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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS

TEMA:

REPRESENTACIÓN DE POSIBLES FALLAS DE UN MAPEO GEOMECÁNICO EN LABORES SUBTERRÁNEAS.

Curso: MECANICA DE ROCAS II. Autores:        

Bautista Fernandez, Ceslyp Erlis. Chavez Medina, Bckstem Sleter. Gabriel Curse, Yeison Alexander. Lezama Machuca, Karla Leonela. Lopez Sayaverde, Luis Miguel. Ocon Pompa, Edgar. Quiroz Cholan, Maikon Jhunior Villalobos Mejia, Dalton Jorge.

Docente: 

Ing. Quispe Arones, Indira Yuling.

Cajamarca, 19 de Abril del 2018. MECANICA DE ROCAS II

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INDICE 1.

MARCO TEORICO: ........................................................................................................... 5 1.1.

MAPEO GEOMECANICO ........................................................................................ 5

1.2.

Fallas ........................................................................................................................... 6

1.2.1. 2.

Tipos de Fallas .................................................................................................. 7

Sostenimientos ............................................................................................................... 11 2.1.

Tipos de Sostenimientos...................................................................................... 12

2.2.

Elementos Auxiliares De Sostenimientos ....................................................... 13

3.

Proyecciones Estereográficas .................................................................................... 13

4.

Conclusiones................................................................................................................... 17

5.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA .................................................................................. 18

6.

LINKOGRAFIA ................................................................................................................. 18

7.

ANEXOS ............................................................................................................................ 19

8.

ANEXOS ............................................................................................................................ 20

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INTRODUCCIÒN

En el presente trabajo comprenderemos la importancia que tiene la geomecánica para el desarrollo de nuestra carrera, ya que constituye en la actualidad la base científica de la ingeniería minera. Estudiaremos la información proporcionada que nos ayudará a comprender el comportamiento mecánico de las rocas que se encuentran bajo la acción de fuerzas producidas por fenómenos natulares o impuestos por el hombre; de tal forma aprender a manejar el programa Dips, logrando tener resultados más eficaces en el trabajo de sostenimientos. Finalmente presentaremos a través de planos las representaciones estereográficas, identificando las fallas encontradas por cada tramo de la labor subterránea.

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OBJETIVOS:

Objetivo General  Reconocer las posibles Fallas de un Mapeo Geomecánico de labores

subterráneas.

Objetivo Específicos  Reconocer como se ven las fallas de un mapeo geomecánico aplicando el programa DIPS.  Clasificar los diferentes tipos de sostenimientos que se puede aplicar en una labor subterránea.  Representar una proyección estereográfica.

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1. MARCO TEORICO: 1.1. MAPEO GEOMECANICO Es la recolección de la información de las características de las discontinuidades. Por otro lado según Mine Desing Enginnering es la colección de datos geomecanicos exactos y de alta calidad, que son después analizados y utilizados para monitorear y predecir el comportamiento de rocas y suelo dentro de una mina y otro tipo de excavación.

Fuente: Slide Share – Mapeo Geomecanico

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1.2. Fallas Las superficies de falla o de ruptura son características que distinguen a los deslizamientos de otros movimientos de suelo como, por ejemplo, la erosión. Esta superficie se reconoce debido a que divide el talud entre los materiales de suelo que pueden deslizarse y el suelo que no se mueve al ocurrir el deslizamiento. Para entender cómo ocurre un deslizamiento, se muestra una imagen del deslizamiento rotacional de un talud (extraído del libro Hillslope Hydrology and Stability).

Fuente: gidahatari, Gestión sostenible del agua.2013. Tabla 1: Partes de un Talud

ESCARPE PRINCIPAL

ESCARPE MENOR

CABEZA

CUERPO

PIE

Superficie empinada en la parte más alta del talud, causado por el deslizamiento Escarpes producidos por movimientos diferenciales dentro de la masa desplazada. Región superior a lo largo del contacto entre el material desplazado y el escarpe principal. Material desplazado del deslizamiento de tierra que recubre la superficie de ruptura entre el escarpe primario y el pie de la superficie de ruptura. Parte que se encuentra en pendiente ascendente desde la punta de la superficie de ruptura.

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CORONA

Material prácticamente no desplazado junto a la parte más alta del escarpe principal. Material adyacente desplazado a los lados de la superficie de ruptura izquierda y derecha.

FLANCOS

1.2.1. Tipos de Fallas  Falla o Rotura Plana La rotura plana de taludes tiene lugar sobre todo en macizos rocosos constituidos por rocas de resistencia media o alta afectadas por fallas y diaclasas. Este tipo de rotura consiste en el desplazamiento de una masa de roca a lo largo de un plano de discontinuidad que ha quedado descalzado por la cara del talud. En la figura se muestra esquemáticamente este tipo de rotura. (Ramírez, P; 2004).

Fuente: Rotura plana de un talud.

Fuente: Falla Plana

Fuente: Falla Plana

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 Falla o Rotura en Cuña La rotura en cuña es un tipo de deslizamiento traslacional que está controlado por dos o más discontinuidades (estratificación, esquistosidad, diaclasas, fallas, etc). Este tipo de deslizamientos generalmente se dan en macizos rocosos resistentes, con discontinuidades bien marcadas. Este tipo de rotura es sin duda alguna una de las más comunes en taludes excavados en roca, fácilmente observable en múltiples carreteras, cualquier cantera o mina a cielo abierto, y no extraña en zonas de montaña tal y como muestra la imagen. Cuando la cuña está formada por la intersección de dos discontinuidades o superficies de debilidad, si ambas superficies se inclinan en sentido diferente, se denomina cuña directa, según se muestra en la imagen. Cuando la inclinación de dichas discontinuidades va en el mismo sentido, recién el nombre de cuña inversa. (Ramírez, P; 2004).

Fuente: (ciencias geográficas- tipos de fallas en Cuña)

Fuente: tipos de fallas en Cuña.

Fuente: tipos de fallas en Cuña.

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 Falla o Rotura Por Vuelco Las roturas por vuelco de taludes aparecen principalmente cuando el rumbo del plano de discontinuidad; falla estratificación, etc, coincide aproximadamente con el del plano del talud y además tiene un fuerte buzamiento hacia el interior del macizo rocoso. Cuando el macizo rocoso presenta un conjunto de paquetes que quedan en voladizo, se produce el vuelco por flexión; además puede aparecer una familia de discontinuidades conjugada con la principal, produciéndose en este caso un vuelco de bloques o un vuelco de bloques por flexión. (Ramírez, P; 2004).

Fuente: (ciencias geográficas- tipos de falla por vuelco)

Fuente: tipos de falla por vuelco.

Fuente: tipos de falla por

vuelco.

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 Falla o Rotura Circular (Curva) Es una falla sin control estructural a diferencia de las fallas planas, de cuña y volcamiento. La falla circular, también conocida como deslizamiento o rotura rotacional, es producida por muchos sets de fallas, las cuales tienen distintos rumbos y buzamientos, y dejan la roca muy fracturada sin direcciones preferenciales de deslizamiento, perdiendo la cohesión. Este tipo de rotura además de producirse en terrenos homogéneos, cumple con la condición de que el tamaño de las partículas de suelo o roca sea muy pequeña en comparación con el tamaño del talud. (Donoso, P. 2017).

Fuente: (ciencias geográficas- tipos de falla Circular)

Fuente: (ciencias geográficas- tipos de falla Circular)

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 Falla o Rotura Por Flexión de Estratos. Este tipo de falla es comun en rocas foliadas o con capas delgadas tales como las lutitas, las pizarras o los esquisitos. Cada capa trata de inclinarse bajo su propio peso y transfiere una fuerza hacia la capa siguiente.

Fuente: (ciencias geográficas- tipos de falla por flexión de estratos)

2. Sostenimientos Generalmente se denomina soporte de rocas a los procedimientos y materiales utilizados para mejorar la estabilidad y mantener la capacidad de resistir las cargas que producen las rocas cerca al perímetro de excavación.(Cartagena, J. 2013). El sostenimiento en las minas tiene dos cometidos principales:  

Mantener abierto los espacios de la mina Proteger a los mineros

Los terrenos pueden clasificarse de acuerdo con la respuesta del macizo rocoso a las demandas que se le hacen en los trabajos mineros subterráneos.

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FUENTE: Sostenimiento en Minería Subterránea.

2.1. Tipos de Sostenimientos Soporte: Consiste en cerchas de acero o concreto shotcrete o cuadros de madera, son diseñados para estabilizar la masa rocos mediante el control de colapso progresivo o de formación de la mina. En términos simples se dice que el refuerzo en un sistema “activo” mientras que el soporte es uno “pasivo”. (Guerra, E. 2017). Sostenimiento con madera: El sostenimiento con madera tiene por objeto mantener abiertas las labores mineras durante la explotación, compensando el equilibrio inestable de las masas de roca que soporta. (Guerra, E. 2017).

FUENTE: Sostenimiento en Minería Subterránea.

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2.2. Elementos Auxiliares De Sostenimientos Son algunas piezas de madera que, generalmente complementan el trabajo de la estructura de sostenimiento; ya sea transmitiendo las cargas o fijando una pieza hasta que las presiones la sujetan definitivamente o evitando la caída de pequeños trozos de techo o las hastíales sobre la labor, etc. (Guerra, E. 2017). 

  

Bloques o blocks. - Sirviendo para mantener firmemente las estructuras de sostenimiento hasta que sean fijados por la propia presión del terrenotransmiten las cargas del terreno a las piezas de sostenimiento. Cuñas. - Sirve para mantener en su lugar los elementos de sostenimiento límite del ángulo 15° a 20° Encribados o “emparrilados”. - Es necesario cuando el techo de una labor horizontal se halla elevado mucho. Longarina.- Se usa cuando se va a comunicar una chimenea o tajeo a un nivel superior y se coloca debajo de la solera.

3. Proyecciones Estereográficas En las proyecciones estereográficas se transfiere un objeto de tres dimensiones a una superficie de dos dimensiones (papel). Generalmente se conocen como proyecciones las cuales traspasan los ángulos correctos. Sin embargo algunas distancias salen distorsionadas o no coincidentes con las distancias correctas, pero con los ángulos incorrectos. Además, existen un gran número de proyecciones entre los

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dos extremos. Pero nunca ambos parámetros se encuentran sin distorsión. (Universidad Nacional de Moquegua, 2013). Software diseñado para el análisis interactivo de orientación basado en los datos geológicos, permitiendo el trazado, análisis y presentación de datos estructurales utilizando técnicas de proyección estereográfica. DIPS permite analizar y visualizar datos estructurales usando las mismas técnicas que una proyección estereográfica manual. a) Tipos de proyecciones

Equiangular :angulos correctos distancias , distancias falsas, distorciondas, se llaman falsillas o proyecciones de WULFF.por ejem: el angulo entre copiapo- a hamburgo y boston

se mantiene correctamente en la

proyeccion, pero las distancias entre las tres cuidades no se ven representadas en la planilla de proyeccion. (Griem, W. 2017).

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Equidistancia: distancias correctas, ángulos falsos- fasillas o (red) de SCHMIDT esta proyección sirve para la geología estructural porque se puede trabajar estadísticamente, es decir cantidades grandes de datos mantienen su geometría. (Griem, W. 2017). b) Idea de una proyección Para

proyectar

geológico

un

de

plano tres

dimensiones en un papel (dos dimensiones) se usan la línea normal en plano. La línea normal es la línea (imaginaria) perpendicular del plano. Cada plano tiene su línea normal Y para

cada

línea

normal

solamente existe un plano correspondiente. La línea normal funciona como definición de un plano.

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Se usa el hemisferio abajo o sur para ejecutar la proyección. La línea normal del plano de interés cruza el punto central para choquear con el hemisferio y se proyecta hacia arriba a la superficie abierta del hemisferio. Este punto se llama por polo (𝜋). (Griem, W. 2017).

Entonces toda la información de un plano respecto a su orientación está adentro de un punto

en la red de SCHMIDT. Cada punto define exactamente la

orientación de un plano. (Griem, W. 2017).

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4. Conclusiones  Se reconoció las posibles fallas de un mapeo geomecanico de labores subterráneas.

 Se reconocieron como se vieron las fallas de un mapeo geomecanico aplicado en el DIPS.

 Clasificamos los diferentes tipos de sostenimientos que se pueden aplicar en una labor subterránea

 Se representó una proyección estereográfica.

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5. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 

Cavers, D.S.(1981). Simple methods to analyze buckling of rock slopes. Rock Mech & Rock Eng. 14: 87-104.

 Galera, J.M. (1994). Caracterizacion geotécnica de los macizos rocosos. Apuntes del curso de doctorado del mismo nombre. ETSI Minas e Madrid. UPM. 

Ben Makhlouf, M. G. (2005). zona de falla transcurrente de JebhaChrafate. Rif septentrional, Marruecos.



Sanchez Briones, C. (2009). LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL IMPACTO GENERADO EN EL MUNDO. Quito: San Fernado .

6. LINKOGRAFIA   

https://es.scribd.com/document/359572771/Informe-Falla-Circular http://gidahatari.com/ih-es/estabilidad-de-taludes-deslizamientos-detierra-causas http://www.geovirtual2.cl/Geoestructural/prak02.htm

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7. ANEXOS

PROYECCIONES ESTEREOGRAFICAS POR TRAMOS EN DIPS

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8. ANEXOS

ANALISIS GEOMECANICO Y TIPOS DE SOSTENIMIENTOS

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