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La Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía a través de su Comité de
Seguridad Industrial, ha elaborado el “Manual de Geomecánica aplicada a la
prevención de accidentes por caída de rocas”, con el propósito de contribuir al
esfuerzo que realizan las empresas mineras y sus trabajadores por lograr una minería
segura en el Perú.
Este documento ha sido preparado gracias a la colaboración de nuestros asociados.
Junio 2004

2. INTRODUCCIÓN
PRÓLOGO
Geomecánica aplicada a la prevención de accidentes por caída de rocas, es un manual
completo y actualizado elaborado en el Perú, para el control de la estabilidad de las
excavaciones asociadas a la explotación de minas subterráneas, y es el resultado de la
colaboración estrecha entre las empresas del sector minero del país y la Sociedad
Nacional de Minería, Petróleo y Energía, a través de su Comité de Seguridad
Industrial.
Las empresas mineras y las empresas proveedoras del sector proporcionaron los
fondos, la información o las facilidades para que la empresa especializada DCR
Ingenieros S.R.Ltda., al mando de un grupo de calificados profesionales, llevara a
cabo esta tarea, haciendo acopio e investigación de las fuentes reales y confiables que
la gran experiencia de las operaciones mineras del país permite.
Los resultados del trabajo realizado, constituyen una contribución invalorable que
la Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía, pone a disposición de sus
agremiados, para la capacitación y entrenamiento de los ingenieros de minas y
supervisores en general involucrados en las operaciones subterráneas, así como
también para todo el personal operario de las minas. El objetivo central de este
trabajo está dirigido a que las operaciones mineras subterráneas en nuestro país
mejoren sus índices de seguridad y productividad, evitando o minimizando los
accidentes por caída de rocas, que es una de las causas principales de las fatalidades
que ocurren en la minería subterránea del país.
El Manual de Geomecánica aplicada a la prevención de accidentes por caída de rocas,
testifica la buena voluntad de la industria minera y la Sociedad Nacional de Minería,
Petróleo y Energía, por colaborar en el campo de la seguridad minera, como parte
del compromiso de la industria por la permanente búsqueda de la excelencia y por
trabajar en favor de un mayor beneficio social y económico de nuestra sociedad.
Ing. Ysaac Cruz Ramírez
Presidente del Comité de Seguridad Industrial
Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía
Dependiendo de sus características y condiciones, la masa rocosa puede variar de una
mina a otra, como también de área en área dentro de una misma mina. Con el paso
del tiempo, crecen las labores mineras y el minado se realiza a
mayores profundidades, desarrollándose así diferentes problemas de inestabilidad
en la roca.
A fin de organizar y mantener una adecuada estrategia de control de la estabilidad de
la roca en las labores mineras, el personal de una mina debe estar familiarizado con las
características y condiciones de la masa rocosa propias de su mina. En tal sentido,
esta cartilla va a ayudar al personal a hacer del ambiente subterráneo, un lugar de
trabajo más seguro.
Cuando el personal de la mina sea capaz de conocer la roca, estará mejor capacitado
para identificar los peligros potenciales que podrían causar accidentes.
Conocer la roca también permitirá tomar decisiones correctas sobre diferentes
aspectos relacionados con las labores mineras, entre otras, se podrá establecer la
dirección en la cual se deben avanzar las excavaciones, el tamaño de las mismas,
tiempo de exposición abierta de una excavación, tipo de sostenimiento a utilizar y el
momento en que éste debe ser instalado.

3. ¿UD. ES EL MAESTRO VARGAS?
¡AH, TÚ DEBES SER
FELIPE, MI
NUEVO AYUDANTE!
SÍ MAESTRO.
ES RESPONSABILIDAD DEL SUPERVISOR DAR INDUCCIÓN ESPECÍFICA AL
PERSONAL NUEVO SOBRE LAS CONDICIONES DEL TERRENO.
¡ UMM !
QUIERO QUE CONOZCAS EL TIPO
DE ROCA DE NUESTRAS LABORES.
ÉSTA ES ROCA ÍGNEA.
LAS ROCAS ÍGNEAS SON FORMADAS POR EL ENFRIAMIENTO DEL MAGMA. LAS
ROCAS INTRUSIVAS Y VOLCÁNICAS SON ROCAS ÍGNEAS.
ÉSTA ES
SEDIMENTARIA.
MAESTRO...
¿Y ESA ROCA?
LA ROCA SEDIMENTARIA SE FORMA POR LA ACUMULACIÓN DE SEDIMENTOS
SUPERPUESTOS A TRAVÉS DE MILLONES DE AÑOS.
MIRA, ESTA
OTRA ROCA ES
METAMÓRFICA.
¿...?
ROCAS METAMÓRFICAS SON LAS QUE HAN SIDO FORMADAS POR PROCESOS DE
ALTAS PRESIONES Y TEMPERATURAS.
¿TIÉNES
EXPERIENCIA?
01 02

4. PLANOS DE ESTRATIFICACIÓN:
SON SUPERFICIES QUE SEPARAN DOS ES-TRATOS
:
FALLAS
FALLAS:
CONSECUTIVOS DE UNA SECUEN-CIA
SEDIMENTARIA.
SON FRACTURAS QUE HAN TENIDO
DESPLAZAMIENTO.
ZONAS DE CORTE:
SON BANDAS DE MATERIAL QUE PUEDEN
TENER VARIOS METROS DE ESPESOR,
DONDE HAN OCURRIDO FALLAS LOCALES
DE LA ROCA.
DIACLASAS:
SON FRACTURAS QUE SE PRESENTAN
COMÚNMENTE EN LA ROCA, QUE NO HAN
SUFRIDO DESPLAZAMIENTO
PLANOS DE FOLIACIÓN:
SE PRESENTAN EN LAS ROCAS METAMÓR-FICAS,
DANDO LA APARIENCIA DE HOJAS
O LÁMINAS.
CONTACTOS LITOLÓGICOS:
QUE FORMAN, POR EJEMPLO, LA CAJA
TECHO Y CAJA PISO DE UNA VETA.
LAS VENILLAS:
SON RELLENOS DE LAS FRACTURAS CON
OTROS MATERIALES.
¡UMM...!
AHORA
YA SÉ.
LOS
DIFERENTES
TIPOS DE
DISCONTINUIDADES
EN EL MACIZO
ROCOSO SON:
¡AH!, PERO NO TE OLVIDES QUE UNA
COSA ES HABLAR DE ROCA INTACTA
Y OTRA DE MACIZO ROCOSO.
POR EJEMPLO
ÉSTA ES UN
ROCA INTACTA.
ROCA INTACTA ES UNA PORCIÓN DE ROCA QUE NO TIENE FRACTURAS. EL MACIZO
ROCOSO, EN CAMBIO, ES LA ROCA QUE TIENE FALLAS Y FRACTURAS, QUE SON
LAS DISCONTINUIDADES.
¡MAESTRO! ¿TENGO QUE APRENDER
EL TIPO DE TODAS LAS ROCAS?
SÍ Y NO SOLO ESO,
SINO TAMBIÉN
LOS TIPOS DE
DISCONTINUIDADES
DE ACUERDO A COMO SE PRESENTAN ESTAS DISCONTINUIDADES EN EL MACIZO
ROCOSO, ÉSTE TENDRÁ UN COMPORTAMIENTO DIFERENTE.
03 04

5. Pliegue Dique
ADEMÁS HAY OTRAS
CARACTERÍSTICAS
GEOLÓGICAS QUE
TÚ DEBES CONOCER.
LOS PLIEGUES,
Y LOS DIQUES.
¿ CUÁLES...?
EN LOS PLIEGUES, LOS ESTRATOS SE PRESENTAN CURVADOS. LOS DIQUES SON
INTRUSIONES DE ROCA ÍGNEA.
¿ QUÉ TE PARECE FELIPE ?
TODAS LAS DISCONTINUIDADES O FRACTURAS PRESENTAN PROPIEDADES
IMPORTANTES QUE INFLUYEN EN LA ESTABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO.
ORIENTACIÓN
, ES LA POSICIÓN DE LA FRACTURA EN EL ESPACIO Y SE DESCRIBE
POR SU RUMBO Y BUZAMIENTO.
¡ MUY INTERESANTE
MAESTRO !
ADEMÁS
LAS DISCON-TINUIDADES
TIENEN
CIERTAS
PROPIEDADES.
Rumbo
Buzamiento
05 06

6. ESPACIADO, ES LA DISTANCIA PERPENDICULAR ENTRE DOS FRACTURAS DE
UNA MISMA FAMILIA. CUANDO EL ESPACIADO ES MAYOR, LA ROCA ES MÁS
COMPETENTE.
PERSISTENCIA, ES LA EXTENSIÓN DE UNA DISCONTINUIDAD O FRACTURA EN
UN ÁREA DETERMINADA DE ROCA. SI LA PERSISTENCIA ES MENOR, EL MACIZO
ROCOSO ES MÁS COMPETENTE.
RUGOSIDAD, ES EL GRADO DE ASPEREZA DE LA SUPERFICIE DE LA DISCONTINUIDAD.
CUANTO MÁS ÁSPERA ES LA ROCA, ES MÁS COMPETENTE.
APERTURA, ES LA SEPARACIÓN ENTRE LAS PAREDES DE LA DISCONTINUIDAD.
CUANDO ÉSTAS ESTÁN MÁS ABIERTAS, LA ROCA ES MENOS COMPETENTE.
MIRA, EL
ESPACIADO.
¡ AJÁ,
ESO ES...!
AQUÍ PUEDES VER LA PERSISTENCIA,
ES TODA ESA EXTENSIÓN.
¿ SABES QUÉ ES
RUGOSIDAD ?
¿ QUE ESTÁ
ARRUGADA ?
¡ MAESTRO...,
MIRE ESA
SEPARACIÓN !
¡ AH !
!..., ES LA
LONGITUD DE LA
DISCONTINUIDAD.
ESO SE LLAMA
Persistencia APERTURA.
Espaciado
Rugoso Ligeramente rugoso
Apertura
07 08

7. ... Y ESTO ES EL RELLENO.
ES DE OTRO COLOR Y
ÉSTE ES BLANDO COMO
EL PANIZO.
RELLENO, SON LOS MATERIALES QUE SE ENCUENTRAN DENTRO DE UNA
DISCONTINUIDAD.
LO QUE UD. DICE ES BIEN
INTERESANTE, PERO POCO
A POCO PUES MAESTRO
NOO..., SIGA
NOMÁS...
JA, JA, JA...
¿ TE CANSASTE ?
TEN EN CUENTA QUE EN
ALGUNAS ZONAS LA ROCA
ESTÁ DETERIORADA.
MIRA,POR EJEMPLO
ESA ZONA.
SÍ, ESA ROCA ESTÁ
MUY OXIDADA.
LOS PROCESOS GEOLÓGICOS QUE MÁS INFLUYEN EN LA RESISTENCIA DE LA
ROCA SE LLAMAN METEORIZACIÓN Y ALTERACIÓN.
...ES EL DETERIORO DE LA ROCA
EN LA SUPERFICIE O CERCA DE ELLA,
POR ACCIÓN DEL AGUA, DEL VIENTO,
EL CLIMA Y OTROS FACTORES.
DÍGAME
MAESTRO ¿QUÉ ES
METEORIZACIÓN?
HAY TRES TIPOS DE METEORIZACIÓN: FÍSICA, QUÍMICA Y BIOLÓGICA.
09 10

8. ... ES LA MODIFICACIÓN DE
LA ROCA POR EFECTO DE LÍQUIDOS
Y GASES A ALTAS TEMPERATURAS,
PROCEDENTES DEL MAGMA.
¿ Y LA ALTERACIÓN
MAESTRO ?
¡ AH, COMO LAS
AGUAS TERMALES...!
HAY OTRAS ALTERACIONES, POR EJEMPLO LA SILICIFICACIÓN, QUE LE DA
COMPETENCIA A LA ROCA Y LA ARGILITIZACIÓN, QUE FORMA ROCAS
INCOMPETENTES.
AHORA, PARA SABER LAS CARACTERÍSTICAS
DE LA ROCA Y SU COMPORTAMIENTO, HAY
QUE REALIZAR UN MAPEO GEOMECÁNICO.
ROCA
COMPETENTE
1 2 3 4 5 6 7 8
¿ MAPEO
GEOMECÁNICO...?
MAPEO GEOMECÁNICO ES LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE LAS
CARACTERÍSTICAS DE LAS DISCONTINUIDADES.
OYE FELIPE, ¿ME ESTÁS
ENTENDIENDO, NO?
SI LA ROCA ES DURA Y SUS DISCONTINUIDADES TIENEN PROPIEDADES
FAVORABLES, EL MACIZO ROCOSO SERÁ COMPETENTE Y PRESENTARÁ
BUENAS CONDICIONES PARA EL MINADO.
ESO NO ES TODO, ¿ TE ACUERDAS
DE LA ROCA INTACTA?
SÍ, MAESTRO.
CUANDO
ÉSTAS SON
MÁS DURAS,
SON MÁS
RESISTENTES.
¡ CLARO, MAESTRO !
ES IMPORTANTE
QUE CONOZCAS
COMO SE COMPORTA
LA ROCA, DE
ELLO DEPENDE
LA ESTABILIDAD
DE LA EXCAVACIÓN.
EXISTEN VARIOS MÉTODOS PARA CONOCER LA RESISTENCIA DE LA ROCA, COMO ES
EL USO DE UNA PICOTA Y TAMBIÉN HACIENDO ENSAYOS EN EL LABORATORIO DE
MECÁNICA DE ROCAS.
Persistencia
Espaciado
Persistencia
11 12

9. RESISTENCIA MUY ALTA:
Solo se astilla con golpes de
la picota.
Se rompe con más de 3 golpes
de la picota.
Se rompe con 1 a 3 golpes de
la picota.
Se indenta superficialmente
con la punta de la picota.
Se indenta profundamente
con la punta de la picota.
RESISTENCIA ALTA:
RESISTENCIA MEDIA:
RESISTENCIA BAJA:
RESISTENCIA MUY BAJA:
ÉSTA ES UNA MANERA PRÁCTICA DE ESTIMAR EN EL CAMPO LA RESISTENCIA DE
LA ROCA.
MASIVA O LEVEMENTE FRACTURADA:
2 a 6 fracturas por metro.
MODERADAMENTE FRACTURADA:
6 a 12 fracturas por metro.
MUY FRACTURADA:
12 a 20 fracturas por metro.
INTENSAMENTE FRACTURADA:
más de 20 fracturas por metro.
TRITURADA O BRECHADA:
fragmentada, disgregada y
zonas de falla.
MIRA FELIPE,
LOS TIPOS DE
RESISTENCIA.
ADEMÁS
PODEMOS
CLASIFICAR
EL MACIZO
ROCOSO
DE ACUERDO
AL NÚMERO
DE SUS
FRACTURAS.
HAY QUE MEDIR A LO LARGO DE UN METRO DE ROCA, CUÁNTAS FRACTURAS SE
PRESENTAN.
¡ QUÉ INTERESANTE MAESTRO,
TODO LO QUE ESTOY APRENDIENDO PARA
TRABAJAR MEJOR Y MÁS SEGURO !
ES CIERTO,
TU LO HAS
DICHO.
FELIPE,
¿QUÉ VES
EN ESA
PARED? ... HAY VARIAS
FRACTURAS ABIERTAS
Y CERRADAS, ADEMÁS HAY
ÓXIDOS Y LA PARED
ESTÁ RUGOSA.
DE ACUERDO CÓMO SE PRESENTEN LA APERTURA, LA RUGOSIDAD Y EL RELLENO, EL
MACIZO ROCOSO SE PUEDE CLASIFICAR EN MUY BUENO, BUENO, REGULAR, MALO
Y MUY MALO.
13 14

10. CONDICIÓN MUY BUENA:
Si las discontinuidades están cerradas,
muy rugosas y están frescas.
Si están ligeramente abiertas,
moderadamente rugosas y tienen
manchas de oxidación.
Si están moderadamente abiertas,
ligeramente rugosas a lisas y
presentan oxidación.
Si están abiertas, lisas y presentan
relleno blando (por ejemplo limo o
panizo).
Si están muy abiertas (más de 10 cm),
están estriadas y tienen relleno de
panizo.
CONDICIÓN BUENA:
CONDICIÓN REGULAR:
CONDICIÓN MALA:
CONDICIÓN MUY MALA:
MASA ROCOSA MUY BUENA:
Condiciones geomecánicas muy
favorables para el minado.
Condiciones geomecánicas
favorables para el minado.
Condiciones geomecánicas
regulares para el minado.
Condiciones geomecánicas
desfavorables para el minado.
Condiciones geomecánicas muy
desfavorables para el minado.
MASA ROCOSA BUENA:
MASA ROCOSA REGULAR:
MASA ROCOSA MALA:
MASA ROCOSA MUY MALA:
LA PRESENCIA DE AGUA, ESFUERZOS Y FALLAS, GENERALMENTE TIENEN EFECTO
NEGATIVO EN EL MINADO.
ENTRE OTROS, SIRVEN PARA DETERMINAR EL TAMAÑO DE LA EXCAVACIÓN, EL
TIEMPO DE AUTOSOSTENIMIENTO Y EL TIPO DE DE SOSTENIMIENTO DE LA LABOR.
FELIPE,
MIRA
ESTE
OTRO
CUADRO.
SEGÚN COMO SE
PRESENTE
LA RESISTENCIA
DE LA ROCA,
EL FRACTURAMIENTO
Y LAS
CONDICIONES
DE LAS
DISCONTINUIDADES,
EL MACIZO ROCOSO
SERÁ COMPETENTE O
INCOMPETENTE.
APARTE DE TODO LO QUE HEMOS VISTO,
TEN PRESENTE LA PRESENCIA DE AGUA,
LOS ESFUERZOS Y LAS FALLAS PRINCIPALES.
YA, MAESTRO.
¿ Y PARA QUÉ
MAESTRO ?
BIEN FELIPE, AHORA QUE CONOCES TODAS
LAS CARACTERÍSTICAS DEL MACIZO ROCOSO,
DEBES SABER TAMBIÉN PARA QUÉ SIRVEN.
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11. Clasificación
RMR de
BIENIAWSKI.
Clasificación
GSI.
LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS DAN VALOR A LAS CARACTERÍSTICAS
DEL MACIZO ROCOSO, PARA DEFINIR LA CALIDAD DE ROCA Y ANALIZAR LA
ESTABILIDAD DE LAS EXCAVACIONES.
CLASIFICACIÓN RMR
RMR: 1.- RESISTENCIA DE LA ROCA INTACTA. 2.-
GRADO DE FRACTURAMIENTO.
3.- 4.-
5.-
ESPACIAMIENTO. CONDICIONES DE LAS DISCONTINUIDADES.
PRESENCIA DE AGUA SUBTERRÁNEA.
CLASIFICACIÓN GSI
SEGÚN ESTAS CLASIFICACIONES, EL MACIZO ROCOSO SE CLASIFICA EN :
MUY BUENO, BUENO, REGULAR, MALO Y MUY MALO.
TAMBIÉN HAY
CLASIFICACIONES
IMPORTANTES PARA
DETERMINAR LA
CALIDAD DE LA ROCA
LA TOMA EN CUENTA
5 FACTORES DEL MACIZO ROCOSO.
LA TOMA
EN CUENTA LA ESTRUCTURA
DEL MACIZO ROCOSO Y LAS
CONDICIONES DE LA MISMA.
¿ Y EL GSI ?
COMO VERÁS, TODO LO QUE TE HE EXPLICADO
TE SERVIRÁ PARA QUE CONOZCAS EL
COMPORTAMIENTO DEL MACIZO ROCOSO,
DONDE TRABAJAMOS TODOS LOS DÍAS. ¡ GRACIAS
MAESTRO,
SI TENGO
ALGUNA
DUDA LE
PREGUNTARÉ !
POR SUPUESTO,
PREGUNTA
NOMÁS...!
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12. ¡ HOY HE APRENDIDO BASTANTE !
¡ QUÉ IMPORTANTE ES CONOCER LA ROCA.
ÉSTO ME SERVIRÁ PARA TRABAJAR MEJOR
Y CON MAYOR SEGURIDAD, PORQUE
PODRÉ IDENTIFICAR LOS PELIGROS Y
EVALUAR LOS RIESGOS...!
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