Factores de Diseño y Estabilidad en Cámaras de Explotación de Sal

Consideraciones Geológicas

Geológicas:

• Secuencia y espesores de estratos
• Superficies entre los estratos

Consideraciones Mecánicas

Mecánicas:

• Estado tensional inicial
• Humedad
• Propiedades geomecánicas de la sal
• Vida de servicio de la cavidad
• Propiedades mecánicas de las superficies de separación

Consideraciones Geométricas

Geometría:

• Dimensiones de la cámara
• Dimensiones de los bulones
• Intersección de galerías
• Tipo de techos: arqueados o planos

Consideraciones de Sostenimiento

Sostenimiento:

• Sistema de sostenimiento
• Longitud efectiva del bulón
• Propiedades del acero
• Si el bulón va precargado
• Tiempo de colocación del bulón después de la excavación
• Fases en los diversos sostenimientos

Influencia de la Tecnología Minera

Influencia de tecnología minera:

• Tecnología de arranque
• Fases de producción de la cámara
• Maquinaria de saneo

Caso de Estudio: Weeks Island

Weeks Island: Efectos de las aguas subterráneas. Las zonas de sobrecarga ocurrieron en la barrera salina sobre los 110 m de espesor debido a la subsidencia inducida. Esto condujo a una disminución de la tensión principal mínima en el área del límite de sal donde las presiones de agua están actuando con gran fuerza. Una vez que las tensiones mínimas en la sal de roca cayeron por debajo de la presión del agua, se pudieron abrir los límites de grano en la sal de roca (por presión de agua, esfuerzos de tracción), lo que facilitó la percolación de las vías de agua impulsada por la presión del fluido.

Tipos de Fallas

Tipos de fallos:

1. El campo tensional (arco de tensiones) alrededor de las galerías no se desplaza hacia las zonas de roca más confinada, es decir, a los pilares barrera.
2. Desplazamiento de las tensiones hacia el piso de los pilares barrera y explotación, puede ocurrir el fallo frágil o dúctil.
3. Explosiones de gas CH₄ (carbón)
4. Aguas subterráneas (inundaciones) domo salino, cap rock
5. Pilares barrera mal diseñados, relación W/H no adecuada.

Modelo Geomecánico

El modelo geomecánico demuestra el desarrollo de una zona de tracción sobre el borde de la explotación minera como resultado de la convergencia y subsidencia, de modo que la tensión principal mínima cae por debajo de la presión del agua en la sobrecarga y se generan trayectos de flujo hidráulico accionados por presión en el límite salino con una cobertera de 90 m.