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Planificación Minera Subterránea Diseño de Caserones
Planificación Minera Subterránea Diseño de Caserones
Planificación Minera Subterránea Diseño de Caserones
Metodologa de Matthews
El numero de estabilidad se define como
Donde :
Q=ndice de calidad de tnel de Barton
A=Ajuste por esfuerzo inducido
B=Ajuste por estructuras interceptando la pared a estudiar
C=Ajuste por orientacin de la excavacin
Cabe mencionar que existe un radio hidrulico distinto para cajas y coronas. Para este curso se
ocupar el mismo radio hidrulico tanto para corona como cajas teniendo en cuenta el lector
que en la realidad este varia.
Ejemplo:
Se ha determinado un indicador de estabilidad N=44
Por la metodologa grafica se puede determinar el radio hidraulico , resultanto un radio
hudraulico que se situa entre 10 a 15, siendo el punto medio entre ambos extremos 12,5
=12 y A= 20 mts.
Este ejemplo ser desarrollado en Vulcan. En la pantalla del envisage se tienen diferentes
herramientas y paneles que nos ayudaran a disear las unidades de explotacin. En la
siguiente figura se muestran algunas de estas herramientas
Opcin
permite definir
un plano
vertical a
travs de dos
puntos
Inclinacin del
plano definido
por dos puntos
Definir un plano
horizontal a
travs de un
nivel (eje Z)
determinado
Figura 10: Toggle Sliced View, botn para ver seccin y deshabilitarlas
Si clickeamos toggle sliced view con el botn derecho del mouse nos aparecer un
cuadro llamado slice, este cuadro sirve para modificar el plano de corte o seccin como se
muestra en la siguiente figura
Distancia
Distancia de
entre un
visualizacin
plano de
Distancia de
desde el plano de
corte y otro
visualizacin
corte o seccin
desde el plano
hacia atrs
de corte o
seccin hacia
adelante
Saltar a un plano
de corte o
seccin paralelo
adelante o atrs
Clickeando con botn secundario o derecho a toggle grid display aparecer una
cuadro grid properties o propiedades de la grilla como se muestra en la imagen siguiente:
Dimensiones de
la grilla segn el
eje
Plano en el cual
trabaja la grilla
Para dimensionar el ancho del casern debemos recurrir a la frmula del radio hidrulico para
secciones rectangulares. Debido a que tenemos una altura y el radio hidrulico reemplazamos
los valores en la formula:
Debido a que el valor de ancho es negativo necesitamos cambiar el radio hidrulico, este
nuevo valor debe ser menor para que se conserve la estabilidad, en nuestro caso y para
efectos de diseo se utilizara el valor de 8, por lo que recalculando el ancho para el cual la
seccin es estable es:
El problema de un casern idealizado es que no se adapta a la forma del cuerpo por lo que no
se extraen ciertas zonas y otras zonas tienen alta dilucin, generalmente en los techo para
cuerpo sub-horizontales. Esto se aprecia en la siguiente imagen en achurado para zona con
dilucin en rojo y celeste mineral sin recuperar.
Manteniendo clickeada se puede desplegar otro tipo de herramientas para mover objetos
Tambin es importante seleccionar en el panel inferior snap to points , esta herramientas sirve
para restringir la opcin de objetos a solo los puntos de estos. En nuestro caso para trasladar
la seccin nos tomaremos como punto de referencia un vrtice de la seccin por lo que si no
seleccionamos snap to points no podremos seleccionar exactamente el vrtice.
Figura 23:Indicate
Figura 25: Traslado vertical de seccin transversal, en verde antigua posicin y en rojo seccin trasladada
Ahora si bien el largo mximo que puede tener la corono es de 76,4 mts, una
vista de planta demuestra que el cuerpo de aproximadamente 50 mts. de largo se va
acortando en su ultimo 40 mts. Por lo que disear el casern con 50 mts. implicara mucha
dilucin, dejando el largo para efectos de diseo en 40 mts.
Es probable que una vez cambiemos de plano no veamos nuestro de diseo de la primera
seccin, el cual necesitaremos para disear la segunda seccin transversal.
Para poder visualizarla tenemos que cambiar el campo back de 5 mts. a ms de 40 mts., como
por ejemplo 45 mts. como se ver en la siguiente figura:
Ahora que tenemos las dos secciones paralelas diseadas poder triangular un slido, el cual
ser de mucha utilidad para ms adelante pues tendr volumen y tonelaje.
Para eso iremos a model -> triangle solid -> crate
Y presionamos save edit, luego de esto nos aparecer un cuadro como el que se muestra en
pantalla
Ubicacin
donde se
almacenar el
archivo de la
triangulacin
Nombre de la
triangulacin
Color de la
triangulacin
Finalmente con esto hemos realizado nuestro primer casern de forma idealizada.
Presionando la herramienta nos pedir seleccionar el punto donde se colocar la letra, por lo
que tenemos que apretar snap to point nuevamente para que efectivamente el texto este
ubicado en el vrtice y no en otra parte.
Debemos repetir esta operacin para cada vrtice con las letras del alfabeto que usted quiera.
Ahora que cada vrtice tiene asignada una letra podemos nombrar a cada arista o lado por las
letras de sus vrtices extremos. Ej: el lado que se encuentra entre los vrtices A y B, se llamara
AB.
La siguiente figura muestra los nombre de los vrtices para el casern idealizado creado.
radio hidrulico
Matthews
Seccin
transversal
caja
techo
Lado 1
Diseo
Lado 2
nombre
Nombre medida
Medida
Estabilidad
12.000
8.000
DA
17.000
BA
272.000
diseo
35.000
12.000
12.000
8.000
12.000
DA
FD
17.000
35.000
AC
DE
272.000
76.364
40.000
40.000
Radio
hidrulico
obtenido
mediante
grafico
Radio
hidrulico
modificado
para evitar
dimensiones
negativas
Longitud de
mxima
estabilidad
para una
pared
Longitud
ocupada
para el
diseo del
casern
Una de las desventajas de nuestro mtodo de diseo con vulcan es que hemos diseado las
secciones de forma manual sin el apoyo de una herramienta precisa para dimensionar las
medidas. Una forma de cerciorarse de que efectivamente las medidas de cada arista miden lo
que diseamos o al menos est cerca.
Para ello utilizaremos la herramienta distance between points que se ubica dentro del panel de
herramientas de medicin como se muestra en la figura:
radio hidrulico
Lado 1
Lado 2
Medida
nombre
Seccin
transversal
caja
techo
Matthews
12.000
Diseo
8.000
Nombre
DA
medida
17.030
12.000
12.000
8.000
12.000
DA
FD
17.030
35.115
BA
Estabilidad
264.544
diseo
35.115
AC
DE
264.544
75.822
40.105
40.105
Esto refleja lo inexacto del procedimiento que se realiza aunque sin embargo la diferencia no
es considerable, aunque esto es relativo al tipo de mineralizacin que estemos trabajando.
Con esta herramienta y usando como gua la seccin rectangular especialmente en el piso y en
el techo seguir la lnea del cuerpo mineralizado como se visualiza a continuacin:
Esta misma accin se puede realizar en cualquier otro plano en el cual se intercepte el casern
idealizado (seccin rectangular) con el cuerpo mineralizado como se muestra a continuacin
Usando el mismo criterio anterior, respetando el piso del casern idealizado y tomando el
techo con la forma del cuerpo mineralizado se tiene en azul en la figura siguiente:
Figura 46: Seccin de un casern idealizado y cuerpo mineralizado. En azul seccin transversal de un casern
Figura 48: Cuerpo mineralizado, casern idealizado y caseron adaptado al techo del cuerpo mineralizado