OPTIMIZACIN DISEO PARED OESTE MINAS RADOMIRO TOMIC

Gabriel Oyarzn P., Diego Silva B. y Ricardo Ledezma A. Superintendencia de Geotecnia Lnea xidos Direccin de Geotecnia

El Plan de Largo Plazo para Mina Radomiro Tomic (RT) se extiende hasta el ao 2040 en el Plan de Negocios Divisional 2011 (PND). El pit actual alcanzar dimensiones finales cercanas a los 6,5 Km de largo, 2,5 Km de ancho y 1 Km de profundidad, lo cual es comparable con las dimensiones del rajo Chuquicamata actual. En la historia de explotacin de RT ha ocurrido una serie de inestabilidades en la Pared Oeste, donde el factor comn ha sido la presencia de la unidad geotcnica bsica (UGTB) xido Superior Argilizado (OXA) la cual presenta las menores propiedades resistentes del yacimiento.

Bajo este escenario se ha determinado como objetivo general para el presente trabajo establecer un diseo para la Pared Oeste que le brinde estabilidad y seguridad a la pared, pero que al mismo tiempo minimice la remocin de estril. Para lograr este objetivo se ha establecido tolerar niveles bajos de deformacin en pos de minimizar la cantidad de estril a remover.

Con el fin de dar respuesta al objetivo general propuesto, se han establecido los siguientes objetivos especficos:

- Hacer una cronologa de los principales eventos geotcnicos ocurridos en la pared Oeste, estableciendo claramente la magnitud de dichos eventos.

- Correlacionar en forma cualitativa las principales variables geotcnicas presentes en la pared oeste con los eventos geotcnicos ocurridos en dicho sector.

- Establecer las propiedades resistentes del material OXA a partir de la calibracin de los principales eventos geotcnicos ocurridos en la pared Oeste. Para esto se utilizarn modelos numricos 2D.

- Establecer una solucin de diseo para la pared oeste utilizando como base las propiedades calibradas para las unidades geotcnicas presentes.

INTRODUCCIN

El yacimiento Radomiro Tmic (RT) se encuentra ubicado en la Segunda Regin de Antofagasta a 22 Km al noreste de Calama y produce actualmente a un ritmo de 180 kton/da de minerales oxidados y 60 kton/da de sulfurados, a futuro este yacimiento se unir por el sur con el sector norte del rajo chuquicamata alcanzando, por si solo, dimensiones finales cercanas a los 6.5 km largo, 2.5 Km de ancho y 1 km de profundidad el ao 2040.

Este paper resume el trabajo realizado durante el ao 2008 y 2009 tendiente a solucionar los problemas histricos de inestabilidades en la Pared Oeste de Mina RT desde los inicios de su explotacin en el ao 1996. En el se dar una breve resea de los eventos histricos de estabilidad en la Pared Oeste de Mina RT, anlisis conceptual de variables geotcnicas participantes en las inestabilidades, modo de falla, anlisis numrico y aplicacin de la solucin encontrada, a la Pared Oeste y Norte de Radomiro Tmic.

DESARROLLO

Caracterizacin Geotcnica

El modelo geotcnico vigente considera en total 12 unidades, de las cuales 9 se encuentran dispuestas en forma sub-horizontal abarcando los sectores superiores del yacimiento. La unidad superior corresponde a la unidad Grava Estril (GRE) con un espesor que vara de 150m por el Oeste acundose hacia el Este del yacimiento alcanzando espesores de hasta 10m. Bajo este material se encuentran 4 unidades de xidos y 3 unidades de sulfuros. Hacia el Oeste del yacimiento se encuentra la unidad Prfido Este Clortico (PEC) mientras que hacia el Este se presentan las unidades Granodiorita Elena (GEL) y Volcanita (VOL).

Figura 1.- Modelo Unidades Geotcnicas Bsicas.

Dentro de las unidades de roca, la unidad xido Superior Argilizado (OXA), ubicada inmediatamente bajo la unidad GRE en los sectores Centro y Oeste del yacimiento, es la que posee las menores propiedades resistentes, condicin que ha originado la ocurrencia de varios eventos geotcnicos a lo largo de todo el perodo de explotacin del yacimiento.

Eventos Histricos en Mina RT

Estos eventos se han concentrado principalmente en los sectores Sur y Oeste del yacimiento, siendo estos ltimos lo de mayor implicancia en trminos de magnitud e impacto en las labores mineras. A continuacin se presenta una breve resea de los principales eventos geotcnicos ocurridos en la pared Oeste de Mina Radomiro Tomic y que gatillan en la bsqueda de un nuevo diseo para dicha pared.

Ao 2000, Agrietamientos: Se presentaron agrietamientos entre las coordenadas N10.800 a N11.200 a una distancia de la cresta de entre 30 y 150m. En su momento se explicaron los agrietamientos a la presencia de la Falla Puri (45/120) y se recomend dejar una plataforma de 25m en la cota 2750 y cambiar la orientacin del talud a una orientacin Norte-Sur.

Figura 2.- Agrietamientos Pared Oeste ao 2000.

Ao 2002, Inestabilidad: Se produjo un evento geotcnico entre las coordenadas N10.400 a N11.000 con agrietamiento en Gravas entre las coordenadas 10.350 y 11.400 Norte hasta en 300m medidos desde la cresta del rajo. Se concluy que el factor gatillante fue la inclinacin del contacto Grava-Roca. Se recomend realizar una descarga hasta el banco 2915.

Figura 3.- Inestabilidad Pared Oeste ao 2002.

Ao 2004, Inestabilidades: La primera se produjo entre coordenadas N10.400 y N11.000, y en paralelo se produce la evolucin de dos ncleos de inestabilidad hacia el norte comprometiendo hasta coordenada N11.400. Ocurren agrietamientos entre coordenadas N10.200 y N11.600 (300 m medidos desde la cresta). Nuevamente se concluye que el mecanismos de falla se explicaba mediante el deslizamiento del sector por sobre el contacto Grava-Roca que posee una inclinacin positiva hacia el rajo.

Fase 9 2750

28402825

2840Fase 10

Asentamiento Central 25/09/04

Asentamiento Domingo 23/10/04

Sector en evolucin

29152960

2855

Figura 4.- Inestabilidades Pared Oeste ao 2004.

Ao 2008, Inestabilidad: Esta se produjo entre coordenadas N9.300 y N10.500, al sur de las inestabilidades 2004, afectando a dos geometras convexas tipo nariz, la primera marca la interseccin entre fases 11 y 12, y la segunda entre las fases 12 y 13. Ocurren agrietamientos entre coordenadas N9.600 y N10.200 (150 m medidos desde la cresta).

Al revisar el mecanismo de falla se constata que el contacto grava-roca se presenta negativo en la direccin hacia el rajo, o lo que es lo mismo, no favoreca al desplazamiento de la gran masa de gravas. Este antecedente no muestra correspondencia con el mecanismo asociado a los tres eventos anteriores, por lo que exista evidencia para pensar que quizs existen otras variables que participaran de este y los otros eventos ya pasados, por lo tanto, estudiar dichas variables sera la clave para encontrar el diseo adecuado para el talud.

Se estudiaron entre otras variables la geometra y grado de confinamiento del talud, la potencia de la sobrecarga de Grava, el espesor y GSI del OXA - el material de peor calidad presente en el sector ubicado inmediatamente bajo la grava, la distancia del evento a una falla importante denominada Falla Cala e incluso la inclinacin del contacto. Este anlisis arroj que el ms probable mecanismo de falla se aleja del concepto de disposicin del contacto, acercndose a entregarle mayor participacin a la disposicin y potencia de la unidad OXA en su totalidad, ms la participacin importante de la geometra tipo nariz y su importante grado de desconfinamiento.

Para este evento en particular la definicin del mecanismo de falla fue la siguiente: "El gran peso de la Grava generado por la presencia de las inflexiones del sector (narices), sobrepasa la resistencia del OXA ubicada en la base, esta se deforma debido a que se encuentra desconfinada por la geometra ya mencionada y a su mala calidad, permitiendo a la vez que la grava tambin se deforme y comience a movilizarse, cayendo entonces espordicamente en forma de derrames hacia los bancos inferiores y fondo del rajo".

Figura 5.- Inestabilidad Pared Oeste ao 2008 Mecanismo de Falla.

Anlisis Cualitativo.

Debido a la experiencia recabada en el anlisis de la inestabilidad del ao 2008, se realiza un anlisis cualitativo a toda la pared actual de la mina, para discernir de esta forma las variables que inciden en mayor medida en el mecanismo de falla del talud.

Figura 6.- Plano con anlisis cualitativo de variables potenciadoras de falla Pared Oeste RT.

Mecanismo de Falla

El anlisis cualitativo arroj como resultado que en los eventos histricos acontecidos hasta la fecha, en cuanto al mecanismo de falla, tendra mayor relevancia la sola presencia de volmenes importantes de OXA deformables producto de la carga litosttica generada por su cobertura de grava por sobre el concepto de deslizamiento de la grava sobre un contacto grava-roca positivo. Anlisis Numrico

A partir del ao 2004, la pared oeste no ha presentado desarrollos mineros importantes, salvo el avance de una descarga la cual ha permitido ir controlando paulatinamente las deformaciones del sector. Dado que antes del desarrollo del presente trabajo se consideraba que las bajas propiedades resistentes asociadas al contacto grava-roca y el ngulo favorable al talud de ste eran los causantes de los fallamientos descritos anteriormente, el concepto de descarga tradicional busca despejar el contacto grava roca a partir del desarrollo de una o varias plataformas escalonadas de acuerdo a la forma en que se presentara el contacto, de dimensiones variables segn a lo que sealara el anlisis numrico, concepto de descarga que cambia a raz despus del evento 2008 y de la nueva definicin del mecanismo de falla.

Figura 7.- Concepto de descarga tradicional Pared Oeste RT.

En cuanto a los futuros avances programados en la explotacin del yacimiento, a partir del ao 2011 de acuerdo al Plan de Negocios y Desarrollo de la divisin PND 2010, se comenzarn a desarrollar nuevas fases en el sector oeste del rajo. Lo anterior implica un desafo al diseo ya que este debe adelantarse a las eventuales inestabilidades, de modo de asegurar que las nuevas fases que se presentarn en el sector tengan en sus taludes la estabilidad suficiente para no ver afectada la continuidad operativa del plan.

A partir de lo anterior y dada la magnitud de los desarrollos que se proyectan realizar en los prximos aos, no es posible aplicar el concepto de descarga en todas las fases futuras que estn programados en este sector para el control de las eventuales deformaciones que se pudiesen presentar, pues esto resultara significativamente perjudicial para el negocio minero por la gran cantidad de estril que sera necesario remover.

Debido a lo anterior, es que se ha establecido una secuencia de anlisis numricos a desarrollar en FLAC 4.0 los cuales no solo buscan confirmar los planteamientos establecidos en el Anlisis Cualitativo, sino que tambin, en base a las conclusiones que se establezcan, determinar un diseo conceptual que cumpla con darle estabilidad a la pared oeste y a las futuras fases que se desarrollen en el sector, sin que esto implique una cantidad excesiva de estril a remover. Finalmente, mediante

el software ABACUS, se confeccion un modelo numrico 3D orientado a identificar futuros focos de inestabilidad que se pudiesen presentar en el perodo 2011-2015, de acuerdo al plan PND2010. Una vez identificados los focos, se evaluaron distintas alternativas de diseo para su correccin. La secuencia de anlisis realizados se detalla a continuacin:

1.- Calibracin de las Propiedades OXA:

Tal como se establece en el Mecanismo de Falla, se considera la presencia de la unidad OXA en la pared oeste como la principal causante de los eventos ocurridos en dicho talud.

Con el fin de determinar un diseo que entregue estabilidad a los futuros desarrollos que se realicen en dicho sector, se calibraron las propiedades de material OXA para los principales eventos ocurridos en la pared oeste. Estos son los ocurridos el 23/10/04 ubicado en el sector norte de la pared oeste, el asentamiento central del 25/09/04, el cual corresponde al sector que entre los aos 2000 y 2004 ha ido manifestando las mayores inestabilidades ocurridas en esta pared y el ocurrido en junio del ao 2008. La calibracin de estos 3 perfiles permitir analizar y discutir distintas condiciones de fallamiento ocurridas. La ubicacin y geometra de los perfiles que pasan por los sectores ya mencionados se presentan en la siguiente figura:

Figura 8.- Ubicacin de perfiles de calibracin Pared Oeste RT.

2.- Diseo Conceptual para el Talud Oeste:

Una vez que se han validado los elementos que intervienen en el mecanismo de falla de la pared oeste y obtenida las propiedades resistentes del material OXA, se busc establecer un diseo conceptual que fuera distinto al concepto de descarga que se ha estado aplicando en la pared oeste. Este diseo conceptual tiene como idea principal utilizar el confinamiento que la geometra del talud puede dar al material OXA para aumentar su resistencia, sin que este pudiese causar nuevos fallamientos.

Para ello se sigui una secuencia de modificacin de una geometra base la cual representa la geometra del talud y conformada nicamente por las 2 unidades geotcnicas que participan en el fallamiento, las Unidades Geotcnicas Grava y OXA. Esta geometra fue discretizada en fragmentos o piezas las cuales fueron removidas secuencialmente desde el frente avanzado hacia el interior del talud y desde la parte alta del talud hacia abajo por hileras. De acuerdo a los factores de seguridad (FS) obtenidos era la geometra que se conservaba para pasar a la extraccin de fichas en la siguiente hilera. La geometra base y la discretizacin utilizada se presenta en la siguiente figura:

Figura 9.- Figura discretizada para diseo conceptual Pared Oeste RT (Magnitudes en metros).

A partir de la figura anterior se puede observar que para construir el talud conceptual se consideraron 150m de Grava ubicada en la parte superior y 60m de OXA ubicado en la base de este. Para los 150m de Grava se utilizaron fichas de 75m y 37.5m con un ancho de 40m, mientras que para el OXA se utilizaron fichas de 30m. Se utiliz un ngulo de 45 para la Grava y 35 para el OXA, valores que se han estado usando para estos materiales en algunos sectores de la pared oeste con resultados satisfactorios. Este diseo fue evaluado utilizando las propiedades calibradas del OXA en la etapa anterior.

Posteriormente, se realiz un anlisis numrico de estabilidad para el Perfil 3, incorporando a ste el diseo conceptual obtenido y las propiedades calibradas para la unidad geotcnica OXA, de modo de cuantificar el aumento del FS que este diseo agrega y por ende a la estabilidad del talud.

Una vez demostrado el aporte en la estabilidad del diseo conceptual, se estableci un diseo para el sector norte de la descarga y se compar su geometra con el actual diseo que se dispone, de modo de establecer si el nuevo diseo es un aporte en trminos de volumen a remover.

3.- Validacin de Diseos Obtenidos:

Adems del anlisis 2D donde se calibraron propiedades resistentes de la Unidad Geotcnica OXA y se establecieron parmetros de diseo para la pared oeste, se realiz un modelamiento 3D con el software ABACUS con el fin de identificar los distintos puntos de inestabilidades presentes en el plan PND2010 hasta el ao 2015 y evaluar diferentes alternativas de diseo para abordar estas inestabilidades.

Una vez construido el modelo 3D, el proceso de anlisis comenz con la etapa de calibracin, la cual consider toda la informacin histrica disponible que representa el desarrollo del rajo y el comportamiento de sus taludes, tales como las topografas histricas hasta el ao 2009, los desplazamientos de los prismas, los principales eventos geotcnicos ocurridos y la variacin histrica del nivel fretico de modo de obtener un modelo calibrado tanto en propiedades resistentes como en deformaciones.

Una vez calibrado el modelo, se continu con las excavaciones siguiendo las geometras que de acuerdo al plan PND2010 se presentarn en el perodo 2011 a 2015. Esto se realiz con el fin de identificar los puntos de inestabilidades presentes para cada ao del plan evaluado. Finalmente se presentar la solucin para el punto de inestabilidad ms crtico identificado.

RESULTADOS Y DISCUSIN: A continuacin se presentan los resultados obtenidos del presente trabajo siguiendo la misma numeracin establecida para describir las tareas realizadas en el captulo de Desarrollo.

1.- Calibracin de las Propiedades OXA.

Para la calibracin de los 3 perfiles analizados, solamente se manipularon las propiedades resistentes de la Unidad OXA, en lo posible dentro del rango de variabilidad que se tiene para los parmetros ci y GSI de acuerdo al Criterio de Falla Generalizado de Hoek-Brown (HB) (1), manteniendo el resto de los parmetros constante y fijos los parmetros que definen las propiedades resistentes para el del resto de las unidades. Cabe destacar que tanto para la Unidad OXA como para el resto de las unidades, la variabilidad de los 2 parmetros antes mencionados est modelada a partir de distribuciones normales definidas por su media y desviacin estndar. El rango de variabilidad y el resto de los parmetros que definen la envolvente de falla para el OXA y la Grava se presentan en la siguiente tabla:

Media (MPa) Desv_est Media Desv_est27 6 28 4 19

Coh (MPa)0.16

Phi46

Grava (GRE)

Scimi

GSI

xido Argilizado (OXA)

Tabla 1.- Propiedades de OXA y GRE Pared Oeste RT.

Dado que el programa FLAC 4.0 requiere que el ingreso de los parmetros resistentes se realice en trminos de Cohesin (Co) y Friccin (Phi), a partir de las distribuciones asociadas a los parmetros ci y GSI y el formulismo de ajuste de la envolvente HB a una envolvente Mohr-Coulomb (MC) (1), se realiz una simulacin que permiti establecer una curva de pares ordenados (Co, Phi) factibles para esta unidad, sobre la cual se eligieron los puntos para la calibracin. La curva de pares ordenados obtenida se presenta en la siguiente figura:

Figura 10.- Curva para asignacin de cohesin-friccin tipo Pared Oeste RT.

Cada uno de los perfiles analizados, fue construido en base al modelo geotcnico vigente, el cual est conformado por las distintas unidades geotcnicas presentes en Radomiro Tomic y de calidad de roca (GSI). Este ltimo est compuesto por envolventes definidas en rangos de 10 puntos de GSI, es decir, envolvente 10-20, 20-30, 30-40, 40-50 y 50-60. Cabe destacar que el modelo de GSI posee un nivel de precisin de Ingeniera de Perfil, lo que permite asumir que los lmites de los rangos que lo conforman tienen un grado de incertidumbre importante. En el caso del Perfil 2, se incluyen envolventes de minado discretizadas por ao. Este perfil se presenta en la siguiente figura:

Figura 11.- Perfil 2 Pared Oeste RT.

En la calibracin del perfil anterior se obtuvo un FS de 0.95 (Factor de Seguridad), con un par ordenado (Co, Phi) de (0.1 MPa, 10). Tal como se puede verificar en la grfica siguiente (observar ubicacin punto rojo), este par ordenado se aleja en forma importante del conjunto de puntos factibles obtenido para la unidad.

Figura 12.- Resultado para Co= 0.1 MPa, Phi= 10 Pared Oeste RT.

Entre las hiptesis que justifican el resultado obtenido, se encuentra el hecho de que en la actualidad se encuentra ensayado solamente la parte del OXA con mejores propiedades, situacin que en el corto plazo se busca superar con ensayos de suelo para la porcin con menores propiedades resistentes. La segunda hiptesis considera que eventualmente la disposicin o inclinacin del cuerpo de OXA no est bien determinada en el modelo, ya que no cuenta con suficientes puntos de control para su estimacin, por lo que su orientacin podra ser otra, influyendo de este modo en el FS obtenido.

Figura 13.- Perfil 3 Pared Oeste RT.

En la calibracin del Perfil 3 se obtuvo un FS de 0.94 con un par ordenado (Co, Phi) de (0.15 MPa, 13). Tal como se puede verificar en la grfica siguiente (observar ubicacin punto rojo), este par ordenado se encuentra en el extremo inferior del conjunto de puntos factibles obtenido para la unidad de acuerdo a la informacin disponible, lo que indica que sus propiedades resistentes perteneceran a la fraccin de OXA de menor resistencia, que hasta hoy no ha sido caracterizada.

Figura 14.- Resultado para Co= 0.15 MPa, Phi= 13 Pared Oeste RT.

Tal como se describe en el captulo de antecedentes, el Perfil 5 se encuentra ubicado sobre una geometra tipo nariz la cual fall en junio del ao 2008. Adems, en este sector se destaca el manteo del cuerpo OXA el cual se encuentra bien respaldado por datos de sondajes, con una orientacin contraria al manteo del talud:

Figura 15.- Perfil 5 Pared Oeste RT.

En la calibracin del Perfil 5 se obtuvo un FS de 1.06 con un par ordenado (Co, Phi) de (0.1 MPa, 10), el cual resulta ser el mismo del Perfil 2. Si bien no se descarta que el OXA, en su porcin menos competente, tenga valores como los obtenidos en anlisis realizado, el FS sigue siendo mayor a 1, adems, la experiencia indica que valores menores a los obtenidos resultaran muy poco factibles. Lo anterior hace suponer que la geometra tipo nariz, la cual es una condicin que no est presente en el anlisis realizado, aporta a la inestabilidad ocurrida en el sector.

A partir de los resultados obtenidos y de las incertidumbres que an persisten, es posible establecer que el par ordenado (0.15 MPa, 13) es un valor representativo de las propiedades resistentes del material OXA presente en la Pared Oeste.

2.- Diseo Conceptual para el Talud Oeste.

Tal como se seala en prrafos anteriores, mediante el esquema de remocin de fichas se buscar establecer un diseo conceptual para la pared oeste. Con el fin de tener una idea del efecto de las propiedades en el diseo conceptual, este ejercicio se realiz inicialmente con propiedades algo menores a las obtenidas de la calibracin del Perfil 3. Una vez obtenido el diseo, se calculo su FS para las propiedades calibradas. Adems, se calcul el FS al variar el espesor del OXA de 60m a 30m, reemplazando 30m de material OXA por material tipo Grava.

Figura 16.- Secuencia de extraccin de fichas y FS calculados.

La figura con FS en rojo, corresponde al diseo conceptual final obtenido. Este est compuesto por 3 plataformas de 40m. La primera a 60m, la segunda a 95m y la tercera a 130m medidos desde la base del OXA en la vertical.

Del anlisis anterior, se puede establecer que las propiedades resistentes aplicadas al material OXA, s tienen un efecto en el FS, al igual que el espesor que se tenga de este material. Se destaca adems la importancia de que el material OXA no sea removido, ya que este funciona de pata, contribuyendo a la estabilidad del talud. Cabe destacar que espesores de OXA de 60m en la pared Oeste no son comunes, presentndose generalmente espesores menores. Lo mismo ocurre con el espesor de la Grava presente en el sector.

Por otro lado, el ejercicio anterior no contiene un anlisis relacionado con el efecto que la inclinacin de la Unidad OXA puede tener para la estabilidad del talud. Para ello se modific la geometra del Perfil 3 de acuerdo a los parmetros de diseo obtenidos y se procedi al clculo del FS. La geometra modificada del Perfil 3 se presenta en la siguiente figura:

Figura 17.- Resultados para geometra modificada Perfil 3.

La modificacin de la geometra del Perfil 3 hizo subir el FS de 0.94 a 1.17. Este resultado indica que el diseo conceptual obtenido es aplicable incluso a cuerpos de OXA con inclinacin hacia el talud.

De acuerdo al plan PND2010, el sector Norte de la pared oeste tena como diseo una descarga tipo plataforma cuyo diseo alcanzaba en banco 2840. La aplicacin de este nuevo diseo permite remover una menor cantidad de estril, tal como se puede observar en la siguiente figura:

Figura 18.- Comparacin Descarga Original (Ao 2004) y Nuevo Diseo (Ao 2010).

3.- Validacin de Diseos Obtenidos.

Para cumplir con el objetivo de identificar y mejorar los focos de inestabilidad que pudiesen presentarse en el plan PND2010 en el perodo 2011-2015, se realiz un modelamiento 3D de la mina utilizando para esto el software ABACUS. Este modelo 3D fue calibrado a partir de la informacin histrica disponible, basada principalmente en informacin de prismas. En esta etapa fue necesario calibrar nicamente las 2 principales unidades geotcnicas que participan en el proceso de fallamiento. El resultado de dicha calibracin se presenta en la siguiente tabla:

Coh (MPa)0.09

xido Argilizado (OXA)Phi

8

Tabla 2.- Propiedades de OXA, Modelo 3D Pared Oeste RT.

La comparacin de estas propiedades con el resultado obtenido del anlisis 2D se presenta en la siguiente figura:

OXA

Figura 19.- Grfico Comparativo Propiedade OXA, Modelo 2D v/s Modelo 3D.

A partir de la tabla y figura anteriores se puede observar que de la calibracin del modelo 3D, se obtienen propiedades resistentes algo menores que las obtenidas del anlisis 2D.

Una vez calibrado el modelo con la informacin histrica al ao 2009, se procedi excavar el pit de acuerdo a la secuencia sealada en el plan PND 2010 hasta el ao 2015. El desplazamiento total acumulado hasta el ao 2015 medido desde el ao 2009, se presenta en la siguiente figura:

Figura 20.- Desplazamiento Acumulado Perodo 2009-2015, PND2010.

A partir de la figura anterior se pueden identificar 4 puntos con desplazamientos importantes que deben ser abordados con una modificacin de diseo. Estos puntos se enumeran a continuacin:

1. Pared oeste Fase 17. 2. Pared oeste Fase 23. 3. Pared oeste Interseccin Fases 23-18. 4. Pared oeste Fase 18.

El punto de inestabilidad ms importante identificado corresponde al primero, debido a la cercana del Chancador de xidos con el sector oeste de Fase 17, el cual de acuerdo a la figura anterior, se ve afectado debido principalmente de las magnitudes de los desplazamientos y del rea de influencia de estos.

Con el fin de dar solucin al punto anterior, se opt por evaluar 2 modificaciones al diseo original de Fase 17, las cuales se presentan a continuacin junto con la geometra PND2010 evaluada.

Figura 21.- Alternativas de Diseo fase 17.

Las deformaciones totales obtenidas para cada una de las opciones evaluadas medidas desde el ao 2009, se presentan en la siguiente figura:

Figura 22.- Desplazamientos Acumulado Perodo 2009-2015, Alternativas de Diseo y PND2010.

En la figura anterior se observa que la Opcin 1 presenta la menor rea de influencia de la envolvente de desplazamiento hacia el chancador. Un anlisis ms detallado de de loas deformaciones verticales medidas desde el ao 2009 y las pendientes, en el entorno del Chancador, se presenta en la siguiente figura:

DE S P L AZ MIE NT O

VE R TIC AL OP 00

AB

AB

P E NDIE NT E OP 00

DE S P L AZ MIE NTO

VE R T IC AL O P 01

AB

AB

P E NDIE NT E OP 01

DE S P L AZ MIE NTO

VE R T IC AL O P 02

AB

AB

P E NDIE NTE OP 02

E4200

E3800

N12200

N12000

N11800

150m

0 m

50 m

100 m

400 m

250 m

300 m

350 m

E4200

E3800

N12200

N12000

N11800

150m

0 m

50 m

100 m

400 m

250 m

300 m

350 m

A

C

B

Figura 23.- Desplazamientos Verticales y Pendientes Perodo 2009-2015, Alternativas de Diseo y PND2010.

De la figura anterior se puede concluir que los menores desplazamientos verticales e inclinaciones se presentan para la Opcin 01, con valores que no debieran afectar la obra civil.

CONCLUSIONES

A partir del los ejercicios numricos y back-analisys de los mayores eventos geotcnicos acontecidos en la Pared Oeste es posible establecer que la unidad geotcnica OXA es la principal responsable de dichos eventos. Donde las caractersticas ms importantes de esta unidad son: espesor del cuerpo OXA, su resistencia y la disposicin espacial. Estos conceptos son reafirmados a partir de la experiencia de terreno y de los anlisis cualitativos realizados a la Pared Oeste.

Las propiedades resistentes determinadas en el presente trabajo asignan al OXA una cohesin de 150 KPa y friccin de 13. Estos valores corresponderan a la fraccin de menor resistencia de la unidad, la cual en la actualidad se encuentra en una etapa de caracterizacin con ensayos tipo suelo.

Resulta razonable el considerar las propiedades de la grava menores a las actuales en algunos sectores de la Pared Oeste, producto del continuo agrietamiento que ha sufrido sta durante la vida de la mina. Adems, se hace necesario estudiar la magnitud de la merma en las propiedades de la grava y evaluar la existencia de distintos tipos.

A partir del anlisis del Perfil 3 se pudo establecer que la geometra tipo nariz fue un elemento importante en la inestabilidad ocurrida en Junio del 2008. Por lo tanto, se establece que en la Pared Oeste las fases no pueden dejar en los empalmes con la topografa preexistente este tipo de geometras, ya que existe una muy alta probabilidad de inestabilidad.

Se estableci un nuevo concepto de diseo para la Pared Oeste, el cual no slo busca brindar estabilidad a los taludes a desarrollar en el sector, sino que tambin contribuye en el ahorro de estril a remover con respecto al diseo tradicionalmente utilizado. Sin embargo, a raz de que no existe un diseo econmicamente factible de implementar que elimine completamente las deformaciones, es que el objetivo de la solucin propuesta apunta principalmente a controlar las deformaciones a niveles que permitan asegurar la continuidad operativa en los puntos productivos.

A partir de los anlisis 3D se identificaron cuatro sectores en la Pared Oeste con potencial de inestabilidad para el periodo 2011-2015 de acuerdo al Plan PND 2010. Para el principal de estos sectores identificados, el cual se encuentra ubicado en la pared noroeste de la Fase 17, se estableci una solucin de diseo que permite minimizar las deformaciones en el sector. Esta solucin tiene una importancia estratgica debido a la cercana del Chancador Primario de xidos.

REFERENCIAS

(1) Hoek, E., C. Carranza-Torres, and B. Corkum (2002). Hoek-Brown failure criterion 2002 Edition. In R. Hammah, W. Bawden, J. Curran, and M. Telesnicki (Eds.) , Proceedings of NARMS-TAC 2002, Mining Innovation and Technology. Toronto - 10 July 2002, pp. 267273. University of Toronto.

(2) Steffen Oskar. Consultoria SRK 2009.