EJERCICIO (CSIR)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVILEscuela de Formacin Profesional de Ingeniera de Minas

DISEO Y CONSTRUCCIONES MINERAS

PRIMER TRABAJO:

DISENO A ESCALA DE UNA EXCAVACION SUBTERRANEA QUE RESPONDA A LAS CONCENTRACION CRITICAS DE LOS ESFUERZOS SUBTERRANEOS PARA UNA SECCION DE GALERIA DE 4x4 m

DOCENTE: Ing. QUISPE RODRIGUEZ, Indalecio. ALUMNOS: DE LA SOTA JARA, Jos GARCIA LOZA, Erick L. HUAMAN GUERRA, Luis A. MANTILLA ARCE, William RUIZ HINOJOZA, Nicanor I.

SERIE: 500-II

Ayacucho Per2009

TIEMPO DE AUTOSOPORTE Y SECCION PTIMA EN MACIZO ROCOSO TIPO I

1. OBJETIVOS: Estimacin de la calidad del macizo rocoso y de los parmetros de resistencia. Estimar el tiempo de autosostenimiento (ademe) Evaluar la seccin mxima con autosostenimiento. 2. MARCO TEORICO:

Para encontrar el tiempo de autosoporte de una labor minera en un macizo rocoso tipo I, tenemos que tener en cuenta los siguientes parmetros:

Datos de Resistencia para la Roca Intacta (Bieniawski, 1973)

Tipo de RocaResistencia a la Compresin Uniaxial (MPa)

Min.Max.Promedio

Tiza1.11.81.5

Sal en roca152922.0

Carbn134131.6

Limolita253832.0

Esquisto317043.1

Pizarra3315070.0

Lutita3617295.6

Arenisca4017995.9

Lodolita5215299.3

Mrmol60140112.5

Caliza69180121.8

Doloma83165126.3

Andesita127138128.5

Granito153233188.4

Gneiss159256195.0

Basalto168359252.7

Cuarcita200304252.0

Onlerita227319280.3

Gabro290326298.0

Chert587683635.0

Estimacin en Campo de la Dureza de la Roca que Representa laResistencia de la Roca Intacta (ISRM, 1981)

Grado

Descripcin

Identificacin en CampoRango Aprox. de Resistencia a la Compresin UniaxialMpa

R0Roca Extremadamente dbilLa roca puede ser marcada con la ua del pulgar.0.25 -1

R1

Roca muy dbilSe puede dar forma al material o escarbarse con la cuchilla de bolsillo.Se desintegra al golpe firme con la punta de la picota.

1.0 5.0

R2

Roca dbilLa cuchilla corta el material pero es muy duro como para darle forma de especimenes triaxiales o el material puede escarbarse difcilmente con una cuchilla de bolsillo.Leves indentaciones (< 5mm) se pueden realizar con golpe firme con la punta de laPicota.

5.0 - 25

R3Roca moderadamente duraNo puede rasparse o escarbarse con una cuchilla de bolsillo.Las muestras de mano pueden fracturarse con un solo golpe firme de picota.

25 - 50

R4Roca duraLas muestras de mano requieren ms de un golpe de picota para fracturarse.50 - 100

R5Roca muy duraLa muestra requiere muchos golpes de picota para romper los especmenes de roca intacta(o para fracturarla).100 - 250

R6Roca extremadamente duraLos repetidos golpes de picota solo obtienen esquirlas.> 250

Nota:1. Las muestras de mano debern tener una altura 2 veces su dimetro.2. Los materiales con resistencia a la comprensin uniaxial menor a 0.5 MPa y los materiales sin cohesin debern ser clasificados usando el sistema de clasificacin de suelos.3. Es probable que las rocas con resistencia a la compresin uniaxial por debajo de 25 MPa (i.e., menor que R2) den resultados muy ambiguos en las pruebas de carga puntual.

3. PROCEDIMIENTO:Para encontrar RMR de Bieniawski, requerimos de los parmetros de Clasificacin:

Estos datos son obtenidos en campo mediante el mapeo geomecnico, y valorizado de acuerdo a la tabla Bieniawski.

TABLA N 01Sistema de Valoracin del Macizo Rocoso RMR76 (Bieniawski 1976)

A. PARMETROS DE CLASIFICACIN Y SUS CATEGORIZACIONESPARMETRORANGO DE VALORES

1Resistenciadel materialde rocaintactandicede CargaPuntual>8 MPa4-8 MPa2-4 MPa1-2 MPaPara este rango bajoes preferible elensayo UCS

Resistencia a laCompresinUniaxial>200 MPa100-200 MPa50-100 MPa25-50 MPa10-25MPa3-10MPa1-3MPa

CATEGORIZACIN151274210

2Calidad del testigo de perforacin - RQD90-100%75-90%50-75%25-50%3m1-3m0.3-1m50-300mm 10

1. Factores estimados ampliamente; aumenta Jw si se instala un drenaje.2. Problemas especiales causados por una formacin de hielo no son considerados.

Categora de ExcavacinESR

AAberturas mineras temporales.3-5

BAberturas mineras temporales, tneles de agua para hidroenerga(excluyendo tuberas de carga de alta presin), tneles piloto, socavones, y frentes de avance para grandes excavaciones.1.6

CCuartos de almacenamiento, plantas de tratamiento de agua, tneles pequeos de carreteras y lneas de tren, cmaras de compensacin, tneles de acceso.1.3

DEstaciones de energa, tneles grandes de carreteras y lneas de tren, cmaras de defensa civil, interseccin de portales.1.0

EEstaciones subterrneas de energa nuclear, estaciones ferroviarias, instalaciones deportivas y pblicas, fbricas.0.8

Se obtienen los resultados siguientes:

200.53

La dimensin mxima que soporta es de 12m aprox.

Hallando dimensin equivalente:

El espacio mximo sin soporte puede ser calculado por el ESR y Q de la siguiente manera (Barton et al 1980):Espacio Mximo (sin soporte)= 2 ESR*Q0.4Espacio mximo = 41.67m

CONCLUSIONES:

1. Para un Macizo Rocoso Tipo I tenemos un tiempo medio de sostenimiento de 10 aos para un claro de 5 m y un ngulo de friccin de roca > 452. Segn la tabla en RMR de 90 la mxima longitud del techo es aproximadamente 3.50 m hasta un mximo de 29.00 m con sostenimiento observando la grafica se ve la tendencia de la curva a hacerse horizontal o creciente mnima. Y el tiempo de autosoporte es de 20 aos aproximadamente.3. Con el sistema NGI basado en el ndice Q de Barton nos da una dimensin mxima de 12m y espacio mximo o un claro de 30.00 a 41.67m.

Hoja1NPARAMETROS DE CLASIFICACIONDESCRIPCINVALORIZACION1Resistencia del material Inalterado> 200 Mpa152RQD90% - 100%203Espaciamiento de Fisuras1 - 3m254Estado de FisurasSuperficies ligeramente rugosas Separacin