Estudio de la Estabilidad de un Rajo Diseñado en el Área de Subsidencia de un mina Subterránea. Caso de Estudio Rajo Proyecto San Antonio Óxidos.

María Teresa Zandarín

JRI Ingenieria mzandarin@jri.cl

Érika Valdés JRI Ingenieria evaldes@jri.cl

RESUMEN

En este artículo se presentan condiciones especiales consideradas para el diseño y la verificación de la estabilidad de los taludes del Rajo Abierto del Proyecto San Antonio Óxidos. Las fases del rajo se desarrollaron en un cráter producto de la subsidencia de la explotación subterránea de la “Mina Vieja”.

1. INTRODUCCIÓN. El método de explotación por rajo abierto fue considerado para el tratamiento de los excedentes de la llamada “Mina Vieja”, ubicada en Potrerillos. El rajo de la mina se proyectó en el cráter de subsidencia de la antigua mina subterránea. Esto provocó que se realizaran una serie de estudios geológicos geotécnicos para desarrollar un diseño seguro del rajo. Para luego verificar la estabilidad de todas las fases operativizadas del rajo. Para cumplir con los niveles de producción anual de la mina, la construcción del rajo se desarrolló en ocho fases. La verificación de la estabilidad de las ocho fases del rajo se realizó por el método de equilibrio límite. Debido a las condiciones de la zona de emplazamiento del rajo, se realizaron análisis con consideraciones especiales para las Fases I, III y VIII. Por ejemplo, en la pared Oeste del cráter se identificó la presencia de material blocoso, grietas y materiales de mala calidad geotécnica producto del daño provocado por la subsidencia de la antigua explotación subterránea, y, por otro lado, en la pared Nor-Este del cráter, se identificó un deslizamiento masivo por la activación de una cuña formada por dos fallas regionales y la estratificación de la zona con dirección de buzamiento 235º (NE-SO) con un ángulo de inclinación igual a 23º. Debido a lo mencionado anteriormente, se analizó la caída de bloques de la pared Oeste para definir una berma de seguridad entre la pared de la Fase I y la pared del cráter. En el análisis de probabilidad de falla de la pared Oeste de la Fase III, se consideraron materiales de mala calidad geotécnica y la presencia de grietas. Y en el análisis de probabilidad de falla de la pared Norte de la Fase VIII se consideró la presencia de los planos de sedimentación. 2. CASO DE ESTUDIO. UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN. El Proyecto San Antonio Óxidos está ubicado en Chile, en el distrito minero de Potrerillos Provincia de Chañaral y Comuna de Diego de Almagro. La mina está situada geográficamente en la pre-cordillera de la Región de Atacama, a 1.100 km al norte de Santiago, a 198 km al noreste de la ciudad de Copiapó, a 8 km en línea recta al sureste de Potrerillos y a 45 km al Sur-este de la ciudad El Salvador (Figura 1).La altura geográfica de la propiedad minera varía entre 2.400 a 3.225 m.s.n.m. Las condiciones climáticas de la zona de emplazamiento de la mina está caracterizada por temperaturas que varían entre los 30 y -7ºC. En la zona predominan las precipitaciones níveas con un promedio anual de 55mm. El área de la mina está clasificada como Zona Sísmica 2, de acuerdo a lo establecido en la Norma Chilena 2369 of.2003.

Figura 1. Ubicación Geográfica del Proyecto San Antonio Óxidos 3. DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA,EMPLAZAMIENTO DEL RAJOsedimentaria marina cuya edad geológica varía entre el Caloviano y el Neocomiano. En la zona se reconocieron tres formaciones: Asientosencuentran intruídas por tres cuerpos mineralizados: Pórfido Norte, PórfCobre. En la Figura 2 se muestra la litología de la zona de emplazamiento del San Antonio Óxidos (INGEROC, Marzo 2002)Las prospecciones de exploración del yacimiento Estas prospecciones incluyeron la realización de sondajes, levantamiento por celdas geotécnicas en terreno y ensayos de laboratorio de losMarzo 2002; INGEROC, Junio 2005)extendió abarcando toda la cavidad y subsidencia provocada por la (INGEROC, Marzo 2010). Del análisis de la información obtenida en el las estructuras se caracterizaron en: estructuras mayores, planos de sedimentación, estructuras menores y vetillas.depende del grado en que afectan al proyecto. Se definió como etienen una longitud superior a 60m y afectan al rajo. Se llamaron estructuras intermedias a las fallas que afectan a la inter-rampa y estructuras menores a las fallas que afectan solamente a los bancos. Las estructuras mayores se identificaron Antonio, Falla Manto Oliva y Falla DeslizamientoLuego de realizar el análisis de la información obtenida durante las exploraciones, eyacimiento se dividió en doce dominios estructurales. Los límites de los dominios estructurales se definieron considerando las estructuras mayores,general de los cuerpos litológicos principales y orientaciones de planos de sediment

Figura 1. Ubicación Geográfica del Proyecto San Antonio Óxidos

GEOLÓGICA, LITOLÓGICA Y GEOTÉCNICA DEL EMPLAZAMIENTO DEL RAJO. El proyecto se encuentra emplazado sobre una secuencia sedimentaria marina cuya edad geológica varía entre el Caloviano y el Neocomiano. En la zona se reconocieron tres formaciones: Asientos, Pedernales y Agua Helada. Estas formaciones se encuentran intruídas por tres cuerpos mineralizados: Pórfido Norte, Pórfido Gonzá

se muestra la litología de la zona de emplazamiento del (INGEROC, Marzo 2002).

exploración del yacimiento se realizaron durante los años 2002 a 2009. stas prospecciones incluyeron la realización de sondajes, levantamiento por celdas geotécnicas

erreno y ensayos de laboratorio de los testigos obtenidos desde los sondajesMarzo 2002; INGEROC, Junio 2005). Luego de estas prospecciones el áreaextendió abarcando toda la cavidad y subsidencia provocada por la “Mina Vieja”

Del análisis de la información obtenida en el levantamiento geológico de las celdas geotécnicaslas estructuras se caracterizaron en: estructuras mayores, diaclasas, estructuras intermedias,

, estructuras menores y vetillas. La denominación dada a las estructuras que afectan al proyecto. Se definió como estructura mayor a las fallas que

tienen una longitud superior a 60m y afectan al rajo. Se llamaron estructuras intermedias a las rampa y estructuras menores a las fallas que afectan solamente a los

se identificaron como: Falla Madrid, Falla DesquiteAntonio, Falla Manto Oliva y Falla Deslizamiento (Figura 2). Luego de realizar el análisis de la información obtenida durante las exploraciones, e

en doce dominios estructurales. Los límites de los dominios estructurales se estructuras mayores, las estructuras intermedias y

general de los cuerpos litológicos principales y orientaciones de planos de sediment

Proyecto

Figura 1. Ubicación Geográfica del Proyecto San Antonio Óxidos

Y GEOTÉCNICA DEL ÁREA DE El proyecto se encuentra emplazado sobre una secuencia

sedimentaria marina cuya edad geológica varía entre el Caloviano y el Neocomiano. En la zona se . Estas formaciones se

ido González y Pórfido se muestra la litología de la zona de emplazamiento del rajo del Proyecto

se realizaron durante los años 2002 a 2009. stas prospecciones incluyeron la realización de sondajes, levantamiento por celdas geotécnicas

los sondajes (INGEROC, . Luego de estas prospecciones el área de explotación se

“Mina Vieja” subterránea

levantamiento geológico de las celdas geotécnicas, diaclasas, estructuras intermedias,

La denominación dada a las estructuras structura mayor a las fallas que

tienen una longitud superior a 60m y afectan al rajo. Se llamaron estructuras intermedias a las rampa y estructuras menores a las fallas que afectan solamente a los

Falla Madrid, Falla Desquite-Estanque, Falla San

Luego de realizar el análisis de la información obtenida durante las exploraciones, el área del en doce dominios estructurales. Los límites de los dominios estructurales se

estructuras intermedias y la orientación general de los cuerpos litológicos principales y orientaciones de planos de sedimentación (SS)

Proyecto San Antonio

Óxidos

(Formación Asiento, Rocas Volcánicas) y de los cuerpos pórfidos que predominan en el yacimiento (Pórfido Norte, Pórfido Gonzalez y Pórfido Cobre). distribución espacial del material quebrado presente en el interior del crclasificó en: blocoso, grueso y fino. límites; y la distribución en planta del material quebradoDurante el año 2010 se realizó un exhaustivo mapeo de las estructuras cercanas al colapso del cráter San Antonio. El objetivo de este trabajo cráter y de la zona de influencia límite externo de la zona de influencia fuedel cráter no fuera un potencial peligro de deslizamiento y/o volcamiento(INGEROC, Abril 2010) Del análisis de las prospecciones realizadas determinaron cuatro Unidades Geotécnicasdistintas litologías y alteraciones de las rocas.

Figura 2. Plano litológico de la zona de emplazamiento del rajo San Antonio Óxidos

(Formación Asiento, Rocas Volcánicas) y de los cuerpos pórfidos que predominan en el yacimiento (Pórfido Norte, Pórfido Gonzalez y Pórfido Cobre). También se determinó la distribución espacial del material quebrado presente en el interior del cráter. Este material se clasificó en: blocoso, grueso y fino. En la Figura 3 se muestran los dominios definidos

; y la distribución en planta del material quebrado (INGEROC, Marzo 2010)Durante el año 2010 se realizó un exhaustivo mapeo de las estructuras cercanas al colapso del cráter San Antonio. El objetivo de este trabajo era determinar la ubicación exacta del borde del cráter y de la zona de influencia (Figura 3) de la subsidencia. El criterio adoptado límite externo de la zona de influencia fue considerar que tanto las grietas como

peligro de deslizamiento y/o volcamiento para los taludes del rajo

as prospecciones realizadas geólogos de División Salvador Unidades Geotécnicas considerando las propiedades geotécnicas para las lteraciones de las rocas. Tabla 1.

2. Plano litológico de la zona de emplazamiento del rajo San Antonio Óxidos

(Formación Asiento, Rocas Volcánicas) y de los cuerpos pórfidos que predominan en el También se determinó la

áter. Este material se muestran los dominios definidos y sus

(INGEROC, Marzo 2010). Durante el año 2010 se realizó un exhaustivo mapeo de las estructuras cercanas al colapso del

determinar la ubicación exacta del borde del adoptado para definir el

que tanto las grietas como el daño del borde para los taludes del rajo.

ivisión Salvador (CODELCO, 2011) propiedades geotécnicas para las

2. Plano litológico de la zona de emplazamiento del rajo San Antonio Óxidos

Figura 3. Planta de Dominios Estructurales (línea gris de puntos). Borde del Cráter y Zona de Influencia de la Subsidencia (líneas negras de puntos). Línea Envolvente del Rajo Final (línea negra continua). Y sectorización del material quebrado en Blocoso, Grueso y Fino respectivamente (INGEROC, Marzo 2010).

Tabla 1. Unidades Geotécnicas según Litología, Zona Mineral y Alteración.

Unidad Geotécnica RMR (B)

Puntaje [%] Litología, Zona Mineral y Alteración

1 MB 81-100 Pórfido Cobre (Alt. Potásica), Andesita

2 B (+) 71-80 Pórfido Cobre y Pórfido Secreto (Zona Hipógena) Formación Asiento

3 B (-) 61-70 Pórfido Cobre y Pórfido Secreto (Zona Óxidos/ Alt. Cuarzo Sericítica) Pórfido Esmeralda (Zona Hipógena)

4 R (+) 51-60 Pórfido Esmeralda (Zona Óxidos) Metasedimentos (Zona Hipógena/ Alt. Skarnprogrado)

5 R (-) 41-50 Pórfido Esmeralda (Alt. Argílica) Metasedimentos (Zona Óxidos)

6 M 21-40 Pórfido Cobre, Secreto y Esmeralda y Metasedimentos (Zona lixiviada)

7 MM 0-20 Zona de Fallas Mayores

RMR (B) es el Rock Mass Rating indicado por Bieniawski (1989). Esta clasificación de las rocas se basa en la compresión uniaxial medida de la roca medida en laboratorio, la calidad de la roca (RQD), las discontinuidades de la roca, su orientación y condición y la presencia de agua. MB= Muy Buena; B=Buena; R=Regular; M= Mala; MM=Muy Mala

FALL

A DESL

IZAM

IEN

TO

FAL

LA M

AD

RID

2

FALLA

DESQ

UIT

E-EST

ANQ

UE B7 069 200

7 069 600

7 070 000

7 070 400

7 070 800

7 071 200

457

000

457

400

457

800

458

200

458

600

459

000

N

Blocoso

QuebradoFino

QuebradoGrueso

FA

LL

A M

AN

TO

OL

IVA

FAL

LA

SAN

AN

TO

NIO

FALLA MADRID

FALLA DESQUIT

E-ESTANQUE A

E st. "K"

Dominio 7

Dominio 6

Dominio 5

Dominio 1Dominio 2

Dominio 4

Dominio 8

Dominio 9

Dominio 11

Dominio 12

Dominio 3

Dominio 10

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS TALUDES DEL RAJO. A partir del análisis operacional, de productividad y económico minero realizado por profesionales de JRI Ingeniería se definió utilizar una altura de banco de 12,5m para luego doblarlo a 25m. También se definió operativizar el rajo desarrollando ocho fases de explotación. Para definir los ángulos de talud, ángulos inter-rampa y ángulo global de las paredes del rajo se realizaron cuatro análisis: Dos análisis estructurales, uno probabilístico y otro determinístico. Otro análisis aplicando fue el criterio de Ritchie, (1963) para el cálculo del ancho de berma. Finalmente, se realizó una verificación de falla de la pared final del rajo aplicando el método del equilibrio límite. Como resultado del análisis estructural y del criterio de Ritchie se determinó para taludes 12,5m de altura un ancho de berma mínimo de 7m. Y para taludes con 25m de altura una berma mínima de 9,5m. De los resultados obtenidos de la verificación del método de equilibrio límite se definieron ángulos inter-rampas y ángulos globales. De este análisis se concluyó que en los Dominios 7 y 6 no se puede doblar la altura de los taludes, y, que en el caso de taludes construídos en material quebrado, el ángulo global del talud no puede superar los 37º. También se recomendó dejar una berma de desacople de 30 m entre el material quebrado y la roca, siendo el ancho mínimo de la berma en roca de 25m (INGEROC, Febrero 2010; Marzo 2010, Abril 2010). Finalmente, en la Tabla 2 se resumen los ángulos de los taludes a utilizar para el diseño del rajo considerando tronadura con precorte.

Tabla 2. Zonificación de los ángulos definidos para el diseño del rajo.

Zona DOMINIO

Ángulo Cara de Banco [º] Tronadura con Precorte Ángulo

Inter-rampa [º]

Ángulo Global

[º] Altura 12.5m Altura 25m

1 4-10-11-12 76.3 71.7 52 47

2 6-7 73.9 NA 46.5 41.5

3 1-2-5-8 76.3 71.7 48 43

4 3 76.3 71.7 46 41

Molido Grueso NA NA 37 37

Molido Grueso= Roca altamente alterada por la subsidencia con propiedades de suelo grueso

5. CONDICIONES ESPECIALES. Del análisis de la información anteriormente presentada se concluyó que era necesario analizar tres condiciones especiales que se presentaron durante el diseño seguro de las fases del rajo. El primer análisis consistió en determinar la ubicación dentro del cráter de la Fase I del rajo. Para esto fue necesario realizar la modelación de la caída de bloques de la pared Oeste con el programa RocFall 4.0 (ROCSCIENCE). Este análisis permitió determinar la berma de seguridad natural entre la pared del cráter y el desarrollo de la Fase I (Figura 4). El segundo análisis consistió en calcular la probabilidad de falla y verificar la estabilidad de la pared Oeste de la Fase III. Los taludes de esta Fase se desarrollan por la pared de mayor deterioro geotécnico provocado por la subsidencia, donde se coexiste la Unidad Geotécnica de Mala calidad (M) con grietas entre la cavidad y la zona de influencia del cráter (Figura 6 y 7). El tercer análisis consistió en calcular la probabilidad de falla y verificar la estabilidad de los taludes de la Fase VIII diseñados sobre la pared Norte del cráter. En este caso se debió realizar un análisis considerando un material anisótropo para modelar los planos de sedimentación que

ocasionaron el deslizamiento masivo de la pared del cráterestabilidad se realizaron por el método de equilibrio límite usando el programa Slide 6.0 (ROCSCIENCE). Los tres análisis indicados se desc 6. ANÁLISIS DE LA CAÍDA DE BLOQUES DE LA PARED OESTE. bloques se realizó para determinar la berma de seguridad para ubicar de manera segura la Fase I dentro del cráter de subsidencia. Oeste del cráter en terreno. Se definieron tres secciones de la pared Estas secciones se muestran en la Figura tamaños diferentes de bloques tamaño de los bloques se adoptó de observaciones realizadas en terreno.consideró la caída libre de los bloques los coeficientes de restitución de los bloques (blocoso). Como resultado de este análisis se obtuvomás desfavorable. Los bloques que desarrollan una trayectoria más larga con rebotes son los bloques de 5 y 10 t en orden decrecientebloques. Estos bloques alcanzan

Figura 4.Planta de la Fase I y secciones para las que se analizó la caída de bloques.

Figura 5. a) Trayectoria de los bloques de 5 t. bSección A

--

B

--

C

--

A

7 069 200

7 069 600

7 070 000

457

000

a)

ocasionaron el deslizamiento masivo de la pared del cráter (Figura 6 y estabilidad se realizaron por el método de equilibrio límite usando el programa Slide 6.0

describen en los puntos 6, 7 y 8 respectivamente

LISIS DE LA CAÍDA DE BLOQUES DE LA PARED OESTE. El análisis de la caída de bloques se realizó para determinar la berma de seguridad para ubicar de manera segura la Fase I dentro del cráter de subsidencia. Esto se decidió luego de observar las condiciones de la pared

Se definieron tres secciones de la pared Oeste desde las que podría ocurrirEstas secciones se muestran en la Figura 4. Para cada sección, se modeló la caída de tres tamaños diferentes de bloques correspondiente a masas de 1, 5, 10, 50tamaño de los bloques se adoptó de observaciones realizadas en terreno.

de los bloques (esto es la velocidad inicial de caída del bloque es cero). os coeficientes de restitución de los bloques corresponden a una superficie de talud rugosa

Como resultado de este análisis se obtuvo, que la Sección A presenta la trayectoria de bloques . Los bloques que desarrollan una trayectoria más larga con rebotes son los

en orden decreciente. En la Figura 5 a y b se muestran an una distancia medida desde el pie del talud

Figura 4.Planta de la Fase I y secciones para las que se analizó la caída de bloques.

Trayectoria de los bloques de 5 t. b) Trayectoria de los bloques de 10

N

FASE I

Blocoso

457

400

457

800

458

200

458

600

b)

y 9). Los análisis de estabilidad se realizaron por el método de equilibrio límite usando el programa Slide 6.0

puntos 6, 7 y 8 respectivamente.

El análisis de la caída de bloques se realizó para determinar la berma de seguridad para ubicar de manera segura la Fase I

Esto se decidió luego de observar las condiciones de la pared

ocurrir la caída de bloques. odeló la caída de tres

, 50 y 100 toneladas. El tamaño de los bloques se adoptó de observaciones realizadas en terreno. En el modelo se

ocidad inicial de caída del bloque es cero). Y a superficie de talud rugosa

presenta la trayectoria de bloques . Los bloques que desarrollan una trayectoria más larga con rebotes son los

a y b se muestran las trayectorias de los pie del talud de 65 metros.

Figura 4.Planta de la Fase I y secciones para las que se analizó la caída de bloques.

yectoria de los bloques de 10 t para la

459

000

7. ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE LOESTE DEL CRÁTER (FASE III)de la Figura 6 se consideraron producto del hundimiento por la subsidencia. Estos materiales se Blocoso. Para el material Subsidencia se consideró Strength Index (GSI) = 20 (Marinos & Geológica (UGG) Mala. Y el material Blocoso se modella Formación Asiento, una Zona de Transición y las Grietas Material Blocoso. El material anisótropo se genera en Slide crepropiedades que se asignan amateriales utilizados en la modelación se observan en la Figura materiales se muestran en la Tabla 3.factor de seguridad (FS=1.40 con una probabilidad de falla PF=0%obtenido cumple con el criterio de estabili

Figura 6. Planta de las Fases III, V y VIII analizadas. La Sección D se analizó para la Fase III. Y la Sección E se analizó para la pared final de de la fase VIII

Figura 7. Fotografía de las grietas la subsidencia (INGEROC, Marzo 2010)

7 069 200

7 070 000

7 070 400

7 070 800

7 071 200

457

000

N

GRIETAS POR SUBSIDENCIA(PARED OESTE)

--D

Dominio 9

Dominio 11

Dominio 10

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES DESARROLLADOS SOBRE LA PAREDCRÁTER (FASE III). En el análisis por el método de equilibrio límite de la Sección D

dos zonas de materiales con propiedades geotécnicas alteradas producto del hundimiento por la subsidencia. Estos materiales se denominaron Subsidencia y

ubsidencia se consideró la Formación Asiento con unMarinos & Hoek, 2000) correspondiente a la

Y el material Blocoso se modeló como un material anisótropo , una Zona de Transición (material dañado entre planos débiles y roca sana)

El material anisótropo se genera en Slide crepropiedades que se asignan a rangos angulares entre ±90° (Figura 8a). materiales utilizados en la modelación se observan en la Figura 8 y las propiedades de los materiales se muestran en la Tabla 3. En la Figura 8 se muestra la superficie de falla con menor

con una probabilidad de falla PF=0%). EL factor de seguridad obtenido cumple con el criterio de estabilidad establecido FS > 1.3.

Figura 6. Planta de las Fases III, V y VIII analizadas. La Sección D se analizó para la Fase III. Y la Sección E se analizó para la pared final de de la fase VIII.

Figura 7. Fotografía de las grietas observadas entre el borde del cráter y la zona de influencia de la subsidencia (INGEROC, Marzo 2010)

FALL

A D

ESQU

ITE-

ESTA

NQ

UE B

457

400

457

800

458

200

458

600

459

000

DESLIZAMIENTO

(PARED NOR-ESTE)

GRIETAS POR SUBSIDENCIA

FALLA DESLIZ

AMIE

NTO

Fase III

Fase V

Fase VIII

--E

G10

G06

G02G04

G05

G01

FA

LL

A M

AN

TO

OL

IVA

FALLA

SAN

AN

TON

IO

FALLA MADRID

FALLA DESQUIT

E-ESTANQUE A

Dominio 7

Dominio 6

Dominio 5

Dominio 1Dominio 2

Dominio 4

Dominio 8

Dominio 9

Dominio 11

Dominio 12

Dominio 3

Dominio 10

OS TALUDES DESARROLLADOS SOBRE LA PARED En el análisis por el método de equilibrio límite de la Sección D

propiedades geotécnicas alteradas denominaron Subsidencia y

la Formación Asiento con un (Geological correspondiente a la Unidad Geotécnica como un material anisótropo formado por

(material dañado entre planos débiles y roca sana) El material anisótropo se genera en Slide creando una roseta de

). La geometría y los y las propiedades de los

se muestra la superficie de falla con menor ). EL factor de seguridad

Figura 6. Planta de las Fases III, V y VIII analizadas. La Sección D se analizó para la Fase III. Y la

observadas entre el borde del cráter y la zona de influencia de

DESLIZAMIENTO

(PARED NOR-ESTE)

Figura 8 a) Anisotropía Material Blocoso. b) de la Fase III. 8. ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES DEESTE DEL CRÁTER (FASE VIII)ubicada en la zona del deslizamiento mostrado en la Figura de sedimentación presentes en los Metasedimentos(Figura 10 b). Para esto fue necesario incorporar al modeloMetasedimentos, la zona de transición se resumen las propiedades geotécnicas de los materialessuperficie de falla con menor factor de seguridad (FSPF=88%). Esta superficie de falla con bajo factor de seguridad rampa. Sin embargo, del análisis

Figura 9. Fotografía del deslizamiento masivo de la pared Norte del cráter (INGEROC, Ju2005).

Zona de Transiciónc=302kPa Φ=41°

Formación AsientoGSI=70 mi=25

+90°

-90°

83°73°63°

Grietas del Material Blocosoc=0 Φ=28°

Anisotropía Material Blocoso

a)

a) Anisotropía Material Blocoso. b) Geometría y materiales consideraros en la Sección D

ESTABILIDAD DE TALUDES DESARROLLADOS EN ESTE DEL CRÁTER (FASE VIII). Para el análisis de estabilidad de la Sección Eubicada en la zona del deslizamiento mostrado en la Figura 9 se consideró el efecto de los planos

presentes en los Metasedimentos (Óxido y Hipógeno) y la Falla Deslizamiento esto fue necesario incorporar al modelo un material anisótropo formado por

, la zona de transición y los planos de sedimentación (Figura 10 as geotécnicas de los materiales. En la Figura 10 se muestra la

superficie de falla con menor factor de seguridad (FS=0.85 con una probabilidad de falla de falla con bajo factor de seguridad se determinó para

el análisis global de la pared del talud se obtuvo un FS= 1.38

Figura 9. Fotografía del deslizamiento masivo de la pared Norte del cráter (INGEROC, Ju

Blocoso

Subsidencia

Formación Asiento

Met. Qz-Ser Hipógeno

Pórfido

Andesita Estéril

Zona de Transición

Grietas del Material Blocoso

b)

Geometría y materiales consideraros en la Sección D

SARROLLADOS EN LA PARED NOR-Para el análisis de estabilidad de la Sección E (Figura 6)

se consideró el efecto de los planos y la Falla Deslizamiento

un material anisótropo formado por los (Figura 10 a). En la Tabla 3

En la Figura 10 se muestra la =0.85 con una probabilidad de falla

se determinó para el análisis inter-se obtuvo un FS= 1.38 >1.3.

Figura 9. Fotografía del deslizamiento masivo de la pared Norte del cráter (INGEROC, Junio

Subsidencia

Molido Grueso

Pórfido Cobre Hipógeno

Figura 10 a) Anisotropía de los Metasedimentos. b) Geometría y materiales considerados en la sección E de la Fase VIII

Tabla 3.a. Parámetros Geotécnicos de los materiales modeladas con Hoek-Brown

Material γγγγ [KN/m3]

m i σci

[MPa] GSI

Formación Asiento 2.5 17 90 70

Andesita Estéril 2.5 25 140 70

Pórfido Cobre Hipógeno 2.5 20 132 50

Metasedimento Qz-Ser Hipógeno 2.5 19 50 57

Metasedimento Hipógeno 2.5 19 59 50

Metasedimento Óxido 2.5 9 31 40

Subsidencia 2.5 17 15 20

Tabla 3.b. Parámetros Geotécnicos de los materiales modeladas con Mohr-Coulomb.

Material C [kPa] φφφφ

Molido Grueso 40 38

Grietas del Material Blocoso (Fase III) 0 28

Planos de Sedimentación (Fase VIII) 150 23

Falla Deslizamiento (Fase VIII) 50 25

Formación

Asiento Planos de

Sedimentación

Metasedimento

Óxido

Metasedimento

Hipógeno

Falla Deslizamiento

Pórfido Cobre Hipógeno

Molido Grueso

Zona de Transiciónc = 910kPa; Φ = 24°

Metasedimentos ÓxidosGSI = 40; mi = 9

+90°

-90°

Planos de Sedimentaciónc =150KPa; Φ = 23°

Zona de Transiciónc = 1174kPa; Φ = 28°

Metasedimentos HipógenosGSI = 50; mi = 19

Planos de Sedimentaciónc = 150KPa; Φ = 23°

Metasedimentos Óxidos Metasedimentos Hipógenos

38°

28°

18°

8°

Anisotropía Metasedimentos

a) b)

9. CONCLUSIONES. En este artículo se presentaron tres análisis especiales que se desarrollaron para diseñar y verificar las fases del rajo del Proyecto San Antonio. De la interpretación de los resultados obtenidos se tomaron decisiones durante el diseño del rajo:

• Del análisis de la caída de bloques se decidió dejar una berma natural de 65 metros medida desde el pie del talud de la pared Oeste del cráter hasta la pared de la Fase I. Esto permitirá que la operación de la fase se realice de manera segura.

• De la verificación de la estabilidad del diseño de fases se decidió validar geotécnicamente las fases sin modificar sus diseños.

Para realizar los análisis fue necesario realizar previamente un adecuado estudio y análisis de toda la información geológica y geotécnica de las zonas a analizar. En este artículo se presentó una metodología para analizar los casos especiales que pueden presentarse en un cráter de subsidencia como lo son: la presencia de material blocoso suelto, materiales de mala calidad geotécnica, grietas de subsidencia y planos de sedimentación que puedan deslizar. Aunque del análisis de estabilidad se decidió validar geotécnicamente el diseño del rajo, se recomendó utilizar instrumentación para monitorear el comportamiento de los taludes en la etapa de operación con el objeto de minimizar los riesgos durante la explotación del yacimiento. Agradecimientos: Las autoras agradecen al Gerente de Proyecto VP-PSAO Ing. Pablo Malig por autorizar la publicación del artículo. 10. REFERENCIAS. Bieniawski, Z.T (1989). Engineering rock mass classifications. New York: Wiley.

CODELCO (2011). Informe del modelo geotécnico 3D y estimación de modelo de bloques geotécnico 3D línea óxidos. Etapa Básica.

INGEROC (Marzo, 2002). Presentación Geotécnica 12 Marzo 02.ppt.

INGEROC (Junio, 2005). Estudio y Recomendaciones de Monitoreo Camino Sobre Deslizamiento.

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