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EJERCICIOS DE APLICACIN:
TEMA: MODELAMIENTOCurso: Mtodo de Explotacin Subterrnea II MI- 543PROFESOR: Edmundo Campos
Mayo -2015
PROBLEMA:
Por el proyecto de la Unidad Minera Horizonte, serequiere construir una rampa de una seccin de
4x4m desde la superficie a interior mina, el macizo
rocoso del proyecto es una caliza silisificada con
disyunturas y agua, cuyo RMR se ha calculado en 35.
Se requiere hacer el planeamiento de diseo delproyecto indicado .
Calcular la Capacidad portante del macizo rocoso ygeotecnia aplicarse en un tramo de 10m del
proyecto, si el peso especifico es de 2.8 TON/m3
Superficie
SEGN TERZAGHI:
Wp = hp x
hp = k(B+ht)
DONDE:
& = peso especifico de la roca = 2.8 Ton/ m3
hp = altura de carga = 2.8 m
k = constante de tezaghi = 0.35
B = Ancho de Labor = 4 m.ht = altura de labor = 4m.
wp = capacidad portante del macizo rocoso = 7.84 ton/ m2
- HALLANDO LA CONSTANTE K DE TERZAGHI : MACIZO ROCOSO = RMR = 35
- SEGN: ROCK QUALITTY DESIGNATION SEGN: BIENIAWSKI
RMR = 35
RQD
Como la calidad del macizo rocoso es mala entonces le corresponde en RQD 50 % ( comparando las dos tablas)
Entonces de acuerdo a ala tabla de terzaghi le corresponde una constante K = 0.35
hp = 0.35 (B + ht)
CAPACIDAD PORTANTE DE TERZAGHI:
Wp = hp x = k(B+ht) x
Wp = 0.35 (4+4) x 2.8 Wp = 7.84 Ton / m2
SEGN UNIAL (1983):
Wp = hp x = (
)x B x = (
) x 4 x 2.8
Wp = 7.30 Ton/m2
B .- MAPEO GEOLOGICO
RMR = 35
ESTRUCTURA MALA
MUY FRACTURADAROCA = CALIZA SILISIFICADA
TIPO DE ROCA = IV
APERTURA PERMIABLE = 2.0 M
TIEMPO AUTOSOSTENIMIENTO 1 DIA
FRACTURA ( 12 20)
RELLENO
RAMPA NEGATIVA
1 M
Segn la clasificacin de GSI :
RMR = 35
estructura = muy fracturada (MF)
condicin = Disyunturas, relleno
entonces le pertenece la siguiente nomenclatura MF/P (muy fracturada pobre)
C.- TIPO DE SOSTENIMIENTO :
de acuerdo al sistema de clasificacin de
sostenimiento segn GSI (modificado).
RQD = 50%
Rc = 50 Mpa
El sostenimiento segn GSI (modificado)labor de desarrollo = shotcrete 2 como mnimomas pernos de sostenimiento cada 1.20 m.
D.- RESISTENCIA DE SITEMA DE SOSTENIMIENTO
Calculo del espesor de shotcrete de acuerdo al RMR.
e =
x (53 -
x RMR ) =
X (53 -
X 35) e = 57 mm = 5.7 CM
E.- RESISTENCIA MAXIMA DE SOPORTE
P =
X fc x (1-(
( 2)
) ;
fc =175 kg/cm = 17.5 Mpa.
R =
x ht -
x 4 = 14.33 m
P = 1/2 17.5 ( 1 (1.33 0.057)/1.33) ) = 0.6877 Mpa P = 68.77 ton/m
F.- CALCULO DE LA RESISTENCIA MXIMA DEL PERNO
1.- Calculo De La Longitud De Perno:
L = 1.4 + 0.18 x 4m = 2.12 m
2.- Resistencia Mxima :
Rmax = 0.25 a x d
= 6330 kg/cm (limite de fluencia)
=
d =
pulg x 2.54 cm / 1 pulg d = 2.2225 cm
Rmax = 0.25 x x 6330 x ( 2.2225) = 24.557 kg.
R max = 24.56 ton
3.- durabilidad :
n = x
= 3X2.12MX2800KG/m
.
= 0.6987 /m
10 m
7 mA = 70 m
4 + 1.5 + 1.5 = 7 m
10 m
4 m
4 m 1.5 m 1.5 m
4.- REA DE INFLUENCIA DE CADA PERNO
.= 1.43m
5.- espaciamiento : E = 1.43 m E = .
E = 1.196 m = 1.20 m.
6.- N de pernos:
.= 5.85
.= 8.36
# pernos = 5.85 x 836 = 49 pernos
solucin .- la resistencia del sostenimiento con chotcrete de 57 mm mas
pernos de 2.12 m. es de 93.33 ton/m, la cual es mayor a la capacidad
portante del macizo rocoso, siendo adecuado para el sostenimiento de esta labor de desarrollo (permanente).
1.- ANLISIS DE LA INFLUENCIA DE LAS DISCONTINUIDADES EN LA RAMPA, HACIENDO USO DEL SOFTWARE DIPS.
a.- Representacin de los polos con el Dips:
b.- Representacin del ploteo para ver la concentracin de las familias con el Dips:
c.- Representaciones en grupos de familias ms importantes con el Dips:
d.- Determinado las tres familias ms importantes para uso con el software Unwedge:
1. Estructuras principales (fallas)
2. Estructuras de mineralizacin
3. Estructura de fracturamiento
e.- Roseta, visualiza que el eje de la RAMPA no es paralelo a las orientaciones de las estructuras, la que favorece enormemente a la estabilidad del mismo.
2.- ANLISIS DE LA INFLUENCIA DE CUAS EN LA RAMPA, HACIENDO USO DEL SOFTWARE UNWEDGE.
a.- Introduccin de las tres familias principales determinadas anteriormente con el DIPS.
b.- Resultado de anlisis de cuas formadas en el tnel con el UNWEDGE
Se observa que todas las cuas es estable, salvo del techo que por seguridad tiene que adicionarse sostenimiento (pernos + Shotcrete).
Vista de la RAMPA final con sostenimiento de perno Hydrabolt + shotcrete
3.- ANLISIS DE EXCAVACIONES SUBTERRNEAS CON EL SOFTWARE PHASES2 V. 8
Aplicar Compute y visualizar el resultado con
Interpret. Esto para ver el resultado del anlisis.
Se observa los mismos resultados de los clculos realizados, que el factor de seguridad no es mayor que 4 en todo el contorno del tnel (Fs = 3). Por
tanto el sostenimiento sera Perno mas Shotcrete de acuerdo a su diseo
Direccin de las trayectorias de los Esfuerzos Principales que se muestran como pequeos cruz.
La posibilidad de la deformacin de la rampa que pueden ser ocasionados por los esfuerzos principales.
Hasta aqu hemos analizado
el modelo sin sostenimiento
alguno usando parmetros
para materiales plsticos;
ahora pues procederemos a
analizar el mismo modelo
despus de agregar:
Cables y Shotcrete