Ingeniero

CAPITULO CUARTO: SISTEMAS DE CLASIFICACION GEOMECANICA DE MACIZOS ROCOSOS APLICADOS AL DISEÑO DE METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA
4.1: APLICACIÓN DEL SISTEMA “ Q´ ” 4.1.1: DESCRIPCION DEL SISTEMA “ Q´ ” El esquema gráfico básico ú original corresponde a Mathews (1981) y se denomina Método Gráfico de Estabilidad, el cual está basado en 50 casos históricos. Las zonas de estabilidad fuerondefinidos desde un conjunto de datos reales de minas y esas zonas fueron usadas para predecir la estabilidad de excavaciones planeadas.. El gráfico original de estabilidad de Mathews fue dividido en zonas estable, potencialmente inestable y potencialmente hundible. Las tres zonas fueron separados por zonas transicionales para reflejar las clases de estabilidad e incertidumbre entre sus límites. Elmétodo gráfico de estabilidad presenta distintas modificaciones, siendo una de las más empleadas el gráfico que presenta la siguiente configuración geométrica y geotécnica:

El número de estabilidad (N’) se define como: N’´ = Q ’ * A* B * C donde Q’: Indice de calidad del macizo rocoso modificado A : Factor de ajuste por esfuerzos en la roca B : Factor de ajuste por orientación de las juntas

C :Factor de ajuste gravitacional

 RQD  Jr  Q' =     Jn  Ja 

El factor de forma (S) ó radio hidráulico (HR), para la superficie del tajeo bajo consideración, se obtiene según la siguiente expresión:

S = HR =

At w*h = Pt 2( w + h)

At: área de la sección transversal de la superficie analizada Pt: Perímetro de la superficie analizada. w, h: Dimensiones mutuamenteperpendiculares en un plano del tajeo, (Ej. Longitud ó ancho y altura del tajeo) Los gráficos correspondientes a los factores de Ajuste A, B y C, se presentan a continuación

4.1.2: ANALISIS DE LA APLICACIÓN DEL SISTEMA “ Q´ ” AL METODO DE EXPLOTACION POR TAJEO DE SUBNIVELES “TSN” A: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Para tal efecto se considerará el siguiente ejemplo: Se tiene una mina polimetálica de granpotencia, de aproximadamente 500 mt. de longitud vertical ó profundidad, 450 metros de longitud horizontal mayor y 250 mt de longitud horizontal menoren el cual se ha hecho previamente un mapeo geotécnico de campo y mediciones de campo y laboratorio de las muestras rocosas,

habiéndose obtenido los datos consignados de la siguiente manera: • • • • • • Resistencia a la compresión uniaxial (UCS óσC) : 90 MPa Esfuerzo principal mayor (σ1): 8 Mpa Calidad designada de roca (RQD) : 58 % 3 familias de discontinuidades más juntas aleatorias (Jn) : (Ver tabla ) Juntas ligeramente planas y rugosas ( Jr) : ( Ver tabla) Paredes de las juntas entre ligera a moderadamente intemperizadas, con rellenos blandos de óxidos y calcita con espesor menor de 5 mm. (Ja) : (Ver tabla) • • • • Dirección del tajeo:Norte Buzamiento del tajeo: Paredes verticales Dirección de la familia principal de discontinuidad crítica: 300º NW Buzamiento de la familia principal de discontinuidad: 40º.

Se pide determinar la longitud máxima de un tajeo unitario que le permita explotar dicha unidad permaneciendo esta abierta hasta el término de dicha explotación y en situación de estable sin empleo de sostenimiento delmencionado tajeo. B: SOLUCION DEL PROBLEMA i. Cálculo del Indice de calidad modificada de la excavación

Para este caso hay que hacer uso de las tablas que se encuentran en el acápite anterior, determinándose los siguientes valores: Jn= 12.0, Jr = 1.5 y Ja = 4.0 Jn = 12.0

Jr = 1.5

Ja = 4.0

Luego, reemplazando valores, obtenemos:
 RQD  Jr  Q' =     Jn  Ja   58  1.5  Q'=    = 1.8125  12  4 

iii. Cálculo de los factores de Ajuste A, B y C.

Para determinar el factor de ajuste A, observando el gráfico correspondiente, se tiene en las abscisas la relación (σC/σ1), el cual según los datos obtenidos es igual a: (90 / 8 = 11.25 ) y con este dato interceptamos la curva llena, y obtenemos aproximadamente en la ordenada el valor del factor A = 1.0...