Análisis de variables del caving en profundidad proyecto Don Luis subterráneo de Codelco División Andina

Abstract

El desarrollo y puesta en marcha de los métodos de explotación por minería subterránea presentan desafíos debido a la calidad y resistencia de la roca intacta, la presencia de fallas mayores (caracterizadas por tipo, relleno y extensión), y las estructuras menores, cuyos dominios determinan la potencial fragmentación. Además, la densidad de vetillas por metro define la granulometría in situ, mientras que la magnitud y redistribución de los esfuerzos dependen de la presencia de subsidencias o excavaciones previas y la cercanía de la minería de rajo abierto. En el proyecto Don Luis subterráneo de Codelco División Andina, la combinación de estas variables configurará el escenario de esfuerzos y sismicidad en el proceso de conexión a superficie. La pérdida de estabilidad en el pilar de producción es uno de los riesgos que se deben controlar, lo que exige que el diseño de la malla de extracción considere la resistencia del macizo rocoso, el nivel y redistribución de esfuerzos según las geometrías existentes, y la fragmentación in-situ. Los objetivos de este trabajo son revisar y analizar las distintas mallas de extracción, compilar y actualizar los datos de entrada para un modelo numéricos, y realizar una estimación de la primera área a hundir con su secuencia de hundimiento que asegure la conexión a superficie, minimizando los riesgos geomecánicos del panel caving a explotar en el proyecto. La revisión bibliográfica indica que la dimensión mínima de la malla de extracción 17 m x 20 m, es decir, 34 m entre calles de producción y 20 m de pilar entre zanjas o brazos de producción. De los parámetros de entrada al modelo numéricos se destaca el aumento en la resistencia de la compresión no confinada en las tres (03) unidades litológicas presentes en el proyecto con un 11.8% en promedio, se confirma la presencia de aproximadamente 80 fallas de manteo subvertical, se correlacionan los esfuerzos verticales desde la estimación a partir del proceso de Fracturamiento Hidráulico (FH) con las mediciones de esfuerzo en base a emisión acústica y las mediciones de overcoring con celdas hollow inclusion, sobreestimando los valores en un 10.4% y subestimando los valores en un 9.9%, respectivamente; validando que las propiedades geomecánicas de la roca intacta son altas, lo que implica un macizo rocoso muy resistente o competente, los niveles de esfuerzos serán medianos/alto, sin alta sismicidad, generando problemas de hundibilidad y riesgo de colgaduras. Además, se estima que la aplicación de preacondicionamiento, reduce hasta en un 30% las propiedades del macizo rocoso, asegurando solo un 68.8% de conexión a superficie. Por lo tanto, las técnicas vigentes de FH y Debilitamiento Dinámico con Explosivo (DDE) del Preacondicionamiento (PA) no son suficientes para dar certeza a la conexión del caving con superficie. El mismo modelo indica que la incorporación de área a hundir en dirección sureste generaría una colgadura de 145 m respecto a los 256 m de columna de roca, mientras que, la secuencia noroeste se estabiliza a los 178 m respecto de sus 890 m de columna de roca. Por lo tanto, la primera opción es la mejor, pero ninguna de las dos opciones conecta con superficie. Los resultados encontrados indican que, a pesar de utilizar toda la tecnología disponible para reducir las propiedades del macizo rocoso, existirán problemas relacionados al proceso de caving.