MÉTODO GRÁFICO DE ESTABILIDAD PARA DIMENSIONAMIENTO DE TAJEOS

DISEÑO GEOTÉCNICO DE CASERONES
MÉTODO DE MATHEWS

1. INTRODUCCION
Compañía Minera El Peñón, solicitó a esta oficina consultora, el desarrollo del presente estudio, con el
propósito de describir y actualizar el método gráfico de estabilidad propuesto por Mathews (1981), de
manera de ser utilizado en el diseño de los caserones de la mina. En este trabajo se presenta una breve
reseñahistórica del mismo, se describe el método y se presenta un ejemplo de aplicación para el mismo.

2. DESARROLLO HISTÓRICO DEL MÉTODO
En las últimas dos décadas varios autores han incorporado una cantidad importante de nuevos datos para validar el método y proponer algunas modificaciones (Potvin et al (1988), Potvin et al (1989), Nickson
(1992), Stewart & Forsyth (1995)). La nueva información fuerecopilada de varias faenas mineras subterráneas, de las cuales, la mayor parte se localizan a menos de 1.000 m de profundidad. A continuación
se describe el método en forma cronológica, explicitando los aportes que han incorporado los diferentes
autores.

MATHEWS et al (1981)

El método presentado inicialmente contiene tres zonas en el gráfico de estabilidad, las que son separadas por sectoresde transición: Existe una zona estable,
una zona potencialmente inestable y una
zona de potencial hundimiento (caving),
tal como se ilustra en Figura 2.1.

1000

Zona Estable

100

Número de Estabilidad, N

El Método Gráfico de Estabilidad de
Mathews fue propuesto por primera vez
en el trabajo titulado “PREDICTION OF
STABLE EXCAVATION SPANS FOR M INING
BELOW 1.000 METERS INHARD ROCK”,
editado por el CANMET (1981). La metodología planteada, para la época, pareció ser la aproximación empírica más
prometedora para un uso estándar en el
diseño preliminar de caserones abiertos
en Canadá. La principal crítica al método
fue el limitado número de casos históricos para paredes de caserones en su
base de datos (Bawden et al (1989);
Trueman et al (2000)); carencia quesería corregida posteriormente por Potvin
(1988) en su tesis de doctorado.

10

na
Zo

nc
te
Po

te
en
lm
ia

e
bl
ta
es
In

Zona de Potencial Hundimiento
1

0.1
0

5

10

15

20

Factor de Forma, S = Area / Perímetro (m)

Figura 2.1 Gráfico de estabilidad (Mathews et al (1981)).

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-1-

25

DISEÑO GEOTÉCNICO DE CASERONES
MÉTODO DE MATHEWS

La confiabilidad del método gráfico de estabilidad ha quedado demostrada a través de aplicaciones en
un rango amplio de escenarios geológicos y condiciones de esfuerzos (Bawden, 1993), donde se ha
combinado la experiencia minera de Canadá, trabajos analíticos y conceptos básicos de mecánica derocas.

POTVIN (1988)

•

Influencia sobre la competencia
del macizo rocoso.

•

Orientación de las estructuras
geológicas más relevantes y persistentes.

100

ZONA ESTABLE
NA
ZO

10

DE

T

NS
RA

IC

N
IÓ

ZONA HUNDIDA

1

Esfuerzos inducidos por la actividad minera.

•

1000

Número de Estabilidad Modificado (N')

Ives Potvin, en 1988, presentó, en sutesis de doctorado : “EMPIRICAL OPEN
STOPE DESIGN IN CANADÁ”, la primera
versión modificada del Método Gráfico
de Estabilidad de Mathews . Potvin incorporó 175 casos nuevos a la base de
datos del método original, mejorando
sustancialmente la confiabilidad del
mismo. Esta base de datos permitió evaluar los factores claves que influyen en la
condición de estabilidad de un caserón.
Estosfactores fueron empíricamente calibrados para cuantificar los siguientes
parámetros :

0.1
0

5

10

15

20

25

Radio Hidráulico (m)

Figura 2.2 Modificación propuesta por Potvin (1988).

Potvin modificó el gráfico de estabilidad
originalmente presentado por Mathews
(1981) generando dos zonas: una zona
estable y otra zona de hundimiento o caving, separadas por una banda de...