Marcelo Vargas V.

Ejercicio: Diseño de Pilares Mineros

Marcelo Vargas V.

Esfuerzos Presentes

• En un Ambiente tectónico se tiene:– Esfuerzo Vertical

– Esfuerzo Horizontal

Sv

Sh

H

Sv = (Densidad Roca x H) / 100 [Mpa]

Sh = k x Sv

k = f(tectonica)Chile = 2,5 – 3Canada = 2 – 3Australia = 1,5 – 2,5Indonesia = 0,5 – 1,5

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Tipos de Pilares

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Auxiliar• Ejercicio

– En vez de usar GSI directamente, estimar el RMR 76

– El cuerpo mineralizado posee 8 de potencia, 100m de ancho y 150 m de largo, su profundidad varia entre 200 a 300 metros

– Utilizar el método de Hoek and Brown para estimar la resistencia de un pilar unitario

• Diseñar pilares rectangulares y muros• Realizar el diseño de la mina pensar en

cuanto pilares se pueden introducir en el ancho del cuerpo mineralizado y en la corrida

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Determinar RMR 76• Ensayo de compresion uniaxial valores de 230

MPa y un RQD promedio de 85%.• Discontinuidades están espaciadas a 50 cm.

Altamente rugosas y sin separación.• Se anticipa la presencia de agua durante la

construcción del túnel• La orientación del rumbo y manteo son

favorables• Roca clasificada por geología como

Granodiorita

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RMR: Rock Mass Rating (Bieniawski, 1976)

12

15

17

30

7

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RMR: Rock Mass Rating (Bieniawski, 1976)0

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DatosItem Rc Caja Rc MxPeso (KN/m3) 21 27UCS (MPa) 120 230

T (MPa) 5 7

C (MPa) 12 20

Fric angl. 35 40Roca Sedimentaria alterada GranodioritaEstructuras Fracturado en

bloques, calidad de estructuras regular

Fracturado en bloques, calidad de estructuras

buenaE (GPa) 30 45

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Room and Pillar

10m

200 m

300 m

150m

100m

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Luz Máxima y Dilución1 Estimación de Luz máxima

sT (MPa)g (KN/m3)t (m) 1L (m) ?

2 Estimación de dilución

EL (m)H (m)n(m) ?%dil ?

tL

T 2

2gs

2

4

32EtL

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Resistencia del Pilar Unitario3 Resistencia del pilar (criterio Hoek and Brown)

s3

(MPa) = 0 pilares no confinados artificialmente, peor caso estimación conservadora

UCS (MPa)

mi de la tabla rocas

s (MPa) ?

5.09100exp

a

GSIs

20065.0

0GSIa

s

SI GSI >=25 SI GSI <25

28100exp GSImm ib

a

cibci sm

s

ssss

'3'

3'11

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Constante mi para Distintos Tipos de Roca Intacta (mi)

30

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Diseño de PilaresProfundidad (m) 250H (m) 10 0.46 Salamon and Munro (1967) 0.66 Salamon and Munro (1967)sz (MPa) 5.25

Diseño de configuracion

Pilares CuadradosConfiguracion Wp W0 sp (MPa) Sp(MPa) FS R (m) %Dil

1 7 7 21.0 38.4 1.83 50.0% 0.05 0.26%2 8 8 21.0 40.8 1.94 50.0% 0.09 0.45%3 9 12 28.6 43.1 1.51 57.1% 0.45 2.27%4 9 9 21.0 43.1 2.05 50.0% 0.14 0.72%5 10 12 25.4 45.2 1.78 54.5% 0.45 2.27%6 7 12 38.7 38.4 0.99 63.2% 0.45 2.27%7 8 15 43.4 40.8 0.94 65.2% 1.11 5.54%8 8 12 32.8 40.8 1.24 60.0% 0.45 2.27%9 9 10 23.4 43.1 1.84 52.6% 0.22 1.09%10 12 18 32.8 49.1 1.50 60.0% 2.30 11.48%11 12 15 26.6 49.1 1.85 55.6% 1.11 5.54%12 10 10 21.0 45.2 2.15 50.0% 0.22 1.09%

HWKS

a

p2

4

32EtL