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INFORME DE PRÁCTICAS PRE-PROFESIONALES

DEPARTAMENTO DE GEOMECÁNICAUNIDAD MINERA ATACOCHA

marzo 31

2015

ÍNDICE INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………………..03 OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………………….04

CAPITULO 1: GENERALIDADES 1. UBICACIÓN Y ACCECIBILIDAD.…………………………………………………………………….05 2. RELIEVE………………………………..…………………………………………………………………….06 3. CLIMA Y VEGETACIÓN…………..…………………………………………………………………….06 4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS……………………………………………………………………...07 5. PERFIL DE LA EMPRESA……….…………………………………………………………………..….07 6. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA……………………………………………………………………………..08

CAPITULO 2: GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO 1. GEOLOGÍA REGIONAL…...…………………………………………………………………………….11 2. GEOLOGÍA LOCAL…........…………………………………………………………………………….12 3. MODELO EN SECCIÓN DEL YACIMIENTO…...……………………………..…………………13 4. GÉNESIS DEL YACIMIENTO…...…………………………………………………………….………17

CAPITULO 3: CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO 1. SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA…..…………………………………..……….20 2. SISISTEMAS DE SOSTENIMIENTO UTILIZADOS EN MINA ATACOCHA………………………30 3. ANÁLISIS COMPUTACIONAL CON SOFTWARE GEOMECÁNICO……………………………...39

1

CAPITULO 4: TRABAJO REALIZADO I. MAPEO GEOMECÁNICO………………………………..…..…………………………………..……….43 1. OBJETIVOS………………………………………………………………………………………….…43 2. DEFINICIONES…………………………………………………………………………………….…43 3. MATERIALES………………………………………………………………………………………….43 4. PROCEDIMIENTOS………………………………………………………………………………...44 5. MAPEO REALIZADO………………………………………………………………………………..45 6. CLASIFICACIÓN GSI Y TIPO DE SOSTENIMIENTO......................................54 II. LOGUEO GEOMECÁNICO……………………………………………………………….…………………..…59

CAPITULO 5: CONCLUSIONES……………………………………………………………………...62

RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS………………………………………...64

ANEXO:

2

INTRODUCCIÓN

La Geomecánica, Mecánica de Rocas y la Geotecnia es reconocida como una ciencia a partir de la década de los 50. Por esto se le considera como una herramienta nueva en el estudio del comportamiento Mecánico de la Roca y su respuesta a los esfuerzos a la que son sometidos.

Toda estructura de Ingeniería desarrollada en rocas, requiere para su adecuado diseño y ejecución de la utilización y aplicación de los principios, metodologías y aplicaciones diversas de la mecánica de rocas, desde la fase de investigación preliminar, análisis, diseño y ejecución de la obra.

Como es reconocido, cualquier excavación practicada en un medio rocoso, produce un desequilibrio en el mismo, al extraer los materiales, en este caso mineral, produciendo inevitablemente la eliminación del soporte natural de la masa rocosa circundante, dando lugar a la alteración de Condiciones de Equilibrio. En tal sentido lo que se busca es identificar los efectos que se producen y restituir el equilibrio a fin de obtener la estabilidad del área. Para esto se aplican diversas técnicas y métodos de sostenimiento entre otras medidas.

Es así que en el presente informe, se resume el trabajo realizado en toda el área de Atacocha la cual abarca el Mapeo Geomecánico correspondiente, logueo geomecánico, clasificación y propiedades del macizo rocoso, y observaciones diversas.

3

OBJETIVOS

Reconocimiento del tipo de roca, la calidad de roca que se obtiene según los datos obtenidos en el empleo de las tablas y fórmulas para la obtención de valores tanto del RQD, RMR, GSI. Continuar aplicando los conocimientos teóricos adquiridos en la vida universitaria, ahora en el ámbito profesional y seguir adquiriendo la experiencia necesaria para mi futuro desarrollo profesional y el de la empresa. Promover y concienciar en el ámbito de trabajo “trabajar en condiciones seguras” trabajar y buscar el trabajo en equipo con todas las áreas para lograr los objetivos trazados por la empresa. Buscar implementar nuevos conceptos en geomecánica para aplicarlos en operaciones para lograr un trabajo de calidad. Realizar un control de sostenimiento en cada labor de avance tanto desarrollo, preparación y producción. Realizar mapeos continuos para los nuevos proyectos según planeamiento. Manejar software de aplicación geomecánicos, los cuales son herramientas tecnológicas importantes para futuras proyecciones y determinación de zonas críticas, software como el DIPS, PHASE y otros. Logueo geomecánico, para la clasificación del macizo rocoso. Control de calidad (elementos de soporte). Aprender, practicar y enseñar la seguridad, higiene industrial, cuidado del medio ambiente y las relaciones comunitarias; ya que en tiempos actuales es de vital importancia para no tener inconvenientes en el futuro.

4

CAPITULO 1: GENERALIDADES 1. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD: El yacimiento de Atacocha políticamente se encuentra ubicado en el distrito de Yarusyacan, provincia de Pasco, departamento de Pasco. Altitud promedio 4,000 m.s.n.m. Se encuentra en los Andes Centrales del Perú, La vía de acceso es por la carretera central, Lima - La Oroya – Chicrín a una distancia de 324 Km desde Lima, las actuales oficinas gerenciales se localizan en la quebrada de Chicrín, en la margen derecha del río Huallaga.

5

2. RELIEVE

Atacocha es un pequeño valle de corte glaciar en forma de U y por su misma condición geográfica tiene las quebradas de La Lagia o Tulluragra, Chicrin, Ayaragran, los cerros de Pumaratanga, San Gerardo, Santa bárbara.

3. CLIMA Y VEGETACION

Por estar ubicado a 4100 msnm. Su clima es frió y seco con una temperatura de 10ºC como promedio y hay una marcada diferencia favorable, con el clima rudo de Cerro de Pasco. En los meses de invierno caen precipitaciones sólidas (nieve, granizo) y en verano el cielo es despejado y de un color azul intenso, las noches son muy frías. En Atacocha encontramos una variedad de recursos vegetales como el quinual, el quishuar, arrayán, el ichu entre los más conocidos

también encontramos

plantas

medicinales como la manzanilla, la escorzonera etc. Plantas comestibles como la papa, oca, olluco, col, lechuga etc.

6

4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS: La Unidad Minera Atacocha viene operando desde comienzos del siglo XX con capitales peruanos, teniendo un crecimiento sostenido y siendo considerada actualmente dentro de la mediana minería, siendo su producción polimetálica (concentrados de Zinc, Plomo, Plata y Cobre). Cía. Minera Atacocha se fundó el 8 de febrero de 1936, la primera concentradora denominada No. 1 empieza sus operaciones el año 1937 con una capacidad de tratamiento de 100 TMSD para el beneficio de minerales para flotación de Plomo, se hace extracción de Plomo-Zinc por flotación diferencial desde 1941. La planta No. 1 trabajo treinta años, termina sus operaciones en 1968 con una capacidad de 200 TMSD. A la fecha esta planta esta desmantelada en un 95%. La Planta Concentradora No. 2 comienza sus operaciones en 1950 con una capacidad inicial de 375 TMSD que sumadas al tonelaje tratado en la Planta No. 1 hacían un total tratado de 575 TMSD. En 1968 se amplíala Planta No. 2 hasta 1500 TMSD, esto hizo posible parar la planta No. 1. Actualmente la capacidad de tratamiento de la Planta Concentradora es de 4400 TMSD. 5. PERFIL DE LA EMPRESA Compañía Minera Atacocha S.A.A. es una de las más importantes empresas mineras peruanas que desarrolla sus actividades, que a nivel nacional e internacional ocupa mejores lugares en sus producción de concentrado, este objetivo alcanzado lo debemos a todos los trabajadores que día tras día aportan trabajo, conocimiento e investigación. Actualmente la empresa trata 4400 TM/día. Son tres los productos del tratamiento actual: Concentrado de Plomo (61.5% Pb), Concentrado de Zinc (51.3% Zn), y Concentrado de Cobre (21.8% Cu).

7

6. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA Actualmente el área de Geomecánica pertenece al departamento de planeamiento como se observa en el siguiente organigrama:

OBJETIVOS FUNCIONALES

A. Minimizar los accidentes por caída de rocas (alcanzar un Índice de Accidentabilidad Cero). B. Optimizar el sostenimiento. C. Desarrollo del Modelo Geomecánico, alineado al diseño de excavaciones mineras. D. Control de estabilidad del proyecto GH

8

PROCESO GEOMECÁNICA U.M. ATACOCHA

9

GEOMECÁNICA DE OPERACIONES MINERAS

Implementación y Monitoreo

FoS excavación

Diseño de sostenimiento Mapeo Geomecánico Planeamiento de Minado

SOPORTE -

Conocimiento en Mecánica de Rocas

-

Ensayos de Laboratorio

-

Conocimiento de Operaciones y vibraciones

10

CAPITULO 2: GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO 1. GEOLOGÍA REGIONAL CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO ATACOCHA GEOLOGÍA REGIONAL Regionalmente el área está constituido por rocas Metamórficas, Sedimentarias e intrusivas del Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico respectivamente y separadas por discordancias. Estructuralmente se tiene fallas de orientación N-S y NW. Las rocas más antiguas corresponden al Grupo Mitú del Permo – Triásico (Mc. Laughlin 1924), que consiste en una secuencia delgada de sedimentos clásticos con un componente importante de lavas alcalinas y peralcalinas piroclásticas. Durante el Mesozoico y el Cenozoico del Ciclo Andino, existieron periodos largos de sedimentación, actividad Tectónica y Magnetismo. Una relajación del régimen compresional existente en el Triásico tardío guía a la transgresión marina y el desarrollo del Triásico al Jurásico de la gran cuenca del Pucará, localizada más o menos en la misma área de la faja del Mitú . La morfología de la cuenca puede haber sido influenciada por fallamiento de bloques sin sedimentarios, coincidentes con los lineamientos paleozoicos. Después del Jurásico Medio, la cuenca fue dividida en dos partes, la cuenca occidental Peruana y la cuenca oriental peruana, por el levantamiento del Geoanticlinal del Marañón. En la parte Este de la cuenca occidental peruana, fueron depositados los sedimentos clásicos del grupo Gollarisquizga a lo largo del flanco oeste del geoanticlinal. Del Cretáceo superior al Oligoceno fue caracterizado por varios episodios tectónicos compresionales. La orogenia Cretáceo tardía – terciario resultó en levantamiento y regresión marina marcando el final de la cuenca del Mesozoico. La formación Casapalca de sedimentos continentales, fueron depositados y colectados fuera en la porción oriental distante del distrito de Atacocha. Entre el Paleoceno y Mioceno Superior, los magmas calcoalcalinos fueron levantados e intruídos dentro de la cordillera occidental. El emplazamiento de Plutones, stocks y diques fue controlado en profundidad por extensos sistemas de fallas con una orientación e inclinación andina.

11

Geología Distrital Atacocha

12

2. GEOLOGíA LOCAL Está conformado por vetas N – S de sulfuros polimetálicos y depósitos de reemplazamiento los cuales están muy cercanamente asociados en tiempo y espacio, desarrollados en calizas con intercalaciones de lutitas pizarrosas del Grupo Pucará (Triásico Sup.- Jurásico Inf.), definida por las formaciones Condorsinga, Chambará y Aramachay. En menores proporciones existe mineralización en estructuras de extensión EW en el Grupo Goyllarisquizga compuesta por areniscas y cuarcitas. Las zonas mineralizadas de Atacocha y Santa Bárbara representan dos estilos distintos de mineralización. En Atacocha se presenta la mineralización en vetas y cuerpos irregulares, desarrollados a lo largo de estructuras y próximas a las intersecciones estructurales, también se presenta mineralización en skarn, la mena consiste en galena argentífera, esfalerita, calcopirita. Como ganga pirita, cuarzo, calcita, rodocrosita y fluorita En la zona de Santa Bárbara la mineralización consiste en una serie de contactos metasomáticos simples con mineralización desarrollada a lo largo del flanco occidental del stock.

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2. MODELO DE SECCION DEL YACIMIENTO

El yacimiento se encuentra dividido en 4 zonas importantes:

 Zona Curiajasha, en actual exploración búsqueda cuerpos distales y de contacto.  Zona Atacocha, los cuerpos mineralizados son distales con mineralización de Pb, Zn, Cu y Ag, y los de contacto tienen mineralización de Zn y Cu.  Zona San Gerardo, mineralización distal de Pb, Ag, Zn que se manifiesta como vetas y brechas.  Zona Santa Bárbara, mineralización de contacto con Zn y Cu, los cuerpos se encuentran en la aureola del stock dacítico.

14

15

Los yacimientos de El Porvenir y Atacocha se encuentran emplazadas en la falla regional Milpo Atacocha y asociados a intrusivos dacíticos. Al norte se tiene el proyecto de Machcan que se encuentra asociado a la Falla Longreras y sistema tensional NW y asociado a un stock de intrusivo dacítico que aflora en menor área.

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3. GÉNESIS DEL YACIMIENTO

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18

19

CAPITULO 3: CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO    

Se caracterizó litológicamente y estructuralmente la masa rocosa involucrada, mediante mapeos geotécnicos aplicando GSI (metodología de campo) y el RMR de Bieniawski Se evaluaron las propiedades Resistencia a la compresión uniaxial de la roca, con el martillo de geólogo (picota) in situ basándose en la tabla de resistencia de campo. Se zonificó geomecánicamente el área de estudio Simulación para obtener los esfuerzos los cuales podrían afectar la estabilidad del macizo. 1. SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA

 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE BIENIAWSKI A. RESISTENCIA DE LA ROCA INALTERADA Bieniawski emplea la clasificacion de la resistencia a la compresiónuniaxial de la roca que propone Deere y Miller (1966). Como alternativase podra utilizar la “Clasificacion de carga puntual”, para cualquier tipode roca excepto la muy frágil. B. RQD (Indice de calidad de la roca según Deere). C. ESPACIAMIENTO DE FISURAS Fisuras se utiliza para toda clase de discontinuidades: fisuras, planos de estartificacion y otros. De nuevo Bieniawski utiliza la clasificación propuesta por Deere. D. EL ESTADO DE LAS FISURAS Este parámetro toma en cuenta la separación o abertura de las fisuras, su continuidad, la rugosidad de la superficie, el estado de las paredes (duras o blandas) y la presencia de relleno en las fisuras. E. CONDICIONES DE AGUA SUBTERRÁNEA Se hace un intento de medir la influencia del flujo de aguas subterráneas sobre la estabilidad de excavaciones en términos del caudal observado que penetra en la excavación y de la relación que existe entre la presión del agua en las fisuras y el esfuerzo general principal, o con alguna observación cualitativa relacionada con el agua subterránea.

RMR = (1) + (2) + (3) + (4) + (5) 20

21

CARACTERISTICA DE SOSTENIMIENTO

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TABLA GEOMECÁNICA USADA EN ATACOCHA

Nº

LUGAR :

POR:

LABOR :

FECHA:

ORIENTACION DE LA CARA

ESTACION 0

DIRECCIÓN DE BUZAMIENTO

TRAMO

BUZAMIENTO

DESDE

3

PARAMETRO TIPO DE ROCA

A

%

TIPO

B

%

DIR. BUZAMIENTO

BUZAMIENTO

RANGO DE VALORES

VALORACION

FREC. FRACTURA

C

ESPACIAMIENTO (M)

ORIENTACION

ESTRUC.

VALORACION DEL MACIZO ROCOSO (R.M.R.) HASTA

%

DISC. / ml.

RELLENO TIPO

ESPESOR (MM)

VALOR ESTIMADO

R. COMPRE. UNIAXIAL (Mpa)

>250

(15)

100-250

(12)

50-100

(7)

25-50

(4)

250

ABREVIATURAS DE TIPOS DE ESTRUCTURAS

Dn

Sistema de diaclasas

Fn

Sistema de fallas

C

Contacto

INDICE DE INTEMPERIZACION

S

Seudoestratos

DESCRIPCION

F

Falla

Ningún signo de intemperismo en el material rocoso. Quizás lig. De coloración

Mf

Microfalla

sobre superficies de discontinuidades principales

Fr

Fractura

La decoloración indica intemp. del material rocoso y superf. de disc. El material rocoso decolorido extremadamente es más débil que en su condición sana.

III MODERADA IV MUY INTEM. V DESCOMPU.

ESPACIAMIENTO (M)

Menos de la mitad del mat. rocoso esta descompto y/o desintegrado a un suelo la

1

roca sana o decolorada se presenta como un marco continuo o como núcleo rocoso.

2

Mas de la mitad del mat. rocoso esta descompto y/o desintegrado a un suelo. La

3

roca sana o decolorada se presenta como un marco discont como núcleo rocoso.

4

0.06 - 0.2

Todo el material rocoso esta descompsto y/o desintegrado a suelo. La estructura

5

< 0.06

original de la masa rocosa aun se conserva intacta.

>2

ABREVIATURAS DE TIPOS DE RELLENO Ox

Oxidos

Mi

Mineral

0.6 - 2

Qz

Cuarzo

Py

Pirita

0.2 - 0.6

Pnz

Panizo

Cal

Calcita

Arc

Arcilla

Bx

Brecha

Ser

Sericita

COMENTARIOS ADICIONALES

23

 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE HOEK Y BROWN (GSI) Este índice ha sido introducido como un equivalente del RMR para que sirva como un medio de incluir la información geológica en la aplicación del criterio de falla generalizada de Hooke - Brown, especialmente para rocas de mala a muy mala calidad. En la determinación del G.S.I. el primer paso a seguir es, definir en forma empírica la resistencia y deformabilidad de la masa rocosa, basándose en las condiciones estructurales (grado de fracturamiento) y de superficie (alteración, forma de fracturas, relleno), según apreciaciones de campo.                              

24

GSI USADO POR EL ÁREA DE GEOMECÁNICA

25

26

 ÍNDICE Q (CALIDAD PARA TÚNELES)

Creado por Barton, Lien y Lunde. Sirve para determinar la calidad del macizo en túneles. Está basado en la siguiente expresión:

Q

RQD Jr Jw   Jn Ja SRF

Dónde:

RQD = Índice según la valuación de Deere. Jn

= Índice según el número de sistemas de fracturas.

Jr

=

Índice según la rugosidad de la superficie de las fracturas.

Ja

= Índice según la alteración en la superficie de las fracturas o su relleno.

Jw = Coeficiente reductor por presencia de agua. SRS = (Stress reduction factor) coeficiente dependiente del estado tensional del macizo rocoso.

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CORRELACIÓN ENTRE LOS ÍNDICES RMR VS Q

• • • • •

RMR RMR RMR RMR RMR

= = = = =

9 Ln Q + 44 (BIENIAWSKI, 1979, SUDAFRICA) 5.9 Ln Q + 43 (RULEDGE Y PRESTON, 1980, NUEVA ZELANDIA) 5.4 Ln Q + 55.2 (MORENO, E. 1981, ASTURIAS) 10.5 Ln Q + 41.8 (ABAD, J. Et Al 1983, ASTURIAS) 5 Ln Q + 60.8 (CAMERON CLARK Y BUDAVARI 1981, SUDAFRICA)

TANTO EN LAS CLASIFICACIONES EMPIRICAS COMO EN LA DESCRIPCIÓN CUALITATIVA NO COINCIDEN NI EN SUS CLASES NI EN SUS COEFICIENTES DE REGRESIÓN. KAISER Y GALE (1985), BASÁNDOSE EN LOS ESTUDIOS PROBABILÍSTICOS HA PROPUESTO UNA ÚNICA RELACIÓN:

RMR = 8.5 Ln Q + 35

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Relación con otros Sistemas de Clasificación Geomecánica TIPO DE LITOLOGIA

INDICE G.S.I.

ZONA MINERAL / ARENISCA / CALIZA / INTRUSIVO DACITICO/ SKARN MINERALIZADO/ BRECHA/ BRECHA MINERALIZADA/ SILICE

ZONAS DE CORTE O FALLA.

F/B (FRACTURADA / BUENA) F/R (FRACTURADA / REGULAR) F/P (FRACTURADA / POBRE) MF/B (MUY FRACTURADA / BUENA) MF/R (MUY FRACTURADA / REGULAR) MF/P (MUY FRACTURADA / POBRE) MF/MP (MUY FRACTURADA / MUY POBRE) IF/R (INTENSAMENTE FRACTURADA / REGULAR) IF/P (INTENSAMENTE FRACTURADA / POBRE) IF/MP (INTENSAMENTE FRACTURADA / MUY POBRE) T/P (TRITURADA / POBRE) T/MP (TRITURADA / MUY POBRE)

INDICE RMR 70 60 45 50 45 35 25 35

– – – – – – – –

INDICE Q

TIPO DE SOPORTE

80 70 55 62 55 45 35 45

12 – 40 6 – 12 3-6 3–6 1–3 0.4 – 1 0.1 – 0.4 0.4 – 1

A A B B C D D D

25 – 35 15 – 25

0.1 – 0.4 < 0.1

E F

15 – 25 5 – 15

0.05 – 0.1 0.01 – 0.05

E F

2. S I

29

2. SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO UTILIZADOS EN MINA ATACOCHA Los principales sistemas de sostenimiento utilizados son los siguientes: A. MÉTODO ACTIVO 1.- Pernos Split Set (Estabilizador de fricción). Los Split set son elementos constituidos por un trozo de tubo de acero más ancho que el diámetro de la perforación y que es partido a lo largo por el centro. La fricción ejercida por los costados del perno lo mantiene en su lugar creando fuerzas que se extiendan radicalmente. Este proceso provee la fuerza de

fricción

que

actúa

previniendo

el

movimiento

o

separación

del

terreno.Utilizado generalmente en roca severamente agrietada o fracturada sujeta a condiciones de baja tensión.

Split set

Los pernos Split Set son elemento activos de sostenimiento que realizan trabajo en toda la columna perforada en este caso los 7 pies de longitud más unos 5 centímetros más, este perforación se debe realizar con una broca inferior de diámetro de unos 3 - 4 milímetros, la cual al insertar el elementos Split Set esta ejerza el efecto de fricción toda esa parte del terreno, de lo contrario no estará trabajando bien.

Dimisiones en existencia L= D=

1.2 m (4’), 1.5m (5’), 1.8 m (6’), 2.1m (7’) 39mm (39.5 mm)

30

2.- Split set o perno helicoidal ocasional: En roca de buena calidad la función principal del empernado es evitar la caída de bloques o planchas de roca evitando así la desintegración del macizo. Se utiliza en labores permanentes y temporales.

3.- Split set o perno helicoidal sistemático Se presentan dos casos: Efecto Viga: En rocas estratificadas o con sistemas de fracturas paralelas, el perno ayuda a sostener el desplazamiento relativo de los estratos o lajas, aumentando la rigidez de la viga compuesta creando ligazón entre bloques.

Efecto Arco:

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En rocas incompetentes el empernado sistemático confiere nuevas propiedades al macizo que rodea la labor, de tal manera que se modifica su comportamiento aumentando la cohesión.

4.- Pernos Helicoidales con resina. Los pernos fabricados en barra construcción instalados en una resina resiste el movimiento del terreno debido a los puntos de contacto del enclavamiento mecánico del perno. La unión resina o lechada con la roca depende de las irregularidades encontradas dentro de la perforación y de la estructura de la roca. Se recomienda para todos tipos de estructuras para el sostenimiento a largo plazo.

Diámetro 20 mm

Perno barra helicoidal de punta aguzada

32

DIAMETRO NOMINAL mm

22

MASA (*)

PASO DEL HILO

ANCHO RESALTE

kg/m

mm

mm

11.09

3.6

+0.1 / -0.2

+0.5 / -0.3

2.98

Este tipo de elementos son los mas seguro para terrenos brechoso y muy fracturados es por eso que en estos momentos tenemos utilizándolos en las labores de acceso por ser estas labores permanentes en todos y en los tajeo de las labores criticas. A diferencia de los efectos mecánicos este tiene un soporte final de 15 toneladas por toda la longitud del

Elemento perno helicoidal, bien instalado y trabando en forma adecuada Cartuchos de Resina. Los cartuchos de resina son usados como complementos de la barra helicoidales para darle la mayor resistencia y agilidad en el fraguado pro la velocidad con que este trabajo se requiere para tener un sostenimiento adecuado en el tiempo

de

auto

soporte

indicado.

33

En la barra de perforación de siete pies se viene instalando en el momento 5 cartuchos de resina para mejor rendimiento del sostenimiento, estos son batidos con el adaptador en el momento de ingreso después de colocados las resinas y batidos pro dos minutos hasta completas el ingreso de resina a todos las oquedades y el fraguado necesario.

B. MÉTODO PASIVO 5.- Mallas de alambre electrosoladada Las mallas electro soldado usado en Minera Atacocha es un accesorio muy importante para evitar la caída de rocas la cual se usan 100 % en todas las labores de producción y también de desarrollo.

Tiene los siguientes usos: Prevenir la caída de rocas entre los pernos (seguridad) Sostener la superficie de la roca entre los pernos Preparación por la aplicación de“shotcrete” (concreto proyectado)

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Especificaciones técnicas: 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.

35

Malla electro soldada usada para proteger de caída bloques > 100 mm que pueden causar daño. La malla electro soldada se usa en combinación con split set o pernos helicoidales, tanto en labores permanentes como en stopes. La malla consiste en una cuadricula de alambres de acero de 4.2 mm. de diámetro, soldadas en su punto de intersección cada 3”. Este tipo de sostenimiento representa el 60% del sostenimiento total y su instalación se hace mayormente en stopes. Su costo es relativamente alto. 6.- Sostenimiento con Shotcrete Su uso está limitado a zonas malas a muy malas. Su aplicación puede ser con o sin fibra metálica, especialmente en labores permanentes y en forma eventual en stopes. El tipo de shotcrete utilizado es el semi-húmedo, se cuenta con un mixer de 1.5 m3, que traslada la mezcla hasta el punto de trabajo. Para el lanzado se tienen 2 alivas 260, las cuales instalan un promedio de 2500 m2 de shotcrete.

7.- Sostenimiento con Arcos Metálicos (Cimbras Metálicos) Este tipo de sostenimiento se utiliza en rocas de mala a muy mala calidad y en labores permanentes. Consiste en arcos metálicos de tres cuerpos, la viga utilizada es H4 ó H6, el espaciamiento es entre 0.5 m. y 1.5 m. Tienen una base de concreto que llega hasta 1.5 m. de altura, en la parte superior se instala planchas acanaladas y bolsascrete entre la cimbra y la roca.

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8.-ARCOS NORUEGOS Los arcos noruegos se aplican en macizos rocosos de calidad mala a muy mala. En terrenos Fracturados a muy fracturados, con presencia de fallas y con presencia de agua se utilizan en reemplazo de las cerchas metalicas. Los arcos consisten en una estructura de concreto con fierros corrugados de ½” en combinacion con shotcrete y pernos, las vigas permiten que los diferentes elementos de sostenimiento trabajen en forma simultánea, distribuyendo las cargas. Cada arco noruego espaciado a 1.5 metros resiste 50 tn. La aplicabilidad de este metodo de sostenimiento radica principalmente en la rapidez del sostenimiento. En macizos muy malos se aplica inmediatamente el shotcrete, posteriormente se colocan los pernos en combinacion con los arcos de fierro corrugados, los cuales se colocan en forma circundante a la labor. El espesor de shotcrete necesario para cubrir los fierros corrugados es de 8”. Una ventaja adicional es que con este sostenimiento se ha eliminado el uso de madera y rieles como elemento rigido de union entre cerchas. Este tipo de sostenimiento se ha estandarizado en las labores de marcapunta oeste con resultados optimos, tal como se muestra en los siguientes cuadros.

37

38

3. ANALISIS COMPUTACIONAL SOFTWARE DIPS

Este software está diseñado para realizar análisis y visualizar información estructural de igual modo que si usáramos una red estereográfica, por esta razón es utilizado en el procesamiento de datos para poder obtener las familias principales de discontinuidades de cada labor. Otra aplicación consiste en determinar el cono de fricción de polo, aplicado en el análisis cinemático del talud. EJEMPLOS APLICACIÓN 1

ANALISIS DE FAMILIAS PRINCIPALES

-DIAGRAMA DE CONTORNOS -DIAGRAMJA DE ROSETA

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APLICACIÓN 2

SOFTWARE PHASE Es un programa de modelamiento numérico en 2D para excavaciones subterráneas y en superficie. Puede utilizarse para todo tipo de proyectos ingenieriles que incluyen diseño de SOSTENIMIENTO (Shotcrete, pernos helicoidales, cable bolting, etc.), distribución de esfuerzos en labores subterráneas, distribución del factor se seguridad, etc. Por tanto, se hace necesaria una herramienta de modelamiento que permita evaluar la condición de nuestras labores frente a los esfuerzos para prevenir posibles problemas en la estabilidad del macizo rocoso (estallidos de roca) de las zonas de minado. Phase 2 permite evaluar el estado de los esfuerzos en 2D de una apertura, utilizando el contorno de una zona de minado en planta se puede verificar la condición de la excavación frente a la dirección de los esfuerzos y el impacto de las estructuras (Fallas) en la distribución de los mismos.

40

Ejemplos

41

CAPITULO 4: TRABAJO REALIZADO I.

MAPEO GEOMECÁNICO EN LABORES DE EXPLOTACIÓN Y DESARROLLO

1. OBJETIVO Describir el procedimiento para realizar el mapeo geomecánico en las labores mineras, con la finalidad de evaluar, analizar y definir el tipo de soporte del macizo rocoso, para prevenir incidentes por caída de rocas. 2. DEFINICIONES a. Geomecánica Es parte de la geología que trata sobre el comportamiento geomecánico de la roca que involucra tópicos como la mecánica de rocas a efectos de determinar la calidad de la roca, la dirección, magnitud y tipos (tensionales o compresivos) de esfuerzos actuantes en las labores mineras subterráneas. b. Mapeo Geomecánico Es el conjunto de actividades que se realiza para registrar en un reporte (hoja de mapeo) las características físicas del macizo rocoso como, estructuras, discontinuidades, alteraciones, presencia de agua para luego ser analizado y emitir las recomendaciones a Operaciones Mina como una acción preventiva para aplicar o no el soporte adecuado. c. Caracterización del macizo rocoso Consiste en determinar la calidad desde un punto de vista cualitativo y cuantitativo del macizo rocoso. 3. MATERIALES          

Plano topográfico a escala 1/500. Tablero de mapeo. Lápices de colores. Brújula con clinómetro integrado. Protactor. Borrador. Tajador. Picota. Tabla de Clasificaciones Geomecánicas. Flexómetro.

42

4. PROCEDIMIENTOS  Antes de realizar cualquier actividad de mapeo se deberá verificar el estado de las labores usando el Formato sistema de cinco puntos.  En principio se define el tramo a mapear y con una tiza o spray se marca el punto cero de inicio sobre el hastial a media altura de la persona que ejecuta el mapeo, luego se va marcando en el hastial/caja techo/caja piso la medida cada 2 m hasta el fin del tramo definido para efectuar el mapeo.  Se define los contactos litológicos a efectos de caracterizarlos por separado puesto que cada tipo de litología presenta diferentes resistencias.  Se definen las estructuras geológicas (fallas, fracturas, junturas, planos de debilidad).  Con la brújula (lecturas de dirección de buzamiento y buzamiento directamente) se toma la dirección de la labor en sentido de avance del mapeo y se anota en el formato de mapeo de línea de detalle.  Desde el punto cero se inicia con el mapeo cuantificando el número de fracturas por metro, condiciones de la fractura, estimación de la resistencia, estimación del RQD (Diseño de la Calidad de Roca), espaciamiento promedio entre fracturas, condición de humedad y lectura de buzamiento y dirección del buzamiento.  Este proceso se repite en cada punto donde se define el cambio de la dirección de las fracturas o fallas hasta llegar al punto final.  Esta información es evaluada y cuantificada mediante la aplicación de un software o tablas geomecánicas, para determinar el número de familias de discontinuidades y presencia de cuñas.  Los resultados son ploteados por niveles en planos topográficos para poder analizar la información estructural y orientación preferencial de las discontinuidades.  Frecuencia de Inspecciones Semestral en procesos de auditorías internas y externas del Sistema Integrado de Gestión.

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5. MAPEO REALIZADO De acuerdo a los procedimientos de mapeo se ha realizado la caracterización geomecánica con los sistemas de clasificación usados en la unidad que son el RMR y el GSI, el levantamiento estructural de las labores, luego se procede a digitalizarlos. La data obtenida en el mapeo se interpreta usando el software Geomecánico, para esta práctica el análisis se hizo con el Dips.

A continuación se detalla las labores mapeadas:

# RPA 389 E – NV 4050

CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO

IVB

GSI=MF/P

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Se puede observar que 2 sistemas de discontinuidades son subperpendiculares y 1 subparalelo al eje de excavación.

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ZONIFICACION GEOMECANICA

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# STP 928 – NV 2960 CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO

IVA

GSI=MF/R-P

Se puede observar que los 3 sistemas de discontinuidades son subperpendiculares al eje de excavación.

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ZONIFICACION GEOMECANICA

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# CRO 8130 N (MIGUEL) – NV 4050 CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO

IVB

GSI=MF/R-P

Se puede observar que 2 sistemas de discontinuidades son subperpendiculares y 1 subparalelo al eje de excavación.

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ZONIFICACION GEOMECANICA

50

# CRO 107 E – NV 2960 CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO

IVB

GSI=MF/R

Se puede observar que 2 sistemas de discontinuidades son subperpendiculares y 1 subparalelo al eje de excavación.

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ZONIFICACION GEOMECANICA

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6. CLASIFICACIÓN GSI Y TIPO DE SOSTENIMIENTO DE LABORES MAPEADOS ST_440 E

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ST_928

54

ST_996

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ST_154

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CRO_160 W

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CRO 160 E

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II.

LOGUEO GEOMECANICO

 El registro geomecánico que se opto fue en base a los principios de Bieniawski, adicional a ello se complementó el índice de Q y la clasificación GSI.

1.- LM 75-7-562 NIVEL 3950

2.- LM 75 III NIVEL 3600

1

3.- LM 75-596 NIVEL 3300

2

CAPITULO 5: CONCLUSIONES



El sistema de clasificación usado para la caracterización del macizo rocoso es el RMR Y el GSI ; esto estuvo plasmado en la tabla Geomecánica empleada en CMA, cabe mencionar que el sistema de Hoek y Brown (GSI) tiene mayor difusión debido a su simplicidad



Se realizó el mapeo de acuerdo a los procedimientos establecidos para dicho trabajo y cumpliéndose en cada mapeo el procedimiento de seguridad como el desate de rocas y verificación de la ventilación de las labores, si no se realizaba este procedimiento no se iniciaba los trabajos.



Muchas veces no se pudo iniciar los trabajos de mapeo por no tener las condiciones de seguridad y sobre todo la ventilación.



La realización del mapeo geomecánico ayudo a conocer la ubicación de cada labor.



El análisis y visualización de información estructural para determinar las familias principales de discontinuidades de cada labor fue usando el software Dips.



Los resultados obtenidos mediante el análisis computacional solo debe ser tomado como una referencia teórica.



Según el análisis computacional de las labores en ejecución se ha observado que el eje de excavación es mayormente subperpendicular a subparalelo a las familias principales de discontinuidades presentes en cada labor, siendo favorable estos resultados para la estabilidad del macizo rocoso.



Siendo el proceso de laboreo subterráneo dinámico los aspectos principales causantes a una inestabilidad en primer orden es la altura de labor mayor a lo programado, segunda dirección de las estructuras paralelas al eje de excavación, adicionalmente (Factor de Potencia y Carga operante) lo cual se evidencia que no hay control de voladura (techos irregulares).



Orientación

desfavorable

de

discontinuidades:

las

discontinuidades

desfavorables (estratos, fracturas, fallas, contactos litológicos) por su orientación se presentan cuando su rumbo es paralelo o sub paralelo a la dirección de las labores y tienen una inclinación o buzamiento vertical o sub vertical. Esta condición origina desprendimiento en el techo debido a lo difícil de ser asegurados con pernos, los cuales se deben de colocar en un ángulo de 60º.



Otra condición desfavorable por orientación se presenta cuando las discontinuidades se encuentran horizontales o con bajo buzamiento y ocurre una deflexión en el techo de las labores, esta deflexión de acuerdo con el espesor de la capa y el ancho de la labor causará un desprendimiento, la longitud dependerá de los parámetros mencionados anteriormente.



Operaciones Deficientes: El principal problema de estabilidad en la roca se origina por la voladura y una distribución de los taladros muy deficiente (excesiva carga especialmente en los taladros de contorno y excesivo espaciamiento entre los taladros), una verificación in situ se efectúa mediante el análisis de los restos de caña de taladros que se observa en el techo y en las paredes.

Con una distribución de taladros de contorno

menor o igual a 0.50 m, con voladura controlada utilizando pre corte o recorte y una buena distribución de los retardos del arranque se pueden evitar vibraciones que causen micro fracturamiento y daños en las paredes y techo incluyendo sobre excavaciones. 

La colocación a destiempo del soporte recomendado, así como, la mala y deficiente colocación del soporte origina que la roca continúe con su deterioro, hasta el desprendimiento, en los tramos de las labores que se presentan estos casos se debe proceder al retiro del soporte inadecuado o deteriorado y colocar un nuevo soporte reforzado.

1

RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS  Se recomienda no olvidar realizar el desate de rocas y verificar la ventilación de las labores antes de realizar cualquier trabajo en el interior de la mina.  Usar todos sus implementos de seguridad al realizar cualquier trabajo en la mina y cambiar los implementos desgastados oportunamente.  Coordinar bien antes de escoger la labor a mapear, que no haya máquinas trabajando porque dificulta y retrasa la labor de mapeo.  Se recomienda ampliar el modelo geomecánico con la información obtenida del logueo de los sondajes.  Implementar una buena señalización en interior mina, actualmente hay carencias de paneles informativos, murales, señales de accesos, ingresos a labores, etc.  Mejorar la ventilación de las labores en mina, actualmente los valores de contaminantes superan los estándares.  Mejorar el estado de las rampas, ya que se encuentran actualmente en mal estado, colocar personal a tiempo completo en el mantenimiento de las cunetas.  Estandarizar los reportes dados por las contratas y compañía, implementar una matriz de labores considerando las clasificaciones y recomendaciones geomecánicas. 

Realizar estudios hidrogeológicos, actualmente el agua es el factor más perjudicial en la estabilidad de las labores en donde se encuentra, por lo tanto un registro y mapeo del comportamiento hídrico conllevaría a un mejor planeamineto de las labores intervenidas.

 Llevar un mejor control en lo que se refiere a la colocación del Split Set, en muchas labores no se respetan los estándares .Las mallas deben ser colocadas hasta la gradiente, esta deficiencia es muy común.  Implementar una movilidad al área de geomecánica, para un mayor control y monitoreo de todas las labores.

2

ANEXO

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1.- MAPEO GEOMECANICO (ESCANEO) CRO 660 NIVEL 3420

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CRO 7249S NIVEL 3950

5

CRO 732 NIVEL 4050

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RPA 7854 E NIVEL 3420

7

RPA 7854 N NIVEL 3420

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STP 302 NIVEL 3420

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2. REGISTRO DE MAPEO GEOMECANICO (ESCANEO)

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