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Copyrights© 2017 CODELCO-CHILE. Todos los Derechos Reservados. | Copyrights© 2017 by CODELCO-CHILE. All Rights Reserved (AMJ).
División El Teniente, Codelco, Chile.
Aspectos geotécnicos y desarrollo tecnológico en el control de la explosión de rocas en el desarrollo de Túneles.
Dirección Geomecánica Divisional Eduardo Rojas V. Abril 2017
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• CONTEXTO
• El Teniente
• Geología y emplazamientos
• Accidentabilidad en la minería en Chile
• Frecuencia de Estallidos de rocas en el Teniente
• Aplicación de nuevos conceptos
• ESTALLIDO DE ROCA ¿QUÉ ES?
• MEJORAS EN LOS SISTEMAS DE FORTIFICACIÓN
• Disipación de energía
• Caracterización estática y dinámica de los sistemas de fortificación
• Fortificación mecanizada de desarrollos y de frentes de avance
• RESULTADOS
• Resumen de incorporación de nuevos elementos en el tiempo
• Resumen de ranking de sistemas
• Disposición de sistemas según energía en la mina.
• Reflexiones
CONTENIDOS
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CONTEXTO
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La mayor mina de cobre subterránea en el mundo, en operación desde 1905 (112 años en operación)
34 años de explotación en roca dura (primaria)
22 Mt de producción de cobre.
Mas de 110 millones de toneladas de cobre en recursos geológicos y 36 millones de toneladas en reservas de mineral.
Tasa de producción actual, 140 ktpd.
CONTEXTO
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Bloque II
Bloque I
CONTEXTO
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Accidentabilidad de la minería en Chile
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CONTEXTO
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Lecciones aprendidas en la explotación de rocas duras
Frecuencia de Estallidos de Rocas
Tasa de Estallidos de Rx (N°/Mt 1° Rx)
CONTEXTO
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• Durante lo últimos años hemos generado un aprendizaje Aplicando nuevos conceptos:
• Hidrofracturamiento • Mejoras en los métodos de explotación. • Reglas del caving (Cave Back) • Mejoras en los sistemas de fortificación.
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Estallidos de Rocas v/s Producción años 1982 a 2015
Producción Primario Pilar Norte Ten-3 Isla Martillo Isla LHD Esmeralda Ten Sub-6 Ten-4 Sur
Hidrofracturamiento
Hundimiento Convencional con FH
Control de la Geometría de
la Cavidad
CONTEXTO
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ESTALLIDO DE ROCAS
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ESTALLIDO DE ROCAS
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Un evento sísmico corresponde a una ruptura brusca del macizo rocoso, caracterizado por una liberación de energía . Se busca reducir el riesgo de tres formas: evitando eventos sísmicos de alta magnitud (las fuentes), reduciendo el nivel de daños esperado y reduciendo el nivel de exposición del personal.
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Minería Caving Túneles
Reducir Magnitud Eventos Esperados
- Fracturamiento Hidráulico - Control de Minería - Tasas de Extracción y Hundimiento - Secuencia de Explotación - Tronadura de menor tamaño
- Destresing - Disminuir largo de disparo - Fracturamiento Hidráulico (prueba
industrial)
Control de Daños Soporte y Sistema de refuerzo diseñado para disipar energía
Control de la Exposición
- Zona de Transición - Criterio de aislación - Criterio de re ingreso de polvorazos - Equipos remotos
- Criterio de re entrada - Criterio de aislación - Equipos mecanizados
ADMINISTRACION DEL RIESGO
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MEJORAS EN LOS SISTEMAS DE FORTIFICACIÓN
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Como aumentamos la capacidad de disipar energía en los sistemas de fortificación?
• Determinar características estáticas y dinámicas de los elementos y de los sistemas de fortificación.
• Desarrollar sistemas que integren capacidad de retención y de refuerzo.
• Vida útil de los elementos (reducción de su capacidad).
MEJORAS EN LOS SISTEMAS DE FORTIFICACIÓN
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MEJORAS EN LOS SISTEMAS DE FORTIFICACIÓN
CAPACIDAD Energía Instalada = F. S. x DEMANDA Energía
Sistema de Fortificación
Revisión y evaluación de las alternativas disponibles para los sistemas de fortificación
Falla del macizo rocoso
Asegurar el comportamiento de la fortificación como un “sistema” que satisfaga la ecuación
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MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
Caracterización de elementos evaluado bajo las mismas condiciones de borde (Estáticos / Dinámicos / corrosión)
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Durabar
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Roofex Bolt
cable DET 15.6 mm
Malla 10006 (media)
Malla G65 4
Malla G80 4
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MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
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Helicoidal A440-280H 22mm
Helicoidal A440-280H 25 mm
Helicoidal A630-420H 22mm
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cable DET 15.6 mm
Malla 10006 (media)
Malla G65 4
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Caracterización de elementos evaluado bajo las mismas condiciones de borde (Estáticos / Dinámicos / corrosión)
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MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
Evaluaciones dinámicos a sistemas de fortificación
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MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
Reducción de la exposición de trabajadores es procesos de instalación de fortificación
Fortificación mecanizada de frentes
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2001 2016
Sin fortificación en la frente
Refuerzo en la frente. Uso de split set Refuerzo + retención
Nada Split set Split set + malla polietileno Splitset + malla electrosoldada + jumbo
MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
malla bizcocho
Reducción de la exposición de trabajadores es procesos de instalación de fortificación
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MEJORAS EN SISTEMAS Y ELEMENTOS DE FORTIFICACIÓN
Fortificación mecanizada en túneles de mayor complejidad
Reducción de la exposición de trabajadores es procesos de instalación de fortificación
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Estallidos de Rocas v/s Producción años 1982 a 2015
Producción Primario Pilar Norte Ten-3 Isla Martillo Isla LHD Esmeralda Ten Sub-6 Ten-4 Sur
PERNOS L
Planchuela Shotcrete Malla electrosoldada 2 Kj/m2
Cables
Malla bizcocho 5 Kj/m2
Split Set en la frente
Reducción espesor Sh sobre la malla
Diseños con 2° malla sin Shotcrete NNM
Sistema Pernos 25 mm
Mallas romboidales >12 Kj/m2
Malla en la frente
Fortificación en 2 capas Mallas
Sh rain (malla adicional)
Resumen de mejoras en el tiempo
RESULTADOS
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Estallidos de Rocas v/s Producción años 1982 a 2015
Producción Primario Pilar Norte Ten-3 Isla Martillo Isla LHD Esmeralda Ten Sub-6 Ten-4 Sur
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Planchuela Shotcrete Malla electrosoldada 2 Kj/m2
Cables
Malla bizcocho 5 Kj/m2
Split Set en la frente
Reducción espesor Sh sobre la malla
Diseños con 2° malla sin Shotcrete NNM
Sistema Pernos 25 mm
Mallas romboidales >12 Kj/m2
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Fortificación en 2 capas Mallas
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Resumen de mejoras en el tiempo
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Estallidos de Rocas v/s Producción años 1982 a 2015
Producción Primario Pilar Norte Ten-3 Isla Martillo Isla LHD Esmeralda Ten Sub-6 Ten-4 Sur
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Capacidad energética
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RENO DACITA
ESMERALDA
SUAPI - PIPA
BLOQUES DIABLO
REGIMIENTO
SNV EXTRACCIÓN
25,8 kJ/m2
TIPO A 40,9 kJ/m2
TIPO B
62,8 kJ/m2
TIPO C
71,7 kJ/m2
TIPO D
69,5 kJ/m2
27,0 kJ/m2
39,9 kJ/m2
39,1 kJ/m2
42,9 kJ/m2
29,2 kJ/m2
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RESULTADOS
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RESULTADOS
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Es importante y necesario tener una completa caracterización de los elementos y/o sistemas de soporte de acuerdo a su condición particular de uso.
Las planchuelas, tuercas y mallas deben asegurar traspasar la carga a las anclajes (barras) de forma de asegurar su capacidad de diseño.
Implementar un sistema de control de calidad de los sistemas de soporte.
Estandarizar los diseños de soporte en base a las condiciones geotécnicas y mineras.
Continuar con el desarrollo de nuevos elementos y tecnologías que incrementen la disipación de energía.
Mejorar el entendimiento de los mecanismos de generación de daños y los mecanismos de liberación de energía asociado a un evento sísmico.
REFLEXIONES
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AGRADECIMIENTOS
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GRACIAS!!
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