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Mecánica de Rocas II 1
CURSO DE GEOMECÁNICA APLICADA
GRUPO DE GEOMECÁNICA Y GEOTECNIA MINERA
ASPECTOS GEOTÉCNICOS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA
DISEÑO DE PILARES
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Cualquier evaluación de la condición de estabilidad de un pilar debe considerar:
a) Su(s) posible(s) modo(s) de falla.
b) La resistencia del mismo.
c) La magnitud de las solicitaciones a que está sometido.
Al referirse a la condición del pilar usualmente se utiliza algún índice de la condición de estabilidad del pilar, siendo el más usual el factor de seguridad (razón entre la capacidad y la solicitación); aunque también puede utilizarse el margen de seguridad (diferencia entre la capacidad y la solicitación), la probabilidad de falla, y/u otro.
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La condición del pilar comúnmente se evalúa cuantitativamente mediante la comparación de este índice con algún criterio de aceptabilidad.
Salamon (1964)FS > 1,6Estable
Hoek (1996)FS > 1,6Aceptable
Lunder & Pakalnis (1997)FS > 1,4Estable
ReferenciaFactor de SeguridadCondición del Pilar
Criterios de Aceptabilidad para Pilares Mineros
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Aspectos Fundamentales:
a) El modo de falla del pilar depende de la distribución de esfuerzos en el mismo, de su geometría, y de las estructuras, mayores y/o menores, presentes en el pilar.
b) Independientemente del modo de falla, la condición de inestabilidad comienza por un “descostramiento” del pilar, que se traduce en una pérdida de sección y pérdida de resistencia.
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Mecánica de Rocas II 6
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EVALUACION DE LA ESTABILIDAD DE PILARES
ESFUERZO SOBRE EL PILAR
RESISTENCIA DEL PILAR
FACTOR DE SEGURIDAD
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VARIACIÓN DEL CONFINAMIENTO EN UN PILAR
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DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS
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DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS
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RESISTENCIA DEL PILAR
• Hoek & Brown (2002).• Stacy & Page (1986).• Lunder & Pakalnis (2000).
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MÉTODO DE STACEY & PAGE (1986)
DRMS Es la resistencia de diseño del macizo rocoso en MPa, de acuerdo a la propósición de D.H. Laubscher (1990).
H Es la altura del pilar en metros.
WeffCorresponde al ancho efectivo del pilar en metros, el cual se evalúa en base al área (AP) y el perímetro (PP) de la sección transversal del pilar; queda definido como:
⋅= 7,0
5,0
HWDRMSRP eff
⋅=
p
peff P
AW 4
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MÉTODO DE STACEY & PAGE (1986)
+
−
⋅⋅
⋅= 11
5,413,05,2 5,4
07,0R
VDRMSRP
⋅=
p
peff P
AW 4
=HWR eff HWV eff ⋅=
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Esfuerzo Principal Menor, σ3 (MPa)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Esfu
erzo
Prin
cipa
l M
ayor
, σ
1 (M
Pa)
30
GSI = 10
100 90 80 70 60 50 40
20
x
BA
C
D
H
E GF
B
C
D
EF
G
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FIN