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“AnálisisdeEstabilidaddeTaludesde CanteraLaPalma, ProyectoElZapo<llo” M.C.RicardoMarínHerrera Ing.NicolásMar6nez Ing.VictorManuelQuezada Dr.Mar6nCaudillo Octubre2015 29/10/15 AGRADECIMIENTO: ALAGERENCIADEGEOLOGÍAYMINERÍADE LAFARGE-HOLCIMMEXICO,PORLACONFIANZA DEPOSITADAENPERSONALDELCUERPOACADÉMICO DECIENCIASDELATIERRADELDEPARTAMENTODE ING.ENMINASMETALURGIAYGEOLGÍADELA UNIVERSIDADDEGUANAJUATOPARALAREALIZACIÓN DELPRESENTEESTUDIOYPORLAAUTORIZACIÓNPARA PRESENTARLOLAXXXICONVENCIÓNINTERNACIONAL DEMINERÍA 29/10/15 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN,ANTECEDENTESYOBJETIVOS 2. METODOLOGÍA. • CaracterizacióndeMacizosRocosos • LevantamientoEstructural • AnálisisCinemáSco:Estereogramas • ModelosdeEstabilidad:DefinicióndeFactoresde Seguridad 3. RESUMENDERESULTADOS 4. CONCLUSIONES 29/10/15 Introducción, AntecedentesyObjeSvo EsfuerzosInSitu 29/10/15 4 Introducción,AntecedentesyObjeSvo Esfuerzosalrededordeexcavaciones 29/10/15 5 Introducción,AntecedentesyObjeSvos ProblemasdeInestabilidad 29/10/15 Losdeslizamientosde grandesmasasderocade taludesoladeras, cons5tuyenlosprincipales riesgosdeaccidentesenlas operacionesdemineríaa cieloabierto,porlotanto, elestudioylaprevención deeste5podeeventos, cons5tuyeunaTarea FundamentalenelDiseño delasExcavacionesotajos Introducción,AntecedentesyObjeSvos ProblemasdeInestabilidad 29/10/15 Introducción,AntecedentesyObjeSvos ÁreadeEstudio:CanteradeCerroCaleras Localización: 80KmalNEde Cd.de Guadalajara, Jalisco 29/10/15 ObjeSvo ElbancoLaPalmahapresentadoalgunosproblemasde inestabilidadydadoquesuexplotaciónestámuycerca dellagaraloslímitesdediseño,sepretendeevaluarla estabilidad de los taludes actuales y compararla contra eltaludfinalpropuestoparadefinirelriesgoquepuede significarconSnuarconsuexplotación. Paralaevaluación,seprepararonmodelosparaanálisis de estabilidad, integrando la geometría de las excavaciones y las variables que definen la resistencia global(RMS)delosmacizosrocososafectados. 29/10/15 AnálisisdeEstabilidaddeTaludes Metodología Métodos Gráficos Análisis Cinemático Métodos Analíticos Objetivos: Prevención Diseño Corrección 29/10/15 10 CaracterizaciónGeomecánica deMacizosRocosos Metodología 1. DefinicióndeCaracterísScasGeomecánicasdelos MacizosRocosos(ángulosdefricción,cohesión). 2. LevantamientosdeGeologíaEstructural 3. ModelacióndeEstereogramaseidenSficaciónde zonasderiesgo.AnálisisCinemáSco 4. ModelosdeEstabilidad(esSmacióndeFS) 29/10/15 Metodología CaracterizaciónGeomecánicadelMR ElmaterialqueseexplotaenelbancoLaPalma,estácons5tuidoporbasaltosqueestán afectadosestructuralmenteporvariosjuegosdediaclasasofracturasdeenfriamientocon planosbásicamentelisosyabiertos(sinrellenoquelos“solde”). 29/10/15 Metodología CaracterizaciónGeomecánicadelMR TomandocomofundamentolasestructurasqueafectanelmacizorocosodelbancoLa Palma,sees5maronlosvaloresdeGSI(30)ydeσc(75MPa)yseaplicaronalprograma RocDataparaes5marlosparámetrosderesistenciaglobaldelmacizorocoso (RockMassStrenghtoRMS)obteniéndoselossiguientesresultados: cohesión(c)=169KPa;ángulodefricción(φ)=32.79o GeologíaEstructural LevantamientoEstructural ProyecciónEstereográficaGeneral 29/10/15 GeologíaEstructural LevantamientoEstructural FamiliasdeJuntas Familia F1 F2 F3 F4 F5 F6 Talud General Taludes Bancos Bancos según diseño Rumbo Dip Dip Direc5on NE54SW 84 NW66SE 29 NW43SE 85 NE8SW 85 NE4SW 81 NE88SW 85 NE25SW 53-57 144 204 227 98 274 178 115 NE25SW 60-80 115 NE25SW 115 80 PrincipalesTiposdeFallasenTaludes HoekandBray(1981) FallaPlana FallaenCuña UG/MINAS/R.Marin/DMR2013-2014 PrincipalesTiposdeFallasenTaludes HoekandBray(1981) FallaporPandeo FallaCircular UG/MINAS/R.Marin/DMR2013-2014 AnálisisCinemáSco Falla Plana Condición de Deslizamiento 29/10/15 AnálisisCinemáSco Falla en Cuña 29/10/15 19 AnálisisCinemáSco AnálisisdeFallasPlanasconrespectoataludgeneral a55º(izquierda)ytaludesdebancosa80º (derecha);compárenselacan5daddepoloscrí5cos. 29/10/15 AnálisisCinemáSco AnálisisdeFallasdeCuñaconrespectoaltaludgeneral (izquierda)ytaludesdebancos(derecha).Puntosrojos interseccionesqueoriginancuñasconposibilidaddedeslizamiento. PuntosAzulesinterseccionestotales. 29/10/15 AnálisisCinemáSco Interseccionesqueoriginanposibles fallasportopplingdirectoconrespectoataludgeneral ytaludesdebancos(dip80º),izquierdayderecha respec5vamente. 29/10/15 ModelosdeEstabilidad 29/10/15 PlantatopográficaySeccionesTransversalesu5lizadasenla modelaciónconSLIDE. ModelosdeEstabilidad ModeloparaAnálisisdeProbabilidad deFalla.Sección100canteraLaPalma 29/10/15 ModeloparaAnálisisdeProbabilidaddeFalla. LímitesdeExplotacióndeacuerdoaProyecto ModelosdeEstabilidad ModeloparaAnálisisdeProbabilidaddeFalla. LímitesdeExplotacióndeacuerdoaProyectoincluyendoSismicidad 29/10/15 ResumendeResultados AnálisisCinemáSco Las familias 1, 2, 3 y 6, no generan por si mismas zonas de falla (planas, de cuña, o por toppling) debido a que sus rumbos con respecto al rumbo principal de los taludes, forman ángulos mayores a 25o y por lo tanto los rumbos de estas juntas que cons5tuyen a talesfamilias“penetran”hacialacaradeltalud. Por el contrario, las familias 4 y 5 pueden originarporsisolasfallasplanasyportoppling directorespec5vamenteyaquesusrumbosson sensiblementeparalelosalacaradeltalud. Las intersecciones entre las diferentes familias deestructurasoriginainfinidaddecuñas. ResumendeResultados ModelosdeEstabilidad SECCIÓN FACTORDESEGURIDADMEDIO S30 1.945 S60 2.055 S80 1.944 S100 2.372 S120 1.877 S140 2.042 S150 2.833 LímitedeExplotaciónProyectado 1.496 LímitedeExplotaciónProyectadocon Sismicidad 1.330 29/10/15 Conclusiones • ElmacizorocosoqueconformalostaludesdelbancoLaPalmaestá afectado por infinidad de fracturas o diaclasas que se pueden agruparen6familias.Dadoloanterior,seconsideraqueelMRes decalidadregularamala. • El análisis cinemá5co muestra una correlación directa entre el incrementodelángulodeltaludyelaumentodelasintersecciones quepuedenocasionarfallasplanas,decuñayportopplingdirecto. • La afectación al MR de los taludes se nota más en los bancos individuales ocasionando una can5dad notable de pequeños deslizamientos que afectan el ancho de las bermas, en consecuenciaéstasseadelgazantantoque5endenadesaparecer. 29/10/15 Conclusiones • Enlosmodelosdeestabilidad,losFSparatodaslasseccionesdela topogramaactual,resultaronmuysuperioresalímiteaceptablede 1.3. La probabilidad de una falla global en el talud, bajo las condiciones actuales es prác5camente nula pero 5ende a incrementarse conforme se adelgazan las bermas y aumentan los ángulosindividualesdelosbancosyelángulogeneral. • Para toda cantera en operación, se debe tomar en cuenta la sismicidad inducida por las voladuras ya que afecta sistemá5camente la cohesión del MR, sobre todo cuando está afectadoporinfinidaddefracturasodiaclasas.Cuandoseincluyóel factordesismicidadenelmodelodetaludfinaldediseñoelFSbajó de1.49a1.33,apenasmayorallímiteaceptable. 29/10/15 Conclusiones • Deacuerdoalasconclusionesprevias,noesrecomendableforzar la explotación del banco La Palma hasta el límite de talud final propuestoeneldiseñooriginaldebidoaquedehacerlo,seestaría incrementando la exposición a riesgos de accidente por deslizamientosofallasenlostaludes. 29/10/15 MuchasGracias porsuAtención 29/10/15
