Evaluación geomecánica para el dimensionamiento, secuencia de minado y relleno de tajeos de una mina subterránea

摘要

La presente tesis desarrolla la evaluación geomecánica de una mina subterránea, la cualincluye el dimensionamiento de los tajeos, secuencia de minado, optimización del relleno yrecuperación del pilar puente.La evaluación realizada tiene la finalidad de asegurar la estabilidad y controlar la dilución,brindar la alternativa óptima de minado que asegure la máxima recuperación de los tajeos ypilares.Para llevar a cabo dicha evaluación, ha sido necesario ejecutar una serie de investigacionesgeotécnicas correspondiente al reconocimiento geológico y estructural, mapeogeomecánico, logueo geomecánico y ensayos de laboratorio, que permitieron caracterizar elmacizo rocoso y establecer un modelo geomecánico; asimismo, se evaluaron y determinaronlas condiciones de esfuerzos in-situ.Como parte de la evaluación se realizaron una serie de retroanálisis de los tajeos explotadosy del tipo de relleno empleado para identificar las variables y parámetros geomecánicos quepermitan determinar la sobre-excavación de tajeos respecto a lo planeado, tanto en lasparedes laterales (ELOS), como en el techo de los tajeos (altura de falla), identificando losparámetros más críticos que puedan generar inestabilidad.Se realizó el dimensionamiento óptimo de tajeos y el diseño de sostenimiento con cablebolting. Para ello, se recurrió a los métodos empíricos, tales como la gráfica de estabilidadmodificada, que analiza la estabilidad del tajeo por medio del equivalente lineal de sobreroturade las paredes laterales de paredes (ELOS). Asimismo, se realizó el diseño de cablebolting mediante el análisis cinemático y método de la cuña máxima para el techo o coronade los tajeos, y el análisis empírico para la caja techo de los tajeos.Asimismo, se diseñó una secuencia de minado del tipo secuencial, ascendente, piramidal yen retirada, la cual permite asegurar la estabilidad global y mejorar la redistribución deesfuerzos. En cuanto al modelamiento numérico, se consideraron las nuevas dimensionesobtenidas a partir de la optimización de los tajeos y la secuencia de minado propuesta; asícomo, la evaluación de la recuperación del pilar puente.Para desarrollar el modelamiento numérico, se utilizó el software especializado Map3D, elcual utiliza método de elementos de borde y permite analizar esfuerzos, deformaciones yfactores de seguridad en excavaciones mineras. Además, se plantea un diseño conceptual para la recuperación del pilar puente, dichaevaluación incluyó el modelamiento numérico y secuencia de extracción de los bloques delnivel inferior a dicho pilar.Una parte importante del proceso de estabilización es el relleno, el cual permite larecuperación de los tajes secundarios, por tal motivo se realizó el análisis del relleno enpasta, su comportamiento a través del tiempo y requerimiento de resistencia del mismo. Paraello, se plantean una serie de recomendaciones y planes de ensayos de resistencia paradeterminar la dosificación óptima que cumpla con los requerimientos necesarios establecidospor la presente tesis.