El Peñon

TOMO 2 - Geología Aplicada

CLASIFICACION GEOTECNICA PARA FORTIFICACION Y DIMENSIONAMIENTO MAXIMO DE CAMARAS DE EXPLOTACION MINA EL PEÑON – MERIDIAN GOLD ANTOFAGASTA - CHILE Gerardo Fernández (*), Christian Fuentes (*), Sergio Alvarado (**) (*) Supervisores Minera Meridian Meridian Ltda; (**) Consultor Geotécnico. Geotécnico. 1. – RESUMEN Conjuntamente las áreas de Geología e Ingeniería de Mina El Peñón han desarrollado una clasificación clasificación geomecánica propia, que permite una adecuada y acertada definición de fortificación tanto en los drift de desarrollo y producción, como en el análisis y control de estabilidad y dilución de los caserones explotados por el método de Bench&Fill. 2. – SINTESIS GEOLOGICA El yacimiento de Au-Ag El Peñón, es un depósito epitermal de baja sulfidización, sulfidizac ión, cuya mineralización está asociada a vetas de cuarzo, brechas hidrotermales y stockworks de cuarzo, hospedadas en rocas volcánicas ácidas. La alteración corresponde correspo nde principalmente a argilización,  propilitizaci  propilitización ón y silicificaci silicificación. ón. La secuencia secuencia estratigráfica estratigráfica esta compuesta compuesta por una alternancia alternancia de flujos de lavas andesíticas a dacíticas, tobas y domos riolíticos controlados estructuralmente. Se reconocen dos direcciones estructurales principales de mineralización vetiforme, una de orientación  NS y otra NNE, con corridas de hasta 5 km. Los clavos mineralizados mineralizados alcanzan hasta 500m en la vertical, con potencias entre 0.5m y 15m. 3. – CLASIFICACION GEOMECANICA Las litologías constituidas constituidas por una secuencia de rocas volcánicas y volcano clásticas, con diferentes comportamientos geomecánicos, la alteración (principalmente argílica) y la combinación con los sistemas de discontinuidades NS, NNE y subhorizontal, complican la estabilidad del macizo rocoso durante la explotación minera. Tres son los factores que hay que considerar para la estabilidad del macizo rocoso: (1) Los drift de producción, produ cción, paralelos a las vetas (decisión (decisió n de fortificación en cajas pendiente, yacente y veta, (2) El límite entre rocas de buena a regular calidad geotécnica (decisión de colocaro no fortificación) y (3) relacionado relacion ado con el diseño de cámaras de explotación (estabilidad (estabilidad de las cámaras y control de dilución). 

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XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO

Así, una correcta determinación de la calidad geotécnica y una definición adecuada de fortificación, ha solucionado y mitigado con éxito problemas de seguridad, control diseño de caserones y dilución en las etapas de explotación y mejoramiento de costos. Se diseño una planilla de mapeo geomecánico donde se analizaron y cuantificaron los  parámetros geológicos y geotécnicos más importantes que se deben recoger en terreno, específico  para este yacimiento. Esta cartilla permite determinar el Indice “Q” de BARTON. Los parámetros geomecánicos propuestos se encuentran en la siguiente tabla: TABLADEAVALUACION GEOMECANICA COD

LITOLOGIA

ALTERACION(RCS)

1

BRECHADE FALLA

ARG.INTENSA

2

TOBALITICA

ARG.MODERADA

3

TOBABLOQUE

ARG. DEBIL

4

RIOLITAESFERULITA

SUPERG.INTENSA

5

DACITA

6

RIOLITALAMINADA

7 8

Rating R-1

ESTRUCTURAS (Jn)

Rating

RELLENOS (Ja)

Rating

AGUA(Jw)

Rating

8

CHORRO

0,1

ZONADE FALLA

20

SALBANDABLANDA

R-2

FALLAMARCADA

17,5

ARCILLASEXP.-ARENAFINA

8

HILILLOS

0,2

R-3

4 O MAS SET FRACT.

15

ARENA-GRAVABLANDA

6

GOTEOSCONST

0,33

R-1

3 SET FRACTURAS

12

Ox. Fe - ARENA FIN

4

HUMEDAD

0,66

SUPERG.MODERADA

R-2

2 SET FRACTURAS

6

TALCO-YESO-ARCILLAS

4

SECO

SUPERG. DEBIL

R-3

1 SET FRACTURAS

3

PATINASOXIDOSHIERRO

1

RIOLITABANDEADA

PROPILITICA

R-4

ESTRATIFICACION

1,5

SINRELLENO

0,75

VETA

SILICIFICACION

R-5

MASIVO

0,75

RELLENO DURO (VETILLEOS)

0,75

1

En la determinación de las celdas geomecánicas, la litología es un parámetro índice, mientras que la alteración se correlaciona directamente con el parámetro de compresión simple (RCS). Los  parámetros estructuras (Jn), rellenos (Ja), agua (Jw) y rugosidad (Jr), se correlacionan muy bien con la clasificación de BARTON, asignándole los mismos puntajes de esta clasificación. Cartilla de Mapeo, donde se recolectan los parámetros de terreno: CARTILLA DE CARACTERIZACION GEOMECANICO DE TERRENO CELDA

C-1

TECNICO FECHA PARAMETROS

MVICENCIO

MINA

5/4/2006

SECTOR

COD

CELDA

QORITO

NIVEL

VISTA NORTE CAMARA PTAJE

SET

1822N

PLANCHA

MM-1200

DISTANCIA

AC

RUMBO

90

DESDE / HASTA

10-120m

FF/m

RQD

82

ESTRUCTURA RUMBO/MANTEO

Litologia

1

BRECHAFALLA

1

fractura

N30E/85W

5

SRF

2.5

Alteración — (RCS)

2

ARG.MODERADA

0.82

2

fractura

N10W/45E

3

Q

0.361

Estructuras — (Jn)

3

4 ó MAS SET

15

3

fractura

N85E/60N

2

Agua — (Jw)

3

GOTEOS CONST.

0.33

5

Rugosidad — (Jr)

3

PLANA/RUGOSA

2

Jo

Tronadura

2

CONVENCIONAL

0.94

Macizo de Muy Mala Calidad MRMR

10

26 Mala Calidad

La disposición espacial de las Estructuras (Jo), se toma en forma sistemática por cada cámara de producción, la cual se reflejada en el cálculo del índice “Q” a través de la determinación del RQD. Finalmente, se calcula el MRMR utilizando el algoritmo de RMR más los parámetros de

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tronadura y alteración. La excelente correlación con el sistema “Q” permite ser avalado como un sistema propio de Mina El Peñón y definir con mayor exactitud la fortificación y diseño de caserones. 4. – DIMENSIONES MAXIMAS DE CASERONES DE EXPLOTACION El Método Gráfico de Estabilidad de Mathews, propuesto en 1981 fue para la época, la aproximación empírica más prometedora para un uso estándar en el diseño de caserones abiertos en Canadá. En las últimas dos décadas se han incorporado una cantidad importante de nuevos datos  para validar la metodología, proponiendo modificaciones a la original (Potvin et al (1988), Potvin et al (1989), Nickson (1992), Stewart & Forsyth (1995) y Hoek et al (1995). La nueva información fue recopilada de varias faenas mineras subterráneas y se tomaron diversas consideraciones respecto a la evolución real de las inestabilidades observadas y la aplicación práctica del método. Gráfico de estabilidad. Se indican zonas de terreno estable, Terreno hundido y terreno con requerimiento de soporte. After Potvin (1988), modificado por Nickson (1992).

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO El método descrito corresponde a la versión revisada por Hoek et all (1995) que recoge las revisiones anteriores. El procedimiento de diseño está basado principalmente en el cálculo de los siguientes parámetros: • Número de Estabilidad Modificado (N’): Representa la cualidad del macizo rocoso para auto soportarse bajo una condición de esfuerzos dada. • Factor de Forma o Radio Hidráulico (S): Representa el tamaño y la forma de la superficie crítica del caserón analizado NUMERO DE ESTABILIDAD (N’) El número de estabilidad, algebraicamente, queda definido como: N’=Q’ · A· B · C 

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XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO

Q’= Índice  Q decalidad de túneles modificado. Este índice es obtenido del mapeo geotécnico del macizo rocoso, donde la excepción es que el factor SRF y el factor de agua son siempre considerados con un valor 1.

B= Factor de ajuste por orientación de estructuras. Representa la influencia de la actitud de las estructuras geológicas sobre la estabilidad de las caras del caserón.

A= Factor de esfuerzo de la roca. Representa los esfuerzos que actúan sobre las superficies libres del caserón abierto. Este factor es representado a partir de la resistencia en compresión no confinada de la roca intacta y los esfuerzos que actúan paralelo a las caras expuestas en el caserón de interés.

C= Factor de ajuste de gravedad. Corresponde a un ajuste por  efecto de gravedad. La falla puede ocurrir desde el techo debido a una caída inducida por la gravedad o, eventualmente, desde las peredes del caserón por desprendimiento o deslizamiento.Tanto la falla inducida por gravedad como la falla por desprendimiento dependen de la inclinación ( a°) de la superficie del

Utilizando los valores obtenidos (N’) y (S), la estabilidad del caserón es estimada con el gráfico anterior. El diseño del caserón usando el método gráfico de estabilidad es un proceso iterativo. Para partir con dimensiones razonables para el caserón dependemos de los accesos para perforación, consideraciones mineras, tanto prácticas como económicas. El método, más que una herramienta estricta de diseño, es una guía para el análisis sistemático del macizo rocoso, permitiendo al diseñador  notar singularidades o posibles condiciones de inestabilidad que afecten al caserón. Aplicación en El Peñón: El gráfico siguiente muestra un ejemplo de aplicación en Mina El Peñón. En este caso, se han ploteado los puntos históricos de otros caserones para servir de guía  práctica al diseñador junto con las fronteras del gráfico.

5. – CONCLUSION Lograr interactuar entre las áreas de geología y mina, para obtener una clasificación geomecánica exclusiva para mina El Peñón, con la definición de los parámetros geológicos y geotécnicos relevantes para la definición de fortificación y el control de dilución es fundamental  para minas de oro del tipo vetiforme de alta ley y debe se considerado como un objetivo estratégico de suma importancia debido a su sensible impacto al negocio Mina-Planta. 6. – REFERENCIAS [1] [2]

Hoek, E.; Kaiser, P & Bawden, W. (1998): S UPPORT OF U NDERGROUND EXCAVATIONS IN HARD R OCK , I.S.B.N: 90-5410-186-5, 3a edición, A.A. Balkema, 215 páginas. Derk ltda, Informe interno para Minera Meridian Limitada.

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