Estudio del comportamiento plástico de las filitas en el tiempo y su inferencia en el sostenimiento activo y pasivo de la zona de profundización mina Andaychagua con calidades de roca regulares IIIA - Mejía Mauricio, Edgar (2021)
El área de Geomecánica en las empresas Mineras hoy en día se ha vuelto pieza fundamental para todo proyecto y planificación, sin lugar a duda, una especialidad inherente a todos los procesos operativos: preparación, desarrollo y explotación. Si el principal objetivo por un tema de seguridad en la industria minera es no tener ningún evento por falla del macizo rocoso, esto además está acompañado en una mejora continua de todos los diseños que hagan posible la optimización de los recursos y procesos mineros, para ello, es fundamental que se conozca y se estudie al detalle el principal comportamiento del macizo rocoso, su principal mecanismo de falla para poder establecer un adecuado diseño de sostenimiento y garantizar la permanencia del mismo. Este trabajo aborda el análisis y evaluación del comportamiento plástico de una Filita silicificada que mineralógicamente se encuentra conformada por cuarzo fino-granular, moscovita (sericita) y albita como minerales esenciales; clorita y k- feldespato entre los accesorios. La Filita silicificada aparece cementada con la presencia de planos finos de foliación, con una calidad de roca Regular IIIA (valores de RMR entre 51 a 60) y parámetros en términos de GSI: Muy Fracturada Regular. Los ensayos de laboratorio a la compresión uniaxial y triaxial en estas Filitas han dado como resultado resistencias a la compresión de 30 a 55 Mpa como máximo, una constante de roca mi de 10, módulo de Poisson de 0.25 y densidad de roca de 0.028 MN/m3. Los parámetros de Resistencia Pico y Deformación en este dominio de masa rocosa (IIIA) son: mb = 1.8010, s = 0.50500, Módulo de Deformación (Emr) = 9509.3 Mpa y los parámetros de Resistencia Residual son los siguientes: Factor de Disturbación=0.2, Parámetro de Dilatación 0.34, mb = 0.5740, s = 0.0007, a = 0.50500, Módulo de Deformación Residual (Emr) = 2854.3 Mpa. La porosidad es de 3.94%, absorción de 1.43%, densidad seca de 2.79 g/cm3, peso específico aparente de 27.27 kN/m3, cabe mencionar que esta Filita por su naturaleza arcillosa se comporta como un sistema permeable (Acuitardo) con una baja conductividad hidráulica que varía entre 10-1 y 10-03 m/día en la zona de profundización de la unidad de Andaychagua, sin embargo los niveles altos de esfuerzos in situ y las condiciones ambientales determinan su comportamiento deformable y generan una degradación de sus propiedades físico-mecánicas en el tiempo. A través de un minucioso análisis de caracterización geomecánica (modelos litológicos, estructural, geotécnicos, hidrogeológicos y de esfuerzos), un seguimiento histórico del comportamiento del parámetro GSI y las principales fallas en el macizo rocoso (análisis retrospectivo), han permitido caracterizar la deformación de la Filita en el tiempo y en base a varias metodologías de estudios (Empíricas, Analíticas y Numéricas) se ha encontrado el mejor diseño de sostenimiento que garantice los factores de seguridad y que sea viablemente económico y productivo para la organización, esta investigación considera el uso de los pernos swellex de 7 pies espaciados a 1.0 x 1.0 metros en distribución rómbica, cables bolting de longitud 6 metros espaciados a 1.5 x 1.5, espesores de shotcrete de 2, 3 y 4 pulgadas reforzados con fibra metálica y con resistencias a la compresión uniaxial del concreto de 30 , 35 y 45 Mpa a los 28 días, todos estos elementos de sostenimiento se aplicarán a las infraestructuras temporales y/o permanentes de la zona de profundización de Andaychagua, descartando de esta manera la malla electrosoldada con alambre N°8 y diámetro 4.11 mm y reemplazando los pernos hydrabolt de 7 pies que rigidizan el sostenimiento y actualmente son usados en la unidad minera de Andaychagua.