Diseño geotécnico para la explotación subterránea de caserones en vetas angostas
DOI:
https://doi.org/10.15381/iigeo.v27i53.26037Palabras clave:
Caserón, macizo rocoso, discontinuidades, caja techo, caja piso, veta angostaResumen
Los yacimientos minerales en Ecuador están asociados a vetas angostas cuya roca encajonante se encuentra influenciada por juntas y tensiones que son fuentes de debilidad, lo cual debe ser estudiado para una explotación subterránea segura. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es elaborar el diseño geotécnico para el minado subterráneo de un caserón en veta angosta. Para ello, se caracterizó al macizo rocoso a través de clasificaciones geomecánicas y su estabilidad mediante el Gráfico de Mathews. Se examinó el estado tensional, desplazamientos y factor de seguridad utilizando criterios de rotura y el software RS2; adicionalmente, se diseñó el sostenimiento según la calidad del macizo rocoso y secuencia de minado. Los resultados indican que el tamaño máximo del caserón es 54m de altura, 1.75m de ancho, 79m de longitud; y el sostenimiento diseñado ha estabilizado las galerías. También, los resultados revelan que las juntas controlan la distribución de tensiones provocando su disminución y deterioro en la resistencia del macizo rocoso; mientras que, la estabilidad del caserón disminuye al aumentar su profundidad, en cambio, el espesor de la zona plástica aumenta con dicho incremento y el desplazamiento no está influenciado por la profundidad.
Referencias
Abdellah, W. R. E., Hefni, M. A., & Ahmed, H. M. (2020). Factors Influencing Stope Hanging Wall Stability and Ore Dilution in Narrow-Vein Deposits: Part 1. Geotechnical and Geological Engineering, 38(2), 1451–1470. https://doi.org/10.1007/s10706-019-01102-w
Barton, N., Lien, R., & Lunde, J. (1974). Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics, 6(4), 189–236. https://doi.org/10.1007/BF01239496
Belizario, M., Condori, R., Pehovaz, H., Raymundo-, C., & Perez, M. (2020). Empirical and Numerical Finite-Element-Based Model to Improve Narrow Vein Mine Design in Peruvian Mining. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 758(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/758/1/012014
Bieniawski, Z. T. (1989). Engineering Rock Mass Classifications: A Complete Manual for Engineers and Geologists in Mining, Civil, and Petroleum Engineering. Johm Wiley & Sons. https://catalogobiblioteca.ingemmet.gob.pe/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=10180
Ghorbani, Y., Nwaila, G. T., Zhang, S. E., Bourdeau, J. E., Cánovas, M., Arzua, J., & Nikadat, N. (2023). Moving towards deep underground mineral resources: Drivers, challenges and potential solutions. Resources Policy, 80. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2022.103222
Giraldo Paredez, E. M. (2016). Identificación de factores para reducir accidentes por desprendimiento de rocas en minería subterránea. Revista Del Instituto De investigación De La Facultad De Minas, Metalurgia Y Ciencias geográficas, 19(37).
Hefni, M. A., Abdellah, W. R. E., & Ahmed, H. M. (2020). Factors Influencing Stope Hanging Wall Stability and Ore Dilution in Narrow-Vein Deposits: Part II. Geotechnical and Geological Engineering, 38(4), 3795–3813. https://doi.org/10.1007/s10706-020-01259-9
Hoek, E., Carranza-Torres, C. & Corkum, B. (2002). Hoek-Brown Failure Criterion— 2002 Edition. [Conference].Proceedings of the 5th North American Rock Mechanics Symposium, 267–273.
Hoek, E., Kaiser, P. & Bawden, W. (2000). Support of Underground Excavations in Hard Rock (First). CRC Press. https://doi.org/10.1201/b16978
Instituto de Investigación Geológico y Energético. (2017). Hoja geológica Machala - 2017. https://www.geoenergia.gob.ec/mapas-geologicos/
Lunder, P.J., & Pakalnis, R.C. (1997). Determination of the strength of hard-rock mine pillars. Cim Bulletin, 90, 51-55.
Marinos, P., & Hoek, E. (2000). GSI: A geologically friendly tool for rock mass strength estimation. GeoEng2000: An International Conference on Geotechnical & Geological Engineering, 1422–1442.
Mathews, K. E., Hoek, E., Wyllie, D. C., & Stewart, S. B. V. (1981). Prediction of Stable Excavations for Mining at Depth Below 1000 Metres in Hard Rock. Report to Canada Centre for Mining and Energy Tehnology
Mawdesley, C., Trueman, R., & Whiten, W. J. (2001). Extending the Mathews stability graph for open-stope design. Min. Technol, 27–39. https://www.u-cursos.cl/ingenieria/2010/1/MI4060/1/material_docente/bajar?id_material=291914
Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC - SE - DS. (2015). Peligro Sísmico, diseño sismo resistente parte 1.
Pagé, P., Yang, P., Li, L., & Simon, R. (2021). A semi-empirical solution for estimating the elastic stresses around inclined mine stopes for the Mathews-Potvin stability analysis. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 121, 405–414. https://doi.org/10.17159/2411-9717/690/2021
Puentes, A., Villalobos, S., & Villalobos, F. (2018). Revisión de Metodologías para el diseño geomecánico de pilares en minería subterránea [ Tesis de grado]. Universidad Católica de la Santísima Concepción, Chile. http://repositoriodigital.ucsc.cl/handle/25022009/1311
Sheorey, P. R. (1994). A theory for in situ stresses in isotropic and transversely isotropic rock. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 31(4), 193. https://doi.org/10.1016/0148-9062(94)91070-7
Stewart, S., & Forsyth, W. (1995). The Mathew’s method for open stope design. CIM Bull,Stewart, S.B., & Forsyth, W.W. (1995). The Mathew's method for open stope design. Cim Bulletin, 88, 45-53.
Toledo Garay, E., Mendoza Delgadillo, G., & Gallarday Bocanegra, T. (2011). Sostenimiento económico y seguro para excavaciones subterráneas. Revista Del Instituto De investigación De La Facultad De Minas, Metalurgia Y Ciencias geográficas, 14(28).
Valencia Chávez, E. W., & Guadalupe Gómez, E. (2021). Diseño de sostenimiento dinámico para mitigar los estallidos de rocas. Revista Del Instituto De investigación De La Facultad De Minas, Metalurgia Y Ciencias geográficas, 24(47), 191-199.
Wu, F., Chen, B., Zou, Q., Zhai, C., Liu, W., Chen, J., & Ni, G. (2019). Range estimation of horizontal stress of deep rock based on Mohr-Coulomb criterion. Results in Physics, 2107–2111. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.02.061
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Nelson Jesús Ramos Armijos, Julia Marilú Calderón Celis , Diego Geovanny Ramos Armijos
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
LOS AUTORES RETIENEN SUS DERECHOS:
a. Los autores retienen sus derechos de marca y patente, y tambien sobre cualquier proceso o procedimiento descrito en el artículo.
b. Los autores retienen el derecho de compartir, copiar, distribuir, ejecutar y comunicar públicamente el articulo publicado en la Rev. Inst. investig. Fac. minas metal cienc. geogr. (por ejemplo, colocarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en la Rev. Inst. investig. Fac. minas metal cienc. geogr.
c. Los autores retienen el derecho a hacer una posterior publicación de su trabajo, de utilizar el artículo o cualquier parte de aquel (por ejemplo: una compilación de sus trabajos, notas para conferencias, tesis, o para un libro), siempre que indiquen la fuente de publicación (autores del trabajo, revista, volumen, numero y fecha).