UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA DE POSTGRADO MAESTRÍA EN GEOTECNIA Y GEOMECÁNICA MINERA
CURSO: GEOMECÁNICA EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
INFORME Proyecto
:
Evaluación geomecánica Mina Pompería
Ubicación:
Departamento: Puno
Distrito: Puno
Presentado por:
Jhason Alexander Ordoñez Metas
Holger Calloquispe Ollachica
Willi Quispe Yunga
Henry Flores Salas
Walther Tapia Condori
Ever Turpo Villalba
Puno, 2014
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA MINA POMPERÍA
2
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
Índice EVALUACIÓN GEOMECÁNICA MINA POMPERÍA INTRODUCCIÓN ........................................... .................................................................. .............................................. ................................. .......... 01 OBJETIVOS ............................................ ................................................................... .............................................. ......................................... .................. 01 OBJETIVOS GENERALES........................... .................................................. .............................................. ................................. .......... 01 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................... ................................................ .............................................. ................................. .......... 01 DESARROLLO DEL PROYECTO MINA POMPERÍA ................................... ................................... 01 MODELAMIENTO GEOLÓGICO ........................................................ ...................................................................... .............. 06 FOTOGRAFÍA AÉREA ............................................................ ................................................................................... ............................. ...... 06 MODELAMIENTO TOPOGRÁFICO ........................................................... ................................................................. ...... 06 MAPEOS GEOLÓGICOS ............................................ ................................................................... ......................................... .................. 08 MODELO GEOMECÁNICO ........................................... .................................................................. ..................................... .............. 08 MAPEO GEOMECÁNICO .................................... ........................................................... .............................................. ........................... 08 CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO – RMR (Bieniawski 1989) ........ 10 CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO – Q (Barton 2002)...................... 15 PARA EL CÁLCULO DE SRF: ............................................... ...................................................................... ............................. ...... 16 ANÁLISIS MEDIANTE EL PROGRAMA ROCK DATA................................. ................................. 17
3
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA MINA POMPERÍA
INTRODUCCIÓN: El presente informe presenta los pasos que se deben de seguir en una evaluación geomecánica a grandes rasgos y con un enfoque practico de una mina subterránea. Por ser un caso de ejemplo se asumirán algunos datos puesto que no se cuenta con equipos especiales e indicados para obtener dicha información, para respetar el esquema planteado en clase, el cual estaba representado por la siguiente secuencia: Modelo Geológico, Modelo geomecánico, diseño empírico, diseño a validar, cálculos mediante Rocscience y la posterior implementación de los planos y tablas geomecánicas.
OBJETIVOS: OBJETIVOS GENERALES: Realizar una evaluación geomecánica a partir del esquema planteado en clases.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: •
Realizar un mapeo geomecánico para su posterior clasificación geomecánica de la zona a evaluar.
•
Realizar un esquema y diagramas estereográficos de familias principales en Dips.
•
Realizar un análisis mediante el programa Rocdata de la resistencia del macizo rocoso (criterio Hoek - Brown) y de las discontinuidades (Criterio de Barton Bandis).
DESARROLLO DEL PROYECTO MINA POMPERÍA El proyecto tendrá la secuencia planteada en clases (modelo geologio, modelo geomecánico, diseño empírico, diseño corregido y a validar, métodos numéricos, planos), y para la conformidad en los datos en cada una de estas etapas algunos datos serán asumidos. A continuación se muestra el esquema planteado de una evaluación geomecánica.
4
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
Sondajes diamantinos Mapeos geológicos Geofísica Fotografía aérea Ensayos Petrográficos
•
Estructural Litológico Sísmico Alteración Hidrología
•
•
•
•
Modelo Geológico
•
•
•
•
•
Matriz rocosa Resistencia a las discontinuidades Macizo rocoso Parámetros
•
Ensayos de laboratorio Ensayos In Situ Mapeo Geomecánico Logueo geomecánico
•
•
•
Modelo Geomecánico
•
•
•
•
RMR Q RMi Metodo Gráfico SMR (taludes) GSI - spm
•
Pre diseño en base a casos mundialmente aceptados Clasificaciones Clásicas Aplicaciones o variaciones
•
•
Diseño Empírico
•
•
•
•
• •
Sostenimiento dimensionamiento
•
Diseño a Validar
N$
•
"# Métodos Numéricos
Elaoración de planos !inales
5
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
MODELAMIENTO GEOLÓGICO FOTOGRAFÍA AÉREA Para la vista de la zona en estudio nos apoyaremos del programa
y y de los
GOOGLE EARTH
puntos tomados con un GPS navegador. Las coordenadas obtenidas serán fusionadas para la ubicación de la topografía t opografía y posterior levantamiento topográfico.
Para el Cálculo de la profundidad a la que se encuentra nuestra galería realizamos un levantamiento topográfico, desde luego nos apoyaremos del software MINESIGHT para el modelamiento y el levantamiento de las curvas de nivel.
%
Univ Univer ersi sida dad d Naci Nacion onal al d l Alti Altipl plan ano o
Maes Maestr tría ía en Geot Geotec ecni nia a y Geom Geomec ecá á ica Minera
MODELAMIENTO TO OGR FICO:
BOCAMINA
BOCAMINA POMPERIA
Con los puntos importados del Google Hearth creamos una base de puntos los cuales nos servir rviráá para generar las curvas de nivel en el Minesi ht.
Para saber a qué profun idad nos encont amos desde la superfi ie, realizaremos varios ortes los cuales a través de una sección transversal nos mostra an a que profun idad estamos desde la superficie. Hacemos lo mismo para
cada una de las secciones o z nas a mapear.
Al realiza realizarr este proce procedim dimien ientt en las las tres tres est estac acio ione ness geo geom mecán ecánic icas as,, se se obtu obtuvi vi ron las siguientes medidas medidas:: 10.7 10.788 m, m, 16.1 16.1,, 15.3 15.3 . En las Estaciones 02,03 y 04 respectivamente.
&
Univ Univer ersi sida dad d Naci Nacion onal al d l Alti Altipl plan ano o
Maes Maestr tría ía en Geot Geotec ecni nia a y Geom Geomec ecá á ica Minera
MAP MAPEOS EOS GEOL EOL GICO ICOS 'itología $rigen de la (oca e ca)onante *ipo de roca seg+n rigen ,ormación Geológica Meteori-ación (esistencia Densidad
ndesita 6gneo Volcánico Grupo uno 7"#''89 'igeramente meteori-ado 7##9 (oca media 7(39 :/:2% MN0m3
MODELO GEOMECÁNICO MAP MAPEO GEOM GEOMEC EC NI O Resi Resist sten enci ciaa a la comp compre resi si n uniaxial (Estación N° 001)
10... 4./.& MN0m2 1 ./.& Ma Resi Resist sten enci ciaa a la comp compre resi si n uniaxial (Estación N° 002)
10... 53/ Ma Resi Resist sten enci ciaa a la comp compre resi si n uniaxial (Estación N° 003)
10... %/&% Ma Resi Resist sten enci ciaa a la comp compre resi si n uniaxial (Estación N° 004)
10..
.
55/2 Ma
.
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
ESTACION 001
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
CROQUIS FRACTURAS (DIPS)
:
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
ESTACIÓN 002
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
CROQUIS FRACTURAS (DIPS)
2
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
ESTACIÓN 003
3
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
CROQUIS FRACTURAS (DIPS)
4
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO – Q (Barton 2002)
PARA LA ESTACIÓN 002 (Progresiva (Progresiva 20) Z= 10.78 m
* Para el cálculo de SRF: Como el SRF es el factor que tiene en cuenta el efecto tensional. La zona estudiada se encuentra en una profundidad de 10.78 m. La tensión vertical efectiva es σv= ϒ * H. Considerando la densidad de la roca andesita igual a 0.026 MN/m3
σv = γ * Z σh = k * σv = (u/1-u) * σv
; u = 0.275
σv =0.026 MN/m3 * 10.78 m = 0.280 σh = (u/1-u)* σv =0.081 * 0.28 = 0.023 σc/ σ1 =51.57 MPa/0.28 MPa = 184.18
VALORACIÓN: PARAMETRO RQD
DATO
VALORACIÓN
Excelente
94
Jn
Tres sistemas de juntas
9
Jr
Rugoso e irregular planar
1.5
Ja
Juntas con paredes ligeramente alteradas, capas de mineral no blandas, partículas arenosas, rocas desintegrada libre a arcilla
2
Jw
Excaaciones secas o !lujo pe"ue#o $ 5 lt%min
1
SRF
Entre 2&& ' 1&
1
94 9
1.5
1 = 7.83 2 1
5
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
PARA LA ESTACIÓN 003 (Progresiva (Progresiva 40) Z= 16.1 m
* Para el cálculo de SRF: Como el SRF es el factor que tiene en cuenta el efecto tensional. La zona estudiada se encuentra en una profundidad de 16.1 m. La tensión vertical efectiva es σv= ϒ * H. Considerando la densidad de la roca andesita igual a 0.026 MN/m3
σv = γ * Z σh = k * σv = (u/1-u) * σv
; u = 0.275
σv =0.026 MN/m3 * 16.1 m = 0.42 σh = (u/1-u)* σv =072 * 0.42 = 0.30 σc/ σ1 =61.76 MPa / 0.42 MPa = 147.05
VALORACIÓN: PARAMETRO RQD
=
DATO
VALORACIÓN
Excelente
9(
Jn
Tres sistemas de juntas
9
Jr
Rugoso e irregular planar
15
Ja
Juntas con paredes ligeramente alteradas, capas de mineral no blandas, partículas arenosas, rocas desintegrada libre a arcilla
1
Jw
Excaaciones secas o !lujo pe"ue#o $ 5 lt%min
1
SRF
Entre 2&& ' 1&
1
94 1 1 = 5.22 9 2 1
%
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
ANÁLISIS MEDIANTE EL PROGRAMA ROCK DATA MODO SLOPE (Criterio de Hoek - Brown) 8onsiderando la altura real de %/ m por el le;antamiento topográ!ico<
8onsiderando una altura de 3: m por el le;antamiento topográ!ico<
&
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
MODO TUNEL (Criterio de Hoek - Brown) ara una pro!undidad de %/ m
ara una pro!undidad de 3: m/
.
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
MODO SLOPE (Barton Bandis ) ara una pro!undidad de 3: m
ara una pro!undidad de %/ m
Universidad Nacional del Altiplano
Maestría en Geotecnia y Geomecánica Minera
MODO TUNEL (Barton Bandis ) ara una pro!undidad de 3: m
ara una pro!undidad de %/m
2: