Estudio del efecto de las características geológicas en el comportamiento post peak de la roca intacta y su relación con las observaciones de terreno

Abstract

Chuquicamata, mina perteneciente a CODELCO, se encuentra emplazada en un complejo intrusivo denominado “Pórfido Chuqui” y está fuertemente vinculada a la Falla Oeste, rama importante del Sistema de Falla Domeyko. Esta falla ejerce un control estructural sobre el emplazamiento de los pórfidos huéspedes, la mineralización, el tipo y grado de alteración asociadas y, sobre los desplazamientos post mineral que afectan al yacimiento. Las unidades de explotación de la mina subterránea se encuentran contenidas principalmente dentro de la Roca Cuarzo Sericita (RQS), donde la subunidad Geotécnica Básica (UGTB) Cuarzo Igual Sericita (QIS) tiene un contenido de cuarzo que varía entre el 30% y el 70%. Esta unidad es objeto de este estudio, debido a que es la más abundante y es donde se albergará la mayor cantidad de desarrollos que operativizarán la explotación subterránea de Chuquicamata. La alta variabilidad en la composición de la Unidad QIS, está fuertemente influenciada por la presencia de estructuras geológicas, fallas y vetas, las que favorecen el debilitamiento y degradación del macizo rocoso, propiciando un medio favorable para la generación de inestabilidades geotécnicas, al ver disminuida su cohesión y competencia. El cambio en el método de explotación de la mina Chuquicamata hace necesaria la construcción de nueva infraestructura que permita asegurar la estabilidad de los desarrollos y, por consiguiente, la continuidad operacional. Sin embargo, junto con el avance de la explotación subterránea, se ha documentado la ocurrencia de colapsos en distintos sectores productivos, los que han estado asociados preferentemente a la roca intacta de la unidad geotécnica QIS. Conocer las propiedades mecánicas de las distintas litologías o unidades geotécnicas que conforman un yacimiento es de vital importancia, ya que éstas describen cómo se comportará el macizo rocoso ante la acción de fuerzas externas e internas, como la tensión, la deformación, la fractura y la falla. Esta información a su vez permitirá diseñar acorde a estas propiedades, de manera de asegurar la estabilidad y operatividad de la infraestructura minera. El objetivo de este trabajo se centra en documentar las curvas de esfuerzo-deformación de ensayos de laboratorio para investigar el comportamiento post peak de las rocas QIS, su probabilidad de colapso a escala de campo y la relación entre las observaciones de laboratorio y de campo. Dado que las características resistivas de las rocas que se observan en Chuquicamata difieren de lo existente en la literatura especializada, este estudio toma relevancia para documentar las curvas esfuerzo-deformación de rocas tipo “strain softening” y así entender el comportamiento a escala de macizo rocoso de la Unidad Geotécnica QIS. Queda fuera del alcance de este estudio analizar en profundidad las variables operacionales que influyen en la generación de los colapsos.