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8/8/2019 t178 Compumet Estallido-Rocas

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COMPAA PERUANA DE USO MINERO ECOLGICO Y TCNICO

Telefax: 295-7356

CAPACITACION PARATRABAJADORES MINEROS

CERRO RICO-BASE REY

ESTALLIDOS DE ROCA,DERRUMBES Y

SOSTENIMIENTO DE LABORES

MDULO MINERA

RUMBO DE DISCONTINUIDADESPARALELO AL EJE DE LA LABOR

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LIMA , AGOSTO DEL 2006

TEMARIO

ESTALLIDOS DE ROCA, DERRUMBES YSOSTENIMIENTO DE LABORES

I. INTRODUCCIN

II. Aspectos generales

2.1. Definiciones bsicas

2.2. Qu es el estallido de rocas?

III. Factores que influyen para producirse los estallidos de rocas.

3.1. El medio geolgico

3.2. Propiedades del comportamiento mecnico del medio

geolgico

3.3. El campo de esfuerzos original

3.4. Factores que influyen para producirse los estallidos de rocasposteriores al minado

IV. Medidas de prevencin de estallidos de rocas

V. Sostenimiento en labores subterrneas

5.1. Condiciones de inestabilidad en las excavaciones

subterrneas 5.1.1. calidad de macizo rocoso

5.1.2. mal diseo en el trazo de la perforacin y voladura

5.1.3. mala disposicin de los elementos de soporte

VI. Sostenimiento

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6.1. Clases de terrenos

6.2. Tipos de materiales usados en sostenimiento

6.3. Sostenimiento en labores horizontales(galeras, cortadas,

cruceros)

6.4. Sostenimiento en tajeos

6.4.1. Natural

6.4.2. Puntales de madera

6.4.3. Muros secos o pircas

6.5. Sistemas De Sostenimiento

6.5.1. los de apoyo activo;

6.5.2. los de apoyo pasivo;

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I. INTRODUCCIN

Los estallidos de roca son eventos cada vez ms registrados

en diversas minas, no slo en el Per sino tambin a nivel

mundial, pero suele a menudo, confundrsele con derrumbes o

desprendimiento de roca. Sin duda hay una diferencia notoria.

Los estallidos de roca ocurre a grandes profundidades comoconsecuencia de las profundizaciones y el aumento de la presin

litosttica. Los derrumbes son una consecuencia natural de la

alteracin del equilibrio de esfuerzos y la mala previsin de estos

por el hombre para contrarrestarlos.

El sostenimiento de las labores subterrneas es una tarea de

grandes proporciones y de gran complejidad, donde el finprincipal es garantizar la seguridad y la eficiencia de los mtodos

de explotacin empleados por los que realizan las labores de

extraccin del mineral.

Una de las condiciones necesarias para que el sostenimiento se

realice eficientemente luego de realizada una excavacin, es la

correcta indagacin y evaluacin estructural del macizo rocoso,este es el punto de inicio confiable para seguir en la tarea de

seguridad y productividad que se ha trazado en el planeamiento

del minado.

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II. ASPECTOS GENERALESEn vista de la amplitud del tema es necesario tener presente ciertos

conceptos elementales previos, antes de pasar a desarrollar el tema

con mayor amplitud. Estos se refieren a temas conexos y de gran

importancia y til para un mejor entendimiento

2.1 DEFINICIONES BASICAS

PRESION

La presin puede definirse como una fuerza por unidad de rea o

superficie.

El control de la presin en los trabajos mineros, da condiciones de

operacin seguras.

Cualquier labor abierta en una mina, al igual que un recipiente o

tubera posee cierta presin mxima de operacin y de seguridad;

variando las condiciones de este lugar, de acuerdo con el

material y el tipo de construccin macizo rocoso .

Las presiones excesivas no slo pueden provocar la inestabilidad

de la labor minera, puede provocar la destruccin de la

infraestructura, la maquinaria, los bienes de propiedad de la

empresa y FUNDAMENTALMENTE, poner al personal en

situaciones peligrosas y susceptibles a ser accidentadas.

Para tales efectos, las minas deben tener medidores de presin;

donde las lecturas absolutas de gran precisin, ayudarn a

prevenir derrumbes, estallidos, deslizamientos o fracturamiento

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http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtml


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del macizo rocoso; este hecho, con frecuencia es tan importantes

como lo es la seguridad extrema.

Presostato: Aparato para la medida y el control de presiones absolutas yrelativas, con censor cermico o metlico.

Tipo de Presin de Roca en una Mina Subterrnea

ENERGIA INTERNA

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http://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtml


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Es la fuerza concentrada y almacenada en cualquier cuerpo,

pudiendo convertirse en energa potencial. Para nuestros fines de

estudio diremos que es la fuerza acumulada insitu en el interior del

macizo rocoso y que puede actuar violentamente al producirse una

excavacin subterrnea.

ESFUERZOS

Son las fuerzas que aparecen inevitablemente alrededor de

cualquier excavacin subterrnea y son las responsables de provocar

los deslizamientos y desprendimientos de las rocas en una labor

minera.

GEOMECNICA

Es la ciencia terica y aplicada que se encarga del estudio del

comportamiento mecnico de la roca y de las fuerzas inducidas como

resultado de una excavacin subterrnea, dando una solucin ms

favorable al problema de sostenimiento en las labores mineras.

DICONTINUIDADES

Tambin se le conoce comnmente como rajadura, fractura o

tambin juntas, conociendo bien este parmetro en una evaluacin

geomecnica se puede llegar a determinar la calidad de la masa

rocosa.

FALLA

Es una fractura que separa dos bloques de roca , pudiendo haber

deslizamiento uno respecto del otro.

SOSTENIMIENTO

Es el refuerzo que requiere una labor cuando las condiciones de

inestabilidad y seguridad lo requieran. Para conseguir un buen

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sostenimiento es necesario una correcta indagacin y evaluacin del

macizo rocoso a fin de elegir el correcto elemento de soporte.

ESTABILIDAD

Del verbo estabilizar; en minera, significa dar permanencia firme

y constante a las excavaciones subterrneas y a los taludes de

labores a cielo abierto.

Se logra estabilidad en labores subterrneas, utilizando mtodos

de sostenimiento con soporte metlico, de madera o con relleno,

con pernos, malla y otros elementos que fortifique la labor minera.

ESTALLIDO O REVENTAZN DE ROCAS

Los estallidos de rocas en las aberturas subterrneas, son el

debilitamiento y desprendimiento violento del os bloques rocososdentro de la excavacin subterrnea. Generalmente se puede

atribuir a los siguientes factores:

1. Presin de la masa rocosa alrededor de la excavacin .

2. Debilidad del material por no soportar la presin del macizo

haciendo que la energa almacenada, se libere violentamente

produciendo la rotura.

WORK SHOP

a. Organizarse en equipos humanos; b. Describir labores abiertas y nombrar sus efectos en diferentes tipo

de roca.

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2.2. QU ES EL ESTALLIDO DE ROCAS?

Es el desprendimiento sbito y violento de grandes bloques de roca

como consecuencia de las grandes presiones ejercidas en el contorno de

una excavacin, generalmente ocurre a grandes profundidades.

Antecedentes Sobre Estallidos Rocas A Nivel Mundial

DESASTRE DE LA MINA DE HARTEBEESFONTEIN

SUDAFRICA

FECHA: el 31 de JULIO 1997

1. En apenas un ao, ha habido tres desastres del temblor de tierra. El

primer temblor era en marcha de 1997 en la mina de Deelkraal que es

poseda por el Goldfields, el segundo estaba en la misma mina. En ambosincidentes 13 personas murieron con 3 inhabilitados permanentemente.

El tercer temblor est aqu en la mina de Hartebeesfontein. 18 personas

han muerto y 30 tuvieron lesiones crticas.

A.

Mina Casapalca en Per

Estallido de rocas en una galera

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Esta mina tiene actualmente 1300 m de profundidad y la roca es

competente. Las primeras noticias sobre la ocurrencia de estallidos se

remontan a la segunda mitad de la dcada de los 70. Entre finales de la

dcada de los 80 y principios de la dcada de los 90 hubo aumento en la

frecuencia y severidad de la ocurrencia de estallidos. Las reas crticas

fueron las ubicada entre los Nvs. 1200 y 1500 y entre los Nvs. 2300 y

3000, principalmente en las excavaciones asociadas a las Vetas M, N, O, P

y 256P, en las cuales se utiliz mayormente el mtodo de minado

shrinkage.

Mina Uchucchacua

31 AGOSTO 2005 Estallido de Roca 10.45PM

Lugar del accidente fatal en el Cuerpo Rub III, mirando al NW. Obsrvese

la falla Rub buzando a la izquierda y la falla tensional buzando a la

derecha, ambos formando una cua. Adems en esta rea se presentan

los estratos y un sistema principal de diaclasas.

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III. FACTORES QUE INFLUYEN PARA PRODUCIRSE LOS

ESTALLIDOS DE ROCAS.

A . Los factores relevantes antes del minado, bsicamente

comprenden:

1. El medio geolgico.

2. Las propiedades de comportamiento mecnico de ese medio

geolgico.

3. El campo de esfuerzos original.

3.1. EL MEDIO GEOLOGICO

-La presencia de plegamientos. En algunas minas metalferas y

mayormente en minas carbonferas, el minado, en sistemas de

plegamientos principales, crean zonas muy suceptibles a la ocurrencia de

los estallidos de rocas.

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3.2. PROPIEDADES DEL COMPORTAMIENTO MECNICO DELMEDIO GEOLGICO

As, se ha establecido que generalmente los estallidos ocurren en rocas

que tienen resistencias compresivas en el rango de 100 a 400 Mpa

Las rocas con mdulos de elasticidad de 40 a 100 GPa son propensas aestallidos

ENSAYO DE LABORATORIO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LACOMPRESION UNIAXIAL

INSTRUMENTO DE CONSTANTES ELSTICAS

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3.3. EL CAMPO DE ESFUERZOS ORIGINAL antes de iniciar los trabajos de laboreo de minas, los esfuerzos

originales se encuentran en equilibrio relativo, que ante la

perturbacin del medio, estos se reacomodan provocando el

desprendimiento del macizo. Se suma a esto, el aumento de la presin

litosttica debido a la profundidad de las excavaciones.

3.4. FACTORES QUE INFLUYEN PARA PRODUCIRSE LOS

ESTALLIDOS DE ROCAS POSTERIORES AL MINADO

Los factores relevantes Posteriores al minado, bsicamente

comprenden:

1.Los esfuerzos inducidos por el minado .En las zonas de altas concentraciones de esfuerzos inducidos por el

minado, ocurren una serie de mecanismos complejos, entre los cuales

el almacenamiento de la energa de deformacin, lo cual constituye

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una fuente de energa ssmica que puede generar un estallido de

rocas.

2.La energa de deformacin.La energa de deformacin ocasionado por las concentraciones de

energa debido a las excavaciones realizadas, debido tambin a la

presencia de fenmenos geolgicos como los fallamientos y las

caractersticas inconsistentes de la masa rocosa.

IV. MEDIDAS DE PREVENCION DE ESTALLIDOS DE ROCAS

Dimencionamiento de los tajeos.

2. El planeamiento a corto y largo plazo de las secuencias y esquemas de

minado.

3. Formas diferentes de relleno.

4. La extraccin parcial del cuerpo mineralizado mediante elestablecimiento de nuevas formas, tamaos y orientaciones de pilares

estabilizantes.

5. Uso de sostenimiento extra en tajeos, cuando se identifican reas

geolgicamente desfavorables, de tal modo que cuando ocurran los

estallidos el dao pueda ser minimizado.

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V. SOSTENIMIMENTO EN LABORES SUBTERRNEAS

El sostenimiento de las labores subterrneas es una tarea de grandes

proporciones y de gran complejidad, donde el fin principal es

garantizar la seguridad y la eficiencia de los mtodos de explotacin

empleados por los que realizan las labores de extraccin del mineral.

Una de las condiciones necesarias para que el sostenimiento se realice

eficientemente luego de realizada una excavacin, es la correcta

indagacin y evaluacin de la estructura del macizo, este es el punto

de inicio confiable para seguir en la tarea de seguridad y

productividad.

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5.1. CONDICIONES DE INESTABILIDAD EN LAS EXCAVACIONESSUBTERRNEAS

Se ha hablado de las condiciones de estabilidad de las labores, ahora es

necesario conocer las diversas circunstancias de inestabilidad que

entre muchas podemos mencionar a los siguientes:

Calidad del macizo rocoso

Mal diseo en el trazo de la perforacin y voladura

Mala disposicin de los elementos de soporte

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Facilitar la planificacin y el diseo de estructuras en roca,

proporcionando datos cuantitativos, para una solucin real de

sostenimiento.

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INDICE DE CALIDAD DE LA ROCA RQD

El RQD se calcula midiendo y sumando el largo de todos los trozos de

testigo mayores que 10cm y dividiendo esta cantidad entre la longitud

total de perforacin.

RQD= TROZOS


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5.1.3. MALA DISPOSICIN DE LOS ELEMENTOS DE SOPORTE

Otro factor importante que es causante de la inestabilidad de las

excavaciones es la mala disposicin de los elementos de soporte y es

en realidad una de las condiciones mas inseguras y peligrosas, porque

se cree errneamente que una rea est asegurada cuando en realidad

no lo est, por la falta de previsin tcnica en el control y supervisin

en el momento de colocar los elementos de soporte.

CONDICIONES DE INSTABILIDAD EN LAS EXCAVACIONESSUBTERRNEAS

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VI. SOSTENIMIENTO

Es todo lo que sirve para contener el desprendimiento de trozos de

roca y proteger al personal, impidiendo el derrumbe de los techos y

de las paredes de las labores mineras.

6.1. CLASES DE TERRENOS

Duros : Al trazar y disparar deben formarse arcos o bvedas de

seguridad, en el techo de la labor.

Fracturados : Requiere moderado sostenimiento.

Alterados : Necesitan fuerte sostenimiento.

6.2. TIPOS DE MATERIALES USADOS EN SOSTENIMIENTO

Madera : Palos, tablas, tacos y cuas de eucalipto seco. Para piques

pino oregn. Piedras o roca (muro seco o pircas)

Concreto armado.

Pernos de anclaje

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6.3. SOSTENIMIENTO EN LABORES HORIZONTALES(galeras,

cortadas y cruceros)

Natural : El techo debe llevarse en forma de arco o bveda,

ubicando bien los taladros superiores(alzas).

Cuadros de madera : Cuando el terreno es blando, en lugar de

patilla se coloca un palo de madera en el piso (longarina), en cuyos

extremos se paran los postes.

6.4. SOSTENIMIENTO EN TAJEOS

6.4.1. Natural

En filones : Se deja puentes, en los hechaderos y/o caminos, sin

interrumpir los accesos a los mismos. En minera artesanal, los

pilares deben dejarse en los mismos tajeos .

En mantos y cuerpos : A intervalos apropiados dejar pilares para

impedir que caigan planchones de la caja techo, denominndose

cmaras y pilares (Room and Pillar),el mtodo de explotacin.

6.4.2. Puntales De Madera : Se deben colocar siempre en forma

perpendicular a las cajas.

Puntal de lnea : Se colocan para reforzar hechaderos de mineral o

construir buzones.

Puntal de seguridad : Sirven para sostener cajas inestables. En la

caja techo llevan una plantilla de madera para dar una mayor

consistencia.

6.4.3. MUROS SECOS O PIRCAS : Intercalando con puntales de lnease construyen muros con piedra o roca caja para sostener rellenos.

VI. SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO

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Usualmente 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

permetro de la excavacin subterrnea. Se puede clasificar a los

diversos sistemas en dos grandes grupos:

LOS DE APOYO ACTIVO; que viene a ser el refuerzo de la roca donde los

elementos de sostenimiento son una parte integral de la masa rocosa.

LOS DE APOYO PASIVO; donde los elementos de sostenimiento son

externos a la roca y dependen del movimiento interno de la roca que

esta en contacto con el permetro excavado.

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