importancia y beneficios de la aplicabilidad de la geomecánica, en la operacion de mina julcani
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8/14/2019 Importancia y Beneficios de la aplicabilidad de la Geomecnica, en la operacion de Mina Julcani
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uena enturaCompaa
de Minas
IMPORTANCIA Y BENEFICIO DE
GEOMECANICA EN LAS OPERACIONES DE
LA MINA JULCANI ALMA MATER.
Ms de medio siglo trabajando por el Per
CIA. DE MINAS BUENAVENTURA S.A.A. U. E.A.
JULCANI
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
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GEOMECANICA
[email protected]@hotmail.com
mailto:[email protected]:[email protected] -
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CONTENIDO1. Ubicacin del yacimiento minero Julcani
2. Geologa de Julcani
3. Objetivo
4. Geomecnica
4.1 Conceptos de Geomecnica4.2 Causas del desarrollo de la Geomecnica.
4.3 Modelos de Estudio
4.3.1 Modelo Geolgico
4.3.2 Modelo Geomecnico
4.3.3 Modelo Matemtico
4.4 Beneficios de la Geomecnica4.5 Zonificacin Geomecnica
5. Sostenimiento
5.1 Introduccin
5.2 Seleccin de Sostenimiento
5.3 Tabla Geomecnico
5.4 Que brinda el sostenimiento
6. Monitoreo y Control de Sostenimiento
7. Capacitacin
8. Logros
9. Costo
10. Conclusiones
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FallaLircay
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2. PLANO
GEOLOGICO
MINA JULCANI
JULCANI
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0 m. 1000m.
2.1 GEOLOGIA ESTRUCTURAL
Las principales
geoestructuras son:
Del sistema NE-SW y
las tensionales son del
sistema EW.
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Operacin Mina
En la mina Julcani se trata diariamente
400TCS / da de mineral con una ley promedio
de 18Oz Ag / TCS
Unidad productora de plata con mas de 2.0
millones de onzas/ao
El mtodo de explotacin es de corte y relleno
ascendente, convencional en 36 Tajeos de vetas
angostas.
Cuenta con una fuerza laboral de 1000
trabajadores.
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3. OBJETIVO
Reducir y Evitar, Accidentes por desprendimiento de Rocas.
Emplear los conocimientos, experiencia, herramientas y criterios Geomecanicos,
para obtener seguridad y costo benfico para la empresa.
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4. GEOMECANICA
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4.1. Concepto de la Geomecnica actualmente.
Hoy en da la Geomecnica juega un rol muy importante en la Ingeniera Minera; su
aplicacin prctica efectiva demanda su integracin con otras reas con las respuestamecnica de todos los materiales geolgicos, todo ello en conjunto es lo que se
denominaGeomecnica.
La aplicabilidad de la Geomecnica beneficia el aspecto de la seguridad en lasoperaciones mineras, ya que la aplicacin de esta ciencia, garantiza el anlisisadecuado para el control de las inestabilidades de las excavacionessubterrneas y superficiales.
Todo Diseo Minero y/o Civil debe tomar el
factor Geomecnico como herramienta
clave para un diseo correcto.El grado de Seguridad en Obras
Subterrneas es vital para los trabajadores
y equipos. ( Geomecnica es hacer
Seguridad).
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Incremento de la actividad cientfica atravs de teoras, mtodos,instrumentacin, procedimientos de medicin y software geomecnicos.
Incremento del tamao y niveles de produccinde las operaciones mineras. Control de la estabilidad Global en el proyecto y operacin.
Necesidad de minado en ambientes desfavorables de macizo rocoso.
La conservacin del recurso humano y la seguridad industrial.[NormasMEM] yFunciones transferidas al Ministerio de Trabajo y Promocin delEmpleo (Ley N 29783).
Implementacin de la estabilidad global del yacimiento. Estndares deSeguridad.Desarrollo de nuevas tcnicas de Sostenimiento Mecanizados.Aplicacin de nuevas tecnologas de excavacin de roca: VoladuraControlada.
4. 2.- Causas del desarrollo de la Geomecnica.
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4.3. Modelos de Estudio:
La aplicacin de sta secuencia de anlisis e interpretacin que
determinar en forma bsica el diseo de las alternativasingenieriles que controlen la estabilidad del macizo rocoso delproyecto minero y operacin.La metodologa tiene que seguir una secuencia ordenada y
progresiva de anlisis de resultados; de esta forma se podrdeterminar el comportamiento Geomecnico del macizo rocoso.
SECUENCIAL
ModeloGeolgico
ModeloGeomecnico
ModeloMatemtico
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4.3.1. Modelo Geolgico
Trata de caracterizar o definir la estructura de la masa rocosa; nos brinda
informacin geolgica del medio en la cual realizaremos la excavacin.
Se conceptualiza el Modelo Geolgico, como el pilar clave para toda
evaluacin Geomecnica de proyectos mineros, ya que ste aportar
informacin clara para el dimensionamiento de las excavaciones a disear.
[ Litologa, estructuras, hidrologa, sismologa, tectnica, etc. ]En la actualidad el Modelo Geolgico se muestra ms accesible para la
evaluacin del medio a travs de herramientas de computo: Manejo de
Software [visualizacin de la Geolgica espacialmente].
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Aplicacin del Modelo Geolgico
En la Actualidad el Modelo Geolgico tiene amplia versatibilidad en el manejo de informacin
que marcar la pauta para los anlisis siguientes.
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4.3.2. Modelo Geomecnico
Permite cuantificar los parmetros estructurales y mecnicos del macizo rocoso.El modelo estar apoyado con la aplicacin de tcnicas de valoracin de calidad de roca,
as como instrumentacin adecuada para la determinacin de las propiedades mecnicas
delmacizo.[pruebas en campo y laboratorio].La toma de informacin de campo es crucial para lograr un entendimiento del
comportamiento de la masa rocosa. Tcnicas de levantamiento de informacin y la cual
servir para modelo Geomecnico. El modelo se complementa con la interpretacin
[simulaciones] mediante la utilizacin de software Geomecnico de muy buena
confiabilidad.
La Informacin que brindemos al Software arrojar el resultado procesado, por ello es
bsico brindar informacin certera para tener conclusiones adecuadas (DATOS DE
CAMPO).
Utilizar Parmetros Geomecnico criteriosde clasificacin de Bieniawski (1989), Q deBarton , RMI y GSI (Modificada).
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4.3.3. Modelo Matemtico.
Integra los dos modelos anteriores, es secuencial; considera los aspectos
geomtricos de las excavaciones [condiciones de borde] e interacta con la
matemtica de elementos finitos [manejo de software Geomecnico].
Anlisis de esfuerzos actuantes y
resistencias disponibles.
Simulaciones tenso - deformacional;
las cuales se llevan acabo a travsde interpretacin de software
Geomecnico. Las tcnicas a
emplear dependern de la
complejidad del tipo de excavacin a
desarrollar, lo correcto es llevar
acabo toda la secuencia de
metodologa e interactuar
efectivamente con el modelo
matemtico el cual permite controlar
las inestabilidades a travs de
mltiples simulaciones.
SOFTWARE EXAMINE 2D
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DISEO DE SOSTENIMIENTO LOCAL CON UNWEDGE
Es posible modelar, la fortificacin con los Splitset, swellex, pernos helicoidales, pernos de
cabeza expansiva, cable bolt y concreto lanzado.
Se requiere:- Tipo de soporte.
- Caractersticas mecnicas del soporte.
- Caractersticas geomtricas del soporte.
- Esfuerzos de la excavacin
SOFTWARE UNWEDGE versin 3.0 PARA ANLISIS DE CUAS
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SOFTWARE PHASES2.
resultados del software es como sigue:Tensin principal mayor
Tensin principal menor
Coeficiente de seguridad
Zonas de plastificacinDesplazamientos verticales, horizontales y laterales.
Permite determinar:
las aberturas mximas que soporta una excavacin
subterrnea.Simulacin de Secuencia de Minado.
Nos permite, definir el tipo de sostenimiento y
determina la resistencia de los pilares y el tipo de
relleno que se debe utilizar para que estos se
soporten.
Determina, el factor de seguridad de la excavacinsubterrnea analizada.
APLICACIN DE SOSTENIMIENTO EN LA LABOR
MODELO CON PHASES
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4 .4. Beneficios de la Aplicacin Geomecnica
La aplicacin de la Geomecnica, beneficiar a las diversas reas operativas subterrneas,
beneficindolas en los siguientes aspectos:
1. Garantizar la seguridad durante las
excavaciones subterrneas, a travs del anlisis
de deformaciones, niveles de esfuerzos,
tensiones, etc.
2. Definicin de las aberturas mximas y tiempos
deauto soportede las excavaciones mineras:ejecutadas y futuras a ejecutarse.
3. Determinacin de la estabilidad
estructuralmente controlada [EEC],verificando
en cada una de ellas la formacin de bloques ycuas inestables.
4. Permitir definir las orientaciones ms
favorables para el minado de las labores
subterrneas.
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Beneficios de la Geomecnica
Permitir definir las secuencias de
minado, tanto a nivel particular y global
en el yacimiento minero.
Permitir definir las categoras y tipos
de sostenimiento a aplicarse,
determinando estndares de
sostenimiento en funcin a los tiemposde exposicin de las labores
subterrneas.
Permitir la estandarizacin del tipo y
cantidades de sostenimiento, a aplicarse
en cada una de las laboressubterrneas.
Permitir mediante el monitoreo
Geomecnico verificar y validar su
posiciones adoptadas durante las fases
de diseo inicial de laboreo subterrneo.
4 5 Estudio Geomecnico
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4.5 Estudio GeomecnicoEn el estudio Geomecanico, contiene toda la informacin de estabilidad
del macizo rocoso, tipo de sostenimiento a emplear, mtodo de
explotacin. Acuerdo a los resultados, se disea la tabla Geomecnica.
Grfico de Compresin Uniaxial
4 6 Mapeo Geomecnico
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4.6 Mapeo Geomecnico
Es tomar datos con cuidado y diligencia, del macizo rocoso y/o
sondajes diamantinos donde se ejecutara el estudio. Ya que
estos datos nos servirn de matriz para la informacin
coherente y vers, para el control de la estabilidad de las
labores posteriores, utilizando parmetros RMR de bienawski
y Q de Barton.
4 5 Zonificacin Geomecnica
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4 .5. Zonificacin GeomecnicaNv. 420 Mina Estela
4 5 1 Z ifi i i
D d l i t t i t d l
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4 .5.1. Zonificacin en seccin.-De acuerdo a la interpretacin, todas lasestructuras mineralizadas estn alojadas en las fallas y fracturas, el cual, en las
cajas inmediatas las rocas son de calidad (IV-B y V) y en las cajas alejadas es de
calidad Mala A (IV-A), siguiendo esta gua se hizo la zonificacin.
VISTA LONGITUDINAL
VISTA EN PLANTA
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5.- SOSTENIMIENTO
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5.1 Introduccin
El sostenimiento en
minera subterrnea es
muy importante, por queproducto de la rotura de la
roca o Mineral extrado.
Se generan inestabilidad
del macizo rocoso.
Falla Geolgica
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Fallas Es la rotura en lasrocas donde hubo movimientoo desplazamiento. Estemovimiento produce un plano
de falla. Pueden ser demilmetros hasta cientos dekilmetros.El movimiento en las fallasproduce algunas estructuraso rocas especiales: estras,arrastres, brecha de falla,milonitas y diaclasasplumosas.
Espejo de Falla
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Evaluacin del tiempo de exposicin de las labores a sostener.Capacidades de carga de cada una de las alternativas de anclajes.
Control de Calidad de los elementos de sostenimiento: anclajes.
Anlisis de factores de seguridad.Dimensionamiento de las labores mineras.
Anlisis de los servicios para la aplicacin de la alternativa seleccionada.
Evaluacin de costobeneficio de la alternativa seleccionada.
5.2 Factores claves para Seleccin de Sostenimiento
Sostenimiento de Refuerzo:
Pernos por adherencia (barras helicoidales con cemento o resina, varillas de fierrocorrugado, cables ).
Pernos por friccin a compresin de anclaje (Split sets).
Pernos por friccin de expansin (Hydrabolt y swellex).
Sostenimiento de Soporte:
Cimbras, paquetes (Wood Pack), cuadros, malla, cintas de acero (straps), concretolanzado (shotcrete), gatas, puntales, relleno y algunas otras tcnicas de estabilizacin de
la masa rocosa.
Todos estos elementos, son utilizados para minimizar las inestabilidades de la roca
alrededordelasaberturasmineras.
5.3 Tabla Geomecnica
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5.3 Tabla Geomecnica
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5.3.2 Sostenimiento en Labores de Avance
5 4 F i d D t d d R
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Se hizo clculos bajo criterios
de RMR y correlacionado con
el AUTOSOSTENIMIENTO. Por ejemplo: Roca de Tipo
(V), tiempo de auto
sostenimiento es de 10-15
min, colapso inmediato.
5.4. Frecuencia de Desatado de Rocas
5.5 QUE DEBE BRINDAR EL SOSTENIMIENTO
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Verificar la correcta aplicacin y buen funcionamiento de los elementos de
sostenimiento, en una determinada labor.
5.5 QUE DEBE BRINDAR EL SOSTENIMIENTO
El sostenimiento debe brindar, estabilidad a la roca circundante de una
excavacin como: un tajeo, una galera, un crucero, una estacin de pique,una rampa, etc, depende de los esfuerzos y de las condiciones estructurales
de la masa rocosa detrs de los bordes de la abertura. [El MAPEO GEOMECANICO
DEBE SER PERMANANTE].
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6 - Control de calidad de sostenimiento
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6.- Control de calidad de sostenimientoPrueba de soldadura de la malla electrosoldada en stock y malla instaladas en la labor.
Pull Tester (gata mecnica)
Martillo Schmidth (ensayo en campo)
7 Capacitacin
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7. Capacitacin
Capacitacin Practico en instalacin de pernos helicoidales
Capacitacin Practico en Mina Escuela
LA CAPACITACION AL PERSONAL QUEINGRESAAMINAJULCANI, ESOBLIGATORIO.REFERENTEAGEOMECANICA, ELPERSONALQUE INGRESA A MINA SIN CAPACITARSECORRERIESGODESUFRIRALGNINCIDENTE.
I Workshop de Geomecnica CMBSAA
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I Workshop de Geomecnica CMBSAA
I Workshop de Geomecnica CMBSAA
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I Workshop de Geomecnica CMBSAA
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8. LOGRO
TERMOMETRO DE DESEMPEO AL 31 DE OCTUBRE
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LIMITE
MAXIMO
2.9
LIMITEMAXIMO
100
LIMITE
MAXIMO
0.29
NDICE DE FRECUENCIA
NDICE DE SEVERIDAD
NDICE DE ACCIDENTABILIDAD
LOGRADO
0.00
LOGRADO
0.00
TERMOMETRO DE DESEMPEO AL 31 DE OCTUBRE
LOGRADO
0.00
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9. Costo
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10 CONCLUSIONES
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En minera subterrnea, siempre existir el riesgo y peligro, pero con el compromiso de
todos los colaboradores si se puede evitar cualquier evento que pueda convertirse en perdidas.
Para ello el apoyo de la Gerencia de Operaciones es fundamental, en Julcani contamos coneste apoyo.
las capacitaciones, deben ser continuas y practicas por la constante rotacin del personal y
el seguimiento debe realizarse en forma peridica, llegando a retroalimentar para su
cumplimiento del estndar.
El Reporte Geomecnico de labores deben realizarse todos los das. Y las indicaciones
deben solucionarse dentro del plazo, el seguimiento se ejecuta para dar su cumplimiento.
10. CONCLUSIONES
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Los ltimos 5 metros de la Crucero, sin sostenimiento
No se detecto ni elimino la condicin subestndar. Laborsin mapeo geomecnico.
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Sostenimiento inoportuno, colocacin de Sostenimiento en laborescon Tiempo de autosostenimiento (TAS) vencido
Macizo rocosoestresado
LOS PELIGROS SIEMPRE
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LOS PELIGROS SIEMPREEXISTIRN
LOS RIESGOS PUEDEN SER CONTROLADOS, SI ESTAMOSPREPARADOS .
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Gracias.