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DISEÑO MINERO SUBTERRANEO Y
RADIO HIDRAULICO
Universidad de Atacama – Facultad de ingenieríaAutor: Sr. Hugo Olmos Naranjo
I JORNADAS DE GEOMECÁNICA – OCTUBRE 28-29/2009
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TEMA :
•El diseño minero subterráneo mediante SLS conlleva a
construir cámaras de explotación limitadas por pilares ygalerías tanto superior como inferior, las que normalmenteconstituyen losas o placas (crown-pillar).
•¿Cómo dimensionamos estos caserones?...
•Lo usual es realizar un perfil longitudinal integrado, de talmanera de ubicar tantas cámaras, como sea posible, limitadaspor pilares y losas, que respondan a la limitante de un RadioHidráulico.
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BASES DEL DISEÑO
• - Maximizar recuperación mineral.
• - Minimizar la dilución.
• - No producir inestabilidadesmayores.
• - Explotación en forma mecanizadamediante Sub Level Stoping (SLS).
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RADIAL (diam. 3”)
Banqueo (diam. 4 1/2”)
B l o q u e e n
E x p l o t a c i ó n
Bloque en
P r epar ación
Simba
H-254
Simba DTH
H-262
Cara
Libre
Chimenea
Cara Libre
NPNP
NP
30 m
NP
ESQUEMA DE EXPLOTACION SLS
Cargador
Volvo L150
Camión
Volvo A40D
BoomerH-282
Simba
H-254
CZ GTGT NP
NPCZ
Mineral
Tronado
Rampa de Acceso
U n d e r c u
t ( d i a m.
3 ” )
NIVEL DEEXTRACCION
Método de explotación Mina Punta del Cobre
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PERFIL LONGITUDINAL INTEGRADOCUERPO 2-ESTE
RH: 15
RH: 24
RH: 15 RH: 15 RH: 15
RH: 24
ETAPA DE
RETIRADA
RH: 16
RH: 13
RH: 20
RH: 27
RH: 16 RH: 16 RH: 16
RH: 27
RH: 13 RH: 13
PLACA
PLACA
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MECANISMOS DE FALLAMECANISMOS DE FALLAMECANISMOS DE FALLAMECANISMOS DE FALLA
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TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:
Grupo de Trabajo:
•Ernesto Villaescusa: Curtin University•David Cuello: Codelco El Teniente
•Hugo Olmos: UDA
Colaboradores:
•Michael Mondaca: (SCM Carola)-Gardilcic
•Pablo Pasten: SCM Carola•Rubén Cornejo : SPC
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El método de Mathews para predecirestabilidad de caserones fue propuesto en1980, desde entonces el método original de
Mathews ha sido extendido usando unacantidad significativa de base de datos deminería. La base de datos del Método
METODO GRAFICO DE ESTABILIDAD DE MATHEWS
casos históricos de caserones y hundimientosde ellos. Este método ha ido cambiando con elpropósito de interpretar las distintas
geometrías de caserones, condiciones demacizo rocoso y métodos de minería.
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Secuencia de Autores :
•Mathews (1980): Gráfico de estabilidad original
•Potvin et al 1989: Gráfico modificado marcando dos zonas (estable yhundida), separado por zona de transición.
•Stewart and Forsyth 1995: Proponen cuatro zonas separadas por trestransiciones: Potencialmente estables, Pot. Inestables, Pot. Falla mayor
Pot. Hundimiento.
•Suorineni 1999: Incorpora un factor Falla (F)
•Diederich and Kaiser 1996: Proponen dibujar contornos deisoprobabilidad de los casos.
•Trueman et al 2000: Agregaron significativamente más casos decaserones estables, de falla menor y mayor.
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•Mawdesley et al 2001-2002: Aplicación detallada de técnicasestadísticas a los datos reunidos y cálculos de contornos de iso-probabilidad.
•Trueman y Mawdesley 2003: Crean la variante Gráfico de “Estabilidad de Mathews Extendido” (ampliado).
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• , :
• : , , esfuerzo B 1974
GRAFICO DE ESTABILIDAD
, .
• : A , ,
( ) .
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ABA *
* = * A B
• :• * =
• A =
• B =
• =
• .
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( 2001)
m b e r , N
2Shape Factor, S or Hydraulic Radius (m)
S t a b i l i t y
N
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( 2001)
m b e r , N
0Shape Factor, S or Hydraulic Radius (m)
S t a b i l i t y
N
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( 2002)
m b e r , N
1Shape Factor, S or Hydraulic Radius (m)
S t a b i l i t y
N
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FECHA 26-Oct-09MINA:
CALCULO DE RADIO HIDRAULICOCALCULO DE RADIO HIDRAULICOCALCULO DE RADIO HIDRAULICOCALCULO DE RADIO HIDRAULICO
ANCHO
ALTO
CARA - A (SUP)CARA - C (DERE)
CARA - D (IZQUIER)
CUERPO ANALIZADO
AREA PERIM
m
LARGO ANCHO ALTO m2 m
A 120.00 50.00 6000.00 340.00 17.65 INESTABLE
B 100.00 50.00 5000.00 300.00 16.67 ESTABLE
C 100.00 60.00 6000.00 320.00 18.75 INESTABLE
D 80.00 60.00 4800.00 280.00 17.14 INESTABLE
E 50.00 40.00 2000.00 180.00 11.11 ESTABLE
F 45.00 35.00 1575.00 160.00 9.84 ESTABLE
CARA RH CONCLUSION
DIMENSIONES DE LA CARA (m)
CARA - B (ABAJO) CARA - F(ADELAN)
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•
(σ) (σ1).
•
1.02 =⇒< Ac
σ Zona de inestabilidad potencial
125.01125.0102
11
−=⇒ Ac
σ
σ
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FACTOR DE AJUSTE B
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A B
Orientación Techo Factor B Orientación Muro
60º
60º
1.0
0.8
45º
20º
45º
20º
0.4
0.3
0.5
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4
5
6
7
8
E
A J U S T E
C
V I T A C I O N A
L
0
1
2
3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
F A C T O
R
F A L L A
G R
INCLINACION PLANO DEL CASERON
6cosθ8C −=
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• 4
• ( 12)
F. Gravitacional F. Deslizamiento Planchoneo
OPENSTOPE
OPENSTOPE
OPENSTOPE
g
g
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ALGUNAS IDEAS PARA EL ANALISIS:
1. El RH genera la dimensión de la cámara de explotación, pero noindica si esta cámara debe tener mas largo que alto, o viceversa.
2. La calificación del índice de calidad modificado de la roca Q* detodos los sectores que constituyen la cámara de explotación, nosiempre está determinado con certeza.
3. Q* recordemos que está en función de RQD - JN - JR - JA4. El número de estabilidad N* depende de Q*, de A – B y C
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•
0 0 , 1 1,
.
0.
• 1 ,
10.
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