95 Cuadro Nº 25 Tipo de excavación
ESR
A.- Excavaciones Exca vaciones mineras provisionales. provision ales. B.- Excavaciones mineras permanentes, permanentes, túneles túneles de conducción de agua para obras hidroeléctricas (con la excepción de las cámaras de alta presión para compuertas), túneles pilotos (exploración), excavaciones parciales para cámaras subterráneas grandes. C.- Cámaras de almacenamiento, almacenamiento , plantas subterráneas para el tratamiento de aguas, túneles carreteros y ferrocarriles pequeños, cámaras de alta presión, túneles auxiliares. D.- Casas de maquinas, túneles carreteros y ferrocarriles mayores, refugios de defensa civil, portales y cruces de túnel. E.- Estaciones nucleoelectricas subterráneas, estaciones de ferrocarril, instalaciones para deportes y reuniones, fabricas.
3-5
1.6
1.3
1.0 0.8
La relación entre el Índice de calidad tunelera “Q” y la dimensión equivalente “De” de una excavación, Barton Lien y Lunde, elaboraron una tabla a partir de las cual se puede diagnosticar las necesidades de sostenimiento. ( ver en los anexos del trabajo).
8.5.8.5 .- CLASIFICACION CLASIFICACION GEOMECANICA SMR PARA TALUDES La clasificación SMR (Slope Mass Rating) Rating ) es un método de determinación de los factores de ajuste adecuados para aplicar la clasificación RMR de BIENIAWSKI a los taludes. Tras su publicación en inglés (ROMANA (ROMANA 1985, 1988, 1991, 1995) la clasificación SMR ha despertado cierto interés y el propio BIENIAWSKI (1989) la recomienda en su último libro para su aplicación en taludes. Las últimas publicaciones "in extenso" corresponden en inglés a un capítulo del compendio "Comprehensive Rock Engineering" editado por HUDSON (Vol. 3. ROMANA 1993) y al reciente Simposio de ICFL de Granada (ROMANA ROMANA,, 1996) y en castellano a los Simposios de Taludes de La Coruña (ROMANA ROMANA,, 1993) y Granada (ROMANA (ROMANA,, 1997) publicaciones de las que tomaremos algunos puntos en el desarrollo del presente Trabajo. Cualquier clasificación debe considerar, en primer lugar que la falla de un talud rocoso puede puede ocurrir según formas muy diferentes. En la mayoría de los casos la falla de la masa rocosa está gobern gobernada ada por las discontinuidades y se produce según superficies formadas por una o varias juntas. El índice SMR para la clasificación de taludes se obtiene del índice RM RMR R básico sumando un "factor "factor de ajuste", ajuste ", que es función de la orientación de las juntas (y producto de tres subfactores) y un "factor de excavación" que depende del
96 método utilizado: SMR = RMR + (F1xF2xF3) + F4
8.5.1.- RMR (rango de 0 a 100) se calcula de acuerdo con los coeficientes de BIENIAWSKI (1979), como la suma de las valoraciones correspondientes a cinco parámetros (tabla Nº 9):
El factor de ajuste de las juntas es producto de tres subfactores (Cuadro Nº 26):
8.5.2.- F1 depende del paralelismo entre el rumbo de las juntas y de la cara del talud. Varía entre 1,00 (cuando ambos rumbos son paralelos) y 0,15 (cuando el ángulo entre ambos rumbos es mayor de 30º y la probabilidad de falla es muy baja). Estos valores, establecidos empíricamente, se ajustan aproximadamente a la expresión: F1=( 1 - sen aj - as )² Siendo aj y as los valores del buzamiento de la junta (aj) y del talud (as).
8.5.3.- F2 depende del buzamiento de la junta en la falla plana. En cierto sentido es una medida de la probabilidad de la resistencia a esfuerzo cortante de la junta. Varia entre 1,00 (para juntas con buzamiento superior a 45º) y 0,15 (para juntas con buzamiento inferior a 20º). Fue establecido empíricamente pero puede ajustarse aproximadamente según la relación: F2=(tg² bj )² Donde bj es el buzamiento de la junta. F2 vale 1,00 para las fallas por vuelco.
8.5.4.- F3 refleja la relación entre los buzamientos de la junta y el talud. Se han mantenido los valores propuestos por BIENIAWSKI en 1976 que son siempre negativos. Para fallas planas F3 expresa la probabilidad de que las juntas afloren en el talud. Se supone que las condiciones son "normales" cuando el buzamiento medio de la familia de juntas es igual al del talud, y por lo tanto aflorarán algunas pocas juntas. Cuando el talud buza más que las juntas, casi todas afloran y las condiciones "serán muy desfavorables" lo que supone un valor de F3 de -60 (para bs - bj > 10º), o "desfavorables" lo que supone un valor de F3 de -50 (para 0 < bs - bj < 10º). La diferencia con el valor de F3 "normal" (que es -25) es muy grande.
97 Para la falla por vuelco no se supone que puedan existir condiciones desfavorables, o muy desfavorables, ya que el vuelco rara vez produce fallas bruscas y en muchos casos los taludes con vuelcos de estratos se mantienen. Se ha utilizado la condición de GOODMAN-BRAY (1977) para evaluar la probabilidad de vuelco. Sin embargo se ha observado que muchos vuelcos se producen para valores ligeramente distintos, lo que puede interpretarse como que la resistencia al esfuerzo cortante se reduce unos 5%, sea por el hecho de que en muchos taludes volcados las juntas están meteorizadas, o porque el ángulo de rozamiento experimente una ligera reducción en el caso de fallas rotacionales (GOODMAN, 1976). La citada condición de GOODMAN-BRAY sólo es válida para el caso de fallas con pie (toe) volcador (que son más frecuentes en la práctica), pero no para el caso de pie deslizante donde la superficie basal del macizo roto aflora en el talud con el aspecto de una junta deslizada.
Cuadro Nº 26
Factor de ajuste para las juntas (Romaña, 1985) CASO
Muy Favorable
Favorable
Normal
Desfavorable
Muy Desfavorable
P T
aj-as aj-as-180º
> 30º
30º - 20º
20º - 10º
10º - 5º
< 5º
P/T
F1
0.15
0.40
0.70
0.85
1.00
P T
bj F2 F2
< 20º 0.15 1
20º - 30º 0.40 1
30º - 35º 0.70 1
35º - 45º 0.85 1
> 45º 1.00 1
P T
bj-bs bj-bs
> 10º < 110º
10º - 0º 110º -120º
0º > 120º
0º (-10º)
< 10º ......
P/T
F3
0
-6
-25
-50
-60
Leyenda: P = Falla Plana. T = Falla por Vuelco. as = Dirección de Buzamiento del talud. bs = Buzamiento del talud. aj = Dirección de Buzamiento de las juntas. bj = Buzamiento de las juntas.
98 Cuadro Nº 27 Factor de ajuste según el método de excavación (Romaña,1985) Método
Talud Natural
Precorte
F4
+15
+10
Voladura Voladura Voladura Suave Mecanizada deficiente +8
0
-8
Cuadro Nº 28
Clases de estabilidad según el SMR (Romaña, 1985) Clase Nº
V
IV
III
II
I
SMR Descripción Estabilidad
0 - 20 Muy Mala Totalmente Inestable Grandes roturas por planos continuos o por masa
21 - 40 Mala Inestable
61 - 80 Buena Estable
81 - 100 Muy Buena Totalmente Estable
Juntas o grandes cuñas
41 - 60 Normal Parcialmente Estable Algunas juntas o muchas cuñas
Reexcavación
Corrección
Sistemático
Fallas
Tratamiento
Algunos bloques
Ninguna
Ocasional
Ninguno
8.5.5.- El factor de ajuste según el método de excavación, F4, ha sido establecido empíricamente (Cuadro Nº 27): Los taludes naturales son más estables, a causa de los procesos previos de erosión sufridos por el talud, y de los mecanismos internos de protección que muchos de ellos poseen (vegetación, desecación superficial, drenaje torrencial, etc). F4= + 15 El precorte aumenta la estabilidad de los taludes en media clase F4= + 10. Las técnicas de voladura suave (recorte), bien ejecutadas, también aumentan la estabilidad de los taludes, F4= + 8. Las voladuras normales aplicadas con métodos razonables no modifican la estabilidad, F4= 0. Las voladuras defectuosas son muy frecuentes y pueden dañar seriamente a la estabilidad F4= -8.
99 La excavación mecánica de los taludes por ripado sólo es posible cuando el macizo rocoso está muy fracturado o la roca blanda. Con frecuencia se combina con prevoladuras poco cuidadas. Las caras del talud presentan dificultades de acabado. Por ello el método ni mejora ni empeora la estabilidad F4= 0. El valor final del índice de clasificación SMR es: SMR = RMR + (F1xF2xF3) + F4 La clasificación no tiene instrucciones específicas para las fallas en cuña. El procedimiento a seguir es obtener el índice SMR para cada una de las familias de las juntas. Se adoptará para el talud el valor menor del índice SMR obtenido para cada familia de juntas. En rocas meteorizadas y en las evolutivas la clasificación debe ser aplicada dos veces: para la situación inicial de roca sana y para la situación futura de roca meteorizada. Los índices obtenidos serán distintos. Según el valor del índice SMR se obtienen 5 clases de estabilidad, definidas simplificadamente en el Cuadro Nº 28. Los valores límites del SMR encontrados empíricamente para cada forma de falla son:
Cuadro Nº 29
Cuadro Nº 30
FALLAS PLANAS
FALLAS EN CUÑA
SMR > 60 Ninguna 60 > SMR > 40 Importantes 40 > SMR > 15 Muy grandes
Cuadro Nº 31 FALLAS POR VUELCO SMR > 65 Ninguno 65 > SMR > 50 Menores 40 > SMR > 30 Muy grandes
SMR > 75 Muy Pocas 75 > SMR > 49 Algunas 55 > SMR > 40 Muchas
Cuadro Nº 32 FALLAS CIRCULARES (Tipo suelo) SMR > 30 Ninguna 30 > SMR > 10 Posible
Todos los taludes con valores del SMR inferiores a 20 se caen rápidamente. No se han encontrado taludes con valores del SMR inferiores a 10 lo que indica que no son físicamente factibles.
100
8.6.- GSI – INDICE DE RESISTENCIA GEOLOGICA Paul Marinos, profesor de Ingeniería Geológica de la Universidad Nacional Técnica de Atenas - Grecia, y Evert Hoek Ingeniero Consultor de Vancouver, B.C. de Canadá, desarrollaron el GSI, índice de resistencia geológica, con la finalidad de estimar la resistencia del macizo rocoso. Este escrito presenta una revisión de la estimación de propiedades de resistencia del macizo rocoso a través del uso de GSI. El sistema de clasificación GSI grandemente respeta las restricciones geológicas que ocurren en la naturaleza y están reflejadas en la información geológica. Un debate relaciona los rangos del índice de resistencia geológica (Strength Geological Index) para macizos rocosos típicos, enfatizando para macizos rocosos heterogéneos.
8.6.1.- ESTIMACION DE LAS PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO. La entrada básica consta de estimaciones o medidas de la resistencia compresiva uniaxial (dc) y una constante del material (mi), esto es relacionada con las propiedades de fricción de la roca. Idealmente, estas propiedades básicas deberían calcularse en el laboratorio, descrito por Hoek y Brown (1997) empero, en muchos casos, la información es requerida antes de que las pruebas del laboratorio hayan sido completadas. Razón para estimar estos parámetros reproducimos el cuadro Nº 33. Notándose que esta actualizada de la versión (Marinos y Hoek, 2000). El componente más importante de Hoek – Brown, para determinar la calidad del macizo rocoso es el proceso de reducir la dc del material y la constante m i, calculados en el laboratorio, valores que serán asignados en relación a los valores in-situ. Esto se calculará a través del Geological Strength Index – GSI. El GSI ha sido desarrollado, como resultado de muchos años de debates con geólogos, con quienes E. Hoek ha trabajado alrededor del mundo. La consideración ponderada ha sido dado al léxico preciso en cada caso y a los pesos relativos asignados a cada combinación de las condiciones estructurales de la superficie y, para respetar las condiciones geológicas existente en la naturaleza.
101 Cuadro Nº 33 Estimación en el campo de la resistencia Compresiva Uniaxial de la roca intacta. GRADO
TERMINO
*
R6
R5
Extremadamente dura
Muy dura
dC
Is
MPa
MPa
> 250
> 10
100 - 250 4 – 10
Estimación de la resistencia en el Campo
Ejemplos
Solo se pueden romper esquirlas de la muestra con el martillo de geólogo.
Basalto, Diabasa Gneiss, Granito,
Se necesitan muchos golpes con el martillo de geólogo para romper la muestra.
Chert. Anfibolita, Gneiss, Grabo. Granodiorita, Basalto.
R4
Dura
50 - 100
2–4
Se necesita más de un golpe con el martillo de geólogo para romper la muestra.
Caliza, Mármol Esquisto, arenisca.
R3
R2
Media
Débil
25 - 50
5.0 - 25
1-2
No se puede rayar o desconchar con una navaja, las muestras se pueden romper con un golpe firme con el martillo.
Concreto, Esquisto, Siltstone.
**
Puede desconcharse con dificultad con Una navaja, se pueden hacer marcas poca profundas golpeando fuertemente
Yeso, Esquisto, Shale.
la roca con la punta del martillo.
R1
Muy débil
1.0 - 5.0
**
Deleznable bajo golpes fuertes con la Parte puntiaguda del martillo de geólogo
Roca alterada, Shale.
puede desconcharse con una navaja. R0
Extremadamente
0.25 - 1
**
Rayado por la uña del dedo pulgar.
Falla delgada
Débil
rígida.
* Grado adecuado por Brown (1981). ** La prueba de carga puntual sobre rocas con una resistencia compresiva uniaxial debajo de 25 MPa. es probable que los resultados son ambiguos.
8.7.- PROPIEDADES FISICO-MECANICAS ROCOSO
DEL
MACIZO
Para la determinación de las propiedades físico-mecánicas del macizo rocoso, se deben considerar los siguientes parámetros.
102
8.7.1.- Datos Iniciales: 8.7.1.1.- CLASIFICACIONES GEOMECANICAS: La Clasificación Geomecánica de Bieniawski – RMR (Rock Mass Rating). La Clasificación Geomecánica de Barton – “Q” (Índice de Calidad Tunelera).
8.7.1.2.- ENSAYO DE LABORATORIO: “dc” Resistencia Compresiva de la roca Intacta.
8.7.1.3.- CALCULO DE CONSTANTES: m, s ,A y B.
8.7.2.- Para determinar las constantes (m, s, A y B), es necesario calcular mediante el cuadro del anexo referido a (relaciones aproximadas entre la calidad del macizo rocoso y las constantes empíricas), aplicando la formula estadística de regresión exponencial Y = A. ?BX
Β=
nΣ ( xLnY )
− Σx * ΣLnY nΣx 2 − ( Σx )2
Α = e(
Σ LnY − Β * Σx n
)
Es necesario considerar que el calculo, es para cada uno de las constantes. Basado en la experiencia, práctica y teórica Hoek and Brown, desarrollan por medio de un proceso de aproximaciones la relación empírica entre los esfuerzos principales que intervienen en el fenómeno del debilitamiento de la roca. σ1
= σ3 +
mσ cσ 3 + sσ c2
Donde: s1 = Esfuerzo Principal mayor en el debilitamiento. s3 = Esfuerzo principal menor aplicado a la muestra. sc = Resistencia Compresiva de la roca inalterada. m y s son constantes que dependen de las propiedades de la roca y el
103 grado de su fracturación antes de ser sometida a los esfuerzos s 1 y s 3. En función a este criterio de fallamiento de Hoek and Brown se determina las propiedades mecánicas del macizo rocoso: - Resistencia Compresiva del Macizo Rocoso: s cmr = s c s
- Resistencia a la Tracción del Macizo Rocoso: s tmr = s c T Siendo: 1
Τ = 〈m − 2
m2
+ 4 s〉
- Esfuerzo al Corte del macizo Rocoso:
i cmr = A s c 〈σ n −Τ〉 Β σc
Siendo:
s n = Esfuerzo de campo vertical máximo, donde esta ubicado la labor minera en estudio, se determina : Donde:
s n = dh
d = Peso especifico Aparente del terreno o roca de recubrimiento o suprayacente (Kn/m³). h = Altura de la roca suprayacente. - Modulo de Deformación “In-situ”, del Macizo Rocoso: E mr = 1.75 RMR – 85 Valida para valores de RMR superiores a 48, en GPa.
- Cohesión y Angulo de Fricción del Macizo Rocoso: Los parámetros de Cohesión y Angulo de fricción del macizo Rocoso, se transcribe de la tabla de Clasificación Geomecánica de Bieniawski (Cohesión y Øi de Rock Mechanic´s Desing in Mining And Tunneling By Z.T. Bieniawski – 1984).
104 - Densidad de macizo Rocoso: Para determinar la densidad del macizo Rocoso, se aplica la siguiente formula matemática: Donde:
?mr = (RMR x 0.002 + 0.8) x D r
?mr = Densidad del macizo Rocoso. Dr = Densidad de la roca intacta . Hoek and Brown (1988) sugirieron que estas constantes podrían ser estimadas a partir de la versión de 1976 de la Valoración del Macizo Rocoso (RMR) de Bieniawski, asumiendo condiciones completamente secas y orientaciones muy favorables de las discontinuidades. Mientras que este procedimiento es aceptable para macizos rocosos con valores de RMR de más de 25, este no es aplicable para macizos rocosos de mala calidad, donde el valor mínimo que se determina del RMR es de 18. A fin de superar esta limitación, se introduce un nuevo índice llamado Índice de resistencia Geológica (GSI). Los valores del GSI varia desde cerca de 10, para macizos rocosos extremadamente malas, hasta 100, para la roca i ntacta. Las relaciones entre m/mi, s y a y el Índice de resistencia Geológica (GSI) son como siguen: Para GSI > 25 (Macizo Rocoso no disturbado) m / mi
= exp〈
s = exp〈
GSI − 100 28
GSI − 100 9
〉 ........................ Ec. 1
〉 ......................... Ec. 2
a = 0.5 ..............................…...... Ec. 3 Para GSI < 25 (Macizo Rocoso no disturbado) S = 0 ...…....................................... Ec. 4 a = 0.65 −
GSI 200
............................... Ec. 5
En términos del criterio de falla de Mohr – Coulomb, se estima un conjunto
105 equivalente de parámetros de cohesión y fricción para valores Hoek and Brown dados, lo cual puede hacerse aplicando una solución por Balmer (1952), en el cual los esfuerzos normal y de corte son expresados en términos de los correspondientes esfuerzos normales como sigue: σn
τ
= σ3 +
−σ3 .......................... Ec. 6 / 1 σ σ ∂ 1 ∂ 3+ σ1
= 〈σ 1 − σ 3 〉 ∂σ 1 / ∂σ 3 ....................... Ec. 7
Para GSI < 25 cuando a = 0.5:
∂σ 1 mσ c =1= ............................. Ec. 8 2(σ1 − σ 3 ) ∂σ 3 Para GSI < 25 cuando a = 0: a −1
σ ∂σ1 = 1 + ama 3 ........................ Ec. 9 ∂σ 3 σ c Una vez calculados un conjunto de valores ( s n, t) a partir de las ecuaciones 6 y 7, se puede calcular mediante análisis de regresión lineal, valores promedios de la Cohesión “C” y del ángulo de fricción “F”, en la cual el mejor ajuste de la línea recta es calculado para el rango de pares ( s n, t). La resistencia compresiva uniaxial del macizo rocoso definida por una resistencia cohesiva “C” y un ángulo de fricción F esta dada: σ cm
=
2cCosΦ 1 − SenΦ
............................... Ec. 10
8.7.3.- USO DE LAS CLASIFICACIONES GEOMECANICAS DEL MACIZO ROCOSO PARA LA ESTIMACIÓN DEL GSI Hoek and Brown(1980), propusieron utilizar para la estimación de las constantes del material: m y s, las clasificaciones geomecánicas de Bieniawski (1974) y de Barton (1974), sin embargo, hay un problema potencial en el uso de estos sistemas de clasificación geomecánica, de tomar en cuenta doblemente algún factor. A fin de minimizar estos problemas potenciales, se ofrecen las siguientes guías para la selección de parámetros cuando se utilizan las clasificaciones geomecánicas del macizo rocoso como base para la estimación de los valores m y s del criterio de falla de Hoek and Brown.
106
8.7.4.- CLASIFICACION GEOMECANICA RMR DE BIENIAWSKI DE 1976 El articulo de Bieniawski de 1976 es la referencia básica para el presente análisis. En el cuadro Nº 9, se muestra los parámetros que se consideran para determinar la calidad del macizo rocoso. Parte del cuadro Nº 9 de Bieniawski de 1976, que define la Clasificación Geomecánica o valoración del macizo rocoso (RMR), los parámetros que se tomaran en cuenta para los cálculos estarán referidos a: -
resistencia Compresiva de la roca. RQD (Rock Quality designation). Espaciamiento de juntas. Condición de juntas.
Para estimar el valor de utilizando la valoración del Macizo rocoso (RMR) de Bieniawski de 1976, se debe usar el cuadro Nº 9, con los parámetros descritos anteriormente, asumiendo que el macizo rocoso esta completamente seco y al valor de la presencia de agua subterránea se le debe asignar una valoración de 10, También se deberá asumir que la orientación de juntas corresponde a una condición favorable y el valor de ajuste por orientación de juntas será (0). La valoración final, llamada RMR76, puede luego ser utilizada para estimar el valor de GSI. Para RMR76 > 18 GSI = RMR76 ............................ Ec. 11 Para RMR76 < 18 No se puede utilizar la Clasificación Geomecánica de Bieniawski de 1976 para estimar GSI, en cambio se debería usar el valor de Q de Barton, Lien y Lunde.
8.7.5.- CLASIFICACION GEOMECANICA DE BIENIAWSKI DE 1989 La clasificación geomecánica de Bieniawski de 1989, puede ser utilizada para estimar el valor GSI de una manera similar a lo descrito para versión de 1976. en este caso, se asigna un valor de 15 a la valoración del agua subterránea y de nuevo se considera como cero (0) el ajuste por orientación de Juntas. Nótese que el valor mínimo que se puede obtener con la clasificación geomecánica de 1989 es 23 y que, en general, esta da un valor ligeramente más alto que la clasificación de 1976. la valorización final, llamada RMR89, puede ser utilizada para estimar el valor de GSI. Para RMR89 > 23
107 GSI = RMR 89 – 5…….................. Ec. 12 Para RMR 89 < 23 No se puede utilizar la clasificación geomecánica de Bieniawski de 1989 para estimar el valor GSI, en cambio se debería usar el valor de Q de Barton, Lien y Lunde.
Valores de la constante mi para rocas intactas por grupos de roca Tipo de Roca
Los valores entre paréntesis son estimados Clase Grupo Textura Grueso Mediano Fino Muy fino Conglomerado (22)
Clástica
Orgánica
Sedimentaria No Clástica Carbonatada Química No foliada
Brecha (20)
Arenisca 19 ..........Grauvaca......... (18) .............Greda............ 7 ............Carbón........... (8-21) Caliza Esparítica (10) Yeso 16 Hornfels (19) Anfibolita 31 Esquisto (10)
Limonita 9
Lutita 4
Caliza Micrítica 8 Anhidrita 13 Cuarcita 24 Milonita 6 Filita Pizarra (10) 9 Riolita Obsidiana (16) (19) Dacita (17) Andesita 19 Basalto (17)
Mármol 9 Ligeramente foliada Magmatita Metamórfica 30 Foliada * Gneis 33 Granito 33 Transparente Granodiorita (30) Diorita (28) Ignea Opaco Gabro Dolerita 27 (19) Norita 22 Tipo extrusiva piroclástica Aglomerado Brecha Tufo (20) (18) (15) (*) Estos valores son para especimenes rocosos intactos ensayados normal a la foliación. Los valores de mi serán significativamente diferentes si la falla ocurriera a lo largo de loa planos de foliación (Hoek, 1983).
108
8.7.6.- CLASIFICACION GEOMECANICA “Q” MODIFICADA DE BARTON LIEN Y LUNDE Para estimar el valor de GSI utilizando esta clasificación geomecánica, se deben usar el RQD (Rock Quality Designation), el número del sistema de juntas (Jn), el número de la rugosidad de las Juntas (Jr) y el número de alteración de las Junta (Ja), exactamente como están definidas en los cuadros Nº 18, Nº 19, Nº 20, Nº 21, Nº 22, Nº 23, y Nº 24, de Barton (1974). Para el factor de reducción por agua en juntas (Jw) y el factor de reducción por esfuerzos (SRF), se debe utilizar un valor de 1 para ambos parámetros, lo que equivale a condiciones secas del macizo rocoso sometido a esfuerzos medios. De aquí para sustituir a partir de la ecuación Nº 1, el Índice de calidad Tunelera modificada (Q´) es calculada a partir de: Q´=
RQD J r x J n J a
............................. Ec. 13
Este Valor de Q´ puede ser utilizado para estimar el valor GSI a partir de: GSI = 9 LogeQ´ + 44 .................... . Ec. 14 Estimación de las constantes m/mi, s, a, Modulo de Deformación “E” y la relación de Poisson “ ν ” para el criterio de falla generalizado de Hoek and Brown, basado en la estructura del macizo rocoso y en la condición de las superficies de discontinuidades. Es necesario observar que los valores del cuadro corresponden a un macizo rocoso no disturbado. (*) Criterio Generalizado de Hoek and Brown: '
σ1
= σ 3' + σ c ( m3 (σ 3'
/σ c )+ s )a
Donde: d’ 1 = Esfuerzo efectivo principal máximo de falla. d’ 3 = Esfuerzo efectivo principal mínimo de falla. dc = Resistencia Compresiva uniaxial de las piezas de la roca intacta. m, s, y a, son las constantes de la composición, estructura y condiciones superficiales del macizo rocoso.
CAPITULO IX 9.- ASPECTOS DE LA MINERIA PERUANA En este capitulo se presenta cuadros de las Propiedades físico-mecánicas de rocas y minerales, de minas subterráneas y superficiales representativas de nuestra minería peruana, considerando en algunos casos obras civiles de importancia, con la finalidad de correlacionar estas propiedades, para determinar rangos de resistencia y de calidad de roca existente en nuestro pais.
9.1.- MODELO GEOMECANICO Se realizo el acopio de información de campo, consiste nte en la aplicación del sistema de información geomecánica, mediante el levantamiento litológicoestructural, en labores mineras subterráneas existentes, ensayos in-situ de resistencia, acopio de muestras rocosas; estas informaciones de campo, fueron complementados con trabajos de investigación de laboratorio y gabinete, como los ensayos para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas de las rocas involucradas con el área de evaluación; considerando los estándares del ISRM, en un total de 5 ensayos por muestra y la revisión de la información geológica estructural. Para determinar la calidad del macizo rocoso mediante las clasificaciones geomecánicas. Es necesario remarcar que en algunos casos se presentan promedios de estas propiedades físico-mecánicas y solamente resultados de los ensayos de laboratorio.
9.2.- MINA RAURA La Mina Raura se encuentra ubicada en el Departamento de Huanuco, Provincia de Lauricocha y Distrito de san miguel de cauri y es accesible a través de la carretera Lima-Huacho-Oyon-Raura y/o Lima-Rio Seco-Oyon– Raura de 303 Km., siendo su altitud, variable desde 4300 a 4800 m.s.n.m.
Cuadro Nº 34 Propiedades Fisicas
TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Absorción %
Skarn Mármol Skarn (*) Caliza Mineral (**)
32.67
3.33
3.99
1.22
26.98
2.75
0.96
0.36
32.32
3.29
3.41
1.05
26.68
2.72
0.47
0.17
29.86
3.02
3.12
1.02
110 (*) Skarn Granatitico (**) Mineral (Zn, Pb, Pirita) Cuadro Nº 35 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
Constantes
Elasticas
ROCA
Kg/cm²
"E" Kg/cm²
"?"
"C" Kg/cm²
Skarn Mármol Skarn (*) Caliza Mineral (**)
508.31
1.43 x 10
5
0.15
....
....
5
0.18
....
....
5
0.35
0.27
30.7
5
492.10
0.91 x 10
651.87
1.40 x 10
Corte Directo
"Fi" º
522.70
0.89 x 10
0.22
....
....
360.17
....
....
....
....
(*) Skarn Granatitico (**) Mineral (Zn, Pb, Pirita)
9.3.- MINA QUIRUVILCA La Mina Quiruvilca, políticamente pertenece al Distrito de Quiruvilca, Provincia de Santiago de Chuco, Departamento de La Libertad. Geológicamente se encuentra en el Cuadrángulo de Santiago de Chuco y la parte Sur de cuadrángulo de Cajabamba. Su altitud varia entre los 3500 a 4050 m.s.n.m., su clima es de templado a frio cuyas variaciones de temperatura van en promedio de 3º a 13ºC., el acceso a la mina se realiza por medio de una carretera afirmada desde Trujillo -ShoreyQuiruvilca de 131 Km.
Cuadro Nº 36 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
Andesita
Mineral
MUESTRA
Densidad gr/cm ³
P.a. %
Absorción %
P.E.a. KN/m³
M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6
2.67
2.00
0.80
25.98
2.61
5.40
2.10
25.53
2.65
7.80
3.00
25.76
2.69
7.00
2.60
26.30
2.65
2.70
1.00
26.00
2.52
1.00
1.00
24.73
111 Cuadro Nº 37 Propiedades Mecánicas TIPO DE MUESTRA
dc
ROCA
Andesita
Mineral
Kg/cm² M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6
Compresión Triaxial Constantes Elasticas
dt
Kg/cm² "So" Kg/cm² "Fi"
876.56
81.63
153
º "E" Kg/cm² 5
46.5
1.65 x 10
"?" 0.24
5
1318.52
130.55
246
49.8
2.03 x 10
....
883.75
38.71
....
....
....
....
398.05
123.37
80
5
42
1.22 x 10
5
....
1336.02
....
229
48.1
1.56 x 10
0.16
340.09
....
....
....
....
....
9.4.- MINA RAUL La Mina Raúl políticamente pertenece al Distrito de Mala, Provincia de Lima, Departamento de Lima, Geológicamente se encuentra en el Cuadrángulo de Mala. En los cuadrángulos Norte 1527 y Este 15288. Su altitud varia entre los 250 a 540 m.s.n.m., su clima es de cálido a templado cuyas variaciones de temperatura van en promedio de 15º a 22ºC., el acceso a la mina se realiza por medio de la Panamericana Sur. Desde la Ciudad de Lima, capital del Perú.
Cuadro Nº 38 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Andesita Andesita
28.55
2.91
0.87
28.04
2.85
0.61
Cuadro Nº 39 Propiedades Mecánicas Compresión Triaxial
Corte Directo
"So" Kg/cm²
"Fi" º
"Fi" º
163.86
306.75
48
31 - 34
177.22
336.65
51
31 - 33
TIPO DE
dc
dt
ROCA
Kg/cm²
Kg/cm²
Andesita Andesita
1704.7 2033.1
112
9.5.- MINA ISCAYCRUZ La Mina Iscaycruz se ubica en el Distrito de Pachangara, Provincia de Oyòn, Departamento de Lima, a una altitud de 4700 msnm. Inició sus operaciones en 1996, con la explotación subterránea de la mina Limpe centro. Actualmente tiene dos minas más en explotación: las minas Chupa (Subterránea) y Tinyag (Cielo Abierto)
Cuadro Nº 40 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorcion %
Caliza Arenisca Cuarcita Pirita Mineral-Zn
25.00
4.62
1.81
25.38
0.93
0.36
25.91
2.04
0.78
42.77
3.24
0.74
36.30
4.45
1.21
Cuadro Nº 41 Propiedades Mecánicas TIPO DE
Constantes Elásticas
ROCA
"E" Kg/cm²
Caliza Arenisca Cuarcita Pirita Mineral Zn
2.13 x 10 2.85 x 10
5 5
dt
R
"?"
Kg/cm²
(Rebote)
0.25
61.79
....
0.19
15.90
....
5
0.24
84.50
....
1.44 x 10
5
0.28
30.71
....
3.12 x 10
5
0.22
52.55
17.56
2.59 x 10
9.6.- MINA PIERINA La Mina Pierina , esta ubicado en el Distrito de Jangas, Provincia de Huaraz, departamento de Ancash, las coordenadas que indican su ubicación dentro de la zona de derechos superficiales son las siguientes: N 8948700 - 8956500 E 211300 - 218000 El acceso a la mina es por la carretera hacia el Callejón de Huaylash hasta el distrito de Jangas, aproximadamente a 36 kms. de Huaraz.
113 Cuadro Nº 42 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Cuarzo Alunita Vuggy Silica Argilica Steam Head
2.27
22.31
5.21
2.29
1.95
19.16
5.96
2.91
1.92
18.87
24.84
12.60
2.14
21.02
11.70
5.31
Fuente: Laboratorio de mecánica de rocas – UNI
Cuadro Nº 43 Propiedades mecánicas TIPO DE
dc
dt
Constantes
Elásticas
ROCA
Kg/cm²
Kg/cm²
“E” Kg/cm²
“?”
“C” Kg/cm²
“Fi” º
Cuarzo Alunita Vuggy Silica Argilica Steam Head
1138.30
95.10
2.021 x 10
5
0.25
1.00
31.94
738.70
87.10
1.206 x 10
5
0.28
0.7
28.98
5
0.32
0.3
28.90
0.28
1.1
30.29
686.10
13.70
0.319 x 10
5
250.60 23.20 0.702 x 10 Fuente: Laboratorio de Mecánica de rocas - UNI
Corte Directo
9.7.- MINA SAN NICOLAS La Mina San Nicolás esta ubicado en la Provincia de Hualgayoc, Departamento de Cajamarca.
Cuadro Nº 44 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Caliza Mineral
2.67
26.21
1.58
0.59
3.21
31.56
4.71
1.46
114 Cuadro Nº 45 Propiedades Mecánicas Constantes Elásticas
TIPO DE
dc
“?”
Kg/cm²
5
0.28
619.25
5
0.26
1409.87
ROCA
“E” Kg/cm²
Caliza Mineral
1.04 x 10 2.13 x 10
9.8.- CEMENTOS NORTE PACASMAYO Mina a cielo abierto , ubicado en el Departamento de la Libertad, Provincia de Pacasmayo, distrito de tembladera.
Cuadro Nº 46 Propiedades Fisicas TIPO DE ROCA
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Caliza
2.65
26.01
0.99
0.37
Cuadro Nº 47 Propiedades Mecánicas TIPO DE
Is
Constantes Elásticas
ROCA
Kg/cm²
“E” Kg/cm²
Caliza
78.66
1.31 x 10
5
dt
“?”
Kg/cm²
0.16
68.48
9.9.- TUNEL KOVIRE Obra civil ubicado en el Departamento de Tacna.
Cuadro Nº 48 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Granodiorita
24.11
6.96
2.83
115 Cuadro Nº 49 Propiedades Mecánicas TIPO DE ROCA
Is
dc
Constantes Elásticas
dt
Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² "E" Kg/cm² 5
Granodiorita 79.40 885.89 84.53
0.76 x 10
Corte
Directo
"?"
"C" Kg/cm²
"Fi" º
0.27
0.80
35.10
9.10.- TUNEL DE CARHUAQUERO Obra civil ubicado en el Departamento de Cajamarca.
Cuadro Nº 50 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Granodiorita
20.34
5.24
1.89
Cuadro Nº 51 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
Constantes Elásticas
ROCA
Kg/cm²
"E" Kg/cm²
Granodiorita
563.74
0.65 x 10
5
dt
"?"
Kg/cm²
0.13
56.4
9.11.- OLEODUCTO NOR PERUANO Muestras procedentes, del tramo del Km 548, del Oleoducto Nor Peruano, que recorre los en los Departamentos de Piura, Cajamarca y Amazonas,
Cuadro Nº 52 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
Corte
ROCA
Kg/cm²
“C” Kg/cm²
“Fi” º
Caliza Lutita
579.69
0.60
32.20
169.10
0.12
21.95
Directo
116
9.12.- IRRIGACIÓN DE LUNAHUANA Este proyecto es un canal de irrigación ubicado en Lunahuana, en la Provincia de Chincha , Departamento de Ica.
Cuadro Nº 53 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
Corte Directo
ROCA
Kg/cm²
“Fr” º
Andesita Granito
2759.81
32
2548.43
26
9.13.- PROYECTO CHAVIMOCHIC El proyecto de Irrigación de Chavimochic comprende tres etapas: Primera Etapa : comprende desde la captación (bocatoma) Valle del Chao hasta el valle de Virú. Segunda Etapa: comprende desde el Valle de Virú hasta el Valle de Moche. Tercera Etapa : desde el Valle de Moche hasta el valle de Chicama. Las obras de la primera etapa contractualmente se han dividido a su vez en dos tramos o paquetes, El paquete “A” y el paquete “B”.
Cuadro Nº 54 Propiedades Fisicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Absorción %
Granodiorita
26.00
2.65
0.72
0.27
Cuadro Nº 55 Propiedades Mecánicas TIPO DE ROCA Granodiorita
dc
Constantes Elast.
Kg/cm² "E" Kg/cm² 812.20
5
0.75x10
Corte Directo
"?"
"C" Kg/cm²
0.15
2.00
dt
"Fi" º Kg/cm² 47
84.30
Is Kg/cm² 89.20
117
9.14.- MINA COLQUIJIRCA El Yacimiento Minero de Colquijirca se encuentra ubicado en el pueblo del mismo nombre, Distrito de Tinyahuarco, provincia y departamento de Pasco, a una elevación de 4,200 a 4,400 msnm. En línea recta esta a 8 Km. Al sur de la Ciudad de Cerro de Pasco y a 175 Km. A NE de la Ciudad de Lima.
Cuadro Nº 56 Propiedades Mecánicas Muestra
Tipo de Roca
Is Kg/cm
M-1
Caliza fuertemente silicificada
86.00
con hematita, pirita y galena.
M-2
3.86
Caliza margosa color verde con venillas de calcita.
M-3 M-4 M-5
Dolomita, venillas de cuarzo.
44.43
Marga calcárea grisáceo.
2.99 17.54
Caliza
moderadamente
limonitizada con calcita.
M-6 M-7 M-8
4.92
Caliza con calcita, fracturada. Caliza gris con chert.
60.54 3.08
Marga arcillosa grisáceo.
9.15.- MINA CASAPALCA La Mina Casapalca, se encuentra en el Distrito de Chicla, provincia de Huarochiri, Departamento de Lima, localizada en la zona central, flanco occidental de la Cordillera de los Andes, a una altitud de 4200 msnm. Y a una distancia de 122 Km. de la Ciudad de Lima, sobre la carretera Central del Perú.
Cuadro Nº 57 Propiedades Fisicas TIPO DE ROCA
P.E:a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Absorción %
Dacita Porfiritica Brecha Conglomerado
26.36
2.69
3.94
1.47
26.57
2.70
1.15
0.42
26.31
2.68
1.23
0.46
118 Cuadro Nº 58 Propiedades Mecánicas
Constantes Elásticas
TIPO DE
dc
ROCA
Kg/cm²
"E" Kg/cm²
Dacita Porfiritica
118.89
1.412x10
Brecha
135.65
1.380x10
Conglomerado
191.74
2.113x10
Corte Directo
dt
"?"
"C" Kg/cm²
"Fi" º
Kg/cm²
5
0.23
2.11
55
8.46
5
0.26
1.97
56
10.12
0.29
2.94
57
8.95
5
9.16.- MINA SAN VICENTE La Mina San Vicente, cuya razón social es San Ignacio de Morococha, se encuentra ubicado en el Valle de Chanchamayo, Provincia de la Merced, Distrito de Vitoc, Departamento de Junín. Accesible desde la Ciudad de Lima por la vía que une con la Ciudad de Tarma.
Cuadro Nº 59 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E:a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Absorción %
Dolomita
25.90
2.64
0.60
0.22
Cuadro Nº 60 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
ROCA
Kg/cm²
Dolomita
618.84
9.17.- MINA HUANZALA La Mina Huanzala , se encuentra ubicada en el Distrito de Huallanca, Provincia de Dos de Mayo, Departamento de Huanuco, su comunicación con la red vial nacional es de la siguiente forma: Lima - Pativilca............................................ 203 Km. (asfaltado). Pativilca – Desvío Conococha.................... 140 Km. (asfaltado). Desvío Conococha – Mina Huanzala.......... 65 Km. (asfaltado).
119 Cuadro Nº 61 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA
P.E.a. KN/m³
Densidad gr/cm³
P.a. %
Absorción %
Caliza Negra Mineral
26.20
2.67
4.72
1.76
40.22
4.10
2.45
0.60
Cuadro Nº 62 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
ROCA
Kg/cm²
Caliza Negra Mineral
1654.84 2135.98
9.18.- HIDROELECTRICA MACHUPICHU Hidroeléctrica ubicada en la Provincia de Quillabamba, Departamento del Cuzco.
Cuadro Nº 63 Propiedades Mecánicas TIPO DE ROCA
dc Kg/cm²
Granito Filita
1116.02 469.15
9.19.- PRESA LAGUNILLAS La Presa Lagunillas, se encuentra ubicado en el Departamento de Puno, el Proyecto Especial REHATI – INAF, estuvo a cargo del Ministerio de Agricult ura.
Cuadro Nº 64 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
Constantes
ROCA
Kg/cm²
"E" Kg/cm²
Andesita
614.31
2.17x10
5
Elásticas
Corte Directo
"?"
"C" Kg/cm²
"Fi" º
0.21
1.096
32.36
120
9.20.- MINA SAN MIGUEL La Mina San Miguel se encuentra ubicado, en la Provincia de Cerro de Pasco, en el Departamento de Pasco. Caracterizada por ser pequeña minería.
Cuadro Nº 65 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dt
Constantes Elásticas
ROCA
Kg/cm²
"E" Kg/cm²
Caliza
109.95
2.81x10
5
Corte Directo
"?"
"C" Kg/cm²
"Fi" º
0.15
0.80
31.50
9.21.- MINA JUANITA La Mina Juanita, de la ex razón social Perubar S.A., hoy perteneciente al centro tecnológico Minero – CETEMIN, se encuentra ubicado en la zona de Corcona, del Distrito de Santa cruz de Cocachacra, Provincia de Huarochiri, departamento de Lima, a una elevación promedio de 1250 msnm., a la altura del Km. 49 de la carretera central.
Cuadro Nº 66 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA Andesitas Mineral masivo Mineral Diseminado Doleritas y Porfidos
P.E:a. KN/m³
Densidad 3 gr/cm
P.a. %
Absorción %
26.48
2.73
0.49
0.18
39.54
4.03
0.58
0.15
29.61
2.92
0.72
0.25
26.93
2.74
0.52
0.18
Cuadro Nº 67 Propiedades Mecánicas TIPO DE
dc
ROCA Andesitas Mineral Masivo Mineral Diseminado Doleritas y Porfidos
Kg/cm² 1320.6 404.1 719.0 1778.3
Constantes Elásticas "E" Kg/cm²
"?"
Corte Directo "C" Kg/cm² "Fi"
dt
º
Kg/cm²
5
0.35
2.20
54
140.5
5
0.48
0.9
49
60.3
5
0.40
....
....
103.4
5
0.35
2.23
57
115.2
4.60x10 1.66x10 2.21x10
6.53x10
121
9.22.- MINA CERRO DE PASCO El Yacimiento de Cerro de Pasco , perteneciente a la Compañía Minera Volcan S.A., esta situado en la Provincia de Cerro de Pasco y Departamento de Pasco, en los Distritos de Simón Bolívar, Chaupimarca y Yanacancha, con una altitud Promedio de 4340 msnm. La mina esta ubicada sobre el flanco Occidental de la Cordillera central del Perú, en la zona 18 con Coordenadas UTM: E 3623530 N 8818845 El acceso de Lima a Cerro de Pasco es a través de la Carretera Central que se conecta con la Oroya. Existiendo también una ruta conexa a través de Canta aproximadamente de 410 Km., hasta Cerro de Pasco.
Cuadro Nº 68 Propiedades Físicas TIPO DE ROCA Aglomerado Volcánico Caliza
P.E.a. KN/m³
Densidad gr/cm²
P.a. %
Absorción %
24.57
2.50
5.47
2.18
26.13
2.66
2.39
0.90
Cuadro Nº 69 Propiedades mecánicas TIPO DE
dc
ROCA Aglomerado Volcánico Caliza
Kg/cm² 599.75 1611.44
En el Cuadro Nº 70 y Cuadro Nº 71, se presenta las propiedades FísicoMecánicas del Macizo rocoso de las Minas de Raura y de la Mina el Gigante de la División Norte de la Compañía Minera Marsa, considerando cada uno de los datos iniciales de campo y gabinete: - Ubicación de la muestra rocosa y/o mineral. - Tipo de roca y/o mineral. - Indice de Calidad Tunelera “Q”. - El RMR de Bieniawski. - La Resistencia Compresiva de la roca intacta. - Las constantes m, s, A y B. Para luego con estos parámetros cuantificar las Propiedades Fisico-Mecánicas del Macizo Rocoso.
CONCLUSIONES 1.- La ejecución de los ensayos se realizó sobre probetas extraídas de muestras rocosas, en algunos casos de minerales; considerando los estándares del ISRM (Society International For Rock Mechanic´s). 2.- En el cuadro adjunto se presenta resultados promedios de las Propiedades Físicas de las Rocas más representativas de las Minas del Perú; como también de Obras Civiles de mayor relevancia, tomando en cuenta la ubicación geográfica de estas minas y obras civiles, estos resultados promedios son consecuencia de una serie de ensayos por muestra, no se ha considerado resultado de menor de 5 ensayos por muestra de roca, para un mejor análisis y representatividad; En el caso especifico de las muestras de Mineral de la Minas Raura, Quiruvilca, Iscaycruz, San Nicolás, Huanzala, Juanita, varia en función a sus componentes del masivo, siendo sus rangos: Muestra
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Mineral
2.52 – 4.1 0 24.73 - 40.22 0.58 - 4.71
0.15 - 1.46
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS TIPO DE ROCA Aglomerado Volcánico Andesita Arenisca
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
2.66
26.13
2.39
0.90
2.75
26.83
1.85
0.97
2.59
25.38
0.93
0.36
Argilica
1.92
18.87
24.84
12.60
Brecha
2.70
26.57
1.15
0.42
Caliza Conglomerado
2.66
26.07
2.46
0.93
2.68
26.31
1.23
0.46
Cuarcita Cuarzo Alunita Dacita
2.64
25.91
2.04
0.78
2.27
22.31
5.21
2.29
2.69
26.36
3.94
1.47
Doleritas y Porfidos
2.74
26.93
0.52
0.18
Dolomita Granodiorita Mármol Pirita Skarn Steam head Vuggi Silica
2.64
25.90
0.60
0.22
2.39
23.48
4.31
1.66
2.75
26.98
0.96
0.36
4.35
42.77
4.45
1.25
3.31
32.50
3.70
1.14
2.14
21.02
11.70
5.31
1.95
19.16
5.96
2.91
3.- En el cuadro adjunto se presenta resultados promedios de las Propiedades Mecánicas de las Rocas más representativas de las Minas del Perú; como también de Obras Civiles de mayor relevancia, tomando en cuenta la ubicación geográfica de estas minas y obras civiles, estos resultados promedios son consecuencia de una serie de ensayos por muestra, no se ha considerado resultado de menor de 5 ensayos por muestra de roca, para un mejor análisis y representatividad; En el caso especifico de las muestras de Mineral de la Minas Raura, Quiruvilca, Iscaycruz, San Nicolás, Huanzala, y Juanita, varia en función a sus componentes del masivo, siendo sus rangos de: Muestra
dc
dt
Kg/cm²
Kg/cm²
Constantes Elásticas "?"
"E" Kg/cm²
Corte Directo "C" Kg/cm² "Fi"
Mineral 340.09 - 2135.98 52.55 - 60.3 1.66 -3.12x105 0.22 - 0.4 8
0.9
º
49
PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS TIPO DE
dc
dt
Is
ConstantesElásticas "?"
"C" Kg/cm²
"Fi" º
,,,,,,
,,,,,,
,,,,,,
0.25
1.65
37.88
5
0.19
......
......
5
0.32
0.30
28.90
5
0.26
1.97
56
5
0.21
0.80
31.50
0.29
2.94
57
ROCA Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² "E" Kg/cm² ,,,,,, ,,,,,, Aglomerado Volcánico 599.75 ...... Andesita
1505.24 134.87
5
......
2.797 x 10
Arenisca
......
15.90
......
2.850 x 10
Argilica
686.10
13.70
......
0.319 x 10
Brecha
135.65
10.12
......
1.380 x 10
Caliza
1102.06
......
75.97
1.636 x 10
Conglomerado
191.74
8.95
......
2.113 x 10
......
84.50
......
2.590 x 10
Cuarcita
Corte Directo
5 5
0.24
......
......
5
0.25
1.00
31.94
5
0.23
2.11
55
5
Cuarzo Alunita
1138.30 95.10
......
2.021 x 10
Dacita Pofiritica
118.89
......
1.412 x 10
Doleritas y Porfidos
1778.30 115.20
......
6.530 x 10
0.35
2.23
57
Dolomita Filita
618.84
......
44.43
......
......
......
......
469.15
......
......
......
......
......
......
Granito
1832.23
......
......
......
......
......
26
Granodiorita
753.94
75.08
84.30
0.720 x 10
0.18
1.40
41.05
......
......
......
......
......
......
492.10
......
......
0.910 x 10
5
0.18
......
......
Pirita
......
30.71
......
1.440 x 10
5
0.28
......
......
Skarn
580.09
......
......
1.420 x 10
5
0.25
0.27
30.70
Steam head
250.60
23.20
0.702 x 10
5
0.28
1.1
30.29
Vuggi Silica
738.70
87.10
5
0.28
0.7
28.98
Marga Arcillosa Mármol
8.46
3.04
......
5
1.206 x 10
4.- En el cuadro adjunto se presenta la Clasificación de la resistencia de la Roca Inalterada de Acuerdo a Deere and Miller (Fuente: E. Hoek / E.T. Brown.), esta clasificación se calcula en función a la Resistencia Compresiva de la Roca, En el caso especifico de las muestras de Mineral de las Minas: Raura, Quiruvilca, Iscaycruz, San Nicolás, Huanzala y Juanita, varia en función a sus componentes del masivo, siendo sus rangos que va desde la Resistencia Baja hasta Resistencia Alta.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS DE ACUERDO A DEERE AND MILLER TIPO DE
dc
ROCA Andesita Caliza Cuarzo Alunita
DESCRIPCION
Kg/cm² 1505.24
Resistencia Alta
1102.06
Resistencia Alta
1138.30
Resistencia Alta
Doleritas y Porfidos
1778.30
Resistencia Alta
Granito
1832.23
Resistencia Alta
Aglomerado Volcánico Argilica
599.75
Resistencia Media
686.10
Resistencia Media
Dolomita Granodiorita
618.84
Resistencia Media
753.94
Resistencia Media
Skarn Vuggi Silica
580.09
Resistencia Media
738.70
Resistencia Media
Filita Mármol Steam head Brecha Conglomerado
469.15
Resistencia Baja
492.10
Resistencia Baja
250.60
Resistencia Baja
135.65
Resistencia Muy Baja
191.74
Resistencia Muy Baja
Dacita Pofiritica
118.89
Resistencia Muy baja
5.- En el cuadro adjunto se presenta la clasificación de las rocas de acuerdo a su Modulo Relativo , la cual se determina en función al Modulo tangencial al 50% de la Resistencia Compresiva de la roca, (Fuente: E. Hoek/ E.T. Brown.), siguiendo los criterios de Deere and Miller. En el caso especifico de las muestras de Mineral de las Minas Raura, Quiruvilca, Iscaycruz, San Nicolás, Huanzala y Juanita, varia en función a sus componentes del masivo, siendo sus rangos que va desde: Muestra
Clase
Descripción
Mineral
M-H
Modulo Relativo Medio - Eleva do
MODULO RELATIVO DE LAS ROCAS TIPO DE ROCA Andesita Caliza
DESCRIPCION
CLASE
Modulo Relativo Alto
H
Modulo Relativo Alto
H
Cuarzo Alunita Doleritas y Porfidos
Modulo Relativo Alto
H
Modulo Relativo Alto
H
Granito Aglomerado Volcánico
Modulo Relativo Alto
H
Modulo Relativo Medio
M
Argilica
Modulo Relativo Medio
M
Dolomita
Modulo Relativo Medio
M
Granodiorita
Modulo Relativo Medio
M
Skarn
Modulo Relativo Medio
M
Vuggi Silica
Modulo Relativo Medio
M
Filita Mármol Steam head Brecha Conglomerado Dacita Pofiritica
Modulo Relativo Medio
M
Modulo Relativo Medio
M
Modulo Relativo Bajo
L
Modulo Relativo Bajo
L
Modulo Relativo Bajo
L
Modulo Relativo Bajo
L
6.- En el cuadro adjunto se presenta la clasificación de las rocas de acuerdo a su Modulo de Deformación, la cual se determina en función al modulo tangencial inicial Ei, (Fuente: Farmer), calculado mediante la expresión matemática siguiente:
Ei = 350 x dc (Kg/cm²)
En el caso especifico de las muestras de Mineral de las Minas Raura, Quiruvilca, Iscaycruz, San Nicolás, Huanzala y Juanita, varia en función a sus componentes del masivo, siendo sus rangos que va desde:
Muestra Mineral
Descripción No Elástica - Cuasi Elástica
Clase NE - QE
MODULO DE DEFORMACIÓN TIPO DE ROCA
DESCRIPCION
CLASE
Doleritas y Porfidos Granito
Cuasi Elástica
QE
Cuasi Elástica
QE
Andesita Aglomerado Volcánico
Semi Elástica
SE
No Elástica
NE
Argilica Brecha
No Elástica
NE
No Elástica
NE
Caliza Conglomerado
No Elástica
NE
No Elástica
NE
Cuarzo Alunita Dacita Pofiritica
No Elástica
NE
No Elástica
NE
Dolomita Filita Granodiorita Mármol Skarn Steam head
No Elástica
NE
No Elástica
NE
No Elástica
NE
No Elástica
NE
No Elástica
NE
No Elástica
NE
Vuggi Silica
No Elástica
NE
7.- En función a los parámetros del Modulo de Deformación y/o Elasticidad y la Relación de Poisson de la roca, se puede calcular: los parámetros de la Constante de Lamé “ λ ”, el Modulo de Rigidez “G” y el Modulo de Bulk - Incompresibilidad o Expansión “K”, para ser aplicado dichos Parámetros en el diseño de proyectos de ingeniería con la aplicación de la Mecánica de Rocas.
8.- En función a los parámetros de la Resistencia Compresiva y la Resistencia a la Tracción Indirecta de la roca se puede calcular el Indice de Volabilidad de la roca, con la finalidad de analizar la calidad de la fragmentación de la roca después de la voladura, teniendo en consideración su ratio. 9.- Las propiedades Físico-Mecánicas de las rocas y de algunos minerales determinados en el Laboratorio de Mecánica de rocas se ejecutaron en condiciones normales tanto de humedad y temperatura, para el presente trabajo técnico; conllevando un mejor análisis; no se han tomado en cuenta muestras rocosas y minerales, en condiciones húmedas y secas. 10.- Es necesario para un mejor entendimiento del comportamiento de las rocas, en función a su Resistencia y Calidad, coadyuvado por la determinación de sus Propiedades Físico-Mecánicas, considerando
además el tipo de roca, tamaño de grano, textura, estructura, condición de fractura, relleno de fracturas, rugosidad de las discontinuidades, la Meteorización e intemperismo, en general, con la finalidad de tener datos reales de campo, realizar investigaciones integrales sobre este evento, considerando los estandares del ISRM, para su posterior aplicación en el diseños de labores mineras subterráneas y superficiales, asi como tambien en obras civiles. 11.- La Calidad del Macizo Rocoso, se determina mediante la aplicación de las Clasificaciones Geomecánicas: como la Clasificación de Bieniawski “RMR” (Rock Mass Rating) cuyo objetivo, en función a la calidad del macizo rocoso, es determinar aproximadamente cuanto tiempo puede una excavación subterránea autosoportarse; la Corrección realizada por Laubscher and Taylor a la Clasificación de Bieniawski nos diagnóstica, el tipo de sostenimiento que requiere una excavación subterránea en función al recalculo de los datos originales, la Clasificación de Barton ”Q”(Indice de Calidad Tunelera) en función a los seis parámetros (RQD, Jn , Jr , Ja, Jw , SRF) y a la Dimensión Equivalente “De”, nos determina el tipo de Sostenimiento a ser utilizado, la Clasificación “SMR” (Slope Mass Rating), es un método de determinación de los factores de ajuste adecuados para aplicar la clasificación RMR de Bieniawski a los taludes, El GSI (Strength Geological Index). de Paul Marinos, y Evert Hoek en este escrito presenta una revisión de la estimación de propiedades de resistencia del macizo rocoso a través de su aplicación. 12.- Las Propiedades Físico-Mecánicas del macizo rocoso, se determina mediante las Clasificaciones Geomecánicas de Bieniawski “RMR” y de Barton “Q”, Resistencia Compresiva “dc ” de la roca Intacta y el calculo de las constantes m, s, A y B, coadyuvado por las relaciones aproximadas entre la calidad del macizo rocoso y las constantes empíricas, y en función al criterio de fallamiento de Hoek and Brown; en el presente trabajo en el Cuadro Nº 70 y Cuadro Nº 71, se presenta las propiedades físico- mecánicas del macizo rocoso de las minas de Raura y de la mina el Gigante de la División Norte de la Compañía Minera Marsa, donde se puede notar que los parámetros cuantificados de resistencia del macizo rocoso, pueden ser aplicados desde el punto de la Mecánica de rocas, para el análisis de estabilidad global, que constituye la parte final de la modelización de la operación minera. 13.- En relación al comportamiento de la Labor Minera, se debe tener en cuenta el Sistema de Control Instrumental (monitoreo) de los componentes estructurales rocosos, hoy en día han llegado a constituirse en una parte integrante de las operaciones mineras, para la detección de signos de inestabilidad potencial y el control de los problemas de inestabilidad, antes, durante y después de la construcción de dicha labor minera, con la finalidad de garantizar la
seguridad, verificación de la validez de los modelos conceptuales; propiedades del macizo rocoso. usados en los cálculos para el diseño; y, para el control de la implementación del tratamiento para remediar y/o mitigar el ecosistema impactado.
14.- El Dr. E. Schmidt, ideó el ensayo respectivo de rebote, empleando el Martillo Schmidt de dureza, un proceso no destructivo de la roca, que puede estimar la Resistencia Compresiva, considerando los estándares del ISRM; durante la voladura se producen vibraciones a través del macizo rocoso, estas vibraciones son detectadas mediante el registro de las ondas: longitudinal, vertical y transversal, el registro de estas ondas nos permite predecir el efecto que producirán al efectuarse la voladura, según Langerford la Velocidad de Onda debe ser V< 2”/seg., para que no afecte la operación minera, estas ondas pueden ser medidas por el sismógrafo y/o blaster, la instalación de Piezómetros nos permiten analizar las formaciones geológicas, zonas de fallas y zonas productoras de agua (Nivel Freático), así como también nos permite medir la columna de agua, los piezómetros construidos hasta la fecha y previstos a futuro, puede considerarse como instalaciones “profundas” ( es decir, mayores de 50 metros). se ha utilizado la circulación invertida, la perforación de roto - percusión para pozo de sondeo; el Sistema de Control Instrumental subterráneo, actualmente el método más adecuado y útil para el control de las deformaciones son las mediciones de “Convergencia”, las cuales consisten en medir los cambios del contorno de la excavación a través de mediciones periódicas de las distancias de un punto de referencia respecto a otros y viceversa, para este tipo d mediciones se utiliza el Extensometro de Cinta, el Extensometro de varillas mecánico de 6 posiciones, la Barra Telescópica Extensometrica e Inclinómetro.
15.- Los trabajos relacionados a los objetivos y alcances planteados han sido cumplidos en su totalidad según el cronograma pre-establecido, las interpretaciones y evaluaciones de los resultados de los ensayos ejecutados sobre muestras rocosas y minerales; son provenientes de las minas y obras civiles representativas de nuestro país; esperando además que el presente trabajo técnico sea el inicio de muchas investigaciones referidas a la Determinación de las Propiedades Físico-Mecánicas de las Rocas y Monitoreo de la Masa Rocosa de minas y obras civiles; para ser aplicado en el diseño de construcción de labores mineras Subterráneas y Superficiales; y, obras civiles de gran envergadura, mediante la Ciencia de la Mecánica de Rocas, así como también relevando lo más importante se dio el primer paso.
RECOMENDACIONES
1.- Es recomendable que al realizarse la recolección de muestras rocosas y de mineral; en el campo, de las operaciones mineras y/o de la construcción de la obra Civil, se tomen en el cuenta las consideraciones técnicas, como ubicación de la muestra, estado de la muestra (secasaturada), si fuera posible la posición de acuerdo a los estratos (Rumbo y Buzamiento). 2.- En la preparación de probetas rocosas y/o minerales para ser ensayadas se debe considerar:
- Todas las probetas deben conservar el paralelismo, en caso contrario se -
-
-
-
-
debe refrentar las bases. Las probetas a ser preparadas para los ensayos de determinación de Propiedades Físicas, solo es necesario tener en cuenta su peso de acuerdo al estándar del ISRM, porque el volumen se puede calcular por el principio de Arquímedes. Es necesario refrentar las bases de la Probeta para el caso de los ensayos de compresión simple y/o uniaxial; y, para el ensayo de compresión triaxial, razón que cuando se aplica la carga-fuerza (Kg-f) esta sea uniformente repartida en la superficie u área de la base de la probeta, y que los resultados del ensayo sean representativos. Al momento de preparar las muestras rocosas y mineral es necesario tener muy en cuenta la dirección de las discontinuidades, para que cuando se ejecuten los ensayos, se describa en las observaciones. Es recomendable tener en cuenta la planificación de los ensayos a ejecutarse en función a la cantidad de muestras rocosas y minerales, para preparar las probetas necesarias a ensayarse, considerando además la relación de esbeltez para cada ensayo. Es recomendable en lo posible realizar los cortes de las probetas en relación a la esbeltez, para evitar las correcciones aplicadas para el calculo del parámetro a cuantificarse.
3.- En la ejecución de los ensayos sobre las probetas rocosas y/o minerales se debe considerar:
-
-
Es recomendable antes de iniciar el ensayo tomar las medidas del diámetro y largo de la probeta, sus características como: tamaño de grano, discontinuidad si hubiera, y otras peculiaridades relevantes de la probeta. Es recomendable tener presente la relación de esbeltez de la probeta, antes de iniciarse el ensayo, para que los resultados sean representativos.
4.- Es recomendable cuando se realiza la determinación de las propiedades físicas, al determinarse el peso seco y saturado controlar el tiempo de sequedad en la mufla y la saturación en el agua destilada para que los resultados obtenidos sean más realistas. 5.-
Es recomendable seguir los procedimientos para cada ensayo, con la finalidad de obtener un ensayo representativo, considerando la utilización correcta del equipo y/o máquina de ensayo.
6.- Es recomendable realizar como mínimo cinco ensayos de acuerdo a los estándares del ISRM, para obtener mayor cantidad de datos y realizar correlaciones y realizar un diagnostico preciso. 7.- Es recomendable, hoy en día que la información es más accesible; es necesario al momento de ejecutarse los ensayos sobre las probetas de rocas y/ minerales , conocer la razón social que solicita el servicio de ensayos, la procedencia de la muestra, su ubicación, tipo de roca y otros aspectos relevantes para que se pueda realizar las correlaciones respectivas y realizar mejores análisis, e incrementar los estándares de las propiedades Físico-Mecánicas de las rocas en nuestro país, del presente trabajo técnico. 8.- Es recomendable en lo relacionado al monitoreo subterráneo, basado en la medición de las deformaciones (desplazamientos) de los diferentes componentes estructurales de la mina, principalmente en las labores de desarrollo y preparación como: pilares, cruceros y rampas, establecer el método más adecuado y útil para el control de las deformaciones, así como también las mediciones de convergencia controlando los cambios del contorno de la excavación en el tiempo por efectos del proceso de concentración o relajación de los esfuerzos inducidos por el mi nado. 9.- Es recomendable en lo relacionado al monitoreo superficial. basado en las mediciones de subsidencia, de los componentes estructurales de la mina, principalmente en las labores de desarrollo, preparación y explotación, como: rampas, bancos, establecer el método más adecuado y útil para el control de la deformaciones, mediante la aplicación de sistemas de control computarizados, considerando la ubicación precisa de los sensores y transmisores de los equipos de control. 10.- Es recomendable, para diseñar un sistema de Control instrumental, en una operación minera y/u obra civil, considerar los equipos más adecuados para dicho control, la instalación precisa de cada uno de los elementos que constituyen los equipos de control, para que los resultados pueden ser representativos, y en función a su evaluación mitigar y/o prevenir cualquier ocurrencia en la operación minera.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1.-
Ramírez Oyanguren P.,. de la Cuadra Irizar l., Lían Huerta R., Grigalbo Obeso E. “MECANICA DE ROCAS APLICADA A LA MINERIA METALICA SUBTERRÁNEA”, Madrid, España, 1984.
2.-
I.S.R.M. “SUGGESTED METHOD FOR THE CUANTITATIVE DESCRIPTION OF DISCONTINUITES IN ROCK MASSES”. J, Rock Mech. Min, Scie. Geomech, Abstr, Vol. 15, U.S.A., 1984
3.-
Hoek E. And Brown, ET. “EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS EN ROCA” México, traducido de la primera edición. 1980.
4.-
Obert L., And Duvall W. “ROCKS MECHANICS AND DESIGN OF STRUCTURES IN ROCK” John Wiley And Sons Ing., New York, London Sydney, 1967.
5.-
Gamero Sanpedro, Fernando. “LA MECANICA DE ROCAS EN LA MINERIA”., IBERGESA, España, 1977.
6.-
Brady, B.H.G, Brown, E.T “ROCK MECHANICS FOR UNDERGROUND MINING”, London, England, 1983.
7.-
Farmer, Ian William. “ENGINEERING PROPERTIES OF ROCKS”, E. F.N. Spon Limited Great Britain, 1968.
8.-
Stagg – Zienkiewicz, “ MECANICA DE ROCAS EN LA INGENIERIA PRACTICA”, Editorial – Blume, España, 1970.
9.-
David Córdova Rojas, “CURSO MECANICA DE ROCAS”, Universidad Nacional de Ingeniería - UNI, Lima , Perú – 2001.
10.-
Instituto Tecnológico Geominero de España “MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS”, Ríos Rosas, 23, 28003, Madrid.
11.-
George H. Davis, “STRUCTURAL GEOLOGY OF ROCKS AND REGIONS” The University of Arizona, Canada, 1984.
12.-
INFORMES TÉCNICOS DE MINAS PERUANAS: * * * * *
SOSTENIMIENTO MINA SAN VICENTE PRUEBAS DE ARRANQUE DE PERNOS MINA MILPO ESTALLIDO DE ROCAS MINA CASAPALCA MECANICA DE ROCAS MINA QUIRUVILCA CONTROL DE SUBSIDENCIA PERUBAR S.A.
EVALUACIÓN DE SOSTENIMIENTO MINA HUANZALA AVANCE EN LA EXPLOTACIÓN MINA JUANITA MODELO GEOMECÁNICO ANTAMINA S.A. * PROPIEDADES MECANICAS MINA PIERINA * CONTROL DE LA ESTABILIDAD MINA JUANITA I, II * INSTALACION DE PIEZOMETROS – MINERA BARRICK MISQUICHILCA
* * *
13.-
MANUALES DE OPERACIÓN MAQUINA CORTADORA DE DISCO DIAMANTINO * MAQUINA DE CORTE DIRECTO * SONDA SACATESTIGOS * MAQUINA DE COMPRESIÓN DE ROCAS * MAQUINA DE CARGA PUNTUAL * MAQUINA DE ARRANQUE DE PERNOS * EXTENSOMETRO DE CINTA * BARRA TELESCOPICA EXTENSOMETRICA * INCLINÓMETRO * ESTACION TOTAL *
14-
REVISTAS ESPECIALIZADAS TECNITERRAE ROCAS Y MINERALES * TUNELLING * *
ANEXOS
CUADRO DE ALTERACIONES FRECUENTES Número 1 2
Mineral
Alteración
Producto
Denominación
Cuarzo
No se altera
ortosa
Hidrotermal y
Caolín
Caolinización
Plagioclasa
Meteorización Hidrotermal y
Sericita Caolín
Sericilización Caolinización
Sódica
Meteorización
Sericita
Sericilización
4
Plagioclasa
Hidrotermal y
Epidota
5
Cálcica Biotita
Meteorización Hidrotermal y
Calcita Clorita
Meteorización
Hematita - Magnetita
Oxidos
Muscovita
Hidrotermal y
Sericita
Sericilización
Hornblenda
Meteorización Hidrotermal y
Actinolita - Clorita
Meteorización
Epidota - Calcita
Piroxenos
Hidrotermal y
Anfibolita Hiperstena (Orto px) Tremolita
Anfiboles
Meteorización Hidrotermal y
Tremolita - Actinolita
3
6 7
8 9
Uralita
Meteorización Hornblenda Fuente : Ingº Luis Maldonado Zorrilla, Compañía Minera Ares S.A.C., "Agentes Inestibilizadores de rocas que afectan la explotación de yacimientos mineros"- XXVI Convención Minera- 2003.
CLASIFICACIÓN DE ROCA INALTERADA DE DEERE AND MILLER DESCRIPCION
Resistencia Compresiva "dC" Kg/cm²
MPa
10 - 250
1 - 25
Resistencia Baja
250 - 500
25 - 50
Resistencia Media
500 - 1000
50 - 100
1000 - 2000
100 - 200
> 2000
>200
Resistencia muy baja
Resistencia Alta Resistencia muy Alta
Fuente: E. Hoek / E.T. Brow
MODULO RELATIVO DE LAS ROCAS Clase
Descripción
Modulo Relativo
H M
Modulo Relativo Elevado Modulo relativo medio
> 500 200 - 500
L
Modulo relativo Bajo
Fuente : E. Hoek / E.T. Brown.
< 200
MODULOS DE DEFORMACION DE LAS ROCAS Clase Descripción Cuasi - Elástica QE Semi - Elástica SE No - Elást ica NE Fuente : Farmer.
"E" (Kg/cm²) 5
6 - 11 x 10 5 4 - 6 x 10 < 4 x 10
5
CONSTANTE DE LAME: La constante de lamé se calcula mediante la formula matemática:
λ=
ν xΕ (1 +ν )(1 − 2ν )
MODULO DE RIGIDEZ : El Modulo de rigidez se calcula mediante la formula matemática:
G=
Ε
2(1 +ν )
MODULO DE BULK – INCOMPRESIBILIDAD O EXPASION El Modulo de Bulk o incompresibilidad o de expansión se calcula mediante la formula matemática:
Κ=
Ε
3(1 − 2ν )
INDICE DE VOLABILIDAD (HINO 1959) El indice de volabilidad se calcula mediante la formula matemática:
I v =
σc σ t
CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE ROCAS GRUPO GENERICO
SEDIMENTARIAS
METAMORFICAS
Estratificada
Estructura
Foliada
grano (mm).
Granular muy 60 6
Cuarzo,
50% de granos
50% de granos
Feldespato y minerales
finos son de
finos son de
arcillosos.
carbonatos.
rocas ígneas.
Granos Textura
de
Caliza
RODITICAS
gruesa
Los granos fragmentos de roca
Granular
Granos redondos Conglomerado
gruesa
Masiva Diaclasada
Cristalina o vítrea (criptocristalina)
Detrítica Tamaño de
IGNEAS
Rocas
Cuarzo, Feldes- Depende dela Minerales ligeramente coloreados cuarzo
Organoquimicas patos micas mi-
roca matriz Feldespato mica y minerales feldespáticos
nerales oscuros
Acida
Cenizas
Intermedia
Básica
Dior ita
Gabro
Pegmatita
Volcánicas Calcarudita
Brecha
Grani to
Volcánica
Granos angulosos Brecha
ARENOSAS Arenisca
los
granos
son
Rocas salinas:
fragmentos de minerales.
Granular Arenisca Cuarcilitica 95% de Cuarzo poros vacíos. media
Calcarenita
Arcosa 75% de Cuarzo hasta 23% feldespato poros vacíos.
0.06
Grauvaca 73% de Cuarzo ma
Tobas
triz detrítica fina poros vacíos.
Volcánicas
Gneiss:
Cuarcita
Halita, Anhidrita Bandas alternas Yeso, Caliza, de minerales
Mármol, Granulitas, Microgranito Microdiorita
Dolomia, Turba, Lignito y Hulla.
corneanas, Anfibolita.
granulares o laminares.
Dolerita
ARCILLOSAS O LUTITICAS
Granular Fina 0.002
Fangolita Pizarra Fangolita fisible. Limonita 50% de partículas de
Granular
grano fino.
muy fina
Argilita 50% de partículas de
Calcarutita
Riolita
Andesita
Basalto
muy fino.
Vítrea
Pedernal
Cristales Volcánicos: Obsidiana, Resinita, Taquilita.
Fuente: DEARMAN 1974 ISRM 1981
CUADRO PARA EL DISEÑO DE REFORZAMIENTO MEDIANTE EL “Q” DE BARTON
Pautas para la excavación y sostenimiento de un túnel rocoso de 10 m. de ancho de acuerdo con el sistema RMR (Según Bieniawski, 1989).
Clase de Macizo Rocoso Roca Muy Buena I RMR: 81 - 100 Roca Buena II RMR: 61 - 80 Roca Regular III RMR: 41 - 60
Pernos de Roca Excavacion
Frente Completo. 3 m. de avance.
( 20 mm. De diametro, completamente inyectados).
Shotcrete
Cimbras
Generalmente no se requiere ningun tipo de sostenimiento excepto pernos ocasionales.
Frente Completo. 1 - 1.5 de avance. Sostenimiento completo a 20 m.de frente.
Localmente, pernos de 3m. En la corona espaciados a 2.5 m. Con malla de alambre ocasionalmente.
50 mm. En la corona, donde sea requerido.
Ninguno
Socavón en el Tope y Banqueo. 1.5 - 3 m. de avance en el socavón Iniciar el sostenimiento despues de cada Voladura, completar el sostenimiento a
Pernos sistematicos de 4m. de longitud espaciados 1.5-2.0 m. en la corona y en las paredes, con malla de alambre en la corona.
50 - 100 mm. en la corona y 30 mm. en las paredes.
Ninguno
10 m. del frente .
Roca Mala IV RMR: 21 - 40
Roca Regular V RMR: 20
Socavón en el Tope y Banqueo. 1.0 - 1.5 m. de avance en el socavón.
Pernos sistematicos de 4 - 5 m. de 100 - 150 mm. en la longitud espaciados 1-1.5m en la corona corona y 100 mm. en
Arcos ligeros a medianos espaciados a 1.5 m.
Instalar el sostenimiento con el avance de la excavación, 10 m. del frente de avance.
y e n l as pa re de s, c on m all a d e a la mbr e.
d on de s ea n r equ er id os .
Galerias Multiples
Pernos
0.5 - 1.0 de avance en el socavón de Tope Instalar el sostenimiento con el avance de la excavación. Shotcrete tan pronto se haya producido la voladura.
longitud espaciados 1 - 1.5 m. en la corona y en las paredes. Pernos en el piso.
sistematicos de 5 - 6 m. de
l as p ar ed es . 150 - 200 mm.
en
la
corona, 150 mm. en las paredes y 50 mm. en el frente.
Arcos medianos a pesados espaciados a 0.75m. Con encostillado de acero y marchavantesde ser necesario la sección (invertida)
Calidad del macizo Rocoso. Roca Intacta Ensayos en laboratorio Libre de Juntas. RMR : 100 Q : 500 Muy B uena c al ida d Roca sin disturbar ligada en el tiempo. RMR : 85 Q : 100 Buena Calidad Roca por el tiempo ligeramente disturbada. RMR : 65 Q : 10 Regular Calidad Diversos grupos de juntas espaciados moderados. RMR : 44 Q : 1.0 Pobre calidad Imtemperizada, diaclasamiento fuerte. RMR : 23 Q : 0.1 Muy pobre calidad Muy imtemperizada, diaclasamiento muy fuerte. RMR : 3 Q : 0.01
RELACIONES APROXIMADAS ENTRE LA CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO Y LAS CONSTANTES EMPIRICAS Rocas carbonatadas Rocas Sedimentarias y Meta Rocas Sediment arias Rocas Igneas Cristalinas Rocas Cristalinas Igneas Caliza morficas de origen arcilloso de grano grueso: de grano fino: Andesita, y Metamorficas de grano Dolomita y grano fino: Lodolita, lutita Arenisca Dolerita, Diabasa, Riolit grueso: Anfibolita Gabro Marmol Pizarra y esquisto. Cuarcita y Mineral. Granito, Norita y Skarn. m = 7.0 m = 10.0 m = 15.0 m = 17.0 m = 25.0 s = 1.0 s = 1.0 s = 1.0 s = 1.0 s = 1.0 A = 0.816 A = 0.918 A = 1.044 A = 1.086 A = 1.220 B = 0.658 B = 0.677 B = 0.692 B = 0.696 B = 0.705 T = - 0.140 T = - 0.099 T = - 0.067 T = - 0.059 T = - 0.040 m s A B T
= = = = =
3.5 0.1 0.651 0.679 - 0.028
m = s = A = B = T =
5.0 0.1 0.739 0.692 - 0.020
m = s = A = B = T =
7.5 0.1 0.848 0.702 - 0.013
m = s = A = B = T =
8.5 0.1 0.883 0.705 - 0.012
m = s = A = B = T =
12.5 0.1 0.998 0.712 - 0.008
m s A B T
= = = = =
0.7 0.004 0.369 0.669 - 0.006
m s A B T
1.0 0.004 0.427 0.683 - 0.004
m s A B T
1.5 0.004 0.501 0.695 - 0.003
m s A B T
1.7 0.004 0.525 0.698 - 0.002
m s A B T
2.5 0.004 0.603 0.707 - 0.002
m s A B T
= = = = =
0.14 0.0001 0.198 0.662 - 0.0007
m = s = A = B = T =
0.20 0.0001 0.234 0.675 - 0.0005
m = s = A = B = T =
0.30 0.0001 0.280 0.688 - 0.0003
m = s = A = B = T =
0.34 0.0001 0.295 0.691 - 0.0003
m = s = A = B = T =
0.50 0.0001 0.346 0.700 - 0.0002
m s A B T
= = = = =
0.04 0.00001 0.115 0.646 - 0.0002
m = s = A = B = T =
0.05 0.00001 0.129 0.655 - 0.0002
m = s = A = B = T =
0.08 0.00001 0.162 0.672 - 0.0001
m = s = A = B = T =
0.09 0.00001 0.172 0.676 - 0.0001
m = s = A = B = T =
0.13 0.00001 0.203 0.686 - 0.0001
m s A B T
= = = = =
0.007 0 0.042 0.534 0
m s A B T
0.010 0 0.050 0.539 0
m s A B T
0.015 0 0.061 0.546 0
m s A B T
0.017 0 0.065 0.548 0
m s A B T
0.025 0 0.078 0.556 0
= = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
RESUMEN DE CUADROS PARA ANÁLISIS Cuadro Nº 72 PROPIEDADES FÍSICAS DE LA CALIZA MINA
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Raura Iscaycruz San Nicolás Cementos Norte Pacasmayo Huanzala Cerro de Pasco
2.72
26.88
0.47
0.17
2.59
25.00
4.62
1.81
2.67
26.21
1.58
0.59
2.65
26.01
0.99
0.37
2.67
26.20
4.72
1.76
2.66
26.13
2.39
0.90
Cuadro Nº 73 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA CALIZA
Is Kg/cm² Raura
......
dc
Constantes Elasticas
Kg/cm² "E" Kg/cm² 522.70
0.89 x 10
"?"
5 5
Corte Directo "C" Kg/cm² "Fi"
dt º Kg/cm²
0.22
......
......
......
0.25
......
......
61.79
0.28
......
......
......
0.16
......
......
68.48
Iscaycruz
......
......
2.13 x 10
San Nicolas
......
619.25
1.04 x 10
78.66
......
1.31 x 10
.......
......
......
......
......
......
......
73.27
......
......
......
......
......
......
.......
1654.84
......
......
......
......
......
0.15
0.80
31.50
......
......
......
Cemento Norte Pacasmayo Colquijirca Huanzala San Miguel Cerro de Pasco
......
......
2.81x10
.......
1611.44
......
5 5
5
Cuadro Nº 74 PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ANDESITA MINA
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
Quiruvilca Raúl Juanita
2.65
25.72
4.32
1.75
2.88
28.30
0.74
......
2.73
26.48
0.49
0.18
109.9 5 ......
Cuadro Nº 75 PROPIEDADES MECANICAS DE LA ANDESITA
Mina
dc
dt
Compresión Triaxial Constantes Elásticas
Obra Civil Kg/cm² Kg/cm² "So" Kg/cm² "Fi" º "E" Kg/cm² 962.58 93.57 177 46.6 1.62x1 05 Juanita 1868.90 170.5 4 321.7 49.5 ...... Raúl ...... ...... ...... Lunahuana 2759.81 ...... 5 ...... ...... 2.17x10 Lagunillas 614.31 ...... 5 1320.60 140.5 0 ...... ...... 4.60x10 Juanita
Corte
Directo
"Fi" º "C" Kg/cm²
"?" 0.20
......
......
......
31 - 34
......
......
32
......
0.21
32.36
1.096
0.35
54
2.200
Cuadro Nº 76 PROPIEDADES FÍSICAS DE LA GRANODIORITA OBRA CIVIL Túnel Kovire Túnel Carhuaquero Chavimochic
Densidad gr/cm³
P.E.a. KN/m³
P.a. %
Absorción %
2.46
24.11
6.96
2.83
2.07
20.34
5.24
1.89
2.65
26.00
0.72
0.27
Cuadro Nº 77 PROPIEDADES MECANICAS DE LA GRANODIORITA OBRA
Is
CIVIL
Kg/cm²
Túnel Kovire Túnel Carhuaquero Chavimochic
79.40 ...... 89.20
dc
dt
Constantes Elásticas
Kg/cm² Kg/cm² "E" Kg/cm² 885.89 563.74 812.20
84.53 56.40 84.30
5
0.76 x 10 0.65 x 10
5 5
0.75 x 10
"?"
Corte
Directo "C" Kg/cm² "Fi" º
0.27
0.80
35.10
0.13
......
......
0.15
2.00
47
Condición de la Superficie *Criterio generalizado de Hoek and Brown
Muy Buena Muy
rugosa,
superfici e
Estructura Bloqueada muy bien entrela zado, no disturbada, bloques cúbicos formados por tres sistemas de discontinuidades ortogonales.
Muy Bloqueado entrelazado Macizo rocoso parcialmente disturbada con bloques angu lares de varias caras formados por cuatro o más siste-
no
intemperizada.
Buena Rugosa, superficies
Mala
Espejo de falla, superficies
ligeramente intempe- damente intemperizadas
rizadas con cobertura compacta o relleno
muy intemperizadas con
rizadas y manchadas. o altera das.
que contiene fragmentos rocosos angulares.
relleno de arcilla suave.
m/m i s a Em
GSI = 85
GSI
ν
m/m i s a Em ν
= 0.40 = 0.062 = 0.5 = 40000 = 0.2 = 75 = 0.29 = 0.021 = 0.5 = 24000 = 0.25
m/m i s a Em ν
GSI
= 0.26 = 0.015 = 0.5 = 20000 = 0.25 = 62
m/mi s a Em
= 0.16 = 0.003 = 0.5 = 9000 = 0.25
m/mi s a Em
GSI
= 48
GSI
= 34
m/mi s a Em
= 0.1 = 0.001 = 0.5 = 5000 = 0.25
m/mi s a Em
= 0.07 =0 = 0.53 = 2500 = 0.3
ν
m/m i = 0.16 s = 0.003 a = 0.5 Em = 9000 = 0.25 ν
ν
más de discontinuidades.
GSI
= 75
GSI = 65
GSI
= 48
GSI
= 38
Bloqueada/Seamyplegada y
m/m i s a Em
= 0.24 = 0.012 = 0.5 = 18000 = 0.25
m/m i s a Em
m/m i s a Em
= 0.12 = 0.001 = 0.5 = 6000 = 0.25
m/m i s a Em
= 0.08 =0 = 0.5 = 3000 = 0.3
fallada con intersección de muchas
discontinuidades,
formando bloques angulares.
ν
= 0.17 = 0.004 = 0.5 = 10000 = 0.25
GSI
= 50
GSI
m/m i = 0.17 s = 0.004 a = 0.5 Em = 10000 = 0.25 ν
m/m i s a Em
= 0.12 = 0.001 = 0.5 = 6000 = 0.25
m/m i s a Em
GSI
GSI
ν
GSI Triturada
pobremente
entrelazada, macizo rocoso severamente fracturado con bloques angulares y redondeados.
= 60
= 50
Muy mala
Espejo de falla, superficies muy intempe-
m/m i = 0.60 s = 0.190 a = 0.5 Em = 75000 = 0.2 ν m/m i = 0.40 s = 0.062 a = 0.5 Em = 40000 = 0.2 ν
Regular Lisa, superficies modera-
ν
= 40
ν
ν
GSI
= 40 = 0.08 =0 = 0.5 = 3000 = 0.3 = 30
ν
GSI
= 30
ν
ν
GSI
= 0.08 = 0.004 = 0.5 = 3000 = 0.25
= 25
m/mi = 0.06 s =0 a = 0.55 Em = 2000 = 0.3 ν GSI
= 20
m/mi s a Em
m/m i = 0.06 s =0 a = 0.55 Em = 2000 = 0.3 ν
ν
= 0.04 =0 = 0.60 = 1000 = 0.3
GSI = 20
GSI
= 10
67
Cuadro Nº 71 PARÁMETROS FISICO-MECANICOS DEL MACIZO ROCOSO DE LA MINA EL GIGANTE-DIVISION NORTE
COMPAÑÍA MINERA MARSA DIVISION NOR TE Nivel - 5
NIVEL
ROCA MINERAL
Q
RMR
dc
CONSTA NTES
MPa.
m
S X 10-³
A
B
dcmr
dtmr
t cmr
Kpa
Kpa
MPa
Emr GPa
C Kpa
Fi
?
º
gr/cm³
3900
Microd iorita 0.096
27
85.00
0.0925
0.005
0.203
0.686
190.07
4.59
2.43
.…..
100-200
15-25
2.360
La Española 3815
Mineral 0.988 Microd iorita 0.145
44 30
115.00 85.00
0.3114 0.1145
0.088 0.088
0.328 0.203
0.700 1078.80 0.688 797.37
32.47 64.89
5.39 3.17
...... ......
200-300 100-200
25-35 15-25
2.826 2.377
2.249
50
115.00
0.4780
0.240
0.346
0.712 1781.57
57.68
7.26
2.50
200-300
25-35
2.864
Microd iorita 0.378
37
85.00
0.1889
0.028
0.198
0.694
449.78
12.59
3.79
…...
100-200
15-25
2.416
51
115.00
0.5134
0.284
0.365
0.728 1938.01
63.55
9.29
4.25
200-300
25-35
2.870
Mineral
La Españolita
3715
Mineral
2.580
Donde:
dc dcmr t cmr dtmr Emr C Fi
Resistencia Compresiva Uniaxial de la roca intacta. Resistencia Compresiva del macizo rocoso. Esfuerzo ce corte del macizo rocoso. Esfuerzo a la tracción del macizo rocoso. Modulo de Elasticidad del macizo rocoso. Cohesión del macizo rocoso. Angulo de fricción.
Densidad del macizo rocoso: ?mr = (RMR x 0.002 + 0.8 ) x D r Donde: ?mr Densidad del macizo rocoso. Dr Densidad de la roca intacta.
Cuadro Nº 70 PARAMETROS FISICO MECANICOS DEL MACIZO ROCOSO DE LA MINA RAURA
MUESTRA
NIVEL TIPO DE
Q
RMR
dC
CONST ANTES -3
dtmr
?mr
Emr
“C”
Fi
?
Kpa
º
gr/cm
MPa.
m
A
B
Kpa
Kpa
MPa
Gpa
15
590
Caliza
5.8
58.4
44.0
0.428030
1.1890
0.30204
0.667380
1517.0
121.44
3.12
17.20
150-200 35 - 40
2.49
3
700
Skarn
6.4
58.9
49.0
1.589860
1.2940
0.510648
0.704628
1762.6
39.86
2.96
18.08
150-200 35 - 40
3.01
1
700
Skarn
6.6
59.5
57.8
1.666520
1.4320
0.518627
0.704803
2187.3
49.64
6.10
19.13
150-200 35 - 40
3.02
6
690
Mármol
3.9
54.1
50.5
0.305413
0.5760
0.266590
0.665607
1212.2
94.69
2.00
9.68
150 -200 35 - 40
2.49
ROCA
S X 10
dcmr
5
690
Mármol
3.8
53.5
48.3
0.291360
0.5208
0.261987
0.665360
1102.2
85.81
1.97
8.63
150 -200 35 - 40
2.49
10
630
Mineral
9.1
59.4
35.3
1.124376
1.4077
0.447512
0.696180
1324.4
44.15
4.60
18.95
150-200 35 - 40
2.77
10
630
Mármol
7.6
60.6
45.9
0.508707
1.7233
0.321966
0.668280
1905.4
154.45
3.15
21.05
150-200 35 - 40
2.53
14
590
Mármol
5.3
56.5
46.2
0.368724
0.8635
0.285800
0.666592 1357.6
215.00
3.18
13.88
150-200 35 - 40
2.51
Donde:
dC dcmr dtmr
Resistencia Compresiva Uniaxial de la roca Intacta.
Tmr
esfuerzo de corte del macizo rocoso.
Emr
Modulo de elasticidad del macizo rocoso.
Resistencia Compresiva del macizo rocoso. Esfuerzo a la tracción del macizo rocoso.
c
Cohesión
Fi
Angulo de fricción.
Densidad del Macizo Rocoso:
?mr = (RMR x 0.002 + 0.8) x Dr Donde:
?mr
Densidad del macizo rocoso.
Dr
Densidad de la roca
CAPACIDAD DE ANCLAJE DE LOS PERNOS DE ROCA Por: Ingº Luis Torres Yupanqui* En el Planeamiento de minado, para la explotación racional de un yacimiento o depósito minero, subterráneo o superficial, están consideradas como operaciones y/o fases mineras unitarias: La perforación, voladura, limpieza, sostenimiento, carguio, entre otras, cada una de estas operaciones mineras unitarias en este caso el Sostenimiento; cuyo objetivo es el restablecimiento del equilibrio del macizo rocoso, mediante el refuerzo, soporte , revestimiento, relleno, grouting, con la finalidad de garantizar la estabilidad de la labor minera; está basado en criterios de teorización e investigaciones de campo, que consideran parámetros como: La Clasificación Geomecánica del Macizo Rocoso, diseño del sistema y/o elemento de sostenimiento; para una mayor producción y productividad, con seguridad para el personal, equipos , maquinarias e infraestructura de la operación minera. El Sostenimiento de labores mineras subterráneas y superficiales mediante el refuerzo considera la aplicación de los pernos de roca (Rock Bolt), que son clasificados de acuerdo a su tipo de anclaje:
Anclaje Puntual : Pernos mariposa
Anclaje Repartido Químico: Perno cementado Perno con resina Mecánico: Split Set Swelllex.
Anclaje Combinado : Pernos Kiruna Para la aplicación de los pernos de roca en el diseño del sostenimiento; como elemento de refuerzo, de una labor minera subterránea y superficial, uno de los aspectos ha considerarse, es su capacidad de anclaje. La capacidad de anclaje de un perno de roca; de anclaje puntual, repartido y combinado, se determina mediante el ensayo de tracción (Pull Test), empleando la maquina de arranque de pernos (Rock Bolt Tester).
MAQUINA DE ARRANQUE DE PERNOS La máquina de arranque de pernos permite determinar la capacidad de carga o de anclaje de los pernos de roca (anclaje puntual, repartido y combinado), instalado en un determinado macizo rocoso, mediante el ensayo del “Pull Test”, esta capacidad de anclaje de un perno de roca, es determinado considerando aspectos importantes como: Longitud del perno. Diámetro del taladro.
* Ingº Especialista en Instrumentación de campo – Mecánica de Rocas .
Tiempo de instalación. Calidad del macizo rocoso. Además permite controlar su comportamiento del perno de roca, como sistema de sostenimiento de labores mineras subterráneas y superficiales. durante y después de su instalación. La máquina de arranque de pernos, como se aprecia en la partes:
Foto Nº 1, consta de tres
UNIDAD DE PRESIÓN Esta unidad de presión esta constituida por las siguientes componentes: - Gata central. - Bomba Hidráulica. - Manguera de transmisión de presión.
UNIDAD DE LECTURA DE MEDICIONES Esta unidad de lectura de mediciones esta constituida por las siguientes componentes: - Reloj de lectura de presión. - Calibrador. - Soporte Universal.
ACCESORIOS -
Cabeza de jalado. Tornillo de jalado. Tuercas. Perno de ojillo. Espaciadores. Arandelas. Sujetador de punto cero. Manija (manipulador de ajuste). Puente de cabeza. Abrazadera grande. Guía Metálica de perforación. Llaves hexagonales.
Foto Nº 1
CAPACIDAD DE ANCLAJE DE PERNOS DE ROCA EN MINAS PERUANAS Compañía
Ubicación
Cia Minera Milpo Piq. Picasso Tajeo Cia Minera San San Vicente Ignacio de Nv. 1870 Morococha
Características del perno Material Longitud Diámetro
Capacidad de anclaje
Fe/cemento Fe con resina Split set
7 pies 7 pies 7 pies
3/4" - 1 " 1.4 Ton/pie lineal ancl. Rep. 3/4" - 1 " 1.0 Ton/pie lineal ancl. Rep. 40.5 mm. 0.8 Ton/pie lineal ancl. Rep.
Split Set Split Set Split Set Fe/cemento
7 pies 5 pies 3 pies 7 pies
40.5 mm. 40.5 mm. 40.5 mm. 1"
3/4"
0.84 Ton/pie lineal ancl.Rep. 0.93 Ton/pie lineal ancl.Rep. 1.08 Ton/pie lineal ancl.Rep. 2.00 Ton/pie lineal ancl.Rep.
Corp. Minera Nor Perú S.A.
Quiruvilca
Mariposa
6 pies
PERUBAR S.A .
Juanita
Split Set Fe con resina Fe con resina
7 pies 2.8 m. 3.5 m.
40.0 mm. 0.90 Ton/pie lineal ancl.Rep. 1" 0.90 Ton/pie lineal ancl.Rep. 1" 0.96 Ton/pie lineal ancl.Rep.
Split Set Split Set
7 pies 5 pies
40.5 mm. 0.8 Ton/pie lineal ancl. Rep. 40.5 mm. 0.79 Ton/pie lineal ancl.Rep.
Fe/cemento
7 pies
Centromin Peru San Cristobal Casapalca Cia Minera Santa Luisa
Huanzala
3/4"
2.0 Ton de anclaje puntual.
1.40 Ton/pie lineal ancl.Rep.
Las capacidades de Anclaje de los pernos son el promedio de una tanda de ensayos considerando, por ejemplo:
* En el caso de un Split Set en función a la longitud del perno (3, 5 y 7 pies) se puede demostrar que varia su capacidad de anclaje, a su diámetro de taladro, a menor diámetro de taladro mayor adherencia, a su tiempo de instalación, a mayor tiempo de instalación menor deformación y calidad del macizo rocoso.
* En el caso de un perno de Fierro Corrugado (perno cementado), su capacidad de anclaje, estará determinado en función al tipo de relleno del taladro; con lechada de cemento, mortero; diámetro del fierro corrugado, tiempo de instalación y calidad del macizo rocoso.
* En el caso de un perno de Fierro Corrugado (perno con resina), su capacidad de anclaje, estará determinado en función al número de cartuchos de resina introducidos en el taladro, diámetro del fierro corrugado, tiempo de instalación y calidad del macizo rocoso.
* En el caso de un Perno Mariposa, su capacidad de anclaje, estará determinado por la longitud y diámetro de la varilla insertada a la mariposa, el número de aletas y dientes de la mariposa y la calidad del macizo rocoso.
* Es necesario considerar la importancia de la Placa de Apoyo, al momento de su instalación; debe estar en contacto con la superficie de la roca, puesto que existe diversas formas de placas,