Sostenimiento de labores con cimbras metálicas en el diseño del Sublevel Caving

Abstract

Cia. Azure del Perú S.A.C. explota la Mina Azulcocha utilizando el método de minado Hundimiento por Subniveles (Sublevel Caving - SLC). Dadas las condiciones geomecánicas adversas de la masa rocosa del yacimiento y las características del minado, vienen ocurriendo problemas de inestabilidad de la masa rocosa en las labores subterráneas y también en el área de subsidencia en superficie. Conforme la explotación progresa en profundidad se vienen observando condiciones cada vez más difíciles de minado, lo cual lleva a la interrogante de cómo será el minado futuro en profundidad. Por tal motivo, se llevó a cabo el presente trabajo de investigación realizado por el suscrito, para que esta lleve a cabo una evaluación geomecánica de la masa rocosa del yacimiento Azulcocha, con el fin de analizar el método de minado que actualmente se viene utilizando, y a la luz de los resultados obtenidos, dar las recomendaciones para el minado futuro. Para cumplir con el objetivo mencionado, fue necesario realizar trabajos de campo,laboratorio y gabinete. En una primera etapa el estudio estuvo orientado a la ejecución de investigaciones básicas, con el fin de obtener la información necesaria, que permita evaluar los factores principales del control de la estabilidad, y estimar los parámetros geomecánicos. En una segunda etapa, se integró la información obtenida durante las investigaciones básicas, con el fin de evaluar las condiciones de estabilidad de las excavaciones subterráneas y plantear las estrategias más adecuadas para el minado futuro, asimismo con el fin de evaluar las condiciones de estabilidad del talud natural en el área de subsidencia. Como parte de las investigaciones básicas, se ha hecho una caracterización detallada de la masa rocosa del yacimiento, desde el punto de vista de su estructura y calidad, en base al mapeo geotécnico de las labores subterráneas excavadas hasta la fecha y de testigos de sondajes diamantinos disponibles. Esta caracterización condujo a la zonificación geomecánica del yacimiento. Por otro lado, se evaluaron las propiedades físicas y parámetros de resistencia de la roca intacta, de las discontinuidades y de la masa rocosa. También se evaluaron las condiciones de presencia de agua y las condiciones de los esfuerzos. Como parte de la evaluación de las condiciones de estabilidad, primero se plantearon los problemas que actualmente se observan en la U.M. Azulcocha, luego se realizaron análisis numéricos de las condiciones de estabilidad subterránea tanto a nivel global como local, asimismo de las condiciones de estabilidad superficial global, a fin de tener un marco de referencia del minado actual y anticipar las condiciones de estabilidad del minado futuro en profundidad y también los posibles riesgos en superficie debido a la inestabilidad del talud natural ubicado sobre la caja techo del yacimiento. Como parte de las estrategias de minado, se ha evaluado: el método de minado actual y otros posibles métodos que podrían ser aplicados en Azulcocha, las alternativas del Hundimiento por Subniveles (SLC) transversal Vs. longitudinal, la ubicación de las galerías y cruceros, los parámetros del método de minado, la secuencia de avance del minado, el sostenimiento, y los aspectos del control de calidad. En el presente trabajo de investigación, se pone a consideración los resultados de la evaluación geomecánica realizada. En resumen, los problemas de inestabilidad de la masa rocosa de las excavaciones de la U.M. Azulcocha se deben por un lado, a la calidad Muy Mala de la estructura veta – falla, a las características “expansivas” y de “alta deformabilidad” de la roca, y a la presencia del agua. Por otro lado, a los esfuerzos inducidos por el proceso del minado, que no obstante ser de magnitudes relativamente bajas, sin embargo vencen a las muy bajas resistencias de la masa rocosa; al esquema y secuencia de avance del minado; y a las técnicas de perforación y voladura utilizadas. Se anticipa que de persistir estos factores, las condiciones del minado en profundidad serán cada vez más difíciles. A fin de contrarrestar las condiciones adversas mencionadas, se deberán adoptar medidas apropiadas en relación a los factores que pueden ser controlables, esto es, el agua, el esquema y secuencia de avance del minado y la perforación y voladura. Para mantener el método de minado SLC, las principales medidas recomendadas son: el drenaje estricto del agua, el traslado de las galerías y cruceros hacia la caja piso para que el avance en los drawpoints sea de caja techo a caja piso; la ampliación de la separación de los cruceros para crear pilares más robustos, pero asegurando la aplicación del concepto de flujo interactivo del SLC mejorado, y también la utilización de técnicas adecuadas de perforación y voladura; la implementación de la nueva secuencia de avance del minado propuesta en el presente trabajo de investigación; y el mejoramiento continuo de las técnicas de sostenimiento. Se espera que con la implementación de las recomendaciones de este trabajo, mejoren las condiciones de estabilidad de las labores mineras. En cuanto a inestabilidad del talud natural ubicado sobre la caja techo, se ha determinado que el posible deslizamiento no significaría daños a la estructura del antiguo Depósito de Relaves de la Quebrada Huasiviejo, sin embargo es necesario, seguir las recomendaciones que se dan en este trabajo.