Desarrollo de herramientas de diseño para la estabilidad de excavaciones en mina Orcopampa

Abstract

Las excavaciones mineras subterráneas, en este caso citare a la mediana minería, para el cumplimiento de los objetivos corporativos de producción de metales finos requiere de una sinergia de todas las áreas comprometidas con el objetivo principal de producción estipulado en los planes de minado. Para este fin, resulta indispensable que el área de operaciones mina, planeamiento mina, ventilación, geomecánica, planta concentradora y medio ambiente realicen sus labores bajo un alto estándar de seguridad, en cuanto al sostenimiento de las excavaciones se debe realizar garantizando la estabilidad de las excavaciones. Es así que el diseño de sostenimiento en minería subterránea representa un cuello de botella operacional, frente a la incertidumbre adscrita por los esfuerzos inducidos y el comportamiento geomecánico del macizo rocoso. A pesar de que en la literatura existen metodologías, teóricas y analíticas, que recomiendan procedimientos de diseño para fases de minado, ya sea prefactibilidad como factibilidad operativa, carecemos de un método extendido porque cada caso conmina de un análisis focalizado de los factores de mayor incidencia en la estabilidad. El objetivo de esta tesis, es formular una herramienta de diseño para el análisis de estabilidad de excavaciones subterráneas, en etapas de diseño y cumplimiento operativo. A tal efecto, se evaluará exhaustivamente los métodos más característicos y concertados dentro del sector, estableciendo sus principales ventajas y desventajas. A continuación, se plantea el uso de herramientas empíricas y de modelamiento numérico adoptado en el análisis de estabilidad. Mediante la aplicación del software de elementos finitos en dos dimensiones Phase2. Se fundaron 100 casos representados mediante una galería estándar, cuyos factores geomecánicos de entrada disciernen tanto la profundidad (desde 250 hasta 750 m), relación de esfuerzos horizontales y verticales (el valor de K entre 1.5-2), calidad del macizo rocoso (mala y regular expresada en RMR), resistencia a la compresión uniaxial (desde 50 a 150 MPa) y tipos de pernos (adherencia y fricción). Finalmente, a modo de recomendación para trabajos futuros se recomienda el empleo de data histórica para su respectivo análisis, además de incorporar KPIs operativos que incluyan data del comportamiento del macizo rocoso, servicios mina, ventilación y planeamiento de minado.