Análisis mediante Map3D litología CMET indiferenciado, Galerías B y Vista en Planta N°1

Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería en Minas

Modelamiento Numérico en Geomecánica:
Análisis mediante Map3D litología CMET indiferenciado,
Galerías B y Vista en Planta N°1


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Parte 1: Análisis de Pilares de Roca
Metodología de trabajo en laconstrucción del Modelo:
Tras un breve reconocimiento de datos, se procede a construir el modelo en el software según las
especificaciones entregadas. En este caso, la sección de las galerías corresponde a una geometría
B con un patrón según la vista en planta 1, tal como se muestra en las figuras 1 y 2 del Anexo A.
Para desarrollar este modelo se consideran las distancias indicadas comodistancias entre líneas de
centro de las galerías, generando 3 pilares de roca. Estos pilares son numerados para poder
diferenciarlos en los análisis, siendo el pilar 1 el más grande, el pilar 2 el intermedio y el pilar 3 el
más pequeño.
Los planos de análisis generados en las galerías se ubican de la siguiente forma:




Verticalmente:
 A través de la línea de centro de cada galería y en lascajas de forma paralela,
tanto como para las estocadas (planos en XZ para las galerías verdes en la figura 2)
como para los cruzados (planos en YZ para galerías azules en la figura 2.)
Adicionalmente se emplea un plano de análisis en estas galerías a 12.6 metros de
la estocada que define el pilar 1 para analizar los cruzados sin una posible
influencia en la concentración de esfuerzos por lasestocadas.
 Atravesando en YZ: a todos los pilares en su punto medio.
 Atravesando en XZ: a los pilares 2 y 3 en su punto medio, mientras que el pilar 1 se
emplean dos planos.
Horizontalmente:
 Atravesando en XY: a las galerías a una altura media.

Las figuras 3,4 y 5 del Anexo A muestran de manera gráfica los planos creados.
El objetivo de generar este gran número de planos de análisisresponde a la necesidad de analizar
los siguientes puntos:






Porcentaje de área del pilar por sobre el esfuerzo pre minería S1.
Porcentaje de área del pilar por bajo el esfuerzo pre minería S3.
Porcentaje de área del pilar con factor de seguridad menor a 1,3.
Estimación de Soporte.
Estimación de tonelaje de roca inestable.

Antes de comenzar las iteraciones con el software,se introducen las propiedades del macizo
rocoso, correspondientes a la litología CMET indiferenciado.

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Dado que las propiedades del criterio de Mohr Coulomb, C y Φ, son válidas para 0 ≤ S3 ≤ 20 MPa, y
considerando que el esfuerzo principal menor pre minería es de 19 MPa (condición cercana allímite), se introducen las propiedades correspondientes al criterio de Hoek and Brown mostradas
en la siguiente tabla para un análisis elástico:
Parámetro
Tensión (MPa)
Scm (MPa)
mb
s
Em (MPa)
v

Valor
-5
62
3,45
0,132
44000
0,18

Tabla 1: Valores de los Parámetros de Resistencia del Criterio de Hoek and Brown del Macizo
estudiado.
A pesar de que el criterio de Hoek and Brownestá diseñado para macizos de comportamiento
isotrópico muy fracturados, el criterio se ha extendido para macizos masivos o poco fracturados.
Dado que la litología muestra un buen índice de resistencia (GSI entre 70 y 90) el criterio es
aplicable.
En la siguiente tabla se muestra el estado tensional y su orientación utilizado en el análisis.
Esfuerzo Principal
S1
S2
S3

Orientación
E-WN-S
Vertical

Valor
(MPa)
27
23
19

Tabla 2: Magnitudes y orientaciones de los esfuerzos principales pre minería.
Por otro lado, se cambian los valores por defecto del programa para la subdivisión de los planos en
elementos de análisis, para generar resultados más confiables y exactos según la siguiente tabla:
Parámetro
Element Lenght (AL)
Grid Spacing (AG)
Grid Discretize (DOL)...