cámaras y pilares

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE CÁMARAS Y PILARES EN LA EXPLOTACIÓN
SELECTIVA DE VETAS ANGOSTAS SUB-HORIZONTALES1

Navarro Torres V. F
Investigador Post-Doctoral del Centro de Recursos Naturais e Ambiente – CERENA,
grupo de investigación Geotecnia – CEGEO del IST Universidade Técnica de Lisboa.
Dinis da Gama C.
Consultor de Beralt Tin & Wolfram Portugal S.A, Mina Panasqueira.

RESUMENEl estado de tensiones del macizo rocoso en su condición natural, es de equilibrio de
acuerdo a la ecuación (1) (Kolymbas, D., 2005). En esta condición inicial la tensión
vertical  3 (  z ) es condicionada por la densidad del macizo rocoso  y la profundidad
H (ecuación 2). Las tensiones horizontales  1 (  x ) y  2 (  y ) están en función de  3 y
del coeficiente de Poisson v (ecuación 3)(Meek, J.L, 1993).

 zx  xx
 zz  xz

 ,

0
z
x
z
x

(1)

Cunado se realiza la excavación subterránea, se desequilibran estas tensiones y se
presenta la deformación, pudiendo llegar a la rotura en la zona circundante a la
excavación. La deformación u está relacionada con la tensión actuante  y el módulo
de Young E (ecuación 4).

 3  H

(2);

1   2 vH
1 v

(3);

u


E

(4)

En el presente estudio de investigación, se utiliza el criterio de rotura de MohrCoulomb de modelo elástico y mediante la aplicación de programas computacionales
que usan elementos de frontera y elementos finitos. La aplicación práctica del análisis
de estabilidad de cámaras y pilares en la explotación de vetas angostas subhorizontales, se realiza enla mina de wolframio de Panasqueira de Portugal.

Palabras clave: Estabilidad, tensiones, deformaciones, vetas angostas, cámara,
pilares, explotación selectiva.
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TT-010 Investigación Minera

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1. OBJETIVOS

Analizar el comportamiento de las tensiones y deformaciones en la explotación de
cámaras y pilares, utilizandométodos de elementos de frontera y elementos finitos en
la explotación selectiva de vetas angostas sub-horizontales.

Aplicar a la mina de Panasqueira de Portugal que explota mineral de wolframio en
vetas angostas de cuarzo sub-horizontales, cuya roca encajante está constituida por
esquistos.

2. RECOLECCIÓN DE DATOS

2.1. Datos obtenidos mediante ensayos de laboratorio y otros estudios

Losdatos geotécnicos fueron obtenidos de sendos estudios realizados a lo largo de
muchos años (Mello Mendes, F, 1960, Dinis da Gama, C., 1986, Yu X. et al, 2002,
Navarro Torres, V. F., 2003) y con ensayos en el laboratorio de Geomecánica del
Grupo de Investigaciones de Geotecnia – CEGEO del IST Universidade Técnica de
Lisboa (Tabla 1).

Tabla 1 – Resultados de ensayos en laboratorio
Tipo deesquisto

Resistencia compresión
Uniaxial  c (MPa)

Densidad  y módulo de Young E



xi
xi
N
N
x
x
Mosqueado 24 44 -115 75.5 20.7  (t/m3) 48 2.64 – 2.84 2.78
0.05
Normal
4 82 -127 106.5 18.7 E(GPa)
4 31,6 – 59,3 33,3
4,04
Leyenda, N: cantidad de muestras, xi : variación de valores, x : valor medio,  : desviación
estándar

Adicionalmente, la resistencia a la tracción esde 7.6 MPa, coeficiente de Poisson de
0.25, ángulo de fricción interna de 40º y ángulo de dilatación de 4º.

2.2. Datos generales y operacionales de la mina de wolframio de Portugal

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La mina de Panasqueira de la empresa Beralt Tin & Wolfram Portugal S. A. está
localizada a 250 Km. al NE de Lisboa – Portugal (Fig. 1a), explota principalmente
wolframita (Fe, Mn)WO4 diseminada en vetasangostas de cuarzo sub-horizontales con
potencia media de 0.50 m (Fig. 1b) y con una ley de ley de 4.2 Kg de WO3/tonelada
(Navarro Torres, V. F. et al, 2005).
b)

a)

Veta
angosta

ESPAÑA
Lisboa

Falla

N

Granito

Esquisto de
Beira

Precámbrico

Falla

Post hertziano

Figura 1 – Localización, geología regional (a) y veta angosta sub-horizontal (b)

El macizo...