Investigación Mapeo Geomecánico de Un Túnel-1 PDF

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
INFORME DE INVESTIGACIÓN
“APLICACIÒN DE SOSTENIMIENTO EN LABORES DE PREPARACIÒN Y

PRODUCCIÒN EN LA UNIDAD MINERA ARCATA”
Presentado por los alumnos:
 BURGA LÓPEZ, Jheison

 LÓPEZ MENDOZA, Carlos Alonso
 MORENO INCIL, Edward Jhoel
 QUILICHE MANTILLA, Ruth Sabina
 ROJAS TORRES, Diana Jhenifer
 ZAVALETA VILLARREAL, Gisela Elizabeth
Docente:
Ing. MORALES CÉSPEDES, Wilver

Curso:
Geomecánica
Cajamarca, Perú 2020
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Geomecánica
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas
DEDICATORIA
Dedicado a nuestros padres, por sus consejos, su perseverancia, por

el valor mostrado para salir adelante y la motivación constante que
nos ha permitido ser personas de bien y a todos aquellos que
ayudaron directa o indirectamente a realizar este trabajo.
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AGRADECIMIENTO
Principalmente a Dios por la protección y salud que nos brinda cada día, a ÉL quien
nos guía por el camino del bien, por ser esperanza y fortaleza en momentos difíciles y sobre
todo por el habernos dado lo más importante en esta vida, la familia. A nuestros padres por
confiar en nosotros, por el apoyo y aliento incondicional que nos brindan, lo cual nos ha
encaminado hasta donde estamos ahora, con tropiezos y triunfos. A ellos que ven en cada
uno de nosotros unos sobresalientes y nos brindan el apoyo incondicional para conseguir
nuestros sueños y aspiraciones. A nuestra prestigiosa universidad, la cual nos prepara para
un futuro competitivo, formándonos como futuros profesionales excelentes; además a todos
los docentes, recalcar un especial agradecimiento al ingeniero: MORALES CÉSPEDES,
Wilver, quien es nuestro docente en el curso de Geomecànica, el cual nos imparte sus
conocimientos y nos forma de una manera adecuada para ser profesionales competitivos y
personas de bien.
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Geomecánica
RESUMEN
El problema principal que surgió en las operaciones de preparación y

producción de la Unidad Minera Arcata, es que existían contratiempos por efecto de
la dilución, sobre excavación y principalmente el relajamiento de la roca, causando
demoras en el ciclo de minado que repercutían en bajos rendimientos, elevando los
costos de operación, como también causando problemas de seguridad.
Analizando el problema existente se toma la determinación de realizar una

caracterización detallada de la masa rocosa en las diferentes vetas, desde los accesos
que son galerías, y pases y de algunas perforaciones realizadas desde interior mina.
Según el criterio de Bieniaswki (1989) los resultados de clasificación

geomecánica tanto en las cajas techo veta y cajas piso se obtuvieron diferentes
calidades de rocas desde IVA mala A, y IIIB regular B, principalmente las que más
predominan.
En zonas de veta la gran mayoría se presenta en calidades de roca IVA mala A,

con presencia de oquedades, relleno suave, aberturas que pueden llegar a medir hasta
50cm y que se prolongan longitudinalmente y verticalmente.
Conociendo el tipo de clasificación geotécnica de la roca se procedió a

determinar el sostenimiento adecuado a cada una de las labores de preparación como
producción de la mina. Para el caso de los tajeos el sostenimiento está realizado en
forma sistemática, de acuerdo a la evaluación de la masa rocosa por el mismo personal
de la labor o supervisor, guiándose de las cartillas geomecánicas (GSI) que fueron
impartidas a todo el personal, de igual forma para las labores de avance se tiene
determinado el tipo de sostenimiento en las cartillas antes mencionadas.
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Geomecánica
ABSTRAC
The main problem that arose in the operations of preparation and production
of the Arcata Mining Unit is that there were setbacks due to the effect of dilution, over
excavation and mainly the relaxation of the rock, causing delays in the mining cycle
that affected low yields, raising operating costs, as well as causing safety problems.
Analyzing the existing problem, the determination is made to carry out a
detailed characterization of the rock mass in the different veins, from the accesses that
are galleries, by passes and some perforations made from inside the mine.
According to the criterion of Bieniaswki (1989), the results of the geometrical

classification in both the roof veta boxes and the floor boxes obtained different
qualities of rocks from bad IVA A, and IIIB regular B, mainly the ones that
predominate the most.
In areas of vein, the great majority is presented in poor IVA rock grades, with
the presence of hollows, soft fill, openings that can measure up to 50 cm and that
extend longitudinally and vertically.
Knowing the type of geotechnical classification of the rock, we proceeded to
determine the adequate support for each of the preparation tasks as production of the
mine.
For the case of the slash the support is carried out in a systematic way,
according to the evaluation of the rock mass by the same personnel of the work or
supervisor, guided by the geometrical charts (GSI) that were imparted to all the
personnel, of In the same way, for advance work, the type of support in the
aforementioned booklets has been determined.
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Geomecánica
INDICE DE CONTENIDO
RESUMEN .............................................................................................................................. 3
ABSTRAC ............................................................................................................................... 4
INDICE DE FIGURAS ........................................................................................................... 8
INTRODUCCIÒN ................................................................................................................ 10
CAPÍTULO I ........................................................................................................................ 11
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................. 11
1.1. FUNDAMENTACIÒN DEL PROBLEMA. ......................................................... 11
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 11
1.2.1. Problema general ............................................................................................. 11
1.2.2. Problemas específicos ...................................................................................... 11
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. ............................................................ 11
1.3.1. Objetivos General. ........................................................................................... 11
1.3.2. Objetivos específicos. ...................................................................................... 11
1.4. JUSTIFICACIÒN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO.................................. 12
CAPÌTULO II ....................................................................................................................... 12
MARCO TEÒRICO ............................................................................................................. 12
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO – PROBLEMA ............................................ 12
2.2. GENERALIDADES DE LA MINA ...................................................................... 13
2.2.1. UBICACIÓN ................................................................................................... 13
2.2.2. ACCESIBILIDAD ........................................................................................... 15
2.2.3. TOPOGRAFÍA Y FISIOGRAFÍA.................................................................... 15
2.2.4. VEGETACION Y FAUNA. ............................................................................. 16
2.2.5. CLIMA ............................................................................................................ 16
CAPÍTULO III ..................................................................................................................... 16
ASPECTOS GEOLÓGICOS................................................................................................ 16
3.1. GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO ....................................................................... 16
3.2. GEOLOGÍA REGIONAL ..................................................................................... 17
3.3. ESTRATIGRAFÌA ................................................................................................ 20
3.3.1. ROCAS SEDIMENTARIAS ............................................................................ 20
3.3.1.1. Formación Hualhuani ............................................................................... 20
3.3.1.2. Formación Murco ..................................................................................... 20
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Geomecánica
3.3.1.3. Formación Maure ..................................................................................... 20

3.3.2. ROCAS VOLCÁNICAS .................................................................................. 20
3.3.2.1. Volcánicos Terciarios ............................................................................... 20
3.3.2.2. Volcánicos Cuaternarios Pleistocènicos .................................................... 21
3.4. GEOLOGÍA LOCAL ............................................................................................ 23
3.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ............................................................................. 26
3.6. MINERALES DE MENA Y DE GANGA............................................................. 27
3.6.1. MINERALES DE MENA ................................................................................ 27
3.6.2. MINERALES DE GANGA ............................................................................. 28
3.7. RESERVAS DE MINERAL .................................................................................. 28
3.7.1. Inventario de reservas minerales ....................................................................... 28
CAPÍTULO IV...................................................................................................................... 30
ASPECTOS MINEROS ........................................................................................................ 30
4.1. OPERACIONES MINERAS ................................................................................. 30
4.1.1. Labores de exploración, desarrollo y preparación ............................................. 30
4.1.1.1. Exploración .............................................................................................. 30
4.1.1.2. Desarrollo ................................................................................................ 31
4.1.1.3. Preparación .............................................................................................. 31
4.1.1.4. Secuencia de avance ................................................................................. 31
4.1.2. Métodos de minado .......................................................................................... 33
4.1.2.1. Método de minado por corte y relleno ascendente con perforación
Breasting. 33
4.1.2.2. Método de minado por corte y relleno ascendente con perforación vertical y
equipo cautivo ............................................................................................................. 34
4.1.2.3. Método de minado Open stoping .............................................................. 35
4.1.3. Planeamiento ................................................................................................... 37
CAPÍTULO V ....................................................................................................................... 38
DESARROLLO DEL TEMA. .............................................................................................. 38
5.1. CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA........................................................... 38
5.1.1. Registro de datos .............................................................................................. 38
5.1.2. Aspectos litológicos ......................................................................................... 41
5.1.3. Distribución de discontinuidades ...................................................................... 41
5.1.4. Aspectos estructurales ...................................................................................... 44
 Fallas ................................................................................................................... 44
 Diaclasas ............................................................................................................. 44
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Geomecánica
5.1.5. Clasificación de la masa rocosa ........................................................................ 45

 Rama Leslie ......................................................................................................... 46
 Pamela ................................................................................................................. 46
 Alexia .................................................................................................................. 46
 Socorro ................................................................................................................ 47
 Veta Luz .............................................................................................................. 48
 Blanca 2 .............................................................................................................. 50
 Amparo ............................................................................................................... 50
 Túnel 3 y Túnel 4 ................................................................................................. 51
5.1.6. Zoneamiento geomecánico del macizo rocoso. ................................................. 52
 Dominio estructural de IVA-caja techo ................................................................ 53
 Dominio estructural de IIIB-caja techo ................................................................. 54
 Dominio estructural de IVA-Mineral.................................................................... 54
 Dominio estructural de IIIB-Mineral .................................................................... 54
 Dominio estructural de IVA-Caja piso ................................................................. 54
 Dominio estructural de IIIB-Caja piso .................................................................. 55
5.1.7. Resistencia uniaxial de la roca .......................................................................... 55
5.1.8. Resistencias de las discontinuidades. ................................................................ 57
5.1.9. Resistencia de la masa rocosa ........................................................................... 57
5.1.10. Condiciones del agua subterránea. .................................................................... 59
5.1.11. Esfuerzos in situ. .............................................................................................. 59
CAPÍTULO VI ...................................................................................................................... 62
RESULTADOS ..................................................................................................................... 62
6.1. SOSTENIMIENTO RECOMENDADO ............................................................... 62
6.2. CONTROL DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO ............................. 65
6.2.1. Auditoria geomecànica ..................................................................................... 66
6.3. SOSTENIMIENTO EN DIFERENTES LABORES Y SECCIONES EN LA
UNIDAD ARCATA........................................................................................................... 67
CONCLUSIONES ................................................................................................................ 71
RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 72
REFERENCIAS BIBLIOGRÀFICAS ................................................................................. 73
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Geomecánica
INDICE DE TABLAS
Tabla 1:Coordenadas UTM. ..................................................................................................... 13

Tabla 2: Accesibilidad. ............................................................................................................. 15
Tabla 3: Reservas en Arcata..................................................................................................... 29
Tabla 4:Programa de producción............................................................................................. 37
Tabla 5:Programa de avances lineales. .................................................................................... 37
Tabla 6:Clasificación del macizo rocoso. .................................................................................. 39
Tabla 7:Resumen de las discontinuidades estructurales. ......................................................... 43
Tabla 8:Clasificaciòn de la masa rocosa. .................................................................................. 45
Tabla 9:Clasificaciòn geomecànica de la masa rocosa. ............................................................. 52
Tabla 10:Zoneamiento geotécnico. ......................................................................................... 53
Tabla 11:Resistencia compresiva de la roca intacta. ................................................................ 55
Tabla 12:Ensayos para obtener el parámetro "mi". ................................................................. 56
Tabla 13:Ensayos de propiedades de resistencia. .................................................................... 57
Tabla 14:Ensayos para hallar el ángulo de fricción y cohesión. ................................................ 58
Tabla 15: Cartilla geomecànica GSI. ......................................................................................... 62
Tabla 16:Cartilla geomecànica GSI. .......................................................................................... 63
Tabla 17:Promedio de puntaje en auditorías ........................................................................... 67
Tabla 18:Tipos de sostenimiento. ............................................................................................ 68
Tabla 19:Tipo de roca en Arcata. ............................................................................................. 68
Tabla 20:Estandar de % dilución geomecànico vs Abertura. .................................................... 70
Tabla 21:Estandar de RMR y calidad de roca. .......................................................................... 70
Tabla 22:Relaciòn de RMR - Abertura - Dilución. ..................................................................... 70
INDICE DE FIGURAS
Figura 1:Ubicación de la mina. ................................................................................................ 14
Figura 2:Posición longitudinal mostrando la estructura circular del domoriolítico con respecto a
la mineralización. .................................................................................................................... 18
Figura 3:Geologìa regional mina Arcata. .................................................................................. 19
Figura 4:Columna estratigráfica . ............................................................................................. 22
Figura 5:Geologìa local mina Arcata. ....................................................................................... 24
Figura 6:Sistema de vetas . ...................................................................................................... 25
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Geomecánica
Figura 7:Distribuciòn geológica idealizada. .............................................................................. 26

Figura 8:Explotaciòn desarrollo y preparación. ........................................................................ 32
Figura 9:Loza de concreto ciclópeo con malla electrosoldada. ................................................. 34
Figura 10:El sistema principal se encuentra en el mismo eje de excavación, de la veta Pamela.
............................................................................................................................................... 41
Figura 11:En la veta Alexia también se encuentra el sistema principal en el mismo sentido de la
veta. ....................................................................................................................................... 42
Figura 12:En el eje del crucero el sistema de fracturas principal esta perpendicular el eje de
excavación, donde corta a las vetas de túnel 3 y 4. .................................................................. 42
Figura 13:Secciòn Nª 01 Veta Socorro. .................................................................................... 48
Figura 14:Secciòn Nº 02 Veta Luz. ........................................................................................... 49
Figura 15:Secciòn Nº 01 Veta Amparo. .................................................................................... 51
Figura 16:Campo de esfuerzos s1. ........................................................................................... 60
Figura 17:Campo de esfuerzos principales s3. ......................................................................... 61
Figura 18:Secciòn estándar de modelo de ore y halo de alteración. ......................................... 69
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Geomecánica
INTRODUCCIÒN
El Mapeo Geomecánico Subterráneo tiene por objetivo determinar las condiciones

del macizo rocoso para caracterizar tramos en galerías, para la determinación del Estado
tensional-deformación para diseñar las labores mineras y de este modo dar seguridad al
personal y equipos.
El trabajo de investigación tiene como fin investigar y demostrar la gran utilidad

de los mapeos geomecánicos en proyectos mineros subterráneos.
Para el presente estudio de investigación se plantea realizar un diseño

geomecánico de la UNIDAD OPERATIVA ARCATA de la Mina del mismo nombre, la
cual comenzó a desarrollar y preparar en 1961, y se obtuvo la primera producción de
concentrado en 1964. El problema principal que surgió en las operaciones de preparación
y producción de la Unidad Minera Arcata es que existían contratiempos por efecto de la
dilución, sobre excavación y principalmente el relajamiento de la roca, causando demoras
en el ciclo de minado que repercutían en bajos rendimientos, elevando los costos de
operación, como también causando problemas de seguridad. Por consiguiente, se plantea
realizar los estudios de diseño geomecánico teniendo en cuenta el registro de datos, que
comprende el Mapeo Geomecánico de campo (utilizando el “método directo por celdas
de detalle”), pruebas in situ de resistencia de la matriz rocosa , toma de muestras de roca
en las labores, distribución de las discontinuidades, aspectos estructurales, clasificación
de la masa rocosa, zoneamiento geomecánico del macizo rocoso, condiciones del agua
subterránea y esfuerzos in situ.
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Geomecánica
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. FUNDAMENTACIÒN DEL PROBLEMA.

Los problemas geotécnicos que pueden surgir en el entorno minero deben
afrontarse como parte fundamental de la metodología general de diseño y planificación
de las excavaciones y explotaciones, analizando e identificando todos aquellos
parámetros asociados a posibles problemas geomecánicos según la geología regional e
identificarlos con antiguas inestabilidades ya ocurridas en la zona para poder obtener un
ambiente seguro de trabajo.
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

La caracterización del macizo rocoso donde se realiza la explotación constituye
un aspecto importante, pues su conocimiento determina las dimensiones de la labor, la
clase de roca y la selección de los sistemas de sostenimiento a aplicarse para su
estabilidad.
1.2.1. Problema general
¿En qué medida influye el macizo rocoso en el diseño, construcción y

sostenimiento de labores en S.A.C. Unidad Operativa Arcata?
1.2.2. Problemas específicos
¿Cómo influyen los aspectos técnicos-económicos para la construcción de

labores subterráneas componentes del sistema de minado?
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
1.3.1. Objetivos General.

 Determinar el estado Geomecánico del macizo rocoso de S.A.C. Unidad
Operativa Arcata.
1.3.2. Objetivos específicos.
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Geomecánica
 Caracterizar Geomecánicamente los tramos de galería y rampas para saber

la clase de roca, los estados tensionales y su estabilidad durante el tiempo
de servicio.
 Poder diseñar labores de desarrollo y explotación que brinde la seguridad
al personal y equipos.
1.4. JUSTIFICACIÒN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO.
Elaborar un informe de las técnicas geomecánicas del desarrollo de las labores,

teniendo en cuenta la mejor elección de diseño y planificación de las excavaciones y
explotaciones que nos brinde seguridad laboral (tanto del personal como el de los equipos)
y tenga aspecto técnico- económico.
CAPÌTULO II
MARCO TEÒRICO
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO – PROBLEMA

Tenemos los siguientes estudios:
 La investigación “Diseño de mallas de perforación y voladura subterránea

aplicando un modelo matemático de áreas de influencia”, fue realizado por Ing.
de Minas René Wilfredo Ojeda Mestas, para ejecutar diseños óptimos sin la
necesidad de realizar muchas pruebas de campo, los antecedentes que tomó el
autor para esa investigación fue la “La Nueva Teoría para el cálculo de Burden”
que fue expuesta en el IV Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería
Geológica, Minera, Metalúrgica y Geociencias “CONEINGEMMET”.
 Huancayo 2003” y tesis de investigación titulado “Diseño de mallas de

perforación y voladura subterránea en frentes de la mina San Rafael 2008”.
Wilfredo Ojeda Mestas demuestra en su investigación que el diseño de mallas de
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Geomecánica
perforación y voladura subterránea es aplicado por un modelo matemático de

áreas de influencia usando una nueva teoría para calcular el burden.
 En la Tesis Diseño de las mallas de perforación y voladura utilizando la energía

producida por las mezclas explosivas” del Ingeniero Víctor Ames Lara (2008)
sustenta que la tendencia a utilizar explosivos de gran energía hace que también
sea una necesidad la aplicación de nuevas técnicas para el diseño de mallas de
perforación y voladura, por lo que en su trabajo se da a conocer la utilización de
la potencia relativa por volumen (RBS).
2.2. GENERALIDADES DE LA MINA
2.2.1. UBICACIÓN
COMPAÑÍA MINERA ARES S.A.C. – U.O. ARCATA, políticamente ubicado

en el Distrito de Cayarani, Provincia de Condesuyos, Departamento de Arequipa,
Geográficamente se encuentra al NE del nevado Coropuna, a 175 km al NE en línea
recta de la ciudad de Arequipa, dentro del macizo occidental de la cordillera de los
Andes, flanco oeste.
El punto de referencia central del área de la Unidad Minera tiene como coordenadas:
Tabla 1:Coordenadas UTM.
UTM
789465.400 E 8341572.700 N
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Geomecánica
Figura 1:Ubicación de la mina.
SIMBOLOGÌA
VIA DE COMUNICACIÒN NEVADOS

ASFALTADA
VIA DE COMUNICACIÓN CENTRO POBLADO
AFIRMADA
RIOS ZONA DE ESTUDIO
MINA LÌMITE
DEPARTAMENTAL
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Geomecánica
2.2.2. ACCESIBILIDAD
El distrito minero es accesible desde la ciudad de Arequipa por carretera en un

30% asfaltada, luego en su totalidad afirmada cubriendo una distancia desde Arequipa
de 307 km, con un tiempo de viaje de 7 horas, en los tramos siguientes:
Tabla 2: Accesibilidad.
Arequipa – Pampa Cañahuas 95 km Carretera asfaltada
Pampa Cañahuas - Sibayo 53 km Carretera afirmada
Pampa Sibayo – Caylloma 69 km Carretera afirmada
Caylloma - Arcata 90 km Carretera afirmada
Arequipa – Aplao – Orcopampa 360 km- Carretera asfaltada/afirmada
Arcata
2.2.3. TOPOGRAFÍA Y FISIOGRAFÍA
La topografía presenta sectores de relieve ondulado a semi accidentado y sectores

de relieve abrupto o muy accidentado formando montañas y quebradas con escasos
recursos de vegetación.
La fisiografía de la zona de estudio ha sido impartida por la acción degradacional

de las glaciaciones, dado que se observan indicios inequívocos de este suceso. Presenta
superficies estriadas o laminares como consecuencia de la abrasión efectuada en
superficies rocosas, por los glaciares.
La zona de estudio se encuentra en una zona orogénica de varios relieves con

altos picos superiores a los 5 000 m.s.n.m., profundos valles y cuencas dados por fuerzas
tectónicas.
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Geomecánica
2.2.4. VEGETACION Y FAUNA.
La vegetación que predomina en la zona son el ichu, la huayquera, la ortiga, pastos

que sirven para uso doméstico en parte y como alimentos para auquénidos y ovejas. Los
animales que habitan en esta zona son las alpacas, llamas, vizcachas, huanaco, taruca,
venado, zorro andino; aves como la parihuana, gaviota, etc.
2.2.5. CLIMA
En la mina Arcata presenta un clima frío y seco, característico de la región Puna

y cordillera. La temperatura varía entre los 13ºC y - 10ºC entre el día y la noche.
El clima está dividido en dos estaciones marcadamente diferentes durante el año.

Una seca y fría entre abril y noviembre, en esta época se producen las más bajas
temperaturas (heladas), los meses de junio, julio y parte de agosto son los meses de las
heladas. La otra estación húmeda y lluviosa se presenta entre los meses de diciembre y
marzo originando el incremento de las aguas debido a las precipitaciones sólidas y
líquidas.
CAPÍTULO III
ASPECTOS GEOLÓGICOS
3.1. GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO
La geología de la mina de Arcata está compuesta por una sucesión de flujos

lávicos andesíticos a dacíticos de gran espesor, intercalados con rocas vulcano clásticas
tanto de origen primario como retrabajadas. Las lavas son porfídicas con fenocristales,
abundancia de plagioclasas tabulares, de alrededor de 1cm de longitud, y minerales
ferromagnesianos, principalmente agujas de piroxenos de pocos milímetros y láminas
de biotita, también pequeñas que no superan el centímetro de diámetro, en algunas lavas
se han reconocido escasos fenocristales de cuarzo.
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Geomecánica
Los fenocristales suelen estar dispersos en una pasta afanítica de color gris medio
a oscuro. Comúnmente, estos flujos lávicos poseen decenas de metros de espesor, son
macizos o con disyunción columnar Intercalados con los depósitos lávicos descriptos se
reconoce una potente sucesión de rocas vulcano clásticas formadas principalmente por
flujos piroclásticos compuestos por brechas matriz sostén, que muestran diferentes
grados de soldamiento.
3.2. GEOLOGÍA REGIONAL
Arcata se encuentra situada en un amplio arco volcánico de edad Miocena,

conformado por lavas y rocas volcano-clásticas de composición intermedia a ácida y
afiliación calco-alcalina, típicas de márgenes continentales de la zona.
La secuencia volcánica se deposita sobre rocas sedimentarias de origen marino

de edad Jurásica-Cretácica. Las vulcanitas del Mioceno inferior se encuentran plegadas
y deformadas por la fase Quechua I (Mégard et al., 1984), mientras que las rocas más
jóvenes se encuentran no deformadas.
El distrito de Arcata se caracteriza por la presencia de dos juegos

delineamientos regionales conjugados de rumbo noroeste y noreste, que actuarían
paralelos y transversales al arco volcánico Mioceno, respectivamente. Sobre impuesto
a estos lineamientos se reconoce una estructura circular de aproximadamente 15
kilómetros de diámetro.
Posiblemente se trate de una estructura de colapso relacionada al evento

volcánico ya que se encuentra centrada por un domo de composición riolítica. En este
marco, las vetas de Arcata se disponen asociadas a las fracturas arqueadas paralelas al
margen de dicha estructura circular y hacia su borde norte-noreste como se muestra en
la figura 2.
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Geomecánica
Figura 2:Posición longitudinal mostrando la estructura circular del domoriolítico

con respecto a la mineralización.
En Arcata afloran rocas sedimentarias de diferente composición que forman el

basamento en la región, y rocas volcánicas que adquieren mayor importancia, porque
en ellas se alojan la mayoría de las estructuras mineralizadas.
Las características físico-químicas del yacimiento de Arcata, permiten

clasificarlo como un depósito epitermal de metales preciosos de baja sulfuración, del
tipo adularia-sericita.
El yacimiento de Arcata se encuentra localizado en el segmento sur de la

Cordillera de los Andes, donde afloran extensamente roca volcánica Cenozoica
genéticamente relacionada con varios yacimientos epitermales de plata y oro existentes
en el área tales como Caylloma, Sucuytambo, Orcopampa, Ares, y otros.
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Geomecánica
Figura 3:Geologìa regional mina Arcata.
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Geomecánica
3.3. ESTRATIGRAFÌA
Las rocas sedimentarias son las más antiguas de la región, de la edad Cretácica y
está representada por las siguientes formaciones.
3.3.1. ROCAS SEDIMENTARIAS
Son las rocas más antiguas de la región de la edad cretácica y está representada
por las siguientes formaciones:
3.3.1.1. Formación Hualhuani

Pertenece al grupo Yura y está conformada por cuarcitas con intercalación de
areniscas y lutitas carbonosas con un espesor aproximado de 100 metros.
3.3.1.2. Formación Murco

Aflora parcialmente con una potencia de 100 metros y está compuesta por
areniscas y lutitas que se vuelven rojizas por intemperismo. El tope de esta secuencia
corresponde a la formación Arcurquina, que está constituida por calizas grises y azulinas
se estima una potencia de 200 metros.
3.3.1.3. Formación Maure

Corresponde a los depósitos lacústricos expuestos en forma localizada en ciertas
áreas y sobreyacen en discordancia angular a los volcánicos Orcopampa y Shila, está
compuesta de una interrelación de areniscas con tufos retrabajados de coloración
verdosa; se estima que tiene un espesor de aproximadamente de 150 a 400 metros.
3.3.2. ROCAS VOLCÁNICAS
3.3.2.1. Volcánicos Terciarios

Los volcánicos terciarios sobreyacen en discordancia erosional alas cuarcitas
Huarhuani e infrayacen a los basaltos Andagua. Está representado por los siguientes:
 Volcánico Orcopampa
Regionalmente es conocido como volcánicos Tacaza ampliamente distribuido en
la sierra sur del Perú. En la región cubre gran parte del área y se encuentra sobre yaciendo
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Geomecánica
en discordancia angular a las formaciones cretáceas. Está compuesta de una alternancia

de brechas andesiticos gris verdosos con lavas andesíticos gris oscuras, presentando
ocasionalmente depósitos lacústricos en la base y en predominio de piroclástos hacia el
techo. La secuencia tiene un espesor de 500 a 600 metros.
 Volcánico Shila
Se expone al Sur de Arcata, la secuencia está constituido por lavas brechosas y
brechas volcánicas de composición riodacíticas, estimándose un espesor de 60 metros.
 Volcánico Sencca
Se presenta en dos fases, una constituidas por tufos ignimbricos brechoides de
composición riodacíticas y la otra compuesta por domos riolíticos.
3.3.2.2. Volcánicos Cuaternarios Pleistocènicos
 Volcánico Barroso
Se expone en el área sobre yaciendo en su mayor parte a los volcánicos
Orcopampa y en menor área al domo riolítico y formación Maure. Está compuesto por
conglomerados y aglomerados volcánicos seguidos por una potente columna de lavas
andesíticas y andesitas basálticas porfiritica, se estima un espesor de 400 a 500 metros.
 Volcánico Andagua
Afloran en el Sur del área de Arcata, cubriendo mayormente alos volcánicos
Orcopampa y a los volcánicos Shila. Constituye la actividad volcánica más reciente y se
caracteriza por el desarrollo conos volcánicos bien formados se considera un espesor de
100 a 500 metros.
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Geomecánica
Figura 4:Columna estratigráfica .
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Geomecánica
3.4. GEOLOGÍA LOCAL
La geología de la mina de Arcata está compuesta por una sucesión de flujos

lávicos andesíticos a dacíticos de gran espesor, intercalados con rocas volcaniclásticas
tanto de origen primario como retrabajadas, donde muestra la distribución del
afloramiento en dos escalas diferentes.
Las lavas son porfíricas con fenocristales abundantes de plagioclasa tabular, y

minerales ferromagnesianos, principalmente agujas de piroxenos y láminas de biotita.
En algunas lavas se han reconocido escasos fenocristales de cuarzo.
Los fenocristales suelen estar dispersos en una pasta afanítica de color gris
medio a oscuro. En general, la disposición de los fenocristales es azarosa, aunque en
sectores se observa una alineación que evidencia cierta fluidalidad. Comúnmente, estos
flujos lávicos poseen decenas de metros de espesor, son macizos o con disyunción
columnar.
Intercalados con los depósitos lávicos descritos se reconoce una potente

sucesión de rocas volcaniclásticas formadas principalmente por flujos piroclásticos de
origen primario y rocas volcaniclásticas retrabajadas. Las piroclastitas primarias están
constituidas por brechas matriz soportadas, formadas en general por abundantes
fragmentos pumáceos subredondeados a alargados que alcanzan 3 centímetros de
diámetro/largo.
Los litoclastos son menos abundantes, poseen formas angulosas y diferentes

composiciones, comúnmente son fragmentos de rocas volcánicas porfíricas de
intermedias a ácidas.
La matriz está constituida mayoritariamente por trizas vítreas, con diferente

grado de recristalización y alteración. En la base de algunas ignimbritas se han descrito
depósitos de tracción de origen piroclástico, surgentes basales, caracterizados por una
fina estratificación dada por alternancia de láminas de granulometría gruesa y fina, en
ocasiones con estratificación entrecruzada de bajo ángulo.
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Geomecánica
Figura 5:Geologìa local mina Arcata.
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Figura 6:Sistema de vetas .
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3.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Dentro de las más importantes fallas y fisuras pre minerales, están las fallas
gravitacionales en las cuales se hallan emplazadas las vetas: Alta, baja y Consuelo.
Dichas fallas tienen un rumbo general NW y SW y buzamiento promedio de 60º SW.
La escarpa de la falla de veta alta se presenta en forma conspicua a lo largo de 3

kilómetros. La veta baja se puede apreciar a lo largo de 2,5 kilómetros mientras que la
veta consuelo tiene una corrida de 1 kilómetro.
Entre las fisuras de mayor importancia son las de Marciano y Marión y de menor
importancia las fisuras en las que se hallan emplazadas las vetas: Tres Reyes y Lucrecia.
Figura 7:Distribuciòn geológica idealizada.
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Geomecánica
3.6. MINERALES DE MENA Y DE GANGA
3.6.1. MINERALES DE MENA
 Pirargirita – Proustita S3(SbAs)Ag3: A estos minerales también se les conoce con

el nombre de platas rojas o rosicler. La pirargirita se diferencia de la proustita
por color y por llevar patina gris como revestimiento. Se presenta generalmente
en forma diseminada y bandeada. Se encuentran asociada con polibasita,
tetrahedrita y galena.
 Polibasita Cu(Ag,Cu)6Ag9Sb2S11: Constituye con la pirargirita los minerales de
plata comunes y portadores de Sb de color grisáceo a negro a negro hierro de
brillo metálico y raya gris. Se presenta en forma bandeada o diseminada y
asociada a la pirargirita y la tetrahedrita.
 Tetraedrita (Cu,Fe)12Sb4S13: Se presenta comúnmente en forma diseminada
pocas veces bandeada. Se encuentra asociada a la galena, blenda, pirita
calcopirita y sulfosales.
 TennantitaCu12As4S13: Se presenta con las mismas propiedades cristalográficas
y físicas de la tetrahedrita pero ocurriendo con menor frecuencia.
 Argentita Ag2S: Se presenta en forma de venillas y diseminada con mayor
frecuencia. Se encuentra asociada con galena y tetrahedrita.
 Galena PbS: Se presenta con frecuencia en grandes masas exfoliables masiva y
granular. Se encuentra asociada a la pirita, esfalerita y calcopirita.
 Esfalerita ZnS: Se presenta con mayor frecuencia en forma masiva, formando
venillas de potencias variables. Se encuentra asociada a la galena, pirita y
calcopirita.
 Calcopirita CuFeS2: Se presenta principalmente en forma masiva y rara vez en
forma de cristales. Se encuentra asociada a la esfalerita, pirita y galena.
 Plata nativa: Se presenta con mayor frecuencia en forma arborescente y en forma
de hilos finos contorneados.
 Electrum: Se presenta con poca frecuencia. Se presenta asociado con la
pirargirita y tetrahedrita.
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Geomecánica
3.6.2. MINERALES DE GANGA
 Cuarzo SiO2: Se presenta en forma masiva y cristalina frecuentemente formando

drusas y bandas paralelas al techo y piso de la veta. Superficialmente se presenta
en forma de cuarzo lechoso.
 Calcita CaCO3: Se presenta en cantidades apreciables y generalmente en forma
masiva y con buena exfoliación, también ocurre en forma de masas granulares
finas y compactas. Su coloración es variable entre blanco a incoloro.
 Rodocrosita CO3Mn: Se presenta con mayor frecuencia en forma bandeada y
compacta. Se diferencia de la rodonita por su menor dureza.
 Rodonita SiO3Mn: Se presenta generalmente en forma masiva, compacta y
bandeada. Es considerada junto con la rodocrosita como minerales de control
mineralógico.
 Pirita S2Fe: Se presenta con mayor frecuencia en forma masiva y diseminada,
pocas veces en forma de pequeños cristales.
 Fluorita F2Ca: Se presenta principalmente en grandes masas granulares y
compactas, pocas veces en forma cristalizada, generalmente cúbicos y
octaédricos, su color es verde claro a verde oscuro y asociado con la calcita,
galena, pirita y blenda.
3.7. RESERVAS DE MINERAL
3.7.1. Inventario de reservas minerales
Para la determinación del inventario mineral de la mina Arcata, se utilizaron los

siguientes parámetros:
 Aspectos económicos.
 Cotizaciones:
 Cotización Au: 1229,70 US$/Oz.
 Cotización Ag: 17,29 US$/Oz.
Para la estimación de los contenidos minerales en cada una de las vetas se utilizó
el programa MineSight, que es un software de aplicación minera.
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Geomecánica
Para el cálculo del inventario mineral, se utilizó la base de datos del sistema SIG
instalado en las oficinas de operaciones de la compañía que consta de lo siguiente:
 Base de datos de taladros y canales de muestreo.

 Base de datos topográfica.
 Mapeos geológicos en Arc View.
De acuerdo a todo este análisis recopilado en un proceso de recopilación de

datos en interior mina y operaciones que es analizado en los diferentes softwares y
llegando a inferir las reservas castigadas a un 18% de dilución y perdida de minado
aun 6,9% como se muestra en la tabla.
Tabla 3: Reservas en Arcata.
CATEGORÍA POTENCIA (m) TONELAJE TM LEYES
Oz/TM Ag Gr/TM
Au
Probado 0,80 1 758 042 21,21 1,5
Probable 0,80 1 153 257 20,30 1,3
TOTAL 2 911 299
PROMEDIO 0,80 20,75 1,4
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CAPÍTULO IV
ASPECTOS MINEROS
4.1. OPERACIONES MINERAS
El yacimiento de la Unidad Arcata, presenta los niveles de explotación:
 Nv. 4600
 Nv. 4530
 Nv. 4460
Las labores de avance y explotación están a cargo de la empresa IESA S.A.C., la

exploración diamantina con GEODRILL (Exploración), el transporte de mineral y
desmonte con TRANSDIR (Transporte de Mineral) y el relleno hidráulico con personal
de compañía.
La mina trabaja en un sistema mensual de operación - descanso de 14 x 7, es

decir 14 días trabajados por 7 días de descanso, laborando los 30 días del mes en dos
turnos siendo el primer turno de 8:00 PM a 7:45 AM con un descanso de una hora de
3:15 AM a 4:15 AM y el segundo turno de 8:00 AM a 7:45 PM con un descanso de una
hora de 11:45 a 12:45 PM este turno es de día. El trabajo está organizado en dos guardias
de diez horas y media cada una.
4.1.1. Labores de exploración, desarrollo y preparación

Para el desarrollo se este punto se hace necesario definir los siguientes términos:
4.1.1.1. Exploración
Ésta se realiza mediante dos formas:
 Avance lineal: Mediante galerías, cortadas es cruceros. Es el método más caro

de explorar, solamente se realiza cuando se tiene evidencia de la presencia de
mineral.
 Perforación diamantina: Se cuenta con los servicios de la E.E. GEODRILL.
Para la realización de esto se preparan cámaras de perforación en distintos
lugares de la mina y desde allí se perfora hacia los lugares antes establecidos con
potencial de presencia de mineral.
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Geomecánica
4.1.1.2. Desarrollo
Una vez comprobada la existencia de mineral económico se procede a ejecutar
labores de infraestructura principal llamadas labores de desarrollo. Su función es ser
vías de acceso, extracción y servicios auxiliares mineros. Las más comunes son:
galería, bypass, cortadas, cruceros y chimenea.
4.1.1.3. Preparación
Una vez ejecutadas las labores de desarrollo se procede a la “preparación” del
tajeo para su explotación. Para esto se ejecutan subniveles y chimeneas principalmente
de tal forma que el tajeo queda listo para iniciar con la rotura de mineral.
4.1.1.4. Secuencia de avance

La estructura es “bloqueada” o sea dividida en segmentos de 80 m de largo,
siendo éste el tamaño mínimo para un tajeo (se utiliza winche de arrastre para la
limpieza) y hasta 320 m de largo (se utiliza un Scooptram cautivo para la limpieza).
Después de haber definido los tipos de labores y las etapas de exploración, desarrollo
y preparación se describe la secuencia de trabajo:
 Excavación de una galería de 7’ x 8’.

 Excavación de un bypass “paralelo” a la galería de sección 4,3 m x 4,0 m,
generalmente la distancia entre ambos es de 15 m, por esta labor es que se va a
realizar la evacuación del mineral hacia la planta concentradora mediante
volquetes.
 Excavación de cruceros hacia la veta, llamados “ventanas” de sección 4,3 x 4,0
m. cada 80 m. Aquí se construye en Ore Pass del tajeo y se instala una tolva.
 Excavación de cruceros de 7’ x 8’ en los extremos del tajeo, o sea cada 80, que
servirán para dar acceso a las chimeneas extremas del tajeo.
 Excavación de una chimenea de sección 4’ x 4’ que servirá como Ore Pass, desde
la ventana hacia la estructura.
 Excavación de dos chimeneas de doble compartimiento, 4’ x 8’, que estarían
ubicadas a los extremos del tajeo y son utilizadas como caminos y servicios.
 Se presenta el siguiente plano donde se muestra el diseño para la explotación del
nivel 4620 – 4680.
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Geomecánica
Figura 8:Explotaciòn desarrollo y preparación.
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Geomecánica
4.1.2. Métodos de minado
En la mina Arcata, se aplica varios métodos de explotación de acuerdo a las

características del yacimiento, y las evaluaciones geomecánicas, así en la veta Mariana
y Alexia se aplican corte y Relleno ascendente convencional con perforación en
Breasting y vertical, este último en la parte oeste de la veta, en la parte central por
presentar cajas competentes y un buzamiento mayor a los 70° se aplica el método de
Open Stoping.
4.1.2.1. Método de minado por corte y relleno ascendente con perforación

Breasting.
Este método se aplica a zonas con las siguientes características: estructuras

verticales o casi verticales, características físico mecánicas del mineral y roca de caja
relativamente mala (roca incompetente), potencia de estructura moderada y con límites
regulares.
Los trabajos que se realizan son:
 Trabajos preliminares: Previa evaluación económica, construcción de una loza

de concreto armado o loza de concreto ciclópeo con malla electrosoldada en la
base de la galería, esto con la finalidad de recuperar todo el mineral y no dejar
puentes al avanzar con la explotación del tajeo del nivel inferior.
 Después de esto, se rellena espacio vacío para que sirva de piso para el siguiente
corte
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Geomecánica
Figura 9:Loza de concreto ciclópeo con malla electrosoldada.
 Perforación: Se realiza perforación tipo Breasting (horizontal) con cara libre

(techo del corte anterior), con barrenos de 6’ de longitud con máquinas
perforadoras tipo Jack leg.
 Voladura: Se utiliza dinamita semi-gelatina Semexa de 65% y80% con
iniciadores
Figua no concreto
1.Loza de eléctricos Exel. con malla electrosoldada
ciclópeo
 Ventilación: Se aprovecha el circuito que forman las chimeneas extremas y se
(Fuete: Departamento de perforación y voladura)
ventila por 1 hora después de cada disparo.
 Limpieza: Se utiliza un winche de arrastre eléctrico con cuchara de 60 o 90 cm
de ancho, dependiendo del ancho de la veta. Éste es instalado sobre el ore pass.
 Sostenimiento: Se instalan cuadros cojos y cuadros completos (dependiendo de
la estabilidad de las cajas piso y techo).
 Relleno: Se utiliza relleno hidráulico (RH), el cual es una mezcla de relave
grueso y agua. Se instalan barreras en el tajeo, es así que, dentro de estas el RH
es vertido (mediante bombeo) y empieza a drenar por las barreras, una vez que
el agua a escurrido, queda un material uniforme que sirve como piso para el
siguiente corte y como soporte estructural para la estabilidad del macizo rocoso.
La labor es rellenada hasta el techo.
4.1.2.2.Método de minado por corte y relleno ascendente con perforación

vertical y equipo cautivo
Este método se aplica a zonas con las siguientes características: estructuras
verticales o casi verticales, características físicomecánicas del mineral y roca de caja
relativamente regular, potencia de estructura moderada y con límites regulares.
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Geomecánica

puentes al avanzar con la explotación del tajeo del nivel inferior. Después de
esto, se rellena el espacio vacío para que sirva de piso para el siguiente corte.
 Perforación: Se realiza perforación vertical, con barrenos de 6’ de longitud con
máquinas perforadoras tipo Jack leg. Se pueden dar hasta dos cortes
consecutivos, incrementando la productividad del tajeo en comparación con el
método de perforación en Breasting.
 Voladura: Se utiliza dinamita semi-gelatina Semexa de 65% y 80% con
iniciadores no eléctricos Exel.
 Ventilación: Después de realizado el disparo se deja la labor 1 hora en
ventilación, para esto se aprovecha el circuito que forman las chimeneas
extremas.
 Limpieza: Se utiliza un Scooptram eléctrico de 0,75 yd 3 de capacidad, el cual
vierte el mineral en los ore pass del tajeo.
 Sostenimiento: Se instalan puntales de seguridad, guarda cabezas, pernos Split
set de 4’ y 5’ de longitud.
 Relleno: Se utiliza relleno hidráulico, el cual es una mezcla de relave grueso y
agua. Para esto se instalan barreras en el tajeo, es así que, dentro de estas
barreras el relleno hidráulico es vertido (mediante bombeo) y empieza a drenar
por las barreras, una vez que el agua a escurrido, queda un material uniforme
que sirve como piso para el siguiente corte y como soporte estructural para la
estabilidad del macizo rocoso. Se rellena hasta dejar una altura de 2,4 m (ésta
es la altura que se necesita para perforar el siguiente corte)
4.1.2.3.Método de minado Open stoping

Llamado también almacenamiento provisional dinámico. Éste método se aplica
a zonas con las siguientes características: estructuras verticales o casi verticales,
características físicomecánicas del mineral y roca de caja muy buenas, alta
disponibilidad de madera.

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Geomecánica

puentes al avanzar con la explotación del tajeo del nivel inferior. Los primeros
cortes del minado son con el método de corte y relleno ascendente con
perforación vertical hasta alcanzar la altura del ore pass, desde esa altura ya se
puede empezar a dejar pilares de acuerdo al diseño previamente elaborado y
hacer las plataformas de perforación.
 Perforación: Se realiza perforación vertical, con barrenos de 6’ de longitud con
máquinas perforadoras tipo Jack leg.
 Voladura: Se utiliza dinamita semi-gelatina Semexa de 65% y 80% con
iniciadores no eléctricos Exel.
 Ventilación: Después de realizado el disparo se deja la labor 1 hora en
ventilación, para esto se aprovecha el circuito que forman las chimeneas
extremas.
 Trabajos de madera: Cada corte se tienen que instalar puntales de caja a piso a
caja techo (idénticos a los puntales de seguridad) con tablas de tal forma que se
formen plataformas. Si se está en operación, las plataformas se llaman de
acumulación y si se está extrayendo mineral son de descarga.
 Limpieza: Parte del mineral roto se deja en las plataformas de acumulación,
donde sirve como plataforma de trabajo para la explotación del siguiente corte.
El mineral aumenta su volumen luego de ser volado, por esto se extrae
continuamente un exceso del mineral roto durante la explotación, para mantener
una distancia adecuada entre el techo de la labor y la superficie del mineral roto.
El mineral es limpiado en la base del subnivel mediante un winche de arrastre
eléctrico.
 Sostenimiento: No se instalan elementos de sostenimiento debido a las
características favorables del macizo rocoso, en algunos casos especiales se
pueden dejar pilares de mineral para incrementar la estabilidad del tajeo.
 Relleno: No se utiliza en la operación cotidiana. Al finalizar la explotación del
tajeo es posible rellenar el total del espacio vacío, esto dependiendo de la
disponibilidad de RH.
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Geomecánica
4.1.3. Planeamiento
De acuerdo a las reservar minerales presentadas en la tabla 3.01 se ha elaborado

el plan de producción hasta agotar reservas y el programa de ejecución de avances
lineales.
El plan se ha elaborado considerando una producción de 302 400 tm/año
Tabla 4:Programa de producción.
Tabla 5:Programa de avances lineales.
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Geomecánica
CAPÍTULO V
DESARROLLO DEL TEMA.

5.1. CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA
5.1.1. Registro de datos
Para los registros de datos se realizaron los mapeos geomecánicos de campo,

utilizando el “método directo por celdas de detalle”, mediante este método se realizaron
sistemáticamente en los afloramientos de la masa rocosa en interior mina, ya que en la
totalidad de las vetas actualmente se vienen explotando con el método de corte y relleno
mecanizado y corte y relleno convencional con winche de arrastre.
Los parámetros de medición y observación fueron obtenidos en formatos

tradicionales, adecuándolas a las normas sugeridas por la Sociedad Internacional de
Mecánica de Rocas (ISRM, International Society For Rock Mechanics).
Los parámetros tomados fueron:
Tipo de roca, tipo de sistema de discontinuidad, orientación, espaciado, persistencia,

apertura, rugosidad, tipo de relleno, espesor del relleno, intemperización, y presencia
de agua. El mapeo geotécnico obtenido corresponde a las diferentes vetas antes
mencionadas.
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Geomecánica
Tabla 6:Clasificación del macizo rocoso.
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Geomecánica
5.1.2. Aspectos litológicos

Toda el área de las vetas en Arcata predominan las andesitas, y las tobas de grano
fino y brechosas.
En las cajas se presentan las andesitas, en tramos muy alterados y fracturados, en

algunos casos material deleznable en ambas cajas, como son principalmente en las vetas de
Socorro, Luz, Mariana, en las demás vetas su comportamiento litológico es con menos
intensidad de alteración, la veta está conformada principalmente por Cuarzo ahumado,
lechoso, hialino, con alteraciones argilicas, con contenidos de Ag y Au.
5.1.3. Distribución de discontinuidades

La distribución de las discontinuidades tanto mayores como menores se realizó
mediante técnicas de proyección estereográficas, utilizando el programa DIPS de
Rocscience 5.0
Los resultados de las características de distribución se encuentran en las figuras.
Figura 10:El sistema principal se encuentra en el mismo eje de excavación, de la veta Pamela.
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Geomecánica
Figura 11:En la veta Alexia también se encuentra el sistema principal en el mismo sentido de la veta.
Tabla 1.Resumen de discontinuidades estructurales
(Fuente: Área de Geomecànica)
Figura 12:En el eje del crucero el sistema de fracturas principal esta perpendicular el eje de excavación, donde
corta a las vetas de túnel 3 y 4.
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Geomecánica
Tabla 7:Resumen de las discontinuidades estructurales.
A partir de estos resultados, podemos establecer las siguientes características del

arreglo estructural de la masa rocosa, en el ámbito de las diferentes vetas más importantes de
la U.O.Arcata.
Las estructuras que tienen el mismo alineamiento son las vetas Ramal Lesly, Pamela,
luz, Mariana, y Socorro, por lo que podemos deducir lo siguiente.
Todas estas vetas tienen tres sistemas de fracturas 2 principales y una secundaria, en
zona de vetas conformadas principalmente por cuarzo hialino, y cuarzo ahumado, presencia
de calcita, que estos fueron lavados producto del agua, y que actualmente podeos observar
grandes aberturas o cavidades que se observa en el proceso del minado, el alineamiento de
los 2 sistemas están paralelas y sub paralelas a la estructura, mientras que la secundaria esta
transversalmente al alineamiento de la estructura.
Las cajas están conformadas principalmente por rocas andesiticas muy fracturadas,
rellenadas con material suave, ligeramente rugosas, presencia de brechas en algunos casos, y
en lo que son las vetas de Luz, Socorro y mariana se presentan cajas muy alteradas y
brechadas, material deleznable, este halo de alteración que se presenta en la caja techo y en
ocasiones en la caja piso perjudica nuestro siclo de minado ya que el sostenimiento es más
pesado, por lo que la dilución por problemas geomecanicos es mayor.
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Geomecánica
Cabe mencionar que los afloramientos en la mayoría de las vetas no se encuentran en

superficie, por lo que se deduce en base a sondajes diamantinos y en su gran mayoría a las
excavaciones realizadas que se tiene como galerías y tajos en explotación.
5.1.4. Aspectos estructurales

Las características estructurales de las discontinuidades, se establecieron
mediante tratamiento estadístico de la información registrada en los mapeos
geomecanico de las excavaciones realizadas, de algunos testigos diamantinos, lo cual
se compatibilizaron con la información in situ, según esto podemos decir lo siguiente
(fallas, y diaclasas).
 Fallas
Las fallas tienen espaciamientos por lo general de 20 a 50cm. La persistencia es de
metros a unas pocas decenas de metros, la apertura es de <1cm >20cm, la superficie
de las caras son lisas a medianamente rugosas, rellenos en algunos casos con material
suave y en ocasiones con material duro, condiciones de humedad y gotera en algunos
casos, sobre todo en profundidad.
 Diaclasas
Siendo de mucho interés para el presente estudio tener las características
estructurales de las cajas (techo y piso) y de mineral de las vetas antes mencionadas,
a continuación se hace una descripción de estas características.
En las cajas techos, las discontinuidades de la masa rocosa presentan

espaciamientos de moderadamente fracturado a muy fracturado, persistencia entre 3 a
10m. Aperturas que pueden variar entre <1cm a >5cm. Paredes ligeramente rugosas a
lisas, con relleno de material suave y en ocasiones material duro intemperización
media a alta, condición de humedad y gotera en zonas más profundas.
En el mineral las condiciones de discontinuidad de la más rocas presentan

espaciamientos de de muy fracturado a intensamente fracturado, persistencia de entre
10 a 20 m, Aperturas que pueden variar <1cm a > 5cm. Paredes lisas y ocasionalmente
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Geomecánica
ligeramente duras, intemperización alta, condición de humedad y chorreras en zonas

más profundas.
En las cajas Piso, las discontinuidades de la masa rocosa presentan

espaciamientos de moderadamente fracturado a muy fracturado, persistencia entre 3 a
10m. Aperturas que pueden variar entre <1cm a >5cm. Paredes ligeramente rugosas a
lisas, con relleno de material suave y en ocasiones material duro intemperización
media a alta, condición de humedad.
5.1.5. Clasificación de la masa rocosa

Para clasificar geomecánicamente la masa rocosa se utilizó el criterio de
clasificación geomecánica de Bieniawski (RMR- Valoración del Macizo Rocoso -
1989). Los valores de resistencia compresiva de la roca intacta, fueron obtenidos
conforme a los procedimientos señalados de acuerdo a la Resistencia de la roca
Intacta.
Los valores del índice de calidad de la roca (RQD) fueron determinados

mediante el registro lineal de discontinuidades, utilizando la relación propuesta por
Priest & Hudson (1986), teniendo como parámetro de entrada principal la frecuencia
de fracturamiento por metro lineal. También se obtuvieron valores del RQD a partir
del logueo geotécnico de los diferentes puntos de la mina, el criterio que se utiliza
para clasificar la roca se observa a continuación.
Tabla 8:Clasificaciòn de la masa rocosa.
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Geomecánica
Esta información es sacada directamente de las labores que se vienen trabajando en

la actualidad, dado que tenemos labores en producción.
 Rama Leslie
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de mala calidad Regular
IIIB, con un RMR de 45, esto en las zonas de las alas nestables se presentan roca de
peor calidad IV A, con un RMR promedio de 35.
En la veta se presenta en mala calidad IVA, con un RMR Promedio de 30-35,

también en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIb, con un RMR de 45.
En la caja piso se presentan de mala calidad Regular IIIB, con un RMR de 45,
esto en las zonas de las alas inestables se presentan roca de peor calidad IV A, con un
RMR promedio de 35. Es muy similar a la caja techo pero mayor frecuencia de roca
regular.
 Pamela
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de mala calidad IVA, con un RMR
Promedio de 35, también existen zona de mejor calidad IIIB, con un RMR de 45.
En la veta se presenta en mala calidad IVA, con un RMR prmedio de 30-35,

tambienen zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIB, con un RMR de 45.
En la caja piso se presentan de maka calidad regular IIIB, con un RMR de 45, esto
en las zonas de las alas inestables se presentan roca de peor calidad IV A, con un RMR
promedio de 35. Es muy similar a la caja techo pero mayor frecuencia de roca regular.
 Alexia
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de regular calidad IIIB, con un
RMR de 45, ocasionalmente de calidad mala IVA con un RMR promedio de 35.
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Geomecánica
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIB, con un RMR de
45. En la caja piso se presentan de mala calidad Regular IIIB, con un RMR de 45, esto en
las zonas de las alas inestables se presentan roca de peor calidad IV A, con un RMR
promedio de 35. Es muy similar a la caja techo, pero mayor frecuencia de roca regular.
 Socorro
Las rocas andesíticas de la caja recho presentan de mala calidad IVA, con un RMR
de 35, ocasionalmente de calidad regular IIIB con un RMR promedio de 45.
También persisten las brechas englobadas en una matriz de cuarzo lechoso y hialino,
rugoso y presencia de oquedades.
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IVA, con un RMR de 40
y casi todo el lado norte de la veta se presenta de roca mala IVB con un RMR de 35 a menos.
Aquí se pueden observar las aberturas freadas por el paso de las aguas que se
percolaron en el tiempo geológico, por lo que en el tema de la explotación la labor se trona
más inestable.
En la caja piso se presentan de mala calidad Regular IIIB, con un RMR de 45, esto
promedio de 35.
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Geomecánica
Figura 13:Secciòn Nª 01 Veta Socorro.
 Veta Luz
La veta luz tiene características muy similares a la veta Socorro Las rocas andesíticas
de la caja techo se presentan de mala calidad IVB, con un RMR de 30, ocasionalmente de
calidad regular IVA con un RMR promedio de 40.
También persisten las brechas englobadas en una matriz de cuarzo lechoso y hialino,
rugoso y presencia de oquedades.
Se tiene material deleznable, argilizado es decir presenta halos de alteración muy

marcadas potencias entre 20 a 40cm, pegadas al contacto de la veta.
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IVA, con un RMR de 40
y casi todo el lado norte de la veta se presenta de roca mala IVA con un RMR de 25-30 a
menos.
Aquí se pueden observar las aberturas freadas por el paso de las aguas que se
percolaron en el tiempo geológico, por lo que en el tema de la explotación la labor se trona
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Geomecánica
más inestable, haciendo que el sostenimiento recomendado sea guarda cabezas o cuadros de
madera.
En la caja piso se presentan de mala calidad Regular IVA, con un RMR de 40, esto
en las zonas de las alas inestables se presentan roca de peor calidad IV B, con un RMR
promedio de 30.
También se presentan zonas deleznables con potencias entre 20 y 50cm pegadas al

contacto de la veta.
Figura 14:Secciòn Nº 02 Veta Luz.
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Geomecánica
 Blanca 2
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de regular calidad IIIB, con un
RMR de 45, ocasionalmente de calidad mala IVA con un RMR promedio de 35.
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIB, con un RMR, con
un RMR promedio de 45.
En la caja piso se presentan de mala calidad Regular IIIB, con un RMR de 45, esto
promedio de 35. Es muy similar a la caja techo, pero mayor frecuencia de roca regular.
 Amparo
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de regular calidad IIIB a IIIA con
un RMR de 50, ocasionalmente de calidad mala IIIB con un RMR promedio de 45.
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIB, con un RMR de 45.
En la caja piso se presenta calidad Regular IIIB a IIIA, con un RMR promedio de 50,
esto en las zonas de las alas inestables se presentan roca de peor calidad III A, con un RMR
promedio de 45.
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Geomecánica
Figura 15:Secciòn Nº 01 Veta Amparo.
 Túnel 3 y Túnel 4
Las rocas andesíticas de la caja techo se presentan de regular calidad IVA con un
RMR de 40.
En la veta, en zonas, la calidad IVB, con un RMR de 30 donde el sostenimiento es

guarda cabezas y cuadros de madera.
Aquí se presenta material triturado y argilizado, relleno de arcilla en fracturas y

presencia de goteo en flujos discontinuos y gran tramo en forma de humedad.
En la caja piso se presenta calidad Regular IIIB, con un RMR promedio de 45, muy
similar a l caja techo pero menos fracturado.
Resumen de clasificación geomecánica de la masa rocosa en las diferentes vetas.
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Geomecánica
Tabla 9:Clasificaciòn geomecànica de la masa rocosa.
5.1.6. Zoneamiento geomecánico del macizo rocoso.
Para la aplicación racional de los diferentes métodos de cálculo de la mecánica de

rocas, es necesario que la masa rocosa bajo estudio esté dividida en áreas de caracterización
estructural y mecánicas similares, debido a que los criterios de diseño y análisis de los
resultados serán válidos solo dentro de masas rocosas que presenten propiedades físicas y
mecánicas. Por ello, es necesario realizar la zonificación geomecánica o lo que es lo mismo
establecer los dominios estructurales.
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Geomecánica
Considerando los aspectos litológicos, geo-estructurales, grado de alteración y

calidad del macizo, se han definido estos dominios estructurales en el área de estudio de las
vetas Socorro, Pamela, Amparo, Luz, Leslie, Alexia, Túnel 3 y Túnel 4, ya que estos niveles
donde se inicia el minado están excavados, es aquí donde se toma toda la data y obtener la
información geomecánica a través del mapeo geotécnico de la masa rocosa.
Cabe indicar que siendo similares el arreglo estructural de la masa rocosa en toda el
área de estudio, la calidad de la masa rocosa es la que ha definido la zonificación en cuatro
zonas diferentes de la mina y en tres sectores diferentes principales, caja techo, mineral, y
caja piso.
Tabla 10:Zoneamiento geotécnico.
Según este cuadro, se definen tres zonas geomecánicas o dominios estructurales caja
techo, caja piso y mineral.
 Dominio estructural de IVA-caja techo

Este dominio estructural está conformado básicamente por rocas andesíticas
con textura porfiritica, y fracturas abiertas entre 1cm a màs, estas son rocas de mala
calidad mala A (IVA) entre 35-40, debido un sistema de fractura miento sub paralelo
a la veta y como se mencionó existe la evidencia que estas fracturas superan
centímetro de abertura.
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Geomecánica
Este es uno de los terrenos más inestable en este dominio, donde se presentan las
vetas Ramal Leslie, Pamela, Alexia, Socorro, Luz, Blanca 2, Túnel 3 y Túnel 4.
 Dominio estructural de IIIB-caja techo

Este dominio estructural está conformado por rocas andesíticas con textura
porfiritica y fracturas semi abiertas menos a 1cm, estas son masas rocosas con calidad
de Regular B (IIIB) entre 45-50, teniendo el mismo sistema de fractura miento del IV
A es más estable por condición de fracturas más cerradas, esto es básicamente en la
veta de Amparo.
 Dominio estructural de IVA-Mineral

Este dominio está conformado básicamente por Qz, Brecha y andesita y calcita
en zonas de caballos, zonas de brechas entre contacto de veta con cajas estas son rocas
de mala calidad Mala A (IVA) entre 30-37.5, debido esto al fracturamiento intenso y
las aberturas generadas por el lavado del material calcáreo de las vetas como son
Ramal Leslie, Pamela, Socorro, Luz, Túnel 3 y Túnel 4.
 Dominio estructural de IIIB-Mineral

Este dominio estructural está conformado por rocas andesíticas con textura
porfiritica y fracturas semi abiertas menos a 1cm, estas son masas rocosas con calidad de
Regular B (IIIB) entre 45-50, estos representan las vetas de Alexia, Blanca 2 y Amparo.
 Dominio estructural de IVA-Caja piso

Este dominio estructural está conformado básicamente por rocas andesíticas
con textura porfiritica, y fracturas abiertas entre 1cm a mas, estas son rocas de mala
calidad mala A (IVA) entre 35-40, debido un sistema de fractura miento sub paralelo
a la veta y como se mencionó existe la evidencia que estas fracturas superan
centímetro de abertura. Este es uno de los terrenos más inestable en este dominio,
donde se presentan las vetas Ramal Leslie, Pamela, Alexia, Socorro, Luz, Blanca 2.
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Geomecánica
 Dominio estructural de IIIB-Caja piso

Este dominio estructural está conformado por rocas andesíticas con textura porfiritica
y fracturas semi abiertas menos a 1cm, estas son masas rocosas con calidad de Regular B
(IIIB) entre 45-50, teniendo el mismo sistema de fractura miento del IV A es más estable por
condición de fracturas más cerradas, esto es básicamente en la veta de Amparo, Túnel 3 y
Túnel 4.
En general las vetas en Arcata la caja techo presentan mejor condición de estabilidad.
5.1.7. Resistencia uniaxial de la roca

Uno de los parámetros más importantes del comportamiento mecánico de la masa
rocosa, es la resistencia compresiva no confinada de la roca intacta (sc).
Durante los trabajos de campo, como parte del mapeo geotécnico de las labores
mineras se ejecutaron ensayos de golpe con martillos de Smith, siguiendo las normas
ISRM, a fin de estimar la resistencia compresiva de la roca intacta, los rangos de valores
así estimadas se presentan en el siguiente cuadro.
Tabla 11:Resistencia compresiva de la roca intacta.
Otro parámetro importante del comportamiento mecánico de la roca intacta es el parámetro

“mi”, estos datos fueron enviados a laboratorio de mecánicas de roca de la PONTIFICIA
UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU, Aplicando las normas ASTM 2664-95
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Geomecánica
Tabla 12:Ensayos para obtener el parámetro "mi".
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Geomecánica
5.1.8. Resistencias de las discontinuidades.

Desde el punto de vista de la estabilidad estructuralmente controlada, son importantes
las características de resistencia al corte de las discontinuidades, puesto que estas constituyen
superficies de debilidad de la masa rocosa y por tanto planos potenciales de falla, los
parámetros de fricción y cohesión de los criterios de falla de Mohr- Coulomb.
Para propósitos de los cálculos de diseño, se ha estimado el ángulo de fricción

mediante ensayos realizados en laboratorio.( Tabla 14).
5.1.9. Resistencia de la masa rocosa

En el cuadro siguiente se presentan los resultados obtenidos sobre las propiedades de
resistencia de diferentes vetas más importantes, cabe recalcar que todavía están en procesos
de realizar más ensayos de las demás vetas, pero haciendo un comparativo de las vetas que
se tienen los ensayos podemos deducir que la geometría y potencia de las vetas son muy
similares aquí en la unidad de Arcata, por lo que para nuestro caso podremos asumir algunos
datos para el método de explotación escogido.(Tabla 13).
Tabla 13:Ensayos de propiedades de resistencia.
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Geomecánica
Tabla 14:Ensayos para hallar el ángulo de fricción y cohesión.
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Geomecánica
5.1.10. Condiciones del agua subterránea.

El drenaje de las aguas de escorrentía es en el sentido SE, estas aguas en su gran
mayoría son captados por el rio Arocpampa, a su vez estas son depositadas en la laguna
llamada Huisca- Huisca, que se ubica a cientos de metros de las bocaminas que actualmente
se viene trabajando.
La presencia de agua en las excavaciones subterráneas en zonas de profundización es

inminente, actualmente se tiene zonas de alta y baja según las mediciones realizadas en
épocas altas llegando a más de 5000 galones por minuto.
Esto principalmente está presente en zonas profundas de la mina, en zonas donde

actualmente se realiza el minado la presencia de agua es solo en humedad.
Otro de los factores que determinan el desmejore de la calidad de roca es el agua que
se utiliza para el relleno hidráulico, este relleno se realiza en todos los tajos, el exceso de
agua se drena por medio de tuberías hacia la cuneta y esta a su vez hacia las pozas de
decantación, pero no siempre es así ya que un porcentaje de esta agua en exceso discurre por
los caminos de los tajos y otra cantidad se percola por el mismo tajo creando zonas de
inestabilidad en la masa rocosa.
En Arcata no se llegó a realizar un estudio de hidrogeología, ya que actualmente los

problemas de agua o inundación solo lo tenemos en una zona ya casi abandonada, que
depende mucho de las leyes económicas de mineral y que esto sea rentable para la operación
de la mina, de lo contrario esto quedara sin efecto y se proseguirá solo con el bombeo de
agua desde la zona profunda de la mina.
5.1.11. Esfuerzos in situ.
Tomando como referencia el nivel 5030, y la profundidad de la mina es en el nivel

4350 es decir se tiene una longitud de 650m respecto a la superficie del terreno a la zona más
profunda de la mina, por eso se tiene que los esfuerzos son de magnitud baja a moderada en
las zonas más profundas.
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Geomecánica
Se estima el esfuerzo vertical a partir del criterio de carga litostatica (hoek & Brown,
1978), considerando una profundidad de 250 y 650 m como máximo, según este criterio el
esfuerzo vertical in situ es de 6.25 a 17.55 MPa. respectivamente.
La constante K (relación de los esfuerzos horizontal y vertical) para determinar el

esfuerzo in situ horizontal, fue estimada utilizando el criterio de Sheorey (1994) y las
observaciones de campo realizadas, según esto, K seria aproximadamente de 0.45.
Para el cálculo del campo de tensiones en mina Arcata. Se efectuaron modelamientos

numéricos utilizando el programa de cómputo PHASES2 Versión 8.0, desarrollado por
Rocscience Este es un programa de elementos finitos elasto-plastico bi-dimensional.
Figura 16:Campo de esfuerzos s1.
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Geomecánica
Figura 17:Campo de esfuerzos principales s3.
Dado las características morfológicas y geológicas de mina Arcata, y según la

clasificación del campo de tensiones, los esfuerzo que asocia las operaciones del mismo, se
encuentra en un nivel de tensiones de magnitud medio a un nivel de tensiones de magnitud
bajo, tal como se demuestra en las simulaciones realizados por el programa de elementos
finitos.
Por ende, no se registra eventos de sismicidad tales como microsismos o estallidos de

roca o deformaciones que pueden poner en riesgo los criterios De seguridad.
Por otro lado, la simulación basada en el efecto gravitacional, se estima para mina
Arcata las tensiones in-situ los cuales se detallan a continuación.
Esfuerzo Principal. s1= 16MPa
Esfuerzo Principal. s2= 13MPa
Esfuerzo Principal s3 = 12.5MPa
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Geomecánica
CAPÍTULO VI
RESULTADOS
6.1. SOSTENIMIENTO RECOMENDADO

En base a la clasificación geomecanica de Bieniawsky se realizó una cartilla
geomecánica del GSI, adecuado a la mina Arcata, por lo que el manejo de esta cartilla
también es conocido por el personal colaborador y supervisores en general.
Tabla 15: Cartilla geomecànica GSI.
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Geomecánica
Tabla 16:Cartilla geomecànica GSI.
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Geomecánica
 RAMA LESLIE
En zonas, por lo que en las de mejor calidad IIIb, con un RMR de 45 donde el sostenimiento
es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja.
 PAMELA
Con un RMR de 45 donde el sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad
de caja a caja.
 ALEXIA
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IIIB, con un RMR de 45 donde
el sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja. y muy
puntualmente de calidad IV A con un RMR promedio de 45.
 SOCORRO
En la veta, en zonas, por lo que en las alas de mejor calidad IVA, con un RMR de 40 donde
el sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja.
Aquí se pueden observar las aberturas freadas por el paso de las aguas que se percolaron en
el tiempo geológico, por lo que en el tema de la explotación la labor se trona más inestable,
haciendo que el sostenimiento recomendado sea guardacabezas o cuadros de madera.
 VETA LUZ
En la veta, en zonas, por lo que en las de mejor calidad IVA, con un RMR de 40 donde el
sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja.
 BLANCA 2
el sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja y muy
puntualmente de calidad IV A con un RMR promedio de 45.
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Geomecánica
 AMPARO
el sostenimiento es con pernos más malla y puntal de seguridad de caja a caja.
6.2. CONTROL DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO
Los controles de calidad están dados básicamente por el control de pruebas de

arranque realizados a los diferentes tipo de pernos, medidas de convergencia en zonas de
profundidad y zonas amplias, controles de calidad de la resistencia del concreto lanzado,
granulometría del agregado, para esto se tiene un laboratorio de concreto donde se realiza las
pruebas de resistencia, humedad, análisis granulométrico, el equipo de Geotecnia está
conformado por 2 técnicos en geomecanica 2 ingenieros geotecnistas y el feje de
geomecanica.
Para mejorar la calidad de este control se implementó el comité geomecanico, donde

se realizan auditorias con el equipo multidisciplinario y pre-auditorias col total del personal
de la supervisión de mina, a continuación se tiene una descripción general del funcionamiento
de este “comité geomecánico Arcata”
Antecedentes
En aras de mejorar nuestra cultura de seguridad y contribuir al desarrollo de nuestra

unidad y de nuestro Perú, y continuar con la mejora continua se desarrolla el proyecto
“Comité Geomecánico Arcata”.
Este proyecto está enfocado a la capacitación continua de nuestros colaboradores en

temas geomecánicos y así evitar los accidentes de caída de rocas, el personal conocerá desde
la caracterización de la masa rocosa, especificaciones técnicas de los elementos de
sostenimiento, capacitación de los supervisores hacia los trabajadores y los supervisores una
capacitación continua por parte de ellos.
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Geomecánica
6.2.1. Auditoria geomecànica

La Auditoria lo realiza el equipo multidisciplinario encabezado por el área de
geotecnia y la Pre-Auditoria lo realizan todos los supervisores desde supervisores de primera
línea hasta los jefes de sección que tiene cargo de personal en operación. En la Auditoria se
evalúa tanto al supervisor como al trabajador en temas de controles geomecánicos, como
evaluar la calidad del macizo rocoso con el apoyo de las cartillas GSI, recomendaciones que
brinda al trabajador, si brinda capacitación al personal sobre temas geomecánicos, reporta
situaciones de riesgo y hace participar al equipo multidisciplinario.
El trabajador es evaluado en el marcado del GSI en su labor, y ejecuta paso a paso

como determina el valor encontrado, comprobado esto de inmediato llena en su check list el
resultado obtenido, seguidamente se le realiza una serie de preguntas relacionado a
especificaciones técnicas de sostenimiento, luego de ello se verifica y pregunta sobre el
desate de su labor.
También se evalúa el control de sostenimiento en campo en la labor donde se realiza

dicha auditoria, estos puntos a evaluar son:
 El sostenimiento se está colocando de acuerdo al mapeo geomecánico.

 El sostenimiento se está colocando de acuerdo a los parámetros técnicos de
sostenimiento.
 La supervisión realiza el seguimiento a la colocación del sostenimiento.
 La supervisión realiza el control de calidad del sostenimiento.
 Los materiales de sostenimiento llegan en buen estado y en el momento oportuno.
 Los equipos y herramientas para la colocación de sostenimiento están en buenas
condiciones.
Finalmente, también es evaluado el jefe de zona bajo los siguientes criterios:
 Capacita al personal sobre conceptos geomecánicos.

 Capacita al personal en forma práctica sobre conceptos geomecánicos.
 Capacita al personal sobre desatado de rocas.
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Geomecánica
Una vez obtenido los resultados se realiza un informe general de todas las auditorias
y pre-auditorias. Por lo que se tiene una fecha establecida para realizar la reunión mensual y
exponer los<< resultados del mes y tomar nota de los acuerdos y mejoras que se expongan
en la reunión, para luego implementarlos y continuar con la mejora continua previo a un plan
de trabajo.
Tabla 17:Promedio de puntaje en auditorías
6.3. SOSTENIMIENTO EN DIFERENTES LABORES Y SECCIONES EN LA

UNIDAD ARCATA
Par poder determinar el sostenimiento correspondiente se viene trabajando con el

sistema GSI, por lo que se presentan los cuadros patrones para dicho sostenimiento en la
unidad de Arcata.
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Geomecánica
Tabla 19:Tipo de roca en Arcata.
Tabla 18:Tipos de sostenimiento.
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Geomecánica
6.3. DILUCIÓN GEOMECÁNICA
Para el cálculo de la dilución geomecánica, se han tomado parámetros de Hoek y

Bieniawsky ’89, en función a la calidad de roca, las mismas que influyen en la estabilidad de
la excavación después de la voladura.
 Numero de fracturas por m2 (RQD)

 Resistencia del macizo rocoso (Rc Mpa)
 Rugosidad Tipo de relleno Aberturas
 Factores influyentes (agua, orientaciones desfavorables de las estructuras, esfuerzos,
excavación).
También se han realizado mapeos geomecánicos detallados cada 5m en las estructuras

mineralizadas, con el fin de determinar el comportamiento geomecánico de la roca con la
influencia que representa el halo de alteración que acompaña en forma general a la
veta,antes de llegar a las rocas encajonantes firmes de caja techo y caja piso.
Figura 18:Secciòn estándar de modelo de ore y halo de alteración.
Basándonos en el cuadro de calidad de roca geomecánico propuesto por Bieniawski

89, es que se ha relacionado la información obtenida para determinar la abertura adicional
con él % de dilución originado de acuerdo a su calidad de roca.
Página | 69
Geomecánica
Tabla 21:Estandar de RMR y calidad de roca.
Tabla 20:Estandar de % dilución geomecànico vs Abertura.
Se observan los % de dilución geomecánico asociado la calidad de roca geomecánica

con el exceso de abertura, el mismo que está representado en el cuadro N° 25.
Tabla 22:Relaciòn de RMR - Abertura - Dilución.
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Geomecánica
CONCLUSIONES
 De acuerdo al criterio de Bieniaswki (1989) los resultados de clasificación

geomecanica tanto en las cajas techo veta y cajas piso nos muestran que son de
diferentes calidades de rocas que van desde IVA mala A, y IIIB regular B,
principalmente las que más predominan.
 El sostenimiento para el caso de tajeos se realiza en forma sistemática con cuadros de

madera, pernos, malla, puntal, Jack Pot y Shotcrete. En labores de preparación
horizontal Pernos sistemáticos, Malla shotcrete y cimbras metálicas. En labores de
preparación vertical puntales de avance, sobrecuadros.
 El mineral en la corona de las vetas de Luz, Socorro, Pamela, se presentan fracturadas

abiertos rellenados de material calcáreo, pero que muchos casos este material fue
destruido por la presencia de agua que circula en las fracturas.
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Geomecánica
RECOMENDACIONES
 Dentro de la metodología planteada para la aplicación de la geomecánica al minado

subterráneo, la preparación de la información básica juega un rol importante. Al
respecto es recomendable seguir la secuencia: mapeos geotécnicos; caracterización,
clasificación geomecánica y zonificación geomecánica de la masa rocosa; definición
de los parámetros de comportamiento mecánico de la roca intacta, de las
discontinuidades y de la masa rocosa; y, evaluación de las condiciones de presencia
del agua y de los esfuerzos in-situ.
 Las herramientas de cálculo que sean seleccionadas para el dimensionamiento
geomecánico, deben estar aparejadas a los posibles mecanismos de falla de la masa
rocosa involucrada con el minado, ya sea conducida por la gravedad o por los
esfuerzos. La interpretación y análisis de los resultados del uso de estas herramientas
de cálculo, deben ser complementados con el criterio o juicio del ingeniero, y antes
de ser dados por válidos deben ser comparados con las experiencias pasadas y deben
ser sometidos a un periodo de comprobación en la propia mina. El proceso de
retroalimentación llevará a la mejora continua.
 Establecer un programa de monitoreo referente a eventos de deslizamiento el cual
permita determinar medidas de prevención para evitar deslizamientos, colapsos de
estructuras frente a fallas potenciales por acción dinámica de fenómenos externos.
 Respecto a los tajos de la Unidad Minera Arcata, estos no pueden ser abiertos
masivamente, ya que la mala calidad de la roca, caja techo, veta, y potencias súper
delgadas, esta se sobre escavan haciendo que el porcentaje de dilución sea mucho
mayor, además que no se podría realizar el minado o la extracción del mineral para
ese tipo de aberturas masivas.
 Se recomienda que los tajeos deben tener alturas de 5m como máximo, porque las
condiciones de trabajo son limitados por la sección de la labor, ya que de realizar un
desatado de rocas en secciones de 0,8m, por una altura de 5m es muy arriesgado e
incómodo.
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Geomecánica
REFERENCIAS BIBLIOGRÀFICAS
 Bieniawski Z.T. “Engineering Rock MASS Clasification” Wiley-Interscience

Publication
 DCR Ingenieros S.R.Ltda, ( 2007) “Evaluación del método de minado de la veta
Pallancata Oeste”.
 De La Cruz Carrasco, Estanislao. Lima,( 2002 )Planeamiento y control de producción
en operaciones mineras. UNMSM.
 Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos y Pilar Baptista
Lucio. C.V., 2000. Metodología de la investigación. 2ª edición. mexico, McGraw-
Hill Interamericana Editores, S.A.
 Jorge Ivan Romero Gelvez (2012.) “Selección de métodos extractivos y su Impacto en
la productividad minera-estudio de caso en la minería de carbón Colombiana”
 Identificación de peligros y evaluación de riesgos. Perú 2008 BO Consulting. Perú
 Investigación de Incidentes. BO Consulting.
 Luis I. González de Vallejo (2002.) “Ingeniería Geológica”
 Novitzky, A . Argentina (1975) Métodos de Explotación Subterránea y
Planificación de Minas.
 P. Ramirez Oyanguren, L. De la Cuarda Irizar, L Rain Huerta, E Grijalbo Obeso,
“Mecanica de rocas a minería metálica subterránea”
 Torres Bardales, Lima (1999) C.Orientaciones básicas de metodología de la
Investigación científica. 4ta ed. Editorial “San Marcos”.
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ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

“APLICACIÒN DE SOSTENIMIENTO EN LABORES DE PREPARACIÒN Y

Presentado por los alumnos:

 BURGA LÓPEZ, Jheison

Ing. MORALES CÉSPEDES, Wilver

Cajamarca, Perú 2020

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Dedicado a nuestros padres, por sus consejos, su perseverancia, por

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El problema principal que surgió en las operaciones de preparación y

Analizando el problema existente se toma la determinación de realizar una

Según el criterio de Bieniaswki (1989) los resultados de clasificación

En zonas de veta la gran mayoría se presenta en calidades de roca IVA mala A,

Conociendo el tipo de clasificación geotécnica de la roca se procedió a

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According to the criterion of Bieniaswki (1989), the results of the geometrical

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3.3.1.3. Formación Maure ..................................................................................... 20

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5.1.5. Clasificación de la masa rocosa ........................................................................ 45

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

Tabla 1:Coordenadas UTM. ..................................................................................................... 13

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

Figura 7:Distribuciòn geológica idealizada. .............................................................................. 26

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

El Mapeo Geomecánico Subterráneo tiene por objetivo determinar las condiciones

El trabajo de investigación tiene como fin investigar y demostrar la gran utilidad

Para el presente estudio de investigación se plantea realizar un diseño

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. FUNDAMENTACIÒN DEL PROBLEMA.

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.2.1. Problema general

¿En qué medida influye el macizo rocoso en el diseño, construcción y

1.2.2. Problemas específicos

¿Cómo influyen los aspectos técnicos-económicos para la construcción de

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

1.3.1. Objetivos General.

1.3.2. Objetivos específicos.

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 Caracterizar Geomecánicamente los tramos de galería y rampas para saber

1.4. JUSTIFICACIÒN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO.

Elaborar un informe de las técnicas geomecánicas del desarrollo de las labores,

2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO – PROBLEMA

 La investigación “Diseño de mallas de perforación y voladura subterránea

 Huancayo 2003” y tesis de investigación titulado “Diseño de mallas de

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

perforación y voladura subterránea es aplicado por un modelo matemático de

 En la Tesis Diseño de las mallas de perforación y voladura utilizando la energía

2.2. GENERALIDADES DE LA MINA

COMPAÑÍA MINERA ARES S.A.C. – U.O. ARCATA, políticamente ubicado

Tabla 1:Coordenadas UTM.

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Figura 1:Ubicación de la mina.

VIA DE COMUNICACIÒN NEVADOS