La Sociedad Chilena de Mecánica de Rocas y la Universidad del Desarrollo tienen el agrado de dar la más cordial bienvenida a la comunidad académica, profesional y estudiantil a las 1° Jornadas Nacionales de Mecánica de Rocas. Este encuentro nace con el propósito de generar un espacio de diálogo, intercambio de experiencias y actualización de conocimientos en una disciplina que resulta fundamental para el desarrollo de proyectos de ingeniería, minería, infraestructura y geociencias en nuestro país
El programa de estas jornadas ha sido diseñado para promover la discusión técnica y la difusión de trabajos en diversas áreas de la mecánica de rocas, a través de tres formatos de presentación:
Conferencias Magistrales: Dictadas por destacados especialistas nacionales e internacionales
Charlas Extendidas: Presentaciones técnicas de 15 minutos orientadas a exponer desarrollos y estudios en profundidad
Microcharlas: Intervenciones breves de máximo 5 minutos, enfocadas en comunicar ideas, avances y resultados de manera precisa y directa.
Con gran entusiasmo nos complace contar con más de 100 asistentes entre los que se encuentran investigadores, profesionales, estudiantes y representantes de empresas quienes están participando y contribuyendo con sus trabajos, reflexiones y experiencias Estamos convencidos de que estas jornadas constituyen una oportunidad significativa para fortalecer redes de colaboración, visibilizar iniciativas en curso y proyectar nuevos desafíos en el ámbito de la mecánica de rocas en Chile
Agradecemos su presencia y compromiso con este espacio de crecimiento colectivo
Les deseamos unas jornadas fructíferas y enriquecedoras. ¡Bienvenidos!
Kimie Suzuki Morales Presidenta Profesora Asistente, Departamento Ingeniería de Minas Universidad de Chile
Yesenia Marulanda Cardona
Directora de Ingeniería Civil en Minería, Universidad del Desarrollo
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
AUSPICIADORES
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Horario Sala 1 (Aula Magna) Sala 2 (J4) Sala 3 (J5)
08:00 – 08:00
08:30 – 09:00
09:00 – 10:00
10:00 – 11:10
Tema: Instrumentación y Mediciones en Terreno
Comportamiento de una roca con isotropía transversal durante la excavación de un túnel de sección transversal grande (N. Espinoza)
Evaluación comparativa de técnicas de medición de esfuerzos in situ y validación del método de emisiones acústicas en minería subterránea a gran profundidad (D. Aguilera)
Revisión De Estado Tensional Para Proyectos Subterráneos Don Luis y IV Panel - División Andina Codelco Chile (L. Quiñones)
Caracterización geotécnica avanzada de vetillas mediante IA en imágenes de sondajes diamantinos (T. Salazar)
11:10 – 11:40
11:40 – 13:05
Tema: Modelamiento Numérico
A Comparative Analysis for foundations on a fractured rock mass: from field-based correlations to numerical simulations (J. Arriagada)
Avances en el modelamiento numérico de proyectos mineros, desafíos, complejidades, y beneficios de modelos unificados (E. Cordova)
Modelación numérica de la ruptura de la Falla de San Ramón y su impacto en la superficie del piedemonte de Santiago (G. Rivera)
Modelamiento de mecanismos de rotura por volcamiento en taludes: comparación entre discontinuidades explícitas e implícitas (F. Acuña)
GEOMRI: Tecnología computacional 3D de alto desempeño capaz de determinar el comportamiento geomecánico espacio- temporal de suelos, subsuelos y macizos rocosos (M. Durán)
Charla magistral
Tema: Fortificación
Reforzamiento de techos en minería subterránea: lecciones aprendidas y metodología preventiva aplicada en Chuquicamata (D. Castro)
Dynamic Test Response of Ground SupportDynamic Test Response of Ground Support Systems for Underground Excavations at the Walenstadt Testing Facility (E. Marambio)
Propuesta de Especificación y Normativa en Fortificación de Túneles Mineros (R. Guzmán)
Estudio del efecto de las Características Geológicas en el comportamiento post peak de la roca intacta y su relación con las observaciones de terreno (D. Harrison)
Tema: Peligro Sísmico y Estallidos de Roca y Avances Experimentales y de Laboratorio
Análisis Comparativo de Secuencias de Extracción en Minería de Caserones (N. Seguel)
Evolución del daño inducido por esfuerzos y microestructuras de fractura en litologías de El Teniente: integración de emisiones acústicas, anisotropía sísmica y análisis microscópico (SEM) (P. Santander)
Respuesta sísmica de las rocas de la mina El Teniente, Chile: Implicancias para el peligro de estallido de roca a partir del monitoreo de emisiones acústicas bajo cargas monotónicas (J. Cortez)
The Critical Role of Rock Mechanical Characteristics on Hydraulic Fracturing Practice with a Particular Focus on Contrasting Rock Types (E. Bakhshi)
13:05 – 14:30 Almuerzo
Tema: Casos de Estudio y nuevos proyectos
Block Caving Inclinado: Una alternativa de bajo costo para yacimientos de escala media (S. Maass)
Las dificultades del diseño de fundaciones directas sobre masas de roca fracturada (N. Espinoza)
Explotación a cielo abierto con interferencia de labores subterráneas horizontales y verticales (M. Castillon)
Diagnóstico geomecánico del farellón de Anzota: peligros de caída de rocas y propuestas de mitigación (K. Toro)
Caso práctico de evaluación del pilar de corona en Minera Bateas, Arequipa, Perú (L. Esteban)
Horario Sala 1 (Aula Magna)
Tema: Caracterización de Macizo Rocoso
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Control Estructural en la Definición de Geometría del Contacto Primario Secundario y Canalización Acumulación de Aguas en Pared Sur Mina Don Luis Andina (M. Castillon)
14:30 – 16:00
Control de calidad de bases de datos geotécnicos en macizos alterados: implicancias en la clasificación y caracterización del macizo rocoso (K. Toro)
Caracterización geotécnica de la degradación de rocas débiles hacia material granular en una mina a Cielo Abierto (R. Cabezas)
Metodología de evaluación de estabilidad de taludes rocosos mediante caracterización Geofísica (MASW2D) y microscopia (S. Chumacero)
Sala 2 (J4)
Tema: Peligro Sísmico y Estallidos de Roca
Efecto de la presencia de una discontinuidad en la generación de estallidos de rocas mediante enfoque energético (A. Cerón)
Evaluación de Estallidos de Roca Inducidos por Deslizamiento de Falla Mediante Modelación Numérica (D. Luna)
Probabilidad de falla por strain burst en excavaciones subterráneas: modelación numérica y propuesta de metodología de aplicación en campo (R. Romero)
Peligro Sismico Probabilistico desde modelamiento numerico y su relacion con tamaño de tronadura (J. Jarufe)
16:00 – 16:30 Coffee break
Tema: Modelamiento Numérico
Análisis y modelamiento de daño en pilares horizontales a escala local (S. Maass)
Modelamiento predictivo de la estabilidad de paredes colgantes en caserones, utilizando modelos sustitutos (M. Palma)
16:30 – 17:40
Proceso Geotécnico Circular - El Proceso de Diseño de Taludes Debe Generar Valor de Forma Continua (R. Ledezma)
Evaluación de caída de rocas en Codelco Andina mediante modelamiento numérico en el Largo, Mediano y Corto Plazo (M. Castillon)
Tema: Avances Experimentales y de Laboratorio
Comparación De Ángulos De Fricción Básicos En Rocas: Efecto De La Litología, Propiedades Mecánicas Y Método De Ensayo (F. González)
Análisis Experimental para un Criterio de Falla Combinado (E. Martínez)
Modelamiento de comportamiento post peak para roca intacta bajo cargas poliaxiales (R. Cabezas)
Microstructural influences on the thermo-mechanical behavior of geothermal reservoir rocks (V. Mura)
17:40 – 18:00 Cierre
18:00 Cóctel
Sala 3 (J5)
Tema: Daño Inducido por Tronadura
Construcción de criterios de daño dinámico y su aplicación en problemas de sobre excavación, Proyecto Andes Norte División El Teniente, Codelco Chile (V. Apablaza)
Control de daño de tronaduras y optimización en configuración banco-berma mediante modelamiento numérico HSBM (Hybrid Stress Blasting Model) (M. Castillon)
Caso de estudio en Construcción de criterios de daño dinámicos, Tronadura precisa y su impacto en disminución de consumo de explosivos en tronadura de bancos para Minera Gold Fields (V. Apablaza)
4659
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS 2025
SANTIAGO - CHILE
Automated LiDAR Point Cloud Processing for Comprehensive Deformation and Ground Support Monitoring
One of the core responsibilities of geotechnical and mining engineers is the measurement and ongoing management of deformation across networks of underground mine excavations While various methods have historically been used for this task, LiDAR technology has emerged as the most effective solution Unlike traditional methods that often rely on qualitative observation or sparse point measurements, LiDAR offers dense, quantitative, and omission-free data, allowing for highly accurate tracking of changes in the underground environment over time. This is particularly valuable in mines subject to swelling or squeezing ground conditions, as well as in deep mines where rapid deformation is a common challenge In this paper, we present recent advancements in a novel solution first introduced at the 2023 ACG Ground Support conference This solution focuses on the fully automated processing of LiDAR point cloud data for the purpose of tracking deformation in drifts and other underground voids The system is designed to operate without requiring geotechnical engineers to acquire specialised data processing or programming skills Instead, it delivers immediate, high-quality reporting outputs that go beyond what is available through conventional tools This significantly increases the feasibility of conducting high-frequency monitoring across a broader range of excavation volumes and contributes to a more proactive approach in identifying and managing geotechnical risks, including rockfall hazards that can lead to operational delays or even fatalities Furthermore, the processing framework leverages modern, cloud-based data storage and computational infrastructure, enabling seamless integration, automation, and accessibility from any location It automatically generates standardised geotechnical reports, relieving engineers of the manual burden of compiling and interpreting raw data. A key feature includes the automated detection and tracking of ground support elements, which supports more effective rehabilitation planning and cost control particularly important for deep mines experiencing dynamic ground conditions We will illustrate the practical application and benefits of this system through case study examples, demonstrating its impact on safety, efficiency, and costeffectiveness in modern underground mining operations
Caveability, fragmentation and stability are key aspects in a caving project; being fatal flaws if they are not properly assessed Evidence from caving mines as shown that significant failure of revenue recovery because the rock mass characterization process did not properly determine the key elements that control rock mass behaviour The main rock characteristics of porphyry copper orebodies are the networks of vein systems where most of the ore is located (stockwork) which are super imposed by syn-genetic or post genetic faults systems At depths greater than about 500m, in these massive, competent and multimineral ore bodies, joints are typically almost nonexistent The main structural features that control strength in these massive rock masses are faults and the sub-set of veins that are infilled with weak minerals such as gypsum, calcite, and chalcopyrite Traditional classification schemes and design tools that are not designed for a rock mass without joints (except for the IRMR system) fails to classify such rock masses A comprehensive characterization approach has been developed/applied to
several caving operation and projects That novelty approach characterizes and quantifies open structures and weak veins alike and the results in term of block size or fracture intensity are plotted in a square parametric matrix to classify them based on their abundance Caving benchmarking of rock mass behaviour of several operations has allowed to define 3 main classes for design decision making in term of Fragmentation, caveability and ground stability Input parameter for rock mass characterization include detailed structural logging in cores, underground mapping, and standard strength determinations from lab samples Especial attention on veins strength determination is considered to whatever decision is made defining weak or strong features that will impact fragmentation The approach includes Discrete Fracture Network modelling to quantitatively define In Situ Fragmentation and/or fracture/veins intensity, parameters than can be easily used for block modelling solving the bias of directional fracture/vein sampling, in addition, for a fractured rock mass, In situ Fragmentation can be easily converted in GSI following published methodologies Rock mass strength is determined for fractured rock masses using standard procedures, but massive veined dominated rock masses follow a brittle approach, which is described with examples This paper present the benchmark results to guide real caving project on whatever caving challenges may face Real cave examples are provided and discussed, which include detailed results of all characterization steps
Palabras claves: Rock Mass Characterization - Fragmenation - Caveability
Tópico: (SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso
4781
Avances en el modelamiento numérico de proyectos mineros, desafíos, complejidades, y beneficios de modelos unificados
Eduardo Cordova , David Beck , Evan Jones , Frederik Reusch 1 2 2 2 (1) Integral Mining SPA (2) Beck Engineering
Avances en el modelamiento numérico de proyectos mineros, desafíos, complejidades, y beneficios de modelos unificados E A Córdova a, E Jones b, F Reusch c, D A Beck b a Integral Mining, Rancagua, Chile b Beck Engineering, Sydney, Australia c Beck Engineering, Berlin, Alemania RESUMEN En la última década la aplicación de modelos numéricos para apoyar decisiones relevantes y estratégicas en minería ha tomada cada vez una importancia mayor De la misma forma el modelamiento numérico en minería continuamente ha avanzado para poder representar de la mejor forma posible el comportamiento del macizo rocoso ante el desarrollo de la minería y su efecto en la estabilidad de labores y sectores relevantes para la operación minera En el proceso de representar de la mejor forma posible un proyecto minero bajo estudio, variadas fuentes de información confluyen para componer los datos que se deben considerar en la construcción de un modelo numérico, litologías, sistemas estructurales a distintas resoluciones, redes de fracturas discretas DFNs, modelos de bloques con variables geotécnicas, hidrología, sismicidad, geometrías complejas representando desarrollos y excavaciones, secuenciamientos que representen en etapas suficientes el desarrollo de los proyectos se unen para lograr una representación histórica y futura de los esfuerzos, deformaciones, y daño en las etapas modeladas El documento presenta información sobre modelos desarrollados y los desafíos tanto logísticos y de modelamiento enfrentados para lograr un modelo representativo del área bajo estudio
Palabras claves: numerical models - rock mechanics
Tópico: (SCMR04) - Modelamiento Numérico
4859
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Caracterización geotécnica de la degradación de rocas débiles hacia material granular en una mina a Cielo Abierto
Dr Rodolfo Cabezas Juan Pablo Mulet 1 2 (1) WSP Chile (2) BHP Escondida
Introducción En el contexto de las alteraciones geológicas que forman yacimientos cupríferos es normal encontrar zonas con macizo de menor calidad geotécnica Esta condición puede ser particularmente perjudicial para la explotación o la seguridad cuando evoluciona en el tiempo y lleva a caracterizaciones que sobreestiman la resistencia real de los taludes En este estudio se analiza un caso de dicho material y su degradación, que lo lleva a transitar de macizo poco competente a material granular, así como algunos resultados significativos para su caracterización y comportamiento en terreno Por último, se enuncian los principales parámetros a analizar para futuras explotaciones que cumplan estos criterios Metodología El estudio consiste la conciliación de muestras de macizo de baja calidad, desde la caracterización geotécnica de sondajes con y sin fracturamiento inducido, luego a la resistencia de la roca intacta remanente y finalmente a los ensayos y propiedades de índice del material granular De las rocas que cumplen estos criterios, se analizan las principales variables que sean causales, como la composición mineralógica y la descompresión de esfuerzos Resultados El material degradado originado de la roca intacta tiene altos niveles de humedad y porosidad, que, aunque menores a un suelo convencional, generan un comportamiento mayormente friccional y baja resistencia en condiciones saturadas. Los parámetros obtenidos, en términos de resistencia, plasticidad y conductividad hidráulica, son comparables a una grava arcillosa Uno de los principales componentes para el fracturamiento inducido es el contenido de arcillas, que en presencia de agua deshace la roca intacta A su vez, agregando componente de la descompresión, induce falla por tracción Esto se activa para materiales originalmente sobre 300 m de sobrecarga El efecto de la tronadura es menor al de la relajación de esfuerzos. Conclusiones En caso de materiales de mala calidad y a profundidades mayores es estrictamente necesario verificar las condiciones de saturación y descompresión cuando esté a mayores profundidades En dicho caso, el comportamiento de taludes será mucho menos resistente y se deben anticipar medidas operativas como penalización de la caracterización de macizo, dewatering o cambios en los ángulos de diseño
Palabras claves: Rocas débiles - Material granular - Fracturamiento inducido
Tópico: (SCMR10) - Casos de Estudio
4867
Las dificultades del diseño de fundaciones directas sobre masas de roca fracturada
Prof. Néstor René Espinoza Guillén Dr. Mario Manuel Duran Toro 1 2
Prof Rodrigo José Meneses Pacheco 1 (1) Universidad de Valparaíso (2) INGMAT SA
El diseño de fundaciones directas en masas de roca fracturada conlleva limitaciones muy claras utilizando los métodos actuales tanto por las características de la roca intacta como por las de la masa de roca Entonces el trabajo realizará un análisis del estado del arte sobre la forma de determinar la capacidad de carga en masas de roca fracturada haciendo hincapié en las ventajas y desventajas o limitaciones de los métodos disponibles a través de ejemplos reales solucionados en Chile Posteriormente, en el trabajo se propondrá un método para la estimación de esta propiedad de las masas de roca incluyendo el posible uso de métodos numéricos para la estimación del comportamiento esfuerzodeformación de los materiales de soporte de las fundaciones considerando, al mismo tiempo el factor escala a fin de obtener resultados más representativos a nivel de diseño final. Para desarrollar esa investigación se utilizarán datos de laboratorio y de terreno obtenidos en macizos chilenos
en dos masas de roca diferentes, una granodiorita del batolito patagónico y un gabro de los Andes en el norte chileno Para los análisis mediante métodos numéricos se recurrirá a software especializado de reconocido prestigio
Palabras claves: esfuerzo-deformación de rocas - clasificación del macizo rocoso - métodos numéricos
Tópico: (SCMR10) - Casos de Estudio
4876
Construcción de criterios de daño dinámico y su aplicación en problemas de sobre excavación, Proyecto Andes Norte División El Teniente, Codelco Chile
PhD Victor Apablaza 1 (1) Ciencia Aplicada e Ingenieria en Materiales y Geociencias SpA
Durante el año 2024 se desarrolló un estudio orientado a la construcción de un criterio de daño dinámico sobre muestras de roca (desarrollados en laboratorio de geodinámica de Matgeo spa), para el Proyecto Andes Norte de división el teniente de Codelco Chile, con el objetivo de recrear los efectos generados sobre el macizo rococo (sobre excavación), producto de la aplicación de tronadura de destressing, y posterior tronadura de desarrollo de túneles Los valores de los criterios de daño fueron utilizados como variables de entrada en simulaciones computacionales calibradas que ayudan a proyectar efectos y daños en procesos industriales de tronadura de explosivos En primera Instancia para comprender los efectos que genera el destressing, en términos de cambios en el macizo rocoso se levantaron relaciones entre estado tensional con el modulo de Young estático y dinámico Así una vez aplicada la técnica definir las variaciones de estados tensionales en el sector de interés más su eventual daño, para luego definir mediante simulaciones computacionales el impacto que tendrá la tronadura de desarrollo (efectos indeseados como sobre excavaciones), sobre un masico rocoso alterado En este trabajo también se mostrarán valores de PPV critico obtenidos y su relación con la magnitud de los estados tensionarles, aspecto que, si bien ha sido intuido, hoy día es posible medir Para validar las simulaciones desarrolladas en esta investigación, se calibraron modelos con información real del macizo rocoso y del explosivo a utilizar junto con información de PPV medidos en aplicaciones industriales Esto tanto para tiros que hacen uso de ANFO (DESTRESSING), como de Emulsión (tronadura de desarrollo) Con este procedimiento se logró definir los efectos del destressing del macizo rocoso, para luego obtener los halos de daño por sobre excavación considerando rupturas por matriz y Mixta En definitiva, esta metodología fundada en un procedimiento de Tronadura Precisa apunta a comprender las dinámicas de alteración que se generan el macizo rocoso producto de la aplicación de tronaduras con explosivos, y como estas deben ser cuidadosamente definidas considerando litologías, estados tensionales, entre otras variables que gobiernan el comportamiento geotécnico
Caso de estudio en “Construcción de criterios de daño dinámicos, Tronadura precisa y su impacto en disminución de consumo de explosivos en tronadura de bancos para Minera Gold Fields
PhD Victor Apablaza 1
(1) Ciencia Aplicada e Ingenieria en Materiales y Geociencias SpA
Durante el año 2024 se desarrolló un estudio orientado a la construcción de un criterio de daño dinámico sobre muestras de roca (desarrollados en laboratorio de geodinámica de Matgeo spa), con el objetivo de recrear los efectos producidos por tronadura de banco en minera Gold Fields salares norte Este criterio fue utilizado como variable de entrada en simulaciones computacionales que ayudan a proyectar efectos y daños en procesos industriales de tronadura de banco Este trabajo logro definir la construcción de criterios de daño dinámicos en términos de “Stress Dinámico” y su equivalencia en PPV (Velocidad de partículas), para 03 litologías presentes con umbrales definidos de PPV 630-1440-2160 (mm/s) Con esta información, más información de características de explosivos y macizo rococo, se simularon tronaduras individuales haciendo uso de información real de propiedades del macizo rocoso y explosivo a utilizar para luego simular tronaduras masivas Estas tronaduras masivas fueron evaluadas en términos de efecto “Area afectada” comparándola con 05 criterios de daño, 02 criterios de PPV teóricos para dos litologías presentes (obtenidas de teóricas y datos de laboratorio tradicional), y 03 usando los criterios de PPV dinámicos construidos en el presente proyecto Además, compararon los efectos de tronaduras masivas usando secuencias típicas definidas en operación Gold Fields con las propuestas por Matgeo.spa. En todos los casos se demostró que la elección de una secuencia optimizada haciendo uso de concepto de “Tronadura Precisa” de gestión energetica logra mejores efectos en área fragmentada, sin impactar negativamente al banco, y además disminuyendo consumo de explosivos eligiendo una mejor secuencia de detonación El impacto de este trabajo se relaciona con la posibilidad de disminuir el consumo de explosivos, y con esto gastos de operación más la disminución de emisión de gases contaminantes a la atmosfera y de vibraciones molestas a comunidades aledañas
Palabras claves: Tronadura precisa - simulaciones computacionalessimulador de tronadura
Tópico: (SCMR10) - Casos de Estudio
4880
Rupturas de Taludes en Minería: Revisión de los Efectos Ambientales y Estrategias de Mitigación
Ana Manoela de Castro Santos 1 (1) UNEF
Una de las principales preocupaciones en las operaciones de minería a cielo abierto son las rupturas de taludes, ya que representan un riesgo tanto para la seguridad operativa como para los trabajadores, además de generar impactos ambientales significativos Este artículo presenta una revisión técnico-científica de los efectos ambientales asociados a las inestabilidades en taludes mineros, así como una discusión sobre las estrategias de mitigación aplicadas en diversos casos Inicialmente, se aborda la definición y los mecanismos de ruptura de taludes, con énfasis en laderas artificiales resultantes de cortes en macizos para la extracción de minerales En ambientes mineros, estos taludes se diseñan para mantener un equilibrio geotécnico; sin embargo, factores como alteraciones hidrogeológicas, vibraciones por explosivos, intemperismo o fallas de diseño pueden provocar el colapso de su estabilidad La revisión evidenció que los efectos ambientales más frecuentes incluyen la degradación de cuerpos de agua mediante procesos de sedimentación y contaminación por metales pesados, erosión y pérdida de suelo fértil, además de la destrucción de la biodiversidad y la liberación de materiales potencialmente tóxicos En algunos casos, las rupturas pueden comprometer estructuras de
ontención, como presas o diques, ampliando el área de impacto y agravando aún más los daños ambientales El análisis de diversos estudios permitió observar que las estrategias de mitigación más eficaces incluyen el monitoreo continuo (geotécnico y ambiental), la aplicación de técnicas de bioingeniería para el control de la erosión, la detección temprana de deformaciones mediante sensores, y la integración entre la gestión de riesgos geotécnicos y la protección ambiental La literatura también resalta la importancia de un plan de prevención, basado en modelación numérica y en la caracterización detallada del material del macizo Se concluye que el enfoque sobre las rupturas de taludes en minería debe ir más allá de los aspectos técnicos, incorporando una perspectiva ambiental sistémica La adopción de prácticas sostenibles y tecnologías de monitoreo integradas a la gestión ambiental puede reducir significativamente los daños asociados a estos eventos, contribuyendo a una minería más segura y responsable
Palabras claves: Ruptura de taludes - Impacto ambiental - Mitigación de riesgos
Tópico: (SCMR08) - Estabilidad de Taludes
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REVISIÓN DE ESTADO TENSIONAL PARA PROYECTOS SUBTERRÁNEOS DON LUIS Y IV PANEL - DIVISION ANDINA CODELCO CHILE
Luis Alberto Quiñones Avaria Chistian Andres Lagos Escobar 1 1
PhD Kimie Suzuki Morales 2 (1) Codelco División Andina (2) Universidad de Chile
División Andina finalizará su operación subterránea del III Panel en agosto de este año 2025 y continuará con una operación full rajo abierto con el Rajo Don Luis, proyectado hasta 2038 Sin embargo, se planifica continuar con los proyectos subterráneos, con el desarrollo de la mina Don Luis Subterráneo a cota 2850 m s n m , una vez concluida la explotación del rajo abierto, y del IV Panel a cota 2400 m s n m , bajo el actual III Panel Estos nuevos proyectos subterráneos contemplan columnas de 200 a 800 m en el caso de Don Luis Subterráneo y de 700 m para el IV panel, en un macizo rocoso caracterizado por bajo fracturamiento y alta resistencia (UCS promedio de 190 MPa) Por lo anterior, conocer el estado tensional para ambos proyectos resulta fundamental Para el proyecto Don Luis Subterráneo se está realizando el reconocimiento del sector mediante sondajes diamantinos desde un nivel superior (Túnel de exploración Sur Sur) y, en la base del futuro footprint, se están realizando mediciones con emisiones acústicas y fracturamiento hidráulico Para el proyecto IV panel actualmente no se tiene reconocimiento Considerando lo anterior, este trabajo tiene como objetivo revisar el estado tensional, considerando el tensor de esfuerzos y los esfuerzos principales para los proyectos Don Luis y IV Panel Para Don Luis Subterráneo se evalúan los esfuerzos medidos y se analizan sus cambios con el avance de la profundidad del rajo Don Luis En el caso del IV Panel, se realiza una estimación del estado tensional a partir de mediciones de esfuerzos obtenidas en otras minas subterráneas de Chile y del mundo, principalmente en operaciones de Panel o Block Caving a profundidades similares Finalmente, este análisis se complementa con los resultados del modelo disponible de esfuerzos, actualmente calibrado, evaluando los valores esperados a la profundidad de los footprint de ambos proyectos
Palabras claves: tensional - Proyectos- Don Luis y IV panel
Tópico: (SCMR09) - Nuevos Proyectos
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Estudio del efecto de las Características Geológicas en el comportamiento post peak de la roca intacta y su relación con las observaciones de terreno
Daniela
Harrison Kimie Suzuki Nadia Mery 1 2 2 (1) Codelco Chuquicamata (2) Universidad de Chile
Esta investigación busca documentar las curvas de esfuerzo-deformación de ensayos de laboratorio para investigar el comportamiento post-peak de la roca cuarzo igual sericita (QIS) en la mina Chuquicamata Subterránea, su probabilidad de colapso y la relación entre las observaciones de laboratorio y de campo Dado que las características resistivas de las rocas que se observan en Chuquicamata difieren de lo existente en la literatura especializada, este estudio toma relevancia para documentar las curvas esfuerzo-deformación de rocas tipo “strain-softening” y así entender su comportamiento a escala de macizo rocoso Además, a través de este estudio se busca contar con información que sustente el diseño de infraestructura para los futuros desarrollos de la mina, entendiendo de mejor forma qué variables geológicas pueden estar relacionadas con los problemas de inestabilidades que podrían generarse en el desarrollo de estas excavaciones, así como durante la explotación La metodología consistió en realizar ensayos de compresión uniaxial y triaxial con medición post-peak para luego correlacionarlas con las distintas variables geológicas, geotécnicas, operacionales y de diseño, que pudiesen orientar respecto a las que tienen mayor relevancia en la respuesta postpeak. Como resultado se logró relacionar las características geológicas de la UGTB QIS en la determinación de las propiedades físicas, a través de la evaluación del comportamiento post-falla de la roca intacta, lo que permitió comprender el comportamiento a escala del macizo rocoso de los diseños mineros, en función de los atributos geológicos que los gobiernan, corroborando que el comportamiento post-peak de la UGTB QIS de la mina Chuquicamata presenta un comportamiento Clase I (Wawersi&Fairhurst,1970) o tipo StrainSoftening (Hoek&Brown,1997) y, como se pudo demostrar, está influenciado principalmente por la composición mineralógica, además de la presencia de estructuras de relleno blando o duro; además, se logró corroborar que el contenido de cuarzo en las muestras afecta directamente en la resistencia máxima, esto implica que las muestras que representan un mayor contenido de cuarzo en su composición tienen a deformarse menos y resistir una mayor carga, mientras que las muestras que poseen menor contenido de cuarzo, al ser sometidas a carga, resisten menos y se deforman más Finalmente y, a pesar de la escasa cantidad de datos, los modelos resultantes en esta investigación presentan una buena capacidad predictiva para este caso de estudio, pudiendo determinar cuáles son las principales variables geológicas que tienen influencia en la generación de colapsos
Palabras claves: Caracterización geotécnica - post peak - Chuquicamata Tópico: (SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso 4889
The Critical Role of Rock Mechanical Characteristics on Hydraulic Fracturing Practice with a Particular Focus on Contrasting Rock Types
Dr Elham Bakhshi Dr Naser Golsanami Dr Jorge Hinojosa Rehbein 1 2 1 (1) Universidad de Talca (2) Universidad de Ciencia y Tecnología de Shandong, Qingdao
Abstract Hydraulic fracturing (HF), originally introduced in 1949 to boost oil and gas extraction, involves injecting high-pressure fluids into subsurface rocks to create fractures that improve permeability Over time, HF has expanded beyond petroleum applications into numerous other engineering domains, including dam and tunnel construction, enhanced geothermal systems (EGS), carbon storage, groundwater cleanup, block cave mining and rock-burst prevention The efficiency and success of HF depend on various key parameters Herein, such rock mechanical properties as tensile strength and fracture toughness, thermal conditions, in-situ stress conditions, the nature of natural fractures (especially in carbonate formations), characteristics of fracture interfaces (e g , cohesion, friction, and filling material), and properties of the fracturing fluid etc are of crucial importance
Due to this complexity, accurate modeling and thorough site-specific studies are essential for predicting fracture behavior and optimizing HF designs To investigate how the mechanical properties of rock affect hydraulic fracturing propagation, detailed laboratory tests and advanced numerical simulations were conducted using samples that represent fractured carbonate reservoirs and heated granitic formations Artificial fractures were introduced into cement mortar samples to mimic natural interfaces These fractures were then filled with four different materials including Brown glue, Black glue, White glue, and cement each exhibiting distinct mechanical behavior in terms of cohesion, shear strength, and brittleness Our observations revealed that fracture propagation strongly depends on the filler material Brown and Black glues, being ductile and weak, caused fractures to deviate or become arrested White glue, with moderate strength and brittle nature, permitted partial or complete crossing of the interface Cement, which is strong and brittle, enabled clean and continuous crossing These findings demonstrate that the mechanical behavior of interface materials significantly impacts fracture path and interaction at natural or artificial interfaces In addition, we examined the role of temperature on HF in granite samples. As expected, higher rock strength increased the required pressure for initiating fractures However, increasing temperatures reduced granite’s mechanical properties such as tensile and compressive strength resulting in lower fracture pressures This highlights the importance of accounting for thermal conditions, as high temperatures introduce complex interactions between thermal, mechanical, and hydraulic fields that influence fracture development These findings reveal the detailed role of both the properties of interface filling materials and the thermal-mechanical characteristics of the rock in effectiveness and geometry of fractures formed during hydraulic fracturing
Tópico:(SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso
4890
Comportamiento de una roca con isotropía transversal durante la excavación de un túnel de sección transversal grande
PROF NÉSTOR RENÉ ESPINOZA GUILLÉN PROF RODRIGO JOSÉ MENESES PACHECO DR MARIO MANUEL DURÁN TORO 1 1 2 (1) Universidad de Valparaiso (2) INGMAT S.A.
Las excavaciones de túneles de gran sección para obras viales y ferroviarias conllevan problemas de deformaciones y concentraciones de esfuerzos ya en un medio isotrópico lo que se agudiza si la roca que alberga la obra cuando la roca presenta un comportamiento regido por un plano de isotropía y un eje de ortotropía como ocurre en muchos casos con los esquistos cristalinos en los cuales el comportamiento típico está caracterizado por cinco constantes elásticas independientes este tipo de rocas es frecuente en algunos macizos como la cordillera de la costa en Chile o el macizo del Rin en Alemania y el diseño de obras de gran envergadura como los túneles de gran sección transversal choca con deformaciones asimétricas y concentraciones de esfuerzos desviadores también asimétricos que dependen de la orientación del plano de isotropía Determinar los cinco parámetros elásticos de la roca (dos módulos de deformación, dos razones de Poison y un módulo de corte) es, en laboratorio casi imposible y el único camino disponible para el ingeniero es recurrir a mediciones acompañando la construcción que permitan un back analysis para estimar los parámetros aproximadamente y así calibrar el modelo físico-matemático necesario para un control adecuado del diseño y posterior comportamiento de la obra durante su vida útil Este trabajo realizará una revisión del estado del arte y planteará una metodología basada en la medición de deformaciones en secciones de convergencia para la estimación de dichos parámetros y de sus variaciones en un túnel excavado por e nuevo método austriaco de construcción de túneles desarrollando un modelo simple y variando la orientación en el espacio del plano de isotropía de la roca
Palabras claves: esfuerzo-deformación de rocas - clasificación del macizo rocoso - métodos numéricos
Tópico: (SCMR03) - Instrumentación y Mediciones en Terreno
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JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS 2025
SANTIAGO - CHILE
Microstructural influences on the thermo-mechanical behavior of geothermal reservoir rocks
The microstructural characteristics of rocks are critical in governing fluid flow in geothermal reservoirs located in active volcanic regions Understanding how these features evolve under elevated pressure and temperature is essential to better assess reservoir behavior Although several high-enthalpy geothermal systems exist in the Andes, there remains a lack of experimental data on seismic velocities and porosity under crustal in-situ conditions This study presents new experimental constraints on the evolution of physical properties in five representative lithologies from the Nevados de Chillán Geothermal System Tests were conducted under dry conditions with confining pressures up to 150 MPa, and selected samples were subjected to thermal treatment at temperatures up to 600°C Changes in P-wave velocities with increasing pressure reveal differences in crack density and pore geometry across lithologies Thermall stress induced new populations of low-aspect-ratio cracks, but these were more resistant to closure under pressure in the diorite than in the granodiorite This behavior is interpreted through a conceptual model involving crack reorientation and mineral alteration in the diorite, which may promote the retention of connected porosity at greater depth These findings provide valuable insights into the capacity of crystalline reservoir rocks to sustain geothermal fluid flow under deep reservoir conditions
Palabras claves: Rock physics - Microstructural controls - Geothermal systems
Tópico: (SCMR13) - Otros
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Control de daño de tronaduras y optimización en configuración bancoberma mediante modelamiento numérico HSBM (Hybrid Stress Blasting Model)
Luis Quiñones Cristian Santander Mario Castillon 1 1 1 (1) CODELCO
En Codelco División Andina se implementan estrictos controles en los diseños de perforación y tronadura a fin de minimizar el daño al macizo rocoso, asegurar la fragmentación del material tronado facilitando su extracción, optimizar los indicadores de conciliación geotécnica en los bancos construidos y mantener un ángulo interrampa de 58° Para el control de taludes en bancos dobles, por lo general, se consideran los siguientes controles de perforación: en primera pasada de banco doble se implementa perforación de precortes y doble línea buffer con diámetro de 6 ½”, mientras que en segunda pasada de banco doble se perforan pozos distanciados a 3 metros en la horizontal de la futura cresta de banco con pasadura negativa de 1 metro y con un diámetro de 6 ½” No obstante, a pesar de estos controles los bancos construidos están evidenciando fracturamiento inducido en la cresta del banco, lo que reduce la capacidad de contención en la configuración banco-berma Debido a que los anchos de berma reales son menores al ancho de berma por diseño, es que se decide abordar este problema mediante modelamiento numérico con el software HSBM (Hybrid Stress Blasting Model). En primer lugar, para abordar esta problemática se decide realizar pruebas de campo cercano en las litologías predominantes de la Fase 6 de mina rajo abierto, siendo la primera prueba realizada en litología Pórfido Don Luis con fracturamiento de 1 a 4 FF/m A partir de esta prueba de campo cercano se ha confeccionado el modelo de vibraciones de Holmberg & Persson para esta litología y posterior a ello, se han evaluado las vibraciones que entrega la prueba de campo cercano con el modelamiento numérico con el software HSBM (Hybrid Stress Blasting Model) Dentro de la etapa de modelamiento numérico se define realizar la calibración del modelo replicando los resultados de la prueba de campo cercano
Una vez calibrado el modelo se procede a la etapa predictiva donde se evalúan distintas configuraciones de perforación en segunda pasada de banco doble con el fin de reducir el daño por vibraciones y el fracturamiento inducido en la cresta del banco, para ello se evalúan distintas alternativas de pasadura negativa Finalmente, de acuerdo con los resultados obtenidos de las simulaciones en el HSBM, se procede a optimizar la perforación de segunda pasada de banco doble y registrar el fracturamiento inducido y el ancho de berma real obtenido
Palabras claves: HSBM - Tronadura - Daño
Tópico: (SCMR05) - Daño Inducido por Tronadura
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Explotación a cielo abierto con interferencia de labores subterráneas horizontales y verticales
CRISTIAN SANTANDER MARIO CASTILLON NELSON CAICEO FRANCISCO
En Codelco División Andina, a partir del año 2024 la explotación de la mina rajo abierto en su Fase 6 inicia una explotación a cielo abierto con interferencia de labores subterráneas; se tiene cuantificado que esta interferencia abarca el derrumbe de 4 km de labores subterráneas horizontales y 2 1 km de labores verticales Este desafío involucra labores subterráneas horizontales de dimensiones 3 6x3 6m hasta 5x5m y labores verticales como embudos de traspaso no rellenados, piques de traspaso socavados en hasta 35 metros y chimeneas de ventilación de hasta 5 metros de sección Debido a esta problemática, se tuvo que identificar cuales labores subterráneas iban a generar interferencia por cada banco de explotación y calcular el pilar corona que asegura la estabilidad del piso en los bancos de explotación, considerando para ello la unidad geotécnica más conservadora, la cual concierne propiedades geomecánicas de litología Andesita con fracturamiento de 8 a 15 FF/m A partir de los análisis realizados se ha definido un método de trabajo el cual consiste en los siguientes aspectos: 1 Reconocimiento de las labores subterráneas verticales mediante pozos de auscultación de 32 metros de profundidad previo al derrumbe Ninguna tronadura que involucre interferencia con labores subterráneas verticales se puede efectuar sin los pozos de auscultación realizados 2 Delimitación de zonas de restricción para labores subterráneas a partir de la información obtenida de los pozos de auscultación 3 Implementación de tronaduras de derrumbe considerando que debe existir un pilar corona de al menos 8 metros para la perforación con equipos RocL8 En caso de labores subterráneas horizontales, si no se asegura un pilar corona de 8 metros se debe delimitar una zona de restricción bordeando la labor Por otra parte, dentro de los controles geomecánicos implementados son: 1. Delimitación de las zonas de restricción, las cuales se deben realizar con barrera dura y con señalética de restricción geomecánica (coligües con banderola azul o conos azules) 2
Vuelo dron diario como inspección geomecánica para identificar que las zonas de restricción están correctamente replanteadas en terreno 3
Aplicación de check-list o cartilla de revisión interacción labores subterráneas la cual indica todos los puntos a considerar para efectuar trabajos en sectores con interferencia de labores subterráneas. Gracias a este método de trabajo, actualmente se han derrumbado exitosamente las labores subterráneas
GEOMRI: Tecnología computacional 3D de alto desempeño capaz de determinar el comportamiento geomecánico espacio-temporal de suelos, subsuelos y macizos rocosos
Dr Eduardo Godoy, Miguel Bustamante, Dr Mario Durán (1) INGMAT S A
Aquellas disciplinas en geociencias que comparten la mecánica de rocas como uno de los elementos fundamentales de su quehacer, buscan en permanencia elevar los estándares de cálculo y diseño en ingeniería que involucran suelo, subsuelo y macizo rocoso Muy en particular, en lo que se refiere a la conciliación de información proveniente de mediciones instrumentales con resultados de estudios teóricos, así como en la consolidación eficaz y eficiente de diseños Estas dos últimas actividades, piedras angulares de la prevención predictiva de amenazas y disminución del downtime operacional En ese sentido, contar con una tecnología que permita determinar, de modo rápido, preciso y versátil, el comportamiento geomecánico espacio-temporal (4D) de suelos, subsuelos y macizos rocosos en donde se ubican faenas mineras u obras civiles, es hoy en día un desafío sine qua non para mejorar los estándares de sustentabilidad y productividad Más precisamente, nos referimos a: generar mejor o nueva información en cosa de minutos/horas/días en lugar de semanas/meses; evolucionar del estudio de unos pocos casos posibles al análisis de la ruta crítica de todos los escenarios factibles; ofrecer un despliegue de información litológica y geológica estructural a través de holografías tridimensionales de evolución temporal; transitar de una vigilancia reactiva a un monitoreo predictivo de amenazas; disminuir incertezas geomecánicas y aumentar la seguridad de las personas, infraestructura y medioambiente, entre otros En definitiva, contar con nuevas herramientas que contribuyan a la sofisticación de la industria En este trabajo presentamos GEOMRI, herramienta informática de alto nivel concebida para describir de manera oportuna, detallada y adaptable a las necesidades de clientes y/o usuarios, la estabilidad y comportamiento geomecánico 3D de la corteza terrestre GEOMRI se inscribe en el movimiento de transformación digital 4 0, pues integra modelación matemática de frontera, inteligencia artificial y computación de alto desempeño
Palabras claves: Simulación geomecánica 3D - Modelación matemática de frontera - Prevención predictiva de amenazas Tópico: (SCMR04) - Modelamiento Numérico
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Análisis y modelamiento de daño en pilares horizontales a escala local
Soledad Maass Luis Felipe Orellana Xavier Emery 1 1 1 (1) Universidad de Chile
La infraestructura minera de producción en métodos de explotación subterránea presenta un desafío significativo desde el inicio de un proyecto, tanto en la generación de diseños que aseguren un estándar aceptable de estabilidad como en la fase de construcción, donde es fundamental conciliar los diseños propuestos con las condiciones reales del terreno Actualmente, gracias a los avances tecnológicos, se dispone de diversas herramientas empíricas que permiten dimensionar infraestructura crítica y softwares de análisis de comportamiento geomecánico en ambientes simplificados, adaptándose a los diferentes métodos de explotación Si bien se han logrado avances tecnológicos significativos en el campo de la ingeniería de minas, aún persisten importantes desafíos en el diseño de infraestructura de producción subterránea En particular, se observa la falta de una base teórica sólida que respalde adecuadamente el dimensionamiento de componentes críticas como las losas, especialmente en contextos sometidos a campos de esfuerzos geomecánicos complejos. Actualmente, la determinación del espesor de losas suele realizarse de manera empírica o arbitraria, apoyándose en prácticas precedentes o en criterios de sobredimensionamiento, con el objetivo de garantizar su estabilidad Este enfoque, aunque funcional en algunos casos, carece de rigor científico y no siempre refleja el comportamiento real de estas estructuras bajo condiciones específicas del terreno
La carencia de herramientas analíticas adecuadas, desarrolladas a la escala necesaria de análisis y basadas en el entendimiento de la fenomenología de los procesos involucrados, limita la capacidad de diseño y agrega incertidumbre a las decisiones en la ejecución de estas infraestructuras Esta investigación presenta un análisis de las metodologías analíticas actualmente disponibles para dimensionar losas y los resultados del estudio de solicitación que sufre una losa sometida a un campo de esfuerzos compresivo , basándose en múltiples escenarios de casos modelados que representan el comportamiento geomecánico de una losa en distintos contextos de profundidad y calidad de macizo rocoso , identificando cómo se relacionan las variables críticas que controlan su estabilidad y relacionándolos con un grado de daño, como alternativa de dimensionamiento para etapas de diseño y construcción Esta investigación representa un aporte significativo en el área de diseño minero y geomecánica, incorporando ventajas tanto desde el punto de vista ingenieril como operativo , fortaleciendo la capacidad de diseñar infraestructura segura y eficiente en diversos métodos de explotación subterránea
Block Caving Inclinado: Una alternativa de bajo costo para yacimientos de escala media
Soledad Maass1 (1) Universidad de Talca
El método Block Caving Inclinado es una variante de método por hundimiento que constituye una buena alternativa en aquellos yacimientos que presentan morfologías particulares en las que, al considerar un único nivel de producción, incorporan cantidades importantes de zonas de estéril para lograr un radio hidráulico hundible Como ejemplo de aplicación, en la actualidad y con el agotamiento de reservas en yacimientos de gran escala, ha surgido la necesidad de evaluar alternativas de explotación de bajo costo para yacimientos de escalas medias, que en su mayoría no presentan morfologías masivas, donde ha tomado fuerza la variante inclinada de Block Caving, método que permite lograr radios hidráulicos hundibles incorporando áreas consecutivas en distintos niveles Esta variante, por su característica de inclinada, requiere el desarrollo de infraestructura de producción en distintos niveles, lo que hace necesario para optimizar las etapas inversionales del proyecto, establecer criterios de diseño apropiados, asegurando la estabilidad de la infraestructura y minimizando los metros lineales de desarrollo de túneles asociados a la infraestructura del método Este método se implementó para un depósito de mineral ubicado en la región de Coquimbo El cuerpo de mineral presenta geometría similar a un triángulo invertido, donde sus lados forman un ángulo de 55 ° con el plano horizontal Esta característica, es relevante en la selección y criterios de diseño del método de explotación de Block Caving Inclinado En la actualidad el proyecto se encuentra en etapa de construcción, lo que ha permitido validar y mejorar criterios geomecánicos de diseño establecidos en la ingeniería, relacionados con interacción de puntos , tasa de propagación de fracturas y estabilidad de labores, donde en estos puntos se logró validar con sistemas de monitoreo TDR la tasa de propagación de fracturas y se han incorporado mejores prácticas geomecánicas en relación a fortificación y tiempos de sostenimiento que resultan innovadoras para implementar en rocas de mala calidad y que han resultado del aprendizaje basado en la respuesta que ha tenido el macizo rocoso en la medida que se ha avanzado en los desarrollos El objetivo de este trabajo es compartir la experiencia, explicar los criterios especiales de diseño, las estrategias y los aprendizajes desde el punto de vista de geomecánica en la construcción , para implementar el método de Block Caving Inclinado en un yacimiento con las características geomecanicas complejas.
Evaluación de caída de rocas en Codelco Andina mediante modelamiento numérico en el Largo, Mediano y Corto Plazo
Alejandro Espinoza Cristian Santander Mario Castillón 1 1 1
(1) CODELCO
En mina rajo abierto de Codelco División Andina, a partir de noviembre 2025 se inicia una explotación simultánea entre Fase Infiernillo 6 de Los Bronces con Fase 7 de División Andina, donde existirá una interacción de línea directa de caída de rocas desde una fase hacia otra, debido a esta interferencia es que se tuvo que abordar la evaluación y el control del riesgo de caída de rocas con el fin de identificar potenciales vulnerabilidades ya sea por temas geométricos o condiciones de interferencias futuras, las que deben ser evaluadas mediante modelos numéricos Es por ello que para cuantificar este riesgo se utiliza el modelamiento numérico mediante el software RAMMS, herramienta especializada en evaluar las caídas de rocas Dentro del análisis con modelos numéricos se contempla una etapa de calibración y posteriormente, una etapa predictiva En la etapa de calibración, se utiliza la información disponible de la interferencia directa entre fase 5DS y fase 6 de Andina, por ser materiales de la misma calidad geotécnica que los materiales de Fase 7 de División Andina Asimismo, se tuvo que identificar las trayectorias de desplazamiento de bloques desde una coordenada inicial hasta una coordenada final para lograr un ajuste adecuado Luego se procede con la etapa predictiva, la cual consiste en evaluar el riesgo de caída de rocas para el próximo trienio 2025 - 2028 entre la Fase 7 de División Andina e Infiernillo 6 de Los Bronces A partir de este análisis se determina que existen ciertos sectores, bajo el diseño vigente, que no cumplen con el criterio de aceptabilidad de probabilidad de ocurrencia inferior a 5%, por lo tanto, en estos sectores donde existe una mayor probabilidad de caída de rocas, las vulnerabilidades deben ser gestionadas según la temporalidad del plan minero: 1 En el largo plazo, se gestionan cambios en el diseño con mayores anchos de berma o bermas de desacople Para el caso de taludes convexos entre ambas fases se solicita reducir los ángulos interrampa 2 En el mediano plazo, se deben gestionar secuencias extractivas que permitan una explotación conjunta entre ambas fases sin afectar a la operación mina. 3. En el corto plazo, implementar medidas de contención tales como barreras duras para la contención de caída de rocas
Palabras claves: Riesgos - RAMMS - Interferencias
Tópico: (SCMR11) - Riesgo Geomecánico
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Control de calidad de bases de datos geotécnicos en macizos alterados: implicancias en la clasificación y caracterización del macizo rocoso Katherine Toro Abarzúa Sergio Díaz Pablo Farías Nadia Ponce Abraham Rojas 1 2 3 3 3 (1) Pontificia Universidad Católica de Chile (2)División El Salvador CODELCO (3) Exploraciones Mineras S.A.
La caracterización precisa del macizo rocoso mediante sondajes es fundamental para el diseño geotécnico en minería. Sin embargo, la calidad de las bases de datos asociadas puede verse comprometida por inconsistencias en la clasificación de parámetros clave como el RQD, el IRS y el GSI, especialmente en contextos donde la meteorización y la alteración hidrotermal generan condiciones geomecánicamente complejas Este trabajo tiene por objetivo presentar los resultados de una auditoría técnicosistemática de QA/QC aplicada a 21 757 m de testigos geotécnicos correspondientes a 71 sondajes ejecutados en un proyecto confidencial, enfocándose tanto en la validación de los registros como en la detección de desviaciones que afectan la confiabilidad de la base de datos La metodología incluyó revisión documental de criterios de clasificación, análisis de gráficos de control multivariados, inspección fotográfica de testigos, verificación cruzada de parámetros (GSI–RQD–IRS entre otros) y dos campañas independientes de validación en terreno Se emplearon criterios cualitativos y cuantitativos para comparar los valores registrados con la evidencia geológica y estructural observable, aplicando umbrales de consistencia ≥90% para considerar los datos confiables (Toro & Filgueira, 2023)
Los resultados indican que la base de datos alcanza un nivel alto de confiabilidad, con más del 90% de los intervalos correctamente registrados No obstante, se identificaron errores sistemáticos en zonas de falla o sectores degradados, con sobreestimaciones del RQD y del IRS, y una aplicación inapropiada del GSI en materiales clasificados como R0–R2, donde las propiedades del macizo se acercan más al comportamiento de un suelo que al de una roca estructuralmente continua (Hoek, 2007; Bieniawski, 1989; Read & Stacey, 2009) Estas inconsistencias pueden alterar significativamente la clasificación geomecánica, generando desviaciones de hasta 25 puntos en el índice RMR Se propone redefinir operativamente el concepto de degradación como la pérdida efectiva de resistencia del macizo asociada a procesos de meteorización y/o alteración, evidenciada por transformaciones texturales y una disminución del IRS Asimismo, se recomienda formalizar protocolos de validación cruzada y una diferenciación explícita del origen de la degradación (meteorización y/o alteración) Este estudio aporta una metodología replicable para fortalecer la trazabilidad de datos geotécnicos, mejorando la calidad de los datos base críticos para el diseño seguro y eficiente de excavaciones mineras
Palabras claves: QA/QC de bases de datos geotécnicos - Errores sistemáticos en caracterización macizos rocosos - meteorización, alteración, degradación
Tópico: (SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso
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Metodología de evaluación de estabilidad de taludes rocosos mediante caracterización Geofísica (masw2d) y microscopia
Manuel Ego Aguirre1 (1) Universidad Nacional de Ingenieria
En el presente estudio se integraron métodos de geología, geomecánica e ingeniería geofísica con el objetivo de caracterizar un talud rocoso en condiciones de inestabilidad y recomendar una solución adecuada, segura y sostenible para su estabilización a largo plazo Esta investigación multidisciplinaria tuvo como finalidad reducir el riesgo geotécnico que representa dicho talud, el cual se encuentra en una zona urbana con infraestructura cercana (reservorio de agua), específicamente en el distrito de Villa María del Triunfo, ubicado en Lima Sur El análisis petrográfico, realizado mediante observaciones microscópicas en láminas delgadas, permitió identificar que la litología predominante del área de estudio corresponde a una roca ígnea intrusiva del tipo diorita, caracterizada por una textura granular y un alto contenido de plagioclasa (60–70%) Esta roca se encuentra sometida a procesos de alteración supérgena .Así mismo se observa una alteración mineralógica significativa, donde la plagioclasa se transforma principalmente en arcillas y serícita, como resultado de las condiciones de alta humedad persistente en la zona Estos minerales de alteración tienden a rellenar las fracturas del macizo rocoso, lo que provoca una disminución en su cohesión y resistencia En consecuencia, ante una excavación, el macizo se debilita y puede ceder con facilidad De forma complementaria, se ejecutó un ensayo geofísico MASW (análisis multicanal de ondas superficiales) en dos dimensiones, con el propósito de identificar y caracterizar estructuras de discontinuidad internas, tales como fallas, fracturas o zonas de debilidad dentro del perfil geotécnico Los resultados de dicho ensayo permitieron delimitar con mayor precisión la geometría, profundidad y orientación de la principal falla presente en el macizo rocoso, información esencial para el modelamiento geotécnico Sobre la base de la interpretación integrada de los datos obtenidos, se propuso un diseño de estabilización mediante la instalación de anclajes activos y pasivos, debidamente dimensionados según las condiciones mecánicas del terreno Asimismo, se realizó un mapeo geológico y geomecánico por estaciones, para identificar posibles mecanismos de falla, como roturas por cuña y deslizamientos planares, vale decir que es un talud de aproximadamente 30 metros
La evaluación de peligros geomecánicos en zonas costeras de uso turístico es crítica para la seguridad de visitantes y operarios En el farellón de las Cuevas de Anzota (Arica), se detectó una ausencia de medidas estructurales y de diagnóstico detallado del macizo rocoso, lo cual representa una amenaza directa en un entorno altamente expuesto Este estudio tuvo como objetivo identificar las condiciones estructurales que permiten la caída de bloques, planchoneo y remociones en masa, así como proponer medidas de mitigación estructural y operativa Se aplicó una metodología integrada basada en inspecciones geológicas directas, vuelos con dron, fotointerpretación estructural y levantamiento geológico-geotécnico del acantilado. Se emplearon criterios cualitativos y cuantitativos para la zonificación de peligrosidad, incorporando evidencias de impacto, geometría del macizo y umbrales topográficos críticos definidos por acumulación coluvial, volumen de bloque y pendiente Se evaluó además el estado de las cavidades naturales del sendero turístico (cuevas del Gigante, de los Vientos y de los Pictogramas), todas sin fortificación y con presencia de cuñas activas, bloques sueltos y fracturas abiertas Los resultados indican la existencia de zonas de inestabilidad severa en el recorrido turístico, incluyendo impactos visibles en pavimentos, desprendimientos recientes y reportes de accidentes previos Se identificó un mecanismo de colapso progresivo desde terrazas estructurales superiores, con caída de bloques de hasta 1 m de diámetro desde alturas de 300–400 m En las cavernas se reconoce riesgo de planchoneo activo, intensificado por humedad, vibraciones o eventos sísmicos Se recomienda la implementación inmediata de medidas como acuñadura sistemática, instalación de mallas ancladas, cobertizos de desviación y restricción temporal de accesos Las tareas de acuñadura deben ser ejecutadas por personal calificado y con experiencia minera, siguiendo criterios establecidos por SERNAGEOMIN y la Guía de Operación para la Pequeña Minería (Ministerio de Minería, 2014) En paralelo, se propone el monitoreo sísmico con sensores para correlacionar eventos de caída con detonantes naturales Este estudio representa un caso ejemplar de evaluación aplicada de peligros geomecánicos en entornos turísticos costeros y propone una metodología replicable para otras zonas del norte de Chile donde convergen vulnerabilidad social, geología estructural compleja y habilitación de zonas como atractivos turísticos sin una adecuada evaluación de peligros geológicos y geomecánicos
Palabras claves: estabilidad de taludes - caída de rocas y remociones en cascada - farellón costero norte de Chile
Tópico: (SCMR10) - Casos de Estudio 4918
A Comparative Analysis for foundations on a fractured rock mass: from field-based correlations to numerical simulations
Jorge A Arriagada1 (1) Universidad de Valparaíso
This work presents a comprehensive analysis of the design performance of a two-ring central pier shallow foundation system built over a fractured rock mass in Chile’s Atacama region The study focuses on common gabbroic rock found in Northern Chile, characterized by tightly closed discontinuities, a condition frequently encountered in the foundation of industrial and mining facilities The methodology includes detailed rock mass characterization using laboratory testing of core samples, determination of geomechanical parameters, and estimation of bearing capacity and settlement through a range of empirical and analytical methods Two finite element models, developed using RS2 (Rocscience Inc ) and G2 (OPTUM CE), are employed to compare numerical results with traditional methods The analysis integrates principles from applied rock mechanics and geotechnical earthquake engineering to evaluate foundation response under both static and dynamic loading conditions Results highlight the significant influence of rock discontinuities on stress distribution and deformation patterns, which are key factors for the stability and performance of shallow foundations on fractured rock
The study underscores the necessity of thorough geotechnical investigations and advocates for practical, conservative design approaches to address the inherent uncertainty in rock mass behavior, especially in seismic regions A major contribution of this work is the comparative evaluation of various design tools and methods in terms of accuracy, computational efficiency, and suitability across different joint patterns and loading scenarios The findings aim to enhance computer modeling practices for fractured rock, provide clearer guidance for predicting foundation behavior, and clarify the strengths and limitations of each design approach Ultimately, this work seeks to improve the reliability and precision of shallow foundation design on complex rock masses, supporting safer, cost-effective, and environmentally responsible geotechnical engineering solutions in Chile and similar geological settings
Control Estructural en la Definición de Geometría del Contacto Primario Secundario y Canalización Acumulación de Aguas en Pared Sur Mina Don Luis Andina
Alejandro Espinoza1 (1) CODELCO
En Codelco División Andina se ha identificado y definido el control de la superficie del contacto secundario primario (ambiente superficial de macizo rocoso con fracturas abiertas vs macizo rocoso profundo con fracturas selladas), cuya geometría ha permitido entender la presencia y acumulación de aguas subterráneas en la pared sureste de mina rajo Posterior al desarrollo de la fase 4 y la fase 5DS Sur, en el talud interrampa sector sureste se presenta una condición de inestabilidad asociada a modo de cuñas Es por lo anteriormente indicado y la presencia importante de aguas en la pared sur, es que se ha implementado el control mediante pozos piezométricos con sensores de cuerdas vibrantes en la pared sureste, lo que ha permitido entender comprender la relación entre condición de ambientes geotécnicos, estructural y sus efecto en las acumulaciones de aguas y tránsito de estas, durante los periodos de carga y descarga, y como puede afectar a condición de estabilidad de esta pared, por ello se debe mantener el control de los niveles y se han definido planes de despresurización mediante bombeo, subterráneo y/o superficial con sondajes subterráneos existentes y pozos de control cortos tipo barbacanas, ambos aportando en deprimir le nivel de aguas, de manera de mantener las presiones de poro bajo los target de estabilidad de niveles piezométricos definido en estudios de estabilidad en el sector, ya que los factores de seguridad en el sector son inferiores a 1 en condiciones de saturación de agua Asimismo, el modelamiento estructural aporta adicionalmente a la comprensión de modelo hidrogeológico conceptual de División Andina Esta condición es de pared final de mina rajo por lo que debe ser controlada, y monitoreada en el tiempo. En la actualidad se implementan y evalúan planes mitigadores que complementen las medidas de despresurización de la pared sureste ya implementadas De esta manera, la buena comprensión de los modelos geotécnico, estructural e hidrogeológico en su conjunto ha permitido comprender y gestionar esta condición
Tópico: (SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso
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JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Caso práctico de evaluación del pilar de corona en Minera Bateas, Arequipa, Perú
Ing Lincoln Esteban Rubén Romero 1 2 (1) Minera Bateas (2)Itasca Perú
El diseño de pilares de corona constituye una fase crítica dentro del proceso de explotación minera subterránea, ya que garantiza la estabilidad estructural y operacional del macizo rocoso que separa las labores superiores e inferiores. En el caso de Minera Bateas, ubicada en Arequipa, Perú, la adecuada estimación del espesor de este pilar resulta esencial para preservar la seguridad del personal, la infraestructura y la continuidad de las operaciones a largo plazo Este informe presenta una evaluación geotécnica integral orientada a sustentar el diseño óptimo del pilar de corona, mediante la aplicación de metodologías complementarias: análisis empíricos basados en experiencias documentadas en minas similares, y modelamientos numéricos avanzados que permiten simular el comportamiento del macizo bajo distintas condiciones de carga El estudio se desarrolla abordando la metodología empleada, los resultados obtenidos en términos de estabilidad, la sensibilidad de la respuesta ante cambios en la relación de esfuerzos, así como la identificación y valoración de los riesgos potenciales El análisis se fundamentó en un criterio de diseño que establece un Factor de Seguridad (FoS) mínimo de 1,2 Se analizaron detalladamente las distribuciones de tensiones, los desplazamientos esperados y las zonas de fluencia del macizo rocoso, con el objetivo de evaluar el desempeño estructural del pilar y anticipar posibles mecanismos de falla Para el enfoque empírico, se empleó la metodología propuesta por Carter, obteniéndose un espesor preliminar del pilar que cumple con los criterios básicos de estabilidad. Dicho resultado fue posteriormente validado mediante simulaciones numéricas en 2D utilizando el software RS2 de Rocscience, las cuales permitieron modelar diferentes escenarios operativos y de excavación Asimismo, se plantea realizar un análisis numérico en FLAC2D, lo que permitirá comparar el comportamiento del pilar ante una gama de espesores alternativos Esta evaluación comparativa tiene como objetivo determinar el espesor óptimo del Crown Pillar, asegurando su estabilidad a largo plazo, minimizando el riesgo geotécnico y garantizando condiciones seguras y sostenibles para la operación minera
Análisis de Estabilidad Determinístico por Equilibrio Límite y Probabilístico por Elementos Finitos de Taludes en las Canteras de Añashuayco, Ruta del Sillar - Arequipa, Perú Fernando Mango Álvarez1 (1) Sociedad Minera Cerro Verde
El presente artículo consiste en evaluar la estabilidad física de taludes de las canteras de Añashuayco, es por ello que se ha tomado en cuenta el método de equilibrio límite (MEL) y método por elementos finitos (MEF) en macizos rocosos Obteniéndose el factor de seguridad (FS), factor de reducción de resistencia (SRF) y probabilidad de falla (PoF), cuyos resultados permiten entender la estabilidad física de los taludes en roca de la zona de estudio Se realizó el análisis de estabilidad física de taludes del macizo rocoso en base a MEL y MEF, cuyos resultados en condiciones estáticas son: FS=1.66 (MEL), SRF=1 42 y PoF=0 00% (MEF); y condiciones pseudoestáticas son: FS=1 32 (MEL), SRF=1 10 y PoF=22 23% (MEF) Se concluye que los taludes de las canteras de Añashuayco presentan inestabilidad en condiciones estáticas y pseudoestáticas por MEF, según los FS mínimos permisibles establecidos Es por ello que se recomienda medidas de estabilización (sistema de drenaje, refuerzo estructural, monitoreo instrumental, entre otros)
Palabras claves: Macizo Rocoso - Ignimbrita - Estabilidad de taludes Tópico: (SCMR08) - Estabilidad de Taludes
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Empirical and Numerical Techniques Applied to the Geomechanical Characterization of Fractured Rock Masses
UNEF
For the safe and efficient development of mining projects, accurate geomechanical characterization is essential Empirical methods such as RMR, Q, and GSI have been widely used due to their simplicity and field applicability, as they provide an initial estimate of rock mass quality
However, these methods present limitations when applied to complex scenarios, such as highly fractured, anisotropic zones or areas under high stress conditions This has driven the growing use of numerical methods based on Finite Element Modeling (FEM), Discrete Element Modeling (DEM), and Discrete Fracture Modeling (DFM) In this context, this paper proposes a critical literature review on the combined application of empirical and numerical methods in the characterization of fractured rock masses
Theoretical foundations, calibration techniques based on field data, integration and validation of monitoring systems and numerical models are discussed, along with a comparative analysis of the approaches, identifying criteria for selecting the most appropriate method according to the geological context Currently, the use of artificial intelligence, Big Data analysis, and hybrid modeling stands out as promising paths for facilitating this characterization Therefore, it is concluded that the integration of empirical and numerical approaches allows for a more robust and reliable understanding of fractured rock mass behavior
Palabras claves: Rock Mass Classification - Numerical Modeling - Empirical Approaches
Tópico: (SCMR01) - Caracterización de Macizo Rocoso
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Efecto de la presencia de una discontinuidad en la generación de estallidos de rocas mediante enfoque energético
Andrea Cerón1
(1) Universidad Federico Santa María
A lo largo de las últimas décadas, el estudio de los estallidos de rocas ha adquirido una creciente relevancia debido a su impacto en la seguridad de los trabajadores y productividad de las operaciones mineras subterráneas Este fenómeno, caracterizado por la liberación súbita de energía acumulada en el macizo rocoso, se relaciona con procesos de concentración de tensiones y deformación frágil, muchas veces intensificados por la presencia de discontinuidades geológicas Aunque se han desarrollado múltiples enfoques para su análisis, incluyendo métodos empíricos, estadísticos y modelos numéricos tridimensionales, persiste una brecha significativa en la capacidad de representar con precisión la interacción entre discontinuidades y campos de esfuerzos complejos El presente estudio busca abordar dicha limitación mediante el uso del software FLAC3D, basado en el método de diferencias finitas, con el objetivo de analizar el efecto de una discontinuidad geológica específica sobre la generación de estallidos en túneles mineros Para ello, se desarrolla un modelo geomecánico tridimensional que incorpora el criterio de falla de Mohr–Coulomb con degradación progresiva de resistencia (strain softening), permitiendo capturar el comportamiento post-pico de los materiales involucrados y la evolución de zonas plásticas en torno a la excavación El análisis considera variaciones sistemáticas en parámetros geomecánicos de la matriz rocosa (resistencia, cohesión, ángulo de fricción) y de la discontinuidad (orientación, ángulo de inclinación y longitud) La orientación afecta la alineación de las fracturas respecto a las tensiones aplicadas, influenciando la propagación de estas El ángulo de la discontinuidad es crucial para determinar la capacidad de la roca de resistir deslizamientos o fracturas, siendo los ángulos desfavorables más propensos a generar fallas. Finalmente, la longitud de la discontinuidad incide en la extensión de la zona debilitada, incrementando el riesgo de estallidos si es lo suficientemente grande Las simulaciones incluirán escenarios de discontinuidad perpendicular y tangencial con respecto al borde del túnel, lo que permitirá una evaluación más completa del riesgo asociado a su presencia Este enfoque busca aportar herramientas para mejorar la comprensión de estallidos y el diseño de medidas preventivas en entornos geológicos complejos, fortaleciendo así los criterios de estabilidad utilizados en minería subterránea
Palabras claves: Estallido de rocas - Discontinuidad - Energía
Tópico: (SCMR07) - Peligro Sísmico y Estallidos de Roca
Ana Manoela de Castro Santos1 (1)
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JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
Modelamiento de comportamiento post peak para roca intacta bajo cargas poliaxiales
Dr Rodolfo
Cabezas Dr Adeline Delonca Dr Javier Vallejos 1 2 3 (1) WSP Mining (2) Universidad Técnica Federico Santa María (3) Universidad de Chile
El efecto de la tensión principal intermedia sobre la resistencia de la roca intacta ha sido estudiado por varios autores Sin embargo, su influencia en el comportamiento post-pico aún no se ha estudiado completamente, y puede ser significativo en faenas en profundidad, donde el macizo rocoso tiende a ser más competente, presentar menos discontinuidades y está sometido a un campo de esfuerzos variable Por lo anterior, la extensión de una propuesta simple para modelar las curvas completas de tensióndeformación puede ser muy útil en la práctica En este estudio, se estudian las hipótesis de modelamiento de comportamiento peak y post-peak, incluyendo dilatancia, bajo condiciones genéricas de tensiónes poliaxiales, considerando conjuntos de datos de laboratorio para diversos tipos de rocas Con base en la teoría de movilización de resistencia CWFS (cohesiónweakening-friction-strenghtening), se demuestra que el criterio de resistencia poliaxial de Kim-Lade es más apropiado para recrear el comportamiento post-pico y se concluye que la teoría de movilización de parámetros también es válida para condiciones de tensiones poliaxiales La deformación plástica crítica (critical plastic strain, CPS) requerida para movilizar los parámetros de resistencia es semejante a la obtenida mediante ensayos triaxiales convencionales, con un factor proporcional que considera la tensión principal intermedia Finalmente, esta metodología se valida para diferentes trayectorias de tensión en el plano octaédrico
Tópico: (SCMR06) - Avances Experimentales y de Laboratorio
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Predicción del daño por tronadura mediante modelación dinámica energética en caserones de sublevel stoping
Prof Luis Álvarez PhD Pedro Martínez-Pagán PhD Marcos A MartínezSegura PhD Heber Hernandez Prof Sebastian Donaire
1 2 2 1 1 (1) Universidad Santo Tomás (2) Universidad Politécnica de Cartagena El daño inducido por tronadura es una de las principales causas de sobreexcavación no deseada en caserones subterráneos bajo el método sublevel stoping Este fenómeno compromete la estabilidad geomecánica, incrementa la dilución del mineral y eleva los costos operacionales Tradicionalmente, su evaluación se ha basado en modelos estáticos, como el propuesto por Kleine (1988), que asumen la detonación simultánea de todos los tiros Esta aproximación, aunque útil en su contexto histórico, tiende a sobreestimar el halo de energía transmitida al macizo rocoso, al no considerar la secuencia real de disparo ni la evolución temporal del proceso Este trabajo propone una metodología de simulación energética de carácter dinámico, que incorpora el tiempo de iniciación de cada tiro y modela la propagación espacio-temporal de la energía explosiva. A partir de una adaptación computacional del modelo de Kleine, se simulan y comparan dos escenarios: (1) un modelo estático basado en disparo simultáneo, y (2) un modelo dinámico que integra la secuencia real de detonación Los resultados muestran que el enfoque dinámico predice un área de sobreexcavación en los contornos del caserón aproximadamente un 40 % menor respecto al modelo estático, al considerar únicamente zonas con energía por sobre el umbral crítico de daño. Esta diferencia se manifiesta claramente en los mapas de distribución energética, donde el modelo dinámico exhibe un halo de daño más acotado y realista, coherente con la propagación secuencial y diferenciada de la energía explosiva en el macizo rocoso En conclusión, la modelación dinámica de la tronadura ofrece una representación más realista del proceso, mejorando la predicción del daño inducido y contribuyendo a un diseño de malla más eficiente Esta herramienta permite optimizar el perfil excavado, reducir la sobreexcavación, y avanzar hacia un diseño de caserones subterráneos más seguros, sostenibles y con menor impacto operativo
Desarrollo de un Modelo Predictivo de Estabilidad de Taludes Integrando Fragmentación por Voladura Controlada como Variable Geotécnica Crítica
Dino Yancachajlla Tito1 (1) TECSUP
Desarrollo de un Modelo Predictivo de Estabilidad de Taludes Integrando Fragmentación por Voladura Controlada como Variable Geotécnica Crítica Dino Yancachajlla Tito TECSUP Arequipa – Docente TC - Carrera de Operaciones Mineras Este trabajo presenta un enfoque innovador para predecir la estabilidad de taludes en minería a cielo abierto, integrando la fragmentación generada por voladura controlada como una variable geotécnica crítica Tradicionalmente, la fragmentación ha sido considerada únicamente como un producto del diseño de voladura, enfocada en mejorar la eficiencia en carga y acarreo Sin embargo, sus efectos sobre la integridad estructural del macizo rocoso y la estabilidad post-voladura han sido escasamente tratados La investigación parte de la hipótesis de que la calidad de fragmentación –expresada en métricas como el P80, la uniformidad de distribución y la energía específica aplicada– influye directamente en el comportamiento geomecánico del talud, afectando su estabilidad a corto y mediano plazo Para sustentar esta propuesta, se desarrolla un modelo predictivo multivariable que integra datos reales y simulados: parámetros geomecánicas del macizo, geometría de los taludes, características de la malla de perforación, tipo de explosivos, tiempos de retardo, y resultados de fragmentación El modelo es construido a partir de análisis estadístico y validado con estudios de casos en minas operativas, utilizando herramientas como JKSimBlast para simulación de voladura y Slide de Rocscience para análisis de estabilidad Se demuestra que taludes ubicados en zonas con fragmentación excesiva o con patrones inadecuados de voladura presentan mayor incidencia de deslizamientos o fallas superficiales. Como resultado, el modelo permite predecir con mayor precisión el comportamiento de un talud al modificar condiciones de diseño de voladura, contribuyendo a un diseño más seguro y eficiente Esto permite tomar decisiones más integrales desde la etapa de planificación, considerando simultáneamente productividad operativa y estabilidad geotécnica La metodología representa una contribución original al integrar disciplinas que usualmente se abordan por separado, como perforaciónvoladura y geotecnia. Asimismo, plantea una ruta hacia el desarrollo de herramientas predictivas más inteligentes para controlar la inestabilidad en tiempo real Se espera que esta propuesta incentive investigaciones futuras orientadas a la automatización del control de voladuras y la prevención de fallas mediante modelos ajustables a las condiciones geológicas de cada operación
Palabras claves: Estabilidad de taludes - Fragmentación por voladura - Modelo predictivo
Tópico:(SCMR08) - Estabilidad de Taludes
JORNADAS NACIONALES DE MECÁNICA DE ROCAS
SANTIAGO - CHILE
EVALUACIÓN DE ESTALLIDOS DE ROCA INDUCIDOS POR DESLIZAMIENTO DE FALLA MEDIANT MODELACIÓN NUMÉRICA 5552
Dr Rodolfo Cabezas Dr Adeline Delonca Dr Javier Vallejos 1 2 3 (1) WSP Mining (2) Universidad Técnica Federico Santa María (3) Universidad de Chile
Los estallidos de roca representan un fenómeno que puede ocurrir en excavaciones subterráneas profundas donde los esfuerzos son elevados Estos eventos, de carácter dinámico, pueden dañar las estructuras, interrumpir la operación minera y constituir un riesgo significativo para la seguridad del personal Se relacionan con la liberación instantánea y violenta de roca producto de la acumulación de energía en el macizo rocoso Entre sus mecanismos de origen se incluyen estallidos por deformación, fallas en pilares y estallidos por deslizamiento de falla; este último ha sido menos investigado pese a su relevancia en contextos geomecánicas complejos. En esta investigación se abordó específicamente el estallido por deslizamiento de falla, evaluando su ocurrencia como respuesta a la propagación de ondas sísmicas generadas por el deslizamiento súbito en una discontinuidad Para ello, se desarrolló un modelo numérico en FLAC3D mediante el método de volúmenes finitos para representar el comportamiento dinámico del macizo rocoso sometido a eventos sísmicos Se implementó el modelo constitutivo Softening-Ubiquitous (SUBI), que captura la degradación del macizo bajo trayectorias de esfuerzo variables a través del enfoque strain-softening, permitiendo simular el ablandamiento progresivo de las propiedades mecánicas y la acumulación de deformación plástica localizada en torno a la excavación Se analizaron distintos escenarios de magnitud sísmica y distancia falla–excavación, y se evaluó la respuesta mediante indicadores energéticos. Entre ellos, se consideraron el LERR (Local Energy Release Rate) y un parámetro análogo a sloss, originalmente definido para el modelo IMASS, pero adaptado aquí para su implementación dentro de un marco Mohr–Coulomb con Strain-Softening, con el fin de aproximar la energía disipada por ablandamiento en modelos constitutivos de uso extendido A partir de los resultados, se generaron ábacos que permiten identificar combinaciones críticas de variables que incrementan la probabilidad de estallidos, en función de la intensidad cuantificada por los indicadores energéticos Este enfoque permite establecer relaciones cuantitativas entre intensidad y probabilidad, proporcionando una guía aplicable al diseño seguro de obras en minería subterránea
Palabras claves: Rockburst - LERR - strain softening Tópico: (SCMR07) - Peligro Sísmico y Estallidos de Roca
Dynamic Test Response of Ground Support Systems for Underground Excavations at the Walenstadt Testing Facility
Exequiel Marambio
Ground support systems must provide a safe environment to personnel while maintaining the excavation functionally to ensure continuous mine’s production In addition, in burst-prone mines, these systems must be capable of resisting dynamic loading from mining induced seismic events Hence, dynamic testing of the ground support system (combination of different reinforcement and retention elements) is required to assess the support system capacity and improve the performance of these elements under dynamic loading During the recent years, Geobrugg has been working on improving load transfer element products (retention elements) by testing them in conjunction with different arrangements of reinforcement elements in a field-scale impact test facility located at Walenstadt, Switzerland The test facility is composed of a double level platform of a square-shaped pyramidal truss geometry, in the upper-level housing a loading mass that drop from a height up to 5 m The mass is guided by a central steel pipe and impacts a support system sample located at the lower level with an area of 3 6 m × 3 6 m, where the ground support system is installed In this paper, six dynamic tests performed between 2018 and 2021 are considered.
The arrangement, measurement, results, analyses, and some recommendations (conclusions) on the design of ground support under dynamic loads based on the tests performed are presented The results of these tests have enabled to improve the understanding of the behaviour of ground support systems under dynamic loads The main findings include a classification of the performance of mesh types used as load transfer elements and some recommendations on the design of ground support systems under dynamic loading Among the recommendations, it is suggested the use of embedded meshes in shotcrete, and the use of load transfers materials (gap or damping materials, such as ‘gabions’) between the rock mass and the ground support system to improve the performance
Palabras claves: Dynamic tests - Ground support systems - High stress conditions
Tópico: (SCMR02) - Fortificación
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Análisis Experimental para un Criterio de Falla Combinado
Martínez1 (1) Universidad Católica del Norte
Tradicionalmente, los criterios de falla se han enfocado en caracterizar, de manera independiente, el comportamiento de la matriz rocosa y de las discontinuidades. Sin embargo, el análisis conjunto e interdependiente de ambos, dentro de un único criterio de falla, aún no ha sido abordado con claridad En este estudio, se ha propuesto un criterio de falla que combina el comportamiento de la matriz rocosa y de las discontinuidades mediante una formulación ponderada La propuesta fue evaluada mediante el análisis de tres tipos de probetas de granito Blanco Mera, de 54 mm de diámetro: (i) probetas de roca intacta, (ii) probetas con tres discontinuidades (dos subhorizontales y una sub-vertical), y (iii) probetas con cinco discontinuidades (tres sub-horizontales y dos sub-verticales), las cuales fueron ensayadas bajo presiones de confinamiento comprendidas entre 0 2 y 15 MPa En este enfoque, la matriz rocosa se representó mediante el criterio de MohrCoulomb, mientras que el comportamiento de las discontinuidades se representó con el criterio de Barton-Bandis. La formulación resultante corresponde a la suma de ambos criterios, cada uno ponderado por un coeficiente cuyo valor varía entre 0 y 1, y la suma de estos es igual a 1 Los valores obtenidos para estos coeficientes fueron comparados con los valores del Geological Strength Index (GSI) obtenidos del criterio generalizado de Hoek-Brown, observándose una tendencia similar dentro del rango de esfuerzos considerado Esto permite establecer un nexo conceptual entre tres de los criterios de falla más empleados en geomecánica, lo que abre la posibilidad de contar con un criterio complementario para el análisis de estabilidad en macizos rocosos
Palabras claves: criterio de falla - laboratorio
Tópico: (SCMR06) - Avances Experimentales y de Laboratorio
