Guia de control geotecnico para mineria a cielo abierto

GUÍA DE CONTROL GEOTÉCNICO EN MINERÍA A CIELO ABIERTO

MARIA ANGELICA CACERES PRADA

1180756

PRESENTADO A:

ING. JOHANNS RICARDO VALDES EUSE

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

MINERIA A CIELO ABIERTO

CUCUTA

2016

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION

1. EVALUACION DEL RIESGO DE INESTABILIDAD EN TALUDES

1. Consideraciones previas
2. Movimientos de masa y mecanismos de rotura
3. Factores que afectan el comportamiento

1. CRTERIOS DE ROTURA Y CLASIFICACIONES GEOMECANICAS

1. Criterio de Mohr-Coulomb
2. Criterio de Hoek-Brown generalizado
3. Criterios determinantes de la calidad del macizo rocoso

1. Clasificación de Bieniawski
2. Clasificación  de Romana

1. METODOS DE CALCULO

1. Métodos exactos
2. Métodos no exactos

1. Método ordinario o de fellenius
2. Método de bishop
3. Método de janbú

1. METODOS DE ESTABILIZACION DE TALUDES

1. Excavación
2. Drenaje
3. Contrafuerte  de tierra o roca

1. INTRODUCCION

La mayoría de los taludes son aparentemente estables y estáticos, pero realmente son sistemas dinámicos en evolución.  Un talud estable puede desestabilizarse con el tiempo y la ocurrencia de un deslizamiento es un fenómeno propio de ese proceso. Por lo tanto, se requiere conocer detalladamente lo que ocurre dentro de un talud para poder diagnosticar correctamente su comportamiento. Este diagnóstico es un aspecto fundamental en la ciencia de la estabilidad de los taludes.  Si el diagnóstico es equivocado, las medidas remediales y/o los procedimientos de estabilización fracasarían.

Aunque las operaciones a cielo abierto suelen ser más seguras que las de las minas subterráneas, presentan algunos riesgos específicos que deben tenerse en cuenta. Los trabajos de minado a cielo abierto  incrementan el desequilibrio del estado de compresión de las rocas y conduce al incremento de la tensión tangencial en los taludes del macizo rocoso, con frecuencia sobrepasando los límites permisibles y causando la inestabilidad de taludes.

Los accidentes  ocasionados por la inestabilidad de taludes son una de las principales causas de muerte, debe tenerse en cuenta que incluso los taludes con diseño conservador no están exentos de experimentar un fallo inesperado ya sea por la presencia de estructuras geológicas, patrones climáticos o choques sísmicos. Un movimiento imprevisto de cualquier cantidad de roca puede causar graves perturbaciones a las operaciones mineras, plantear problemas de seguridad o contribuir  a grandes pérdidas económicas; por ello la importancia de reconocer las diversas señales de peligro en los taludes y los métodos prácticos para corregir o evitar estas posibles fallas.

Incluso el más pequeño de los fallos puede ser problemático, si fallan bancos que soportan principales vías de transporte, o si las instalaciones están amenazadas por el desplazamiento de la masa rocosa o una escala inadecuada de los taludes también puede tener consecuencias devastadoras. Los deslizamientos de taludes ocurren de muchas maneras y aún persiste cierto grado de incertidumbre en su predictibilidad, rapidez de ocurrencia y área afectada. Sin embargo, existen ciertos patrones que ayudan a identificar y reconocer áreas potenciales de fallas, lo cual permite el tratamiento del talud para eliminar o reducir a un mínimo el riesgo de falla; La recopilación de información tales como la orientación, el espaciamiento, la longitud de traza, y resistencia al corte con respecto a las principales estructuras y otras características geológicas son una clave importante para ello.

En los taludes podemos encontrar distintos tipos de falla que pueden deberse a desprendimientos  en caída libre o por volcadura, derrumbes  planares o rotacionales, desplazamiento lateral, deslizamiento de escombros, flujos, repteo, entre otros. Los estudios de la estabilidad de taludes están dirigidos a conseguir un talud final económico y seguro, mediante las investigaciones de campo, análisis de laboratorio, evaluaciones técnicas, un apropiado programa de control en el terreno y experimentación. Cuando una potencial inestabilidad se detecta debe recolectarse toda la información geotécnica correspondiente a esta inestabilidad, la cual se constituye en la información básica de entrada para el análisis de estabilidad y proceso de diseño.

En el proceso de diseño de un talud para minería a cielo abierto, se requiere un numero de etapas y niveles de análisis que van desde el diseño del banco para la estabilidad general hasta la evaluación del rendimiento del diseño y la calibración de los parámetros. Para realizar este proceso se necesita una variedad de métodos de análisis y software, los cuales puedan apreciar  una geología detallada y manejar distintos modos de falla. Existen muchas técnicas disponibles para usar la información geotécnica en la evaluación de taludes; estas incluyen el método de equilibrio límite, los métodos numéricos computacionales y los métodos probabilísticos 

[pic 1]  [pic 2]

Fatalidades en emergencias mineras 2015-2016

1. EVALUACION DEL RIESGO  DE INESTABILIDAD  EN TALUDES

1. consideraciones previas

El problema de estabilidad de taludes tiene gran incidencia en los costos de producción de una explotación minera superficial; en los costos totales de construcción y mantenimiento. La principal restricción en el planeamiento y operación de una mina a cielo abierto; es la economía del proyecto y su relación costo-beneficio. La vida de la mina, su relación de remoción y la seguridad de la mina son aspectos críticos que dependen de los ángulos de taludes involucrados. El interés de aplicación en cualquier mina está en saber aprovechar las condiciones de las estructuras rocosas con relación a la estabilidad y la interacción que existen con los programas de perforación; voladura, seguridad minera y medio ambiente.

La roca difiere de la mayoría de materiales utilizados en obras de ingeniería porque contienen fracturas de un tipo u otro que tipifican a la roca como esencialmente discontinua. En tal sentido debe diferenciarse entre el término de roca intacta y macizo rocoso. Roca intacta constituye básicamente una muestra de roca competente y fresca, mientras que macizo rocoso involucra a la roca en su estado natural en el campo incluyendo planos de estratificación, plegamientos, fallas, diaclasas, zonas de corte, diques, etc .. La naturaleza y distribución de todos los fenómenos estructurales determinan la estructura del macizo rocoso.

En la explotación superficial, algunas zonas adquieren características bien definidas de deslizamiento generalizado, evidenciado por numerosas fracturas tensionales, es de suma importancia desarrollar e implementar un programa de monitoreo para el control de estabilidad de los taludes, capaz de ir midiendo las condiciones geo mecánicas y asimilando desplazamientos pequeños, esto hace posible anticipar una inminente falla con suficiente precisión.

Las inestabilidades de los taludes en minería se producen mayoritariamente siguiendo discontinuidades favorablemente orientadas, con la especificidad que en minería los taludes evolucionan rápidamente. La existencia de discontinuidades, en una determinada orientación, por si solas no suelen representar situaciones de riesgo de inestabilidad. Es en general la presencia concurrente de varias familias de discontinuidades con relación al plano o planos de talud los que infieren condiciones de inestabilidad al macizo, en especial cuando su rumbo coincide de manera aproximada con el del talud.

El concepto de "Gestión de taludes" se introduce como una alternativa o medio para cubrir el requerimiento de un procedimiento organizado para un diseño inicial de taludes, un análisis de estabilidad en potenciales deslizamientos; una mitigación en deslizamientos en progreso; así como para un monitoreo de taludes y su posterior evaluación; para lograr un resultado óptimo, técnico y económico.

1. Movimientos de masa y mecanismos de rotura

Las clasificaciones de movimientos de ladera más aceptadas se basan en las características cinemáticas de los movimientos, es decir, en los mecanismos de propagación. Para identificar del mecanismo actuante es necesario acudir a detalladas observaciones geomorfológicas, geométricas y al análisis de los desplazamientos en superficie y en profundidad. Raras veces se dispone de toda esta información y la identificación del mecanismo se realiza casi exclusivamente a partir de la forma de la masa movida. Ésta, no siempre permitirá una adecuada diagnosis por cuanto que mecanismos distintos pueden generar formas parecidas. Todas las clasificaciones coinciden en la existencia de, al menos, cinco mecanismos principales que son: caídas, vuelcos, deslizamientos, expansiones laterales y flujos

...