UNIVERSIDAD NACIONALDE SAN AGUSTN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA,GEOFSICA Y DE MINAS

ASIGNATURASeminario de Geofsica Aplicada a la Ingeniera

PROFESORM. Sc. Edgard Gonzales Zenteno

TEMALa evaluacin de rutina del peligro ssmicoen numerosas minas en Sudfrica.

AUTORG. van Aswegen(ISS International, Sudfrica)

EXPOSITORRichard Williams Machaca Huaylla(C.U.I. : 20090838)

Arequipa - 2015

ABSTRACTO

Las evaluaciones de peligro de largo periodo se basan en general sobre el modelamiento numrico de las disposiciones de la mina. El anlisis inverso que permite la calibracin por medio de la correlacin con lasismicidad afirma la seguridad de estas evaluaciones.

Las combinaciones de los parmetros de sismicidad cuantitativos y estadsticos se prueban tiles para evaluaciones de peligro ssmico de periodo medio (mensual). Una aproximacin particular muestra un "diagrama de rigidez" en el que se grafica los parmetros relacionados al ablandamiento del sistema de carga de volmenes sismognicos o estructuras en funcin de parmetros relacionados a las rigideces de fuente ssmica. El peligro ssmico relativo aumenta directamente con el aumento en el ablandamiento del sistema de carga y la rigidez de fuente ssmica.

La evaluacin de peligro ssmico de corto periodo (das) comprende anlisis histrico temporal de los parmetros d sismicidad para la deteccin del comportamiento inestable de masas rocosas. Un caso representativo muestra un aumento en diez veces en probabilidad de ocurrencia de un evento potencialmente daino bajo condiciones de "atencin" comparadas a las de "descanso". Tpicamente, en condiciones de "atencin" tal probabilidad es 20-30% mientras que bajo "descanso" la probabilidad es 1.5 se muestran como relojes de arena, de tamao proporcional al EI.

El propsito es reconocer y delinear sitios en la masa rocosa donde la deformacin ssmica esta demorando y el estrs se ha afirmado el modelo de "aspereza" para la deteccin espacial de inestabilidades potenciales. La Fig. 2 demuestra un ejemplo donde, antes de un largo evento sobre un dique, la regin hipocentral fue caracterizada por poca deformacin ssmica histrica (laguna ssmica) circundada por pequeos eventos de EI relativamente alto. Aqu una laguna ssmica no necesariamente significa un rea de nula sismicidad, sino ms un {rea de poca deformacin ssmica histrica adyacente o rodeada de regin(es) de alta deformacin histrica.

2.3.3. Anlisis Estadstico y Cuantitativo

2.3.3.1. Agrupacin en racimos

Aunque el "arracimado" es un parmetro espacial, el resultado de su cuantificacin es un nmero til para graficarse con otro parmetros de peligro ssmico. El arracimado es obviamente importante un alto grado de arracimado puede indicar un estado avanzado de preparacin para inestabilidad de derrumbe. Considerandolo as, es importante separar aquellos eventos pequeos directamente relacionados a explosin ("tipos A") de los que representan el peligro real (tipos B).

Debido a que los nmeros se manejan fcilmente con la estadstica, existen muchos algoritmos de arracimado propuestos. Un mtodo usado puede considerarse un poco ms "fsico" que "estadstico":- para un volumen de inters dado, el volumen total afectado por eventos ssmicos se compara a la suma de volumen aparente (VA) de los eventos. El espacio afectado es la esfera alrededor del hipocentro con volumen igual a VA. La afectacin repetida del mismo volumen no incrementa el volumen total afectado. Por supuesto, VA se incrementa por el segundo evento. La proporcin de VA respecto al volumen total afectado es entonces una medida de arracimado.

2.3.3.2. Momento Ssmico Cumulativo y Energa Ssmica Radiada Cumulativa

Los ms bsicos parmetros de sismicidad cuantitativos, para un volumen dado en un periodo de tiempo, son las sumas de momento ssmico y la energa ssmica radiada. Estos nmeros son tambin las bases para varios parmetros de sismicidad derivados (Mendecki, 1997).

Un primer paso en el anlisis de un nmero de reas produccin en una mina es simplemente graficar el log(Momento) en funcin del log (Energa) la versin "cumulativa" de la relacin E-M (Mendecki y van Aswegen, 2001). Tal grfico es til desde que permite una inmediata cuantificacin de diversos sitios en trminos de peligro ssmico e indica diferencias en la naturaleza de respuesta ssmica a la minera para diferentes sitios. Un ejemplo se aprecia en la Fig.3, donde el peligro ssmico se incrementa desde el fondo izquierdo hasta el tope derecho. En el caso de dos centros de trabajo con casi la misma suma de momentos, la de mayor suma de energa experimentara, en general, eventos de mayor liberacin del esfuerzo (ms dao). Se usa PDV para las etiquetas de smbolo y tamaos.

Grficos de relevancia de peligro ms generales combinan la evaluacin de peligro convencional y caractersticas de fuente. Idealmente un diagrama de rigidez, con la rigidez del sistema en carga disminuyendo en el eje x (o aumento de blandura) y la rigidez de la fuente ssmica aumentando en el eje y presentara la clase/ posicionamiento de peligro perfecto, con el peligro ssmico aumentando desde la base izquierda hasta el tope derecho. Por analoga a un experimento de prueba de roca, la energa liberada en la fractura es mxima cuando la rigidez del sistema en carga es baja y la rigidez de muestra alta. Nosotros usamos la rigidez aparente, KAS como una medida de la rigidez de fuente ssmica y la magnitud de peligro como un sustituto para la blandura del sistema en carga. Se muestra un ejemplo en la Fig. 4. Los mismos datos y smbolos se usan en la Fig.3.

Fig. 3. Una grfica acumulativa E-M para un nmero de lugares de trabajo en una mina. Los puntos datos son y el tamao de smbolos reflejan el volumen de dao potencial.

Fig. 4. Los mismos datos de la Fig. 3 mostrados en una grfica de rigidez.

La Fig. 4 muestra un nmero de puntos datos con aproximadamente la misma magnitud de peligro, pero separados por rigidez aparente y PDV, permitiendo una clasificacin de peligro ms detallada.

2.3.3.3. Distribucin de hora del da.

Podra parecer obvio pero es importante analizar cmo los eventos ssmicos estn distribuidos durante el da. En el retro-anlisis del sismo de Matjhabeng 1999 en el campo aurfero Welkom, Sudfrica, se hall que una distribucin de hora del da aleatoria de los eventos ssmicos, gatillad por la minera cercana a una falla mayor, era indicadora de la disposicin del terreno a ceder. La actividad de gradacin sirve como una "prueba de derivacin" y la falla respondi anmalamente. Eventos ssmicos gatillados por la minera en cualquier otro lugar en la misma mina mostraron los picos de frecuencia tpicos asociados con el tiempo de explosin (van Aswegen, 2001a).

UNIVERSIDAD NACIONALDE SAN AGUSTN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA,GEOFSICA Y DE MINAS

ASIGNATURASeminario de Geofsica Aplicada a la Ingeniera

PROFESORM. Sc. Edgard Gonzales Zenteno

TEMABase de Datos (Catlogo) de sismos delas coordenadas geogrficas de Latitud : -0.300 - 5.100 y de Longitud : 123.400 - 129.800.

AUTORBoletn ISC Revisado

ESTUDIANTERichard Williams Machaca Huaylla(C.U.I. : 20090838)

Arequipa 2015