informe geotecnico mina subterranea

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    LEVANTAMIENTO GEOTCNICO Y RECOMDACIONES AL DISEO PROYECTO MINA RULITAMINERA ANTARES S.A.00225-01/0907-PTREV00

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    INFORME

    LEVANTAMIENTO GEOTCNICO Y RECOMENDACIONESAL DISEO PROYECTO MINA RULITA

    PREPARADO PARA: MINERA ANTARES S.A.

    ELABORADO POR ELEONORA MUOZ

    REVISADO POR EDGARDO HERNNDEZ

    APROBADO POR NOLBERTO CONTADOR V.

    UNIDAD / REA GEOTECNIACDIGO 00225-01/0907-PTVIGENCIA PERMANENTEMODIFICACIONES

    AGOSTO 2009.

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    CONTENIDO

    CAPTULO PGINA

    RESUMEN EJECUTIVO 5

    1.0 INTRODUCCIN 8

    2.0 OBJETIVOS, ALCANCES Y ETAPAS DE TRABAJO 8

    3.0 ANTECEDENTES GENERALES 9

    4.0 MODELO GEOTCNICO 12

    4.1 ANTECEDENTES GEOLGICOS 12

    4.2 MODELO ESTRUCTURAL 12

    4.2.1 MODELO DE FALLAS MAYORES 13

    4.2.2 FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS 15

    4.3 CALIDAD DE MACIZO ROCOSO 18

    4.4 PROPEDADES DE LA ROCA INTACTA Y CONDICIN DE ESFUERZOS 19

    4.5 MODELO GEOTCNICO Y MECANISMOS DE INESTABILIDAD 20

    5.0 ANLISIS MINERO - GEOTCNICO 22

    5.1 DIMENSIONAMIENTO DE UNIDADES DE EXPLOTACIN 22

    5.1.1 ANLISIS DE ESTABILIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DE CMARAS (MTODO DE

    MATHEW)

    22

    5.1.2 ANLISIS DE ESTABILIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DE CMARAS (MTODO DE

    LAUBSCHER)

    25

    5.1.3 DIMENSIONAMIENTO DE PILARES 27

    5.2 ALERTAS GEOTCNICAS 29

    5.2.1 ANLISIS GEOMTRICO ESTRUCTURAL DE FALLAS MAYORES 29

    5.2.2 ANALISIS DE FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS 31

    5.3 SECUENCIA GLOBAL DE EXPLOTACIN 336.0 PROCESO GEOTCNICO Y GEOTCNIA DE RUTINA 36

    7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 38

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    LISTADO DE FIGURAS

    FIGURA PGINA

    FIGURA 1. RECOMENDACIN DE DIRECCIN DE SENTIDO DE AVANCE DE EXPLOTACIN 6

    FIGURA 2. ESQUEMA DE RECOMENDACIN DE EXPLOTACIN A SECCIN COMPLETA 7

    FIGURA 3.1. VISTA ISOMTRICA 3D GEOMETRA MINA RULITA 9

    FIGURA 3.2. PERFIL LONGITUDINAL ESQUEMTICO MINA RULITA 10

    FIGURA 3.3. PLANTA NIVEL 4 MOSTRANDO CONTORNO ESTIMADO DE EXPLOTACIN DE CMARA

    1, ENTRE NIVELES 3 Y 4

    11

    FIGURA 4.1. VISTA ISOMTRICA DE MODELO 3D DE FALLAS MAYORES DE MINA RULITA 14

    FIGURA 4.2. MAPEO ESTRUCTURAL REPRESENTATIVO DE LA MINA TOMADO DE NIVEL 4 15

    FIGURA 4.3. ESTEREONET MOSTRANDO SISTEMAS DE ESTRUCTURAS INTERMEDIAS Y

    MENORES DOMINANTES

    16

    FIGURA 4.4. PERFIL ESQUEMTICO MOSTRANDO MODELO GEOTCNICO DE MINA RULITA 20

    FIGURA 4.5. PERFIL ESQUEMTICO MOSTRANDO POTENCIALES MECANISMOS DE INESTABILDAD 21FIGURA 5.1. GRFICA DEL MTODO DE ESTABILIDAD DE MATHEW 23

    FIGURA 5.2. FACTORES DE AJUSTE MTODO DE MATHEW 24

    FIGURA 5.3. GRFICA DE ESTABILIDAD DE MATHEW MINA RULITA 25

    FIGURA 5.4. GRFICA DE ESTABILIDAD DE LAUBSCHER MINA RULITA 26

    FIGURA 5.5. GRFICA DE ESTABILIDAD DE PILARES DE LUNDER AND PAKALNIS 28

    FIGURA 5.6. VISTA ESQUEMTICA DE POTENCIAL MECANISMO DE COLPASO DE PILAR NV. 4 Y 5 29

    FIGURA 5.7. PROYECCIN ESTEREOGRFICA DE SISTEMAS DOMINANTES Y PAREDES DE

    POTENCIALES CASERONES

    32

    FIGURA 5.8. VISTA PLANTA NV 5 MOSTRANDO UBICACIN DE PILAR CENTRAL NIVELES 4 Y 5 34

    FIGURA 5.9. AUMENTO DEPILAR NV. 4 Y 5 POR CONDICIN ESTRUCTURAL 34

    FIGURA 5.10. PERFIL LONGITUDINAL ESQUEMTICO MOSTRANDO RADIO HIDRULICOS Y

    DISTRIBUCIN DE PILARES

    35

    FIGURA 6.1 DIAGRAMA PROCESO GEOTCNICO 36

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    LISTADO DE TABLAS

    TABLA PGINA

    TABLA 4.1. RESUMEN FALLAS MAYORES IDENTIFICADAS EN MINA RULITA 13

    TABLA 4.2. RESUMEN DE SISTEMAS DE FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y DIACLASAS 17

    TABLA 5.1. RESUMEN POTENCIALES ALERTAS GEOTCNICAS DEFINIDAS POR SISTEMAS DE

    FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS

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    RESUMEN EJECUTIVO

    A partir de la informacin geolgica y geotcnica provista por Minera Antares S.A., complementada con

    informacin recopilada en visitas a terreno por especialistas de E-Mining Technology S.A. (EMT), se realiz un

    estudio orientado a definir las condiciones geotcnicas del proyecto de explotacin subterrnea Mina Rulita

    que permitieran definir dimensiones estables para las cmaras de explotacin.

    PROYECTO DE EXPLOTACIN

    El yacimiento considera actualmente la explotacin de un cuerpo tipo veta de cobre con rumbo N

    70W/subvertical, emplazado en rocas de caja volcnicas. La explotacin ser mediante cmaras abiertas por

    mtodo Sub Level Stoping (SLS) y ser dividida en dos etapas. La primera etapa (Etapa 1), contempla la

    explotacin entre los niveles 3 y 5. La segunda etapa (Etapa 2) contempla la explotacin desde el nivel 5

    hacia profundidad. Los actuales sub niveles de explotacin (niveles 1 a 5) se encuentran separados entre si

    por 20 metros aproximadamente. A la fecha de trmino del estudio, el avance de la explotacin consideraba

    parte de la explotacin de la Cmara 1, entre Niveles 3 y 4.

    CONDICIN GEOTCNICA

    En trminos geotcnicos, se puede concluir que el macizo rocoso en Mina Rulita es de buena a regular

    calidad geotcnica, con presencia de fallas mayores, intermedias, menores y sistemas de diaclasas. Los

    potenciales mecanismos de inestabilidad esperados son deslizamiento o colapso de bloques preformados

    (limitados por estructuras) y derrumbe progresivo o caving en sectores de mala calidad de macizo rocoso

    (fallas mayores o zonas con alta concentracin de fallas).

    Las fallas mayores reconocidas a la fecha del estudio son ocho, con un bajo nivel de informacin (por poca

    exposicin en galeras), las cuales fueron modeladas en forma 3D mediante software de manejo grfico. Las

    fallas intermedias, menores y sistemas de diaclasas, dada su gran cantidad y aparicin, fueron tratadas en

    forma estadstica para el estudio, no obstante, en la rutina debern ser tratadas en forma particular, dado que

    generan bloques y cuas susceptibles a deslizar. Para el dimensionar las unidades de explotacin, se estim

    la calidad del macizo rocoso mediantela obtencin de rangos para el ndice RMR (Rock Mass Rating), a partir

    de los cuales se construy un modelo geotcnico conceptual, el cual sirvi como base de diseo para el

    clculo de las dimensiones mximas estables en cmaras y pilares para el proyecto.

    DIMENSIONAMIENTO DE UNIDADES DE EXPLOTACIN

    La metodologa empleada para el diseo consisti en la aplicacin de tcnicas empricas ampliamente

    utilizadas en la industria minera, como lo es el Mtodo Grfico de Estabilidad introducido por Mathews (1980)

    y Grfica de Laubscher (1990) para dimensionar unidades de explotacin estables, y mtodo de Lunder y

    Pakalnis (1997) para dimensionamiento de pilares. Segn los resultados obtenidos, el diseo de cmaras es

    estable bajo las siguientes dimensiones:

    Radios Hidrulicos de paredes menores a 12 (RH < 12), lo que implica paredes con dimensiones

    mximas de 40 metros de alto por 60 metros de largo.

    Radios Hidrulicos de techos menores a 10 (RH < 10), lo que implica que para caserones de 20 a 30

    metros de ancho, se puede abrir hasta 50 metros en la longitudinal.

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    La explotacin requiere de pilares intermedios entre cmaras. De acuerdo a la condicin de macizo

    rocoso, los pilares debieran tener anchos de 20 metros (ancho cuerpo), 22 metros en la vertical y 18

    metros en sentido longitudinal. Sin embargo, el anlisis geomtrico estructural realizado, detect

    potenciales cortes en pilar entre niveles 4 y 5, lo que implica modificaciones en sus dimensiones para as

    obtener geometras estables (altura 40 metros).

    Para otros sectores de la mina o niveles ms profundos, estos parmetros de diseo podran ser usados a

    nivel conceptual, sin embargo debern ser validados con estudios de detalle y con nueva informacin a

    medida que se generen nuevos desarrollos de la mina.

    ALERTAS GEOTCNICAS

    Las alertas geomecnicas identificadas a escala mayor, corresponden a potenciales bloques o cortes de pilar

    generadas por presencia o combinacin de fallas mayores. Estas alertas deben ser manejadas con

    modificaciones a los diseos una vez que las bases de datos estructurales y geotcnicos sean ms robustas y

    se confirme la continuidad y disposicin de las fallas mayores.

    A escala intermedia y menor, la combinacin de fallas intermedias, menores y sistemas de diaclasas, tambin

    generan potenciales bloques sensibles a deslizar en las paredes del casern y a escala de labores. El anlisis

    y tratamiento de estos casos debe ser llevado por la geomecnica de rutina y secuencias de tronadura de

    detalle de cada casern.

    SECUENCIA GLOBAL DE EXPLOTACIN Y RECOMENDACIONES GENERALES

    Dada la configuracin de galeras y el mtodo de explotacin elegido, la secuencia de explotacin global

    recomendada es en retroceso de SE a NW, y as evitar riesgos de prdida de accesos (Ver Figura 1).

    PILAR

    N

    PLANTA NIVEL 5

    CUERPO

    MINERALIZADO

    RAMPA

    22m

    20

    m

    NW

    SE

    DIRECCIN RECOMENDADA DE SENTIDO DEAVANCE

    FIGURA 1RECOMENDACIN DE DIRECCIN DE SENTIDO DE AVANCE DE EXPLOTACIN

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    La ubicacin de pilares debe ser evaluada con un anlisis geomtrico estructural para cada caso.

    La tronadura debe ser realizada de manera de minimizar dao en paredes y pilares

    Durante la explotacin, se deber evitar la generacin de geometras irregulares, dado que aumentan la

    generacin de potenciales mecanismos

    Para minimizar potenciales geometras desfavorables o sensibles a deslizar, y poner en riesgos accesos,

    la recomendacin es explotar las cmaras a seccin completa, es decir, desarrollar tronaduras de

    produccin desde ambas galeras y evitar el avance de la explotacin por una sola galera (Ver Figura 2).

    Robustecer las bases de datos geotcnicas que permitan corroborar o modificar los diseos propuestos,

    a su vez predecir y controlar potenciales mecanismos de inestabilidad en el desarrollo del proyecto. Definir sistemas soporte o fortificacin de galeras o sectores particulares en funcin de las condiciones

    geotcnicas. Respaldar esta informacin mediante estndares de fortificacin, los cuales permitan

    estandarizar criterios, y a la vez responder ante situaciones o potenciales eventos que incluso pueden

    tener efectos legales. En el mediano plazo, se sugiere disear e implementar un sistema de monitoreo

    geomecnico que permita anticipar la dilucin y predecir potenciales eventos geotcnicos.

    Durante el desarrollo del proyecto, se deber realizar seguimiento de las condiciones geotcnicas y

    estructurales del macizo rocoso, en particular el comportamiento de cajas y techos de unidades de

    explotacin, y de las galeras de avance, puesto que el seguimiento y proyeccin estructural es clave para

    la anticipacin de potenciales mecanismos. Adems, resulta fundamental realizar secuencias de

    tronadura de detalle, con informacin estructural robusta que permita minimizar el impacto en laexplotacin

    Para las actividades de seguimiento y definicin de sistemas de fortificacin, se recomienda incorporar un

    geomecnico de rutina que realice las labores de inspeccin y recomendaciones a la operacin.

    NO SI

    ZONASENSIBLE

    EXPLOTACIN A SECCIN

    COMPLETA

    EXPLOTACIN A SECCIN

    PARCIAL

    FIGURA 2ESQUEMA DE RECOMENDACIN DE EXPLOTACIN A SECCIN COMPLETA

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    1.0 INTRODUCCIN

    A solicitud de Compaa Minera Antares S.A., se desarroll un estudio orientado determinar la

    condicin geotcnica del proyecto de explotacin subterrnea de Mina Rulita y a la vez, estimar

    parmetros de diseo que permitan dimensionar unidades de explotacin estables.

    El proyecto se llev a cabo entre los meses de Mayo y Julio del presente ao, y el presente

    documento presenta los resultados, conclusiones y recomendaciones del estudio.

    2.0 OBJETIVOS, ALCANCES Y ETAPAS DE TRABAJO

    Los objetivos del estudio consideran determinar dimensiones de diseo de cmaras o caserones

    estables de acuerdo a las condiciones geolgicas y geotcnicas de la mina. Los alcances del

    estudio implican generar recomendaciones de geomecnica de rutina, operacionales y mineras que

    permitan una mxima recuperacin del mineral, velando por condiciones de seguridad,

    minimizando dilucin y apuntando a mantener la continuidad operacional de la mina durante todo

    su desarrollo.

    Para desarrollar el estudio, se implement una metodologa de trabajo que incorpor las siguientes

    etapas:

    Recopilacin de informacin existente, provista por Minera Antares S.A.

    Generacin de modelo geotcnico conceptual de la mina a partir de la informacin existente

    Validacin en terreno de condicin estructural y geotcnica de la mina

    Estimacin de parmetros de diseo (dimensiones estables de las cmaras) mediante el

    uso de tcnicas empricas

    Dimensionamiento de placas y pilares mediante aplicacin de tcnicas empricas

    Generacin de recomendacin de secuencia de explotacin, control, rutina y mediano plazo

    El presente informe muestra un resumen de cada etapa y sus resultados y recomendaciones

    obtenidas.

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    3.0 ANTECEDENTES GENERALES

    La Mina Rulita se ubica en la II Regin de Chile, aproximadamente a 100 Km. al este de la cuidad

    de Calama. El actual proyecto consiste en la explotacin de un cuerpo sub vertical tipo veta de

    cobre, con dimensiones referenciales de 100 a 120 metros en sentido longitudinal, ancho entre 15y 30 metros, y altura mayor a 120 metros.

    El proyecto considera la explotacin del cuerpo por minera subterrnea, mediante el mtodo Sub

    Level Stoping (SLS). Los actuales sub niveles de explotacin (niveles 1 a 5) se encuentran

    separados entre si por 20 metros aproximadamente (valor referencial). La topografa del rea en

    general es sinuosa, con cotas variables entre los 3250 y 3200 metros sobre el nivel del mar, y los

    niveles actualmente desarrollados van desde la cota 3150 hasta la cota 3080. La Figura 3.1

    muestra una vista isomtrica de las labores y el cuerpo mineralizado. Como se muestra en la

    Figura 3.1, el acceso a los niveles de explotacin es mediante una rampa de acceso, que se inicia

    en superficie a la cota 3190, y desciende hacia el cuerpo con una pendiente negativa de

    aproximadamente 10%. Adems, los niveles 1 y 2 de la mina, fueron construidos con pendiente

    negativa (similar a rampa de acceso) y su funcin inicial fue de galeras de reconocimiento.

    FIGURA 3.1VISTA ISOMTRICA 3D GEOMETRAS MINA RULITA

    3190

    - 10%

    3250

    3200

    NIVEL 1 COTA 3150

    NIVEL 3 COTA 3120

    NIVEL 4 COTA 3100

    NIVEL 5 COTA 3080

    NIVEL 2 COTA 3135

    RAMPADEACCESODESDESUPERFICIE

    TOPOGRAFA SUPERFICIE

    MODELO ESQUEMTICOCUERPO MINERALIZADO

    NN

    100 - 120m

    120m

    15 30m

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    Como se muestra en la Figura 3.2 (perfil longitudinal esquemtico de Mina Rulita), la explotacin

    del cuerpo mineralizado ser dividida en dos etapas. La primera etapa (Etapa 1), contempla la

    explotacin entre los niveles 3 y 5. La segunda etapa (Etapa 2) contempla la explotacin desde el

    nivel 5 hacia profundidad.

    Para el desarrollo del presente estudio, se cont con informacin provista por Minera Antares, la

    que consider:

    Geometras 3D en formato BT2 (slidos de galeras, cuerpo mineralizado, topografa de

    superficie)

    Plano Acad con topografas de niveles, contorno de leyes, informacin estructural

    (mapeos), geometra de cuerpos e informacin de sondajes

    Informacin de mapeo de celdas RMR Bieniawski realizadas por gelogo de la mina.

    El proyecto consider adems la informacin de levantamiento de terreno y visitas tcnicas

    llevadas a cabo por la empresa asesora. A la fecha de realizacin del presente informe, el avance

    de la explotacin de la mina consista en la Cmara 1, entre los Niveles 3 y 4, como lo muestra la

    Figura 3.3.

    FIGURA 3.2PERFIL LONGITUDINAL ESQUEMTICO MINA RULITA

    NIVEL 1 COTA 3150

    NIVEL 3 COTA 3120

    NIVEL 4 COTA 3100

    NIVEL 5 COTA 3080

    NIVEL 2 COTA 3135

    RAMPADEACCESODESDESUPERFICIE

    TOPOGRAFA SUPERFICIE

    MODELO ESQUEMTICOCUERPO MINERALIZADO

    100 - 120m

    - SE -- NW -

    ESCALA

    20 m

    > 120m

    EXPLOTACIN ETAPA 1

    EXPLOTACIN ETAPA 2

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    En visita a terreno realizada el da 29 de julio, dentro del contexto de validacin de informacin y

    recopilacin de antecedentes para del proyecto, la empresa asesora pudo observar las

    condiciones geomtricas y geotcnicas de la actual explotacin, pudiendo observarse en trminos

    generales, que la geometra de la unidad explotada se presenta con bordes regulares y en general

    controlados por estructuras. Los resultados y observaciones particulares de la visita a terreno,

    fueron entregados a Minera Antares en Nota Tcnica Visita a Terreno, Julio 2009.

    N

    CONTORNO ESTIMADOEXPLOTACIN CMARA 1 NIVEL 4

    FIGURA 3.3PLANTA NIVEL 4 MOSTRANDO CONTORNO ESTIMADO DE EXPLOTACIN DE CMARA 1, ENTRE NIVELES 3 Y 4

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    4.0 MODELO GEOTCNICO

    4.1 ANTECEDENTES GEOLGICOS

    La Mina Rulita, se encuentra geolgicamente emplazada en rocas volcnicas de la Formacin

    Tuina (Carbonfero Prmico?), y que corresponde a secuencias de rocas volcnicas epiclsticas,

    con intercalaciones de lavas andesticas, tobas y algunas intercalaciones de areniscas. En el rea,

    los paquetes volcnicos se encuentran plegados. Especficamente en la zona de explotacin, se ha

    reconocido una estratificacin dada por planos con orientacin N 20 - 50 W / 25 - 65 NE sin

    embargo, es posible que se presente variabilidad en la mina, pues en el entorno al yacimiento, se

    observan plegamientos de las secuencias.

    La mineralizacin se encuentra asociada a un cuerpo tipo veta, en algunos sectores con evidencias

    de brechizacin, y cuya disposicin es N 70 W, subvertical. Los contactos del cuerpo mineralizado

    se pueden describir como discontinuos, especialmente en la parte norte del cuerpo. Hacia el sur,

    los contactos entre la mineralizacin y la roca de caja son ms tajantes, y en general asociados a

    discontinuidades o planos de debilidad. La mineralizacin se presenta en venillas, ptinas,

    diseminada y en stockwork, y vara de bornita, calcosina con bordes de calcopirita, a zonas donde

    slo se reconoce calcosina, bornita y mixtos, y sectores con cobre nativo. De acuerdo a los

    antecedentes provistos por Minera Antares, y a discusiones tcnicas con gelogo de la empresa, el

    origen del depsito no estara resuelto.

    4.2 MODELO ESTRUCTURAL

    A partir de la informacin de mapeos realizados por gelogo de la mina, y validaciones realizadas

    por EMT, se puede concluir que en la mina existen fallas de tipo mayores (reconocidas en distintos

    niveles de la mina, con continuidad en la horizontal, con presencia de salbanda, espesores

    mayores a 10 centmetros y halos de fracturamiento asociados). Tambin se identifican fallas

    intermedias y menores, las cuales se presentan con mayor persistencia, menor continuidad y

    espesores menores a 10 centmetros. Adems se identifican sistemas de discontinuidades

    menores, tanto como familias de diaclasas y fracturas, que en general son cortos y rugosos.

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    4.2.1 MODELO DE FALLAS MAYORES

    Las fallas mayores son individualizables, y deben ser tratadas en forma particular. Se les debe

    hacer permanente seguimiento y actualizar la informacin cada vez que aparezcan nuevos

    antecedentes. En Tabla 4.1 se muestra un resumen de las ocho fallas mayores reconocidas hastala fecha del estudio en la mina. Para efectos del presente estudio, fueron denominadas en forma

    numrica, sin embargo, resulta de mucha utilidad para hacerles seguimiento, identificarlas con

    nombre propios.

    (ID) NOMBRE FALLA RUMBO MANTEO CARACTERSTICAS

    FM01 N 30W 35- 45E

    Falla con 10 a 40 centmetros de espesor desalbanda (de tipo brecha de falla, xidos defierro y arcillas). Presenta un halo de roca

    fracturada de 1 metros en ambos bloques. Enbloque yacente, fracturamiento paralelo afalla. En bloque pendiente, fracturamiento

    ms irregular y heterogneo.

    FM02 N 20W 35EFalla con 15 centmetros de espesor, y halo

    fracturado menor de 50 centmetros.Continuidad poco clarificada

    FM03 N 33- 38W 40E

    Falla con 10 a 30 centmetros de espesor desalbanda (de tipo brecha de falla, xidos de

    fierro y xidos de cobre). Presenta un halo deroca fracturada de 1 metros total. En nivel 4

    se observa ramificada

    FM03_RAMA N 35W 40EFalla que de acuerdo a los actuales

    antecedentes, sera una ramificacin de fallaFM03.

    614 N 20- 30E 40- 50EFalla con 20 a 40 centmetros de espesor desalbanda (brecha de falla, xidos de fierro ycobre). Halo fracturado de 1.5 a 2 metros.

    CAMINO N 30-35E 60- 70EFalla de tipo regional, con hasta 1 metro deespesor de salbanda (arcillas y xidos de

    fierro). Halo fracturado hasta 4 metros y altaalteracin

    FM04 N 65W 40NEFalla con espesores irregulares, siendo los

    ms representativos de 20 a 40 centmetros yhalos fracturados de hasta 1 metro en ambos

    bloques (pendiente y yacente)

    FM05 N 40W 75NE

    Falla con espesores variables entre 20 y 50centmetros, con 2 metros de halo fracturado.Slo ha sido reconocida en nivel 5, por lo que

    requiere atencin y seguimiento paraconfirmar continuidad

    TABLA 4.1RESUMEN FALLAS MAYORES IDENTIFICADAS MINA RULITA

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    Lo ideal para el tratamiento y evaluacin del impacto de estas estructuras, es manejarlas en forma

    3D, ya sea con plantas y perfiles o modeladas en software de manejo grfico 3D, lo que permite

    una rpida y fcil visualizacin de su proyeccin a cualquier cota o en cualquier direccin.

    La Figura 4.1 muestra un ejercicio preliminar realizado para forma 3D las actuales fallas mayoresreconocidas. Es importante destacar que el ejercicio realizado es slo conceptual, pues el nivel de

    informacin disponible a la fecha de cada falla mayor es pobre (reconocidas a lo ms en dos

    niveles). Es por esta razn, que las superficies modeladas se visualizan rectas y planas, condicin

    que geolgicamente es poco real. Por lo mismo, resulta fundamental ajustar y validar esta

    informacin a medida que se desarrolle la mina, y tener claro que el uso que se le puede dar a un

    modelo de estas caractersticas es slo para anlisis de tipo conceptual y global, teniendo que

    utilizar la informacin de mapeos de detalle para anlisis de mayor precisin.

    FIGURA 4.1VISTA ISOMTRICA DE MODELO 3D DE FALLAS MAYORES DE MINA RULITA

    FALLA CAMINO

    FALLA 614

    CUERPOMINERALIZADO

    FALLA FM04

    FALLA FM03

    FALLA FM03 RAMA

    FALLA FM01

    FALLA FM02

    SS

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    4.2.2 FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS

    Como se mencion anteriormente, en la mina se identifican fallas intermedias (espesores entre 2 y

    10 centmetros) y menores (espesores menores a 2 centmetros), las cuales se presentan con

    mayor persistencia (mayor cantidad) y menor continuidad. En general presentan rellenos de xidosde fierro. La Figura 4.2 muestra un mapeo estructural representativo de la mina donde se indican

    tipos de estructuras.

    Dada la gran cantidad de estructuras de este tipo de estructuras, su tratamiento para anlisis

    globales ser de tipo estadstico, determinndose sistemas de fallas dominantes. Sin embargo, a

    nivel de rutina (escala de galera), estas estructuras combinadas entre s, o con fallas mayores,

    generan bloques que pueden desprenderse, por lo que tambin debern tener un tratamiento

    particular (seguimiento y anlisis de cada una) sobre todo a nivel de rutina.

    FIGURA 4.2MAPEO ESTRUCTURAL REPRESENTATIVO DE LA MINA, TOMADO DE NIVEL 4

    N

    EJEMPLO DE MAPEO ESTRUCTURAL DE LA MINA

    REPRESENTATIVO NIVEL 4

    VISTA AMPLIADA

    FALLA MAYOR

    FALLAINTERMEDIA

    FALLAINT

    ERMEDIA

    SISTEMAS DE

    DIACLASAS Y FALLAS

    MENORES PARALELAS

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    Las familias de diaclasas reconocidas y mapeadas en la mina, se presentan con poca continuidad

    (cortos, menores a 3 metros) y con planos rugosos.

    A partir de la informacin de mapeos estructurales, se gener una base de datos con todas las

    estructuras de la mina reconocidas hasta ahora (fallas intermedias, menores y sistemas de

    diaclasas). A partir de proyecciones estereogrficas realizadas, se puede concluir que lasorientaciones mostradas por fallas intermedias, menores y sistemas de diaclasas son equivalentes,

    y perteneceran a un mismo evento geolgico, por lo que en trminos de definicin de

    orientaciones dominantes sern tratadas como un grupo comn. La Figura 4.3 muestra la

    proyeccin estereogrfica de fallas intermedias, menores y diaclasas de la mina, a partir del cual se

    obtienen los sistemas dominantes listados en Tabla 4.2.

    FIGURA 4.3ESTEREONET MOSTRANDO SISTEMAS DE ESTRUCTURAS INTERMEDIAS Y MENORES DOMNANTES

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    Como ha quedado plasmado, resulta fundamental la diferenciacin estructural (fallas mayores,intermedias, menores y sistemas de diaclasas) durante el proceso de toma de datos, para as

    facilitar y realizar los anlisis con la informacin apropiada en cada caso.

    (ID) NOMBRE SISTEMA RUMBO MANTEO OBSERVACIONES

    S1 N 10- 30W 50- 80E Sistema de mayor persistencia en la mina

    S2 N 15- 45E 25- 65SE Sistema sub paralelo a falla mayor 614

    S3 N 10- 50W 25- 45NE Sistema que marca la estratificacin

    S4 N 65E - EW 65N 90

    S5 N 30- 55E 65- 85SE Sistema sub paralelo a falla regional Camino

    S6 N 50- 70E 25- 50SE

    S7 N 65- 86W 65- 86SSi bien este sistema tiene pocos individuos, apriori se puede visualizar que es complejo entrminos geotcnicos al combinarse con otros

    (ejemplo, pilar cortado cmara 1)

    TABLA 4.2RESUMEN SISTEMAS DE FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y DIACLASAS DOMINANTES MINA RULITA

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    4.3 CALIDAD DE MACIZO ROCOSO

    Para estimar la calidad del macizo rocoso de la zona del proyecto, se realizaron por parte de EMT

    y de geologa de Minera Antares mapeos para clasificar el macizo rocoso mediante la

    determinacin del ndice Rock Mass Rating (RMRB) propuesto por Bieniawski (1989), el cual varaentre 0 y 100 (de muy mala calidad a muy buena calidad geotcnica) asignando puntajes a los

    siguientes parmetros:

    RQD (Rock Quality Designation). En este caso fue estimado en terreno a partir de medidas

    en galeras.

    UCS (Uniaxial Compressive Strength). Estimado a partir de golpes de martillo geolgico

    segn escala de durezas de Deee & Jenning & Robertson (1969).

    Espaciamiento de discontinuidades: Estimado a partir de mapeos de terreno.

    Condicin de Discontinuidades: Estimacin de condiciones de relleno, rugosidad,

    alteracin y apertura de discontinuidades a partir de observaciones de terreno. Condicin de agua: Incorporado en funcin de los antecedentes (condiciones secas)

    Ajuste por orientacin de discontinuidades. Este ajuste, aplicado en funcin del efecto de la

    orientacin de discontinuidades sobre infraestructuras particulares (tneles, taludes,

    fundaciones) que en este caso no fue considerado.

    A partir de la informacin de celdas de mapeo de RMRB realizas en las labores de la mina, se

    puede concluir que el macizo rocoso en los actuales niveles en Mina Rulita es de regular a buena

    calidad geotcnica, con valores de RMR para la roca de caja entre 60 y 65, y 55 a 60 para la zona

    mineralizada. En trminos generales, se puede concluir que la roca se encuentra con moderado a

    bajo grado de fracturamiento, y RQD variables entre 50% - 75%. La estimacin del parmetro UCS

    a partir de golpes de martillo geolgico, se describe como Dura a Muy Dura (R4 a R5 segn escala

    de Deere y que equivaldra a valores entre 55 110 MPA y 110 a 220 MPa respectivamente).

    Las estructuras menores se encuentran moderadamente espaciadas, con superficies en general

    rugosas, baja continuidad y rellenos despreciables. Las paredes de las estructuras en general

    presentan moderado a bajo grado de alteracin. Las condiciones actuales de la mina indican que

    no hay presencia de agua, sin embargo, esta condicin debe ser chequeada y considerada en

    profundidad, puesto que adems de influir en forma negativa en la calidad del macizo rocoso,

    afecta la operacin.

    La condicin general del macizo rocoso debe ser chequeada, validada y complementada con

    informacin de profundidad y a medida que se generen nuevos desarrollos. Esto es fundamental

    para validar los actuales modelos, parmetros de diseo y predecir el comportamiento geotcnico

    de la mina.

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    4.4 PROPIEDADES DE LA ROCA INTACTA Y CONDICIN DE ESFUERZOS

    Tratndose que Mina Rulita es una faena relativamente nueva, no se dispone de antecedentes de

    medidas de propiedades de la roca intacta (como por ejemplo ensayos de resistencia a la

    compresin simple). Como se mencion en captulo anterior, este parmetro en particular fueestimado a partir de golpes de martillo geolgico, sin embargo, sera de mucha utilidad que a

    futuro, cuando se inicien campaas de sondajes de diamantina, se separen muestras para testeo

    en laboratorio.

    Para el anlisis se consider un campo de esfuerzos gravitacionales, con alturas de carga

    promedio entre 150 m y 200 m. Lo anterior implica un rgimen de esfuerzos con magnitudes entre

    4 y 6 MPa en sentido vertical. Los esfuerzos horizontales fueron estimados considerando una

    razn k = H /V entre 1.5 y 2.2. Lo anterior implica esfuerzos horizontales entre 8.0 y 12.0 MPa.

    Se consider una orientacin del esfuerzo principal mximo en direccin NW.

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    4.5 MODELO GEOTCNICO Y MECANISMOS DE INESTABILIDAD

    Como resumen de todos los antecedentes expuestos anteriormente, se plantea que las unidades

    geotcnicas en la mina, son tres:

    Unidad 1. Roca de caja, que rene a las rocas andesticas, tobas y areniscas, de buena calidadgeotcnica

    Unidad 2. Cuerpo mineralizado, regular a buena calidad geotcnica

    Unidad 3. Zonas de fallas mayores o alta concentracin de fallas, de regular a mala calidad

    geotcnica

    La Figura 4.4 muestra un esquema representativo del modelo geotcnico propuesto para Mina

    Rulita.

    FIGURA 4.4PERFIL ESQUEMTICO MOSTRANDO MODELO GEOTCNICO DE MINA RULITA

    S1

    S7

    S4

    S2

    S6

    S3

    S5

    FALLA 614

    FM02

    FM04

    FM03

    SW NE

    U1. ROCA DE CAJA

    U2. CUERPOMINERALIZADO

    U3. FALLASMAYORES

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    En funcin de lo anterior, los mecanismos de inestabilidad esperados para la mina son

    desprendimiento o deslizamiento de bloques preformados limitados por fallas y/o discontinuidades

    menores y derrumbe progresivo o caving en las zonas de alta concentracin de fallas y mala

    calidad del macizo rocoso.

    El desprendimiento o deslizamiento de bloques preformados limitados por fallas y/odiscontinuidades menores estar determinado por la presencia de fallas intermedias, que en

    conjunto con sistemas de discontinuidades menores, definen bloques o cuas sensibles a

    desprenderse cuando se les genera cara libre. Este potencial mecanismo puede incrementar la

    dilucin, disminuir la calidad de la tronadura por presencia de grandes bloques preformados y corte

    de tiros y comprometer accesos . En la etapa de ingeniera de detalle y control rutinario se debern

    identificar estos potenciales comportamientos mediante una proyeccin estructural de la

    informacin obtenida con mapeos geolgico-estructurales. El derrumbe progresivo o caving

    consiste en el desprendimiento progresivo de material rocoso (unravelling). Dada la geometra

    tabular de los cuerpos, el potencial desprendimiento se presentara principalmente de las cajas o

    paredes de los caserones. Para minimizar la probabilidad de activacin de este mecanismo, las

    dimensiones de los caserones no deben sobrepasar el Radio Hidrulico Mximo Admisible. La

    Figura 4.5 muestra en forma esquemtica los potenciales mecanismos de inestabilidad esperados.

    FIGURA 4.5PERFIL ESQUEMTICO MOSTRANDO POTENCIALES MECANISMOS DE INESTABILIDAD ESPERADOS

    S1

    S7

    S4

    S2

    S6

    S3

    S5

    FM02

    FM04

    SW NECOLAPSO DE

    BLOQUES

    PREFORMADOS

    COLAPSO DE

    BLOQUES

    PREFORMADOS

    DERRUMBE

    PROGRESIVO

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    5.0 ANLISIS MINERO-GEOTCNICO

    5.1 DIMENSIONAMIENTO DE UNIDADES DE EXPLOTACIN

    Como base para el dimensionamiento de unidades de explotacin o cmaras se consideraron lossiguientes aspectos:

    - Configuracin de accesos determina una explotacin descendente

    - La explotacin no considera el ingreso de personal o equipos a los caserones.

    - Mnima dilucin del mineral a extraer.

    - Dimensiones que permitan flexibilidad operacional

    Dada la geometra de los cuerpos a explotar y el tipo de mecanismos de inestabilidad identificados,

    se consideraron como herramientas empricas de anlisis, la aplicacin del mtodo grfico deestabilidad de Mathews para el anlisis de paredes del casern, y Laubscher para el

    dimensionamiento de techos del casern.

    5.1.1 ANLISIS DE ESTABILIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DE CMARAS (MTODO DE MATHEWS)

    Una tcnica ampliamente usada en el proceso de diseo de caserones o cmaras para definir las

    dimensiones de unidades de explotacin en cuerpos tabulares, es el Mtodo Grfico de Estabilidad

    introducido por Mathews (1980) y ms tarde modificado por Potvin (1989). La versin ms reciente

    del mtodo, actualizado por C. Mawdesley y R. Trueman (2000), est basada en el anlisis dems de 400 casos histricos recopilados de minas subterrneas Canadienses y Australianas, y

    permite estimar la probabilidad de falla para un determinado diseo de casern (ver Figura 5.1). El

    mtodo consiste en la determinacin del stability number (N), el cual se obtiene de la ecuacin:

    N = Q x A x B x C

    Donde:

    Q: Rock Tunnelling Quality Index de Barton (1974) es decir Q, con SRF=1

    A: Factor de condicin de esfuerzos

    B: Factor de orientacin de estructurasC: Factor de componente gravitacional

    El parmetro N representa la calidad de macizo y condicin geotcnica del rea a explotar. Una

    vez calculado, se ingresa a la grfica de Mathews (Figura 5.1) y se evala la condicin de

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    estabilidad para un determinado valor de radio hidrulico (rea/Permetro) de la pared colgante,

    pared yacente o techo de un casern.

    Para la aplicacin del mtodo al proyecto, la estimacin del parmetro Q (Q con SRF igual a 1) se

    bas en las propiedades del macizo rocoso obtenidas de la informacin geotcnica existente,

    obteniendo mediante tcnicas empricas que relacionan valores de Q de Barton a partir de los

    valores de RMRB, y validados con estimaciones realizadas en terreno de Q.

    La estimacin de los factores de ajuste A, B y C se realiz en base a la experiencia de EMT de

    acuerdo a las grficas de la Figura 5.2 y considerando una condicin de esfuerzos gravitacionales.

    Dado que el modelo geotcnico indica que las paredes y techos de los caserones correspondern

    principalmente a rocas volcnicas y zona de veta respectivamente, se consideraron las

    propiedades de estas unidades geotcnicas para la estimacin del parmetro N.

    AUM

    ENTODEPR

    OBABILID

    AD

    DEFA

    LLA

    FIGURA 5.1GRFICO DEL MTODO DE ESTABILIDAD DE MATHEWS

    (C. Mawdesley, R. Trueman and W. J. Whiten, 1998)

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    La Figura 5.3 presenta los resultados de la aplicacin de la metodologa de Mathews, donde se

    muestra que las dimensiones mximas de las paredes de los caserones deber definir Radios

    Hidrulicos menores a 12.0 m.

    Para un RH menor a 12.0 m, las dimensiones de paredes debe ser menores a 40 m de alto

    por 60 m de largo.

    Dado que las dimensiones del cuerpo son mayores a las mximas dimensiones estables,

    se requerir mantener pilares entre unidades de explotacin.

    FIGURA 5.2FACTORES DE AJUSTE MTODO DE MATHEWS

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    5.1.2 ANLISIS DE ESTABILIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DE CMARAS (MTODO DE LAUBSCHER)

    El mtodo grfico de estabilidad de Laubscher, relaciona la calidad del macizo expresada a travs

    del parmetro MRMR (Mining Rock Mass Rating) y el radio hidrulico (RH) de una excavacin. El

    parmetro MRMR se obtiene ajustando el parmetro RMR segn las condiciones de esfuerzo,

    calidad de tronadura y orientacin de discontinuidades presentes en el sector. Para el caso del

    sector en estudio, se calcul el parmetro MRMR para el techo de las cmaras, asumiendo ambos

    tipos de roca (volcnicos y zona de veta).

    La estimacin del parmetro MRMR consider los siguientes ajustes:

    - Ajuste por condicin de esfuerzos: se consider un factor de 1, dado que existen

    esfuerzos horizontales que aportan a la estabilidad

    - Ajuste por tronadura: asumiendo una calidad buena de la tronadura se consider unvalor de 0.94

    - Ajuste por orientacin de estructuras: dado que las estructuras presentes formaran

    bloques o cuas de potencial cada libre al techo condicin desfavorable se

    consider un valor de 0.70.

    FIGURA 5.3. GRFICA DE ESTABILIDAD DE MATHEWN = 18-30 (RMR = 60-65). Probabilidad de falla aceptable entre el 10 y 15 %

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    Para el anlisis de estabilidad, se consider un valor de RMR representativo para ambos sectores

    entre 50 y 60, obtenindose valores de MRMR entre 36 y 42

    Para la evaluacin de la sensibilidad al caving, se consideraron techos en la zona estable, con

    radios hidrulicos (RH) menores a 10. Fijando el ancho de la excavacin entre 20 y 30 metros

    (ancho mximo de veta), se tendran largos mximos de explotacin de 50 metros.En la Figura 5.4 muestra los resultados obtenidos

    FIGURA 5.4REPRESENTACIN DE RESULTADOS OBTENIDOS EN LA GRFICA DE LAUBSCHER

    GRAFICA DE ESTABILIDAD DE LAUBSCHER (1990)

    ES-CAT-30

    ES-ARN-1

    ES-C-235

    ES-CAL-16

    ES-VS

    ES-SC

    MI-C2

    I PANEL

    II PANEL

    III PANEL

    ES-CAL

    ES-CAV-AR

    ES-VN-INF

    PU-ABUN

    ES-CAT-11

    ES-AR-28

    MI-C1ESTALE

    MI-C1CAVING

    I PANELSINHUMTO

    0.0

    10.0

    20.0

    30.0

    40.0

    50.0

    60.0

    70.0

    80.0

    0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0

    RADIO HIDRAULICO = AREA EXCAVACION / PERIMETRO EXCAVACION

    MRMR(MiningRockMass

    i

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    5.1.3 DIMENSIONAMIENTO DE PILARES

    Como herramienta para el anlisis se utiliz la grfica de estabilidad de pilares de Lunder and

    Pakalnis (1997). Esta grfica (ver Figura 5.5) est construida por una extensa bases de datos de

    pilares en hard rock (178 casos). La grfica considera como con datos de entrada los siguientesparmetros:

    - Relacin ancho (W) / alto (H) del pilar a evaluar. En donde la altura del pilar queda

    determinada en el eje del sentido del mximo esfuerzo de solicitacin del pilar.

    - Carga el en pillar (Pillar Stress)

    - Resistencia a la compresin uniaxial de la roca intacta representativa del pilar (c)

    Lunder y Pakalnis proponen que la resistencia del pilar puede ser expresada adecuadamente por

    dos lneas de Factores de Seguridad (Factor of Safety, lneas FOS destacadas en grfica). Pilares

    con FOS1.4 no

    presentan dao. La regin con 1

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    Para asegura el ancho mnimo en sentido longitudinal, y considerando los patrones estructurales,

    se recomienda mantener una razn W/H mayor a 1.1, esto es, para un ancho de explotacin de 20

    m, mantener un pilar de 22.0 m.

    Se destaca que las dimensiones de pilares obtenidas mediante tcnicas empricas, solamente

    consideran la calidad del macizo rocoso. En forma paralela se analiz la condicin geomtrica estructural dada por fallas mayores que puedan variar por lado la ubicacin y por otro lado las

    dimensiones de pilares.

    FIGURA 5.5GRFICA DE ESTABILIDAD DE PILARES DE LUNDER Y PAKALNIS (1997).

    Grafico de estabilidad de pilares

    0.00

    0.10

    0.20

    0.30

    0.40

    0.50

    0.60

    0.70

    0.80

    0.90

    0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

    Wp / h

    Esfuerzosinducidosalpilar/UCS

    Stables

    Unstables

    Failed

    Pilares

    Rulita

    FOS = 1.4

    FOS=1FOS=1FOS=1FOS=1.0.0.0.0

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    5.2 ALERTAS GEOTCNICAS

    5.2.1 ANLISIS GEOMTRICO ESTRUCTURAL DE FALLAS MAYORES

    A partir del modelamiento conceptual 3D de las ocho fallas mayores actualmente identificadas, sevisualizaron los potenciales bloques mayores y/o cuas que pudieran afectar la explotacin del

    proyecto. Las ventajas del manejo 3D de estas geometras, es la fcil visualizacin en forma rpida

    de plantas y perfiles en cualquier direccin.

    Las alertas identificadas se resumen como sigue:

    Potencial corte de Pilar central entre niveles 4 y 5 por falla mayor FM04 (ver Figura 5.6 donde

    se muestra esquemticamente mecanismo). Para evitar el deterioro y colapso del pilar, se

    requiere aumentar su dimensin vertical de manera que la base del pilar no est sensible a

    desprendimientos. En este caso, se recomienda prolongar el pilar entre niveles 3 y 5. Lo

    anterior implica mantener un pilar de 18 metros en sentido longitudinal y 40 metros en sentidovertical. Dadas las nuevas dimensiones, se deber evaluar la recuperacin de este pilar en una

    etapa final de explotacin, para lo cual se requerir una infraestructura acorde para la

    tronadura masiva del pilar central.

    FIGURA 5.6VISTA ESQUEMTICA DE POTENCIAL COLAPSO DE PILAR NIVELES 4 Y 5 POR FALLA FM04

    FM02

    FM04

    SW NE

    NV 3

    NV 4

    NV 5

    NV 6

    POTENCIAL

    COLAPSO DE PILAR

    FM03

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    Potencial corte de pilar inferior NW de Etapa 2, por falla mayor FM05. Esta condicin tambin

    deber ser atendida con diseo, una vez que se tengan mayores antecedentes de la

    continuidad de falla FM05 en profundidad.

    Potencial bloque mayor en pared SW de cuerpo, limitado por fallas mayores FM01, FM04 y

    alguna falla intermedia o menor paralela a falla Camino. Esta condicin es slo una alerta, que

    deber ser considerada y revisada una vez que se tenga el diseo definitivo de los cuerpos a

    explotar, e informacin de mapeo de nivel 5 e inferiores.

    Estas potenciales condiciones identificadas - y futuras que puedan aparecer a medida que la

    informacin estructural y geotcnica se robustezca - debern ser analizadas en detalle y hacerles

    seguimiento durante el desarrollo del proyecto. Las formas de minimizar el impacto de este tipo de

    mecanismos, es mediante la generacin y uso de una correcta secuencia de tronadura queconsidere estas alertas, ubicacin de pilares mediante diseos mineros geotcnicos. Otra forma

    de minimizar el impacto de este tipo de mecanismos, es definiendo un sistema de soporte robusto

    (en aquellas condiciones donde tcnicamente sea factible). Para anticiparse a estos mecanismos o

    eventos, es recomendable evaluar la instalacin de sistemas de monitoreo geomecnico que

    permitan predecir posibles desplazamiento de bloques y/o movimiento de fallas.

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    5.2.2 ANLISIS DE FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS

    Como se mencion en captulos anteriores, el tratamiento a nivel de anlisis global de las

    estructuras intermedias y menores, fue de tipo estadstico. De esta forma, en esta etapa del estudio

    se definen sectores sensibles a la formacin de potenciales bloques o cuas sensibles a partir delos sistemas dominantes (ver Figura 5.7). Para las paredes de los caserones tericos (NE y SW) en

    sentido longitudinal, se tendrn sistemas que formen cuas, especialmente en pared NE, situacin

    que ya fue evidenciada en el avance actual de la explotacin por la presencia del sistema S7. De la

    misma forma, para las paredes transversales de caserones (NW y SE), que si bien son de menor

    dimensin por el ancho del cuerpo, tambin se espera la formacin de bloques y cuas sensibles a

    deslizar, especialmente en las paredes tipo NW. El resumen de los sistemas que presentan alertas

    por pared se presentan en Tabla 5.1.

    PARED SISTEMAS INVOLUCRADOS

    NE (Sentido longitudinal del cuerpo)

    S2 S5 S7S6 S5 S7S1 S6 S7S5 - S3 - S7S2 S5 S4S6 S5 S4S1 - S6 S4S5 S3 S4

    SW (Sentido longitudinal del cuerpo)

    S2 S3 S4S1 S6 S4S1 S2 S4

    S2 S3 S7S1 S6 S7S1 S2 S7

    SE (Sentido transversal del cuerpo) S2 S7 S6S2 S4 S6

    NW (Sentido transversal del cuerpo)

    S1 S2 S6S3 - S2 S6S2 S3 S6S3 S6 S5S1 S2 S5S3 S2 S5S6 S1 S5

    TABLA 5.1RESUMEN POTENCIALES ALERTAS DEFINIDAS POR FALLAS INTERMEDIAS, MENORES Y SISTEMAS DE DIACLASAS

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    El anlisis estructural detallado de las geometras esperadas, el porcentaje de dilucin y el impacto

    en la estabilidad local o de accesos en funcin de las geometras sensibles, debe ser analizado y

    manejado con las secuencias de tronadura de detalle de cada casern. Estos mecanismos son en

    su mayora identificables en forma anticipada si se trabaja con bases de datos robustas (mapeos),

    correctas proyecciones estructurales y anlisis de informacin.

    Dada la sensibilidad detectada de las paredes NW, se recomienda mantener un estricto control

    estructural y evaluacin de los potenciales bloques o cuas en estas paredes, para evitar

    problemas de inestabilidad en los bordes de caserones en explotacin. Adems, se deben realizar

    secuencias de tronadura de detalle, con informacin estructural robusta que permita minimizar el

    impacto en la explotacin.

    FIGURA 5.7PROYECCIN ESTEREOGRFICA DE SISTEMAS DOMINANTES Y PAREDES DE POTENCIALES

    CASERONES

    RUMBOCUERPOPAREDESLONGITUDINALES

    RUMBO

    CUERPO

    PAREDESTRANS

    VERSALES

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    5.3 SECUENCIA GLOBAL DE EXPLOTACIN

    En base al anlisis minero - geotcnico se defini una estrategia de explotacin que considera lo

    siguiente:

    Radios hidrulicos para paredes menores a 12 m (60 m de alto por 40 m de largo) Se consider una primera etapa de explotacin sobre nivel 5, y una segunda etapa bajo nivel

    5.

    Para la primera etapa se debe considerar pilar central entre los niveles 4 y 5, mostrado en

    Figura 5.8. Este pilar fue definido en funcin de los resultados de tcnicas empricas y de

    acuerdo a los resultados del anlisis geomtrico estructural. Si bien, para una explotacin de

    caserones de 20 m de ancho, se debe considerar en el diseo un pilar de 22 m de largo

    (sentido longitudinal) y de 16 a 18 m en sentido vertical (distancia entre niveles), esta

    condicin fue modificada por la presencia de la falla FM04, la cual corta el pilar y podra

    generar colapso (mostrado en Figura 5.9). Esta condicin mantiene el nivel 6 a una distancia de 20 metros (referenciales) por debajo del

    nivel 5, y a partir del nivel 7 se sugiere aumentar la distancia entre los niveles de explotacin.

    Para una segunda etapa, bajo el nivel 6, se debe considerar una estrategia que mantenga una

    placa-puente, o una estrategia de explotacin con pilares transversales alternados que

    mantengan paredes con RH menores a 12 m. La Figura 5.10 muestra esquemticamente la

    estrategia con pilares alternados. La ubicacin de pilares bajo el nivel 5, depender de una

    revisin detallada de las condiciones estructurales, basada en la informacin de mapeos que

    se recoja del avance de labores de los niveles inferiores.

    Para minimizar potenciales geometras desfavorables o sensibles a deslizar, y poner en

    riesgos accesos, la recomendacin es explotar las cmaras a seccin completa, es decir,

    desarrollar tronaduras de produccin desde ambas galeras y evitar el avance de la explotacin

    por una sola galera

    Dada la configuracin de galeras y el mtodo de explotacin elegido, la secuencia de

    explotacin global recomendada es en retroceso de SE a NW, y as evitar riesgos de prdida

    de accesos

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    PILAR

    N

    PLANTA NIVEL 5

    CUERPO

    MINERALIZADO

    RAMPA

    22m

    20m

    FIGURA 5.8 VISTA EN PLANTA NIVEL 5. UBICACI N PILAR CENTRAL ENTRE NIVELES 4 Y 5

    FIGURA 5.9AUMENTO DE PILAR NIVELES 4 Y 5 POR CONDICIN ESTRUCTURAL

    FM02

    FM04

    SW NE

    NV 3

    NV 4

    NV 5

    NV 6

    AUMENTO DE PILAR POR

    FALLA MAYOR

    POTENCIAL

    COLAPSO DE PILAR

    FM03

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    FIGURA 5.10. PERFIL LONGITUDINAL ESQUEMTICO MOSTRANDORADIOS HIDRULICOS MXIMOS Y DISTRIBUCIN DE PILARES

    NW

    RAMPA

    1ETAPA

    2ETAPA

    NV3

    NV4

    NV5

    NV6

    RH

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    6.0 PROCESO GEOTCNICO Y GEOTCNIA DE RUTINA

    Como se ha mencionado en informes anteriores emitidos por la empresa asesora en el contexto

    del proyecto (Nota Tcnica 1, Levantamiento geotcnico y recomendaciones al diseo, Proyecto

    mina subterrnea Rulita, EMT Junio 2009, y Nota Tcnica Visita a Terreno, Proyecto mina Rulita,julio 2009), es importante llevar la geotecnia de la mina mediante el Proceso Geotcnico,

    entendindolo como la sucesin de tareas a ser desarrolladas para el ptimo cumplimiento de los

    estndares geotcnicos de la mina (esquematizado en Figura 6.1) apuntando siempre a mantener

    la continuidad operacional de la mina y evitar eventos inesperados.

    FIGURA 6.1DIAGRAMA PROCESO GEOTCNICO

    INFORMACIN BASE

    PROGRAMA DEAPOYO A

    TRONADURA

    APOYO APLANIFICACIN

    CORTO, MEDIANO YLARGO PLAZO

    PROGRAMA DE TOMA DEDATOS

    MODELODISCONTINUIDADES

    MAYORES YMENORES

    MODELO LITOLGICOY ALTERACIN

    MODELO DECLASIFICACIN DEL

    MACIZO

    SISMICIDADESFUERZOS IN SITU

    MECANISMOS DEINESTABILIDAD

    TOPOGRAFA YMODELO DECAVIDADES

    ANLISIS

    PROPIEDADESMECNICAS Y

    ELSTICAS

    GEOTCNIA DERUTINA

    MODELO DEPROYECCIN DE

    ROCA Y DE DAOPOR VIBRACIONES

    CRECIMIENTO DEBOTADEROS

    ESTRILES Y RIPIOS

    SECUENCIA DEEXPLOTACIN Y

    NIVELES DEESTABILIDAD

    CRITERIOS DE DISEO Y ACEPTABILIDADCRITERIOS DE FALLA

    FACTOR DE SEGURIDADOTROS

    OPERATIVA

    GEOLOGA / LITOLOGAGEOTECNIA / SISTEMAS ESTRUCTURALESPROYECTO MINEROPLAN MINEROTOPOGRAFAHIDROLOGA-HIDROGEOLOGADISEO MINEROBOTADEROSCAVIDADES Y CASERONES

    RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSOSONDAJESDISEO TRONADURAMONITOREOANTECEDENTES HISTRICOSMODELOS ANTERIORES

    PROYECTO MINEROY PLANES MINEROS

    MONITOREO DETRANQUE

    MODELOHIDROLGICO E

    HIDROGEOLGICO

    HERRAMIENTASMTODOS EMPRICOS

    MTODOS ANALTICOSMODELOS NUMRICOS 2D Y 3DMONITOREOEXPERIENCIA EN CASOS SIMILARES

    ZONIFICACINGEOTCNICA Y

    PARMETROS DEDISEO

    REQUERIMIENTOS DESANEAMIENTO YFORTIFICACIN

    BOTADERO DEESTRILES Y RIPIOS

    PLAN DEINSTRUMENTACIN Y

    MONITOREO

    PROYECTOSESPECIALES EINNOVACIN

    TECNOLGICA

    GRA ND ES HITOS PL AN OS DE TR AB AJ OY/O ANLISIS

    INFORMACIN BASE

    PROGRAMA DEAPOYO A

    TRONADURA

    APOYO APLANIFICACIN

    CORTO, MEDIANO YLARGO PLAZO

    PROGRAMA DE TOMA DEDATOS

    MODELODISCONTINUIDADES

    MAYORES YMENORES

    MODELO LITOLGICOY ALTERACIN

    MODELO DECLASIFICACIN DEL

    MACIZO

    SISMICIDADESFUERZOS IN SITU

    MECANISMOS DEINESTABILIDAD

    TOPOGRAFA YMODELO DECAVIDADES

    ANLISIS

    PROPIEDADESMECNICAS Y

    ELSTICAS

    GEOTCNIA DERUTINA

    MODELO DEPROYECCIN DE

    ROCA Y DE DAOPOR VIBRACIONES

    CRECIMIENTO DEBOTADEROS

    ESTRILES Y RIPIOS

    SECUENCIA DEEXPLOTACIN Y

    NIVELES DEESTABILIDAD

    CRITERIOS DE DISEO Y ACEPTABILIDADCRITERIOS DE FALLA

    FACTOR DE SEGURIDADOTROS

    OPERATIVA

    GEOLOGA / LITOLOGAGEOTECNIA / SISTEMAS ESTRUCTURALESPROYECTO MINEROPLAN MINEROTOPOGRAFAHIDROLOGA-HIDROGEOLOGADISEO MINEROBOTADEROSCAVIDADES Y CASERONES

    RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSOSONDAJESDISEO TRONADURAMONITOREOANTECEDENTES HISTRICOSMODELOS ANTERIORES

    PROYECTO MINEROY PLANES MINEROS

    MONITOREO DETRANQUE

    MODELOHIDROLGICO E

    HIDROGEOLGICO

    HERRAMIENTASMTODOS EMPRICOS

    MTODOS ANALTICOSMODELOS NUMRICOS 2D Y 3DMONITOREOEXPERIENCIA EN CASOS SIMILARES

    ZONIFICACINGEOTCNICA Y

    PARMETROS DEDISEO

    REQUERIMIENTOS DESANEAMIENTO YFORTIFICACIN

    BOTADERO DEESTRILES Y RIPIOS

    PLAN DEINSTRUMENTACIN Y

    MONITOREO

    PROYECTOSESPECIALES EINNOVACIN

    TECNOLGICA

    GRA ND ES HITOS PL AN OS DE TR AB AJ OY/O ANLISIS

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    Dentro de este contexto, la Geotecnia de rutina resulta de suma importancia para materializar el

    proyecto de explotacin con mnimas desviaciones y bajo condiciones operacionales seguras. El o

    los encargados de esta rea debern mantener un seguimiento sistemtico que considere los

    siguientes aspectos:

    - Cumplimiento de parmetros de diseo.- Registro de comportamiento de macizo rocoso (eventos geotcnicos a escala local,

    sobre excavaciones, dao en pilares etc.)

    - Revisin y evaluacin de condiciones locales en frentes de avance.

    - Toma de datos geotcnicos de rutina y seguimiento a Modelo Geotcnico, con especial

    nfasis en el mapeo geotcnico estructural.

    - Generacin de recomendaciones de apoyo a la operacin (recomendaciones de

    fortificacin, secuencias de avance, etc.)

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    7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    INFORMACIN Y CONDICIN GEOTCNICA

    La actual informacin geolgica y estructural de Mina Rulita, con la cual se desarroll elproyecto, es de buena calidad y confiabilidad. A partir de esta informacin, se concluy en

    Mina Rulita existen reconocidas ocho fallas mayores, adems de fallas intermedias, menores y

    sistemas de diaclasas.

    Las fallas mayores deben ser tratadas en forma particular. Para el estudio, se generaron

    superficies 3D tericas a partir de los pocos antecedentes disponibles de cada una. Este

    modelo debe ser actualizado, validado y robustecido a medida que la mina abra nuevos

    desarrollos o se tenga nueva informacin.

    Las fallas intermedias, menores y sistemas de diaclasas, dado su gran nmero de individuos,

    deben ser tratadas en forma estadstica a nivel de anlisis globales. Sin embargo, para anlisis

    locales y de rutina, deben ser consideradas como entes individuales.

    El macizo rocoso de Mina Rulita es de buena a regular calidad geotcnica. Los mecanismos de

    inestabilidad esperados para el proyecto son de dos tipos: Colapso o deslizamiento de bloques

    preformados limitados por estructuras y Derrumbe progresivo a caving asociado a zonas de

    menor calidad de macizo y zonas de fallas mayores.

    Los modelos conceptuales, tanto de estructuras, calidad del macizo y mecanismos de

    inestabilidad esperados, debern ser actualizados y robustecidos a medida que se desarrolle la

    mina. Esto es fundamental para llevar un correcto control geotcnico de los diseos, prevenir

    eventos y validar diseos.

    DIMENSIONAMIENTO DE UNIDADES DE EXPLOTACIN

    El dimensionamiento de unidades de explotacin estables se realiz mediante la aplicacin de

    tcnicas empricas ampliamente utilizadas en la industria minera, como lo es el Mtodo Grficode Estabilidad introducido por Mathews (1980) y Grfica de Laubscher (1990) para

    dimensionar unidades de explotacin estables, y mtodo de Lunder y Pakalnis (1997) para

    dimensionamiento de pilares.

    Los resultados obtenidos, indican que el diseo de cmaras es estable bajo las siguientes

    dimensiones:

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    Radios Hidrulicos de paredes menores a 12 (RH < 12), lo que implica paredes con

    dimensiones mximas de 40 metros de alto por 60 metros de largo.

    Radios Hidrulicos de techos menores a 10 (RH < 10), lo que implica que para caserones

    de 20 a 30 metros de ancho, se puede abrir hasta 50 metros en la longitudinal.

    La explotacin requiere de pilares intermedios entre cmaras. De acuerdo a la condicinde macizo rocoso, los pilares debieran tener anchos de 20 metros (ancho cuerpo), 22

    metros de altura y 18 metros en sentido longitudinal. Sin embargo, el anlisis geomtrico

    estructural realizado, detect potenciales cortes en pilar entre niveles 4 y 5, lo que implica

    modificaciones en sus dimensiones para as obtener geometras estables (altura 40

    metros).

    Para otros sectores de la mina o niveles ms profundos, estos parmetros de diseo podran

    ser usados a nivel conceptual, sin embargo debern ser validados con estudios de detalle y

    con nueva informacin a medida que se generen nuevos desarrollos de la mina.

    ALERTAS GEOTCNICAS

    Las alertas geomecnicas identificadas a escala mayor, corresponden a potenciales bloques o

    cortes de pilar generadas por presencia o combinacin de fallas mayores. Estas alertas deben

    ser manejadas con modificaciones a los diseos una vez que las bases de datos estructurales

    y geotcnicos sean ms robustas y se confirme la continuidad y disposicin de las fallas

    mayores.

    A escala intermedia y menor, la combinacin de fallas intermedias, menores y sistemas de

    diaclasas, tambin generan potenciales bloques sensibles a deslizar en las paredes del

    casern y a escala de labores. El anlisis y tratamiento de estos casos debe ser llevado por la

    geomecnica de rutina y secuencias de tronadura de detalle de cada casern.

    En base a lo anterior, es necesario establecer rutinas de mapeo geotcnico sistemtico que

    permitan elaborar un modelo geotcnico con informacin robusta y que integre las condiciones

    de calidad de macizo rocoso, patrones estructurales, cambios litolgicos, informacin de

    sondajes, presencia de agua, etc. Lo anterior permitir mejorar la capacidad predictiva delcomportamiento del macizo rocoso y validar los diseos a medida que se desarrollen las

    nuevas cmaras.

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    SECUENCIA GLOBAL DE EXPLOTACIN Y RECOMENDACIONES GENERALES

    Dada la configuracin de galeras y el mtodo de explotacin elegido, la secuencia de

    explotacin global recomendada es en retroceso de SE a NW, y as evitar riesgos de prdida

    de accesos.

    La ubicacin de pilares debe ser evaluada con un anlisis geomtrico estructural para cada

    caso.

    La tronadura debe ser realizada de manera de minimizar dao en paredes y pilares. Durante la

    explotacin, se deber evitar la generacin de geometras irregulares, dado que aumentan la

    generacin de potenciales mecanismos

    Para minimizar potenciales geometras desfavorables o sensibles a deslizar, y poner enriesgos accesos, la recomendacin es explotar las cmaras a seccin completa, es decir,

    desarrollar tronaduras de produccin desde ambas galeras y evitar el avance de la explotacin

    por una sola galera

    Para un ptimo manejo de identificacin, anlisis y recomendaciones ante potenciales

    mecanismos de inestabilidad en desarrollos y accesos, se recomienda que la mina cuente con

    un geomecnico de rutina capacitado en tcnicas de identificacin y anlisis de mecanismos

    de inestabilidad y conocimientos bsicos de operaciones mineras.

    Para definir sistemas soporte o fortificacin de galeras o sectores particulares en funcin de

    las condiciones geotcnicas con exactitud, se reafirma la importancia de contar con un

    geomecnico de rutina que realice las labores de definir sistemas de soporte y control de las

    prcticas de implementacin de fortificacin. Es importante respaldar esta informacin

    mediante estndares de fortificacin, los cuales permitan estandarizar criterios y a la vez

    responder ante situaciones o potenciales eventos que incluso pueden tener efectos legales.

    En el mediano plazo, se sugiere disear e implementar un sistema de monitoreo geomecnico

    que permita anticipar la dilucin. mejorar la capacidad predictiva en el comportamiento del

    macizo rocoso, mantener un seguimiento sistemtico y generar una base de datos con

    informacin valiosa tanto para el desarrollo de anlisis retrospectivos orientados a optimizar el

    dimensionamiento de unidades de explotacin, como para una alerta temprana de potenciales

    eventos geomecnicos.