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“WORKSHOP DE GEOMECANICA APLICADA A LA PREVENCION DE ACCIDENTES POR CAIDA DE ROCAS EN MINERIA SUBTERRANEA”

PREPARADO POR EL : ING.JHON QUIJANO CHAVEZ

Cusco, 08 Setiembre 2016

INTRODUCCIÓN Es importante reconocer que hay dos escalas involucradas en la creación de problemas de inestabilidad potencial de la masa rocosa asociada al minado subterráneo. La primera, llamada

mina, es la que involucra a todo el cuerpo mineralizado, infraestructura de la mina y la masa rocosa circundante. La segunda, llamada local, la cual está limitada a la masa rocosa circundante a las labores. La composición del cuerpo mineralizado y de la roca encajonante, los esfuerzos, la geometría y secuencia de excavación de los tajeos, tienen influencia sobre la estabilidad global de la mina.

Es necesario por tanto controlar las condiciones de estabilidad tanto a escala de mina como a escala local, pero es ésta última la que tiene mayor importancia, desde que los problemas potenciales de inestabilidad, constituyen un peligro tanto para la seguridad del personal como para los equipos de mina y en consecuencia para la rentabilidad de la operación minera.

En este sentido, los problemas de inestabilidad pueden ser minimizados de la siguiente manera: planeando la forma de la mina, el tamaño y orientación de las excavaciones, esquemas y secuencias de avance del minado, apropiadas técnicas de voladura, prácticas correctas de desatado, uso de sostenimiento natural y artificial, así como llevar a cabo controles instrumentales.

EJEMPLO 01 Cuerpo Olga

Cuerpo Estela

EJEMPLO 01 Método de Explotación: 

MINA TINYAG: • Subniveles Ascendentes con Relleno Consolidado(Relleno Cementado) Factores Influyentes: •Influencia de esfuerzos o estrés de roca (reacomodo de roca) •Factores de excavación (excavaciones abiertas) •Influencia de la orientación de las discontinuidades •Influencia del agua (aguas acidas)

INGENIERIA Y DISEÑO 

METODOS DE MINADO: MINA LIMPE.

EJEMPLO 02

Nv. 4590

Nv. 4560 Nv. 4542 Nv. 4512

Nv. 4482 Nv. 4467 Nv. 4435

Nv. 4405

Nv. 4375

EJEMPLO 03  

Método de Explotación: Nv 0 Nv -1

•Sublevel Stoping (Taladros Largos)

Nv -2

Nv -3 Nv -4

Nv -5

NIVEL 5 INFERIOR

Factores Influyentes:

Nv -6

Nv -7

Nv -8 NIVEL 8 INFERIOR

Nv -9

Nv -10

Nv -11

Nv -12 Nv -13  

• Factores de excavación (excavaciones abiertas)

INGENIERIA Y DISEÑO 

METODOS DE MINADO: MINA CHUPA.

NV.4574 NV.4561 NV.4548 NV.4533

EJEMPLO 04

EJEMPLO 05 Método de Explotación: • Sublevel Caving Transversal (Hundimiento por subniveles) Factores Influyentes: • Estréss de Roca. •Expansión de Roca. •Influencia del agua (aguas acidas)

INGENIERIA Y DISEÑO 

METODOS DE MINADO: MINA TINYAG.

ORIENTACION DE FRACTURAS EN DIRECCION DEL AVANCE

FRACTURAS

C

ORIENTACION DE FRACTURAS EN CONTRA DEL AVANCE

FRACTURAS

C

ORIENTACION DE FRACTURAS PARALELO AL AVANCE

FRACTURAS AVANCE

C

Taladros alineados

BUENA VOLADURA Taladros alineados

Corona en arco y perfilada

MALA VOLADURA Taladros desalineados

Corona con sobrexcavacion

Determinación de la barretillas adecuadas de acuerdo a la altura de labor. El estándar de desate de roca indica que para desatar se debe emplear la barretilla adecuada que cumpla la posición de cazador y formar 45º con la horizontal.

Barretilla de 8´ Se pueden desatar alturas de hasta 2,20 metros. Para alturas mayores a 2,20 metros, se deberán emplear barretillas de 10’.

Barretilla de 10´ Se pueden desatar alturas de hasta 2,64 metros. Para alturas mayores a 2,64 metros, se deberán emplear barretillas de 12’.

Barretilla de 12´ Se pueden desatar alturas de hasta 3,07 metros. Para alturas mayores a 3,07 metros, se deberán emplear barretillas de 15’.

Barretilla de 15´ Se pueden desatar alturas de hasta 3,70 metros. Para alturas mayores a 3,70 metros, se deberán emplear andamios o caballetes que ayuden a lograr la altura deseada.

Los tres pasos del buen desatador Una vez identificada la condición subestandar (bancos y/o bloques colgados), se procederá a realizar los 3 pasos de buen desatador:

1. Desatar a la BUENA: con la barretilla adecuada. 2. Desatar a la MALA: con un plasteo para eliminar el banco colgado. 3. Con SOSTENIMIENTO: empleando pernos Split set con ayuda de las gatas camlok para eliminar la condición subestandar.

OBJETIVOS DEL SOSTENIMIENTO Principalmente tenemos dos objetivos:

1. Proteger al personal, equipo e instalaciones. 2. Mantener abierta las excavaciones según las dimensiones y secciones de diseño en forma segura.

Tipos de Sostenimiento  SOSTENIMIENTO ACTIVO  SONTENIMIENTO PASIVO

Sostenimiento Activo • • • •

Pernos Split set. Pernos Barra Helicodal. Pernos Hydrabolt. Pernos Phyton

VENTAJAS: •

Aumentan el tamaño efectivo de los bloques.

•

Forman un arco compresivo por encima de la corona.

•

Suspenden bloques sueltos.

“TRABAJAN DENTRO DE LA ROCA”

• • • • •

Sostenimiento Pasivo Shotcrete . Wood Pack. Cimbras. Malla Electrosoldada. Gatas Mecanicas

VENTAJAS: •

Aumentan el tamaño efectivo de los bloques.

•

Forman un arco compresivo por encima de la corona.

•

Suspenden bloques sueltos.

“TRABAJAN FUERA DE LA ROCA”

Otra instrumentación podrían ser los controles topográficos con equipos de estación total para medir el desplazamiento de puntos de referencia, asociados a problemas de inestabilidad de la masa rocosa por efectos del minado, ya sea ubicados en subterráneo o en el terreno de superficie. También podría ser útil disponer de un sismógrafo para controlar las vibraciones del terreno por efecto de la voladura, con el fin de evaluar los daños a la masa rocosa de las excavaciones o mejorar las técnicas de

voladura. Finalmente, siendo los pernos de roca uno de los sistemas de sostenimiento más utilizados en el minado subterráneo, sería útil disponer de un ensayador de pernos de roca (rock bolt tester), a fin de controlar la efectividad de este sistema de sostenimiento.