El diseño de excavaciones subterráneas es el proceso en el cual se toman decisiones en asuntos como locaciones, dimensiones y formas f ormas de excavaciones. excavaciones. una mina es un proceso Diseñar dinámico el cual es retroalimentado y refinado mientras mas información se obtenga
PERFORACIONES DIAMATINAS REALIZADAS DESDE SUPERFICIE:
El Método Grafico de Estabilidad es un método empírico. Este esta basado en el calculo de 2 factores N´ que es el NUMERO DE ESTABILIDAD MODIFICADA,(que representa la habilidad del macizo rocoso para permanecer estable bajo una condición de esfuerzo dado)y S que es el factor de forma o radio hidráulico, que toma en cuenta la forma y tamaño del tajeo.
El número de estabilidad, N’, se define como:
N’ = Q’ x A x B x C
donde:
Q’ es el Indice de Calidad Tunelera Q
modificado
A es el factor de esfuerzo en la roca
B es el factor de ajuste por orientación de las juntas
C es el factor de ajuste gravitacional
Indice de calidad tunelera: Q=(RQD/Jn)*(Jr/Ja)*(Jw/SRF) Q´ es la versión modificada del Q donde el Factor de Reducción de Esfuerzos (SRF) se reduce a 1. El sistema no ha sido aplicado en condiciones con agua subterránea significativa, de tal manera que el factor de reducción por agua en juntas Jw es comúnmente 1. Por lo tanto Q´=RQD/Jn*Jr/Ja
Representa a los esfuerzos que están actuando sobre las caras libres del tajeo. Este factor es determinado a partir de la La resistencia de la roca intacta “σc” y el esfuerzo compresivo inducido “σ1” Por lo tanto el Valor de A es determinado por la relación: σc /σ1
El factor B es usado para tomar en cuenta la influencia de la orientación de las juntas sobre la estabilidad del tajeo. La junta más crítica que influye en la estabilidad del borde del tajeo, es generalmente aquella que es mas cercanamente paralela al borde.
El factor B, que depende de la diferencia entre la orientación de la junta crítica y cada cara del tajeo, puede ser determinado a partir del diagrama
El factor C, es un ajuste por el efecto de la gravedad. La falla puede ocurrir desde el techo debido a caídas inducidas por la gravedad o, desde las paredes del tajeo, debido a lajamientos o deslizamientos.
El radio hidráulico o factor de forma, para la superficie del tajeo bajo consideración, es calculado de la siguiente forma:
La mina Iscaycruz esta ubicada en el distrito de Pachangar, Provincia de Oyon, departamento de Lima a una altitud de 4700 msnm. La mineralización ocurre en un cuerpo de 10 a 25 m de potencia, alineado en la dirección N32ºW con buzamiento promedio de 70ºNE. La longitud del cuerpo varia de 100 a 150m.
Los datos obtenidos de los mapeos geomecanicos se utilizan aquí para el calculo del factor Q´: UBICACIÓN
RQD Jn
Jr
Ja
Q´
Caja Techo (Areniscas )
53
12
1.5
6
1.10
Mineral (Skarn)
58
12
1.5
6
1.21
Caja Piso (Calizas)
61
12
1.5
6
1.27
Se analizan en el laboratorio mediante ensayos de compresión uniaxial y triaxial resultando: UBICACIÓN
MPa
mi
90
12
Mineral
100
13
Caja Piso
110
14
Caja Techo
σ
c
Para establecer el esfuerzo compresivo inducido σ1 se efectuó un modelamiento numérico simulando las condiciones geomecanicas presentes y la geometría del tajeo, con el programa PHASES, considerando longitudes de 10, 20, 25 m y alturas de 33m
Longitud del Tajeo (m) Techo del Tajeo Caja Techo del Tajeo σ MPa σ MPa 1 1 10
6
4
20
5
5
25
4
4
Con los valores encontrados de σc previamente encontrado entonces se calcula: Longitud del Tajeo (m)
Techo del Tajeo σ /σ c 1
Caja Techo del Tajeo σc /σ1
10
16.67
22.5
20
20.00
18.00
25
25.00
22.5
Finalmente usando el grafico o las ecuaciones vemos que en todos los casos el valor de A =1
Los sistemas de discontinuidades criticas para los varios componentes del borde de un tajeo, son listados en el siguiente cuadro:
UBICACIÓN
Sistemas de Diferencia Discontinuidades en el Rumbo
Diferencia en Buzamiento
Factor B
Caja Techo del Tajeo
1
0
0
0.3
Techo del Tajeo
7
0
39
0.3
Paredes del Tajeo
2
2
18
0.2
Para la mina de Chupa se sugiere que los modos dominantes de falla serian las caídas por gravedad desde el techo del tajeo, las fallas por lajamiento desde la caja techo y las fallas por deslizamiento en las paredes del tajeo. Por lo tanto los factores de ajuste por gravedad serian C=2 para el techo del tajeo , C=5.46 para la caja techo y C=4 para las paredes del tajeo.
Utilizando los datos desarrollados: UBICAION
Q´
A
B
C
N´
Techo del Tajeo
1.21
1.0
0.3
2.0
0.72
Caja Techo del Tajeo
1.10
1.0
0.3
5.46
1.80
Con los valores de N´ determinados, del grafico de estabilidad, hallamos los valores de RADIO HIDRAULICO S para tener tajeos estables:
Si llamamos “a” a la dimensión conocida, ya sea la potencia o la altura y llamamos “x” al ancho , se tiene que:
Finalmente despejando el ancho x, tenemos:
Operando estos valores se obtiene para cada caso:
TECHO DEL TAJEO, RADIO HIDRAULICO = 2.8 Longitud del tajeo (metros)
Ancho del Tajeo (metros)
10
12.7
15
8.9
20
7.8
25
7.2
CAJA TECHO DEL TAJEO, RADIO HIDRAULICO= 3.4 Altura del Tajeo Ancho del Tajeo (metros) (metros) 30
8.7
