Manual Dips Espanol

Software DIPS

Mecánica de Rocas

El presente trabajo es dedicado a mi familia que siempre me ha apoyado en los momentos más difíciles de mi vida y me han dado ánimos para seguir adelante

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INDICE

Tema Introducción Resumen Fundamento teórico Conclusiones Recomendaciones Bibliografía

Pág. 3 4 5 - 36 60 60 61

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INTRODUCCION

El avance tecnológico en informática ha mejorado y sigue desarrollándose aun más desde su aparición. Ha llegado incluso a que los equipos informáticos aumenten sus prestaciones y accesibilidad de forma vertiginosa y que cada día sea mayor la cantidad de programas o herramientas informáticas especiales dedicadas exclusivamente para su aplicación en excavaciones subterráneas y operaciones a cielo abierto. Uno de estos softwares que han revolucionado los sistemas geomecánicos es el DIPS que fue desarrollado en Canadá. Este está diseñado para el análisis de características resultado del análisis de ingeniería de las estructuras rocosas. Ha sido diseñado para el cálculo interactivo, gráfico y estadístico, de orientaciones de datos estructurales geológicos, y dando al usuario una forma parecida ha usar manualmente la proyección estereográfica. Los criterios al usar tu estereografía y hacer tus gráficos a mano con papel, lápiz son la base para poder comprender como el software trabaja. El uso del DIPS es sumamente rápido y eficaz, tales como el ingreso de datos en la hoja de cálculo como el también manipularlas bien para su representación visual. Lo mas se busca hoy día en el ámbito minero es rapidez y eficacia en las operaciones, además de seguridad y protección al medio ambiente, por tal motivo es que los programas nos ayudaran en lo posible mejorar la productividad.

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RESUMEN

El software DIPS analiza las características geo-estructurales del macizo rocoso a estudiar con la cual nos será un apoyo en la toma de decisiones para las operaciones en Mina, por ejemplo. Nos permite identificar las familias principales de discontinuidades con la ayuda de sus elementos de Trazado de Polo el cual grafica los polos de los planos de discontinuidades, el Trazado Esparcido el cual agrupa los polos más cercanos para una evaluación mas organizada, el Trazado de Contorno el cual nos permite apreciar las concentraciones de los polos estadísticamente, el Trazado de planos principales en el cual graficamos las familias principales de discontinuidades. Las demás opciones tales como gráficos, consultas, editar contornos, opciones estereográficas nos ayudan a mejorar el estudio sobre los datos obtenidos y puestos a evaluación. El trazado de rosetas nos indica el rumbo en que van los planos principales de discontinuidades ayudándonos a tomar igualmente decisiones para trabajar adecuadamente y seguro. La interpretación de los gráficos es sumamente importante y más aún la experiencia por parte del usuario permite obtener conclusiones correctas de lo que esta pasando en la estructura estudiada y dar posibles recomendaciones para su trabajo. El ejemplo estudiado para muestra se encontró las orientaciones de las familias principales siendo estas:

ID 2m 2w 1m 1w

DIP/DIPDIRECTION 31.5746/293.418 31.5746/293.418 87.3591/332.776 87.3591/332.776

LABEL PLANO 2 PLANO 2 PLANO 1 PLANO 1

El análisis hecho a la perturbación del túnel de dirección N 05º E dio como resultado lo siguiente: El plano 1 o familia mayor dio una condición Muy favorable al ser considerado perpendicular y estar a favor del buzamiento de la discontinuidad. Pero el plano 2 o familia menor siendo casi paralelo dio una condición de Regular al ser su buzamiento menor de 45º.

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PROGRAMA DIPS

1.- ANÁLISIS GRAFICO Y ESTADÍSTICO DE ORIENTACIÓN DE DATOS El programa DIPS fue diseñado por el Grupo de Ingeniería de Rocas del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Toronto. DIPS está diseñado para el análisis interactivo de la orientación de base de datos geológicos. El programa es capaz de muchas aplicaciones y esta diseñado para el usuario principiante y ocasional, y para el usuario experimentado en proyecciones estereográficas quien desea utilizar herramientas mas avanzadas en el análisis de datos geológicos.

DIPS permite al usuario analizar y visualizar el dato estructural siguiendo las mismas técnicas usadas en el manual estereográfico. En adición, este tiene muchos rasgos computacionales, tanto como contornos estadísticos de orientación grupal, excelente orientación y cálculo confidencial, variabilidad grupal, y análisis atribuidos con características cualitativas y cuantitativas. El DIPS viene equipado con suficiente funcionabilidad al proveer soluciones a los más complejos problemas en las áreas de ciencia de la Tierra o Ingeniería requiriendo el análisis de la base de datos de la orientación. El DIPS posee aplicaciones obvias en los campos de:  Investigaciones de Estabilidad/inestabilidad en Minería o operaciones de trabajo en carretera.  Exploración mineral en sistemas de MENA estructuralmente controlados.

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 Análisis geométricos en terrenos deformados.

2.- CARACTERÍSTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJAS Entre las características más resaltantes tenemos: 1. La versión básica y avanzada que puede disponer el usuario según el grado de experiencia en el uso del programa 2. Los tipos de proyecciones que usa: EQUIAREAL (conservación de áreas proyectadas) que permite una evaluación estadística de los datos geométricosgeológicos. Un punto A sobre la superficie de la esfera se proyecta al punto B trasladándolo en un arco centrado en el punto de contacto de la esfera y de un plano horizontal sobre el que esta esfera descansa. Si se repite esta operación en varios puntos localizados por la intersección de círculos latitudinales y longitudinales de espaciamiento igual sobre la esfera, se obtendrá una red de áreas iguales.

A B PROYECCIÓN EQUIAREAL

En la proyección EQUIANGULAR (conservación de ángulos) la proyección B de un punto A que se encuentra sobre la superficie de una esfera se define como el punto donde el plano horizontal que pasa por el centro de la esfera queda perforado por una línea que va de A al zenit de la esfera, y se obtiene una red de ángulos iguales.

B

A

PROYECCIÓN EQUIANGULAR

3. El cálculo de la concentración estadística de polos se pueden hacer de dos tipos: Sea utilizando la distribución de SCHMIDT o la de FISHER. Siendo la primera recomendable usar en cantidades considerables de datos de una

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forma más rápida. En cambio si los datos son limitados la grafica en Schmidt saldría con contornos imperfectos y que conducirían al error. 4. Escoger las coordenadas globales a utilizarse en ciertos trabajos, bien mediante la dirección e inclinación, la dirección de buzamiento y buzamiento, o por el rumbo y buzamiento con cierta orientación. 5. Si se trabaja en el hemisferio inferior o superior de la proyección estereográfica.

Viendo en si las ventajas se tendrían:  Su sencillez, su potencia de análisis de gráficos y estadístico de datos estructurales.  Rapidez en el calculo de gráficos, dibujo entre otros Y en las desventajas vemos:  El formato libre de los archivos del DIPS permiten el análisis de algunas cuantas bases de datos de orientación.  Dejando el análisis de cuñas mas detallado a otros programas como el UNWEDGE

3.- INGRESO DE DATOS

Hojas de cálculo para entrada de datos

Dips está integrado a una interfase de hojas de cálculo, haciendo que datos simplificados entren si el usuario es familiar con las operaciones comunes de hojas de cálculo. La hoja de cálculo del Dips es también llamado la vista cuadricula. Hoja de cálculo integrada para la entrada de datos del Dips

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Orientación de formato de datos

Dips permite el uso del manejo del formato de las coordenadas orientadas con la opción Convención debajo del menú Configuración. Manejo de la convención debajo del menú Configuración

Si la convención es el Vector Polo, las coordenadas estarían en formato Dirección/inclinación y el cursor muestra la localización directamente.

La orientación del cursor mostrado en la barra Estado.

Si la convención es vector plano, las coordenadas corresponderían al formato de orientación global del documento actual (Buzamiento/Dirección buzamiento, Rumbo/Buzamiento derecho, Rumbo/buzamiento izquierdo) y representa el plano correspondiente para la localización del cursor (polo).

La orientación del cursor mostrado en la barra Estado.

La convención puede también cambiarse usando el cuadro de dialogo de control Trabajo. Este deja al usuario especificar el formato de orientación global.

Cambiando el formato de orientación global en el cuadro de dialogo Control de trabajo

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Corrección tendencia Terzaghi

La opción Peso cuña Terzaghi, disponible en el menú Vista y en la Barra de herramientas Vista, pueden ser aplicados a los argumentos de contorno y roseta, representados por la tendencia muestreando introducido por la colección de orientación de dato transversal.

Ilustración de peso cuña Terzaghi – peso sobre cuña (superior) y peso bajo cuña (inferior) contornos de muestra de datos

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Corrección de declinación

La declinación en el cuadro de diálogo Control de trabajo puede ser usado para corrección de azimut. Este es típicamente usado para corregir la declinación magnética, pero puede ser usado para ajustar la cuadricula norte.

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Columnas extras

En DIPS, algunas columnas después de las dos columnas de orientación obligatorias, y la opción cuantificar y columnas transversales, son referidos a las columnas extras. Las extra columnas pueden ser usadas para almacenar algún otro dato cuantitativo o cualitativo, tan como información acerca del tipo de dato, espaciamiento discontinuo, juntas ásperas, o velocidad sísmica.

Documento DIPS con 4 columnas básicas y 3 columnas extras implementadas

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4.- TRAZADO EN ESTEREOFASILLA General

Las formas principales de visualización de datos en Dips son las diversas opciones de trazado disponible en el menú Vista y barra de herramientas Vista: trazado de Polo, esparcir, contorno, Roseta, y de planos principales. El trazado de Contorno puede además ser visto sobre puesto con uno de los otros trazados. Varias opciones de argumento debajo del menú Vista

A) Trazado de polos

Un trazado de polo es la más básica representación del dato de orientación (par de datos de orientación en las primeras dos columnas de un archivo Dips). En un trazado de polo, los puntos son marcados en una estereografía que corresponde a la orientación de cada característica lineal o polos representando planos. Una muestra de trazado de polo

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B) Trazado de dispersión

Un trazado disperso permite visualizar el análisis de la distribución de polos de símbolos trazados representando el número de polos aproximadamente coincidentes dados en la orientación. Los símbolos en el trazado corresponden a la rejilla de localizaciones actual, y las cantidades representadas son el número de polos dentro de un espaciamiento en medio de la cuadricula de la rejilla de puntos. Estas ubicaciones, en general, no corresponderían exactamente a las ubicaciones de los polos trazados en el Trazado de polos.

Una muestra de Polo de dispersión

Trazado de contornos

Un trazado de contorno es la principal herramienta en el Dips para el análisis significativo y/o concentraciones máximas de polos. Este ha sido usado para visualizar los datos de grupo de orientación no evidentes inmediatamente desde un Trazado de Polos o un Esparcido de Polos. Los contornos representa estadísticamente concentraciones de polos, calculados usando los métodos de distribución (Fisher o Schmidt) especificado en el cuadro de diálogo Opciones Estereográficos. Un Peso Terzaghi puede ser aplicado al Contorno de Polos a corregir datos de tendencias muestreadas desde una colección de datos y generando un peso al contorno del polo si los archivos del Dips contienen información cruzada.

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Una muestra de Contorno de Polos

Trazado de planos principales

La opción de Trazado de Planos Principales en Dips permite al usuario ver solo planos en un estereografía limpia, sin polos o contornos. En adición, una lista de orientaciones de planos es demostrada en la leyenda, dada por la corriente Convención. Una muestra de Trazado de Planos Principales

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Recubrir contornos

Un trazado de Contorno puede estar recubriendo el trazado de polo, esparcido, o de Planos Principales, con la opción de Recubrir Contornos.

Una muestra de Recubrir trazado de polo con un Trazado de Contorno no pesado.

Proyecciones En el cuadro de opciones Estereografía, el usuario puede seleccionar el método de proyección preferido. Cuadro de diálogo Opciones de Estereografía

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Dips permite al usuario analizar datos de orientación con dos proyecciones esféricas: “equiangular” y “equiareal”. Trazados de Contorno de proyecciones “equiangular” y “equiarial”

DIPS además permite dos diferentes formas de trazo de planos y polos representando una proyección estereográfica horizontal: “hemisferio superior” y “hemisferio inferior”.

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5.- MEJORO ESTEREOGRÁFICO DE EQUIPO DE HERRAMIENTAS

Recubrir estereografía La opción Recubrir estereografía en el menú herramientas permite al usuario recubrir toda una cuadricula estereográfica (Polar, ecuatorial o eje aleatorio) en el tope del trazado de polo, esparcido, contorno o planos principales). Opción Recubrir estereografía debajo de la barra de herramientas

Cuadro de diálogo Recubrir estereografía

Recubrimiento Estereográfico polar

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Recubrimiento Estereográfico ecuatorial

Recubrimiento costumbre estereográfica con Dirección del polo = 0 / Inclinación = 45

Agregando planos

La opción agregar plano permite al usuario a añadir gráficamente un polo / plano al trazado estereográfico (Trazado de polo, esparcido, contorno o planos principales). Opción Añadir Plano debajo del menú Seleccionar.

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Es muy fácil agregar un plano en el DIPS. Después que la opción añadir Plano es seleccionado, el usuario vería un plano borrador interactivo tanto a los movimientos del cursor del Mouse alrededor de la estereografía. La barra de estado en la parte inferior derecha además demostraría las orientaciones actuales del plano.

Plano borrador para análisis de datos interactivos

Agregando cono La opción agregar cono permite al usuario añadir trazos de cono o pequeños círculos en la estereografía. Los conos pueden estar centrados cerca de algún eje, y quizás represente círculos de fricción, límites fallados, etc. Mientras usando la función Agregar Cono, “cancelar”, “línea” y “marcado de polo” están disponibles haciendo clic

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derecho en menú. La línea demuestra un movimiento linear a través del centro de la estereografía, cual sigue el cursor. La opción añadir Cono debajo del menú herramientas

Marcador de polo esta disponible haciendo clic derecho en el menú donde se añade un cono

El cuadro de diálogo Añadir Cono

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Trazado de polo con el cono agregado (Dirección polar = 225, Inclinación = 0, Angulo = 60, en verde oscuro)

Polo en pantalla

Identificación Dips permite al usuario hacer etiquetados personales con texto en pantalla y funciones flecha en pantalla en el menú herramientas. Opciones Añadir texto y Agregar flecha debajo del menú Herramientas

Trazado de polo con extensas etiquetado usando textos en pantalla y flechas en pantalla

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Angulo en pantalla Medidas La opción medida angular permite al usuario calcular el ángulo entre algunos dos puntos en la estereografía. Opción medida angular debajo del menú Herramientas

Resultado se demostró en un diálogo Medida angular

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6.- ANÁLISIS ATRIBUCIÓN DE CARACTERÍSTICAS Consulta de datos

La opción Consulta de datos permite al usuario crear interrogantes a buscar por algún subset de datos en un archivo Dips. Si la interrogante es exitosa, un nuevo archivo Dips inmediatamente sería generado, y una nueva vista cuadricular demostraría el dato seleccionado. Opción Consulta de datos debajo de Selección

Cuadro de diálogo Consulta datos

Nota que las filas del nuevo archivo subset serían exactamente tal encontrados en el archivo original, y todo de la Información de Control de Trabajo además sería preservado (Formato de orientación global, declinación, Información transversal, etc.).

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Archivo original (encima) versus nuevo archivo de consulta (debajo)

Gráfico de datos

Histogramas, gráficos lineales o gráficos pie pueden ser creados basados en los datos en alguna columna de un archivo Dips. Opción gráfico debajo del menú Selección

Cuadro de gráfico

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Histograma de muestra, línea y gráfico de pie

Gráfico de datos

Un trazado de polo es ser capaz de demostrar información de características atribuidas, en la forma de color-código / trazados simbólicos, usando la opción de Trazado de polo simbólico.

Opción de Trazado de polo simbólico dando clic derecho aparece el menú en una Vista de Trazado de Polo

Cuadro de diálogo Trazado de Polo Simbólico

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Trazado de Polo Simbólico de datos en la columna “Tipo”

7.- ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Contorneado estadístico

Un trazado de contorno es la principal herramienta en Dips para analizar el significado y/o concentraciones máximas de polo. Este es usado para visualizar el grupo de datos orientados no inmediatamente desde el Trazado de Polos o uno Esparcido.

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Los contornos representan la concentración de polos estadísticos, usando el método de Distribución (Fischer o Schmidt) especificado en el Diálogo Opciones Estereográficas.

Especificando método de distribución en el diálogo Opciones Estereográficas

Usuario definiendo set de Windows para juntas

Sets Añadir set Windows permite al usuario dibujar windows alrededor de un grupo de datos en la estéreo fasilla, por el motivo de obtener datos de orientaciones significadas (polos) dentro del windows. Las orientaciones significadas pueden hacer el trazado como polos o planos en la estéreo fasilla, y sets de estadísticas (conos confidenciales y variables) pueden ser trazados (Opción Editar sets) o listar (opción Información de Vista).

Añadir opción del Set de Windows debajo del menú

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Orientaciones significativas de sets 1, 2 y 3 trazados como polos en una estereografía

Trazado confidencial y Conos variables en el cuadro de diálogo Editar

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Trazado de polo con confidencialidad y variabilidad de Conos

Serie estadística listada en Información al observador

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Trazado Rosetas Otro ampliamente usado es la técnica para representar orientaciones es la llamada Roseta. La roseta convencional inicia con un plano horizontal, representado por el ecuador (exterior) círculo de la estereografía. Un histograma radial (con segmentos de arcos en lugar de barras) es recubierto en este círculo, indicando la densidad de planos intersecando esta cara horizontal. Los límites de la orientación radial (azimut) de los segmentos de arcos corresponden a los rangos de rumbo del plano o grupo de planos siendo representados por el segmento. En otras palabras, el diagrama de roseta es un histograma radial de rumbo de densidad o frecuencia.

Nota: Dips ha removido el requerimiento que la base del plano de la roseta sea horizontal. El plano puede ser orientado a alguna orientación en el espacio. La roseta entonces representa la orientación aparente de las líneas de intersección entre la base del plano de la roseta y los planos de la serie de datos.

Una muestra de trazado de roseta

Cuadro de diálogo Opciones de Roseta

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Opciones de demostración

Virtualmente todo el Dips exhibe opciones que son personalizados por el usuario. El usuario podrá personalizar: Opciones estereográficas, Opciones de contorno, símbolos (para trazado de polo simbólico), exhibir opciones, y representación y etiquetado de planos (grandes círculos y planos).

Cuadro de diálogo Exhibir opciones

Opciones favoritas de demostración pueden además ser salvados, permitiendo al usuario crear su propia versión personalizada del Dips

Opciones estereografía, Contorno y exhibición son personalizados y pueden ser salvados

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Cuadro de diálogo editor de símbolos para Trazado de Polo simbólico

Opción Demostrar planos debajo del menú Seleccionar dejado al usuario manejar la visibilidad de planos

El cuadro de diálogo Editar planos permite al usuario a modificar la representación y etiquetadura de planos

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8.- SALIDA GRÁFICA

Opción escala de grises La opción escala de grises permite al usuario convertir una vista entera en escala de grises (negro y blanco) con un simple clic de Mouse.

Efectos de la escala de grises en un Trazado de Polo

9.- SALIDA DE ARCHIVOS Salvar el proceso de datos de archivos La opción de Proceso para guardado en el menú archivo permite al usuario a grabar una versión proceso del actual archivo de Dips. Además los nuevos archivos creados por Datos de cuestionamiento no procesando archivos. Si el usuario desea guardar el proceso de archivos Dips, ellos deberían usar las opciones de procesos salvados en el menú Archivo. La opción de salvar proceso debajo del menú archivo

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El cuadro de diálogo Procesando archivo Dips

Guardar archivos de planos

La opción Guardar planos en el menú Archivo permite al usuario salvar todos los planos añadidos y todas las series Windows y archivos de planos. Un archivo .DWP puede ser leído atrás en el Dips un tiempo después, con la opción de archivos de Planos abiertos.

La opción de Guardar planos debajo del menú Archivo

Los archivos- DWP pueden ser importados al Swedge y Unwedge. Este permite la usuario importar planos desde el Dips para usarlos como entrada de datos en el Swedge y Unwedge.

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9.- ANALISIS DE LA DIACLASACIÓN

El proceso seguido con el DIPS es el siguiente: los valores de dirección y buzamiento de cada una de las discontinuidades medidas en el campo se introducen en el programa, y éste, automáticamente, los representa en forma polar. El proceso para determinar la posición de cada polo es la siguiente. Primero se establece la situación de la discontinuidad en proyección estereográfica (en rojo) y posteriormente se busca su polo (verde), el cual se encuentra a 90º yendo siempre perpendicular al plano de la discontinuidad trazada y en sentido opuesto a la dirección de buzamiento. (Figura)

Figura Cada polo representa una de las discontinuidades medidas en el campo. El siguiente paso consiste en la búsqueda de las zonas de máxima concentración de estos polos. A cada una de estas zonas el programa le asocia una familia de discontinuidades con una dirección y buzamiento determinadas, siendo éste, el valor promedio de toda la nube de puntos seleccionada. Por último el programa muestra una representación de las familias de discontinuidades, con sus respectivas direcciones, las cuales son las que posteriormente se utilizarán en el programa (p.ej UNWEDGE) para la determinación de la estabilidad de las posibles cuñas que se formen. En resumen, el objeto del programa DIPS es la determinación de la orientación de las diferentes familias de discontinuidades presentes en el macizo, y que resultan del análisis de todos los datos medidos en el campo. El siguiente es un trabajo hecho con DIPS en la cual se han hecho evaluaciones de una galería, siendo esta:

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Mecánica de Rocas CONCLUSIONES

     

Es un programa sencillo en manipular debido a los pocos comandos que posee El aprendizaje más recomendable es más que todo practicarlo y saber la función de cada una de las herramientas. La representación de los datos es diversa en el uso de estereografías dando trazado de polos, esparcido, contornos y planos principales. Además rosetas, gráficos, entre otros. El uso de proyecciones sea equiareal o equiangular queda a criterio del usuario cual es más recomendable para su trabajo Esta impedido en cuanto a su simplicidad, debido a que no evalúa la estabilidad de cuñas tan al detalle como el Unwegde que además te da el factor de seguridad. Las mejoras de este software es de suma importancia para las nuevas aplicaciones que se dan en el ámbito minero.

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Mecánica de Rocas RECOMENDACIONES

  

Manejarlo diariamente para su compresión y manipulación Tener a mano un diccionario técnico de inglés para minería y geología para las palabras que no se comprendan. Tener una data verdadera y aceptable para hacer un estudio adecuado.

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BIBLIOGRAFIA

Fuentes escritas:  José Manuel Reig Ramos; Título: Informática aplicada a la ingeniería de túneles; Compendio: Ingeo túneles, serie ingeniería de túneles Libro 1; Madrid 1998; Gráficas Arias Montano S.A.; Págs. 99-106  Arturo Cuyás; Nuevo Diccionario Cuyas Ingles-Español y Español-Inglés de Appleton; New Cork 1972

Páginas Web consultadas:  http://www.rocscience.com/products/Dips.asp#features  http://www.rocscience.com/downloads/dips/webhelp/tutorials/Dips_Tutorials.ht m  http://www.rocscience.com/products/Dips.asp  http://www.scribd.com/doc/325571/abandono-de-labores-en-mina-subterranea  http://www.etsimo.uniovi.es/usr/belen/_private/proyecto_ingeniero.PDF

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