Estallido de Rocas – Rock Bursting

ROCK BURSTING – ESTALLIDO DE ROCAS

ABSTRACT.

The term or terminology “Rock Burst“ has been used generally to describe a rock failure, changing in magnitude since the expulsion of the small fragments of rocks on the surface, pillars or walls the mining excavation to the sudden areas collapse covering several hundred meters measuring along the direction of the “vetas”, by several hundred meters in depth.

An explanation of the origin of the Rock Burst, It they are unstable releases of potential energy of the surrounding rock excavations. Another explanation is that the change produced by the mining, trigger seismic events which they are mainly derived from the strain energy produced by differences in geological stress state.

The objective of this research is to make an analysis of the factors causing these phenomena, with the intention to make a culture of accident prevention in any work involving deep underground tunnels.

 

RESUMEN.

El término estallidos de roca ha sido usado de un modo general para describir el fallamiento de la roca, variando en magnitud desde la expulsión de pequeños fragmentos de roca del techo, paredes o pilares en las excavaciones mineras, hasta el colapso súbito de áreas que cubren varios cientos de metros medidos a lo largo del rumbo de las labores mineras, y por varios cientos de metros en profundidad.

Una explicación del origen de los estallidos de rocas, indica que son liberaciones inestables de energía potencial de la roca circundante a las excavaciones. Otra explicación es que los cambios producidos por el minado, simplemente activan eventos sísmicos que se derivan principalmente de la energía de deformación producida por las diferencias geológicas en el estado de esfuerzos.

El objetivo de la presente investigación es hacer una análisis de los factores que ocasionan estos fenómenos, con la finalidad de hacer una cultura de prevención de accidentes en toda obra que implique la construcción de túneles a grandes profundidades.

 

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

  • El Estallidos de Roca o «Rock Bursting» es un fenómeno bien conocido en la cordillera de Los Andes, en Perú y en Chile.
  • Su ocurrencia sucede en la construcción de túneles, generalmente a gran profundidad, que atraviesan los Andes Sudamericanos.
  • Mine Safety and Health Administration – MSHA lo define: «Una ruptura repentina y violenta de un gran volumen de roca con sobre-esfuerzo, resultado de una liberación instantánea de mucha cantidad de energía».
  • Se usa el término «bumps» para describir fenómenos similares en las minas de carbón en gran profundidad de los Estados Unidos. Bump: Seismic Event.
  • Dentro de los problemas geotécnicos más frecuentes que ocurren en las minas (o construcción de túneles) podemos mencionar:
      1. Presencia de flujos importantes de agua.
      2. Presencia de fallas “Faulting”.
      3. Ocurrencia de Estallido de Rocas “Rock Bursting”.
      4. Plastificaciones intensas “Squeezing” en las paredes alrededor del túnel.
      5. “Spalling” o lajamiento en túneles con fuerte asimetría tensional.
      6. Fenómenos de expansividad o hinchamiento (swelling).

 

DEFINICIÓN

Lo Definimos como “El desprendimiento súbito y violento de grandes bloques de roca como consecuencia de las grandes presiones ejercidas en el contorno de una excavación, generalmente ocurre a grandes profundidades”.

El término estallidos de roca ha sido usado de un modo general para describir la falla de la roca, variando en magnitud desde la expulsión de pequeños fragmentos de roca de la superficie de pilares o paredes de las excavaciones mineras hasta el colapso súbito de áreas que cubren varios cientos de metros medidos a lo largo del rumbo de las vetas, por varios cientos de metros en profundidad como el sucedido el 27 de Noviembre de 1962 en Glen Oreshoot (Kolar-India)

Los estallidos más pequeños ocurren en aberturas de dimensiones limitadas tales como túneles, galerías o piques, mientras que los estallidos más grandes ocurren en áreas extensivamente minadas. Adicionalmente, ocurren estallidos en zonas no trabajadas o abandonadas de una mina. Si bien los estallidos en áreas remotas no crean peligro al personal y equipos, sin embargo ellos pueden afectar la estabilidad general de la estructura de la mina.

 

Estallidos de Roca en Uchucchacua.

Uchucchacua es una unidad minera perteneciente a la Compañía de Minas Buenaventura, se ubica en la provincia de Oyon, departamento de Lima.  Es la primera productora de plata a nivel sudamericano y la cuarta a nivel mundial.

Antecedentes e historial sísmico – Uchucchacua.

Desde 1991 se tenían evidencia sde eventos como reacomodo del cerro o golpes de montaña.  A partir del año 2003 se experimentó el primer incidente por estallido con daños personales.  En el año 2004 y 2005 continuaron los incidentes con daños personales, pero es en este último año que se realiza el primer estudio sísmico de un yacimiento minero a nivel nacional con apoyo del IGP (Instituto Geofísico del Perú) donde se recomendó implementar un sistema de supervisión microsísmica subterránea con la experiencia de chile y la utilización de tecnología de ESG de Canadá.

La predicción de estallido es muy dificil ya que este fenómeno depende de varios factores:

  • Condiciones geológicas naturales: aspecto estructural, litología, tectonismo.
  • Condiciones geomecánicas distribución de esfuerzos alrededor de las labores.
  • Método de minado (impacto del mecanismo de voladura) y también de las propiedades esfuerzo-deformación de las rocas que llevó a realizar los ensayos de laboratorio en la máquina Cervo Controlada MTS-815 en Polonia.

Supervisión microsísmica.

A fines de 2006 se implementa una red de monitoreo microsismico compuesto por 24 geofonos uniaxiales de 15 hz, 4 paladines, una PC en interior mina receptora de información de los 24 geofonos, y de allí la informacion por medio de fibra óptica a la PC en superficie donde es procesada la data mediante softwares instalados por el sistema ESG.

Hasta fines del año 2008 se tienen registrados 1963 eventos sísmics en diferentes magnitudes, que podemos observar y analizar con el sistema bajo parámetros sísmicos como ubicación, espectograma y mecanismo focal.

Este sistema tiene otra cualidad que es la de clasificar los eventos sísmicos por estallidos y voladuras aparte de otros eventos producidos por ruidos de equipos.

(Microsismisidad asociada a estallidos de roca.  Tecnología Minera. año 3. Edición 10)

 

Descarga el PDF

 

Estallido de Rocas – Prevención de accidentes en la Mina Casapalca – Perú.

 

Rock Bursting - Prevención de Accidentes por Estallido de Rocas
Rock Bursting – Prevención de Accidentes por Estallido de Rocas

 

 

 

Fotografía Viktor Lyagushkin. Uralkali Sylvinite Mines – Russia.

 

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN – ROCK BURSTING
“PREVENCIÓN DE ACCIDENTES POR ESTALLIDO DE ROCAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES Y LABORES SUBTERRÁNEAS”
Medina Tapia, Victor Hugo.
Rojas Cule, Andy.
Reyna Lopez, Ivan.
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – EAP. Ingeniería Geológica. Mayo 2015

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA.

Microsismisidad asociada a estallidos de roca.  Tecnología Minera. año 3. Edición 10

Fotografía Viktor Lyagushkin – enlace

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