4_proyec estereográfica
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER
Facultad de Ingeniera de Minas
CURSO DE ACTUALIZACIN PROFESIONAL
INGENIERA DE MINAS 2015-IFormacin Bsica y Formacin Complementaria
MDULO III
CURSO: Geomecnica
TEMA: Proyecciones Estereogrficas
Docente : Jos AVELLANEDA PURI
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22.1 Caracterizacin del Medio GeolgicoC
ap
tu
lo 2
: P
roye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
PRINCIPALES CAUSAS DE LOS
ACCIDENTES POR CAIDA DE
ROCAS
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3Ca
pt
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2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s ALTO NIVEL DE
FRACTURAMIENTO
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
-
4Ca
pt
ulo
2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
SUPERFICIE
LISA
SUPERFICIE
RUGOSA
SUPERFICIES DE
DISCONTINUDADES LISAS O
POCO RUGOSAS
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
RELLENO LIMOSO
O ARCILLOSO
RELLENO LIMOSO,
ARCILLOSO O MUY
ALTERADO
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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6Ca
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Pro
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cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
RUMBO DE DISCONTINUIDADES
PARALELO AL EJE DE LA LABOR
ORIENTACIN DESFAVORABLE DE
LAS DISCONTINUIDADES
RESPECTO DE LAS LABORES
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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7Ca
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2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
RELLENO
MINERAL
ALTURA
EXCESIVA
h
ALTURA INAPROPIADA DE
TAJEOS SIN RELLENO
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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8Ca
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Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
ZONA DETERIORADA POR
VOLADURAS MUY POTENTES
VOLADURA SOBREDIMENSIONADA
2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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9Ca
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2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
2.1.1. La roca
Dependiendo de sus caractersticas y condiciones, la
masa rocosa puede variar de una mina a otra, como
tambin de rea en rea dentro de una misma mina.
Con el paso del tiempo crecen las labores mineras y el
minado se realiza a mayores profundidades,
desarrollndose as diferentes problemas de
inestabilidad en la roca.
A fin de organizar y mantener una adecuada estrategia
de control de la estabilidad de la roca en las labores
mineras, el personal de una mina debe estar
familiarizado con las caractersticas y condiciones de la
masa rocosa propias de su mina.
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cc
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es
Es
tere
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Cuando el personal de la mina sea capaz de conocer la
roca, va a estar con mejor capacidad de identificar los
peligros potenciales que podran causar accidentes.
Conocer la roca tambin permitir tomar decisiones
correctas sobre diferentes aspectos relacionados con las
labores mineras, entre otras, se podr establecer la
direccin en la cual se deben avanzar las excavaciones,
el tamao de las labores mineras, el tiempo de
exposicin abierta de la excavacin, el tipo de
sostenimiento a utilizar y el momento en que ste debe
ser instalado.
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ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Diagrama que muestra la transicin desde
la roca intacta hasta el macizo rocoso muy
fracturado.
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cc
ion
es
Es
tere
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ca
s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
2.1.2. Caractersticas de la roca
La roca es un conjunto de sustancias minerales que
formando masas, constituye gran parte de la corteza
terrestre.
Segn su origen, las rocas pueden ser gneas,
sedimentarias y metamrficas.
Rocas gneas, son aquellas que han sido formadaspor la consolidacin del magma.
Rocas sedimentarias, formadas por la deposicin desedimentos.
Rocas metamrficas, formadas por procesos dealtas presiones y temperaturas.
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
La roca difiere de la mayora de otros materiales
utilizados en la ingeniera. sta tiene discontinuidades
(fracturas) de diferentes tipos, que hacen que su
estructura sea discontinua. Adems, debido a los
procesos geolgicos que la han afectado entre el tiempo
de su formacin y la condicin en la cual la encontramos
en la actualidad, presenta heterogeneidades y
propiedades variables. Todas estas caractersticas
requieren ser evaluadas en forma permanente durante la
explotacin minera.
Primero es necesario distinguir lo que es el materialrocoso o denominado tambin roca intacta y lo quees la masa rocosa o tambin denominada macizorocoso.
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es
Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Roca intacta, es el bloque ubicado entre las
discontinuidades y podra ser representada por una
muestra de mano o trozo de testigo que se utiliza para
ensayos de laboratorio.
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Masa rocosa, es el medio in-situ que contiene diferentes
tipos de discontinuidades como diaclasas, estratos,
fallas y otros rasgos estructurales.
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
2.1.3. Discontinuidades de la masa rocosa
Los principales tipos de discontinuidades presentes en la
masa rocosa son:
Planos de estratificacin, dividen en capas o estratos a
las rocas sedimentarias.
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Pro
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Fallas, son fracturas que han tenido desplazamiento.
stas son estructuras menores que se presentan en
reas locales de la mina o estructuras muy importantes
que pueden atravesar toda la mina.
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Zonas de corte, son bandas de material que pueden ser
de varios metros de espesor, en donde ha ocurrido
fallamiento de la roca.
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Diaclasas, son tambin denominadas juntas, son
fracturas que no han tenido desplazamiento y las que
ms comnmente se presentan en la masa rocosa.
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Ca
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es
Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Planos de foliacin o esquistosidad, se forman entre
las capas de las rocas metamrficas dando la
apariencia de hojas o lminas.
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Ca
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Contactos litolgicos, que comnmente forman, por
ejemplo, la caja techo y caja piso de una veta.
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Ca
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Venillas, son rellenos de las fracturas con otros
materiales.
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Ca
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2:
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Es
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
2.1.4. Otros rasgos geolgicos importantes
Existen otros rasgos geolgicos importantes que deben
ser tomados en cuenta, como:
Pliegues, son estructuras en las cuales los estratos se
presentan curvados.
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Es
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ca
s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Diques, son intrusiones de roca gnea de forma tabular,
que se presentan generalmente empinadas o verticales.
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Ca
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2:
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es
Es
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rfi
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s2.1 Caracterizacin del Medio Geolgico
Chimeneas o cuellos volcnicos, son intrusiones que
han dado origen a los conos volcnicos.
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
tu
lo 2
: P
roye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
ORIENTACIN Trmino que describe la disposicin de un plano o lnea
estructural en el espacio, por lo general relacionado con
coordenadas geogrficas y con la horizontal. Son
componentes de la orientacin tanto el rumbo como la
inclinacin.
RUMBO ngulo horizontal entre una lnea y una direccin de
coordenadas especfica, por lo general el norte real o el
sur real.
INCLINACIN Trmino general aplicado al ngulo vertical entre la
horizontal y un plano o lnea, medido hacia abajo.
DIRECCIN DE CAPA Rumbo de una lnea horizontal en un plano inclinado (Fig.
1.1)
BUZAMIENTO Inclinacin de la lnea de mxima pendiente de un plano
inclinado. Se mide perpendicularmente a la direccin (Fig.
1.1)
BUZAMIENTO
APARENTEInclinacin de un plano medida en una direccin no
perpendicular a la direccin del plano (Fig. 1.2)
Orientacin de planos
DEFINICIONES
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
tu
lo 2
: P
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cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
RUMBO O DIRECCIN:
Direccin que sigue la lnea de
interseccin formada entre el
plano horizontal y el plano del
estrato o estructura geolgica,
con respecto al Norte o al Sur.
BUZAMIENTO: Es el ngulo de
inclinacin o ngulo diedro
comprendido entre el plano de la
roca o estructura y el plano
horizontal. Es la lnea de mxima
pendiente de un estrato. La
direccin del buzamiento siempre
es perpendicular al rumbo o
direccin.
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
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lo 2
: P
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cc
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es
Es
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s
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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lo 2
: P
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cc
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es
Es
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og
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ca
s
Figura.- Medida de la orientacin de discontinuidades
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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lo 2
: P
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cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
Figura 1.1. ngulo de buzamiento real medido en el plano vertical perpendicular a la
direccin de capa.
Figura 1.2. ngulo de buzamiento aparente medido en un plano vertical no
perpendicular a la direccin de
capa.
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
tu
lo 2
: P
roye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
PROBLEMA
Dada la orientacin de un
PLANO (N90E, 30N),
encontrar el buzamiento
aparente en el corte vertical
orientado N45O.
RAZONAMIENTO (Figura
1.3)
Figura 1.3. Bloque diagrama que indica los
ngulos involucrados en problemas de
buzamiento real y buzamiento aparente.
E
N
S
W
x
x
x 2
Solucin trigonomtrica:tg = d/x . (1)d = x tg tg = x tg .. (2)
x 2 = 221228
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
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lo 2
: P
roye
cc
ion
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Es
tere
og
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ca
s
Solucin con aplicacin
de la Geometra
Descriptiva:
W
E
S
N
x
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
tu
lo 2
: P
roye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
LNEA Elemento geomtrico generado por un plano mvil y que
slo tiene dimensin a lo largo de la trayectoria del punto.
Las lneas pueden ser rectilneas (rectas) o curvilneas
(curvas). En esta seccin se consideran slo elementos
rectilneos.
INMERSIN (en ingls plunge)
ngulo vertical entre una lnea y la horizontal (Figura 4.1).
Es un caso especial de inclinacin y es anloga al
buzamiento de un plano.
DIRECCIN DE
LNEA
(o simplemente direccin)
Es la direccin de capa del plano vertical que contiene una
lnea.
Est incluida en el trmino general rumbo.
CABECEO (en ingls pitch)
ngulo, medido en algn plano especfico, entre una lnea
y la horizontal (Figura 4.2). El trmino ingls rake es
sinnimo de trmino pitch pero se usa menos.
Lneas de interseccin de planos
DEFINICIONES
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
ap
tu
lo 2
: P
roye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
Figura 4.1. La inmersin
(plunge) se mide en el plano
vertical que contiene la lnea.
Figura 4.2. El cabeceo (pitch)
se mide en el plano inclinado
que contienen la lnea.
Plano 2P
Q
R
A
B
C
DB
C
D
A
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Ca
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2:
Pro
ye
cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s2.2 Proyecciones Estereogrficas
Figura 4.3
Generacin de un
prisma en el techo de
una labor minera,
definido por las dos
discontinuidades y el
lmite de la
excavacin.
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Ca
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2:
Pro
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cc
ion
es
Es
tere
og
rfi
ca
s
Figura.- Representacin de las familias de
discontinuidades mediante un bloque diagrama.
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Ca
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cc
ion
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Es
tere
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rfi
ca
s
1 familia2 familias
3 familias
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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lo 2
: P
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cc
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Es
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ca
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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lo 2
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Es
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og
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ca
s
W
E
S N
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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lo 2
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es
Es
tere
og
rfi
ca
s Soluciones grficas con la estereofalsilla
PROYECCIN ESTEREOGRFICA
La solucin de problemas por los mtodos usuales de
Geometra Descriptiva exige la construccin de por lo
menos dos vistas ortogrficas, lo cual requiere tiempo y
energas. Afortunadamente hay un mtodo alternativo
por el cual las relaciones angulares entre lneas y
planos
se pueden determinar ms directamente.
Si se construye una esfera centrada en algn punto O de
la traza de afloramiento de un plano estructural inclinado
(Figura 11.1 a), el plano y su prolongacin cortarn la
esfera segn un crculo mximo (Figura 11.1 b), es decir,
segn un crculo cuyo plano incluye el punto central O.
Figura 11.1. Representacin de un plano inclinado. (a) Bloque diagrama con el punto O en la
traza del afloramiento. (b) Esfera centrada en el punto O. (Segn Phillips, 1971).
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2.2 Proyecciones EstereogrficasC
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Es
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Figura 11.2. Proyecciones estereogrficas de un plano inclinado.
(a) Proyeccin al plano ecuatorial horizontal. (b) Estereograma
correspondiente. (Segn Phillips, 1971).
SOLUCIONES GRFICAS CON LA ESTEREOFALSILLA