UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS METALURGIA
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA DEL
MACIZO ROCOSO PARA EL
SOSTENIMIENTO DE LAS LABORES DE EXPLOTACIÓN EN MINA SAN CRISTÓBAL – COMPAÑÍA MINERA VOLCÁN S.A.A. – 2015-2016
PRESENTADO POR: CACERES MALCA EDUIN MICHEL NAZCA -ICA – -ICA –PERÚ PERÚ 2017
CARATULA
DEDICATORIA A G R A D E C IMI E NT NTO O
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
ÍNDICE
Contenido CAPITULO I
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................... ............................................................ .................. 9 1.1. Descripción de la realidad problemática ................................................. 9 1.2.
Delimitación de la investigación in vestigación .................................................................. .................................................................. 10
A)
Delimitación espacial ............................................................................. ............................................................................ 10
B)
Delimitación temporal ............................................................................ ...........................................................................10 10
C)
Delimitación social ................................................. ................................................................................. ................................ 10
D)
Delimitación conceptual ........................................................................ 11
1.3.
Variables....................................................................................................... .......................................................................................................12 12
1.3.1. Variable independiente ...................................................................... 12 1.3.2. Variable dependiente ........................................... ........................................................................... ................................ 12 1.4. Formulación del problema ............................................... ....................................................................... ........................ 13 ............................................................................. 13 1.4.1. Problema principal ..............................................................................
1.4.2. Problema secundario ......................................................................... 13
1.5. Objetivos de la investigación ................................................................... 13 .................................................................................13 13 1.5.1. Objetivo general ..................................................................................
1.5.2. Objetivos específicos ......................................................................... 14 1.6. Justificación e importancia del estudio .................................................. 14 ......................................................................................... ........................................ 14 1.6.1. Justificación .................................................
1.6.2. Importancia .......................................................................................... 15 1.7. Hipótesis ............................................ ............................................................................................. ......................................................... ........ 16 CAPITULO II .............................................................. ................ 17 2. Antecedentes de la investigación ..............................................
2.1. Bases legales .............................................. ............................................................................................... ................................................. 18 CAPITULO III
3. GENERALIDADES ............................................................................................. ............................................................................................21 21 3.1. Ubicación ............................................ ............................................................................................. ......................................................... ........ 21 3.2. Acceso .......................................................................................................... .........................................................................................................22 22 3.3. Clima. ............................................................................................................ ............................................................................................................ 22 .......................................................................................23 23 3.4. Reseña histórica ........................................................................................
3.5. Topografía ................................................. .................................................................................................. ................................................. 24 3.6. Recursos naturales ........................................... ................................................................................... ........................................ 24 CAPITULO IV
4. GEOLOGÍA. ......................................................................................................... .........................................................................................................2 5 4.1. Estudio Geología general ............................................. ............................................................................. ................................ 25 4.2. Geomorfología............................................. .............................................................................................. .................................................2 6 ............................................................................... ................................ 27 4.3. Litología y estratigrafía ...............................................
4.4. Rocas intrusivas. .......................................................................................... .......................................................................................... 29 4.5. Geología estructural .................................................................................... 30 ...............................................................................33 33 4.6. Yacimientos minerales ................................................................................
4.6.1. Mantos .................................................................................................. .................................................................................................33 33 4.6.2. Cuerpos ................................................................................................ ............................................................................................... 34
4.6.3. Rocas encajonantes...........................................................................35 4.6.4. Yacimientos del distrito ......................................................................35 CAPITULO V
5. ASPECTOS Y SISTEMA DE MINADO ...........................................................37 5.1. Estructura de la mina .................................................................................. 37 5.1.1. Rampas ................................................................................................ 37 5.1.2. By passes ............................................................................................ 38 5.1.3. Accesos ................................................................................................38 5.2. Método de minado .................................................................................... 38 5.3. Perforación y voladura ..............................................................................40 5.4. Geomecánica ............................................................................................. 40 5.5. Sostenimiento ............................................................................................ 41 5.6. Accidentes por desprendimiento de rocas en mina San Cristóbal ... 42 5.7.
Influencia de las prácticas de perforación y voladura ................................. 42 CAPITULO VI
6.0. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................44 6.1. Fundamentación teórica (GEOMECÁNICA) ........................................ 45 6.1.1. Clasificación de la masa rocosa ...................................................... 45 6.1.2. Rock Mass Rating (RMR) ................................................................. 46 6.1.3
Clasificación de Hoek y Brown (GSI) ................................................ 55 CAPITULO VII
7.0 ESTABILIDAD .................................................................................................. 57 7.1. Influencia de la litología, intemperización y alteración en la estabilidad de los macizos rocosos ............................................................. 57 7.2. Influencia de las estructuras en la masa rocosa ................................... 58 7.2.1. Excavaciones en roca masiva ............................................................ 59 7.2.2. Excavaciones en roca fracturada ....................................................... 60 7.2.3. Excavaciones en roca intensamente fracturada y débil ................. 64 7.2.4. Excavaciones en roca estratificada ................................................... 64
7.2.5. Excavaciones con presencia de fallas y zonas de corte ................ 66 CAPITULO VIII
8.0. SOSTENIMIENTO EN MINERÍA SUBTERRÁNEA ................................... 67 8.1. Tipos de sostenimiento ............................................................................... 68 8.1.2. Sostenimiento con cuadros de madera ............................................. 68 8.1.2. Pernos de roca ...................................................................................... 69 8.1.3. Pernos de anclaje mecánico ............................................................... 70 8.1.4. Split sets ................................................................................................. 71 8.1.5. Swellex....................................................................................................7 2 8.1.6. Malla metálica ........................................................................................ 74 8.1.7. Concreto lanzado shotcrete ................................................................ 75 CAPITULO IX
9.0. ESTRATEGIA METODOLÓGICA ................................................................ 76 9.1. Tipo de investigación ................................................................................ 76 9.2. Nivel de la investigación ........................................................................... 77 9.3. Diseño de la investigación ....................................................................... 77 9.4. Población .................................................................................................... 78 9.5. Muestra ....................................................................................................... 78 9.6. Técnicas de recolección de información .................................................. 80 9.6. Instrumentos de recolección de información ........................................ 80 CAPITULO X 10.0. PRESENTACIÓN E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ..................................... 81
10.1. Geomecánica ............................................................................................. 81 10.1.1. Análisis geomecánico de la mina San Cristóbal ........................... 82 10.1.2. Resistencia de la roca intacta ........................................................... 83 10.1.3. Resistencia de las discontinuidades................................................ 84 11.0. Análisis y discusión de los resultados ............................................................... 84
11.1. Estabilidad estructuralmente controlada ............................................... 84
11.2. Aberturas máximas y tiempo de auto soporte ...................................... 86 11.3. Diseño del sostenimiento ......................................................................... 88 CONCLUSIONES ................................................................................................... 90 RECOMENDACIONES ..........................................................................................91 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 92 ANEXOS................................................................................................................... 93 Matriz de consistencia ........................................................................................ 93 Otros ...................................................................................................................... 97
DEDICATORIA EL PRESENTE TRABAJO ES DEDICADO A MIS PADRES QUE DÍA A DÍA ME BRINDAN SU INCONDICIONAL
APOYO PARA
VERME FORJAR COMO UN PROFESIONAL.
AGRADECIMIENTO MI AGRADECIMIENTO ES PARA LA UNIVERSIDAD SAN LUIS GONZAGA DE ICA
POR
BRINDARME
LA
OPORTUNIDAD DE CONTINUAR CON MIS
ESTUDIOS
SUPERIORES,
ASIMISMO AL ING. VÍCTOR FLORES MARCHAN
QUIEN
NOS
ASESORA,
ORIENTA Y NOS BRINDA SUS MEJORES CONOCIMIENTOS PARA REALIZAR EL PRESENTE
TRABAJO,
TAMBIÉN
AGRADECER A LOS INGENIEROS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS Y METALURGIA QUIENES DÍA A DÍA SE ESFUERZAN PARA FORTALECER LOS CONOCIMIENTOS ESTUDIANTES.
DE
LOS
INTRODUCCIÓN La explotación de un yacimiento minero se realiza mediante una explotación subterránea cuando su extracción a cielo abierto no presenta las condiciones favorables esto debido a motivos económicos, sociales, o ambientales
o
condiciones mineralógicas. Para el ciclo de minado en minería subterránea es necesario la realización de túneles, pozos, chimeneas y galerías, empleando los diferentes métodos de explotación. A diferencia de otras excavaciones subterráneas las excavaciones mineras presentan características especiales en cuanto a su ubicación, estas tienen que ser llevadas a cabo donde se ubica el mineral y no donde las condiciones geológicas del terreno pudieran ser las más favorables. La zona donde se va realizar el estudio de macizo rocoso (mina San Cristóbal) no es la excepción pues esta presenta condiciones desfavorables como diferentes tipos de discontinuidades composición mineralógica entre otras. Para lo cual en el presente trabajo, se investigó sobr e la toma de datos de campo de la Mina San Cristóbal realizados por terceros como por ejemplo Mapeo Estructural (Dirección de buzamiento y Buzamiento de las principales estructuras geológicas (discontinuidades)) para así, tener una idea del arreglo estructural en el depósito de mineral con una planificación adecuada y disminuir algunos riesgos o efectos contradictorios para la mina san Cristóbal contribuyendo así con una mejor producción y rentabilidad. Finalmente recalcar que el presente trabajo tiene como finalidad que el lector se encuentre familiarizado con la metodología para el estudio geomecánico considerando las diferentes variables encontradas en cualquier tipo de explotación subterránea y su interacción con los rasgos geológicos presentes.
1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1.
Descripción de la realidad problemática
Uno de los principales problemas para la construcción de un túnel minero o para realizar la excavación, es el tipo de macizo que se presenta en el área (mina San Cristóbal) donde se desarrollan los trabajos concernientes de dicha actividad, para lo cual se debe realizar una buena identificación de los diferentes tipos de roca que se pueden presentar con el fin de realizar una buena selección del sostenimiento, es imprescindible un análisis previo del macizo para realizar las actividades con una mayor seguridad. Entonces para ello se debe realizar una caracterización geomecánica del macizo rocoso de la mina San Cristóbal esto con la finalidad de adicionar más datos geológicos y físico-mecánicos que permitan conocer el comportamiento geomecánica de este macizo lo cual ofrece la posibilidad de que los resultados obtenidos en la investigación sean utilizados, como base para realizar un adecuado sostenimiento una buena voladura para no generar sobre excavaciones a la roca circundante. Actualmente los proyectos mineros y las empresas mineras subterráneas que se encuentran en operación , realizan sus actividades en estricto cumplimiento de los requisitos legales del país y de las exigencias internas establecidas por la organización, tomadas de las mejores prácticas de clase mundial y estándares internacionales. Por tal motivo las actividades comprendidas en sus procesos productivos, son monitoreadas a través de un sistema de gestión de seguridad que logra
cumplir en forma
simultánea la exigencia legal, y los requisitos internos de la organización, relacionados a seguridad y salud ocupacional. Entonces todo lo mencionado anteriormente lo podemos resumir que los problemas generados en la mina San Cristóbal pueden conllevar a una serie de accidentes o incluso pérdidas humanas perjudicando muchas veces
también la producción y rentabilidad de la empresa, para no llegar más allá de lo no deseado es imprescindible desarrollar trabajos de una manera ordenada y cumpliendo con los diversos factores y estándares establecidos que
conllevan a realizar trabajos seguros. Dentro de los problemas
identificados en la mina San Cristóbal podemos mencionar los siguientes: fracturamiento del shotcrete deformación de pernos en zonas de falla, No se realiza una planificación para realizar las excavaciones e s por ello que muchas veces las excavaciones se realizan en zonas de condiciones geométricas adversas: convergencia con fallas y orientaciones paralelas con el eje de la excavación, también la Inadecuada elección de los métodos de sostenimiento conlleva a problemas de seguridad y rentabilidad.
A)
Delimitación espacial
El presente trabajo se realiza en la mina San Cristóbal, dedicada a la extracción de oro y plata, la mina San Cristóbal forma parte de la U.E.A. YAULI de compañía minera Volcán S.A.A.; se encuentra ubicado en el distrito de Yauli, provincia del mismo nombre, departamento de Junín, localizada sobre el flanco oriental de la cordillera occidental a 110 kilómetros al Este de la ciudad de Lima.
B)
Delimitación temporal
La investigación correspondiente es desde el año 2016 – 2017
C)
Delimitación social
El correspondiente estudio va dirigido a los dirigentes y perso nal de la mina San Cristóbal con la finalidad de que consideren algunos puntos importantes del presente trabajo y a todos los alumnos de la facultad de ingeniería de minas y metalurgia como una base para fortalecer sus conocimientos acerca de la minería subterránea y a otras universidades en específico de las escuelas de minas, a los docentes de la escuela de minas de la UNICA.
D)
Delimitación conceptual
La investigación de las propiedades geomecánicas y la calidad del macizo rocoso de la mina San Cristóbal, cuyos resultados permiten obtener una visión realista del estado actual del macizo rocoso. Consiste en e mplear una metodología de investigación que consta de trabajos analíticos y experimentales, para su investigación se realizaron investigaciones de campo, ensayos de laboratorio, procesamiento y análisis de los parámetros geomecánicos. Basados en el estudio de los sistemas de clasificación geomecánica: Rock Quality Designation (RQD) sistema Q, Slope Mass Rating (SMR) se determinó la calidad del macizo rocoso. La calidad del macizo rocoso está controlado por variables litológicas, esfuerzos in situ, meteorización, resistencia a la comprensión uniaxial y las múltiples familias de discontinuidades. El RMR clasifica el macizo rocoso como bueno, el SMR clasifica el macizo rocoso de malo y bueno. La geomecánica está dando a la construcción de obras subterráneas un creciente soporte científico y técnico que ha encontrado su máximo exponente en la última década, hasta el punto de que hoy en día la mayoría d los túneles se hacen bajo supervisión de un experto en geotecnia, siendo uno de los objetivos caracterizar geomecanicámente
los macizos,
constituyendo esto el estudio integral del macizo en cuestión, que incluye tanto el modelo geológico, como el geomecánico, abarcando aspectos tales como , estructura del macizo, litología, contactos y distribución de litologías,
geomorfología,
cartografía
geológica,
estudio
hidrogeológico,
levantamiento de discontinuidades, técnicas geofísicas, sondeos, ensayos in
situ,
de
laboratorio
clasificaciones
geométricas,
entre
otros.
Convirtiéndose la caracterización geomecánica de los macizos rocosos en una herramienta indispensable para pronosticar su comportamiento
Una parte importante de la caracterización geomecánica
de los
macizos, lo constituye sin dudas, las clasificaciones geomecánicas, que surgieron de la necesidad de parametrizar observaciones y datos empíricos, de forma integrada, para evaluar las medidas de sostenimiento en túneles. Las mismas son un método de ingeniería geológica que permite evaluar el comportamiento geomecánico de los macizos rocosos, y a partir de estas estimar los parámetros geotécnicos de diseño y el tipo de sostenimiento de un túnel (Palmstrom, 1998).
1.3.1.
Variable independiente
GEOMECÁNICA
Discontinuidades
Análisis geomecánico
1.3.2. Variable dependiente
SOSTENIMIENTO
Protección
1.4.
Estabilidad
Formulación del problema
1.4.1.
Problema principal
¿Cómo la aplicación de la geomecánica influirá en los
elementos de
sostenimiento que se usará para estabilizar la masa rocosa en la mina San Cristóbal-compañía minera volcán S.A.A. 2015 – 2016?
1.4.2.
Problema secundario
¿En qué medida las discontinuidades influyen en la estabilidad del macizo rocoso en la mina San Cristóbal – compañía minera volcán S.A.A. 2015 – 2016?
¿Cómo el análisis geo mecánico incide en proteger los accidentes del personal y al equipo en la mina San Cristóbal – compañía minera volcán S.A.A. 2015 - 2016?
1.5.
Objetivos de la investigación
1.5.1.
Objetivo general
realizar una evaluación geomecánica
del macizo rocoso para el
sostenimiento de las labores de explotación subterránea en la minera san Cristóbal compañía minera volcán S.A.A. 2015-2016
1.5.2.
Objetivos específicos
conceder criterios orientativos sobre los aspectos geológicos,
geotécnicos, que se deben de tener en cuenta para minimizar los problemas de inestabilidad en las labores durante el ciclo de minado y en base a lo anteriormente mencionado recurrir a un posible sostenimiento del macizo.
brindar algunas recomendaciones para colocar adecuadamente los
distintos tipos de sostenimiento, tomando en cuenta la naturaleza del cuerpo mineralizado, los esfuerzos in situ, la geometría, secuencia de excavación y posición de la estratificación.
diagnosticar las características geo mecánicas del macizo rocoso a
través de la aplicación de los sistemas de clasificación geomecánica RMR y Q en la mina San Cristóbal
Conocer el comportamiento geomecánico del terreno, relacionado con
la estabilidad de la excavación.
Presentar recomendaciones para colocar adecuadamente los distintos
tipos de sostenimiento, teniendo en cuenta la geometría de la excavación y la posición de la estratificación.
Proporcionar la información necesaria para interpretar los resultados
de la auscultación básica del conjunto terreno-sostenimiento.
1.6.
Justificación e importancia del estudio
1.6.1.
Justificación
Esta investigación se efectúa con el propósito de definir de una manera detallada los alineamientos que nos permitirán obtener un sistema de información geomecánica necesaria a ser procesada y analizada; y así, obtener parámetros geomecánicos que nos permita plantear alternativas para garantizar una estabilidad del macizo rocoso mediante métodos de sostenimiento adecuados y seguros de acuerdo al tipo de roca que se presente y de modo que contribuya con la reducción de los costos y se afiance con la seguridad del personal y protección de los equipos empleados, garantizando condiciones seguras. Mediante análisis e intuiciones se ha llegado a
tener conocimiento de Las causas que
generalmente generan problemas de estabilidad entre los más importantes se tiene: calidad del terreno, perforación y voladura el cual se inicia con una correcta evaluación geomecánica, con la finalidad de que el proceso productivo sea rentable para la empresa, dado que actualmente, se manifiestan fallas en el proceso, pérdidas de tiempo y dinero en resanar los tramos debilitados, además de suscitarse algún evento no deseado con pérdidas humanas. Por ello es necesario una evaluación geomecánica y un adecuando sostenimiento si esta lo requiere.
1.6.2.
Importancia
La importancia del estudio se encuentra en la identificación de las causas que generan inestabilidad a fin de prevenir la caída de rocas con una aplicación de medidas correctivas que minimicen los accidentes mortales durante las operaciones
dichas causas están determinadas por la
caracterización del macizo rocoso y la calidad del mismo, las medidas tomadas nos servirá para mejorar la estabilidad de macizo haciendo uso de algún tipo de sostenimiento de las labores mineras subterráneas de la zona lidia de la mina San Cristóbal. El presente estudio también es importante por lo siguiente:
Contribuir al diseño adecuado en el planeamiento de las operaciones
mineras. Mayor difusión de la geomecánica entre los trabajadores, con el fin de
mejorar la cultura de prevención, y así controlar la estabilidad del macizo rocoso.
Mayor difusión del sistema integrado
de seguridad y salud
ocupacional, una herramienta que permitirá realizar trabajos en forma segura, cumpliendo normas internacionales
y controlar los riesgos
existentes en las zonas de trabajo en mina.
Mayor difusión del planeamiento estratégico, una herramienta también
muy importante, que permitirá realizar trabajos de calidad, conociendo las fortalezas de la organización, mejorando las debilidades y aprovechando las oportunidades para una operación eficaz.
1.7.
Hipótesis La aplicación de la geomecánica antes de la realización de un minado es muy fundamental debido a que de esta manera se tendrá una mejor estabilidad de las labores por ende una mayor seguridad de los trabajadores que operan en el área, entonces recalcar que la geomecánica es una ciencia muy fundamental para mantener la estabilidad de la masa rocosa ya que determinando todos los parámetros geomecánicos se puede decir que ya estamos más seguros de la calidad de roca que tenemos a trabajar y de acuerdo a ello determinar el sostenimiento o determinar un arreglo estructural adecuado. Por otro lado tenemos el sostenimiento que es de gran importancia dentro de la actividad minera subterránea debido a que la producción de
esta se encuentra muy ligada con el sostenimiento de las labores, se puede decir que “si no existe un sostenimiento a decuado en la roca
alterada o de mala calidad no existirá una producción o beneficio favorable a la empresa” entonces de aquí se deduce que el sostenimiento en la minería subterránea es de gran importancia, pero esta también va a depender de la geomecánica para su correcta ejecución. Para nuestro estudio nos centraremos en realizar investigaciones sobre la mina San Cristóbal y de acuerdo a ello realizar interpretaciones y generar soluciones a nuestra situación problemática, que está en relación a la geomecánica y al sostenimiento de las labores entonces
CAPITULO II 2. Antecedentes de la investigación Existen estudios relacionados a la evaluación de macizo rocoso como son los siguientes:
NACIONALES -
Universidad Nacional de Ingeniería, título de la tesis ; “ geomecánica en el minado subterráneo caso mina condestable” cuyo autor es: Néstor David
Córdova rojas que presentó y sustentó para obtener el grado de maestro en ciencias con mención en Ingeniería de Minas en el año 2008 de dicho trabajo se concluye
con lo siguiente “ en dicho estudio se hace referencia a la
importancia geomecánica debido a que es muy fundamental para un minado subterráneo el cual nos va a permitir determinar las condiciones favorables y desfavorable y de acuerdo a ello determinar la estabilidad del macizo rocoso, en dicho estudio se desarrollan los ensayos correspondientes para posteriormente realizar un análisis y determinar las mejores condiciones de trabajo”
LOCALES -
También existen estudios realizados por el depto. De geomecánica de la mina San Cristóbal los cuales se realizaron para dar inicio a la explotación, en dicho estudio se hace referencia a los tiempos de auto-soporte de las excavaciones, también se hace referencia a los tipos de ensayos de laboratorio para determinar el sostenimiento más adecuado de las excavaciones.
2.1. Bases legales
Artículo 75. Medidas para prevenir derrumbes. El titular del derecho minero, el explotador minero y el empleador minero, deben adoptar las medidas que sean necesarias para asegurar que las labores mineras subterráneas no presenten derrumbes ni desprendimientos de rocas que pongan en peligro la vida e integridad de las personas.
Artículo 76. Definición, implementación e inspección del plan de sostenimiento. El titular del derecho minero, el explotador minero y el empleador minero debe definir e implementar un plan de sostenimiento de la explotación, de acuerdo con el estudio geomecánico del área y con lo aprobado en el Programa de Trabajos y Obras (P.T.O.) del proyecto, cuando se trate de labores mineras.
Artículo 77. Área mínima de excavación minera. El área mínima libre de una excavación minera debe ser de tres metros cuadrados (3 m2) con una altura mínima de uno coma ochenta metros (1,80 m).
Parágrafo. El titular del derecho minero, el explotador minero y el empleador minero debe garantizar que el área de las labores definidas para
el transporte, sea suficientemente amplia, de tal forma que los equipos utilizados puedan circular sin tocar los respaldos (paredes), ni el techo, para no alterar el sostenimiento en dichas labores.
Artículo 78. Sostenimiento adecuado. El responsable técnico de la labor subterránea y el supervisor de turno deben asegurar la existencia de sostenimiento adecuado y en la densidad requerida, en los frentes de explotación o recuperación, de acuerdo con el avance de los trabajos y las presiones existentes en la zona.
Parágrafo. Los trabajos subterráneos deben ser provistos sin retardo del sostenimiento temporal en los frentes de avance y solamente podrán quedar sin sostenimiento los sectores en los cuales las mediciones, los ensayos y su análisis, hayan demostrado su condición de auto-soporte consecuente con la presencia de presiones que se mantienen por debajo de los limites críticos que la roca natural es capaz de soportar.
Artículo 79. Disponibilidad de material de sostenimiento. El titular del derecho minero, el explotador minero y el empleador m inero debe mantener a disposición elementos de sostenimiento, de material y resistencia según los requerimientos de las labores existentes apropiados, en cantidad suficiente y en lugares previamente establecidos dentro de la mina, donde puedan ser utilizados inmediatamente sin obstaculizar el espacio de vías de circulación de personal y equipos de transporte.
Artículo 80. Prohibición de circulación de personas. Se prohíbe la circulación de personas en aquellas labores mineras subterráneas donde el sostenimiento no cumpla con las disposiciones del presente Reglamento.
Artículo 81. Medios de sostenimiento. Cuando el fracturamiento del techo o las presiones en las labores mineras subterráneas lo exijan, el titular del
derecho minero, el explotador minero y el empleador minero debe implementar medios de sostenimiento o mecanismos temporales para asegurar el avance, tales como: arcos de acero, sistemas de pernado (certificados bajo un estándar nacional o internacionalmente aceptado), instalación de mallas, canastas en madera o cualquier otro medio de sostenimiento idóneo.
Artículo 82. Relleno de cavidades. Cuando se utilice sostenimiento en madera o arcos de acero, se debe asegurar que todos los espacios que queden entre el capíz y el techo sean rellenados para conseguir que la presión del techo sea transmitida uniformemente.
Artículo 83. Medidas de seguridad con método de explotación minera subterránea. Cuan- Reglamento de Seguridad en las Labores Mineras Subterráneas 57 do se realice actividad minera subterránea, las labores de sostenimiento deben garantizar la seguridad, tanto de las personas, como de los equipos. Igualmente, se debe garantizar que en superficie, tanto las obras civiles como la infraestructura existente, no se vean afectadas por la subsidencia. Para lo anterior, se debe realizar un diseño con los cálculos respectivos que sirva para establecer las dimensiones mí- nimas y la localización.
Decreto
Supremo Nº 014-92-EM, se aprueba el Texto Único Ordenado de
la Ley General de Minería, estableciéndose en su Título Décimo Cuarto, denominado Bienestar y Seguridad, ciertas obligaciones que los titulares de la actividad minera tienen frente a sus trabajadores; Que, mediante el artículo 1 del Decreto Supremo Nº 055-2010-EM, se aprobó el Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería, el cual tuvo como objetivo prevenir la ocurrencia de incidentes, accidentes y enfermedades ocupacionales, promoviendo una cultura de prevención de riesgos laborales
en la actividad minera, contando con la participación de los trabajadores, de los empleadores y del Estado.(PERÚ) “habiendo analizado la constitución política del Perú debo presentar como
base legal que respalda a mi tesis, la cual se ha desarrollado en base a las disposiciones establecidas en los diversos artículos, y se relacionan con el tema de investigación”
CAPITULO III 3. GENERALIDADES
3.1. Ubicación La mina San Cristóbal, que forma parte de la E.U.A. YAULI de Volcán Compañía Minera S.A.A. se encuentra situada en el flanco este de la Cordillera de los Andes Centrales del Perú a 110 kilometros al Este de la ciudad de Lima posee una ubicación geográfica de 76°05’ de longitud Oeste y 11°43’de latitud sur, ubicada en el distrito de Yauli- la oroya departamento
de Junín, con altitudes promedio entre los 4,150-4700 m.s.n.m y abarca una extensión de aproximadamente 35 km2. (GEOLOGIA)
Sus límites son los siguientes:
Por el norte; con la compañía minera VOLCÁN
Por el sureste; con la unidad de producción de Andaychagua
Por el este, con la comunidad campesina de Huayhuay
Por el sur, con la laguna de Páncar
Por el oeste, con la laguna de Pomacocha
3.2. Acceso El acceso desde la ciudad de lima a la EUA Yauli, donde se realizara la investigación, se realiza a través de la ruta principal siguiendo la carretera central “Lima -La Oroya” “La Oroya -Mina San Cristóbal” el tiempo promedio de
viaje en la ruta indicada varia aproximadamente entre 4 a 6 horas dependiendo mucho de las condiciones climatológicas y tráfico en la ruta indicada.
3.3. Clima El clima de la zona es generalmente frío y seco, como corresponde a la región Puna, con presencia estacional de grandes precipitaciones pluviales, se reseña las condicione climáticas tomadas de los estudios y monitoreo anteriormente desarrollados por el área de medio ambiente:
Temperatura máxima 17°C
Temperatura promedio en verano 15°C
Temperatura promedio en invierno 10°C
Velocidad máxima del viento es de 36 km/h
Evaporación de 3.3 cc/h
Durante los meses comprendidos entre noviembre y abril se producen grandes precipitaciones pluviales, nevadas y granizadas. En los meses de mayo a octubre las condiciones son de sequía.
3.4.
Reseña histórica
La compañía minera volcán inicio sus operaciones en el año 1943, en la cordillera de los Andes (Ticlio-Lidia) el continuo esfuerzo y la dedicación desempeñados por sus directivos y colaboradores le han permitido convertirse en una de las principales productoras de zinc, plomo, y plata del Perú. Así mismo volcán está posicionada dentro de las diez principales empresas productoras de zinc, plata y plomo del mundo. Inicialmente las operaciones de Volcán se circunscribieron a la mina Ticlio, un conjunto de 30 concesiones otorgadas por el Estado Peruano, y cuyo mineral extraído era vendido a la concentradora Mahr Túnel, en esa época propiedad de la empresa de capitales estadounidenses Cerro de Pasco Copper Corporation, que fue expropiada por el gobierno militar a comienzos de la década de 1970. Fue en la década de 1990, en un contexto de reformas económicas aplicadas por el gobierno de ese entonces, orientadas a promover la inversión privada en las empresas públicas, cuando Volcán expandió sus operaciones mediante la adquisición de áreas mineras y sus correspondientes activos. La visión del Directorio y el liderazgo del Dr. Roberto Letts, fueron fundamentales para el crecimiento de la Compañía. En 1997, mediante subasta pública internacional, Volcán Compañía Minera S.A. adquirió de Centromin Perú la Empresa Minera Mahr Túnel S.A., propietaria de las operaciones mineras Mahr Túnel, San Cristóbal y Andaychagua, y de las plantas Mahr Túnel y Andaychagua. El monto de la transacción ascendió a USD 128 millones más un compromiso de inversión de USD 60 millones, el cual se cumplió en el tercer año. Un año después se llevó adelante un proceso de fusión de ambas empresas, Empresa Minera Mahr
Túnel S.A. y Volcán Compañía Minera S.A., y se creó Volcán Compañía Minera S.A.A. En el 2014 la Compañía puso en operación la nueva unidad de Alpamarca y la planta de Óxidos en Cerro de Pasco, esta última alcanzó plena capacidad en junio 2015 con una inversión total de USD 280 MM. Entre ambas pr odujeron 3.3 millones de onzas de plata en el 2014 y 6.3 millones de onzas de plata en el 2015. A 73 años de su fundación Volcán cuenta con más de 323 mil hectáreas de concesiones mineras, 12 minas y 7 plantas concentradoras, una planta de lixiviación, siendo una empresa minera diversificada y líder mundial de zinc, plomo y plata. (S.A.A, 2016)
3.5.
Topografía
El relieve de las cumbres se caracteriza por tener una superficie de moderada a intensa erosión, con laderas abruptas, las quebradas relativamente inclinadas y profundas, los valles glaciares se encuentran en las partes altas con un típico modelo glaciar, estos valles están separados por cadenas de cumbres. Fisiográficamente se puede diferenciar únicamente la Cordillera Occidental, esta área se encuentra emplazada longitudinalmente se sureste a noroeste, y se encuentra mayormente definido por altitud, relieve, el clima y la geología.
3.6.
Recursos naturales
Por las características topográficas de clima, la vegetación es muy escasa, localmente se siembra papas, cebada, yuca, que abastecen parcialmente las necesidades alimentarias del poblador andino. La crianza de vacun os, ovinos, y caballos es mínima.
CAPITULO IV 4. GEOLOGÍA 4.1. Estudio Geología general
El distrito minero San Cristóbal se caracteriza por un marcado intemperismo de las formaciones geológicas que han determinado una topografía suave y abrupta. En el valle del río Yauli la topografía es bastante extendida formando planicies con extensiones importantes, especialmente en las cercanías de la planta concentradora Marh Túnel. La morfología en la zona presenta relieves suaves y accidentados sus pendientes elevadas 35° a 48° en zonas rocosas, el distrito minero de San Cristóbal está localizado en la parte Sur Oeste de una amplia estructura regional del domo que abarca casi íntegramente los distritos de Morococha, San Cristóbal y Andaychagua. Esta estructura inicialmente fue denominada Complejo Domal de Yauli, actualmente recibe el nombre de Domo de Yauli y presenta una ventana de formaciones paleozoicas dentro de la faja intracordillerana de formaciones mesozoicas. El paleozoico tiene dos pisos, el inferior formado por el grupo Excélsior y el superior por un grupo Mitu; el Excélsior está formando a lo largo del anticlinal de Chumpe en la parte Oeste del Domo y en el anticlinal de ultimátum hacia el Este, el Mitu aflora en la mayor parte del Domo. Litológicamente las rocas que afloran en el área de estudio están comprendidas en edades
desde el Paleozoico Inferior, Cretáceo Medio,
Terciario y depósitos del Cuaternario. Los Intrusivos de composición intermedia y básicos han cortado enteramente la secuencia estratigráfica del anticlinal de Chumpe dando origen a la mineralización, la cual se encuentra rellenando tanto fracturas de tensión y cizallamiento en el núcleo y flancos del pliegue de Chumpe como también remplazando capas calcáreas en el flanco Occidental de la misma estructura.
Estructuralmente las fallas y fracturas transversales al Domo de Yauli fueron importantes para los depósitos tipo veta y cuerpos los que están localizados en fallas normales con rumbo general Noreste-Suroeste y Noroeste- Sureste respectivamente. El Domo de Yauli está constituido por rocas sedimentarias cuyas edades fluctúan entre el Paleozoico Inferior y el Cretácico Medio arregladas en una serie de anticlinales y sinclinales de ejes aproximadamente paralelos; así los depósitos minerales de San Cristóbal y carahuacra se localizan dentro del llamado “Anticlinal de Chumpe”, cuyo eje se alinea en dirección N° 45º
mostrando doble hundida hacia el Norte y hacia el Sur.
4.2. Geomorfología Las unidades geomorfológicas
en las zonas de estudio han sido
clasificadas en geomorfología de erosión y geomorfología de acumulación. Entre ellos se tiene:
Valle glaciar y lomadas
Este tipo de geomorfología, está constituida por típicos valles glaciares en forma de U que discurren en dirección NW y SE controladas por las estructuras de rumbo andino, con un relieve suave y moderado y con pendientes mayormente menores a 30 % en el sector noroeste que corresponden a las cabeceras de las quebradas; en algunos sectores como en la parte intermedia de la quebrada Andaychagua las pendientes son mayores, aproximadamente entre 30 % y 40 %, formada por depósitos morrénicos o fluvioglaciares, y en muy reducidos sectores como en la quebrada Pacchapuquipampa, quebrada victoria y la quebrada Ayamachay
la pendiente se presenta más pronunciada, aproximadamente entre 40 % y 60 %.
Cerros y zonas de escarpas
Esta zona, tiene pendientes mayores de 45º, está constituida por zonas de escarpas y probablemente controlada por una falla longitudinal a lo largo de la quebrada Andaychagua. La litología de este tipo de afloramiento corresponde a los volcánicos del Grupo Mitu y a las filitas del Grupo Excélsior en el área de Andaychagua además de las calizas del Grupo Pucará resistentes a la erosión, en los volcánicos del Grupo Mitu se aprecia roca desnuda generalmente sin suelo, con acumulación de materiales coluviales a lo largo de las faldas de los cerros en la margen derecha de la quebrada Ayamachay.
4.3. Litología y estratigrafía En los alrededores del área de estudio se observan un conjunto de unidades litológicas cuyas edades van desde el Paleozoico inferior has ta el cuaternario, ver plano TES-PTI-2015-IB-003. A continuación se describen los grupos y formaciones geológicas:
Grupo Excélsior (silúrico devónico)
Representan las rocas más antiguas aflorantes en el área y conforman el núcleo del Domo de Yauli. La potencia total de este grupo es desconocida, sin embargo J. Harrison (1943), determinó una potencia de 1,800 metros para una secuencia equivalente en los alrededores de Tarma. En San Cristóbal las pizarras son de color gris a negro y localmente son conocidas como filitas. Las filitas están fuertemente dislocadas y contienen numerosos lentes de cuarzo, los que han sido interpretados como el resultado del metamorfismo regional. Las filitas ocurren finamente estratificadas,
mientras que los lentes de cuarzo presentan mayor espesor generalmente en los núcleos de anticlinales. Al Sureste de San Cristóbal las filitas contienen algunos horizontes no muy potentes de calizas metamorfizadas a mármol. En base a los pocos fósiles encontrados las series Excélsior han sido determinadas como de edad Devoniana o más antigua.
Grupo Mitu (pérmico)
Las rocas del grupo Mitu yacen discordantemente sobre las filitas Excélsior, cuyo grupo está constituido principalmente por sedimentos continentales de color rojo tales como conglomerados y brechas volcánicas. Localmente han sido encontradas algunas calizas. El grupo Mitu está ausente alrededor d e San Cristóbal pero a pocos kilómetros al Norte, en la mina Carahuacra, estos sedimentos han sido encontrados tanto en superficie como en el interior de la mina.
Volcánicos catalina Constituye la parte superior del grupo Mitu. En los alrededores del Domo de Yauli estos volcánicos yacen sobre el grupo Mitu y sobre las filitas Excélsior en donde el Mitu está ausente. A lo largo del extremo Oeste del Anticlinal de Chumpe, en Carahuacra y San Cristóbal, los volcánicos Catalina consisten de derrames andesíticos variando en composición desde dacitas a andesitas, mientras que más hacia el Este cerca de Andaychagua están compuestos de una serie de aglomerados irregulares y brechas piroclásticas que cambian gradualmente también a derrames andesíticos. Dentro de la volcánica Catalina ocurren también lutitas oscuras. Debido a la naturaleza irregular de los volcánicos la potencia total del grupo Mitu y de los volcánicos Catalina es muy variable. Al Este de San Cristóbal la potencia de los volcánicos Catalina es alrededor de 800 metros. La edad, tanto del Mitu como de los volcánicos Catalina fue considerada como del Carbonífero superior (McLaughlin 1940) y posteriormente asignada al Pérmico.
Grupo pucara (jurásico)
Este grupo yace discordantemente ya sea sobre los sedimentos del Mitu o sobre la volcánica Catalina. Alrededor de La Oroya la potencia del grupo Pucará ha sido determinada en más de 1,400 metros (J. Y. Harrison, 1943), hacia el lado Este del anticlinal de Chumpe, las calizas contienen algunos derrames basálticos en su base, los mismos que no ocurren en el flanco Oeste del mismo. Aquí, en lugar de basaltos, se encuentran calizas conteniendo nódulos de cuarzo de más o menos 20 centímetros de diámetro. Encima de este horizonte las calizas están finamente estratificadas siendo en parte lutáceas y conteniendo algunas capas de tufos que varían en espesor de 10 centímetros a 3 metros. La edad de las calizas ha sido determinada como liásicos habiendo sido correlacionada con la formación Aramachay. 4.4. Rocas intrusivas
Figura N°1
En las áreas de Carahuacra, San Cristóbal y andaychagua ocurren dos tipos de intrusivos: intensivo ácido y básico.
Intrusivos ácidos
Las rocas intrusivas ácidas están representadas en el área por stocks de monzonita cuarcífera y diques de alaskita ubicados a lo largo o cerca de la zona axial del anticlinal de Chumpe. Los stocks más importantes en el área son: el intrusivo de Carahuacra y el intrusivo de Chumpe. El primero es un stock de 1. 5 por 1 kilómetro que aflora en el límite NO del área de San Cristóbal, en contacto con las filitas del grupo Excélsior y los volcánicos Catalina. El intrusivo de Chumpe conforma el pico más alto en el área de San Cristóbal y se ubica a lo largo de la zona axial del anticlinal que lleva sus nombres. Una serie de diques irregulares, paralelos y con buzamientos verticales, conocidos localmente como "diques de alaskita", se encuentran intruyendo filitas del grupo Excélsior a lo largo de la zona axial del anticlinal de Chumpe. Estos diques parecen estar conectados en profundidad con el intrusivo de Chumpe. Petrográficamente los diques son granitos pórfidos.
Intrusivos básicos
Los intrusivos de carácter básico han sido encontrados cerca del intrusivo de Carahuacra y en el área de Andaychagua. Los que se encuentran cerca al intrusivo de Carahuacra son diques de diabasa que se ubican casi perpendicularmente al eje del anticlinal. En Andaychagua, dentro de la volcánica Catalina, ocurre una intrusión de gabro tipo chimenea de forma elipsoidal. Su tamaño es de 70 x 250 metros. De este conducto se desprenden diques de pocos metros de potencia que atraviesan los volcánicos. (Estos diques son de naturaleza ácida y parecen haberse derivado del gabro en mención) Cerca a la veta Andaychagua estos diques están fuertemente alterados por lo que su identificación exacta no ha sido determinada.
4.5. Geología estructural
Los afloramientos de la zona de estudio presenta fuerzas comprensivas de dirección E-W que se originaron durante el Cretáceo (Plegamiento "Peruano"), comenzaron a formar el anticlinal Morococha, que tiene una orientación NW – SE, y forma una ventana estructural con exposición del basamento paleozoico, mesozoico y cenozoico; perturbado por las diferentes orogenias e intrusivos generando un área estructuralmente compleja, la misma que llevó a esta zona a convertirse en una de las áreas más propicias para el desarrollo de varios yacimientos de depósitos minerales como vetas, mantos, cuerpos de reemplazamiento y mineralización. Estructuralmente las unidades Carahuacra y San Cristóbal se encuentran afectados por plegamientos y fallamientos, los cuales han ocasionado la formación de anticlinales y sinclinales, originando el fracturamiento y reordenamiento de la estructura original de las unidades rocosas, causando fracturas y diaclasas que a su vez han generado una porosidad secundaria, lo cual es un elemento importante para la geomecánica e hidrogeología por ocasionar aumento en la permeabilidad de las rocas originarias. A continuación se describen algunas estructuras:
Plegamiento
Dentro del Domo de Yauli fueron formados 3 anticlinales paralelos. Los ejes de estos anticlinales tienen un rumbo entre N 35° - 40°O. El anticlinal que está más al Oeste de los tres es el anticlinal de Chumpe, el cual está directamente relacionado a la mineralización del distrito de Carahuacra, San Cristóbal y Andaychagua. Su mayor dimensión que es de NO á SE tiene alrededor de 16 kilómetros mientras que de NE a SO tiene 4 kilómetros. El flanco Occidental tiene un buzamiento de 55° al SO, mientras que el flanco Oriental tiene un buzamiento de 30° al NE. El núcleo del anticlinal de Chumpe está formado p or las filitas Excélsior y el grupo Mitu del Paleozoico. El flanco Occidental está compuesto por calizas Pucará y areniscas Goyllarisquizga, mientras que e n el
flanco Oriental se extienden los volcánicos Catalina por varios kilómetros al Este (ver figura 03). El anticlinal de Chumpe debe ser considerado como el extremo sureste del Domo de Yauli, donde la mayor acción del plegamiento ha tenido lugar; en esta área las pizarras del grupo Excélsior del Paleozoico han sido levantadas en su mayor extensión.
Figura N° 2 Fracturamiento
Todo el fracturamiento en el área de Carahuacra, San Cristóbal y Andaychagua es el resultado de las mismas fuerzas compresivas que dieron lugar al arqueamiento del domo de Yauli. Alrededor y dentro del anticlinal de Chumpe se distinguen tres conjuntos de sistemas de fracturamiento (información extraída de la geología del Túnel Victoria):
El sistema con mayor presencia (80 %) tiene rumbo Noroeste a Suroeste y
buza gran parte al Noroeste.
El segundo sistema (15%) tiene rumbo de Este a Oeste y buza al Norte y
otro al Sur.
El tercer sistema (5%) tiene rumbo Noroeste a Sureste. Algunos buzan al
Noreste y otros al Suroeste.
4.6. Yacimientos minerales
Los minerales más comunes que ocurren en el sistema de vetas son: Sulfuros: blenda, esfalerita, galena, argentita, calcopirita, estibina. Sulfosales: pirargirita (plata roja oscura) Sulfatos: baritina Carbonatos: grupo de la calcita Oxidos: grupo de hematita (Oligisto), especularita
Es importante tener en cuenta la distribución y comportamiento de las principales vetas desde el punto de vista estructural y de las alteraciones hidrotermales de sus rocas encajonantes tendrán incidencia para el mayor o menor grado de sostenimiento durante la ejecución del Proyecto Túnel de Integración.
4.6.1.
Mantos
Los encontramos en las calizas Pucara, se originaron por la inyección de mineral transportados por las vetas de E a W al encontrar zona favorable para el reemplazamiento metasomático en el contacto Mitu-Pucara donde se tiene un paquete de dolomía permeable que ha permitido la recepción del mineral, formando los mantos Viejecita, 570, Toldorrumi, etc. Controlados en la caja techo por tobas o cenizas volcánicas, presentan un rumbo promedio en la misma dirección de los estratos N45º W, longitudinalmente se extiende 13 Km de los cuales solo 4 Km están reconocidos.
Mineralización
Los minerales más comunes que ocurren en los mantos son: Sulfuros: blenda, esfalerita, Galena, argentita, calcopirita, calcopirita, pirita, marcasita. Sulfatos: baritina (BaSO4) Carbonatos: grupo de la calcita, magnesita, siderita, rodocrosit, grupos de la dolomita, ankerita. Óxidos: hematita y especualrita.
4.6.2.
Cuerpos
Se encuentran localizados aproximadamente entre 50 y 100 m del contacto Mitu- Pucará, se originaron por la inyección de mineral transportados por las vetas y vetillas de E a W continuando en las calizas hasta enc ontrar una nueva zona favorable para el reemplazamiento metasomático, donde se emplazó en varios estratos de dolomías controlados por tufos o tobas volcánicas dando lugar a la formación de cuerpos irregulares que varían de forma y tamaño de nivel a nivel, presenta un rumbo promedio en la misma
dirección de los estratos N45º W, los cuerpos que se conocen son: Principa l techo, Huaripampa, Lidia, 423, 658, Toldorrumi.
Mineralización
Los minerales más comunes que ocurren en los cuerpos son: Sulfuros: blenda, esfalerita, galena, argentita, calcopirita, pirita, marcasita Sulfatos: baritina (BaSO4) Carbonatos: grupo de la calcita, magnesita siderita Óxidos: grupo de la hemetita (oligisto, especularita, magnetita)
4.6.3.
Rocas encajonantes
En las vetas se tienen volcánicos (dacitas, andesitas) y filita. La alteración es silificacion, seritizacion y cloritizacion. En los mantos y cuerpos dolomías, calizas margosas (arcillosas), tobas (cenizas volcánicas y polvo volcánico)
4.6.4.
Yacimientos del distrito
La mineralización en las minas Carahuacra y San Cristóbal Andaychagua se presentan en dos tipos: como relleno de fracturas que cruzan el anticlinal de Chumpe (vetas), y como reemplazamiento de las calizas Puc ará, encima de los volcánicos Catalina (mantos). En Andaychagua solo como vetas.
Mineralización en vetas
El anticlinal de Chumpe es extensamente atravesado por fracturas perpendiculares a su eje, prolongándose algunas desd e el flanco occidental
hasta el flanco oriental del anticlinal, mientras que o tras ocurren sólo en los flancos. Alguna de estas fracturas han sido mineralizadas en mayor o menor grado, pero solo unas pocas contienen mineralización económicamente explotable. Son importantes estructuralmente las vetas principales del distrito como la veta 658, 722, 755, San Cristóbal y Andaychagua.
Veta San Cristóbal
La veta San Cristóbal es la estructura más extensa que se conoce en el área y ha sido mineralizada a lo largo de 3 kilómetros. El movimiento principal de toda la estructura ha sido normal con un desplazamiento de aproximadamente 200 metros. Además, por acción rotacional la caja piso de la veta ha tenido un movimiento en el sentido de las agujas del reloj comparado con la caja techo de la veta. Aunque la estructura consta de una fractura continua, su rumbo cambia en relación al tipo de roca, debido probablemente a su naturaleza (tensión o de cizalla) o en su defecto debido a una refracción de la fractura al entrar en diferente tipo de roca. En los volcánicos del flanco Occidental el rumbo es de NE 60°-70°SO. El buzamiento de la veta a lo largo de toda su extensión varía de 45° á 60°SE. El ancho varía fuertemente a lo largo de toda su extensión. Estas potencias tan variables podrían reflejar las competencias variables de las rocas y los diferentes orígenes de las fracturas. a)
Alteración de las rocas encajonantes
La alteración de las rocas encajonantes varía de acuerdo al tipo de roca y de mineralización. En las filitas, la alteración consiste, de la veta hacia afuera, de una zona de silicificación, de caolinización y/o sericitización y finalmente cloritización. Diseminación de pirita ocurre entremezclada con todos los tipos de alteración. En los volcánicos, la zona de silicificación es
reducido y la zona de caolinización alcanza escasos metros, mientras que la zona de cloritización hacia el contacto con las filitas decenas de metros. b)
Controles de mineralización
La mineralización en la veta San Cristóbal tiene un control estructural y litológico. El control estructural está determinado por la falla San Cristóbal que permitió la circulación de soluciones mineralizantes; y además, las diferentes reaperturas, durante la formación de la veta, dieron lugar a las diferentes bandas de minerales. El control litológico está determinado por los diferentes tipos de rocas encajonantes a lo largo de la veta San Cristóbal, los cuales probablemente han influido en la distribución espacial de los minerales. (David, 2002)
CAPITULO V 5. ASPECTOS Y SISTEMA DE MINADO
5.1. Estructura de la mina En la zona que se realizó el estudio, se pueden definir los siguientes tipos de excavaciones para el desarrollo, preparación y explotación del mineral:
5.1.1. Rampas
Las rampas son las principales excavaciones de accesos y servicios para todos los niveles de un determinado tajeo. Por las cuales transitan los equipos utilizados para el minado y los volquetes que transportan mineral desde el interior de la mina hasta las canchas situadas en superficie. Son construidas con sección 4.0 x 4.0 m y con gradiente promedio de 12 % aproximadamente. En la zona motivo de estudio, la rampa está construida en la zona de roca volcánica, que presenta mejor calidad geomecánica el sostenimiento empleado está compuesto por pernos tipo barras
helicoidales de 7´, en algunos casos según el requerimiento, se emplea shotcrete de 2” reforzado con fibra.
5.1.2. By passes
Son construidos en roca competente y en forma paralela al rumbo de la veta, en este caso, en forma paralela al rumbo de los mantos y cuerpos. Los by passes son los que conforman los niveles principales, los cuales por lo general tienen una diferencia de cotas de 50 m. tienen sección aproximada de 4.0 x 4.0 m. su función principal es servir como excavaciones de acceso y servicios para los tajeos ubicados en los diferentes niveles de la mina. El sostenimiento es con pernos en roca tipo barra helicoidal de 7´, y en algunos casos según la calidad del terreno, shotcret 2’’ reforzados con fibra.
5.1.3. Accesos
Son las excavaciones que nos permiten acceder
a la estructura
mineralizada. Asi como la extracción de mineral de mineral hasta las zonas de carguío con Scoop Diesel. Parten desde las rampas o by passes en forma de brazos con una gradiente negativa hasta llegar a la estructura mineralizada, a medida que termina la explotación de cortes inferiores, estos accesos se van modificando. La sección aproximada es de 3.5 x 3.5 m. en la zona motivo de estudio se tiene tres accesos por la longitud de los mantos y cuerpos. El sostenimiento se realiza con shotcrete 2’’ reforzado
con fibra y pernos hidrabolt ó splits set de 7´ según las condiciones geomecánicas de la masa rocosa.
5.2. Método de minado La Mina San Cristóbal Tiene 3 Zonas definidas de producción: Zona Lidia que produce un promedio de 920 Ton/día; la Zona Alta: 1150 Ton/día y la Zona
Baja: 2,250 Ton/día produce en promedio 4300 Tcs/día con producción programada de 133,000 Ton /mes. Las leyes promedio son: 5.5 % de Zn, 1.5% de Pb, 3.8 Onzas de Ag y 0.30 % de Cu. Para su concentración, los minerales son transportados a Planta Mahr Tunel ubicado en el pueblo del mismo nombre y a Planta Victoria ubicado en mina Carahuacra y en menor escala a planta de Andaychahua. El método de explotación principal es el de “Corte y Relleno Mecanizado con Relleno Detrítico e Hidráulico”. Usualmente las vetas en San Cristóbal tienen
una potencia que varía de 3.5m a 4.0m para lo cual se realiza el método de corte y relleno ascendente normal, para ello, en el segundo Corte se hace una perforación en Breasting (cara libre) ya que el primer corte se hace con perforación en avance lineal, con taladros de alivio. Al tener vetas que varían entre 6.0m y 7.0m, el procedimiento es, una vez terminado el tajo siguiendo la caja techo se recupera mineral haciendo desquinche en la caja piso, extraído el mineral , se prosigue con el relleno en retirada a medida que se desquincha. Para el caso de vetas con potencias mayores a 8.00m, se realizan ventanas y estocadas, espaciadas según la ley del mineral, esto se realiza con perfor ación de avance. Para vetas entre 16.0m y 20.0m, se procede como Cámaras y Pilares (pilares irregulares de aproximadamente 4.0m x 4.0m). Un método de aplicación reciente es el Hundimiento sub niveles cortos el cual viene dando mejores beneficios económicos y es más seguro. Se aplica en vetas con buzamiento sobre los 65° y el RMR de roca caja entre 25 y 50. Labores para aplicación del método: 1.
accesos horizontales de 30 metros
2.
ejecución de chimenea central de nivel a nivel entre rampas
3.
desarrollo de dos rampas de nivel a nivel separadas 300 metros
4.
desarrollo de subniveles en sección de 3.5x3.5mts, hasta llegar al nivel
superior. Proceso ejecución método
Concluido ejecución de sub niveles se procede perforación con Jumbo
Simba.
Carguío y disparo de taladros, solo se carga tres filas.
Acarreo con Scooptram y el transporte se realiza con Dumper y camiones
volvo.
5.3.
Las aberturas dejadas por extracción de mineral se rellenadas con relave.
Perforación y voladura La perforación para avances lineales se realiza con equipos jumbos que perforan longitudes de 12 pies en sección de 3.5 x 3.5 para subniveles 3.5 x 4; 4.0 x 4.0; 4.50 x 4.50 mts para labores de desarrollo y producción tales como rampas, accesos, cruceros y subniveles. En la aplicación de taladros largos se usa un equipo simba que perfora taladros verticales en positivo, negativo y en abanico con longitudes hasta 12 metros gracias a las características de la roca. Para la voladura de la roca se usan diferentes productos de Exsa entre ellas Semexa de 45, 65 y 75 % asi como gelatina especial de 75% usado para los cebos y los arrastres de su alta potencia, la distribución de taladros debe ser la más adecuada al tipo de terreno y los explosivos distribuidos por tipo de taladros de tal manera atenuar las vibraciones.
5.4.
Geomecánica Las zonas que constituyen la mina San Cristóbal presentan tipo de rocas III (Regular calidad Geomecánica), la Zona Alta que comprende los Niveles 500, 580 y 630 presentan regular flujo de agua soportan cargas litostáticas de 200 metros, la rocas encajonantes son filitas foliadas; La Zona Baja que comprende los niveles 870,920 ,1020 y 1070 presentan cajas más competentes pero más intenso el flujo de agua los cuales son bombeados
constantemente hacia niveles superiores y recepcionados en pozas de sedimentación después del cual son bombeados hasta la superficie para su posterior retorno ; la presión Litostaticas en este nivel se incrementa hasta 400 metros por la profundización , aspecto que debe ser considerado para el cálculo de esfuerzos . La Zona Lidia Baja corresponde a los niveles 580, 630, 730 y 780 y Lidia Alta 870,920 ,970 y 1120 respectivamente para el lado Este. Presentan estructuras de menos Rating con inclusiones de Panizados en su estructura, alto grado de fracturamientos y humedad permanente el RMR es de 30-50, y su GSI: MF/R-P, IF/P por lo que la aplicación de los elementos de soporte deben ser inmediato a fin de eliminar los riesgos por caída de rocas.
5.5.
Sostenimiento Los elementos de soporte más usados en esta unidad son el Shotcrete con fibras de polipropileno por su bajo costo y su resistencia a la Flexotracción (anteriormente se usaba fibra metálica Dramix). En el diseño de mezcla se aplica aditivos retardantes para mantener el Slum por el lento y largo recorrido hacia niveles de profundización, asimismo aditivos plastificantes para mayor reologia (trabajabilidad) y acelerantes (Meyco) en caso de presencia de agua. El shotcrete para su función como elemento de sopor te en terrenos de regular calidad debe ser asociado con pernos Split, Hidrabolt o Helicoidales dependiendo del tipo de labor. En terrenos de buena calidad tipo II por ejemplo el shotcrete es aplicado como refuerzo ante la caída de pequeños bloques sobre todo en Rampas, galerías y cruceros. En terrenos más deleznables o de mayor relajación como Zona Lidia se aplica Shotcrete estructural es decir asociado con mallas electrosoldada y pernos. El shotcrete es aplicado con Robots lanzadores los cuales son alimentados por Mixer (Hurones) de 4m3 de volumen. El relleno hidráulico es considerado también como elemento estabilizador de las cajas; los pernos son aplicados manualmente o con los equipos Boltec (Robot). (ROJAS)
5.6.
Accidentes por desprendimiento de rocas en mina San Cristóbal
Dentro de las causas localizadas presente análisis podemos señalar los siguientes
La influencia de la calidad de la masa rocosa
La calidad de perforación y voladura
La aplicación del sostenimiento
La influencia de la calidad de la masa rocosa
La zona alta y la zona baja, niveles 820 hasta el 1120 están constituidas por rocas tipo III Filitas sericiticas y calizas como roca caja, con un RMR entre 4050 consideradas de regular calidad geomecánica. La zona de Lidia está constituida por mantos que tienen buzamiento promedio de 45° y estratos de roca encajonante paralelos al manto con buzamientos que oscilan entre 28° y 48°. En base a las clasificaciones geomecánicas usadas (Bieniawsky, Barton y GSI) indican que el macizo es de regular a mala calidad, RMR: 35-40 estructuras desde F/MP, MF/P y IF/R con una abertura máxima de hasta 3 metros y un tiempo de autosoporte de máximo de 3 días, en este tipo de terreno es mejor la instalación inmediata del soporte.
Voladura
Un mal diseño en las mallas, no existe estándares de carguío, existen
problemas en la secuencia de salida generando espacios, muertos lo que convierte en una mala efectividad de las cargas explosivas.
Perdida efectiva de cargas explosivas producto de diferencial de
tiempo inadecuado de salida por diseño lo que genera estrangulamiento entre taladros próximos.
Empleo inadecuado de explosivos, no se logra tener el tipo de
explosivo para cada roca y se realizan voladuras sin tener en cuenta una distribución adecuada de ellos por tipo de taladros con el fin de minimizar el daño al macizo rocoso.
Se aplica voladura controlada sin criterios técnicos y geomecanicos.
Existen problemas por cambios bruscos del terreno no existen
estudios o información de las estructuras a proteger y no se realizan los análisis de vibraciones y frecuentes dominantes para obtener parámetros que permitan diseñar esquemas de voladura que minimicen los daños perimetrales.
Perforación Perforación sin criterios geomecánicos:
Distribución inapropiada de taladros en la malla de perforación
Taladros no paralelos, asimétricos y de variadas longitudes
Taladros rimados y de alivio insuficiente
Influencia de la aplicación del sostenimiento Instalación de soportes
Instalación de soportes sin realizar un buen desatado de rocas por
parte de las EE contratistas.
Las empresas especializadas se apresuran en instalar pernos sin
considerar el tiempo minimo para secado de shotcrete (4-6) horas lo que se traduce en la interrupción del desarrollo de las resistencias tempranas del concreto.
Adicionalmente se omítelas técnicas para el lanzado de shotcrete y se
realiza con muchas deficiencias en las que involucra desde los servicios hasta la pericia del operador.
Falta de mantenimiento mecanico de los equipos Scaller (desatador
mecánico), Boltec (robot empernador) los Alfa (robot lanzadores) y Hurones (mixer) buen porcentaje de estos equipos se encuentra inoperativo.
Otro aspecto a considerar es la consideración del sostenimiento fuera
de los límites del autosoporte del macizo. (R)
CAPITULO VI 6.0. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Evaluación geomecánica San Cristóbal
El levantamiento de información en campo de las características del macizo rocoso está dado por los siguientes valores geomecánicos: Resistencia baja a la comprensión uni-axial simple de la roca, entre 25-50 Mpa espaciamiento medio a pequeño entre las discontinuidades, suave rugosidad, en cuanto a la condición de las juntas, línea de persistencia media-alta, aberturas ligeramente abiertas de 0.1-1mm, relleno suave < 5mm moderada a muy alterada. En cuanto a la orientación de las discontinuidades la familia principal muestra un rumbo paralelo al eje de la excavación muy desfavorable. Usando la clasificación geomecánica GSI, en la zona lidia, se tiene las siguientes características: por el grado de fractura, es un macizo roco so que va de un rango de muy fracturado en algunos tramos, así mismo por la dureza de la roca pobre con moderada alteración se estima una baja resistencia a la comprensión uniaxial simple de la roca, y se estima según evaluación con aplicación del software una principal familia de discontinuidades definido por la estratificación de las calizas, una secundaria definida por las discontinuidades transversales que
intersectan a la primera, una baja rugosidad en los planos de las juntas, altercion moderada, presencia de agua de muy bajo caudal como goteo. (UNI)
6.1.
Fundamentación teórica (GEOMECÁNICA)
6.1.1.
Clasificación de la masa rocosa
Una clasificación provee comparaciones de propiedades masivas de la roca dentro de una mina así como también una comparación entre diferentes minas. La clasificación deberá indicar
algunas características del
comportamiento en una manera contabilizada y detallada. La clasificación se usa para predecir el comportamiento masivo de la roca en un área donde el sistema de clasificación es identificable, permitiendo la mejor planificación y diseño antes de iniciar el minado. Existen varios tipos de clasificación para macizos rocosos sin embargo en el desarrollo de un trabajo se utilizan los más adecuados y correspondientes de acuerdo al tipo de macizos y labores que se desarrollaran. En una clasificación geomecánica deben estar reconocidas las propiedades más significativas que se consideren las más comunes y fácilmente determinables como: la resistencia de sustancia de roca, las características de deformación de la sustancia de roca antes y después de la falla, la homogeneidad anisotrópica, en este último inciso quedan compr endidas las características generales del macizo rocoso. La clasificación de los macizos rocosos se viene dando desde los años 70, los cuales se determinan a través de un índice de calidad geomecánica para calificar el macizo rocoso, y de acuerdo a esta calificación o “rating”,
clasificarlo según su calidad geomecánica. (prof. KARZULOVIC)
El
doctor
Z.T.
Bieniawski
en
su
libro
“Engineering
Rock
Mass
Classifications”, plantea los siguientes objetivos para las clasificaciones
geomecánicas. (Bieniawski, 1989)
Identificar los parámetros más significativos que influencian el
comportamiento del macizo rocoso
Dividir una formación particular del macizo rocoso en grupos de similar
comportamiento, es decir, clases de macizos rocosos con diversas calidades.
Proporcionar una base para el entendimiento de las características de
cada clase de macizo rocoso. Las clasificaciones geomecánicas son una herramienta muy útil en el diseño y construcción de obras subterráneas, pero debe ser usada con cuidado para su correcta aplicación, pues exige conocimientos y experiencia por parte de quien la utiliza.
6.1.2.
Rock Mass Rating (RMR)
Indica la calidad del macizo rocoso en cada dominio estructural a partir de los siguientes parámetros: 1.
Resistencia a la comprensión simple de la roca intacta, es decir de la
parte de la roca que no presenta discontinuidades estructurales. 2.
R.Q.D. este parámetro se considera de gran interés, para seleccionar
el revestimiento de los túneles. 3.
Espaciado de las diaclasas o discontinuidades, que es la distancia
medida entre los planos de discontinuidades de cada familia. 4.
Naturaleza de las diaclasas el cual consiste en considerar los
siguientes parámetros: - Apertura de las caras de la discontinuidad - Continuidad de las diaclasas o discontinuidad según su rumbo y
buzamiento
- Rugosidad - Dureza de las caras de la discontinuidad - Relleno de las juntas
5.
Presencia de agua, en un macizo rocoso diaclasado, el agua tiene
gran influencia sobre su comportamiento, la descripción utilizada para este criterio son: completamente seco, húmedo, agua a presión moderada y agua a presión fuerte. 6.
Orientación de las discontinuidades.
Para obtener el índice RMR de Bieniawski se reliza lo siguiente: 1.
Se suman la 5 variables o parámetros calculados, eso da como
resultado un valor índice. 2. El parámetro 6 que se refiere a la orientación de las discontinuidades, esta clasificación considera que este parámetro es desfavorable, por lo tanto, cuando se obtiene el valor índice de la orientación de las discontinuidades, este se les sustrae al valor índice obtenido cuando se suma los 5 primeros parámetros, al realizar dicha operación se obtiene el ÍNDICE RMR y se busca ese valor en la tabla que más adelante se describe.
PRIMER PARÁMETRO CLASIFICACIÓN POR RESISTENCIA DE ROCAS SANAS
La resistencia de la matriz rocosa (roca intacta) se determina con ensayos de comprensión simple en laboratorios y puede ser estimada en los afloramientos rocosos mediante índices de campo.
DESCRIPCIÓN
RESISTENCIA DE LA
ÍNDICE DE
COMPRENSIÓN
RESISTENCIA
MUY ALTA
>200
>8
ALTA
100-200
4-8
MEDIA
50-100
2-4
BAJA
25-50
1-2
MUY BAJA
10-25
<1
3-10 1-3 Cuadro N°1 SEGUNDO PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR. CALCULO DE RQD RQD. Deere (1963), propuso un índice de calidad de las rocas, Rock Quality Designation (RQD) Index, basado en las recuperación de testigos de perforación con el objetivo de determinar un estimado cuantitativo de la calidad del macizo rocoso. Cuando no se dispone de núcleos o testigos de perforación, el RQD puede ser estimado a partir de una línea o de un área de mapeo o través de métodos empíricos. El R.Q.D. se calcula como se indica al inicio de esta guía, cuando se tiene el valor, se debe buscar el índice para el cálculo de RMR y para ello se utiliza el siguiente gráfico:
Figura N° 3
TERCER PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR. ESPACIAMIENTO DE LAS DISCONTINUIDADES El espaciamiento de las discontinuidades se define como la distancia entre dos planos de discontinuidad de una misma familia, medida en la dirección perpendicular a dichos planos. Influye en el comportamiento global del macizo rocoso y define el tamaño de los bloques de matriz rocosa que forman las diferentes familias. Si los espaciamientos son pequeños, la resistencia del macizo rocoso disminuye en forma considerable. El espaciamiento de las discontinuidades está clasificada según la tabla que a continuación se expresa
DESCRIPCIÓN MUY ANCHO ANCHO MODERADAMENTE CERRADO CERRADO MUY CERRADO Cuadro
ESPACIADO DE LAS JUNTAS > 3mts. 1-3mts. 3-10mts.
TIPOS DE MACIZO ROCOSO Solido Masivo En bloques
50-300mm <50mm
Fracturado Machacado
N° 2
CUARTO PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR NATURALEZA DE LAS JUNTAS Nos permite describir ciertas características de las discontinuidades tales como: La separación o abertura de las discontinuidades, se define como la distancia perpendicular que separa las paredes adyacentes de roca de una discontinuidad abierta, en la que el espacio intermedio tiene agua o aire. En esto se distingue del espesor de relleno. Este parámetro puede ser muy variable en diferentes zonas de un mismo macizo rocoso: mientras que en superficie la apertura puede ser alta, esta se reduce con la profundidad, pudiendo llegar a cerrarse. Su medida se realiza directamente con una regla graduada en milímetros. La continuidad o persistencia de la discontinuidad, se refiere a la extensión o tamaño de una discontinuidad. Este parámetro se puede cuantificar observando la longitud de las superficies estudiadas en los afloramientos. Es importante destacar las familias más continuas, ya que por lo general serán estas las que condicionen principalmente los planos de rotura del macizo rocoso. La rugosidad es el factor determinante de la resistencia al cizallamiento (la rugosidad aumenta la resistencia al corte), su importancia disminuye al
aumentar la abertura, el espesor del relleno o cualquier desplazamiento sufrido con anterioridad. El relleno, se refiere al material que está entre los labios de una discontinuidad, existe una gran variedad, de materiales de relleno con propiedades físicas y mecánicas muy variables. El grado de meteorización de una roca es una observación importante en cuanto que condiciona de forma definitiva sus propiedades mecánicas. Según avanva el proceso de meteorización aumenta la porosidad, permeabilidad y deformabilidad del material rocoso, al tiempo que d isminuye su resistencia. La identificación del estado o grado de meteorización de la matriz rocosa se puede realizar de forma sistemática a partir de las descripciones de la tabla.
TABLA N° descripción del grado de meteorización según ISRM
Término
Descripción
Fresca
No se observa signos de meteorización en la matriz rocosa.
Decolorada
Se observan cambios en el color original de la matriz rocosa. Es conveniente indicar el grado de cambio. Si se observa que el cambio de color se restringe a uno o algunos minerales, se debe mencionar.
Desintegrada
La roca se ha alterado al estado de un suelo, manteniéndose la fábrica original. La roca es friable, pero los granos minerales no están descompuestos.
Descompuesta
La roca se ha alterado de un suelo, alguno o todos de los minerales están descompuestos.
Cuadro N°3
En ocasiones puede ser necesario fragmentar un trozo de roca para observar la meteorización de la matriz rocosa.
Muestra de clasificación según las aberturas de las discontinuidades
GRADO
DESCRIPCIÓN
1 2 3
abierta moderadamente abierta cerrada
4 5
cerrada no tiene
SEPARACIÓN DE LAS CARAS >5mm 1-5mm
RANGO RMR 0 1
0.1-1mm
4
<0.1mm 0
5 6
Cuadro N°4
Muestra de clasificación según la continuidad de las discontinuidades
GRADO
DESCRIPCI N Muy pequeña
SEPARACI N DE LAS CARAS <1mts.
RANGO RMR 6
1>1 2 3
Pequeña Mediana
1-3mts. 3-10mts.
4 2
4 5
Alta Muy alta
10-20mts. >20mts
1 0
Cuadro N°5 Muestra de clasificación según la rugosidad de las discontinuidades
GRADO
DESCRIPCIÓN
1
Muy rugosa
2 3
rugosa Ligeramente rugosa suave Espejo de falla
4 5
RANGO RMR 6 4 2 1 0
Cuadro N° 6 Muestra de clasificación según el relleno de las discontinuidades
GRADO
DESCRIPCIÓN
1
Relleno blando >5mm Relleno blando <5mm Relleno duro >5mm Relleno duro <5mm ninguno
2 3 4 5
RANGO RMR 0 2 2 4 6
Cuadro N° 7 Muestra la clasificación según la meteorización de las discontinuidades
GRADO
DESCRIPCI N
1
descompuesta
2 3
Muy meteorizada Moderadamente meteorizada Ligeramente meteorizada No meteorizada
4 5 Cuadro N° 8
RANGO RMR 0 1 3 5 6
Para calcular el RMR según la naturaleza de discontinuidades se toma el promedio
de la suma de los RMR obtenidos en las 5 tablas descritas
anteriormente.
QUINTO PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR SEGÚN LA PRESENCIA DEL AGUA En un macizo rocoso diaclasado, el agua tiene gran influencia sobre su comportamiento. El agua en el interior de un macizo rocoso procede generalmete del flujo que circula por las discontinuidades (permeabilidad secundaria), aunque en ciertas rocas permeables las filtraciones a través de la matriz rocosa (permeabilidad primaria) pueden ser también importantes. En excavaciones subterráneas, hay que estimar el flujo de agua subterránea en litros/min cada 10m, que penetra la excavación, y de tal relación que existe entre la presión de agua en las fisuras y el esfuerzo general principal, o con algunas observaciones cualitativas.
SEXTO PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR SEGÚN LA ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES (Rumbo y Buzamiento) Para calcular éste Rango RMR se debe clasificar la roca de acuerdo al rumbo y buzamiento con respecto a la obra civil que se va a ejecutar, esta clasificación se especifica a continuación:
Tabla de clasificación para la determinación de los buzamientos con respecto al efecto relativo con relación al eje de la obra.
Rumbo perpendicular al eje de la obra
Dirección según buzamiento Buzami ento 45°-90°
Dirección contra buzamiento
Rumbo paralelo al Indepe eje buzamiento de ndient la obra e del rumbo 0-20°
Buzami ento 20°-45°
Buzami ento 45°-90°
Buzami ento 20°-45°
Buzamie nto 45°-90°
Buzami ento 20°-45°
Muy favorabl favorabl e e
regular
desfavo rable
Muy regular
regular
Desfav orable
Cuadro N° 9
Cuando se tiene la calificación del rumbo y buzamiento de la roca con respecto al eje de la obra, se procede a calcular con ese calificativo, el Rango RMR, dependiendo del tipo de obra civil a ejecutar.
Rango RMR para obras de tipo túneles y minas
CALIFICATIVO Muy favorable Favorable Regular Desfavorable Muy desfavorable
RANGO RMR 0 -2 -5 -10 -12
Cuadro N° 10 6.1.3
Clasificación de Hoek y Brown (GSI) Hoek y Brown, (1995) han propuesto un índice geológico de resistencia,
GSI (geological strength index), que evalúa la calidad del macizo rocoso en función del grado y las características de la fracturación, estructura geológica, tamaño de los bloques y alteración de las discontinuidades.
Caracterización de macizos rocosos en base a su grado de fracturación y estado de las juntas.
Figura N° 4 Estimación del GSI, en base a descripciones geológicas
(GRIMSTAD)
CAPITULO VII 7.0 ESTABILIDAD
7.1.
Influencia de la litología, intemperización y alteración en la
estabilidad de
los macizos rocosos
El tipo de roca cuando se realiza una excavación es uno de los factores que determinan las condiciones de estabilidad de la masa rocosa, por ejemplo las margas, tufos y tobas volcánicas de textura granular o brechoide que se caracterizan por su baja densidad y alta porosidad no presentan condiciones favorables para una excavación y requieren generalmente adoptar medidas de control de estabilidad de la masa rocosa. Otro de los factores que incrementa las condiciones de estabilidad es la presencia de agua asociado a las condiciones de tipo de roca, presencia de agua acida y materiales rocosos carbonatados, presencia de altos esfuerzos. Las rocas alteradas tienen características más complejas. Las alteraciones hidrotermales son muy relevantes en el minado, desde que están asociadas con la formación y tipo de los yacimientos minerales. Las características de la alteración influyen en forma adversa o en forma favorable a las condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones. A manera de ejemplo, presentamos el zoneamiento simplificado de una estructura mineralizada en un ambiente de alteración hidrotermal en vetas: 1.
Zona de alteración silícea o cuarzo sericita, asociada con la
mineralización de la veta, en donde ocurren rocas
de calidad regular.
veta
relleno
FIGURA N° 5: Zoneamiento simplificado de una estructura mineralizada 2. Zona de alteración argílica, avanzada o intermedia, correspondiente a las cajas inmediatas, donde ocurren rocas de mala calidad y propensas al fallamiento. 3. Zona de alteracioon propilítica potásica, asociada a la periferie de las cajas en donde las rocas mejoran su calidad, sin embargo, las fracturas presentan minerales de clorita formando superficies lisas. 4. Zona de roca estéril no afectada por la alteración, en donde ocurren condiciones geomecanicas características de los macizos rocosos. Además del zoneamiento de la alteración local (en la veta), algunos yacimientos presentan un zoneamiento hidrotermal regional, mostrando las diferentes zona de alteración, condiciones geomecánicas que la caracterizan y que influyen en la estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones. También es importante anotar que algunas rocas presentan en su composición mineralógica, materiales de características expansivas como la anhidrita (sulfato de calcio) y la montmorillonita (tipo de arcilla), la primera relacionada con las calizas y la segunda con tufos volcánicos o rocas como las filitas.
7.2. Influencia de las estructuras en la masa rocosa
La influencia de los rasgos estructurales geológicos sobre las condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones, es de particular interés en términos de las operaciones mineras día a día. La influencia de la estructura de la masa rocosa puede ser simplificada considerando los siguientes tipos generales de excavaciones:
En roca masiva o levemente fracturada
En roca fracturada
En roca intensamente fracturada y débil
En roca estratificada
En roca con presencia de fallas y zanas de corte
7.2.1. Excavaciones en roca masiva
Las rocas masivas se caracterizan por presentar pocas discontinuidades, con baja persistencia y ampliamente espaciadas, generalmente son rocas de buena calidad que están asociadas a cuerpos mineralizados polimetálicos en rocas volcánicas, particularmente cuando éstas han sufr ido procesos de silicificación hidrotermal. Ignorando por ahora la influencia de los esfuerzos, estos tipos de rocas ofrecen aberturas rocas estables sin necesidad de sostenimiento artificial, solo requieren de un buen estado o sostenimiento localizado.
Ejemplo de roca masiva con pocas fracturas, que presenta condiciones favorables para la estabilidad de las excavaciones asociadas al minado 7.2.2. Excavaciones en roca fracturada
La roca fracturada se caracteriza por presentar familias de discontinuidades conformadas principalmente por diaclasas, por lo que se les denomina también roca diaclasada, que se presentan en la mayoría de los depósitos mineralizados del país (vetas y cuerpos). Las diaclasas y otros tipos de discontinuidades constituyen planos de debilidad. Luego, el factor clave que determina la estabilidad de la excavación es la intersección de las discontinuidades, que conforman piezas o bloques de roca intacta de diferentes formas y tamaños, definidas por las superficies de las diaclasas y las superficies de la excavación. Desde que las piezas o bloques rocosos se encuentran en la periferia de la excavación, estos puede ser liberados desde el techo y las paredes de la excavación pueden caer o deslizarse debido a las cargas gravitacionales. Para que una excavación sea estable, los bloques de roca deben ser capaces de interactuar o de hacer presión uno contra el otro, cuando esto ocurre, la excavación tiende a autosostenerse. Alguna irregularidad en el contorno de la excavación es la clave indicadora para un problema potencial de inestabilidad, donde las piezas de roca no van a tener la capacidad de interactuar y por lo tanto y por lo tanto de permanecer en su lugar. Cuando se descubre una irregularidad basándose en el sonido de la roca, esto indica que se está aflojando cerca de la superficie y que se puede reconocer y evaluar un peligro potencial. Las discontinuidades o planos de debilidad pueden intersectarse formando varias combinaciones. Según esto, las fallas comúnmente vistas en el
minado subterráneo son: las cuñas biplanares, las cuñas tetrahedrales, los bloques tabulares o lajas y los bloques irregulares. Desde luego, no solo las diaclasas pueden intervenir para generar estos modos de falla de la roca, si no que la
combinación puede ser con cualquier otro tipo de
discontinuidades como fallas, zonas de corte, estratos, etc.
Cuñas biplanares
El modo más simple de falla está formado por la intersección de dos diaclasas o sistemas de diaclasas, en general dos discontinuidades o sistemas de discontinuidades, cuyo rumbo es paralelo o subparalelos al eje de la excavación. En este caso, en el techo o en las paredes se forma una cuña biplanar o prisma rocoso, que podría desprenderse desde el techo o deslizarse desde las paredes inesperadamente.
Cuñas biplanares liberadas por las intersecciones de diaclasas en rocas fracturadas, las cuales pueden caer o deslizarse debido a las cargas gravitacionales. Cuñas tetrahedrales Es otro modo de falla que considera la intersección de tres diaclasas o sistema de diaclasas, en general tres discontinuidades o sistema de discontinuidades, para formar una cuña tetrahedral que podría caer o deslizarse por peso propio, ya sea desde el techo o desde la pares de la excavación.
Cuñas tetrahedrales liberadas por las intersecciones de diaclasas en rocas fracturadas, las cuales pueden caer o deslizarse debido a las cargas gravitacionales.
Cuando las cuñas están formadas por tres familias de discontinuidades estas persistirán ya sea en el techo o en las paredes de la excavación, mientras se mantengan las características estructurales de la masa rocosa y la orientación de la excavación. Esto hará que se requiera de sostenimiento sistemático para estabilizar las cuñas.
Bloques tabulares o lajas Estos se forman cuando la roca presenta un sistema principal de discontinuidades que sea aproximadamente paralelo al techo o a las paredes de la excavación y además existan otros sistemas que liberen el bloque. Esta forma de inestabilidad de la masa rocosa, es observada en rocas volcánicas e intrusivas de yacimientos de oro filoneano y también en yacimientos polimetálicos tipo vetas, en donde el principal sistema de discontinuidades forma las denominadas “falsas cajas”, paralelas a las
cajas y que pueden separarse o despegarse y caer hacia el vacío minado.
Bloques tabulares o lajas liberadas en la caja techo, en donde se presentan las “falsas cajas”
Bloques irregulares En este caso, la roca de los contornos de la excavación está formada como un edificio de bloques que se autosostienen. Los bloques liberados por las intersecciones de las diaclasas presentan formas complejas. La falla puede ocurrir por caída o deslizamiento de los bloques debido al efecto de la gravedad.
Bloques irregulares liberados por las intersecciones de las diaclasas en rocas fracturadas, los cuales pueden caer o deslizarse debido a las cargas gravitacionales.
7.2.3. Excavaciones en roca intensamente fracturada y débil Las rocas intensamente fracturadas presentan muchos sistemas de diaclasas y otras fracturas, las cuales crean pequeñas piezas o fragmentos rocosos, constituyendo por lo general masas rocosas de mala calidad, que son comunes en los depósitos mineralizados del país. La falla del terreno en este caso ocurre por el deslizamiento y caída de estas pequeñas piezas y fragmentos rocosos o por el desmoronamiento de los mismos desde las superficies de la excavación. La falla del terreno progresivamente puede ir agrandando la excavación y eventualmente llevarla al colapso si no se adoptan medidas oportunas de sostenimiento artificial.
Rocas intensamente fracturadas. 7.2.4. Excavaciones en roca estratificada Muchos depósitos mineralizados
del país están emplazados en roca
sedimentaria, en la cual el rasgo estructural más importante son los estratos. Las principales características de los planos de estratificación son su geometría planar y su alta persistencia, las cuales hacen que estos planos constituyan debilidades de la masa rocosa, es decir planos con baja resistencia.
Cuando los estratos tiene bajo buzamiento (<20°) generalmente el techo y piso de los tajeos concuerdan con los estratos y los métodos de minado que se utilizan involucran el ingreso del personal dentro del vacío minado, por lo que es importante asegurar la estabilidad de la excavación, principalmente del techo de la labor. Los problemas que pueden generarse en estos casos, tienen relación con la separación o despegue de los bloques tabulares del techo inmediato y su cargado y deflexión hacia el vacío minado por efecto de la gravedad.
Separación o despegue de los estratos subhorizontales, flexión y caída hacia el vacío minado. Cuando los estratos tienen buzamiento de moderado a empinado, estos se constituyen en la caja piso y techo de la labor o tajeo. Principalmente en la caja techo, los estratos se constituyen en “falsas cajas”, formando bloq ues
tabulares que pueden separarse o despegarse de la caja techo inmediata por el efecto de la gravedad y caer hacia el vacío del minado.
Por lo general las rocas sedimentarias no solamente presentan planos de estratificación, sino también otros tipos de discontinuidades como las diaclasas que forman sistemas secundarios a los planos de estratificación, fallas, diques, etc. Todos estos tipos de discontinuidades pueden intersectarse formando varias combinaciones, generando similares formas de falla que las indicadas para las excavaciones en roca fracturada.
7.2.5. Excavaciones con presencia de fallas y zonas de corte Principalmente las fallas geológicas y las zonas de corte, son rasgos estructurales prominentes de la masa rocosa, que tienen una gran influencia sobre las condiciones de estabilidad de las labores mineras subterráneas. Las fallas geológicas y las zonas de corte representan estructuras donde ya hubo movimientos antes del minado, estos movimientos podrían volver a ocurrir por la operación del minado. Generalmente hablando, las fallas y las zonas de corte están relacionadas a terrenos débiles que pueden estar muy fracturados y la falla misma puede contener arcilla débil o panizo. Las zonas de influencia de las fallas y de las zonas de corte pueden ser de varios metros de ancho, pudiendo influenciar significativamente en la estabilidad de la mina, particularmente en el caso de las operaciones en tajeos.
Falla como estructura aislada
Avance de la excavación
Fallas como estructuras múltiples CAPITULO VIII 8.0. SOSTENIMIENTO EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
En las explotaciones mineras, el sostenimiento de las labores es un trabajo que genera un alto costo, y también reduce la velocidad de avance del minado de las labores por ende perjudica a la producción, pero un adecuado sostenimiento en donde las condiciones lo permita es esencial para proteger de accidentes al personal y equipos. El sostenimiento en minería subterránea es muy es de gran importancia, ya que por la naturaleza del trabajo toda labor que se hace en el interior de la mina se realiza en espacios vacíos, inestables producto de la rotura de la roca
o mineral extraído, para lograr que se mantenga nuevamente estable la zona y en condiciones de trabajarla sin estar expuestos a ningún peligro, o accidente, la zona zona debe de redistribuir sus fuerzas, para ello es necesario apoyar inmediatamente con el esfuerzo o el sostenimiento adecuado, considerando el tipo de rocas, fallas con relleno, fallas abiertas, etc.
8.1. Tipos de sostenimiento
8.1.2. Sostenimiento con cuadros de madera
El sostenimiento es generalmente usando en rocas de tipo IVA y IVB es decir en terrenos cuyo RMR se encuentra encuen tra en el rango de 20 a 40. El uso de los cuadros de madera radica en su alta resistencia a las presiones ejercidas en las excavaciones (45MPa), sin embargo la colocación de este sostenimiento involucra una menor productividad debido a que su implementación requiere de como mínimo 3 personas en un turno y el avance diario sería como máximo de 6 pies (1.8m) en las dos guardias. Además se debe considerar que los cuadros actúan cuando el macizo rocoso ya logró el punto de deformación máxima y sostienen las cargas sobre sus postes y sombreros logrando de esta manera fallas por pandeamiento horizontal o vertical.
8.1.2. Pernos de roca Los sistemas de reforzamiento con pernos de roca minimizan las deformaciones inducidas por el peso muerto en la roca aflojada, así como también aquellas inducidas por la redistribución de los esfuerzos de la roca circundante a la excavación. En general, gener al, el principio de sus funcionamientos es estabilizar los bloques rocosos y las deformaciones defo rmaciones de la superficie de la excavación, restringiendo los desplazamientos relativos de los bloques de rocas adyacentes. En roca masiva o levemente fracturada y en rocas fracturadas, el papel principal de los pernos de roca es el control de la estabilidad de los bloques y cuñas rocosas potencialmente inestables. En el caso de la mina San Cristóbal en las labores con un tipo de roca IVA, la presencia de fisuras fisuras y rocas fracturadas hacen necesaria la aplicación de este tipo de sostenimiento junto a la colocación de la malla electrosoldada para evitar el desprendimiento de las rocas sueltas y cuñas cu ñas formadas, también llamada “efecto cuña”.
Tipos de pernos Actualmente existen diferentes tipos de pernos per nos de roca, que muestran su diferencia únicamente en su diseño y son básicamente variedades en un
mismo concepto. Según las técnicas de anclaje que se utilizan, podemos agruparlos de la siguiente manera: pernos anclados mecánicamente, pernos de varillas cementados o con resina y pernos anclados por fricción: aquí presentamos los pernos representativos de cada grupo, que son los más utilizados en la industria minera. Para el caso de los pernos cementados o con resina consideramos a las varillas de fierro corrugadas a las barras helicoidales, para el caso de los pernos anclados por fricción consideramos a los slipt sets y los swellex.
8.1.3. Pernos de anclaje mecánico Un perno de anclaje mecánico, consiste en una varilla de acero usualmente de 16mm de diámetro, dotado en su extremo de un anclaje mecánico de expansión que va al fondo del taladro. Su extremo opuesto puede ser de cabeza forjada o con rosca, en donde va una placa de base que es plana o cóncava y una tuerca, para presionar pr esionar la roca. Siempre y cuando la varilla no tenga cabeza forjada, se pueden usar varios tipos de placas de acuerdo a las necesidades de instalación requeridas. Este tipo de pernos es relativamente barato. Su acción de reforzamiento de la roca es inmediata después de su instalación. Mediante rotación, se aplica un torque de135 a 340 MN (100 a 250 lb/pie) a la cabeza del perno, el cual acumula tensión en el perno, creando la interacción en la roca.
Perno de anclaje mecánico con rosca
Perno de anclaje mecánico con cabeza forjada Consideraciones para su utilización Su uso es limitado a rocas moderadamente duras a duras, masivas, con bloques o estratificado, sin presencia de agua. En rocas muy duras, fracturadas y débiles no son recomendables, debido a que el anclaje podría deslizarse bajo la acción de las cargas. En rocas sometidas a altos esfuerzos tampoco es recomendable.
8.1.4. Split sets El split set, consiste de un tubo ranurado a lo largo de su longitud, uno de los extremos es ahusado y el otro lleva un anillo soldado para mantener la platina. Al ser introducido el perno a presión dentro de un taladro de menor diámetro, se genera una presión radial a lo largo de toda su longitud contra las paredes del taladro, cerrando parcialmente la ranura durante este proceso. La fricción en el contacto con la superficie del taladro y la superficie externa del tubo ranurado constituye el anclaje, el cual se opondrá al movimiento o separación de la roca circundante al perno, logrando así indirectamente una tensión de carga.
Split set El diámetro de los tubos ranurados varía de 35 a 46 mm, con longitudes de 5 a 12pies. Pueden alcanzar valores de anclaje de 1 a 1.5 toneladas por pie de longitud del perno, dependiendo principalmente del diámetro de la perforación efectuada, la longitud de la zona del d el anclaje y el tipo de la roca.
Consideraciones para su utilización Los split sets son utilizados mayormente para reforzamiento temporal, usualmente conformando sistemas combinados de refuerzo en terrenos de calidad regular a mala. En roca intensamente fracturada y débil no es recomendable su uso. Su instalación es simple, solo se requiere una máquina jackleg o un jumbo. Proporciona acción de refuerzo inmediato después de su instalación y permite una fácil instalación de la malla.
8.1.5. Swellex
También es un perno de anclaje por fricción, pero en es te caso la resistencia friccional al deslizamiento se combina con el ajuste, es decir, el mecanismo de anclaje es por fricción y por ajuste mecánico, el cual funciona como un anclaje repartido.
El perno swellex está formado por un tubo de diámetro original de 41 mm y puede tener de 0.6 a 12 m de longitud o más (en piezas conectables), el
cual es plegado durante su fabricación para crear una unidad de 25 a 28 mm de diámetro. Éste es insertado en un taladro de 32 a 39 mm de diámetro. No se requiere ninguna fuerza de empuje durante su inserción. La varilla es activada por inyección de agua a alta presión (aproximadamente 30 MPa ó 300 bar) al interior del tubo plegado, el cual infla al mismo y lo pone en contacto con las paredes del taladro, adaptándose a las irregularidades de la superficie del taladro, así se consigue el anclaje.
Perno swellex Consideraciones para su utilización Constituyen un sistema alternativo a los split sets, pero de mejor rendimiento en terreno de menor calidad, para el refuerzo temporal. Debido a la existencia de distintos tipos de swellex, cubren un amplio rango de aplicación desde rocas duras a suaves y en terrenos muy fracturados. Tienen buena respuesta a los efectos cortantes de la roca. En roca dura, 0.5m de longitud del perno, proporciona una resistencia a la tracción igual a su carga de rotura. Dada su gran flexibilidad, éstos pueden instalarse en longitudes de hasta 3 veces la altura de la labor. Es de instalación sencilla y rápida, el efecto de refuerzo es inmediato, y está provisto de arandelas para colocar la malla en cualquier momento. El principal problema es la
corrosión, aunque las nuevas versiones vienen cubiertas con una capa elástica protectora o son de acero inoxidable. Son más costosos que los split sets.
8.1.6. Malla metálica La malla metálica principalmente es utilizada para los siguientes tres fines: 7. Primero, para prevenir la caída de rocas ubicadas entre los pernos pernos de roca, actuando en este caso como sostenimiento de la superficie de la roca; 8. Segundo para retener los trozo de roca caída desde la superficie ubicada entre los pernos actuando en este caso como un elemento de seguridad; y 9. Tercero, como refuerzo del shotcrete. Existen dos tipos de mallas: la malla eslabonada y la malla electrosoldada
Malla electrosoldada Consiste en una cuadrícula de alambres soldados en sus intersecciones, generalmente de # 10/08, con cocadas de 4”x4”, construidas en material de
acero negro que pueden puede n ser galvanizada. Esta malla es recomendada para su uso como refuerzo del concreto lanzado (shotcrete).La malla viene en rollos o en planchas. Los rollos tienen 25 m de longitud x 2.0 m de ancho y las planchas usualmente tienen 3.0 m de longitud x 2.0 m de ancho. (control-geomecanico)
Malla electrosoldada 8.1.7. Concreto lanzado shotcrete Concreto lanzado (shotcrete) es el nombre genérico del concreto cuyos materiales componentes son: cemento, agregados, agua, aditivos y elementos de refuerzo, los cuales son aplicados neumáticamente y compactados dinámicamente a alta velocidad sobre una superficie. La tecnología del shotcrete comprende los procesos de mezcla seca y de mezcla húmeda. En el proceso de mezcla seca, los componentes del shotcrete seco o ligeramente pre-humedecidos, son alimentados a una tolva con agitación continua. El aire comprimido es introducido a través de un tambor giratorio o caja de alimentación para transportar los materiales en un flujo continuo hacia la manguera de suministro. El agua es adicionada a la mezcla en la boquilla. En el proceso de mezcla húmeda, los componentes del shotcrete y el agua son mezclados antes de la entrega a una unidad de bombeo de desplazamiento positivo, la cual luego suministra la mezcla hidráulicamente hacia la boquilla, donde es añadido el aire para proyectar el material sobre la superficie rocosa.
El producto final de los procesos de shocrete ya sea seco o húmedo es similar. El sistema de mezcla seca tiende a ser más utilizado en la minería subterránea, debido a que generalmente usa equipos pequeños y compactos, los mismos que pueden ser movilizados en forma relativame nte fácil en la mina. El sistema de mezcla húmeda es ideal para aplicaciones de alta producción, como en piques profundos o labores de avance de gran longitud y donde los accesos permiten operar al equipo de aplicación de shotcrete sobre una base más o menos continua. Las decisiones para usar procesos de shotcrete seco o húmedo, son usualmente adoptadas para cada sitio en particular. Adecuadamente aplicado, el shotcrete es un material de construcción estructuralmente sólido y durable, con buenas características de adhesión con la roca y alta resistencia. Estas propiedades favorables se consiguen con buenas especificaciones y materiales, preparación adecuada de la superficie, buenas prácticas de mezclado, aplicación del shotcrete y supervisión.
CAPITULO IX 9.0. ESTRATEGIA METODOLÓGICA
9.1.
Tipo de investigación
Los tipos de estudio, según el enfoque no experimental, se clasifican en transaccionales. Para este estudio el diseño más adecuado es el transaccional o también conocido como transversal debido a la rec olección de datos. Con el propósito de describir y justificar nuestras variables establecidas. Vale acotar que dentro del diseño de investigación no experimental transaccional, este se divide a su vez en descriptivo y correlacional, los mismos que utilizaremos para realizar nuestra investigación. -
Descriptivo,
buscamos especificar y describir las propiedades y
características geomecanicas de la masa rocosa para obtener la calidad
de la misma, y analizarlo de acuerdo a los diferentes parámetros establecidos por la geomecánica. -
Correlaciona, se pretende medir y describir la relación entre la calidad de la masa rocosa y la estabilidad de las excavaciones, lo cual conllevará a plantear alternativas de control ante los diferentes problemas de estabilidad que se pueden producir en las labores.
9.2.
Nivel de la investigación El nivel de la presente investigación es “no experimental descriptivo
y
explicativo” por lo que nos basaremos en categorías, conceptos, variables, sucesos, comunidades o contextos ya ocurridos en este caso en la mina San Cristóbal, en el aspecto explicativo se basará principalmente en establecer el por que y para que de cada fenómeno que se presente en los diferentes contextos de la investigación. En este caso nos centraremos en analizar cual es el nivel o estado de nuest ras variables en un momento dado o bien en cual es la relación entre un conjunto de variables en un punto en el tiempo.
9.3.
Diseño de la investigación
El enfoque de nuestra investigación es cualitativo, por esta razón no es necesario realizar una investigación experimental , además por los objetivos que seguimos nuestro estudio no pretende manipular variables para analizar las consecuencias de esta acción, el análisis de nuestro estudio será de una manera natural o sea describiendo las variables de acuerdo a criterios o investigaciones ya establecidas. Es por ello que utilizaremos un método de estudio analítico, descriptivo y explicativo.
9.4.
Población
El presente estudio corresponde a la zona de Lidia de la Mina San Cristóbal (población objetivo), que viene siendo propiedad de la compañía minera volcán la cual está conformada por un número aproximado de 2657 trabajadores entre ingenieros, operadores, y obreros.
9.5.
Muestra
La investigación realizada en la mina San Cristóbal presenta como muestra a los trabajadores de la empresa y también como parte de la muestra se tiene la caracterización geomecánica del macizo rocoso que es una herramienta fundamental para la construcción de los modelos geomecánicos y estos para el análisis de estabilidad de la excavación. En la caracterización del macizo rocoso, se utiliza principalmente el sistema de clasificación geomecánica RMR (Rock Mass Rating). La clasificación geomecánica nos permitirá indicar parámetros geomecánicos que caractericen al macizo rocoso tal como:
Resistencia comprensiva de la roca intacta
Índices de calidad de Roca RMR
Condiciones de discontinuidades
Datos estructurales: dirección de buzamiento
Por otra parte los trabajadores son una parte fundamental para la realización de la presente investigación debido a que nos proporcionaras información correspondiente ante la encuesta realizada en relación al estudio. Y de acuerdo a ello proporcionar respuestas a nuestros indicadores planteados, realizando una serie de similitudes y diferencias, patrones y coincidencias.
ENCUESTA REALIZADA A LOS TRABAJADORES DE LA EMPRESA MINERA SAN CRISTÓBAL
1) ¿Cree usted que los diferentes tipos de discontinuidades en el macizo rocoso de la mina San Cristóbal afectan a la estabilidad de las labores? 2) ¿Considera que un análisis geomecánica previo a un minado es indispensables? 3) ¿Cree usted que las medidas de seguridad son tomadas en cuenta por la empresa minera volcán? 4) ¿Cree que el sostenimiento de las labores es el más adecuado y seguro? 5) ¿Han ocurrido accidentes por la inestabilidad de la masa rocosa? 6) ¿la empresa toma las acciones inmediatamente ante las ocurrencias de inestabilidad? 7) ¿Un análisis geomecánico reduciría el riesgo de estar expuestos al peligro? 8) ¿cree usd. Que un sostenimiento adecuado influye en la producción y optimización a favor de la empresa? 9) ¿considera que el análisis geomecánico en la mina San Cristóbal se realiza cumpliendo los parámetros correspondientes? 10)
¿cree que un análisis geomecánico incide en la seguridad y
protección del personal?
cuadro estadístico mina San Cristóbal total de personas encuestadas: 20 25 20 15 10 5 0 SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO P.N°"1" P.N"2" P.N"3" P.N"4" P.N"5" P.N"6" P.N"7" P.N"8" P.N"9" P.N"10"
9.6. Técnicas de recolección de información
De acuerdo a la investigación realizada entre las técnicas empleadas para la recolección de datos tenemos (encuestas, entrevistas, análisis documentales, fichas de investigación, revistas, libros, folletos, periódicos y observaciones no experimentales) Teniendo presente todos estos medios realizaremos nuestro estudio para así presentar los mejores análisis sobre nuestras variables establecidas, determinando como respuesta una solución a nuestra situación problemática.
9.6.
Instrumentos de recolección de información Los instrumentos empleados como recursos para la presente investigación es la recolección de información a través de los diferentes medios establecidos en este punto. A partir de ello codificarlos a través de comparaciones para determinar una interpretación fundamental o también realizar calificaciones,
tabulación de datos, interpretación de datos para finalmente realizar un análisis y determinar o establecer la mejor solución a nuestras variables establecidas.
CAPITULO X
Logros alcanzados 10.1. Geomecánica Finalmente concluido todo el proceso de investigación e interpretación de los distintos medios se ha logrado llegar a los objetivos planteados como por ejemplo algo muy importante y fundamental en una empresa minera es la interacción entre las diferentes áreas de la mina como planeamiento, geología, geomecánica, y seguridad todas estas de gran importancia para que una empresa minera se desarrolle de manera adecuada y sin estar expuesta a riesgos tanto normativos como de trabajo. Recalcar también que la geomecánica es una ciencia muy fundamental y primordial en la industria minera, por lo que se encuentra muy ligada con la rentabilidad de la empresa y la seguridad de los trabajadores. De las cuales dentro de la materia de la geomecánica podemos citar lo siguiente sobre ésta:
Un estudio geomecánica nos permite un control de los esquemas y secuencias del avance del minado, en función del avance de la estructura de la mina, lo que nos permite realizar trabajos seguros y aceptables.
Permite al personal llevar un control de las dimensiones establecidas de los tajeo y los pilares, tomando en cuenta sus ubicaciones y orientaciones respecto al arreglo estructural de la masa rocosa y a los esfuerzos actuante.
Llevar un control de la dirección general de avance del minado a través del cuerpo mineralizado.
De acuerdo a la evaluación geomecánica también se especificará el sostenimiento temporal aplicable.
Establecer control de las medidas de estabilidad en los contornos de los tajeos, a través de la vida de trabajo del mismo, evaluando las posibilidades de fallas controladas estructuralmente desde las superficies de los tajeos y de los pilares.
Prevenir accidentes producidos por la inestabilidad en las labores de extracción, debido a la densidad de las aberturas, influencia de los esfuerzos y de la voladura.
10.1.1. Análisis geomecánico de la mina San Cristóbal La zona de cual se ha realizado el análisis e interpretaciones de estudios ya realizados posee rasgos litológicos que diferencian los dominios estructurales: existen zonas en donde se presentan rocas volcánicas, las cuales cuando se encuentra cerca al contacto con las calizas esta sufre una alteración del tipo argílica el cual va a disminuir su calidad y por ende afectar la estabilidad del macizo rocoso.tambien se tiene zonas de contacto, que básicamente está representada por materiales blandos que en ciertos tramos tiene potencias superiores a los 10.0m. Finalmente se tiene la zona de calizas, donde el mineral ha encontrado horizontes favorables para su emplazamiento, en ciertos tramos esta roca se encuentra alterada, básicamente por oxidación y argilización. La masa rocosa de la mina San Cristóbal se ha clasificado según el criterio de RMR Bieniawski y del sistema Q. las cuales determinan la calidad del tipo de roca. Criterio para clasificar la masa rocosa:
CLASIFICACIÓN DE LA MASA ROCOSA
TIPO DE ROCA
COLOR
RANGO RMR
II III-A III-B IV-A IV-B V Cuadro N°11
CALIDAD SEGÚN RMR Buena Regular-buena Regular-mala Mala-regular Mala-muy mala Muy mala
>60 51-60 41-50 31-40 21-30 <21
RESUMEN DE RESULTADOS DE LA CALIDAD DE LA MASA ROCOSA LITOLOGÍA VOLCÁNICO VOLCÁNICO ALTERADO CONTACTO CALIZA ALTERADA CALIZA Cuadro N°12
RANGO RMR 60 a 64 49 a 52
CALIDAD
RMR
Q
GSI
II III-A
62 51
2.45 2.21
63 51
11 a 21 28 a 38
V IV-A
16 34
0.0019 0.34
8 34
40 a 48
III-B
44
O.71
45
Entonces según estos datos obtenidos los cuales son valores promedios de calidad de la masa rocosa, la zona de litología volcánica presenta una calidad de buena a regular, pero lo cual van disminuyendo su calidad a medida que se acercan al contacto con las calizas. La zona de contacto presenta las peores condiciones de calidad de la roca debido a las características que esta presenta. Finalmente la zona de calizas donde se presenta horizontes de mineral presenta calidad de buena a mala, lo que se verá afectada por una serie de influyentes.
10.1.2. Resistencia de la roca intacta Este es uno de los parámetros más importantes del comportamiento mecánico de la masa rocosa es la resistencia comprensiva no confinada de la roca intacta.
Estos valores se obtienen a través de ensayos de golpe de martillo geológico, según normas de la ISRM, estos ensayos se efectúan en el afloramiento rocoso en las labores.
RESISTENCIA COMPRENSIVA DE LA ROCA INTACTA MEDIANTE ENSAYOS CON PICOTA. LITOLOGÍA Volcánico Volcánico alterado Contacto Caliza alterada Caliza Cuadro N° 13
RANGO ci (Mpa) 100-250 100-250 01-05 25-50 50-100
PROMEDIO ci Mpa 175 150 3 35 75
Mi 18 17 --8 10
10.1.3. Resistencia de las discontinuidades Desde el punto de vista de la estabilidad estructuralmente controlada, es importante conocer las características de resistencia al corte de las discontinuidades, puesto que estas constituyen superficies de debilidad de la masa rocosa y por tanto planos potenciales de falla. La resistencia al corte en este caso está regida por los parámetros de fricción y cohesión de los criterios de falla.
11.1. Estabilidad estructuralmente controlada Los resultados del análisis estructuralmente controlado, muestran la formación de cuñas tanto en el techo como en las paredes, considerando la interrelación que hay entre los tres sistemas de discontinuidades, que forman el arreglo estructural de la masa rocosa de la mina San Cristóbal. Existen tramos en los cuales se ha determinado la existencia de roca de mala calidad (Tipo IV), características propias de los subniveles y de acuerdo a la distribución de los sistemas de discontinuidades, se generan bloques cúbicos de diferentes tamaños de acuerdo a la frecuencia de
discontinuidades, los cuales tienden a irrumpir en las excavaciones producto de la gravedad. La falla del terreno progresivamente puede ir agrandando la excavación y eventualmente llevarla al colapso si no se coloca el sostenimiento adecuado en el momento oportuno. Recalcar también que la conjugación entre los planos de estratificación y el diaclasismo juegan un papel muy importante en la estabilidad, propiamente en la generación de bloques tipo cuña en corona y hastiales, cabe resaltar, que por la baja cohesión que existe entre los planos de estratificación en, muchos casos dichos bloques tienden a desprenderse con los disparos, configurando la sección de la excavación in-situ.
Cuando la dirección de la labor es paralela a los estratos
Cuando la dirección de la labor es perpendicular a los estratos
De acuerdo al arreglo estructural es recomendable que la excavación se acomode a los rasgos estructurales de la masa rocosa, aunque las labores no tendrían una estética adecuada sería más estable. Vale acotar, que al tener esfuerzos inducidos considerables, estas cuñas favorecen al mecanismo de rotura del macizo rocoso.
11.2. Aberturas máximas y tiempo de auto soporte Uno de los más importantes controles para la estabilidad es determinar la LML (límite máximo de aberturas), para ello se usan relaciones empíricas. Dichas relaciones están en función del RMR y ESR (Radio de Soporte de la Excavación) los cuales se presentan a continuación en la presente tabla.
ESR Y LMA de acuerdo al tipo de roca Tipo de roca
RMR ajustado >60
II III-A
51-60
III-B
41-50
IV-A
31-40
IV-B
21-30
V Cuadro N°14
<21
ESR
LMA
TAS
3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3
12 16 20 6 8 10 5 6 8 4 5 6 3 4 4 2
100dias 50dias 25dias 18dias 8dias 4dias 2.3dias 1.7dias 1.25dias 7horas 5horas 3.5horas INMEDIATO INMEDIATO INMEDIATO INMEDIATO
Entonces en el cuadro se puede apreciar el tiempo de auto soporte de la masa rocosa en relación a la calidad del tipo de roca que presenta la mina San Cristóbal. Estos parámetros son establecidos de acuerdo al cuadro de abanico RMR que se encuentra ajustado con la orientación de discontinuidades.
Determinación del TAS en función delas aberturas y calidad de roca CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA (BIENIAWSKI)
11.3. Diseño del sostenimiento Para la realización de un sostenimiento adecuado se realiza mediante estándares ya determinados de acuerdo al tipo de terreno, dichos estándares de sostenimiento se muestran en la tabla de geomecánica que a continuación se presenta.
Sostenimiento estandarizado mina San Cristóbal
Tipo de roca II III-A III-B IV-A IV-B V
RMR SOSTENIMIENTO AJUSTADO >60 Perno ocasional 7´ 51-60 Perno sistemático 7’a 1.5 x 1.5m (P. Helicoidales ó P.slipt set) 41-50 Malla electrosoldada + perno Split Set 7´a1.5x1.5m 31-40 Shotcrete 2´´+ perno 7´ a 1.5x1.5m (P. Hydrabolt ó P. Split set) 21-30 Shotcrete 3´´+ perno 7´ a 1.5x1.5m (P. Hydrabolt, P. Split set ó Helicoidal) Shotcrete 2´´+ malla c/perno 7´ (Split Set, Hydrabolt ó <21 Helicoidal) + shotcrete 1´´+cimbras metálicas ó cuadros
Cuadro N°15
La selección del tipo de perno a utilizar para el sosteniento de las labores está en función de la resistencia de la roca intacta, de esa forma, en rocas cuya resistencia supere los 25 MPa, es factible utilizar Split Set, siempre y cuando dicha matriz rocosa no forme parte de un terreno intensamente fracturado, en ese caso, el perno a utilizar será Hydrabolt, en el caso de pernos Helicoidales, estos serán utilizados en labores permanentes (Rampas y By pass), principalmente, por su mayor capacidad de carga con respecto a los dos primeros pernos antes mencionados. Para la correcta instalación del sostenimiento a emplear, en el caso del shotcrete, se tiene entendido que se realizara mensualmente ensayos de comprensión simple del shotcrete, preparado por la empresa UNICON dichos ensayos deben llegar a los 10Mpa a 24 Hrs y 30 Mpa a 28 días. Asi mismo, para el control de los pernos , se realizan pruebas de tracción de pernos “Pull Test”.
Sistema de empernado Hacer un hincapié que el arreglo estructural de la masa rocosa permite que la sección de la excavación
se configure de acuerdo a los planos
predominantes. En este caso, la caja techo del subnivel está configurada por los planos de estratificación, para evitar el flexionamiento y posterior rotura de dicha caja, es necesario un adecuado diseño de sostenimiento, de empernado sobre todo. En roca estratificada, los pernos ayudan a resistir el desplazamiento relativo entre los estratos aumentando la rigidez de la viga estructural que formen y creando ligazón entre bloques tabulares para minimizar la deflexión del techo. El empernado puede aumentar la resistencia de flexión de la viga estructural al doble. .
CONCLUSIONES
La metodología del estudio presentada está basada en la aplicación de la geomecánica, lo cual nos ha permitido conocer los problemas de e stabilidad de la mina San Cristóbal y en consecuencia plantear alternativas de solución para optimizar el sistema de estabilidad.
Según el análisis de estabilidad estructuralmente controlado, se tiene mayor ocurrencia de formación de cuñas a lo largo de los subniveles, donde las excavaciones van paralelas al principal sistema de discontinuidad, donde en la mayoría de casos la sección de la excavación se configura de acuerdo al arreglo estructural.
El sostenimiento a aplicar será con pernos helicoidales de 10ftx1pul y shotcrete de 2-6 para la primera etapa, en la segunda etapa el sostenimiento será pesado con el uso de shotcrete, pernos helicoidales, mallas electrosoldadas y cimbras si así lo requiere el terreno.
No cometer el error de adjudicar la inestabilidad de las grandes áreas de la mina, como son los tajeos de explotación, a las vibraciones causadas por la voladura.
La implementación de un sostenimiento mecanizado frente al convencional, genera mayor productividad, y es de mayor confort y seguridad para los trabajadores, dado a que el esfuerzo físico será menor y estarán menos expuestos a desprendimiento de rocas.
Finalmente para evitar una sobre excavación es importante el paralelismo de las perforaciones de los taladros, esto se logra inicialme nte con ayuda de la topografía.
RECOMENDACIONES
Se debe considerar que los mapeos geomecánicos debe ser siempre bien registrados y siempre debe contar con la experiencia de un ingeniero geólogo o de minas para poder interpretar y calificar las características observadas en el campo ya que depende de la calidad de los datos para luego procesarlos e interpretarlos de manera correcta.
Es recomendable, mantener la sección de la excavación de acuerdo a la configuración estructural, para así evitar dejar caer bloques cuña.
Es recomendable mantener los siguientes parámetros de excavación: zona de volcánico (LMA: 16.0m, TAS: 25dias), volcánico alterado (LMA: 8.0m, TAS: 8dias), zona de contacto (LMA: 2.0m, TAS: 4Horas estos valores son susceptibles al aumento de límite máximo de abertura, ya que a mayor abertura, disminuye el tiempo de auto-soporte de la excavación.
Se recomienda usar pernos de expansión (Hydrabolt) en labores cuyo RMR sea menor a 35, superior a ese valor, usar pernos de comprensión (Split Set), respetando la diferencia mínima de 2.0mm entre el diámetro del taladro y el diámetro del Split Set.
BIBLIOGRAFÍA Bieniawski, Z. (1989). engineering rock mass classifications, . canada: a. wileyinterscience publication. control-geomecanico, m.-m. (n.d.). metodos de control de la estabilidad. David, C. R. (2002). TECNICAS GEOMECANICAS BASICAS PARA LA MINERIA SUBTERRANEA. GEOLOGIA, A. D. (n.d.). DD. GRIMSTAD, B. N. (n.d.). El sistema Q para la selección del sostenimeiento en el metodo noruego de excavacion de tuneles. PERÚ, C. P. (n.d.). normas de sostenimiento en minería subterránea. prof. KARZULOVIC, A. (n.d.). sistemas de calificación y clasificación geotécnica de macizos rocosos. R, C. (n.d.). "asesoramiento geomecánico mina SAN CRISTÓBAL". ROJAS, N. D. (n.d.). GEOMECÁNICA EN EL MINADO SUBTERRANEO CASO MINA CONDESTABLE. S.A.A, V. C. (2016). Historia. UNI. (n.d.). "informe de ensayos de laboratorio de mecanica de rocas tajo Carahuacra". HOEK E. CARRANZA C. & CORKUM B. " criterio de rotura de HOEK BROWN"-2002 GONZALES DE VALLEJO L. INGENIERÍA GEOLÓGICA "GUÍA SOBRE CONTROL GEOTÉCNICO EN MINERÍA SUBTERRÁNEA" Madrid-2005 Instituto Tecnológico Geo-Minero de España, MECÁNICA DE ROCAS APLICADA A LA MINERÍA METÁLICA SUBTERRÁNEA
ANEXOS Matriz de consistencia PROBLEMAS Uno de los principales problemas presentes cuando se realiza una excavación, minado, o construcción de un túnel es la inestabilidad de las labores y esto se da por la mala calidad del macizo rocoso o por una orientación desfavorable de nuestra excavación con respecto a la estratificacion y la mina San Cristóbal no es una excepción de todo esto, entonces teniendo presente todas estas acotaciones es necesario realizar una investigación en la cual nos determine como resultado una solución a la situación problemática a través de la identificación de los diferentes tipos de roca presentes en el área de estudio y de acuerdo a ello establecer el tipo de sostenimiento o refuerzo que se utilizará ante los distintos tipos de roca que se puedan presentar. Los problemas también surgen posterior de realizar el sostenimiento correspondiente, muchas veces se da debido a que no se r ealizan correctamente e incumpliendo con los estándares establecidos para la minería subterránea, estos en consecuencia pueden generar accidentes al personal de la mina San Cristóbal. Entonces nuestra problemática estará basada en realizar un análisis geomecánica y mejorar la estabilidad a partir de esta, a través de arreglos estructurales (cambio de orientaciones de la excavación), o a través de refuerzos en el interior de las excavaciones (sostenimiento) OBJETIVOS Objetivo General -realizar una evaluación geomecánica del macizo rocoso para el sostenimiento de las labores de explotación subterránea en la minera san Cristóbal compañía minera volcán S.A.A. 2015-2016
objetivos específicos -Conceder criterios orientativos sobre los aspectos geológicos, geotécnicos, que se deben de tener en cuenta para minimizar los problemas de inestabilidad en las labores durante el ciclo de minado y en base a lo anteriormente mencionado recurrir a un posible sostenimiento del macizo. - brindar algunas recomendaciones para colocar adecuadamente los distintos tipos de sostenimiento, tomando en cuenta la naturaleza del cuerpo minera lizado, los esfuerzos in situ, la geometría, secuencia de excavación y posición de la estratificación.
-diagnosticar las características geo mecánicas del macizo rocoso a través de la aplicación de los sistemas de clasificación geomecánica RMR y Q en la mina San Cristóbal -Presentar recomendaciones para colocar adecuadamente los distintos tipos de sostenimiento, teniendo en cuenta la geometría de la excavación y la posición de la estratificación.
HIP TESIS La aplicación de la geomecánica antes de la realización de un minado es muy fundamental debido a que de esta manera se tendrá una mejor estabilidad de las labores por ende una mayor seguridad de los trabajadores que operan en el área , entonces recalcar que la geomecánica es una ciencia muy fundamental para mantener la estabilidad de la masa rocosa ya que determinando todos los parámetros geomecánicos se puede decir que ya estamos más seguros de la calidad de roca que tenemos a trabajar y de acuerdo a ello determinar el sostenimiento o determinar un arreglo estructural adecuado. Por otro lado tenemos el sostenimiento que es de gran importancia dentro de la actividad minera subterránea debido a que la producción de esta se encuentra muy ligada con el sostenimiento de las labores, se puede decir que “si no existe
un sostenimiento adecuado en la roca alterada o de mala calidad no existirá una producción o beneficio favorable a la empresa” entonces de aquí se deduce que
el sostenimiento en la minería subterránea es de gran importancia, pero esta también va a depender de la geomecánica para su correcta ejecución. Para nuestro estudio nos centraremos en realizar investigaciones sobre la mina San Cristóbal y de acuerdo a ello realizar interpretaciones y generar soluciones a nuestra situación problemática, que está en relación a la geomecánica y al sostenimiento de las labores entonces
VARIABLES Variable independiente -geomecánica
Variable dependiente -sostenimiento
INDICADORES Variable independiente -resistencia del macizo -condiciones desfavorables
Variable dependiente -seguridad -rentabilidad empresarial
MÉTODO Y TÉCNICAS De acuerdo a la investigación realizada entre las técnicas empleadas para la recolección de datos tenemos (encuestas, entrevistas, análisis documentales, fichas de investigación, revistas, libros, folletos, periódicos y observaciones no experimentales) De acuerdo a la recolección e información de distintos medios se realiza una interpretación a través de diferentes métodos entre los cuales podemos mencionar, inductivo, deductivo, analítico y síntesis todos estos métodos son utilizados con la finalidad de determinar la solución a nuestras variables establecida
Cuadro de cronograma de actividades CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES N°
ACTIVIDADES
ORD.
2017 E
F
M A M
J J
A
01
ELABORACIÓN DE PLAN DE TESINA
02
INSCRIPCIÓN Y ELABORACIÓN DE PLAN DE TESINA
03
AMPLIACIÓN DEL MARCO TEÓRICO
04
PREPARACIÓN Y VALIDACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN
05
TRABAJO DE GABINETE
X X X
06
ANÁLISIS Y CODIFICACIÓN DE DATOS
X X X
07
PROCESAMIENTO MANUAL Y COMPUTARIZADO
X X
08
DISCUSIÓN DE RESULTADOS, CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS
X X
09
REDACCIÓN DEL INFORME FINAL
X X
10
PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN DE TESINA
S
X X X
X
X X X
X
X X X
X
O
N
D
Otros
CUADRILLA DE DESATADO DE ROCAS
REPORTE GEOMECÁNICA DE LA MINA SAN CRISTÓBAL ( LIDIA ) 24/02/2016
REG10-E01
GEOMECÁNICA: ING. ELVIS TELLO / DONNY LAURENTE (INCIMMET)
NIVEL
LABOR
TIPO
RMR RESPONS
FECHA verific
30 - 40
VOLCAN
24-02-12
20 - 25
VOLCAN
6
TERRENO: IF/R LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO:SHOTCRETE DE 2" + PERNOS SPLIT SET DE 7 PIES A 1.3x1.3m OBS:SECCION DE LA LABOR 6.0x5.0m, SE OBSERVA ADEMAS QUE LA LABOR TIENE
35 -40
6
TERRENO: IF/R LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO:SHOTCRETE DE 2" + PERNOS SPLIT SET DE 7 PIES A 1.3x1.3m OBS:SECCION DE LA LABOR 5.6x4.3m, SE OBSERVA ADEMAS QUE LA LABOR TIENE
L. RIE
SIN SOST
24-02-12 24-02-12
Inmediato
0
24-02-12
24-02-12 24-02-12
Inmediato
0
VOLCAN
24-02-12
24-02-12 24-02-12
Inmediato
0
35 -40
VOLCAN
24-02-12
24-02-12 24-02-12
Inmediato
0
6
TERRENO: IF/R LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO: SHOTCRETE DE 2"+ PERNO SPLIT SET DE 7 PIES OBS:TIENE SHOTCRETE PERO FALTA COMPLETAR CON SPLIT SET UN TRAMO DE 15M
30 - 40
VOLCAN
22-02-12
22-02-12 22-02-12
Inmediato
0
9
TERRENO: IF/R LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO: SHOTCRETE DE 2"+P SPLIT SET DE 7 PIES A 1.5x1.5m OBS:AL TOPE TIENE SHOTCRETE PERNO LE FALTA COMPLETAR 10 mPERNOS SPLIT
30 - 40
VOLCAN
22-02-12
22-02-12 22-02-12
Inmediato
0
SN 225N
EX
6
730
AC 494
PR
6
730
730
730
730
SN 485 S
SN 485 N
AC 010
AC 748
EX
EX
PR
PR
TERRENO: IF/R LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO: SHOTCRETE DE 2"+ PERNO SPLIT SET DE 7 PIES OBS: SE A DISPARADO SIN ANTES COMPLETAR SOSTENIMIENTO CON PERNOS SPLIT SET DE 7 PIES. TERRENO: T/P LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOSTENIMIENTO:SHOTCRETE DE 2"+ MALLA C/P.HYDRABOLT DE 7 PIES + SHOTCRETE DE 1".
FORMATO DE INSPECCIONES GEOMECÁNICAS
obs. inicial.
FECHA limite
autosopor. días
730
OBSERVACIONES, RECOMENDACIONES Y SEGUIMIENTO
FORMATO DE INSPECCIONES GEOMECÁNICAS REPORTE GEOMECáNICO DE LA MINA SAN CRISTOBAL (ZONA I) 24/02/2016
REG10-E01 ING. ELVIS TELLO / MARCO PORRAS (AESA)
NIVEL
LABOR
TIPO
EVAL. RIESGO
630
GAL 315 W
EXP
8
630
GAL 315 E
EXP
6
820
BP 093 x XC 810
P
8
630
CA 721 x AC 937 -P9
P
8
630
CA 720 x AC 936 -P8
P
8
820
CA 861 Y CA 862 x BP 093
P
5
780
RP 803 x BP 690
D
8
OBSERVACIONES, RECOMENDACIONESY SEGUIMIENTO TERRENO: IF/R-P TAS: 1 dia, LMA: 3 m, SOST: SHOTCRETE DE 2" + SPLIT SET 7' a 1.3x1.3m OBS: LIMPIAR CARGA PREVIO DESATE RECOM EN: SOSTENER COM OSE INDICA TERRENO: CAJAS IF/R VETA TECHO: T/P SE OBSERVA FALLA CON BUZ:48° TAS: INMEDIATO LMA: DISPARO SOSTENIMIENTO SOST: SHOTCRETE 2" + MALLA C/P. HYDRABOLT ESPACIADOS 1.3x1.3m +SHOTCRETE DE 1". OBS: REALIZAR BUEN DESATADO ANTES DE LIMPIAR CARGA RECOM EN:SOSTENER COMO SE INDICA. TERRENO: MF/P CON PRESENCIA DE AGUA Y FORMACION DE BLOQUES GRANDES. TAS: 2 DIAS LMA: 6 MTS SOST: SHOTCRETE DE 3" EN ZONA DE GOTERA. + Perno Helicoidal 7' a 1,6 x 1,6 mts c/u OBS: SE OBSERVA SHOTCRETE CRAQUELADO FRANTE A RAMPA 9670 RECOM:ESTE SHOTCRETE SE DEBE DESATAR Y RESANAR CON SHOTCRETE. TERRENO: MF/R TAS: 1 DIA LMA : 6 MTS SOST: SHOTCRETE P/SPlit Set 7` a 1.50 x 1.50 m de espaciamiento OBS: SE OBSERVA SHOTCRETE 6M PERO FALTA COMPLETAR PERNOS Y 3 METROS MAS DE SHOTCRETE HASTA EL TOPE. TERRENO: MF/R TAS: 1 DIA LMA : 6 MTS SOST: SHOTCRETE P/SPlit Set 7` a 1.50 x 1.50 m de espaciamiento OBS: FALTA LIMPIEZA Y SOSTENIMIENTO 9m. RECOM: SOSTENER COMO SE INDICA TERRENO: F/R TAS: 2 Dias LMA 9 m, SOST: SHOTCRETE DE 2¨+PERNO HELICOIDAL DE 7 PIES A 1.5x1.5m OBS:FALTA COMPLETAR PERNOS HELICOIDALES SOLO TIENE SHOTCRETE. RECOM:ADEMAS SE DEBE DE PERFORARA TALADROS DE DRENAJE " LLORONAS". LMA: DISPARO - SOSTENIMIENTO TAS: INMEDIATO SOST: Shotcrete 2" + MALLA ELECTROSOLDADA + PERNO HELICOIDAL + SHOTCRETE DE 1" OBS: FALTA COMPLETAR 4 PAÑOS DE MALLA CON PERNO HELICOIDAL+SHOT 1" RECOM. : NO AVANZAR HASTA COMPLETAR EL SOSTENIMIENTO HASTA EL TOPE.
FECHA obs.
RMR
RESPONS.
FECHA verific
FECHA TIEMPO DÍAS SIN limite autosopor. día SOSTE
30 -35
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
1
0
20 - 25
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
0
0
35 - 40
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
2
0
40 - 50
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
1
0
40 - 50
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
1
0
40 - 50
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
3
0
25 - 35
AESA
24-02-12
24-02-12 24-02-12
1
0
Tabla geomecánica GSI
Abaco de bieniawsky
MALLA DE PERFORACIÓN DE 4.5X 4.5 EN ROCA REGULAR
