proyecto tesis gilmer jesus nina

8/16/2019 Proyecto Tesis Gilmer Jesus Nina

1/24

1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

PROYECTO DE TESIS

“EVALUACIÓN GEOMECÁNICA Y ESTABILIDAD DE LAS

LABORES DE EXPLORACIÓN EN EL PROYECTO SAN

GABRIEL CIA DE MINAS BUENAVENTURA”

PRESENTADA POR EL BACHILER:

GILMER JESUS NINA CONDORI

PARA OPTAR EL TITULO DE:

INGENIERO DE MINAS

PUNO-PERÚ

2015


2/24

2

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

PROYECTO DE TESIS

“EVALUACIÓN GEOMECÁNICA Y ESTABILIDAD DE LAS LABORES DE

EXPLORACIÓN EN EL PROYECTO SAN GABRIEL CIA DE MINAS

BUENAVENTURA”

PRESENTADA POR EL BACHILLER:

GILMER JESUS NINA CONDORI

PARA OPTAR EL TITULO DE:

INGENIERO DE MINAS

PRESIDENTE DE JURADO :……………………………………………………........

PRIMER MIEMBRO :…………………………………………………….........

SEGUNDO MIEMBRO :……………………………………………………........

DIRECTOR DE TESIS :…………………………………………………….........

ASESOR DE TESIS :……………………………………………………........

PUNO-PERÚ

2015


3/24

3

INDICE

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................... 5

1.1. DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA .......................................................... 51.2. FORMULACION DEL PROBLEMA ........................................................................................ 5

1.2.1. PREGUNTA GENERAL ........................................................................................................ 5

1.2.2. PREGUNTAS ESPECÍFICAS ................................................................................................ 6

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION .................................................................................... 6

1.3.1. OBJETIVO GENERAL........................................................................................................... 6

1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................. 6

1.3.3. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION ........................................................................ 6

1.4. LIMITACIONES DEL ESTUDIO .............................................................................................. 6

1.5. VIABILIDAD DEL ESTUDIO ................................................................................................... 6

CAPITULO II

MARCO TEORICO .................................................................................................................................... 7

2.1. ANTECEDENTES ...................................................................................................................... 7

2.2. BASES TEORICAS .................................................................................................................... 8

2.2.1. ZONIFICACIÓN GEOTECNICA DEL MACIZO ROCOSO ................................................. 8

2.2.4. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO ........................................... 8

2.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES ........................................................................................ 12

2.3.1. MACIZO ROCOSO .............................................................................................................. 12

2.3.2. MATRIZ ROCOSA ............................................................................................................... 13

2.3.3. DISCONTINUIDAD ............................................................................................................. 13

2.4. FORMULACION DE HIPOTESIS ........................................................................................... 15

CAPITULO III

METODOLOGÍA ..................................................................................................................................... 16

3.1. DISEÑO METODOLÓGICO.................................................................................................... 163.2. POBLACION Y MUESTRA .................................................................................................... 17

3.2.1. POBLACION ........................................................................................................................ 17

3.2.2. MUESTRA ............................................................................................................................ 17

3.3. VARIABLES ............................................................................................................................ 17

3.3.1. VARIABLES INDEPENDIENTES ...................................................................................... 17

3.3.2. VARIABLE DEPENDIENTE ............................................................................................... 18

3.3.3. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ..................................................................... 18

3.4. TECNICAS DE RECOLECCION DE DATOS ........................................................................ 19


4/24

4

3.4.1. INVESTIGACIONES DE CAMPO ...................................................................................... 19

3.4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................................................... 19

3.5 TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION ................................... 19

CAPITULO IV

RECURSOS Y CRONOGRAMA ............................................................................................................. 21

4.1. RECURSOS .............................................................................................................................. 21

4.2. CRONOGRAMA ...................................................................................................................... 22

CAPITULO V

FUENTES DE INFORMACION .............................................................................................................. 23

ANEXO .................................................................................................................................................... 24

FICHA DE ESTACIONES GEOTÉCNICAS ........................................................................................... 24


5/24

5

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.

DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA

La caracterización geotécnica hoy en día juega un papel de suma importancia en la estabilidad de

excavaciones subterráneas, siendo esta la que controla la estabilidad de una excavación subterránea,

el dimensionamiento, el sostenimiento a aplicar a través de la utilización de técnicas empíricas,

analíticas y numéricas.

La caída de rocas es uno de los mayores riesgos para los trabajadores de la industria minera

subterránea, en ese entender, la ejecución de las labores de exploración en el proyecto San Gabriel

desarrollado por CIA de minas Buenaventura deberá de ser físicamente estable.

En el proyecto San Gabriel en su fase de desarrollo y preparación de labores subterráneas tiene la

necesidad de determinar las características del material circundante en la mina y así diseñar las

excavaciones subterráneas de forma segura.

La inestabilidad de las labores de exploración, ocasionaría la pérdida de vidas humanas, perdida de

equipos mineros, incremento de costos de sostenimiento, problemas legales a la empresa y otros.

1.2.

FORMULACION DEL PROBLEMA

Con la presente investigación pretendemos dar respuesta a las siguientes interrogantes.

1.2.1.

PREGUNTA GENERAL

¿Qué características geomecánica y estabilidad tienen las labores de exploración en el proyecto San

Gabriel CIA de minas Buenaventura?


6/24

6

1.2.2. PREGUNTAS ESPECÍFICAS

¿Cuáles son las características geomecánica de las labores de exploración en el proyecto San

Gabriel CIA de minas Buenaventura?

¿Cuáles son las condiciones de estabilidad de las labores de exploración en el proyecto San GabrielCIA de minas Buenaventura?

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

1.3.1.

OBJETIVO GENERAL

Evaluar las características geomecánicas y estabilidad de las labores de exploración en el proyecto

San Gabriel CIA de minas Buenaventura.

1.3.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar las características geomecánicas de las labores de exploración en el proyecto San

Gabriel CIA de Minas Buenaventura.

Determinar las condiciones de estabilidad de las labores de exploración en el proyecto San Gabriel

CIA de Minas Buenaventura.

1.3.3.

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

La caracterización geomecánica, contribuirá al conocimiento del comportamiento estructural,

físico, mecánico tensional con la identificación de cuñas subterráneas y el análisis esfuerzo

deformación en la excavación.

La estabilidad de las labores de exploración en el proyecto San Gabriel CIA de minas Buenaventura

y su importancia recae en dar seguridad al personal que ingresan a la excavación subterránea.

1.4.

LIMITACIONES DEL ESTUDIO

No existe ninguna limitación para realizar el presente estudio.

1.5.

VIABILIDAD DEL ESTUDIO

El presente estudio es viable, pues se dispone de los recursos necesarios para llevarla a cabo.


7/24

7

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1.

ANTECEDENTES

(Condori Zambrano, 2010), en su tesis de título: Diseño de construcción de rampa subterráneo,

para cortar los mantos inferiores del nivel I Mina Ana Maria – Rinconada: Presentada en la

Facultad de Ingeniería de Minas UNA-PUNO, dentro de los resultados tenemos que mencionar

que los mantos están siendo cortados y analizados mediante nuestra experiencia, siendo su

formación de mantos y su ley es variable dependiendo de la micro falla, que mediante el diseño derampa de desarrollo que está ejecutando estamos próximos a llegar y ubicarlas.

(Adco Vilar, 2012), en su tesis titulado: Diseño y construcción de la rampa 19 para explotación de

los niveles 3140 y 3230 de la mina Chipmo – Orcopampa Cia, Minera Buenventura: Presentada en

la Facultad de Ingeniería de Minas UNSA - Arequipa, en su resultados de la profundización de la

mina Chipmo: se puede apreciar en todo el desarrollo de la tesis, la explotación de las reservas

minerales de la veta Nazareno entre los niveles 3230 y 3140 representan un ingreso significativo

ingreso económico para los años 2012 y 2013 para la Cia. Buenaventura. Los resultadoseconómicos proyectados son los siguientes, para los años de explotación 2012 y 2013, un año de

desarrollo y preparación, 2011. Flujo de fondo actualizado (años 2011, 2012 y 2013) US$ 98 578

074,94. Indicador económico (para los años de proyecto y una tasa de descuento del 15% anual).

(Abarca Bermudez, 2013), en su tesis titulada: Diseño y construcción de la rampa Guadalupe para

la explotación de la veta inclinada 4 Cia. Minera Ciemsa – Unidad Minera Cofre: Presentada en

la Facultad de Ingeniería de Minas UNSA - Arequipa, en su conclusión 3: Con el cumplimiento del

desarrollo de la rampa Guadalupe se podrá explotar las reservas minables aún no accesibles y contar

con una extracción y transporte dinámico, y bajo costo relativo.


8/24

8

(Quispe Coya, 2014), en su tesis titulada: Diseño y construcción de la rampa negativa 5360 para

la explotación de la veta Alexia Cia. Minera Ares – Unidad Arcata: Presentada en la Facultad de

Ingeniería de Minas UNSA - Arequipa, en su conclusión 2: los tramos 1,2 y 3 de diseño y

construcción de la rampa negativa 5360 permitirán cubicar reservas por 19985 TM (640 m x 72 m

x 1.8 m) en un tiempo de ejecución de 12 meses (2013 – 2014).

2.2. BASES TEORICAS

2.2.1.

ZONIFICACIÓN GEOTECNICA DEL MACIZO ROCOSO

El mapeo geológico y geomecánico de los afloramientos y el análisis estructural de las

discontinuidades permite determinar las características geomecánicas y la calidad del macizo

rocoso en el área de estudio. Dependiendo de estas características, el área de estudio puede

subdividirse en zonas que presentan condiciones similares, a las que se les denomina dominios

estructurales. (Cabrera Laura, 2005).

2.2.2.

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

La caracterización geotécnica resulta fundamental para definir las propiedades mecánicas de la roca

“intacta”, las estructuras y el macizo rocoso. Para comprender los mecanismos de falla en taludes

en roca. (Ramirez Oyanguren & Alejano Monge, 2007).

2.2.3.

FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

Una familia de discontinuidades está constituida por aquellas que tienen orientaciones similares y

el mismo origen. Por ello las familias se pueden determinar, representando los polos de las

discontinuidades observadas en el macizo rocoso en una red polar equilateral mediante la plantilla

de Schmidt, que se contornearan utilizando una plantilla de conteo equilateral para obtener la

distribución de polos que representara todas las discontinuidades medidas en el macizo rocoso ydonde se tratara de identificar y estimar las orientaciones medias de las familias. (Ramirez

Oyanguren & Alejano Monge, 2007)

2.2.4. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO

Las clasificaciones geomecánicas tienen por objeto caracterizar ingenierilmente un determinado

macizo rocoso en función de una serie de parámetros a los que se les designa un cierto valor.

Clasificar geomecánicamente un macizo rocoso consiste en otorgarle una puntuación según una

metodología o criterio establecido. Una vez puntuado el macizo, se clasifica en una categoría de

entre varias existentes en función del rango de puntos. (Jorda Bordehore, 2013).


9/24

9

Las clasificaciones geomecánicas se utilizan mucho actualmente, sobre todo en estudios

geotécnicos, en lo que se refiere a los taludes, la principal ventaja de las clasificaciones

geomecánicas consiste en que permiten obtener, mediante unas correlaciones establecidas, los

principales parámetros mecánicos del macizo rocoso. Los sistemas de clasificación de los macizos

rocosos tienen por objeto evaluar sus características para determinar de forma cuantitativa sucalidad. (Ramirez Oyanguren & Alejano Monge, 2007)

2.2.4.1.

INDICE DE DESIGNACIÓN DE LA CALIDAD DE LA ROCA (RQD)

Fue desarrollado por Deer (Deere et al., 1967) para promover un estimado cuantitativo de la

calidad de la masa rocosa, a partir de los testigos de perforación diamantina. El RQD es

definido como el porcentaje de piezas de testigos intactos mayores a 100 mm en la longitud

total del testigo. El testigo deberá tener por lo menos un tamaño NX (54.7 mm de diámetro) ydeberá ser perforado con un cilindro de doble tubo de perforación. Palstrom (1982) sugirió

que, cuando los testigos no están disponibles pero las trazas de las discontinuidades son

visibles en afloramientos superficiales o en socavones exploratorios, el RQD puede ser

estimado a partir del número de discontinuidades por unidad de volumen. (Hoek, 2000)

2.2.4.2.

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR

Bieniawski (1976) publico los detalles de una clasificación de la masa rocosa denominada

sistema de clasificación Geomecánica o valoración de la masa rocosa RMR (Rock Mass

Rating). A través de los años, este sistema ha sido modificado sucesivamente conforme han ido

examinando más casos registrados, y se advierte al lector que Bieniawski hizo cambios

significativos en las valoraciones asignadas a los diferentes parámetros. Los siguientes seis

parámetros sin usados para clasificar una masa rocosa con el sistema RMR. (Hoek, 2000)

Resistencia compresiva uniaxial del material rocoso.

Designación de la calidad de la roca (RQD). Espaciamiento de las discontinuidades.

Condición de las discontinuidades.

Condiciones del agua subterránea.

Orientación de las discontinuidades.

2.2.4.3.

ÍNDICE Q

Esta clasificación fue desarrollada por Barton, Lien y Lunde, en 1974. Está basado en laevaluación numérica de seis parámetros dados por la expresión:


10/24

10

Q = ( ) ∗ ( ) ∗ (

)

Donde:

Jn: es el índice de diaclasado, e indica el grado de fracturación del macizo rocoso.

Jr: es el índice de rugosidad de las discontinuidades.

Ja: es el índice de alteración de las discontinuidades.

Jw: es un coeficiente reductor por presencia de agua.

SRF o Stress reduction factor, es el coeficiente que tiene en cuenta la influencia del estado tensional

del macizo rocoso.

De esta forma los diferentes cocientes tienen una significación especial:

(RQD/Jn), indica el tamaño de bloque.

(Jr/Ja), la resistencia al corte entre los bloques.

(Jw/SRF) la influencia del estado tensional, de difícil interpretación.

2.2.4.4. CRITERIO DE ROTURA DE BARTON (JUNTAS).

En la naturaleza las discontinuidades son comúnmente rugosas, siendo además su rugosidad

muy irregular.

El ángulo de fricción básico φ_b, se utiliza en el caso de que la superficie no está meteorización

ni húmeda: si esto no ocurre así, habrá que sustituir φ_b por φ_r que es el ángulo de fricción

residual y que se puede calcular según proponen Barton y Choubey (1977) mediante la

expresión:

= − 20 + 20/

Donde r es el rebote del martillo de Schmidt o esclerómetro en superficies húmedas y

meteorizadas, tal como se suelen encontrar normalmente en campo, y R es el rebote del

martillo de Schmidt en superficies lisas no alteradas de la misma roca. (Ramirez Oyanguren,

Huerta Laín, Grijaldo Obeso, & de la Cuadra e Irizar, 2009).

2.2.4.5.

CRITERIO DE ROTURA DE HOEK-BROWN (MACIZO ROCOSO).

Empíricamente se ha demostrado que la envolvente de rotura en macizos rocosos se asemeja

más a una curva que a una recta. El criterio de rotura más empleado en la actualidad es el deHoek y Brown. Era frecuente que los programas de cálculo emplearan el criterio de Mohr


11/24

11

Coulomb, por lo que es habitual otorgar al macizo unos valores de cohesión y fricción

instantáneos obtenidos por ajuste de la recta de Mohr Coulomb a la envolvente de Hoek y

Brown para un estado tensional local. El Criterio Generalizado de Hoek y Brown es un criterio

de rotura empírico que establece la resistencia del macizo rocoso en función de las tensiones

principales mayor y menor. En general, es aplicable a macizos rocosos isótropos, que en la práctica se traducen a macizos intactos o muy poco fracturados (donde se emplearía la

formulación de 1980) o, por el contrario, muy fracturados, más de cuatro familias de fracturas

semejantes, y teniendo muy de cerca el factor escala.

2.2.5.

FALLAS ESTRUCTURALES EN MACIZOS ROCOSOS

Según (Hoek, 2000), en excavaciones subterráneas poco profundas, la falla es

frecuentemente controlada por la presencia de discontinuidades. Para que se forme un boque inestable que pueda caer al interior de la excavación debe de haber como mínimo

tres planos de discontinuidad (Ramirez Oyanguren, Huerta Laín, Grijaldo Obeso, & de la

Cuadra e Irizar, 2009). El debilitamiento estructuralmente controlado se puede analizar

mediante la técnica de la proyección estereográfica (Hoek & Brown, 1985).

Las orientaciones más favorables de una excavación subterránea son aquellas que producen

el menor volumen posible de cuñas potencialmente inestables. Es así que el azimut más

desfavorable es aquel en el que el eje de la excavación queda paralelo al rumbo de la línea

de intersección de las discontinuidades. La orientación ideal para la excavación se presenta

en ángulo recto al rumbo de la línea de intersección de las dos discontinuidades (Hoek &

Brown, 1985).

2.2.6.

ESTABILIDAD DE CUÑAS SUBTERRÁNEAS

El análisis estereográfico de estabilidad de las cuñas es especialmente útil a la hora de

comprobar la estabilidad de cuñas aisladas (Ramirez Oyanguren, Huerta Laín, Grijaldo

Obeso, & de la Cuadra e Irizar, 2009).

En túneles y galerías mineras excavadas en macizos rocosos fracturados a una profundidad

relativamente somera, la forma más típica de inestabilidad es el de la caída de cuñas

formadas en el techo o hastiales. Estas cuñas se forman por la intersección de juntas y

planos de estratificación, que separan el macizo rocoso en unidades discretas. Se requiere

la intersección de 3 planos con la galería para la formación de una cuña. El proceso derotura se inicia con la caída de una cuña y prosigue con otras cuñas hasta que se forme un


12/24

12

arco estable natural en la roca que evita la caída de más rocas o hasta que el espacio libre

se llena de material caído.

Los pasos que se requieren para estudiar el problema de cuñas en una galería son los

siguientes:

1. Determinación del buzamiento y dirección de buzamiento medio en una serie significativa

de juntas.

2. Identificación de potenciales cuñas que puedan deslizar o caer desde las paredes.

3. Cálculo del factor de seguridad de cada cuña según el modo de rotura.

4.

Cálculo de la fuerza de sostenimiento o refuerzo para elevar el factor de seguridad de cada

cuña a un nivel aceptable.

Para el estudio de la estabilidad de las cuñas formadas se considera además de la geometría

los parámetros resistentes de las juntas así como lo efectos tensionales del terreno

(empleando elementos de contorno). Para estimar los parámetros resistentes de la

fracturación se aplica el criterio de Barton-Bandis.

El factor de seguridad, incluyendo los efectos del refuerzo, debieran exceder 1.5 para cuñas

por deslizamiento y 02.0 para cuñas por caer, estos deberían de ser identificados y

soportados (Hoek, 2000).

2.2.7.

ESFUERZOS ALREDEDOR DE LAS EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS

Cuando se practica una excavación subterránea en un macizo rocoso, los esfuerzos que

existían con anterioridad se perturban, y se inducen nuevos esfuerzos en la roca en las

inmediaciones de la excavación (Hoek & Brown, 1985).

2.3.

DEFINICIONES CONCEPTUALES

2.3.1. MACIZO ROCOSO

Es el medio in-situ que contiene diferentes tipos de discontinuidades como diaclasas, estratos, fallas

y otros rasgos estructurales. (Sociedad Nacional de Minería Petróleo y Energía, 2004).


13/24

13

2.3.2. MATRIZ ROCOSA

Es el material rocoso exento de discontinuidades, o los bloques de roca intacta que quedan entre

ellas. La matriz rocosa, a pesar de considerarse continua, presenta comportamiento heterogéneo y

anisótropo ligado a su fábrica y a su microestructura mineral. (Gonzales de Vallejo, 2002).

2.3.3.

DISCONTINUIDAD

Una discontinuidad es una superficie del macizo rocoso que esta abierta o puede abrirse fácilmente

a causa de tenciones inducidas por la excavación. Las superficies de discontinuidad aparecen

durante la formación de la roca (planos de estratificación, laminación, foliación, disyunción, etc) o

posteriormente por causas tectónicas (esquistosidad, pizarrosidad y las fracturas: fallas y las

diaclasas (estas últimas denominadas vulgarmente ”juntas”. (Jorda Bordehore, 2013).

2.3.4. ORIENTACIÓN

Es la posición de la discontinuidad en el espacio y comúnmente es descrito por la dirección de

buzamiento y el buzamiento de la línea de máxima pendiente en el plano de la discontinuidad.

(Instituto Tecnológico GeoMinero de España, 1987).

2.3.5.

ESPACIADO

Es la distancia perpendicular entre discontinuidades adyacentes. Éste determina el tamaño de los

bloques de roca intacta. Cuanto menos espaciado tengan, los bloques serán más pequeños y cuanto

más espaciado tengan, los bloques serán más grandes. (Sociedad Nacional de Minería Petróleo y

Energía, 2004).

2.3.6.

PERSISTENCIA

Este concepto hace referencia a la extensión o tamaño de las discontinuidades. Las dimensiones de

una discontinuidad se pueden cuantificar observando su longitud en los afloramientos en la

dirección del rumbo y en la dirección del buzamiento. (Ramirez Oyanguren & Alejano Monge,

2007).

2.3.7.

APERTURA

Se define apertura como la distancia perpendicular que separa las paredes adyacentes de roca de

una discontinuidad, cuando este espacio intermedio tiene agua o aire. En esto se distingue la

apertura del espesor de relleno. (Ramirez Oyanguren & Alejano Monge, 2007).


14/24


15/24

15

2.3.12.

FACTOR DE SEGURIDAD

El Factor de Seguridad es una medida determinista de la relación entre las fuerzas de resistencia

(capacidad) y las fuerzas impulsoras (demanda) del sistema en su entorno considerado. El FoS es

el criterio más básico de diseño aceptado en la ingeniería. En geomecánica saltó a la fama amediados del siglo 20, cuando la ingeniería geotécnica se desarrolló como una disciplina de

ingeniería independiente. En 1940. (Read & Stacey, 2009).

2.4.

FORMULACION DE HIPOTESIS

2.4.1. HIPOTESIS GENERAL

Las características geomecánicas estarán relacionadas a la estabilidad de las labores de exploraciónen el proyecto San Gabriel CIA de Minas Buenaventura.

2.4.2.

HIPOTESIS ESPECIFICOS

Las características geomecánicas como; la orientación de las discontinuidades, el espaciado, la

persistencia, la rugosidad de las juntas, la apertura, el relleno, meteorización, alteración y la

presencia de agua serán de características similares en las labores de exploración en el proyecto

San Gabriel CIA de Minas Buenaventura.

Las labores de exploración serán físicamente estables en el proyecto San Gabriel CIA de Minas

Buenaventura.


16/24

16

CAPITULO III

METODOLOGÍA

3.1.

DISEÑO METODOLÓGICO

Consideramos a la presente investigación dentro del diseño metodológico descriptivo de tipo no

experimental.

PLANIFICACIONFormulación del Problema y los objetivos del proyecto

REVISIÓN Y RECOPILACION DE INFORMACIONRevisión de la literatura dis onible relacionada al tema

INVESTIGACIONES EN CAMPOVisitas a la cantera recolección de datos de cam o muestreo ara ensa os de laboratorio

ENSAYOS DE LABORATORIODeterminación de diferentes parámetros geomecánicos a través de ensayos de laboratorio y

INTERPRETACIÓN Y ANALISIS DE DATOSCaracterización eomecánica análisis de estabilidad

EVALUACION DE RESULTADOSAnálisis de estabilidad esfuerzo deformación y cunas subterráneas

PRESENTACION DEL INFORMEConclusiones Recomendaciones


17/24

17

La presente investigación es denominada Evaluación geomecánica y estabilidad de las

labores de exploración en el proyecto San Gabriel CIA de minas Buenaventura. Así, para

que sea posible atender los objetivos anteriormente descritos, serán cumplidos los

siguientes pasos.

3.2. POBLACION Y MUESTRA

3.2.1. POBLACION

La presente investigación se realizará en las labores de exploración en el proyecto San Gabriel CIA

de minas Buenaventura, ubicado en el distrito de Ichuña, provincia de Sánchez Cerro, Región

Moquegua. Teniendo como población las labores de exploración.

3.2.2.

MUESTRA

El muestreo se realizara por muestreo universal.

Macizo rocoso.

Roca intacta.

Discontinuidades.

Litologia.

3.3. VARIABLES

3.3.1.

VARIABLES INDEPENDIENTES

Las variables independientes más importantes son las siguientes:

- Tamaño de excavación

o Altura de excavación

o Dirección de excavación

o Longitud de excavación

o

Gradiente

- Datos estructurales

o Dirección de buzamiento

o Buzamiento

- Propiedades de las discontinuidades

o Espaciado

o Persistencia

o Rugosidad

o

Apertura


18/24

18

o Relleno

o Agua

o Meteorización

o Alteración

-

Datos de laboratorioo Peso específico o densidad

o Resistencia a la compresión uniaxial

3.3.2.

VARIABLE DEPENDIENTE

Las variables dependientes son las condiciones de estabilidad de las labores de exploración.

3.3.3.

OPERACIONALIZACION DE VARIABLES

Variable(s) Dimensión(es) Indicador(es)

VariablesIndependientes

Altura de excavación Longitud Metros (m)

Dirección de excavación Ángulo Grados (°)

Longitud de excavación Longitud Metros (m)

Gradiente Ángulo Grados (°)

Dirección de Buzamiento Ángulo Grados (°)

Buzamiento Angulo Grados (°)

Espaciado Longitud Milímetros (mm)

Persistencia Longitud Metros (m)

Rugosidad Adimensional Texto

Apertura Longitud Milímetros (mm)

Relleno Longitud Milímetros (mm)

Agua Adimensional Texto

Meteorización Adimensional Texto

Alteración Adimensional Texto

Peso especifico Peso Newton/metro3

Resistencia a la compresión uniaxial Fuerza Mega pascales (MPa)

VariablesDependientes

Características geotécnicas RMR Alfanumérico

Tipo de inestabilidad Adimensional Porcentaje de falla(%)


19/24

19

3.4. TECNICAS DE RECOLECCION DE DATOS

3.4.1.

INVESTIGACIONES DE CAMPO

Las investigaciones de campo constituyen la parte esencial de los estudios geológicos-geotécnicos

necesarios para un proyecto de estabilidad de taludes. De ellos se obtienen los parámetros y propiedades que definen las condiciones del macizo rocoso.

El objetivo de las investigaciones de campo es conocer y cuantificar las condiciones de los

materiales con los que se van a trabajar, ya que estos pueden afectar la viabilidad, diseño y

construcción de una obra o estructura.

Para el presente estudio se realizaran:

Mapeo geológico. Mapeo geotécnico.

Geometría del talud.

Caracterización del macizo rocoso.

Clasificación geomecánica.

Identificación de mecanismos de falla en el talud.

3.4.2.

ENSAYOS DE LABORATORIO

Se realizaran ensayos que permitan obtener las propiedades mecánicas de las litologías presentesen el talud para los análisis, en tal forma que sean lo más representativos de las situaciones reales

en el campo.

Los ensayos de laboratorio a utilizar son los siguientes:

Determinación de la densidad.

Ensayo de compresión uniaxial (UCS).

Ensayo de carga puntual (PLT).

Ensayo de corte directo en discontinuidades.

3.5 TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION

El procesamiento de la información se realizara con la utilización de Programas exclusivos para la

evaluación de estabilidad de excavaciones subterraneas.

Los datos de laboratorio serán procesados en el software RocData v.4.0 de Rocscience.


20/24

20

Los datos de la caracterización geomecánica de la excavación serán almacenados en el software

Microsoft Excel y procesados en el software Dips v.6.0 de Rocscience.

Los análisis de estabilidad de esfuerzo - deformación por el método de elementos finitos se realizara

en el software Phase2 v.8.0 de Rocscience.

Los análisis de estabilidad estructuralmente controlados (Bloques y cuñas), se realizara en el

software Unwedge v.3.0 de Rocscience.


21/24

21

CAPITULO IV

RECURSOS Y CRONOGRAMA

4.1.

RECURSOS

RECURSO

ACTIVIDADMATERIALES FINANCIEROS

1. Investigación bibliográfica

2. Visitas a campo

3. Pruebas en campo

4. Pruebas de laboratorio

5. Procesamiento y análisis de datos

6. Elaboración de informe de

borrador

7. Presentación de informe final y

sustentación

Libros relacionados, copias e

impresiones.

Viáticos

Equipos alquilados

Laboratorio

Libros y software

Materiales de escritorio,

impresiones, empastados y

anillados.

Materiales de escritorio,

impresiones, empastados yanillados.

s/. 500.00

s/. 50.00

s/. 300.00

s/. 500.00

s/.50.00

s/. 500.00

s/. 500.00


22/24

22

4.2.

CRONOGRAMA

TIEMPO

ACTIVIDAD

PRIMER MES SEGUNDO MES

1ra.

Semana

2da.

Semana

3ra.

Semana

4ta.

Semana

1ra.

Semana

2da.

Semana

3ra.

Semana

4ta.

Semana

1. Planteamiento del Problema

2. Investigación bibliográfica

3. Desarrollo del modelo

4. Pruebas y recolección de datos

5. Procesamiento de datos

6. Análisis e interpretación de datos

7. Elaboración de informe de borrador

8. Presentación de informe final y

sustentación

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x x

x


23/24

23

CAPITULO V

FUENTES DE INFORMACION

Abarca Bermudez, C. (2013). Diseño y construcción de la rampa Guadalupe para la explotación de la

veta inclinada 4 Cia. Minera Ciemsa – Unidad Minera Cofre. Arequipa: Tesis:UNSA.

Adco Vilar, P. (2012). Diseño y construcción de la rampa 19 para explotación de los niveles 3140 y

3230 de la mina Chipmo – Orcopampa Cia, Minera Buenventura:. Arequipa: Tesis: UNSA.

Condori Zambrano, E. (2010). Diseño de construcción de rampa subterráneo, para cortar los mantos

inferiores del nivel I Mina Ana Maria – Rinconada . Puno: Tesis: Puno.

Gonzales de Vallejo, L. (2002). Ingenieria Geológica (2da ed.). Madrid, España: Pearson Education.

Hoek, E. (2000). Practical Rock Engineering. Toronto, Canada: RocScience.

Jorda Bordehore, L. (2013). Clasificaciones Geomecánicas y Diseño Empírico de Sostenimiento. Lima:

Elite.

Quispe Coya, R. (2014). Diseño y construcción de la rampa negativa 5360 para la explotación de la

veta Alexia Cia. Minera Ares – Unidad Arcata. Arequipa: Tesis:UNSA.

Ramirez Oyanguren, P., & Alejano Monge, L. (2007). Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería

de Taludes. Madrid: Universidad Politécnica de Madrid.

Rodríguez Illachura, H. T. (2014). Problemas Estructurales y la Estabilidad de los Macizos Rocosos.

El Ingeniero, 72.

Sociedad Nacional de Minería Petróleo y Energía. (2004). Manual de Geomecánica Aplicada a la

Prevención de Accidentes por Caídas de Rocas en Minería Subterranea. Lima: SNMPE.


24/24

ANEXO

FICHA DE ESTACIONES GEOTÉCNICAS

MEDIDAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tipo de PlanoAzimut

BuzamientoESPACIADO

> 2000 mm600 - 2000 mm200 - 600 mm60 - 200 mm

< 60 mmCONTINUIDAD

< 1 m

1-3 m3-10 m

10-20 m>20 m

APERTURA Nada

< 0,1 mm0,1-1,0 mm

1-5 mm> 5 mm

RUGOSIDAD

OndulaciónJRC

METOR. JUNTAGradoAGUA

SecoLig. humedo

HumedoGoteandoFluyendo

RELLENO

NaturalezaEspesor mm

proyecto tesis gilmer jesus nina

Documents