Evaluación geotécnica de voladura para el control de daño de taludes en minería superficial - mina Toquepala

Abstract

La presente tesis tiene como finalidad de entender el daño que producen las voladuras a los taludes a nivel de banco, por lo cual en el estudio se considera 15 metros de altura. En el capítulo I, se realiza una introducción, donde se menciona los antecedentes, objetivos, etc. del proyecto de tesis desarrollado en la Mina Toquepala En el capítulo II, se desarrolla el marco teórico de la tesis, describiendo la geología regional de la zona de estudio, la geología estructural y la hidrogeología, la permeabilidad se da por las fracturas con un valor de 10-8 a 10-13 m/s, es decir se trata de una permeabilidad secundaria. En el marco geotécnico, se desarrolla los suelos en la geotecnia, es decir, origen de suelos, clasificación de suelos de acuerdo al sistema SUCS, caracterización del macizo rocoso, que se considera 3 métodos de clasificación en esta tesis, la clasificación geomecánica del GSI y el RMR de 1989, la información que utiliza los programas geotécnicos es la del GSI. Por lo tanto, se realizó conversiones del RMR al GSI. para la caracterización en macizo rocoso en minería superficial se realiza el mapeo geotécnico y el logueo de sondajes geotécnicos, y se desarrolla su procedimiento de manera general. Se describe los tipos de rotura más comunes que se presenta en minería a cielo abierto que son: el de tipo planar, cuña y vuelco. Seguidamente, se describe el proceso de las voladuras de proyecto en mina, fracturamiento, la fragmentación, voladura controlada, voladura de precorte para minimizar los daños a los taludes finales de acuerdo a los diseños, se describe también la instrumentación utilizada para el monitoreo de vibraciones, desarrollando conceptualmente el uso de los sismógrafos y finalmente en este capítulo se desarrolla los conceptos de velocidad partícula pico que determina el nivel pico de vibración que daña a los taludes de acuerdo a los estudios anteriores. En el capítulo III, se describe la zona de estudio, la geología local. El tipo de roca que predomina son: rocas volcánicas, como dacita, andesita, riolita y rocas intrusivas como diorita y granodiorita. En el capítulo IV, en la zona de estudio se realiza el mapeo geomecánico, seleccionando 5 celdas y se realiza el análisis estereográfico y cinemático. Se determina que el macizo rocoso es de una calidad de regular a buena, es decir desde 55 a 75 de RMR y los parámetros geotécnicos como el ángulo de fricción se determinó 30 grados, considerando la cohesión el valor de cero, esta información mencionada se introduce al programa Dips 6.0 de Rocscience para evaluar los potenciales roturas que podrían generarse en los taludes. Seguidamente se realiza el análisis de equilibrio límite, se plantea 3 líneas de secciones en planta y se obtiene el perfil geométrico del talud mediante el programa Minesight, que a continuación se exporta al AutoCAD y finalmente se lleva al SLIDE 6.0 de Rocscience para el análisis de estabilidad. Obteniéndose valores superiores de 2.9. Finalmente, se realiza la evaluación geotécnica de voladura, mediante el uso de un cuadro de doble entrada, evaluando el factor de diseño y el factor de la condición de la cara de banco, que en general evalúan numéricamente entre 0 y 1. En el sector Norte y Noreste de estudio del nivel 3280, se obtiene en la evaluación del factor de diseño valores de 0.45 a 0.94, en consecuencia del valor alto es debido a que se realizó voladura de pre corte y dio buenos resultados cercanos a la unidad, y el factor de condición se obtuvo valores de 0.41 hasta 0.76.