Propiedades de Rocas y Métodos de Excavación en Minería

Propiedades Mecánicas

Se miden mediante ensayos de laboratorio o terreno. Los resultados se escalan al macizo rocoso.

Metodología de Diseño

• Campo de esfuerzo
• Propiedades de resistencia y deformación
• Características estructurales
• Presión de poros
• Modelos analíticos

Clasificación Geológica de Rocas

Se basa en:

• Genética: Ígnea, Sedimentaria, Metamórfica.
• Comportamiento: Cristalina, Clástica, Grano Fino y Orgánica.
• Respuesta Mecánica: Elástico-frágil, Plástico, Viscoso e Isótropo.

Propiedades Fundamentales de las Rocas

Densidad

Relación entre el peso por unidad de volumen.

• Gravedad Específica del Mineral: Densidad del material / Densidad del agua.
• Roca Tierra: Aproximadamente 2.5.
• Roca Marina: Aproximadamente 2.9.

Permeabilidad

Conexión entre poros. Los fluidos se mueven dentro de la roca.

Resistencia

Competencia de la roca.

• Medida por Ensayo de Carga Puntual.
• La compresión simple rompe por matriz o plano preexistente.

Durabilidad

Mide la degradación al exponerse al aire, agua y tiempo.

Porosidad

Relación entre el volumen de poros de una roca y su volumen total.

Parámetros de Roca Intacta y Macizo Rocoso

• Resistencia de roca intacta.
• Estructuras: Frecuencias, relleno, resistencia del relleno, orientación.
• Características geológicas: Origen, estructura.
• Presencia de agua.
• Dirección y tamaño de la excavación.

Selección del Método de Excavación

Estrategia que define cómo excavar y extraer un cuerpo mineralizado de forma técnica y económica (define operaciones unitarias).

Métodos de Excavación por Ubicación

Minería de Superficie

• Rajo
• Cantera (Sílice, Caliza, Piedra)
• Placeres (Depósitos de arena en antiguos ríos o playas, oros)
• Minería Costa Afuera (Fondo oceánico)

Minería Subterránea

• Autosoportados: Room & Pillar (R&P), Shrinkage, Sublevel Stoping (SLS).
• Soportados: Cut & Fill (C&F), Excavation, Backfilling.
• Hundimiento: Block Caving, Sublevel Caving.

Criterios de Selección del Método

• Espacial: Tamaño, forma, disposición, profundidad.
• Geología e Hidrogeología: Drenaje, Mineralogía y Petrografía, RQD/Q-System/GSI, Planos de debilidad, Aguas subterráneas.
• Geotecnia: Propiedades elásticas, plásticas, estados de esfuerzos, hundibilidad.
• Económica: Tasa de producción, reserva, vida útil, productividad.
• Tecnología: % recuperación, dilución, flexibilidad.
• Medio Ambiente: Control de excavación, subsidencia, control atmosférico, fuerza laboral.