4nica de rocas 'Resistencia a la compresi$n, 1nsayo de carga por punta para resistencia y densidad, ensayo de carga por punta para propiedades f3sicas, 4ngulo de reposo, ensayo de desgaste ma&uina de los Gngeles, descripci$n macroscopica de la muestra petrograficamente), estos est4n de la siguiente manera? 8e la ho/a A@ a la AB para muestras tomadas en el nivel +D del 5rente 7no6, de la ho/a A a la A@> para muestras tomadas en el nivel @DD, y de la ho/a A@ a la A@F para muestras tomada en el nivel @D, la ho/a A@+ corresponde a las propiedades &u3micas para muestras de las #onas H y HH del maci#o rocoso
>$2 DESCRI!CION DE LAS DISCONTINUIDADES 2as discontinuidades condicionan de una forma definitiva las propiedades y el comportamiento resistente, deformacional e hidr4ulico de cual&uier maci#o rocoso 2a resistencia al corte de las discontinuidades es el aspecto mas importante en la determinaci$n de la resistencia de los maci#os rocosos duros fracturados, y para su estimaci$n es necesario definir las caracter3sticas y propiedades de los planos de discontinuidad 'Ver cuadro @)
ORIENTACION 2as discontinuidades sistem4ticas se presentan en familia con orientaci$n y caracter3sticas m4s o menos homog9neas 2a orientaci$n relativa y el espaciado de las diferentes familias de un maci#o rocoso definen la forma de los blo&ues &ue lo conforman 2a orientaci$n de las discontinuidades con respecto a las estructuras u obras de ingenier3a condiciona la presencia de inestabilidades y roturas a su favor 1n nuestro caso la orientaci$n de las discontinuidades &ue predominan '1stratificaciones tipo @ y >) es en promedio de I (J de bu#amiento y a#imut de .FI '>), y BI (J de bu#amiento y direcci$n de bu#amiento de @.I '@) 1stos datos han sido obtenidos a partir de las anotaciones descritas en el cuadro @ y en la figura podemos observar el an4lisis por medio del software 8ips
ES!ACIADO 1l espaciado entre los planos de discontinuidad condiciona el tamaño de los blo&ues de matri# rocosa y, por tanto, define el papel &ue este tendr4 en el comportamiento mec4nico del maci#o rocoso, y su importancia con respecto a la influencia de las discontinuidades 1l espaciado lo describimos de acuerdo a los t9rminos del cuadro > 1n nuestro caso el espaciado promedio para las estratificaciones tipo @ y > es de D cm K D cm respectivamente Claramente podemos concluir &ue son espaciados muy pe&ueños, sobre todo el de la estratificaci$n tipo @ 1sto hace &ue el maci#o se encuentre altamente fracturado y presente un comportamiento is$tropo, controlado por las propiedades del con/unto de blo&ues m4s o menos uniformes
otograf3a @D 1spaciado de estratificaciones tipo @ y > respectivamente
4.,-a T*:o$
B.?a@*e,-o
D*/$ Del 3.?a@*e,-o
> > @ @ @ > > > @ @ @ > > > > > > > >
>I (J +I FI .I F+I >I +I @+I FI +I F>I .I >I >I DI FI >>I >BI >I
+ . @.+ @>D @@F F. .@ FB +D @FF @+@ . > B. D D >F @F
E+:a*ado
2as /untas con menor bu#amiento, las cuales conforman un intervalo entre >>I (J y +I (J< presentan un espaciado promedio de D Cm
2as /untas con mayor bu#amiento '>I (J a F+I (J), Conservan un espaciado promedio de >F
Fo/@a
A3e/-./a
1scalonada 1scalonada 2a 1scalonada abertura 1scalonada predomina 1scalonada nte para la 1scalonada estratifica 1scalonada ci$n @ de el maci#o 1scalonada rocoso es 1scalonada de . cm, 1scalonada mientras 1scalonada &ue para la 1scalonada estratifica 1scalonada ci$n > es 1scalonada de >B cm 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada
Relle,o
Todas las diaclasas est4n rellenas con un material arcilloso con espesor acorde a la abertura de la columna anterior 1s importante mencionar &ue en los niveles +D y @DD se encuentra un sector de los bancos afectados en gran parte con un material arcilloso &ue
Cm > >I >. > I > @ I >> @ I @.. @ .I @D @ >I @.D @ I @.> @ I @.. @ >I @F @ I @BD @ .I @. @ .I @.D > >I B. > +I . > >I > +I F > >BI >. > I > > I . > >+I B. @ F@I @+. @ BI @ @ >I @. @ B+I .F @ FI @> @ BBI . @ +I @B. @ F>I @ Cuadro @ 8atos del levantamiento de diaclasas
'a)
1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada 1scalonada
se me#cla con la cali#a Adem4s en el nivel +D, a mas o menos m del piso del mismo se encuentra un estrato de dicho material de apro*imadam ente FD Cm 8e espesor
'b)
'c)
'e)
'd)
'f)
igura An4lisis de diaclasas con software 8ips 'a) ;lanos mayores formados por los dos tipos de discontinuidades presentes en el maci#o 'b) Concentraci$n de polos 'c) (umero de polos formados de acuerdo al levantamiento de diaclasas 'd) ;lanos m4*imos aparentes formados 'e) Lrafica de la cantidad de diaclasas con el mismo bu#amiento 'e) Lrafica de la cantidad de diaclasas con la misma direcci$n de bu#amiento 'A#imut)
2os valores resaltados en color ro/o en este y todos los cuadros de este proyecto, son los correspondientes al maci#o rocoso en estudio 'Cerro Villanueva 5rente 7no6) Cuadro > 8escripci$n del espaciado 'H%ER) De+/*:*6, E+:a*ado 1*tremadamente /unto Eayor a >D mm Euy /unto >D-BD mm Munto BD->DD mm Eoderadamente /unto >DD-BDD mm %eparado BDD->DDD mm Euy separado >DDD-BDDD mm 1*tremadamente separado Eayor a BDDD mm
8e acuerdo al cuadro anterior y nuestros espaciados promedio, el maci#o rocoso esta en el intervalo de espaciado moderadamente /unto '>DD-BDD mm)
CONTINUIDAD O !ERSISTENCIA 2a continuidad o persistencia de un plano de discontinuidad es su e*tensi$n superficial, medida por la longitud seg:n la direcci$n del plano y su bu#amiento 1s un par4metro de gran importancia pero de dif3cil cuantificaci$n 'ver cuadro ) a partir de la observaci$n de
afloramientos, en los &ue normalmente se ven las tra#as de los planos de discontinuidad seg:n un bu#amiento aparente Cuadro Valoraci$n para continuidad de diaclasas 'H%ER) Co,-*,.*dad Lo,*-.d Euy ba/a
Eenor a @m
0a/a
@- m
Eedia
-@D m
Alta
@D->D m
Euy alta
Eayor a >D m
2as discontinuidades 'estratificaciones @ y >) presentes en el maci#o 5Cerro Villanueva6 tienen una muy alta continuidad Tambi9n las discontinuidades singulares 'fallas) son continuas a lo largo de todos los niveles de e*plotaci$n
RUGOSIDAD 2a descripci$n y medida de rugosidad tiene como finalidad principal la evaluaci$n de la resistencia al corte 'N) de los planos 1l termino rugosidad se emplea para hacer referencia a la ondulaci$n de las superficies de discontinuidad, como a las rugosidades a pe&ueña escala de los planos 1n nuestro caso se estimo la rugosidad de las discontinuidades utili#ando la comparaci$n en campo con los perfiles de rugosidad 'Ver figura .) propuestos por H%ER '@+F@), llegando a la conclusi$n de &ue las dos estratificaciones se aseme/an al perfil de rugosidad escalonada HHH 'polida)
igura . ;erfiles de rugosidad H%ER '@+F@)
ABERTURA 2a abertura es la distancia perpendicular &ue separa las paredes de la discontinuidad cuando no e*iste relleno 'en el Cerro Villanueva todas las discontinuidades est4n rellenas, sin
embargo hemos considerado la abertura de las mismas debido a &ue son espesores relativamente grandes) 1ste par4metro es muy variable debido a &ue en superficie puede ser alto, y reducirse con la profundidad 1n el cuadro podemos observar la descripci$n de la abertura 2a abertura predominante para la estratificaci$n @ de el maci#o rocoso es de . cm, mientras &ue para la estratificaci$n > es de >B cm ;odemos concluir &ue son aberturas &ue afectan de manera significativa la resistencia al corte de las discontinuidades y modifican las tensiones &ue act:an sobre las mismas Cuadro 8escripci$n de la abertura 'H%ER) A3e/-./a De+/*:*6, Eenor a D@ mm Euy cerrada D@-D>. mm Cerrada D>.-D. mm ;arcialmente abierta D.->. mm Abierta >.-@D mm Eoderadamente ancha 'Tipo >) Eayor a @D mm Ancha @-@D cm Euy ancha 'Tipo @) @D-@DD cm 1*tremadamente ancha 'allas) Eayor a @ m Cavernosa
RELLENO 2as discontinuidades presentes en el maci#o rocoso est4n todas rellenas con un material arcilloso de naturale#a distinta a la roca de las paredes 1l relleno presente en los estratos tipo @ tiene una mayor anchura &ue la de los estratos tipo >, correspondiente dicha anchura a la longitud descrita para la abertura de estas discontinuidades Al parecer fue la estratificaci$n tipo @, debido a su mayor bu#amiento, la &ue permiti$ el relleno de este material y por medio de esta se rellenaron los estratos tipo > 'Ver fotograf3a @@) 2as propiedades &u3micas de la cali#a y del relleno presente en las diaclasas han sido descritas por el laboratorio de control de calidad de Argos-Tolcemento, en la ho/a A@+ cuadro > del Ane*o A est4n relacionadas, en ellas se e*plicara como este relleno contamina la cali#a cuando se me#clan despu9s de reali#adas las voladuras, /unto con las anotaciones sobre el proceso correspondiente a la calidad de estas materias primas
otograf3a @@ Relleno presente en las dos estratificaciones del Cerro Villanueva 5rente 7no6
FILTRACIONES 2os estratos tipo @ debido a la abertura entre sus labios, permiten f4cilmente la filtraci$n de agua a trav9s del maci#o rocoso 1sta filtraci$n es frecuente en temporadas de invierno, y en temporadas secas debido a su circulaci$n se hace evidente en los niveles inferiores '@DD y +D) de e*plotaci$n del maci#o 8e acuerdo a lo anterior podemos concluir &ue el maci#o rocoso en cuanto a filtraciones clasifica en la clase HH Cuadro . 8escripci$n para la clase de maci#o rocoso de acuerdo a la filtraci$n 'H%ER) Cla+ D*+o,-*,.*dade+ +*, /elle,o D*+o,-*,.*dade+ o, /elle,o e Munta muy plana y cerrada y no parece Relleno muy consolidado y seco (o es posible el H ;osible &ue circule agua flu/o de agua HH Munta seca sin evidencia de agua Relleno h:medo pero sin agua libre Munta seca con evidencia de haber HHH Relleno mo/ado con goteo ocasional circulado agua Relleno &ue muestra señales de lavado, flu/o de agua HV Munta h:meda pero sin agua libre continuo 'estimar caudal) Munta con re#ume, ocasionalmente goteo Relleno localmente lavado, flu/o considerable seg:n V pero sin canales preferentes 'estimar caudal y presi$n) lu/o continuo Munta con flu/o continuo de agua '1stimar Relleno completamente lavado, presiones de agua VH el caudal en lOmin y la presi$n) elevadas
>$> !ARAMETROS DEL MACIZO ROCOSO 1s necesario adem4s de la descripci$n de los componentes del maci#o rocoso, la matri# rocosa y discontinuidades para la caracteri#aci$n global, considerar par4metros relevantes del con/unto 1stos son descritos a continuaci$n
NMERO ) ORIENTACION DE LAS FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES$
1l comportamiento mec4nico del maci#o rocoso, su modelo de deformaci$n y mecanismos de rotura est4n condicionados por el numero de familias de discontinuidades 2a orientaci$n de estas familias con respecto a la obra sobre el terreno, determina la estabilidad de la misma y en nuestro caso la forma de diseñar un apropiado es&uema de perforaci$n y voladura Como ya hemos mencionado, las discontinuidades presentes en el maci#o son dos estratificaciones 'ver fotograf3a ) 1stas discontinuidades las hemos denominado tipo @ y tipo > de acuerdo a la incidencia de las mismas en el comportamiento mec4nico del maci#o rocoso Adem4s se ha descrito en cap3tulos anteriores su orientaci$n /unto con otros par4metros propios de la caracteri#aci$n geomec4nica 'ver cuadro @, levantamiento de diaclasas) 2a orientaci$n de estas familias de diaclasas 'ver figura B) esta descrita de acuerdo a el norte magn9tico &ue daba la br:/ula en su lectura al momento del levantamiento Todas las diaclasas fueron levantadas en los frentes de arran&ue de los diferentes niveles de e*plotaci$n '+D, @DD, @@D, @>D) en el rente 7no 'Cerro Villanueva), y los blo&ues formados por la intersecci$n de las mismas /unto con el bu#amiento de cada una de ellas la podemos observar en la figura 'Ver Ane*o 0 corte c-cP) ;odemos utili#ar el n:mero de familias de discontinuidades para establecer una clasificaci$n inicial del maci#o rocoso, utili#ando el cuadro B de 5clasificaci$n de maci#os rocosos por el numero de familias de discontinuidades6 propuesto por la %ER '@+F@)
igura B amilias de diaclasas 'estratos) presentes en los niveles de arran&ue 5rente 7no6
igura Tamaño de blo&ues formados por intersecci$n de /untas Cuadro B Clasificaci$n del maci#o rocoso de acuerdo al n:mero de familias 'H%ER) T*:o de @a*?o N.@e/o de a@*l*a+ H Easivo, discontinuidades ocasionales HH 7na familia de discontinuidades HHH 7na familia de discontinuidades mas otras ocasionales HV 8os familias de discontinuidades V 8os familias de discontinuidades mas otras ocasionales VH Tres familias de discontinuidades VHH Tres familias de discontinuidades mas otras ocasionales VHHH Cuatro o mas familias de discontinuidades HQ 0rechificado
TAMA"O DEL BLOUE E INTENSIDAD DE FRACTURACION 1l tamaño de los blo&ues &ue forman el maci#o rocoso afecta de manera importante su comportamiento 2a dimensi$n y forma de los blo&ues son definidas por las familias de discontinuidades descritas anteriormente 'amilia @ 'estratos tipo @), amilia > 'estratos tipo >)), su orientaci$n, su espaciado y continuidad 2a descripci$n del tamaño caracter3stico de blo&ue presente en el maci#o rocoso lo podemos reali#ar de tres formas descritas a continuaci$n
INDICE DE TAMA"O DEL BLOUE I3 Eediante este 3ndice se representa las dimensiones medias de los tipos de blo&ue medidos en el afloramiento 1n nuestro caso tenemos una roca de origen sedimentario con planos de estratificaci$n &ue constituyen dos familias de discontinuidades, el H b vendr3a definido por?
I3 'e@Se>Se)O
'1c @)
%iendo e@, e> y e 'tomado @ m) los valores medios del espaciado de las tres familias de discontinuidades 1l I3 del maci#o rocoso es apro*imadamente D+ m 'Ver figura )
!ARAMETRO 47 Eediante este par4metro se representa el n:mero total de discontinuidades &ue interceptan una unidad de volumen '@ m) del maci#o rocoso 1s normal determinar el valor de este par4metro contando las discontinuidades de cada familia &ue interceptan una longitud determinada, midiendo perpendicularmente a la direcci$n de cada una de las familias 'de esta manera se reali#o para esta caracteri#aci$n) (o de discontinuidades 47 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; '1c >) 2ongitud de medida 1n nuestro caso como tenemos un maci#o rocoso con dos familias de discontinuidades 'M@ y M>)? 47 '(o M@O2@) S '(o M>O 2>) 2a longitud a medir depender4 del espaciado de cada familia, variando normalmente entre . y @D metros 2a longitud de medida para la evaluaci$n de este par4metro en el maci#o rocoso fue de @ metro c:bico %e hicieron varias medidas pero todas obedec3an a @D y @> fisuras en un metro c:bico por lo &ue el calculo para este par4metro se hi#o teniendo en cuenta solo estos dos valores
47 '@DfisurasO@m) S '@> fisurasO@m) >> 1l valor Mv lo podemos relacionar con el tamaño de los blo&ues formados de acuerdo al cuadro Cuadro Relaci$n del tamaño del blo&ue y M v De+/*:*6, 47 d*+o,-*,.*dade+@> 0lo&ues muy grandes Eayor a @ 0lo&ues grandes @- 0lo&ues de tamaño medio -@D 0lo&ues pe&ueños @D-D 0lo&ues muy pe&ueños Eayor a D
8e acuerdo entonces, a la forma, tamaño e intensidad de los blo&ues formados en el maci#o, podemos tener en cuenta otra clasificaci$n para este de acuerdo al cuadro F Cuadro F Clasificaci$n del maci#o de acuerdo al tamaño del blo&ue y forma del mismo 'H%ER)
Cla+e H HH
T*:o Easivo C:bico
De+/*:*6, ;ocas discontinuidades o con espaciado muy grande 0lo&ues apro*imadamente e&uidimensionales
HHH HV
Tabular Columnar
0lo&ues con una dimensi$n considerablemente menor &ue las otras 0lo&ues considerablemente con una direcci$n mayor &ue las otras
V
Hrregular
Lrandes variaciones en el tamaño y forma de los blo&ues
VH
Triturado
Eaci#o rocoso muy fracturado
RD RoH .al*-y de+*,a-*o, A pesar de su utilidad, las clasificaciones relacionadas anteriormente no consideran todos los aspectos &ue inciden en las condiciones del maci#o rocoso, por lo &ue no son suficientes para describir las caracter3sticas de la fracturaci$n del mismo< estos aspectos adicionales los cubrimos con descripciones de campo y testigos de sondeo obtenidos del maci#o 1n la planta se cuenta con testigos recuperados de sondeos 'ver fotograf3a @>) en cantidad suficiente para brindar un valor confiable del R8 1stos sondeos han sido llamados po#os, y podemos observar la ubicaci$n en el maci#o rocoso de cada uno de ellos en el Ane*o 0 ';lano del rente 7no)
otograf3a @> ;o#os de Cerro Villanueva para c4lculo de R8
%e utili#aron los tres procedimientos para el c4lculo del R8 de la siguiente forma?
; !/*@e/ :/oed*@*e,-o$ %e calcula midiendo y sumando el largo de todos los tro#os de testigo mayores &ue @D cm en el intervalo de testigo de @. m 1ste procedimiento se pudo reali#ar gracias a &ue se cuenta en la planta con testigos recuperados de sondeos 2a ecuaci$n es la siguiente? RD ''U testigos @D cm) O @.D cm)) W @DD '1c ) =
;ara este primer procedimiento se hicieron tres c4lculos del R8 'R8@, R8> K R8), debido a &ue se cont$ con un buen n:mero de po#os ;ara este c4lculo se tuvieron en cuenta los valores de los testigos &ue se acercaban a @D cm K estos fueron los siguientes? '@S@>S@DS@D) cm RD1 --------------------------- W @DD DX @.D cm
'@S>>S@@S@>S@S@D) cm RD2 ------------------------------------- W @DD BDX @.D cm '@DS@S@) cm RD> ------------------------ W @DD >.X @.D cm 1l R8 final de este primero procedimiento se llamo R8P y es el promedio de R8@, R8> K R8 as3? DXSBDXS>.X RDJ ----------------------- DX
; Se.,do :/oed*@*e,-o$ Comprende el c4lculo del R8 en funci$n del n:mero de fisuras, por metro lineal, determinadas al reali#ar el levantamiento litol$gico-estructural '8etail line) en el 4rea yOo #ona predeterminada de la operaci$n minera 2a ecuaci$n para el c4lculo es la siguiente? RDJJ @DD W e*p-D@Y 'D,@Y S @) '1c ) Y es la frecuencia promedio de las diaclasas calculada por Y @O k, donde k es el espaciado promedio de las mismas ;ara este procedimiento se hicieron dos c4lculos 'R8@ K R8>), correspondientes a las discontinuidades tipo @ y tipo > respectivamente 1l espaciado promedio para las discontinuidades tipo @ es de D cm y para las discontinuidades tipo dos es de D cm, esto nos arro/o un valor para R8@ igual a BDX y para R8> de .X de esto obtenemos un R8PP de .>X apro*imadamente
; Te/e/ :/oed*@*e,-o$ Comprende el c4lculo del R8 en funci$n del n:mero de fisuras, por metro c:bico 'par4metro 47), determinadas al reali#ar el levantamiento litol$gicoestructural '8etail line) en el 4rea yOo #ona predeterminada de la operaci$n minera RD @@. Z 'Mv) para Mv [ . '1c .) RD @DD para Mv \ . '1c B) 1l R8PPP lo calculamos con la ecuaci$n debido a &ue el valor de Mv &ue obtuvimos anteriormente fue de >>
RDJJJ @@. Z '>>) >X
2uego del c4lculo del R8 de la manera descrita en cada procedimiento sabemos &ue el R8 final es el promedio de los valores obtenidos en cada uno de ellos
RODF*,al 'DXS.>XS>X) O ] .X 8e acuerdo al valor obtenido para el R8 podemos tener una idea de la calidad de la roca en el siguiente cuadro + propuesto por 8eere entre @+B y @+B
Cuadro + Calidad de la roca a partir del R8 RD Cal*dad de la /oa ^ >.X Euy mala >.X-.DX Eala .DX-.X Regular .X-+DX 0uena +DX-@DDX Euy buena
GRADO DE METEORIZACION 1ste grado de meteori#aci$n del maci#o rocoso se reali#a mediante observaci$n directa del afloramiento y compar4ndola con los 3ndices est4ndares recogidos en el cuadro @D 1s de gran importancia diferenciar este grado de meteori#aci$n de la meteori#aci$n de la matri# rocosa ya &ue son dos par4metros diferentes Cuadro @D Clasificaci$n del maci#o rocoso de acuerdo al grado de meteori#aci$n 'H%ER) G/ado de @e-eo/*?a*6 T*:o De+/*:*6, , H resco (o aparecen signos de meteori#aci$n 2a decoloraci$n indica alteraci$n del material rocoso y de las 2igeramente HH superficies de discontinuidad Todo el con/unto rocoso esta decolorado Eeteori#ado por meteori#aci$n Eoderadament Eenos de la mitad del maci#o rocoso aparece descompuesto yOo HHH e transformado en suelo 2a roca fresca o decolorada aparece como una Eeteori#ado estructura continua o como n:cleos aislados E4s de la mitad del maci#o rocoso aparece descompuesto yOo Altamente HV transformado en suelo 2a roca fresca o decolorada aparece como una Eeteori#ado estructura continua o como n:cleos aislados Completamente Todo el maci#o rocoso aparece descompuesto yOo transformado en V Eeteori#ado suelo %e conserva la estructura original del maci#o rocoso %uelo Todo el maci#o rocoso se ha transformado en suelo %e ha destruido la VH Residual estructura del maci#o
>$K CLASIFICACION GEOMECANICA DEL MACIZO ROCOSO
2a descripci$n y medida de todas las caracter3sticas y propiedades de la matri# rocosa y discontinuidades y de los par4metros del maci#o rocoso, entregan datos necesarios para la evaluaci$n geomec4nica, pero es a partir de estos datos, &ue podemos aplicar la clasificaci$n y as3 estimar la calidad y los par4metros resistentes del maci#o, en t9rminos de cohesi$n y fricci$n entre otros 2a clasificaci$n geomec4nica del maci#o rocoso denominado 5Cerro Villanueva6, donde se encuentra el frente de e*plotaci$n denominado 5rente 7no6 fue reali#ada a partir de las clasificaciones geomec4nicas de 0ieniawski y %ER respectivamente Ka se han desarrollado en los cap3tulos anteriores todos los par4metros necesarios para la esta
>$K$1 CLASIFICACION !OR BIENIA(S&I 2os ob/etivos de esta clasificaci$n son? - 8eterminar y 1stimar la calidad del maci#o rocoso para diseñar un es&uema de perforaci$n y voladura optimo de acuerdo a las caracter3sticas y estado presentes en este - 8ividir el maci#o rocoso en grupos de conducta an4loga - ;roporcionar una buena base de entendimiento de las caracter3sticas del maci#o rocoso - acilitar la planificaci$n y el diseño de estructuras en roca, proporcionando datos cuantitativos necesarios para la soluci$n real de los problemas de ingenier3a 1sta clasificaci$n geomec4nica se basa en el 3ndice RER 'Rock Eass Rating), &ue da una estimaci$n de la calidad del maci#o rocoso, teniendo en cuenta los siguientes factores? - Resistencia Compresiva de la roca - _ndice de la Calidad de la Roca 'R8) - 1spaciamiento de Muntas - Condici$n de Muntas - ;resencia de Agua - Correcci$n por orientaci$n 1stos factores se cuantifican mediante una serie de par4metros defini9ndose unos valores de cada uno de ellos, cuya suma en cada caso nos da el 3ndice de Calidad del RER &ue var3a entre D K @DD 2os mismos ya han sido calculados< unos mediante observaciones en campo y otros por ensayos de laboratorio de mec4nica de rocas y control de calidad, por lo &ue
presentamos en este capitulo la clasificaci$n de los mismos de acuerdo a sus valores para llegar a la definitiva del maci#o
RESISTENCIA COM!RESIVA DE LA ROCA C 1ste valor se determino mediante el ensayo de compresi$n simple '1n promedio > Epa) para rocas 'A%TE 8 >@BB-+@) y el ensayo de carga por punta '1n promedio =gfOcm>) ;ara mayor informaci$n acerca del resultado observar el Ane*o A de este documento ho/as A@ y A>
INDICE DE LA CALIDAD DE LA ROCA RD 1ste par4metro fue evaluado en el capitulo . numeral .>, y el valor calculado con su respectiva denominaci$n fue R!8inal ] .X
ES!ACIADO DE 4UNTAS DISCONTINUIDADES %e reali#o una primera apreciaci$n de este par4metro en el capitulo numeral >, pero 8eere propone la siguiente clasificaci$n en lo referente al espaciado de /untas y es la &ue recomienda usar en la clasificaci$n de 0ieniawski en el cuadro @@ Cuadro @@ 8escripci$n del espaciado propuesto por 8eere para clasificaci$n por 0ieniawski De+/*:*6, del e+:a*a@*e,-o E+:a*ado de .,-a+ T*:o de @a*?o /oo+o Euy ancho Eayor a m %$lido Ancho @Zm Easivo Eoderadamente cerrado D Z @ m 1n blo&ues Cerrado .D Z DD mm racturado
CONDICION DE LAS 4UNTAS A&u3 se tiene en cuenta los par4metros restantes del capitulo , como son< continuidad o persistencia, orientaci$n, rugosidad, abertura, relleno y filtraciones Todos ellos fueron descritos, clasificados e ilustrados de manera entendible en dicho capitulo
CORRECCION !OR ORIENTACION A la hora de considerar los efectos de la orientaci$n de las discontinuidades para la clasificaci$n del maci#o rocoso, con vista al diseño de un optimo es&uema de perforaci$n y voladura, es necesario considerar si las orientaciones del bu#amiento y direcci$n del bu#amiento son m4s o menos favorables con relaci$n a la labor minera 'direcci$n de avance de los niveles de e*plotaci$n) 0ieniawski en el cuadro @> nos propone la clasificaci$n para definir esa correcci$n
Cuadro @> Correcci$n por orientaci$n de las /untas '0ieniawski) R.@3o :e/:e,d*.la/ al ee R.@3o :a/alelo 8irecci$n seg:n 8irecci$n contra al ee de la ea7a*6, bu#amiento bu#amiento 0u#amient 0u#amient 0u#amient 0u#amiento 0u#amiento 0u#amiento o o o .I-+DI >DI-.I .I-+DI >DI-.I .I-+DI >DI-.I Euy 8esfavorabl Euy avorable Regular Regular favorable e desfavorabl
B.?a@*e,-o 0;20 I,de:e,d*e,-e del /.@3o avorable
CLASIFICACION DE LOS !ARAMETROS ) SUS VALORES Cuadro @ Clasificaci$n de los par4metros y sus valores '0ieniawski) !a/P@e-/o + E+ala de Valo/e+ Carga D-FD >D-D @D->D ;untual FD =gOcm> =gOcm> =gOcm> =gOcm> Re+*+-e,*a a la /oa A >DDD @DDD->DDD .DD-@DDD >.D-.DD I,-a-a Compresi$n =gOcm> =gOcm> =gOcm> =gOcm> %imple Valor R$$D$ Valor E+:a*ado de 4.,-a+ Valor
Co,d**6, de 4.,-a+
Valor Cantidad infiltraci$n @Dm 8el t:nel ;resi$n de A.a+ agua S.3-e//P,e 1sfuer a+ ;rincipal %ituaci$n Leneral
@. +D-@DDX >D m D
@> .-+DX @ @-m >.
.D-.X @ D-@m >D
2igerament 2igerament Euy e rugosa e rugosa rugosas sin menor de menor de continuida @mm de @mm de d cerradas, separaci$n, separaci$n, paredes de paredes de paredes de roca dura roca dura roca suave >.
>D
@>
@D =gOcm> @DDD@D-D >.D @DD =gOcm =gOcm =gOcm > > > > @ D >.-.DX >.X F .D-DDmm .Dmm @D . 1spe/o de falla o relleno de espesor Relleno blando de menor a espesor menor a .mm, .mm o o abierta menor a . abiertos @- mm isuras continuas .mm isuras continuas B D
(inguna
>. litrosOmin
>.-@>. litrosOmin
mayor a >. litrosOmin
D
DD-D>
D>-D.
D.
Totalmente seco
%olo h:medo Aguas interstic
2igera presi$n de agua
%erios problemas de agua
@D
Valor
D
8e acuerdo a esta clasificaci$n y respectiva valoraci$n, la calidad del maci#o rocoso a partir de 0ieniawski es de B ;ero como observamos en el cuadro n:mero @> encontramos una correcci$n por orientaci$n de las discontinuidades y el e/e de la e*cavaci$n, esa informaci$n nos permite rea/ustar el valor final obtenido para la calidad del maci#o ;ara ello utili#amos el cuadro numero @ propuesto por 0ieniawski Cuadro @ A/uste a 0ieniawski para correcci$n por orientaci$n de /untas y tipo de e*cavaci$n O/*e,-a*6, de /.@3o y M.y M.y Fa7o/a3le Re.la/ De+a7o/a3le B.?a@*e,-o de la+ *+./a+ a7o/a3le de+a7o/a3le Valores
T:neles Cimentaciones Taludes
D D D
-> -> -.
-. - ->.
-@D -@D -.D
-@> ->. -BD
Tenida en cuenta esta consideraci$n el valor final de la calidad del maci#o rocoso es de >@, con esto determinamos la clase de maci#o y descripci$n de acuerdo al valor total de RER presentada en el cuadro numero @. Cuadro @. 8eterminaci$n de la clase del maci#o rocoso Valo/ -o-al del RMR Q1 ; 100 1 ; Q0 K1 ; 0
21 ; K0
20
Clase numero
H
HH
HHH
HV
V
8escripci$n
Euy bueno
0ueno
Eedio
Ealo
Euy malo
0ieniawski propone tambi9n en el cuadro @B, y de acuerdo a toda la valoraci$n anterior, un significado para la clase de maci#o rocoso obtenida 1ste significado o apreciaci$n es muy general, pero puede ayudar como informaci$n primaria en la elaboraci$n de estudios posteriores en el mismo maci#o rocoso Cuadro @B %ignificado de las clases de maci#os rocosos Cla+e ,.@e/o I II @D años para B meses Tiempo de Eantenimiento .m ;ara m Cohesi$n [ =gOcm> >- =gOcm> Angulo de fricci$n [ .I DI-.I
III @ semana ;ara m @.-> =gOcm> DI-DI
IV . horas ;ara @.m @-@. =gOcm> DI-.I
V @D min ;ara D.m ^ @ =gOcm> ^ DI
>$K$2 CLASIFICACION SMR !ARA TALUDES Cual&uier clasificaci$n debe considerar, en primer lugar &ue la falla de un talud rocoso puede ocurrir seg:n formas muy diferentes 1n la mayor3a de los casos la falla de la masa rocosa est4 gobernada por las discontinuidades y se produce seg:n superficies formadas por una o varias /untas
1l 3ndice %ER para la clasificaci$n de taludes se obtiene del 3ndice RER b4sico sumando un "factor de a/uste", &ue es funci$n de la orientaci$n de las /untas 'y producto de tres subfactores) y un "factor de e*cavaci$n" &ue depende del m9todo utili#ado, la ecuaci$n es la siguiente?
SMR RER S '@W>W) S '1c ) RMR 1l valor del RER utili#ado por la clasificaci$n %ER es el obtenido en la clasificaci$n geomec4nica de 0ieniawski, pero sin tener en cuenta el a/uste reali#ado en la correcci$n por orientaci$n de las /untas 1se valor &ue define la calidad del maci#o es de B
FACTOR DE A4USTE DE LAS 4UNTAS 1ste factor es producto de tres subfactores &ue encontramos enunciados en la ecuaci$n como @, >, y < estos ser4n e*plicados y calculados a continuaci$n
; F1$ depende del paralelismo entre el rumbo de las /untas y la cara del talud Var3a entre @DD 'cuando ambos rumbos son paralelos) y D@. 'cuando el 4ngulo entre ambos rumbos es mayor de D` y la probabilidad de falla es muy ba/a) 1stos valores, establecidos emp3ricamente, se a/ustan apro*imadamente a la e*presi$n? F1 '@- sen b/-bs) > '1c F) %iendo b/P y bsP los valores del bu#amiento de la /unta y del talud respectivamente 1n nuestro caso el maci#o rocoso cuenta con dos estratificaciones y debemos reali#ar el c4lculo para cada una de ellas de todos los factores ;artiendo entonces de este primer factor, traba/aremos con el dato de D@. debido a &ue el mas cercano a las condiciones reales del maci#o estudiado
F1 '@- sen '.I-@DI)) > '1stratos tipo @) F1 DF. F1 '@- sen 'I-@DI)) > '1stratos tipo >) F1 D ; F 2$ 8epende del bu#amiento de la /unta en la falla plana 1n cierto sentido es una medida de la probabilidad de la resistencia a esfuer#o cortante de la /unta Varia entre @,DD 'para /untas con bu#amiento superior a .`) y D@. 'para /untas con bu#amiento inferior a >D`) ue establecido emp3ricamente pero puede a/ustarse apro*imadamente seg:n la relaci$n?
F2 'Tg> 'b/))> '1c +) F2 'Tg> '.))> '1stratos tipo @) F2 @ F2 'Tg> '))> '1stratos tipo >) F2 DD ; F>$ Refle/a la relaci$n entre los bu#amientos de la /unta y el talud %e han mantenido los valores propuestos por 0ieniawski '@+B) &ue son siempre negativos ;ara fallas planas e*presa la probabilidad de &ue las /untas afloren en el talud %e supone &ue las condiciones son normales, cuando el bu#amiento medio de la familia de /untas es igual al del talud, y por lo tanto aflorar4n algunas pocas /untas Cuando el talud bu#a m4s &ue las /untas, casi todas afloran y las condiciones ser4n muy desfavorables, lo &ue supone un valor de de -BD 'para bs - b/ [ @D`), o desfavorables lo &ue supone un valor de de -.D 'para D ^ bs - b/ ^ @D`) 2a diferencia con el valor de normal '&ue es->.) es muy grande 1l valor para es el escogido en el cuadro numero @ para un estado regular de nuestros taludes o niveles y es de ->. 8espu9s de haber obtenido tres subfactores correspondientes al factor de a/uste de las /untas, podemos determinar de acuerdo a cada caso las condiciones del maci#o rocoso a trav9s de l cuadro n:mero @ Cuadro @ actor de a/uste para las /untas 'Romaña, @+F.) M.y Ca+o Fa7o/a3le No/@al a7o/a3le ; a/-as [ DI DIZ>DI >DIZ@DI T a/-as-@FDI ;OT @ D@. DD DD b/ ^ >DI >DI-DI DI-.I ; > D@. DD DD T > @ @ @ ; T
b/-bs b/-bs
[ @DI ^ @@DI
@DI-DI @@DI-@>DI
DI [ @>DI
;OT
D
-B
->.
8onde?
; ? alla plana T ? alla por vuelco as ? 8irecci$n del bu#amiento del talud
De+a7o/a3le
M.y de+a7o/a3le
@DI-.I
^ .I
DF. .I-.I DF. @
@DD [ .I @DD @
DI'-@DI) -.D
^ @DI -BD
bs ? 0u#amiento del talud a/ ? 8irecci$n de bu#amiento de las /untas b/ ? 0u#amiento de las /untas
1scogidos los tres subfactores del cuadro @, podemos calcular el valor para estimar la calidad del maci#o rocoso de acuerdo al %ER 8e la ecuaci$n tenemos?
SMR B S 'DF.W@W'->.)) S SMR ] >. 1ste primer calculo esta hecho sin tener en cuenta &ue se refiere al a/uste seg:n el m9todo de e*cavaci$n utili#ado para el arran&ue del mineral %in este rea/uste podemos estimar la estabilidad de los niveles de e*plotaci$n a partir de los datos del cuadro @F Cuadro @F Clases de estabilidad seg:n el %ER 'Romaña, @+F.) Cla+e No$ V IV III %ER D->D >@-D @-BD 8escripci$n Euy mala Eala (ormal Totalmente ;arcialmente 1stabilidad Hnestable inestable 1stable Lrandes roturas Algunas /untas ;or planos Muntas o grandes allas o continuos cuñas muchas cuñas ! por masa Tratamiento
Ree*cavaci$n
Correcci$n
%istem4tico
II B@-FD 0uena 1stable
I F@-@DD Euy buena Totalmente estable
Algunos blo&ues
(inguna
!casiona l
(inguno
FACTOR DE A4USTE SEGN EL METODO DE ECAVACION FK 1ste factor fue establecido emp3ricamente, y tiene en cuenta las siguientes estimaciones de acuerdo a las diferentes condiciones de e*cavaci$n &ue se pueden presentar en taludes y de una u otra forma afectan su estabilidad 1stas estimaciones son definidas a continuaci$n
; Tal.de+ ,a-./ale+ %on m4s estables a causa de los procesos previos de erosi$n sufridos por el talud, y de los mecanismos internos de protecci$n &ue muchos de ellos poseen 'vegetaci$n, desecaci$n superficial, drena/e torrencial, etc) S @. ; !/eo/-e$ Aumenta la estabilidad de los taludes en media clase S @D - Volad./a +.a7e /eo/-e$ 0ien e/ecutadas aumentan la estabilidad de los taludes S F
; Volad./a+ ,o/@ale+$ Aplicadas con m9todos ra#onables no modifican la estabilidad D
; Volad./a+ dee-.o+a+$ %on muy frecuentes y pueden dañar seriamente la estabilidad del talud - - Ea7a*6, @eP,*a$ 2os taludes con arran&ue por ripiado s$lo son posibles cuando el maci#o rocoso est4 muy fracturado o la roca es blanda Con frecuencia se combina con prevoladuras poco cuidadas 2as caras del talud presentan dificultades de acabado ;or ello el m9todo ni me/ora ni empeora la estabilidad D 1n el cuadro @+ encontramos estas estimaciones Cuadro @+ actor de a/uste seg:n el m9todo de e*cavaci$n 'Romaña, @+F. ).
M-odo
Tal.d ,a-./al
!/eo/-e
Volad./a +.a7e
Volad./a @ea,*?ada
Volad./a de**e,-e
@.
@D
F
D
-
Teniendo en cuenta este a/uste el valor final del SMR >@
K$ CARACTERIZACION GLOBAL DEL MACIZO ROCOSO 8e acuerdo a los ensayos reali#ados de mec4nica de rocas, la cali#a presente en el maci#o rocoso tiene una resistencia a la compresi$n simple ba/a ;artiendo de este dato, y a trav9s de la descripci$n hecha en el cuadro >D, observamos &ue es una roca medio blanda en los niveles superiores de la e*plotaci$n 'ver ane*o A) y blanda en los ni9veles inferiores Cuadro >D Clasificaci$n de dure#a de las rocas de acuerdo a la resistencia Re+*+-e,*a a la o@:/e+*6, +*@:le Cla+**a*6, D./e?a MO%S M:a Euy dura >DD 8ura B- @>D->DD Eedio dura .-B BD-@D> Eedio blanda -. D-BD 'niveles superiores) 0landa >- @D-D 'niveles inferiores) Euy blanda @-> -@D
1l an4lisis hecho a partir del R8, Mv e H b, nos describe la roca como de mala calidad, con muchas fisuras por metro c:bico y blo&ues relativamente pe&ueños 1stas caracter3sticas son corroboradas en la clasificaci$n geomec4nica por 0ieniawski 1sta clasificaci$n nos describe un maci#o conformado en blo&ues con /untas moderadamente cerradas 2os par4metros restantes para la condici$n de las /untas no son menos cr3ticos< estas son continuas en todo el maci#o rocoso, la orientaci$n de las mismas afecta el arran&ue de la cali#a a trav9s de la voladuras, debido al sentido de avance &ue tiene la e*cavaci$n, la rugosidad no es de tanta importancia en este caso, ya &ue la abertura de las /untas es
relativamente critica y todas ellas est4n rellenas de una me#cla formada entre un material arcillosos y cali#a erosionada de las paredes de las /untas 1l :nico par4metro &ue no afecta el maci#o rocoso en su clasificaci$n, es el correspondiente a las filtraciones 'Ver cuadro .), ya &ue su presencia es m3nima, tanto &ue puede incluso no considerarse dentro de la caracteri#aci$n Tambi9n podemos anotar &ue la meteori#aci$n del maci#o rocoso 'Ver cuadro @D), al igual &ue en la matri# rocosa es m3nima 1n conclusi$n, el maci#o rocoso de acuerdo a 0ieniawski arro/o un valor para el RER de >@, valor &ue clasifica al maci#o en clase HV y le da una descripci$n de 5maci#o rocoso en condiciones malas6 2a clasificaci$n geomec4nica a partir del %ER esta totalmente descrita en el cuadro @F 1sta nos dice &ue el maci#o rocoso es de mala calidad, inestable, con una gran presencia de blo&ues y necesita una correcci$n inmediata Considerando adem4s un factor de a/uste &ue se hi#o seg:n el m9todo de e*cavaci$n utili#ado 'voladura) se obtuvo un valor final para el %ER de >@, llegando al l3mite del intervalo >@-D 'mala calidad) 1sto es preocupante, ya &ue podemos concluir &ue si se siguen reali#ando voladuras inadecuadas para el estado actual del maci#o, &uedara totalmente inestable y con grandes roturas, necesitando incluso de una ree*cavaci$n
K$1 ANALISIS DE LA ALTURA DE BANCO ACTUAL DE ACUERDO A LA CARACTERISTICAS DEL MACIZO ROCOSO 2as caracter3sticas geomec4nicas del maci#o rocoso son un con/unto de par4metros &ue no podemos cambiar en el diseño de una voladura, solo podemos minimi#ar su incidencia negativa reevaluando los par4metros controlables 'variables geom9tricas, &u3mico-f3sicas y de tiempo) en dicha voladura 1n el caso del maci#o rocoso 5Cerro Villanueva6, de acuerdo a lo concluido en la clasificaci$n geomec4nica, la altura de banco actual solo favorece a la aparici$n de productos no deseados en las voladuras, esto debido a &ue es un maci#o rocoso de mala calidad, &ue presenta numerosas #onas irregulares y una muy ba/a resistencia a la compresi$n 8e este modo, al presentarse una altura relativamente alta de los niveles de e*plotaci$n, como es el caso, ser4 menos el control &ue se tenga sobre las propiedades del maci#o rocoso< en pocas palabras< la altura de los niveles de e*plotaci$n es inversamente proporcional al control aparente sobre los par4metros geomec4nicos del maci#o rocoso 8e acuerdo a lo dicho anteriormente, se presenta en este capitulo una estimaci$n inicial de la optima altura para los niveles de e*plotaci$n del 5ente 7no6 Cerro Villanueva6 1sta estimaci$n se reali#ara mediante tres factores relacionados estrechamente con dicha altura como son?
8e acuerdo al di4metro de perforaci$n actual '8)
8e acuerdo a el e&uipo de carga ';ala hidr4ulica)
8e acuerdo al 3ndice o factor de rigide# '=) Antes de entrar a la estimaci$n de cada uno de estos factores, es necesario conocer ciertos datos acerca de la perforaci$n 1n el los niveles del 5rente 7no6 se utili#a la perforaci$n rotopercutiva con un e&uipo con martillo en cabe#a Hngersoll Rand 1CE .+D 'Ver fotograf3a @), este e&uipo presenta un intervalo de di4metros de perforaci$n &ue oscila entre dos pulgadas y media y cuatro pulgadas 'Ver fotograf3a @) 2as caracter3sticas de la perforaci$n para todos los niveles la podemos observar en el cuadro >@ Cuadro >@ Caracter3sticas de perforaci$n en el rente uno D*P@e-/o Malla Al-./a de Fa-o/ de /**de? & N*7el D BE Ba,o % & %V Tres bolillo @D 6 @@ m @ '.W.) 7na sola l3nea @>D 6 @ m > 'W.) 7na sola l3nea @@D 6 @. m 'W) 7na sola l3nea @DD 6 'W) ona H @> m 'W) ona HH
otograf3a @ 1&uipo de perforaci$n
otograf3a @ 8i4metro de perforaci$n
K$2 ALTURA =!TIMA DE BANCO % DE ACUERDO AL DIAMTREO DE !ERFORACION D Recopilando las propuestas hechas por diversos autores '2angerfors, =onya, HTL1, entre otros), tenemos las siguientes ecuaciones de c4lculo &ue relacionan el di4metro de perforaci$n y la altura de bancos 'niveles)?
% 'm) 8 'mm) O F, para e*celente distribuci$n de energ3a '1c @D)
% 'm) 8 'mm) O @., para una altura de banco conocida '1c @@)
D 'mm) '.-@D) 'm), formula de apro*imaci$n '1c @>)
1l di4metro de perforaci$n actual es de pulgadas '@D> mm) y los niveles de e*plotaci$n tienen en promedio @. m de altura 7tili#ando la ecuaci$n @D, se obtuvo una igual a @> m 1sta seria la altura apropiada para el di4metro de perforaci$n actual ;artiendo de la ecuaci$n @@, es la altura promedio conocida, obteniendo as3 un 8 igual a >@D mm 1ste valor de 8 es muy elevado, lo &ue nos indica nuevamente la tendencia a utili#ar niveles m4s ba/os, partiendo del hecho &ue para lograr un 8 igual a @D> mm mediante la ecuaci$n @@, deber3a ser de m 1n la ecuaci$n @> podemos ver claramente si utili#amos el limite superior, &ue la altura de banco actual '@. m) nos arro/a un di4metro igual a @.D mm 8e este modo concluimos tambi9n mediante esta ecuaci$n &ue con una altura de @D m se traba/ar3a de manera ideal al conservar el di4metro de perforaci$n Tambi9n es cierto &ue conservando la altura actual y utili#ando el limite inferior de la ecuaci$n @>, la reducci$n del di4metro a pulgadas seria la me/or opci$n Eediante estas ecuaciones se puede observar &ue una altura de bancos de + a @D m es una buena opci$n 1l di4metro de perforaci$n oscilar3a en el intervalo B-@>D mm, lo &ue nos brinda un punto de partida interesante para la posterior elaboraci$n del diseño $ptimo de perforaci$n y voladura Anali#ando los dem4s par4metros relacionados con este 'piedra, espaciamiento, di4metro de carga, retacado, %obreperforaci$n, entre otros), podr3amos concluir si es me/or una e*celente distribuci$n de energ3a '8 B mm), o &ueremos ser conservadores con el consumo de e*plosivos '8 '@D>-@>D) mm)
K$> ALTURA =!TIMA DE BANCO DE ACUERDO AL EUI!O DE CARGA !ALA %IDRAULICA %e cuenta actualmente en la planta para el cargue de la cali#a proveniente de las voladuras, con una pala hidr4ulica frontal de la compañ3a T1R1Q != con referencia RD-1 'Ver figura F 1specificaciones t9cnicas) %e gestiona actualmente la compra de otra pala frontal RD-1 'Ver figura + 1specificaciones t9cnicas), por esto el an4lisis se hace teniendo en cuenta las especificaciones de estos dos e&uipos 2as ecuaciones &ue relacionan la altura $ptima de banco con el e&uipo de carga son?
% S D. 'Cc), donde Cc es la capacidad de carga de la cuchara, ecuaci$n para e&uipos hidr4ulicos '1c @) % E4*imo alcance vertical del bra#o del e&uipo '1c @)
;ara la pala RD-1 la cual tiene una Cc igual a B m los resultados para utili#ando las ecuaciones @ y @, es m y + m respectivamente 2a altura de banco promedio para el $ptimo desempeño de esta pala es de F m
;ara la pala RD-1 la cual tiene una Cc igual a m los resultados para utili#ando las ecuaciones @ y @, es + m y @@ m respectivamente 2a altura de banco promedio para el $ptimo desempeño de esta pala es de +. m Con las alturas obtenidas con cada una de las palas para los niveles de e*plotaci$n, se observa &ue una altura de + m seria ideal a la hora de utili#ar cual&uiera de los dos e&uipos 1n la fotograf3a @. mostrada a continuaci$n se pude observar la dificultad de operaci$n de la pala RD-1 debido a la altura de banco actual %eria m4s eficiente y segura la operaci$n de este e&uipo si se tuvieran bancos de menor altura
otograf3a @. !peraci$n de la pala R!-1 con altura actual de bancos en el 5rente 7no6
igura F 1specificaciones t9cnicas pala RD-1 T1R1Q !=
igura + 1specificaciones t9cnicas pala RD-1 T1R1Q !=
K$K ALTURA =!TIMA DE BANCO DE ACUERDO AL #NDICE O FACTOR DE RIGIDEZ &
1l 3ndice o factor de rigide# del paralelep3pedo de la roca situado delante de los barrenos 'Ver figura @D) tiene una gran influencia en el resultado de las voladuras 1l 3ndice de rigide# esta definido por la siguiente ecuaci$n?
& O V '1c @.)
igura @D actor de rigide# del paralelep3pedo de roca
Como observamos en la ecuaci$n @., el factor de rigide# es el cociente entre la altura del banco y la piedra o burden Con la ayuda de este cociente se puede establecer apro*imaciones de efectos adversos en las voladuras 1n el cuadro >> podemos ver algunos de esos efectos Cuadro >> 1fectos en las voladuras de acuerdo al 3ndice de rigide# 'HTL1) #,d*e de /**de? F/a@e,-a*6, O,da a/ea !/oye*o,e+ V*3/a*o,e+
No-a
@
;obre
%evero
%evero
%evero
Rediseñar
>
%uave
%uave
%uave
%uave
Rediseño pos
0ueno
0ueno
0ueno
0ueno
0uena frag
1*celente
1*celente
1*celente
1*celente
!ptimo
1l Hnstituto T9cnico- Leol$gico de 1spaña 'HTL1) en el capitulo @+ numeral de su libro 5Eanual de ;erforaci$n y Voladura de Rocas6, hace la siguiente apreciaci$n acerca del factor de rigide#? %i = es grande, el despla#amiento y deformaci$n de la roca es f4cil, particularmente en el centro del banco Ash '@+) señala lo siguiente para la relaci$n OV? 5OV 6, los resultados son $ptimos %i 5OV @6, se obtendr4 una fragmentaci$n gruesa
con problemas de sobree*cavaci$n y repi9s Con 5OV >6, se aminoran los efectos anteriores 1s importante mencionar &ue el 3ndice de rigide# no contempla en su ecuaci$n las condiciones geomec4nicas del maci#o rocoso %i observamos en el cuadro >@ el 3ndice de rigide# promedio &ue se mane/a actualmente para el 5rente 7no6 es de B, de acuerdo a esto se estar3a obteniendo un resultado optimo en las voladuras, afirmaci$n &ue no es correcta ya &ue se tiene un gran problema con los sobtretamaños de roca &ue no pueden ser cargados a la trituradora, por esto es muy importante la intervenci$n del ingeniero mediante observaciones y registros de las voladuras &ue ayuden a ir me/orando las condiciones del arran&ue de la roca %i mane/amos la altura de banco de + m de acuerdo a los par4metros anteriores 'Caracter3sticas geomec4nicas del maci#o rocoso, di4metro de perforaci$n, e&uipo de carga), tendr3amos lo siguiente?
; 8e la ecuaci$n @. se obtiene = + O V< donde V es la piedra m4*ima te$rica de la malla de perforaci$n 'Ver figura Q) y esta definida por la ecuaci$n? V@a 'mm) '>.-D) 8 'mm) '1c @B) ; %i reempla#amos la ecuaci$n @B en la ecuaci$n @. obtenemos la e*presi$n? + 'm) & --------------------- '1c @) '>.-D) 8 'mm) + 'm) & -------------- B, para limite inferior de V >. 'm) + 'm) & -------------- >>, para limite superior de V 'm)
; !bservamos &ue disminuyendo la altura de los bancos a + m, tenemos un intervalo para el factor de rigide# &ue oscila de >> 'piedra m4*ima) a B 'piedra m3nima) 8e esto decimos &ue al disminuir la altura actual de los bancos, se puede mantener la misma medida para la malla y di4metro de perforaci$n utili#ados actualmente 'Ver cuadro >@), me/orando la fragmentaci$n de la roca y sin producir grandes vibraciones 1l principal inconveniente en las voladuras hasta ahora lo constituye la formaci$n de sobretamaños de roca cali#a, por lo &ue guiados por el par4metro =, podr3amos utili#ar el m3nimo tamaño para la piedra 'V >. m) con el fin de obtener e*celentes resultados en la fragmentaci$n de la roca '= B)
!tra soluci$n seria mantener una altura de banco de + m y disminuir el di4metro de perforaci$n a B mm con lo &ue se concentrar3a me/or la energ3a del e*plosivo debido a &ue la operaci$n es llevada a cabo en un maci#o rocoso altamente fracturado As3 se podr3a traba/ar con la m3nima piedra y mantener un factor de rigide# apropiado< &ue ayude a lograr una optima fragmentaci$n y no produ#ca altas vibraciones
K$5 VENTA4AS !RESENTES EN LA DISMINUCION DE LA ALTURA DE LOS NIVELES BANCOS DE E!LOTACION
Al disminuir la altura de los bancos de e*plotaci$n de @. a + m, se minimi#an los problemas de desviaci$n de los barrenos &ue afectan la fragmentaci$n de la roca y aumentan el riesgo de generar fuertes vibraciones, proyecciones y sobree*cavaci$n, debido a &ue la malla de perforaci$n '0W1) por la altura actual no se mantiene constante en las diferentes cotas del barreno %e me/oran las condiciones de seguridad para el operador y el e&uipo de carga Cuando la pala esta operando muy cerca a la pared de un nivel superior, corre el riesgo &ue un blo&ue de roca pueda desprenderse en cual&uier momento y ocasionar un accidente 'Ver fotograf3a @.) %er4 mucho m4s f4cil y r4pida la construcci$n de accesos, y habr4 me/ores condiciones para restaurar y li&uidar el talud final de e*plotaci$n 1n ning:n momento la disminuci$n de la altura de los bancos afectara la producci$n re&uerida por la planta, debido a &ue esta se puede mantener con un nuevo es&uema de perforaci$n y voladura 1n ese sentido dicha disminuci$n debe mirarse como una inversi$n &ue soluciona el problema de fragmentaci$n de la roca, ya &ue los metros c:bicos de roca &ue necesitan ser e*tra3dos, pueden e*plotarse de manera racional y ser llevados a trituraci$n sin ning:n inconveniente 1n la secuencia ilustrada a continuaci$n denominada figura @@, se observa una propuesta de e*plotaci$n &ue propone la disminuci$n de la altura de los bancos de @. m a + m apro*imadamente 1sta propuesta se mostrara de manera m4s clara en el proyecto denominado 58iseño ptimo de ;erforaci$n y Voladura ;ara 1vitar la ormaci$n de %obretamaños de Roca Cali#a en el rente de 1*plotaci$n 8enominado 5rente 7no6 en la Compañ3a Argos ;lanta Tolcemento6 ;or ahora podemos decir &ue se trata de una e*tracci$n de apro*imadamente un mill$n de toneladas de roca cali#a '@DDDD m de cali#a), &ue es m4s de lo &ue re&uiere la planta para su consumo en un año 1sta propuesta de e*plotaci$n demorar3a m3nimo dos años en e/ecuci$n, teniendo en cuenta &ue en ella no se han contemplado aun la construcci$n de nuevas rampas debido a la disminuci$n de altura de los bancos, y muchas otras labores de desarrollo 1l an4lisis econ$mico ser4 presentado tambi9n en el proyecto mencionado anteriormente, en el cual se dar4n varias alternativas de diseño de voladuras &ue sean rentables t9cnica y econ$micamente
'a)
'b)
'c)
'd)
'e)
'f)
'g)
igura @@ Corte A-A del Ane*o 0, ;lano del 5rente 7no6 ;ropuesta de e*plotaci$n para la disminuci$n de la altura de los bancos a Altura actual de los niveles de e*plotaci$n en el 5rente 7no6 3 Hdentificaci$n de los diferentes sectores para la secuencia de avance de la e*plotaci$n, con arran&ue mediante perforaci$n y voladura Avance de los primeros +D m distribuidos en todos los niveles 2a secuencia de este avance debe ser programada de manera tal &ue no se afecte la producci$n ni la estabilidad de los bancos, as3 como la calidad de la cali#a &ue se lleva a la trituradora 2os +D m de avance constituyen apro*imadamente @D voladuras lo &ue significa @D meses de e*plotaci$n d 1n este instante de la e*plotaci$n, se habr4 avan#ado D m mas, para un avance total de @BD m %e tendr4 conformado un primer banco con la altura proyectada entre las cotas +-@D y un solo sector del arran&ue inicial con un ancho de voladura de apro*imadamente >D m 1ste avance se obtiene de la e/ecuci$n de apro*imadamente voladuras, reali#adas en un tiempo de meses, instante en el cual se llevaran @ meses de e*plotaci$n e 1n esta parte de la e*plotaci$n se encuentra solo un pe&ueño sector de transici$n para lograr la nueva altura de bancos %e observa todos los bancos conformados con la altura proyectada, y solo un pe&ueño sector de transici$n &ue puede ser e*tra3do mediante una voladura de desarrollo Ka para este instante se llevaran como m3nimo dos años de e/ecuci$n de la secuencia de e*plotaci$n propuesta Contraste entre la altura de banco actual y la proyectada en la secuencia de e*plotaci$n propuesta
5$ CONCLUSIONES
1l maci#o rocoso 5Cerro Villanueva6 es de mala calidad, presenta muchas fisuras por metro c:bico, y debido a esto se forman blo&ues de roca relativamente pe&ueños 1s muy f4cil &ue una gran cantidad de la energ3a de los e*plosivos utili#ados en las voladuras se pierda al intersectar las discontinuidades 2as clasificaciones geomec4nicas nos dan una idea del estado actual del maci#o rocoso, y nos pueden orientar a conseguir una posible soluci$n a un problema relacionado ;ero es necesario tener en cuenta &ue sin las observaciones del ingeniero y los registros &ue pueda mane/ar de las operaciones relacionadas ';erforaci$n, Voladuras, Cargue, etc), dichas clasificaciones serian nulas, ya &ue estas no est4n hechas para casos particulares 2a gran irregularidad del maci#o rocoso hace &ue sea muy dif3cil una predicci$n e*acta de los resultados en una voladura A pesar &ue solo se dividi$ en dos #onas el maci#o rocoso, este presenta numerosas #onas singulares 'fallas, cavernas, brechas, entre otras) &ue re&uerir3an un tratamiento especial, lo cual demandar3a un diseño para las voladuras particular acorde a cada una de ellas ;ara esto se tendr3an &ue mane/ar demasiadas variables, lo &ue le &uitar3a eficiencia a la operaci$n y seguramente la har3a mas costosa 2a altura de banco actual en el 5rente 7no6 no representa un problema geomec4nico critico, es decir< los taludes no presentaran roturas ni problemas geot9cnicos debido a ella, pero esta caracteri#aci$n esta orientada a la optimi#aci$n del es&uema de perforaci$n y voladura, y para esta operaci$n si representa un problema, ya &ue la geomec4nica presente hace imposible brindar voladuras optimas con dicha altura de bancos
2as dos #onas descritas del maci#o rocoso, necesitan un tratamiento diferente para las voladuras 7na de ellas presenta mayor resistencia a la compresi$n y es de una cali#a mucho m4s pura, mientras la otra debido a la contaminaci$n con las margas tiene una resistencia a la compresi$n menor %in embargo las voladuras e/ecutadas en estas #onas han sido de las mismas caracter3sticas, presentando variaciones pe&ueñas en la piedra y el espaciamiento, pero manteniendo el di4metro y la longitud de los barrenos, lo &ue ocasiona un problema de un material muy fino en la #ona HH y una gran cantidad de sobretamaños en la #ona H Actualmente la humedad no representa un problema in&uietante en la e*plotaci$n de cali#a en el 5rente 7no6, pero en el levantamiento de diaclasas se encontr$ humedad en el nivel inferior '(ivel +D), lo &ue hace pensar &ue el nivel fre4tico esta cerca de la superficie de este nivel y a futuro ser4 un par4metro a tener en cuenta en el diseño de las voladuras
$ RECOMENDACIONES
Reali#ar un modelo geol$gico del maci#o rocoso 5Cerro Villanueva6, con el cual se pueda elaborar un planeamiento adecuado para la e*plotaci$n de la cali#a partiendo de las caracter3sticas obtenidas en dicho modelo %e recomienda la disminuci$n de la altura de los niveles de e*plotaci$n a una altura m4*ima de + m 1sta disminuci$n es primordial para me/orar la fragmentaci$n de la roca y disminuir las vibraciones producto de las voladuras, debido a las caracter3sticas geomec4nicas del maci#o rocoso Reali#ar perforaciones de reconocimiento en todos los niveles del maci#o rocoso, de tal forma &ue se pueda tener una descripci$n prevoladura del mismo, al identificar me/or las #onas singulares 'fallas, brechas, cavernas, etc), y de esta forma hacer los correctivos necesarios para obtener buenos resultados en las voladuras 2levar un control con el personal encargado de la perforaci$n de las irregularidades encontradas en el maci#o rocoso %eria de gran importancia el diseño de una planilla, en la cual los perforadores puedan registrar y enumerar cada barreno, para describir en un cuadro de observaciones problemas como atascamiento de la sarta de perforaci$n, dificultad en la evacuaci$n del detrito, cambio en la coloraci$n del detrito evacuado, rotura de las paredes del barreno, y tiempos de perforaci$n 1stas descripciones serian un gran aporte para brindar una informaci$n m4s detallada del maci#o rocoso, y as3 mismo nos van orientando para ir adaptando el diseño de perforaci$n y voladura a esas caracter3sticas 2as voladuras deben ser sectori#adas de acuerdo a las #onas definidas en la caracteri#aci$n geomec4nica, de esa forma se podr4n traba/ar mallas de perforaci$n y
