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    Diseño geotécnico para la estabilidad de una mina a cielo abierto e interacción con excavaciones subterráneas antiguas
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-03-03) Vergara Lovera, Victor Miguel; Samaniego Alcántara, José Antonio; Góngora Pérez, Víctor Raúl
    La presente tesis desarrolla la evaluación geomecánica que se debe realizar para el diseño de una mina a cielo abierto, el cual debe incluir los anchos de berma y ángulos de cara de banco, interrampa y global, con la finalidad de asegurar la estabilidad de las paredes del tajo y permitir una operación minera segura y rentable. Para dicha evaluación, se ha requerido realizar un estudio de la información geológica y geotécnica, a partir de los datos de logueo y mapeos, los cuales permitirán realizar la caracterización del macizo rocoso y establecer el modelo geotécnico, el cual va estar conformado de los modelos estructurales, geológico, macizo rocoso e hidrogeológico. Asimismo, se ha realizado un retroanálisis de conciliación de bancos para la topográfia actual del tajo, con el fin de identificar las zonas críticas que presenten anchos de berma que tengan una dimesión menor al diseño planeado y , así permitir realizar la optimización y el diseño de los anchos de berma efectiva para diferentes sectores del tajo. Para determinar los ángulos de cara de banco se determino a partir del análisis cinemático para diferentes orientaciones de la cara del talud y determinar el ángulo de diseño más recomendable para cada sector. Asimismo, los diseño de ángulo interrampa y global se empleo el método de equilibrio limite y se utilizó los factores de seguridad recomendado por el libro de Open Pit Guideline (J. Read y P. Satcey, 2009). Sin embargo, la ubicación de la mina se encuentra por encima de excavaciones abandonadas y al momento de realizar la explotación del tajo va existir interacción que podría generar problemas de inestabilidad; por lo que se empleo un software de elementos de borde que nos permita observa la variación de esfuerzos en las paredes del tajo , así como también los esfuerzos de confinamiento que se van a presentar en el pilar corona entre el fondo del tajo y las excavaciones subterráneas.
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    Modelamiento geomecánico a nivel de prefactibilidad de una mina subterránea
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-31) Mercado Salas, Gerald Enrique; Obregón Rivera, Cecilia Jasmín; Samaniego Alcántara, José Antonio
    Este proyecto aborda el tema de diseño geomecánico de una mina subterránea, desde la perspectiva de un estudio a nivel de ingeniería de factibilidad. Se debe tener en cuenta que la importancia de la Geomecanica aplicada a las operaciones mineras, es la de salvaguardar la seguridad e integr idad del personal y de su entorno a lo largo de la operación de la mina, al mantener las labores y los tajeos estables. Además de tener una operación rentable; asegurando la estabilidad de las cajas para obtener una baja dilución. Para el diseño se ha tomado en cuenta la calidad del macizo rocoso, la parte estructural de este y los esfuerzos en el mismo. Para el presente estudio se realizaron Investigaciones geotécnicas y geomecánicas conformadas por logueos geotécnicos, ensayos de permeabilidad y taladros orientados para investigar las orientaciones de las estructuras presentes en el macizo rocoso. Se seleccionó además muestras representativas para realizar ensayos de mecánica de rocas, dichos ensayos fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de Rocas. El sistema de clasificación para la calidad del macizo rocoso fue el RMR76, debido a que las gráficas de diseño empírico están basadas en datos realizados en este sistema, con esta información geotécnica y complementada con la información geológica, fue posible realizar un modelo geotécnico y posteriormente una zonificación geomecánica del Macizo Rocoso. Es importante recalcar que se usaron herramientas de diseño empíricas como herramientas de software (Dips, Unwedge, Phase2, pertenecientes a Rocscience). Se ha desarrollado el diseño de los tajeos mediante métodos empíricos utilizando el Método gráfico de estabilidad, con estos se dimensionó los tajeos y las labores de desarrollo y preparación, además de diseñar el sostenimiento necesario para estas últimas, realizando verificaciones de los factores de resistencia de esfuerzos mediante el software Phase2, teniendo en cuenta la secuencia de minado. El estudio realizado abarca una perspectiva general de un estudio geomecánico y las sugerencias de sostenimiento que se puedan emplear.
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    Evaluación geomecánica para el dimensionamiento, secuencia de minado y relleno de tajeos de una mina subterránea
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-25) Pantaleón Junco, Hernán Junior; Carbajal Isidro, Christian Jhunior; Samaniego Alcántara, José Antonio
    La presente tesis desarrolla la evaluación geomecánica de una mina subterránea, la cual incluye el dimensionamiento de los tajeos, secuencia de minado, optimización del relleno y recuperación del pilar puente. La evaluación realizada tiene la finalidad de asegurar la estabilidad y controlar la dilución, brindar la alternativa óptima de minado que asegure la máxima recuperación de los tajeos y pilares. Para llevar a cabo dicha evaluación, ha sido necesario ejecutar una serie de investigaciones geotécnicas correspondiente al reconocimiento geológico y estructural, mapeo geomecánico, logueo geomecánico y ensayos de laboratorio, que permitieron caracterizar el macizo rocoso y establecer un modelo geomecánico; asimismo, se evaluaron y determinaron las condiciones de esfuerzos in-situ. Como parte de la evaluación se realizaron una serie de retroanálisis de los tajeos explotados y del tipo de relleno empleado para identificar las variables y parámetros geomecánicos que permitan determinar la sobre-excavación de tajeos respecto a lo planeado, tanto en las paredes laterales (ELOS), como en el techo de los tajeos (altura de falla), identificando los parámetros más críticos que puedan generar inestabilidad. Se realizó el dimensionamiento óptimo de tajeos y el diseño de sostenimiento con cable bolting. Para ello, se recurrió a los métodos empíricos, tales como la gráfica de estabilidad modificada, que analiza la estabilidad del tajeo por medio del equivalente lineal de sobrerotura de las paredes laterales de paredes (ELOS). Asimismo, se realizó el diseño de cable bolting mediante el análisis cinemático y método de la cuña máxima para el techo o corona de los tajeos, y el análisis empírico para la caja techo de los tajeos. Asimismo, se diseñó una secuencia de minado del tipo secuencial, ascendente, piramidal y en retirada, la cual permite asegurar la estabilidad global y mejorar la redistribución de esfuerzos. En cuanto al modelamiento numérico, se consideraron las nuevas dimensiones obtenidas a partir de la optimización de los tajeos y la secuencia de minado propuesta; así como, la evaluación de la recuperación del pilar puente. Para desarrollar el modelamiento numérico, se utilizó el software especializado Map3D, el cual utiliza método de elementos de borde y permite analizar esfuerzos, deformaciones y factores de seguridad en excavaciones mineras. Además, se plantea un diseño conceptual para la recuperación del pilar puente, dicha evaluación incluyó el modelamiento numérico y secuencia de extracción de los bloques del nivel inferior a dicho pilar. Una parte importante del proceso de estabilización es el relleno, el cual permite la recuperación de los tajes secundarios, por tal motivo se realizó el análisis del relleno en pasta, su comportamiento a través del tiempo y requerimiento de resistencia del mismo. Para ello, se plantean una serie de recomendaciones y planes de ensayos de resistencia para determinar la dosificación óptima que cumpla con los requerimientos necesarios establecidos por la presente tesis.