Impacto de tronaduras superficiales en la estabilidad de cavidades subterráneas

Abstract

La industria minera actual proyecta un aumento en el número de operaciones con planes de transición de Minería a Cielo Abierto a Minería Subterránea, o viceversa y también, la posibilidad de trabajar en ambas operaciones, ya sea por separado o en conjunto, lo que requiere la mantención de la infraestructura general, tal como talleres, oficinas, galerías y cavernas. Esto último implica un especial cuidado con dichas obras al momento de realizar detonaciones con explosivos, sobre todo en los casos donde estas instalaciones se encuentran en las cercanías de estas operaciones. Actualmente en Chile existen varias faenas mineras en las cuales conviven operaciones subterráneas y a cielo abierto de forma simultánea y otras se encuentran en proceso de pasar de cielo abierto a subterráneas. Ejemplos son Codelco Chile - División Chuquicamata, Compañía Minera Michilla, Compañía Minera Candelaria y Codelco Chile - División Andina. Por lo anteriormente expuesto, es relevante evaluar el impacto que tienen las ondas de las tronaduras superficiales de mina rajo sobre las excavaciones subterráneas (Galerías, piques, Caserones, etc.), debido a que las vibraciones producidas por las tronaduras se transmiten por medio de ondas desde el punto emisor (pozo tronado) a través del macizo rocoso hasta labores subterráneas cercanas, pudiendo afectar la estabilidad de estas últimas. El siguiente estudio presenta una simulación en la tronadura de pozos de producción de mina rajo abierto, mediante el uso del software FLAC2D. Las ondas producidas por la detonación de pozos de tronadura pueden sobrepasar la velocidad de partícula crítica (Peak Particle Velocity critical). Este indicador (PPVc), se utiliza como unidad de medida del daño que se puede generar en el macizo rocoso producto de la vibración/paso de ondas en el medio. Al superar este valor establecido (PPVc), las ondas se pueden catalogar o clasificar en distintos niveles según el posible daño que pueden generar en el entorno del macizo rocoso (umbrales de daño). En este estudio se comprueba el paso del frente de ondas, tanto para el caso supersónico como transónico propuesto por H. P. Rossmanith y B. Mueller en el macizo rocoso, verificando la presencia de las ondas P y S con la detonación del explosivo y calibrando esta detonación, con valores obtenidos por medición de vibraciones en campo cercano gracias a un estudio previo realizado en Codelco Chile División Andina. La simulación realizada permitió evaluar el daño en el pilar, entre el fondo de pozo detonado y el techo de la excavación subterránea, y utilizando el indicador PPVc, se clasifica el contorno de la excavación bajo los umbrales de daño definidos para la litología estudiada, determinando así que, a una distancia de 16 metros de pilar, existe daño notorio en la zona estudiada.