Impacto de la condición de esfuerzos tridimensionales en la estabilidad de paredes de caserones explotados mediante sub level stoping

Abstract

El método de minado Sub Level Stoping es ampliamente utilizado en la industria minera de Canadá, Perú y Chile. Este enfoque requiere definir unidades de explotación que aseguren la producción y cumplan con la dilución planificada, manteniendo la estabilidad del caserón. Para evaluar esta estabilidad, se emplean diversas técnicas, siendo el método experimental de Mathews (1981) uno de los más comunes. Sin embargo, este método puede no ser adecuado para todas las condiciones mineras. Por ello, es crucial desarrollar curvas específicas de estabilidad para cada operación minera. En el caso de la mina Alamos, se están desarrollando curvas de estabilidad que consideran el factor de esfuerzos A, basado en esfuerzos tridimensionales para abordar el mecanismo de sobreexcavación, considerando las condiciones geológicas, geotécnicas y de esfuerzo. Para este fin, se utiliza el software MineRoc® y se analiza retrospectivamente caserones primarios de la mina Alamos. Se ha establecido una base de datos estandarizada que incluye información detallada sobre diseño, geometría de excavación, datos geológicos, información geotécnica y condiciones de esfuerzos tridimensionales obtenidos mediante secuencias de minado modeladas con FLAC 3D. Para calcular los esfuerzos totales en cada unidad de explotación, se emplean los resultados obtenidos con el software FLAC 3D, determinando 𝜎1 para el techo y paredes laterales menores, y 𝜎2 para las paredes laterales mayores. Luego, se calcula el factor de esfuerzos A utilizando la metodología gráfica de Mathews, que ha mostrado buenos resultados en investigaciones anteriores. El análisis retrospectivo de caserones primarios de la mina Alamos se complementa con la utilización de diversas metodologías de cálculo de esfuerzos totales, como las de Stewart y Forsyth (1995), Vallejos et al. (2017), y el modelamiento numérico en FLAC 3D. El ajuste estadístico de los resultados se realiza a través del PSS (Pierce Skill Score), empleando el software MineRoc® para determinar el mejor ajuste en el gráfico de estabilidad de Mathews. Este enfoque ha permitido desarrollar curvas de sobreexcavación adaptadas a las condiciones operacionales específicas de la mina Alamos, proporcionando criterios de aceptabilidad adecuados para la evaluación de la estabilidad de los caserones explotados mediante Sub Level Stoping. Las conclusiones obtenidas ofrecen un marco de referencia preciso para mejorar la seguridad y eficiencia de las operaciones mineras en este tipo de métodos subterráneos.