Este documento presenta una lección sobre factores geotécnicos que influyen en la estabilidad del macizo rocoso en minas subterráneas. Explica que factores como la presencia de agua, esfuerzos, orientación de discontinuidades, y factores de excavación afectan la estabilidad. También describe inspecciones para detectar rocas sueltas y recomendaciones para prevenir desprendimientos, incluyendo dar forma adecuada a las excavaciones y campañas de desatado.
4. Veremos un video de
como se forman fallas
geológicas.
Observaremos los
conceptos básicos de
las características de
las discontinuidades
Identificaremos las
características del
macizo rocoso
Reflexionaremos de lo aprendido
HOY APRENDERÉ
Realizaremos una
evaluación donde
demostraremos lo
aprendido
8. RECUPERACIÓN DE SABERES PREVIOS
Responde a las siguientes preguntas:
• ¿Cuáles son los factores influyentes que se
mencionan en este video?
• ¿Influye la presencia del agua en la estabilidad de
esta zona?
• ¿Qué otras fuerzas influyentes pueden afectar la
estabilidad del macizo rocoso?¿Por qué?
11. El conocimiento de la roca será la primera lección que
debemos aprender y aplicar hasta que seamos conscientes
de que la conocemos y sabemos diferenciarla en nuestra
mina.
Su conocimiento permitirá escoger el tamaño de la labor, la
voladura mas adecuada, el tiempo y tipo de soporte a colocar
y sobre todo si estamos en una zona con condición segura o
no.
Cada unidad minera tiene diferentes tipos de rocas que a su
vez están en diferentes condiciones, ya que cada yacimiento
ha tenido su propia formación y evolución hasta llegar a la
situación actual en que la explotamos, por lo tanto es
necesario definirlas.
CONOCIMIENTO DE LA ROCA
12. PRESENCIA DE AGUA
En las rocas masivas o levemente fracturadas, la presencia
del agua no tiene influencia significativa.
En la roca fracturada o estratificada, la influencia del agua
en las fisuras ejerce presión y actúa como lubricante,
además puede lavar el relleno débil de las fracturas,
complicando la situación de la excavación.
En las rocas severamente fracturadas, la presencia del
agua origina que tiendan a aflojarse con más facilidad. En
ambientes de altos esfuerzos el aflojamiento de la roca será
más rápido.
16. INFLUENCIA DE ESFUERZOS
Se concentran en puentes, pilares y frentes de excavación al
redistribuirse los esfuerzos por el efecto de las aberturas.
También son producto de la profundidad de las labores de
excavación, cercanía a estructuras geológicas como fallas o ejes
de plegamientos.
Dependiendo del tipo de roca se tiene efectos diferentes.
Se reconocen por los estallidos de roca , lajamientos o
descostramientos en paredes y techo y presencia de estriaciones
en el macizo rocoso.
Se pueden controlar con modificaciones en los diseños de
minado, tamaño de aberturas y sistemas de soporte.
22. INFLUENCIA DE LA ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES
Son desfavorables o muy desfavorables las discontinuidades
verticales y subverticales que se encuentren paralelas o
subparalelas a las paredes o cajas de la excavación.
Son desfavorables o muy desfavorables, las discontinuidades
horizontales o sub horizontales.
Este efecto se incrementa por el tamaño de la abertura,
relleno de la discontinuidad, presencia de agua y presencia de
esfuerzos.
Se pueden producir cuñas si existen dos o tres familias de
juntas que se interceptan.
26. FACTORES DE EXCAVACIÓN
Tamaño de la abertura, intercepción de labores,
dimensionamiento y espaciamiento de puentes y pilares.
Diseño de malla de perforación, alineamiento de taladros,
potencia de los explosivos, en especial en los taladros de
contorno.
Colocación de los soportes adecuados en el momento
oportuno, o su colocación después del tiempo de autosoporte
de la roca.
Voladuras cercanas a labores excavadas.
Relajamiento progresivo de labores que no se han detectado
ni controlado.
31. INSPECCIÓNES
La detección de rocas sueltas en una excavación subterránea es
de vital importancia, este procedimiento nos permite identificar los
lugares posibles donde podrían ocurrir incidentes por caída de
rocas. Una herramienta fundamental para detectar la roca suelta
lo constituyen las INSPECCIONES, las cuales se desarrollan de
las siguientes maneras:
• Inspección Visual.
• Inspección Física.
• Inspección de Formas.
32. INSPECCIÓN VISUAL
Con la inspección visual, se identifican las fallas, fracturas,
fisuras, cuñas y “pechos”, éstas son condiciones favorables
para la “caída ó desprendimiento de rocas”.
33. INSPECCIÓN FÍSICA
La barretilla es una herramienta eficaz para detectar la roca
suelta, el procedimiento es: golpeando a la roca con la punta
de la misma localizando los sonidos “bombo”, en este caso
esta roca detectada esta lista para caer en cualquier
momento.
34. Poco o muy poco se le da importancia a este aspecto, sin
embargo; este es muy importante.
La forma de la excavación está muy relacionada a las
presiones ejercidas y a su formación estructural en el lugar de
la excavación. Es decir tener en cuenta si la excavación se sitúa
en roca masiva ó en roca estructural ( dos o mas familias de
estructuras).
INSPECCIÓN DE FORMAS
35.
36. Toda excavación en un macizo rocoso esta sometida a
esfuerzos en diferentes direcciones de los cuales los mas
representativos son:
Esfuerzo vertical; σV, (eje Y)
Esfuerzo horizontal; σH, (eje X)
Esfuerzo horizontal; σH, (eje Z),
el eje Z, coincide con el eje
de la excavación.
ESFUERZOS
38. PRESIÓN A LAS ROCAS POR EXCAVACIONES
Un ejemplo práctico y sencillo es el siguiente:
En una masa de arcilla húmeda realizamos un agujero, entonces este
soportará presiones en todo el contorno principalmente en el “techo”.
Por efecto de las presiones en algún tiempo cerrarán el agujero
realizado; de igual manera este efecto se produce en las excavaciones
que realizamos en terrenos plásticos, elásticos, etc.
43. CONTROL DE CUÑAS
Del resultado de la inspección visual se detecta esa cuña, lo mas
prudente es alejarse de ese lugar y realizar los siguientes
procedimientos:
a)Momentáneamente colocar soportes de madera ó gatas hidráulicas.
b)Desde fuera del ámbito de la cuña realizar los taladros.
c)La cuña debe ser eliminada, inmediatamente después de ser
detectada.
ANÁLISIS DE LA ROCA QUE CAERA
47. ¡LA CUÑA ES MUY PELIGROSA, PUEDE CAER
EN CUALQUIER MOMENTO!
48. RECOMENDACIONES
Desatado de rocas sueltas al momento de ingresar y durante el
trabajo, como una primera etapa.
Campañas de desate como consecuencia de las formas de
sección inadecuada y de las presiones inducidas, también
considerado como una segunda etapa.
Por lo tanto; el desatado es bueno, las campañas mejor, pero
mucho mejor es darle a la sección desde un inicio la forma
correcta de la excavación. Para evitar la caída de rocas,
conviene considerar.
Para evitar la caída de rocas, conviene considerar.
