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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

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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

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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.

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Estructural Litológico Sísmico Alteración Hidrología

Modelo Geológico

• Matriz rocosa • Resistencia a las discontinuidades • Macizo rocoso • Parámetros

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Modelo Geomecánico

RMR Q RMi Metodo Gráfico SMR (taludes) GSI - spm

Sondajes diamantinos Mapeos geológicos Geofísica Fotografía aérea Ensayos Petrográficos

• • • •

Ensayos de laboratorio Ensayos In Situ Mapeo Geomecánico Logueo geomecánico

• Pre diseño en base a casos mundialmente aceptados • Clasificaciones Clásicas • Aplicaciones o variaciones

Diseño Empírico

• Sostenimiento • dimensionamiento

Diseño a Validar

NO

• • • • •

SI Métodos Numéricos

Elaboración de planos finales

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MODELAMIENTO GEOLÓGICO FOTOGRAFÍA AÉREA Para la vista de la zona en estudio nos apoyaremos del programa GOOGLE EARTH y de los puntos tomados con un GPS navegador. Las coordenadas obtenidas serán fusionadas para la ubicación de la topografía 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.

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MODELAMIENTO TOPOGRÁFICO:

BOCAMINA POMPERIA

BOCAMINA POMPERIA

Con los puntos importados del Google Hearth creamos una base de puntos los cuales nos servirán para generar las curvas de nivel en el Minesight Minesight.

Para saber a qué profundidad nos encontramos desde la superficie, realizaremos varios cortes los cuales a través de una sección transversal nos mostraran a que profundidad estamos desde la superficie. Hacemos lo mismo para

cada una de las secciones o zonas zon a mapear.

Al realizar este procedimiento en las tres estaciones geomecánicas, se obtuvieron las siguientes medidas: 10.78 m, 16.1, 15.38. En las Estaciones 02,03 y 04 respectivamente.

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MAPEOS GEOLÓGICOS Litología Origen de la Roca encajonante Tipo de roca según origen Formación Geológica Meteorización Resistencia Densidad

Andesita Ígneo Volcánico Grupo Puno (SILLAPACA) Ligeramente meteorizado (II) Roca media (R3) 0.026 MN/m3

MODELO GEOMECÁNICO MAPEO GEOMECÁNICO Resistencia a la compresión uniaxial (Estación N° 001)

10

.

.

.

48.87 MN/m2 = 48.87 MPa

Resistencia a la compresión uniaxial (Estación ( N° 002)

10

.

.

.

53.99 MPa

Resistencia a la compresión uniaxial (Estación ( N° 003)

10

.

.

.

61.76 MPa

Resistencia a la compresión uniaxial (Estación ( N° 004)

10

.

.

.

55.12 MPa

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ESTACION 001

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CROQUIS FRACTURAS (DIPS)

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ESTACIÓN 002

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CROQUIS FRACTURAS (DIPS)

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ESTACIÓN 003

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CROQUIS FRACTURAS (DIPS)

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CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO – Q (Barton 2002)

PARA LA ESTACIÓN 002 (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

Excavaciones secas o flujo pequeño < 5 lt/min

1

SRF

Entre 200 y 10

1

94 1.5 1 = 7.83 9 2 1

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PARA LA ESTACIÓN 003 (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 Excelente

VALORACIÓN 93

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

Excavaciones secas o flujo pequeño < 5 lt/min

1

SRF

Entre 200 y 10

1

94 1 1 = 5.22 9 2 1

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ANÁLISIS MEDIANTE EL PROGRAMA ROCK DATA MODO SLOPE (Criterio de Hoek - Brown) Considerando la altura real de 16.1 m por el levantamiento topográfico:

Considerando una altura de 30 m por el levantamiento topográfico:

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MODO TUNEL (Criterio de Hoek - Brown) Para una profundidad de 16.1 m

Para una profundidad de 30 m.

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MODO SLOPE (Barton Bandis) Para una profundidad de 30 m

Para una profundidad de 16.1 m

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MODO TUNEL (Barton Bandis) Para una profundidad de 30 m

Para una profundidad de 16.1m

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