subsidencia por efecto de caving
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SUBSIDENCIA POR EFECTO DEL CAVING
I. INTRODUCCIÓN
El término genérico de subsidencia hace referencia al hundimiento paulatino de la
corteza terrestre, continental o submarina. La subsidencia terrestre, en la cual se
centra el presente trabajo, es un fenómeno que implica el asentamiento de la
superficie terrestre en un área extensa debido a varios factores, que pueden ser
naturales o causados por el impacto de una gran variedad de actividades humanas
La subsidencia es un fenómeno geológico que no suele ocasionar víctimas mortales,
aunque los daños materiales que causa pueden llegar a ser cuantiosos. Es de gran
importancia en zonas urbanas, donde los perjuicios ocasionados pueden llegar a ser
ilimitados, suponiendo un riesgo importante para edificaciones, canales, conducciones,
vías de comunicación, así como todo tipo de construcciones asentadas sobre el terreno
que se deforma.
El desarrollo de una excavación superficial genera caras libres que posibilitan la
ocurrencia de desplazamientos del terreno hacia la excavación, lo que se traduce en
asentamientos en la superficie del terreno en la zona adyacente a la excavación.
El análisis de estos asentamientos en distintos tipos de terreno ha permitido
desarrollar relaciones empíricas para evaluar esta subsidencia. Por lo tanto, desde un
punto de vista práctico puede considerarse que el problema de la subsidencia asociada
a excavaciones superficiales está relativamente resuelto y existen herramientas y
metodologías para predecir su magnitud y extensión.
El desarrollo de una excavación subterránea a poca profundidad también genera
asentamientos en la superficie del terreno que se ubica por encima de dicha
excavación, especialmente en el caso de terrenos blandos.
II. MARCO TEÓRICO
Por subsidencia se entiende la deformación del terreno en la vecindad de una
excavación superficial o subterránea y, desde un punto de vista práctico, interesa
evaluar la magnitud y extensión de esta subsidencia así como también su probable
evolución en el tiempo.
Problemas de subsidencia comúnmente se asocian al desarrollo de excavaciones
superficiales, al desarrollo de túneles poco profundos y a la minería del carbón; sin
embargo, también ocurre subsidencia en el caso de una minería subterránea por
métodos de hundimiento, pero esta última situación ha sido poco estudiada.
2.1. Subsidencia asociada por métodos de hundimiento
La minería por métodos de hundimiento consiste en inducir el quiebre y hundimiento
del macizo rocoso, lo que permite la extracción del mineral quebrado y al mismo
tiempo genera una cavidad por encima del piso del hundimiento, la cual termina por
conectarse a superficie, generando un cráter de subsidencia.
En el caso de minería por hundimiento en subniveles (sublevel caving), la conexión a
superficie se produce en el corto plazo y el piso del cráter está siempre conectado al
frente de extracción.
Por otra parte, en el caso de minería por hundimiento de bloques o de paneles (block
caving o panel caving), la conexión a superficie se produce en el mediano o incluso
largo plazo, dependiendo de la altura de la columna de roca a extraer; por lo que
inicialmente la cavidad generada por el caving no está conectada a superficie.
Sin perjuicio de esto, la extracción de mineral hace que el caving progrese hacia la
superficie. Una vez que se alcanza un cierto porcentaje de extracción se comienza a
producir subsidencia en la superficie del terreno.
A medida que se explotan sectores productivos a mayor profundidad el proceso se
repite, pero ahora la cavidad se conecta al “piso” del cráter de subsidencia generado
por sectores ya explotados y ubicados por encima del sector que ahora se explota.
2.2. Métodos de explotación por hundimiento
A continuación se procederá a describir los dos métodos de hundimiento, los cuales
son:
2.2.1. Sublevel Caving
En el método Sublevel Caving se desarrollan galerías paralelas separadas generalmente
de 9 a 15 m. en la horizontal, conocidas como galerías de producción. Los subniveles se
ubican a través del cuerpo mineralizado en intervalos verticales que varían, en la
mayoría de los casos, de 8 a 13 m. La explotación queda de este modo diseñada según
una configuración geométrica simétrica.
Generalmente, el acceso a los subniveles es por medio de rampas comunicadoras.
Los subniveles están comunicados además por medio de pique detrás paso con un
nivel de transporte principal que generalmente se ubica bajo la base del cuerpo
mineralizado.
Las galerías de producción correspondientes a un mismo subnivel se conectan en uno
de los extremos por una galería de separación o slot y en el otro extremo una galería
de comunicación, en esta última, sé en encuentran los piques de traspaso.
La galería de separación sirve para construir chimeneas de ranura que permiten la
generación de una cara libre al inicio de la producción de la galería.
El método Sublevel Caving se aplica generalmente en cuerpos subverticales como
vetas, brechas y diques. También puede ser aplicado en cuerpos horizontales o
subhorizontales que sean de gran potencia. La configuración de los subniveles se
puede adecuar a los distintos cuerpos y a formas irregulares; se distinguen dos
configuraciones principales: en cuerpos anchos se usa una configuración transversal;
cuando el cuerpo es angosto esta configuración es impracticable, por lo que las
galerías deben girarse en la dirección del cuerpo adoptando una configuración
longitudinal.
2.2.1.1. Operación del Método
La operación consiste básicamente en la perforación de tiros en abanico desde los
subniveles hacia arriba, atravesando el pilar superior, la posterior tronadura de las
perforaciones, el carguío y transporte secundario del mineral tronado hasta los piques
de traspaso y su posterior transporte desde los buzones de descarga del nivel de
transporte principal hacia su lugar de destino. En la figura se aprecian las distintas
etapas involucradas.
AI comienzo de la explotación, se debe producir el hundimiento desde el nivel
superior, este se consigue generando un área de radio hidráulico superior al que
resiste la roca o induciendo el hundimiento por medio de explosivos. Para conseguir un
radio hidráulico adecuado, se puede construir el subnivel superior similar al método de
Caserones y Pilares y posteriormente extraer los pilares.
A medida que se extrae el mineral, el estéril adyacente hunde, rellenando el espacio
creado y llegando a producir subsidencia en la superficie. De esta forma, el mineral in
situ se ve rodeado por tres caras de material hundido. El flujo másico parcial, tiene
contacto con el plano vertical de la frente del subnivel, mientras que la zona restante
del elipsoide tiene un flujo gravitacional normal.
AI producirse la extracción en los frentes de las galerías de producción, se produce el
escurrimiento del mineral y del material quebrado; este escurrimiento se comporta
según lo que se conoce como flujo de material grueso.
La extracción desde un frente de galería de producción, llamado también punto de
extracción, continua hasta que ingresa estéril en una cantidad tal que la ley extraída ya
no es económica, en este momento, sé trona la corrida de abanico contigua y se repite
el proceso.
La producción en este método proviene, tanto de los frentes de extracción, como de
las labores de desarrollo realizadas en mineral; generalmente, entre un 15 a un 20% de
la producción proviene del desarrollo de nuevos subniveles.
Se ha podido demostrar que el ingreso de estéril va en aumento a medida que
progresa la extracción y aparece generalmente luego de extraer un 50% del tonelaje
total tronado, sin embargo, existen numerosos factores que pueden apresurar o
retardar su aparición.
Para un buen control de la dilución se requieren viseras fuertes y una buena
fragmentación. La visera es la esquina formada por el extremo superior de las galerías
de producción y el frente de éstas, entonces, para tener estas condiciones el mineral
debe ser lo suficientemente competente como para autosoportarse sin- excesiva
fortificación y debe permitir la perforación y tronadura de tiros de más de 15 m. de
largo, para generar así viseras resistentes.
El estéril o roca de caja debe ser lo suficientemente incompetente como para
quebrarse espontáneamente y hundir. Para conseguir una menor dilución es
aconsejable que el estéril quiebre con una fragmentación mayor que la del mineral
tronado.
2.2.1.2. Ventajas del método
Las principales ventajas de este método se detallan a continuación
El método puede ser aplicado en roca "de muy competente a moderadamente
competente".
Puede adecuarse a cuerpos irregulares y angostos.
Es un método seguro ya que todas las actividades se realizan siempre dentro de
las galerías debidamente fortificadas y nunca en caserones abiertos.
Dadas las características de configuración y de operación, este método es
altamente mecanizable, permitiendo importantes reducciones de costos
operativos.
Todas las actividades que se realizan son especializadas, simplificándose el
entrenamiento y mano de obra requerida.
AI no quedar pilares sin explotar, la recuperación puede ser alta.
El método es aplicable a recuperación de pilares en faenas ya explotadas.
Las galerías se distribuyen según una configuración uniforme.
Se puede variar el ritmo de producción con facilidad permitiendo gran
flexibilidad.
La estandarización y especialización de las actividades mineras y del
equipamiento permite una alta flexibilidad de las operaciones y una utilización
de los equipos en distintos niveles.
Las actividades mineras son de fácil organización ya que existe poca interferencia
entre ellas.
Se puede llevar la perforación adelantada lo que da holgura en caso de
imprevistos.
Efectuar los desarrollos en mineral, permite obtener beneficios en el corto plazo
e incluso en el periodo de preparación. Además permite un mejor
reconocimiento del cuerpo mineralizado y disponer de mineral para efectuar
pruebas y ajustes de los procesos metalúrgicos involucrados.
2.2.1.3. Desventajas del método
Las principales desventajas del Sub Level Caving son:
Se debe admitir un cierto grado de dilución del mineral.
Se debe implementar un control de producción acucioso.
Existen pérdidas de mineral; al llegar al punto límite de extracción, el mineral
altamente diluido remanente se pierde, además se pueden generar zonas
pasivas, es decir, sin escurrimiento, lo que implica pérdidas.
El método requiere un alto grado de desarrollos.
Al generarse el hundimiento, se produce subsidencia, con destrucción de la
superficie, además, las labores permanentes como chimeneas de ventilación y
rampas deben ubicarse fuera del cono de subsidencia requiriéndose mayor
desarrollo.
2.2.2. Block Caving
En este método el mineral es fracturado por sí mismo, como resultado de las fuerzas y
esfuerzos internos; se requiere mínima perforación y voladura en la producción. El
plan de minado es dividido en secciones o bloques grandes, generalmente con una
sección horizontal cuadrada de más de 1000 m2 (11 000 pies2); cada bloque es
completamente cortado por un corte horizontal que es excavado en la parte inferior
del bloque. Las fuerzas gravitacionales son del orden de millones de toneladas que
actúan sobre la masa rocosa, ocasionando de esta manera el fracturamiento dela roca.
2.2.2.1. Condiciones de aplicación.
El “block caving” es usado en cuerpos grandes y masivos y con las siguientes
características:
El cuerpo debe tener alto buzamiento, debe ser vertical y de gran extensión.
Después del corte la roca debe ser capaz de romperse en fragmentos
adecuados.
Las condiciones de la superficie deben permitir la subsidencia del área
excavada.
El mineral debe ser homogéneo y diseminado. Estas condiciones limitan el la
aplicación del método; mirando las prácticas mundiales, vemos el hundimiento
en bloque usado en minerales de hierro, cobre de baja ley y mineralizaciones
de molibdeno y de diamantes.
2.2.2.2. Justificación y antecedentes.
Este método es aplicable por su bajo costo de producción en comparación con
otros métodos.
Se reducen las perforaciones unitarias de perforación y voladura.
El método es aplicado a yacimientos estratiformes o masivos de buzamiento
pronunciado y de baja ley.
Este sistema ofrece una alta producción en cada ciclo de arranque, también
cuenta con una gran fragmentación por la acción de la gravedad.
2.2.2.3. Desarrollo
Las labores preparatorias para el hundimiento de bloques consisten en:
Galerías de carga o de transporte regularmente dispuestas debajo del bloque.
Un nivel de parrillas son desarrollados para controlar la fragmentación y cuando
la voladura secundaria sea necesaria.
Los “ore pass” son ubicados en el nivel del echadero
Las “raise finger” son desarrollados en forma de conos en el nivel de corte.
El plan descrito es para una mina convencional donde el mineral es cargado a los
carros mineros por medio de “chutes”. En una mina donde se usa el sistema
“trackless”, los “draw point” son comunes y el desarrollo es simplificado omitiendo el
nivel de echadero. En la figura se muestra los detalles del desarrollo del método.
Todas las excavaciones del bloque están sujetas a altas presiones, por lo tanto la
sección transversal de la galería y de otras excavaciones debe ser de pequeña sección
en lo posible. De ser necesario se realiza un reforzamiento con concreto. Los costos
totales en la etapa de desarrollo están afectados principalmente por el tiempo de
ejecución y lo complicado del proceso y generalmente transcurren varios años para
obtener la producción de un bloque.
2.2.2.4. Producción
Block Caving es un método de hundimiento aplicado mayormente a cuerpos grandes y
masivos debido a su bajo costo y alta capacidad de producción, arcos suficientemente
grandes son removidos mediante un corte adecuado, por lo que la masa por encima se
hundirá naturalmente, como se muestra en la figura.
Una vez completado el corte, el mineral cae a los “finger raise”, continuando hasta que
el mineral sea removido a los niveles de transporte. Teóricamente la perforación no es
necesaria; en la práctica actual, a veces es necesario ayudar el fracturamiento con
taladros largos a todo el ancho de la sección al inicio. La voladura secundaria es una
operación frecuente en éste método.
2.2.2.5. Determinación de la hundibilidad.
El uso de la mecánica de rocas es ventajoso y ayuda para determinar la hundibilidad de
la masa mineralizada. En algunas minas existe un departamento que se dedica a
realizar estudios y pruebas para determinar la hundibilidad del mineral; además hay
varias organizaciones consultoras que pueden también dar asistencia técnica sobre
este caso.
El objeto es encontrar un parámetro representativo de la intensidad de
fracturamiento. Los sistemas de fracturas existentes en el cuerpo ayudan a promover
el hundimiento. Lo ideal es que existan dos sistemas verticales en un ángulo
aproximadamente recto y un tercer sistema horizontal es requerido para asegurar un
buen hundimiento del cuerpo mineralizado. Es así que por la acción de la gravedad los
planos de debilitamiento ayudan al hundimiento del cuerpo, ya que sin los planos no
sería posible, a menos que tengan una resistencia extremadamente baja. Las fracturas
con espaciamiento más cerrado son más fáciles de ser hundidas.
Los patrones de fracturas en un cuerpo mineral pueden ser evaluados por dos
métodos: por perforaciones diamantinas o por estudios en desarrollo de labores
subterráneas en un cuerpo mineral, el intervalo de fracturas y la orientación pueden
ser determinados por cualquiera de estos métodos. La realización de un solo método
puede ser no tan preciso para el conocimiento visual y conteo físico de fracturas.
Generalmente se usa el RQD.
2.2.2.6. Carguío y transporte
El sistema convencional “block caving”, con un nivel “grizzly” y un “finger raise”,
aprovecha la gravedad para el carguío del mineral a los carros mineros,sin embargo el
control total de la fragmentación es necesario para el carguíopor medio de chutes; el
carguío por “grizzly” es un cuello de botella en el ciclode producción. En la figura se ve
el sistema de carguío y transporte por trackles.
El sistema de carguío con trackles, es por medio de los “draw points”. El carguío y
transporte son simplificados y los trabajos de desarrollo son sustancialmente
reducidos.
2.2.2.7. Ventajas del método
Bajo condiciones favorables, este método de minado es económico.
El minado es altamente productivo con respecto a otro sistema de minado,
requiere de poca perforación, poca voladura y poco sostenimiento.
La producción es centralizada y permite una eficiente supervisión resultando una
alta productividad.
Permite un buen control de las condiciones de trabajo
Permite una alta producción.
Es conveniente su aplicación en cuerpos mineralizados de baja ley.
Es de bajo costo.
2.2.2.8. Desventajas del método
Requiere de mayor tiempo de preparación y tiene un mayor periodo de
recuperación en comparación con otros sistemas.
Costo adicional para la preparación de los bloques y los accesos.
La voladura secundaria es frecuente aumentando los costos de producción.
La recuperación del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas
del terreno trayendo constantes pérdidas de mineral por mal diseño.
Bajo las condiciones favorables, éste método de minado es económico. Las
desventajas radican en que el tiempo empleado antes de entrar en producción es
apreciable, así como también la cantidad de desarrollo. También hay ciertos peligros,
puestos que la excavación y la fragmentación son eventos que no pueden ser
predecidos y controlados totalmente; las rocas colgadas en las excavaciones pueden
causar serios problemas y los bloques dificultan el transporte.
2.3. Cráter de Subsidencia
A diferencia de la subsidencia producida por la excavación de túneles en terrenos
blandos o por la minería subterránea de mantos de carbón, donde la subsidencia de la
superficie del terreno puede considerarse definida por un una superficie más o menos
continua, la minería por métodos de hundimiento define en la superficie del terreno
una subsidencia que no es continua; sin embargo, para efectos prácticos la subsidencia
generado por una minería por métodos de hundimiento pude considerarse definida
por dos zonas o sectores principales :
Cráter de subsidencia: Correspondiente al cráter mismo; cuya base corresponde al
piso del Nivel de Socavación (UCL), y cuyo perímetro queda definido por las paredes
del cráter. La inclinación respecto a la horizontal de una línea imaginaria que une el
piso del cráter con la superficie del terreno, en la dirección de máxima pendiente de la
pared del cráter, se denomina ángulo de ruptura, ángulo de quiebre o ángulo de
desplome.
Zona de Influencia: Correspondiente a la zona adyacente al cráter donde el terreno
“siente” en forma “notoria” el efecto de la subsidencia. No hay una definición
estandarizada para delimitar esta zona por lo que la extensión de la misma puede ser
un poco arbitraria, dependiendo de si existe o no infraestructura que pueda ser
afectada y la tolerancia de la misma respecto a las deformaciones diferenciales del
terreno. Muchas veces esta zona se denomina zona de agrietamiento, y la inclinación
respecto a la horizontal de una línea imaginaria que une el piso del cráter con el límite
de esta zona de influencia en superficie se denomina ángulo de influencia).
2.3.1. Efecto de la topografía
Como muchas veces la minería se desarrolla en sectores de topografía de montaña, la
forma del cráter de subsidencia también se ve afectada por la topografía, ya que se
tendrán distintas alturas de columna de roca sobre el Nivel de Socavación. A igualdad
de otras condiciones, en los sectores de mayor altura la pared del cráter será más
tendida, mientras que en los sectores de menor altura la pared del cráter será más
empinada.
Por otra parte, en los sectores de mayor la eventual ocurrencia de inestabilidades en
las paredes del cráter probablemente afectará mayores volúmenes de material, por lo
que el crecimiento del perímetro del cráter tenderá a producirse en “incrementos
mayores”. También se produce una diferencia importante en las escorrentías de
superficie, ya que en los sectores de mayor altura éstas serán francamente hacia el
interior del cráter, mientras que en los sectores de menor altura éstas no
necesariamente escurrirán hacia el cráter.
2.3.2. Efecto de la geología
La geología también afecta en forma importante el desarrollo del cráter, pudiendo
señalarse los siguientes efectos principales:
La roca primaria define paredes más empinadas en el cráter que la roca
secundaria, y esta última define paredes más empinadas que los materiales
tipo talus o de cobertura.
La presencia de cuerpos litológicos masivos tiende a definir paredes más
empinadas que las correspondientes a macizos rocosos fracturados.
La presencia de sistemas estructurales y/o estructuras mayores de manteo
empinado a subvertical tiende a definir paredes empinadas y con rumbo similar
al de las estructuras; sin embargo, este efecto debe evaluarse cuidadosamente
debido a que una morfología similar puede resultar de un sector productivo
con un límite recto y una topografía de superficie relativamente plana.
2.3.3. Morfología de un cráter de subsidencia
Un cráter de subsidencia asociado a minería por métodos de hundimiento puede
presentar las siguientes formas :
Forma Tipo Circular: Caracterizada por conformar una depresión totalmente
encerrada por el perímetro del cráter, de modo tal que una línea cualquiera entre dos
puntos A y A´ en el interior del cráter queda totalmente comprendida dentro de éste,
como se ilustra en el esquema (a)
Forma Tipo Herradura: Caracterizada por conformar una depresión encerrada por el
perímetro del cráter pero penetrada por una “lengua” de terreno no hundido, de
modo tal que es posible encontrar una línea entre dos puntos A y A´ en el interior del
cráter que no queda totalmente comprendida dentro de éste, como se ilustra en el
esquema (b)
Forma Tipo Rosquilla: Caracterizada por conformar una depresión totalmente
encerrada por el perímetro del cráter pero que presenta una “protuberancia” de
terreno no hundido; de modo tal que es posible encontrar una línea entre dos puntos
A y A´ en el interior del cráter que no queda totalmente comprendida dentro de éste,
como se ilustra en el esquema (c)
2.3.4. Esquema de un cráter de subsidencia
Se definen los siguientes términos:
Angulo de desplome: Pese a que la inclinación de la pared del cráter es variable con la
altura respecto a su base, z, por simplicidad es frecuente definir solo la inclinación
media de la pared del cráter, la cual queda definida por la línea imaginaria que une el
borde del piso del cráter con el coronamiento o cresta de su pared. El ángulo que esta
línea forma con la horizontal se denomina ángulo de desplome, a.
Angulo de influencia: El efecto del cráter se extiende más allá de su pared, ya que el
macizo rocoso inmediatamente adyacente tiende a desplazarse al interior del cráter y
sufre agrietamientos, dislocaciones y deformaciones. Si bien el ancho de esta zona
puede variar con la altura respecto al piso del cráter, se define como ángulo de
influencia, ß, al ángulo respecto a la horizontal de una línea imaginaria que une el
borde del piso del cráter con el término de la zona de influencia del cráter en
superficie.
Zona de influencia: Es la zona donde el macizo rocoso se ve afectado por la presencia
el cráter de subsidencia.
Ancho de la zona de influencia: Es el ancho que tiene la zona de influencia, y se
denota ti. Puede variar con la altura z respecto al piso del cráter y, también, a lo largo
de su perímetro (la forma más usual de determinar el ancho de la zona de influencia es
observar la condición de aquellas labores que se ubican a mayor cota que el piso del
cráter y, al mismo tiempo, suficientemente cerca de la pared del cráter como para ser
afectadas por éste).
Ancho basal del cráter: Es el ancho de la base o piso del cráter en la sección
considerada, y se denota AB. Puede variar con la orientación de la sección considerada.
Ancho perimetral del cráter: Es el ancho del perímetro del cráter en superficie, en la
sección considerada, y se denota AS. Varía con la orientación de la sección
considerada.
Altura de la pared del cráter: Es la altura desde el piso del cráter hasta el perímetro
del cráter en superficie, en la pared considerada, y se denota H. Varía con la
orientación de la sección considerada y, también, en las paredes opuestas de una
misma sección vertical.
Columna de material quebrado: Es la altura media de la columna de material
quebrado que rellena parcialmente el cráter y sirve apoyo a sus paredes, y se denota h.
Si el ancho basal del cráter en la sección considerada no es muy grande, puede
suponerse que h es la misma para las 2 paredes de dicha sección.
Distancia a la zona agrietada: Es la distancia horizontal desde el borde del piso del
cráter al centro de la zona agrietada que usualmente se produce en superficie, en la
vecindad inmediata del perímetro del cráter. Se denota DC y varia a lo largo del
perímetro del cráter.
2.3.5. Mecánica de formación del cráter de subsidencia
La mecánica de la formación de un cráter de subsidencia se ilustra en los siguientes
esquemas y puede describirse como sigue:
(a) Se desarrolla la socavación del UCL y se genera un volumen de macizo “activo” que
tiende a desplazarse verticalmente hacia la cavidad.
(b) El material quebrado comienza a rellenar la cavidad. La extracción provoca la
propagación hacia arriba del volumen de macizo “activo”.
(c) El proceso continua. Desplazamientos horizontales en la parte inferior de las
paredes de la cavidad
(d) La cavidad tiende a tomar una forma de “catedral” y puede : (1) estabilizarse y no
continuar creciendo; o (2) continuar creciendo más rápidamente y definir un
crownpillar en superficie.
(e) Se produce la ruptura del crown-pillar; formándose un cráter tipo chimenea, de
paredes subverticales. El macizo tiende a desplazarse horizontalmente hacia la
cavidad.
(f) La parte superior de las paredes se derrumba y se ensancha el perímetro del cráter
en superficie, disminuye la inclinación de sus paredes.
(g) Continua el crecimiento del perímetro del cráter y la disminución de la inclinación
de sus paredes, pero la condición es cada vez más estable.
(h) Finalmente se alcanza una condición de equilibrio donde el cráter no sigue
creciendo. Esto puede ocurrir varios años después del término de la extracción de
mineral.
2.3.6. Subsidencia en mina El Teniente
Para evaluar la subsidencia en Mina El Teniente se debió desarrollar una metodología
práctica para predecir el ángulo de desplome y la extensión de la zona de influencia, se
procedió de la siguiente manera:
Cada sección se caracterizó geotécnicamente y se analizó numéricamente
mediante el método de las diferencias finitas, utilizando el programa FLAC.
Los resultados de los análisis numéricos se compararon con la información
disponible respecto a la subsidencia en Mina El Teniente; y como resultado de
esta calibración se desarrollaron criterios para definir, conforme con los
resultados del análisis numérico, el ángulo de desplome y la extensión de la
zona de influencia del cráter.
Conforme con lo anterior se definieron curvas para la predicción del ángulo de
desplome y de la extensión de la zona de influencia.
Para interpretar los resultados se procedió a comparar los resultados de los modelos
en aquellos puntos donde se disponía de información, con énfasis en los sectores
ubicados en la zona de influencia del cráter.
Se concluyó que el mejor parámetro para evaluar el efecto del cráter era el
desplazamiento en el punto de interés, predominando la componente vertical cuando
la cavidad no estaba conectada a superficie y predominando la componente horizontal
cuando si se tenía esta conexión, especialmente en la medida que aumenta la
profundidad del punto considerado.
Evaluación del ángulo de desplome:
Conforme con los resultados del análisis, se muestra una de estas curvas, que permiten
evaluar el ángulo de desplome correspondiente a la condición de término de la
operación; sin embargo, debe tenerse presente que al transcurrir el tiempo se
producirá una natural degradación de las paredes del cráter y una disminución del
ángulo de desplome.
Así por ejemplo, en la Sección 2 aquí analizada el Sector Teniente 1 tendría un ángulo
de desplome de 76º en 1985; sin embargo, una evaluación de su condición en 1998
indica un ángulo de desplome de 63º, por efecto del tiempo y la degradación inducida
en el macizo rocoso por la explotación.
III. CONCLUSIONES
Como conclusión principal podemos obtener que la influencia en la formación
del cráter de subsidencia por parte de la explotación por métodos de
hundimiento resulta ser muy favorable ya que genera una cavidad en la cual se
forma.
Asimismo confirmar que los problemas en subsidencia se general se presenta
por el desarrollo de excavaciones superficiales, desarrollo de túneles profundos
y por explotación de minas de carbón.
Por último que la topografía y la geología tienen un gran efecto en la formación
de cráter de subsidencia, principalmente en la forma de las paredes y la
pendiente que estas presenten.