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Universidad Autónoma de Chihuahua
Facultad de Ingeniería, Minas y Metalurgia

1 La mecánica de rocas en la ingeniería de minas.
1.1 Conceptos generales1.
La problemática de la ingeniería mecánica en todos los diseños estructurales es la
predicción del comportamiento de la estructura bajo las cargas actuantes o durante su
vida útil. La temática de la ingeniería de mecánica de rocas, comouna práctica aplicada
a la ingeniería de minas, es concerniente a las aplicaciones de los principios de la
ingeniería mecánica al diseño de las estructuras de roca generadas por la actividad
minera. Esta disciplina esta estrechamente relacionada con las corrientes principales de
la mecánica clásica y de la mecánica de materiales, pero hay varios factores específicos
que la identifican como uncampo distinto y coherente de la ingeniería.
Una amplia definición de la mecánica de rocas es la que ofreció el US National Comite
on Rock Mechanics en 1964 y subsecuentemente modificada en 1974:
La mecánica de rocas es la ciencia teórica y práctica del comportamiento mecánico de
las rocas y de los macizos rocosos; es la rama de la mecánica referente a la respuesta de
la roca y del macizorocoso a los campos de fuerza de su ambiente físico.
Como se define la temática, es de fundamental importancia para la ingeniería de minas
por que el acto de crear excavaciones para minar cambia los campos de fuerza del
ambiente físico de la roca. El estudio de la respuesta de la roca a estos cambios requiere
de la aplicación de técnicas analíticas específicamente desarrolladas para dichopropósito, los cuales ahora forman parte de la temática. La mecánica de rocas forma
parte de la amplia temática de la geomecánica que se enfoca a la respuesta mecánica de
todos los materiales geológicos, incluyendo los suelos. La erudita sociedad de
geomecánica en Australia, La Australian Geomechanics Society, define a la
geomecánica como “la aplicación de principios geológicos y de ingeniería alcomportamiento de los suelos, del agua subterránea y al uso de estos principios a la
ingeniería civil, ingeniería de minas, ingeniería de costas e ingeniería ambiental en el
sentido más amplio”.
Esta definición de geomecánica es casi sinónimo del termino ingeniería geotécnica, la
cual es definida como “la aplicación de la ciencia de mecánica de suelos, mecánica de
rocas, ingeniería geológica yde otras disciplinas relacionadas a la construcción en
ingeniería civil, las industrias de extracción y a la preservación y mejora del ambiente”
(Anon, 1999). El termino ingeniería geotécnica y el adjetivo geotecnia será usado de
igual manera es este texto.
Los principios de aplicación de la mecánica de rocas en la minería subterránea esta
basada en premisas simples y quizás evidentes en si.Primero, se postula que a un
macizo rocoso se le puede atribuir un sistema de propiedades mecánicas que pueden ser
medidas en una prueba estándar o se que pueden ser estimados utilizando técnicas
establecidas. En segundo lugar, se afirma que el proceso de la explotación minera
subterránea genera una estructura rocosa con huecos, elementos de soporte, estribos y
que el funcionamiento mecánicode la estructura es favorable al análisis utilizando los
principios de la mecánica clásica. La tercera posición es la capacidad de predecir y
controlar el comportamiento mecánico de la roca encajonante en donde el proceso de
minado puede garantizar o incrementar la seguridad y el comportamiento económico de
la mina. Estas ideas pueden ser algo elementales. Sin embargo, incluso la aplicaciónlimitada de los conceptos de mecánica en la excavación y en los diseños estructurales
en minas es una innovación comparativamente reciente (Hood y Brown, 1999).
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Apuntes de Mecánica de Rocas
Ing. R. Horacio Páez L.

Universidad Autónoma de Chihuahua
Facultad de Ingeniería, Minas y Metalurgia

1.2 Complejidades inherentes en la mecánica de rocas1.
Se ha observado que la mecánica de...