Diseño Optimo de Experimentos para Estimar el Campo de Esfuerzos en el Macizo Rocoso en Torno al Frente de Avance de una Cavidad Minera

Abstract

El fenómeno de explosión de rocas y el colapso de galerías es de gran interés en el proceso de extracción del mineral. Debido a su importancia se han realizado estudios, tanto teóricos como experimentales, con el objetivo de predecir el comportamiento del macizo rocoso. En este marco se encuentra el proyecto “Explosión de Rocas en El Teniente”, que ha dado como fruto un modelo de Superposición de Campos Básicos con el cual es posible estimar el estado tensional del macizo rocoso, y a través de esta estimación lograr inferir que configuración tensional es propensa a colapsos o explosión de roca. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio de los modelos de Superposición de Campos Básicos, a fin de lograr una comprensión que permita obtener un diseño de la red de estaciones de medición de manera “óptima”. Para ello nos hemos impuesto el objetivo de justificar la elección de un modelo de Superposición de Campos Básicos, además nos hemos propuesto el presentar la Teoría de Diseño Óptimo de Experimentos como una herramienta que permite abordar el problema del diseño de la red de estaciones de medición, por este motivo fue necesario un objetivo más, el de implementar un Código de Diseño Óptimo, a fin de mostrar con pruebas numéricas la utilidad de esta teoría en la práctica. Las pruebas numéricas dan cuenta lo positivo de los resultados, en particular hemos resuelto el problema de añadir estaciones a una red de estaciones dada, y somos capases de “medir” la importancia de una estación para un diseño determinado, además hemos “comparado” el estimador encontrado con un estimador alternativo, propuesto en el proyecto, mostrando lo ventajoso de nuestro estimador. El criterio con el cual hemos medido y comparado es el criterio clásicamente utilizado en el diseño óptimo de experimentos, denominado D-Criterio. Este trabajo es el punto de partida para el estudio de modelos de Superposición de Campos Básicos que incorporen ciertos fenómenos, como plasticidad o no homogeneidad del macizo, así como también modelos tridimensionales, ya que dentro de los desarrollos no fue necesaria la suposición de un modelo bidimensional.