3

 

Cuadro N° 15: Cálculo del RMR promedio

TIPO DE ROCA/ ESTACIÓN 

RMR

RMR

RMR

Est. 01

MINERAL   MINERAL  

Básico  Corregido  Promedio  59 59 59

Est. 02

ZONA DE CONTACTO 

66

66

66

Est. 03

PIZARRA 

58

58

58

Est. 04

CUARCITA 

71

71

71

Est. 05

GRANODIORITA 

87

82

85

Cuadro N° 16: Calidad del macizo rocoso de acuerdo al Rmr (Bieniawski - 1989) SUB

TIPO DE ROCA/

CALIDAD 

III

CLASE  III-A

ZONA DE CONTACTO 

II

II-B

Buena

PIZARRA 

III

III-A

Regular

CUARCITA 

II

II-A

Buena

GRANODIORITA 

I

I-B

Muy Buena

MINERAL  MINERAL 

CLASE 

Regular

 

Cuadro N° 17: Tiempo de autosoporte de las labores mineras

SOSTENIMIENTO 

TIPO DE ROCA/ RMR SIN TIEMPO DE MINERAL  SOST.  AUTOSOSTENIMIENTO  EST.  Est. 01

Est. 02

MINERAL 

59

ZONA DE CONTACTO 

-

No requiere sostenimiento. sostenimiento.

-

En este caso el sostenimiento es esporádico, ya que el levantamiento litológico estructural se realizó en la zona mineralizada.

66 1 SEMANA Y

PIZARRA  Est. 04 Est. 05

2 DIAS

58

CUARCITA 

71

Est. 06 GRANODIORITA 

85

1 AÑO 3 AÑOS Y 8 MESES

Split set de 5 y 7 pies espaciados cada uno de 1.2 x 1.2 mts. distribuidos en forma de tres bolillo + malla electrosoldada en terrenos muy fracturados o cuadros de madera donde requiera. Puntales de seguridad, en las partes donde requiera, hacer un buen control de erforación voladura. Sostenimiento en caso los requiera, por el proceso de meteorización de la roca; realizando control reventivo.

4.2.3. Discusión de las clasificaciones geomecánicas de Bieniawski (RMR) y Barton (Q)

En este caso referido al estudio Geomecanico de labores mineras subterráneas de la Corporación Minera X; la relación entre el RMR y Q, basado en la ecuación siguiente:

RMR = 9LnQ + 44 Y de acuerdo a la teoría de Palmstron, obtenemos como resultado la siguiente ecuación:

RMR= 8.98LnQ + 44.046  Que se encuentra entre los rangos de dicha teoría.

 

Cuadro N° 18: valorización del macizo rocoso según Q de Barton  – Bandis (Índice de calidad tunelera)

Est. 01  RMR Q

59 5.29

RMR Q

66 11.52

RMR Q

58 4.74

RMR Q

71 20.09

RMR Q

85 95.16

Est. 02 

Est. 03  03 

Est. 04 

Est. 05  05 

Cuadro N° 19: relación del RMR vs. Q RMR  59 66 58 71 85

Q  5.29 11.52 4.74 20.09 95.16

 

Grafico N° 07: Relación del RMR vs. Q

Cuadro N°23 Parámetros del macizo rocoso  – Pizarra

Clasificación Hoek-Brown 

Roca y/o Mineral  sigci  mi  RMR  Q´ 

GSI  h 

Pizarra 77.5 MPa 0.89 58 4.74 53 0.242 m. 25.29 KN/m3 

 

Criterio de Hoek-Brown n 

m s a  A B máx 

E τ

0.00612018 MPa 0.166 0.00540 0.50466 1.56429 1.609 0.004 MPa 16.50 GPa

 = B x ((1- sen)/tag)

n = B x (((1-sen)²/(2 x sen²)) x (1+ 2 x sen) - A) Q= (RQD x Jr)/(Jn x Ja)

Resumen de los datos obtenidos Datos adecuados según Mohr-Coulomb  Cohesión 1.7785 Kg/cm²  Angulo de fricción 28.018° Parámetros del macizo rocoso  Esfuerzo a la tracción -2.156 MPa Esfuerzo compresivo 5.6926 MPa Esfuerzo al corte 4E-01 MPa Modulo de deformación in situ 16.50GPa Densidad

23.66

3 KN/m  

 

3

2

2 a p ( et na tr o C oz r e uf s E

1

1

0 -25

0 25 Esfuerzo Normal (Mpa) 

Leyenda:

Criterio de Mohr-Coulomb Mohr-Coulom b Envolvente de Mohr  

 

Cuadro N°24 Parámetros del macizo rocoso  – Cuarcita Clasificación Hoek-Brown  Hoek-Brown 

Roca y/o Mineral  sigci  mi  RMR  Q´ 

GSI  h 

Cuarcita 157.61 MPa 6.26 71 20.09 66 12.15 m. 25.77 KN/m3 

Criterio de Hoek-Brown

n m s a A B máx E τ

0.3131055 MPa 1.859 0.02287 0.50183 0.05296 36.619 0.191 MPa 39.25 GPa

0.00612018 MPa 0.166 0.00540 0.50466 1.56429 1.609 0.004 MPa 16.50 GPa

 = B x ((1- sen)/tag)

n = B x (((1-sen)²/(2 x sen²)) x (1+ 2 x sen) - A) Q= (RQD x Jr)/(Jn x Ja)

Resumen de los datos obtenidos Datos adecuados según Mohr-Coulomb  Cohesión 3.8392 Kg/cm²  Angulo de fricción 55.441° Parámetros del macizo rocoso  Esfuerzo a la tracción -1.927 MPa Esfuerzo compresivo 23.837 MPa Esfuerzo al corte 2E-67 MPa Modulo de deformación in situ 39.25 GPa Densidad 24.275 KN/m3 

 

120

100

80

a p ( et n at r

60 o C oz r e fus E

40

0 0 -25

0

25 75

Esfuerzo Normal (Mpa) 

Leyenda:

Criterio de Mohr-Coulomb Mohr-Coulom b Envolvente de Mohr  

50

 

Cuadro N°25 Parámetros del macizo rocoso  – Granodiorita Clasificación Hoek-Brown  Hoek-Brown 

Roca y/o Mineral  sigci  mi  RMR  Q´ 

GSI  h 

Granodiorita 122.18 MPa 12.5 85 95.1 80 0.242 m. 25.32 KN/m3 

Criterio de Hoek-Brown

n m s a A B máx E τ

0.00612744 MPa 6.119 0.10837 0.50059 0.02315 93.457 0.005 MPa 63.75 GPa

0.3131055 MPa 1.859 0.02287 0.50183 0.05296 36.619 0.191 MPa 39.25 GPa

 = B x ((1- sen)/tag)

n = B x (((1-sen)²/(2 x sen²)) x (1+ 2 x sen) - A) Q= (RQD x Jr)/(Jn x Ja)

Resumen de los datos obtenidos Datos adecuados según Mohr-Coulomb  Cohesión 5.379 Kg/cm²  Angulo de fricción 61.794° Parámetros del macizo rocoso  Esfuerzo a la tracción -2.157 MPa Esfuerzo compresivo 40.221 MPa Esfuerzo al corte 5e-164 MPa Modulo de deformación in situ Densidad

63.75 GPa 24.56 KN/m3 

0.00612018 0.166 0.00540 0.50466 1.56429 1.609 0.004 MPa 16.50 GPa

 

400

350

300

250

a p (e t n at r

200 o C o rz e uf s E

150

100

5 0 0 -25

0

25

50

75 100 125 150 175 200

Esfuerzo Normal (Mpa) 

Leyenda:

Criterio de Mohr-Coulomb Mohr-Coulom b Envolvente de Mohr  

 

CAPÍTULO VI DISCUSIÓN

De acuerdo al análisis de los datos de campo, laboratorio y gabinete, basados en el ISRM (Society Internacional For Rock Mechanic’s), se determinó que el RMR Básico y el corregido para la Mineral varía entre 59- 59 (Tipo IIIA), en el caso de la Zona de Contacto varía entre

66 - 66 (Tipo II-B), en el caso d dee la Pizarra varía entre 58 - 58 (Tipo IIIA), en el caso de la Cuarcita varía entre 71 - 71 (Tipo IIA) y en el caso de la Granodiorita varía entre 87- 82 (Tipo IIB).  De acuerdo al criterio científico de Palmstron la ecuación para el yacimiento Toma La Mano en lo relacionado al RMR y Q (Bieniawski  –  Barton), es RMR = 8.988ln(x)+44.046, dicho valor se encuentra

dentro del rango establecido por esta teoría. En lo relacionado al tiempo de autosoporte sin sostenimiento, para el caso de la Pizarra cuyo valor del RMR está en el rango de 58 - 58, es de 1 mes y 2 dias, para el caso de la Cuarcita cuyo valor del RMR está en el rango de 71 - 71, es de 1 año, en el caso de la Granodiorita cuyo valor del RMR está en el rango de 87 - 82 82, es de 3 años y 7 meses me ses. 

 

CONCLUSIONES

1. 

En este caso el sostenimiento es esporádico, ya que el levantamiento litológico estructural se realizó en la zona mineralizada. Split set de 5 y 7 pies espaciados cada uno de 1.2 x 1.2 mts. distribuidos en forma de tres bolillos + malla electrosoldada en terrenos muy fracturados o cuadros de madera donde requiera. Puntales de seguridad, en las partes donde requiera, hacer un buen control de perforación y voladura. Sostenimiento deenla roca; casorealizando los requiera, el proceso de meteorización controlpor preventivo.

2.

En lo relacionado a las propiedades físico - mecánicas del macizo rocoso de la Corporación Minera X., se determinó para las tres rocas predominantes:

Pizarra:  Cohesión

: 1.7785 Kg/cm²

 Angulo de fricción : 28.018° Esfuerzo a la tracción: -2.156 MPa Esfuerzo compresivo : 5.6926 MPa Esfuerzo al corte

: 4E-01 MPa

Modulo de deformación in situ : 16.50GPa Densidad

: 23.66 KN/m3

 

 

Cuarcita:  Cohesión

: 3.8392 Kg/cm²

 Angulo de fricción

: 55.441°

Esfuerzo a la tracción: -1.927 MPa Esfuerzo compresivo : 23.837 MPa Esfuerzo al corte

: 2E-67 MPa

Modulo de deformación in situ: 39.25 GPa Densidad

: 24.275 KN/m3

Granodiorita  Cohesión

: 5.379 Kg/cm²

 Angulo de fricción

: 61.794°

Esfuerzo a la tracción: -2.157 MPa Esfuerzo compresivo : 40.221 MPa Esfuerzo al corte

: 5e-164 MPa

Modulo de deformación in situ: 63.75 GPa Densidad

: 24.56 KN/m3

 

RECOMENDACIONES

1. 

Los aspectos geológicos del yacimiento deben estar continuamente actualizados para las labores mineras de desarrollo, preparación y explotación que se ejecutan, de modo que se puedan tomar previsiones cuando se presente anomalías geológicas, especialmente aquellas consideraciones geológicas estructurales, que puedan causar alteraciones en el macizo rocoso.

2. 

Es esencial tener los valores obtenidos para determinar el tiempo de autosoporte de la labor minera, por esta razón razón es necesario tener en cuenta el procedimiento y los estándares del ISRM, para que en el caso del levantamiento litológico se determinen valores reales de la caracterización como espaciamiento, persistencia, rugosidad, apertura, relleno, alteración y la presencia de agua en la labor donde se realiza el levantamiento, en relación a la determinación del Jn (Joint Set Number) cuantificar en el campo los valores del azimut, buzamiento, rumbo de las familias y la dirección y/o rumbo de la excavación minera subterránea.

3. 

Se sugiere elaborar un plan de mantenimiento de las labores mineras, a través de la supervisión de los elementos o sistema de sostenimiento aplicados en cada uno de ellos.  

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. BHG BRADY, ET BROWN, 1985 “ROCK MECHANICS FOR UNDERGROUND MINING”, George Allen and Unwin – USA. 2. E. Hoek E.T. Brown. 1985 “EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS

EN ROCAS”. Edición México.   3. R. Ramírez Oyanguren, et, al.1982. “MECÁNICA DE ROCAS APLICADA A LA MINERÍA SUBTERRÁNEA”.  4. Ríos B. (2019). Evaluación geomecánica para la determinación del

tipo de sostenimiento del macizo rocoso en los túneles carreteros Los  Ángeles.  (tesis de pregrado). Universidad Federico Villarreal, Lima, Perú. 5. Tacuri A. (2017). Evaluación geomecánica del macizo rocoso para

la aplicación del sostenimiento en la mina Hércules.  (tesis de pregrado). Universidad Nacional de San Cristobal de Huamanga,  Ayacucho, Perú. 6. Córdoba N. (2008). Geomecánica en el minado subterráneo: caso

Mina Condestable . (tesis de pregrado). Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.

 

 

ANEXOS