mineria

PROBLEMAS ACTUALES
DE LA MECÁNICA DE
ROCA EN MINERÍA
Profesor Roberto Blanco Torrens

Los principales problemas que confronta la
aplicación de las ciencias geomecánicas en la
actividad minera son:
ƒ Falta o insuficientes estudios geomecánicos
ƒ Deficiente elección en el modelo de comportamiento
del macizo
ƒ Estudio del campo deformacional del macizo
ƒ Afectaciones estructurales
ƒEstabilidad de obras subterráneas
ƒ Afectaciones dinámicas en minas subterráneas
ƒ Afectación de los terrenos y obras de superficie por los
trabajos subterráneos
ƒ Diseño, construcción y control de taludes en canteras
y minas a cielo abierto

Falta o insuficientes estudios geomecánicos

ƒ Sobre este aspecto se ha escrito mucho. Numerosas
organizaciones, instituciones, colegios yuniversidades
han hecho mucho énfasis y pronunciamientos, pero
lamentablemente continúa sin una solución real

Deficiente elección en el modelo de comportamiento
del macizo

En dependencia del carácter de la relación entre tensiones y
deformaciones los modelos geomecánicos pueden dividirse en
lineales y no lineales.
En dependencia de la conjugación de los particularidades mecánicoestructurales yal grado de su manifestación, los modelos
geomecánicos pueden ser ; heterogéneos anisótropos o isótropos y
homogéneos-isótropos.
Según las causales de manifestación de la heterogeneidad pueden
ser: Naturales (estratificación, esquistocidad, agrietamiento ,etc.) y
artificiales relacionada con la variación de propiedades del macizo a
causa de los procesos tecnológicos.
Ahora bien a la horade enfrentar la tarea y elegir el método para su
solución es necesario ante todo definir si el macizo en estudio se
considera continuo o discontinuo (discreto).

Para ello es necesario usar el concepto de volumen elemental,
el cual se define como el volumen que posee en si todas las
propiedades del macizo en cuestión, pero que es a la vez lo
suficientemente pequeño en comparación con elobjeto que se
estudia,
que su estado tenso-deformacional se puede
considerar como el estado tenso-deformacional en un punto.
En otras palabras el volumen elemental del macizo es aquel
que siendo lo suficientemente pequeño, es capaz de poseer
todas sus propiedades.
Si evaluamos las dimensiones del volumen elemental de la
condición dada por la conservación de las propiedades del
macizo esnecesario examinar tanto la estructura de la roca
componente (la interna) como las particularidades propias del
macizo.
En las rocas se pueden esperar pocos volúmenes que posean
en sí todas las propiedades de la roca. Estos volúmenes con
una determinada dimensión son los limites y si se disminuyen
comienzan a manifestarse otras propiedades.

Las dimensiones de estos volúmenes depende del tipode roca y en
primer lugar de las dimensiones de los granos del esqueleto mineral .
Por ejemplo. Para la arenisca con un contenido de cuarzo hasta un
80% (la dimensión del grano es hasta de 0,5 mm) y cemento hasta un
20 % , el volumen elemental esta en el orden de los 0,025 cm3; su área
de 0,084 cm2 y su dimensión lineal de 0,29 cm aproximadamente. En
este mismo orden, están las dimensionesdel volumen para otros
tipos de rocas.
Si tenemos en cuenta que los objetos que se investigan en los
macizos rocosos se miden generalmente en metros y en muchos
casos en decenas y más de metros, se llega a la conclusión de que se
pueden considerar los volúmenes anteriores como pequeños.
Realmente, la dimensión lineal del objeto de estudio es en más de dos
órdenes (100 veces) la del volumenelemental. Por lo que se puede
plantear que los defectos de la estructura interior de la roca no son
significantes para valorar la definición de un macizo como continuo o
discreto.
Los defectos estructurales de los macizos rocosos si ejercen gran
influencia en las dimensiones de los volúmenes elementales. En
casos particulares las dimensiones de tales volúmenes pueden
alcanzar varios...