Criterio de Richi - Cara de Banco - Angulo Interrampa



 Análisis de ángulos interrampas . Se ha efectuado un análisis de los ángulos interrampas, en base a anchos efectivos de berma y efectos de la quebradura. Para ello se ha empleado el criterio de Ritchie. Los resultados de este método pueden significar una restricción a los ángulos que eventualmente podrían obtenerse según los otros métodos de análisis propuestos. Para evitar o minimizar esa restricción, en donde sea posible, sería fundamental controlar las operaciones de tronadura. En otros casos, este criterio podría estar controlado, más que por la tronadura, por la  presencia de sistemas de diaclasas que forman cuñas inestables a nivel de bancos, en cuyo caso, se trataría de una restricción difícil de levantar.

1.1.1 Propiedades para análisis estructural determinístico



Orientación de los planos de falla y conjuntos estructurales . Se ha definido un patrón estructural  para cada perfil de análisis en base a los datos obtenidos de los planos estructurales de la mina y los sectores o dominios estructurales presentes. En algunos casos un perfil atr aviesa más de un dominio estructural, utilizándose en ese caso la información de ambos sectores para el análisis. Se han incorporado las fallas relevantes que intersectan a cada perfil.



 Resistencia al corte de los planos de falla. Como ya se explicó los valores medidos deben ser ajustados debido al tamaño de la muestra en relación al tamaño real de los planos de falla, en cuanto a espesores y continuidad de las mismas. Dicha situación implica que existe la posibilidad cierta de encontrar zonas, en los materiales de falla, de resistencia significativamente menor. Los ajustes se han efectuado tanto a la cohesión como al ángulo de fricción, para finalmente utilizar los valores indicados anteriormente de:

Cohesión = 75 Kpa Angulo de fricción = 25  

Resistencia al corte de los planos de diaclasas. Para estos planos, se proponen las siguientes  propiedades resistentes: Cohesión = 25 Kpa Angulo de fricción = 35 

1.1  Resul tados del an álisis de áng ulo s in terramp as

El ángulo interrampas, de acuerdo al criterio de Ritchie, depende de la altura del banco, h, del ancho de berma, b, y de la quebradura, q. Ver figura 6. El ancho de berma, por otra parte, se determina según la siguiente expresión, criterio de Ritchie, lo que permite que estas bermas sean capaces de contener eventuales caídas de bloques o c uñas:  b = 0.2 h + 4.5m Así, por ejemplo, para una altura de banco de 10m, el ancho de berma debería ser de 6.5m. En la medida de que el ángulo de la cara del banco se reduce, sea por efecto de la quebradura o por colapsos de dicha pared por condiciones estructurales adversas, el ángulo interrampas también se reduce. Esto a su vez, reduce o impide alcanzar los posibles ángulos globales dados por los análisis  puramente estructurales o de otro tipo. Esto se hace evidente al observar la figura 6. Se aprecia que para el caso de doblar bancos, el ángulo interrampas sube. Sin embargo, por condiciones locales no siempre es posible doblar bancos. El cuadro siguiente entrega los ángulos posibles de obtener para las caras de los bancos, para diferentes alturas de los mismos. Estos valores se basan en el análisis de estabilidad estructural, que evalúa la caída de cuñas definidas por planos de diaclasas. En general, vamos a suponer que los  bancos se cuadruplicarán, lo que permite obtener al final, alturas de 20m.

Análisis determinístico estructural ángulos cara de banco Fase

1

2

3

4

Perfil 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Angulos máximos para distintas alturas (m.) 10

15

20

25

30

82 71 85 89 89 73 89 89 85 89 89 89 89 72 82 81 81 83 89 89 89 89 89

71 70 83 89 89 70 87 89 84 89 89 89 89 72 73 72 72 80 87 89 89 89 89

66 69 82 89 89 68 64 86 83 89 89 84 89 66 66 66 66 79 84 87 89 89 89

63 68 82 88 89 67 82 84 83 89 82 80 89 62 62 62 62 78 81 85 87 89 81

62 68 81 87 89 66 80 82 82 89 76 77 89 59 60 60 60 77 80 85 86 89 79

De acuerdo a estos resultados, se proponen los siguientes valores de ángulos de cara de banco 1, los que se han definido por sectores: 1

  Con estos ángulos se calcula el criterio de Ritchie. Estos ángulos se han estimado en base al cuadro anterior y considerando el efecto adverso que tendrá la tronadura. Debe recalcarse además, que si no se efectúa un control estricto de las operaciones de tronadura, los ángulos de cara de banco podrían ser menores a los indicados, afectando fuertemente a la posibilidad de alcanzar los ángulos interrampas que se propondrán.

FASE 1 1 2 2 3 3 4 4

Angulo Cara de Banco 75 80 75 80 75 80 75 80

Perfiles 1  –  2 3  –  4  –  5 1 2  –  3  –  4  –  5 1  –  2  –  3 1  –  2  –  3  –  4 5  –  6  –  7  –  8  –  9 - 10

Con estos ángulos de cara de banco, se calculan los ángulos interrampas, que resultan ser los siguientes, para diferentes alturas de banco:

ANGULO CARA DE BANCO ( ) 75 75 75 75 80 80 80 80

ALTURA BANCO (m)



ANGULO INTERRAMPAS ( ) 36.2 47.4 52.5 55.3 38.1 50.4 55.9 59 

5 10 15 20 5 10 15 20

Resulta evidente de este cuadro la necesidad de cuadruplicar bancos, llegando hasta los 20m. Obviamente la explotación se efectúa con bancos de 5m para no perder la selectividad re querida.





La operación, en especial por los efectos de la tronadura, aunque también por una eventual condición estructural adversa a nivel de bancos, podría restringir los ángulos interrampas. Esta restricción es fuerte, ya que implica que en la práctica, ya sea por razones estructurales, pero  principalmente por razones de quebradura, no es posible alcanzar ángulos que en teoría podrían ser  permitidos. Esto significa en consecuencia, una disminución de los ángulos interrampas, para alturas intermedias, pero tiene obviamente un efecto en el ángulo global, el que también disminuye o puede disminuir en forma significativa. La máxima altura entre rampas, por otra parte, debería definirse en base a las curvas de diseño,  buscando, para el ángulo interrampas, la altura máxima posible. Para este caso particular y en esta etapa del conocimiento de las características geotécnicas de Mantos de la Luna, se propone dejar una berma de seguridad cada 100m de altura. Esta berma se propone que sea de 20m de ancho. Con los ángulos interrampas que se propongan y con esas bermas de seguridad, deberá definirse el ángulo de talud global.

1.

I NT ROD UC CI ON __________________________________________________ 2

2.

RESUM EN Y CONCL USI ONE S ______________________________________ 3

3.

CARACTERIZACI ON GEOMECAN I CA DEL YACIM I ENTO _____________ 7 3.1

Características geológicas ____________________ ___________________________ 7

3.2

Propiedades de la roca intacta ___________________________________________ 10

3.3

Características de las discontinuidades________ ____________________________ 10

3.3.1 Orientación de las estructuras geológicas ___________ __________ ___________ ________ 11 3.3.2 Resistencia al corte de las discontinuidades ___________ __________ ___________ ______ 13

3.4 4.

Características del medio ambiente _____ _________________________________ 14

AN AL I SIS DE ESTAB I L I DA D ______________________________________ 15 4.1

Zonificación del rajo ___________________________________________________ 15

4.2

Modelos de análisis de estabilidad ________________________________________ 15

4.3

Propiedades para análisis _______________________________________________ 18

4.3.1 Propiedades para análisis estructural determinístico __________ ___________ __________ 18 4.3.2 Propiedades para Análisis Estructural Probabilístico __________ ___________ __________ 19 4.3.3 Propiedades para análisis rotacional _________ ___________ ___________ __________ ___ 20

5.

PRESENT ACI ON DE RESUL TA DOS ________________________________ 21 5.1

Resultados Análisis estructural __________________________________________ 21

5.2

Resultados Análisis Rotacional __________________________________________ 24

5.3

Resultados Análisis Probabilístico ________________________________________ 25

5.4

Resultados del análisis de ángulos interrampas _____________________________ 29

5.5

Definición de los ángulos por perfil _______________________________________ 32

Anexo A. Análisis estructural Anexo B. Criterio de falla de la masa rocosa Anexo C. Curvas de diseño Anexo D. Memorias de cálculo análisis rotacional Anexo E. Resultados análisis probabilístico Anexo F. Informe Ensayos Laboratorio