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Mina Huanuni – Oruro - Bolivia

Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia

DISEÑO DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS

Ing. CIP. CARLOS GARCIA – IESA SRL BOLIVIA

PIURA - PERU, NOVIEMBRE 2012

Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia

Túnel Tupiza – Potosí - Bolivia


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Diagrama conceptual mostrando las principales disciplinas que deben ser

tomadas en cuenta para el diseño de cualquier obra subterránea y tunelería

Ingeniería de Rocas.

(Geología estructural, Mecánica de

Rocas, Geomecánica)

Diseño de:

Ingeniería de explosivos

a) Labores Subterráneas

b) Sistemas de sostenimiento

2


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

GEOMECANICA

Definición: Es la ciencia de la ingeniería que estudia los suelos y los materiales

rocosos, lo mismo que a los macizos rocosos.

La Geomecánica contribuye a un numero de disciplinas tales como: Ingeniería de

Minas, Civil, Geológica, Petrolera y de Gas Natural. Estas disciplinas se estudian el

diseño y la construcción de algunos proyectos, tales como: Minas, túneles,

fundaciones, estabilidad de taludes, piques, perforaciones en la búsqueda de

petróleo y gas, etc.

Objetivos:

1.- Para dimensionar y diseñar las diversas

excavaciones subterráneas (túneles, galerías,

chimeneas, etc.)

2.- Para seleccionar los diversos sistemas de

sostenimiento que deben de usarse en las

excavaciones subterráneas.

3


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Importancia :

Conociendo todas las propiedades de los especímenes de las diferentes rocas,

como las irregularidades de estas deben ser sistemática y adecuadamente

categorizadas.

Las características mas importantes son:

1.- Características estructurales del macizo rocoso: Tipos de rocas, frecuencia de

variación, límites geométricos de las diferentes estructuras.

2.- Discontinuidades del macizo rocoso: Planos de pandeo, planos de

esquistosidad y clivaje, fracturas, fisuras, contactos, fallas, etc.

3.- La presión de la roca debido a la gravedad y/o esfuerzos tectónicos, incluyendo

los procesos de excavación.

4


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CARACTERIZACION DEL MACIZO ROCOSO

Nombre de la

clasificación

The Terzaghi rock load

classification system

Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias

Descriptive

behaviouristic

functional type

and

form

For design of steel support in

tunnels

Terzaghi, 1946

Lauffers stand-up time

classification

The new Austrian tunnelling

method (NATM)

Descriptive form general

type

Descriptive

behaviouristic

tunnelling concept

and

form

For input in tunnelling design Lauffer, 1958

For excavation and design in

incompetent (overstressed)

ground

Rabcewicz, Müller an

Pacher, 1958-64

Rock classification for rock

mechanical purposes

Descriptive form general

type

For input in rock mechanics

Patching and Coates,

1968

The unified classification of

soils and rocks

Descriptive form general

type

Based on particles and blocks for

communication

Deere et al., 1969

The rock quality designation

(RQD)

Numerical form general

type

Based on core logging; used in

other classification systems

Deere et al., 1967

The size strength

classification

Numerical form functional

type

Based on rock strength and block

diameter, used mainly in mining

Franklin, 1975

5


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Nombre de la

clasificación

The rock structure rating

(RSR) classification

The rock mass rating (RMR)

classification

The NGI Q classification

system

Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias

Numerical form functional type

Numerical form functional type

For design of (steel) support in

tunnels

For use in tunnel, mine and

foundation design

Numerical form functional type For design of support in

underground excavations

Wickham et al., 1972

Bieniawski, 1973

Barton et al., 1974

The typological classification Descriptive form general type For use in communication Matula and Holzer, 1978

The unified rock

classification system

The unified rock

classification system

Descriptive form general type For use in communication Williamson, 1980

Forma descriptiva y tipo

general

Usado en galerías. Williamson, 1980

A nivel mundial existen diversos sistemas de

caracterización del macizo rocoso, pero los mas

usados son los siguientes:

•Rock Quality Designation (RQD-Index).

•Rock Mass Rating System (RMRs – value)

•Rock Mass Quality (Q System)

6


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)

El geólogo norteamericano D. Deere, que desarrollaba su trabajo profesional en el

ámbito de la Mecánica de Rocas, postuló que la calidad estructural de un macizo

rocoso puede ser estimada a partir de la información dada por la recuperación de

testigos intactos, sobre esta base propone el índice cuantitativo RQD (Rock Quality

Designation) el cual se define como el porcentaje de testigos recuperables, con una

longitud mayor o igual a 10 cm.

RQD

Longitud

total

de

Longitud

testigos

total

10cm.

x100

Basándose en los rangos de los valores

caracterizado según la valoración siguiente:

del RQD, el macizo rocoso puede ser

7


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

RQD (%)

Calidad de la Roca

100 – 90 Muy buena

90 – 75 Buena

75 – 50 Mediana

50 – 25 Mala

25 – 00 Muy mala

En caso que no se cuente con testigos adecuados, el RQD puede ser calculado,

definiendo un RQD superficial según la siguiente expresión matemática:

RQD

115 3.3

x J (%)

v

Donde:

Jv = Numero de contactos por metro cúbico

Jv = Jx + Jy + Jz

Para Jv < 5 ==> RQD = 100

8


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

El RQD, también puede ser calculado usando la siguiente expresión

matemática:

RQD

100e

0.1

0.1

1

Donde:

Nº discontinuidades

m

9


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

ROCK MASS RATING SYSTEM (RMRs)

El sistema de caracterización del macizo del macizo rocoso (RMRs) fue

desarrollado por Bieniawski En 1973.

Esta caracterización ingenieril de los macizos rocosos utiliza los siguientes 6

parámetros, todos los cuales son medibles en el campo; y también pueden ser

obtenidos de la base de datos (laboratorios).

1. Resistencia compresiva uniaxial del macizo rocoso (Sc). Resist. a la Compresión Simple

2. Designación de calidad de roca (RQD). Indice de Calidad de Roca

3. Espaciamiento de las discontinuidades. Distancia entre diaclasas

4. Condición de las discontinuidades. Abertura de diaclacas, continuidad, estado, presencia de relleno, etc.

5. Condición de agua subterránea. Medir la influencia del flujo de las aguas subterráneas

6. Orientación de las discontinuidades.

El valor del RMR se calcula de la siguiente manera:

RMR = + + + + +

1 2 3 4 5 6

Valor de un parámetro individual.

10


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Las siguientes clases de los macizos rocosos son definidos por el valor RMR:

RMR Clase Nº Clasificación

100 – 81 I Roca Muy buena

81 - 60 II Roca Buena

60 - 41 III Roca Regular

40 - 21 IV Roca Pobre

< 20 V Roca Muy pobre

11


Resistencia

roca intacta

Agua freática

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CLASIFICACION GEOMECANICA RMR (BIENIAWSKI, 1989 – Parámetros de Clasificación)

1

2

3

4

5

Ensayo de Carga Puntual

(Mpa)

> 10 4 - 10 2 - 4 1 - 2

Valores bajos, efectuar

ensayos compresión

uniaxial

Compresión Simple

(Mpa)

> 250 100 - 250 50 - 100 25 - 50 5 - 25 1 - 5 < 1

Valoración 15 12 7 4 2 1 0

RQD 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% < 25%

Valoración 20 17 13 6 3

Separación entre diaclasas (m) > 2 0.6 - 2 0.2 - 0.6 0.06 - 0.2 < 0.06

Valoración 20 15 10 8 5

Estado de las diaclasas

Espejos de falla,

Muy rugosas, Algo rugosas, Algo rugosas,

relleno < 5 mm, Relleno blando > 5 mm,

discontinuas, separación < 1 separación < 1

separación 1 - 5 separación > 5 mm,

cerradas, bordes mm, bordes mm, bordes

mm, diaclasas diaclasas continuas

sanos y duros duros

blandos

continuas

Caudal / 10m de túnel

(l/min)

Valoración 30 25 20 10 0

Nulo < 10 10 - 25 25 - 125 > 125

Presión de agua 0 0 - 0.1 0.1 - 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5

Estado general

Seco

Ligeramente

húmedo

Húmedo Goteando Fluyendo

Valoración 15 10 7 4 0

12


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

ORIENTACION DE LAS DIACLASAS:

RUMBO PERPENDICULAR AL EJE DEL TÚNEL

EXCAVACIÓN CON BUZAMIENTO

buzamiento

45° - 90°

buzamiento

20° - 45°

EXCAVACIÓN CONTRA BUZAMIENTO

buzamiento

45° - 90°

buzamiento

20° - 45°

RUMBO PARALELO AL EJE DEL

TÚNEL

buzamiento

45° - 90°

buzamiento

20° - 45°

BUZAMIENTO 0° - 20°

CUALQUIER DIRECCIÓN

Muy favorable Favorable Media Desfavorable Muy desfavorable Media Desfavorable

CORRECCION POR ORIENTACION DE LAS DIACLASAS:

Relación rumbo diaclasa/eje túnel Muy favorable Favorable Media Desfavorable Muy Desfavorable

Túneles 0 -2 -5 -10 -12

Valoración

Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25

Taludes 0 -5 -25 -50 -60

13


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CLASIFICACION:

CLASE I II III IV V

CALIDAD Muy buena Buena Regular Mala Muy mala

VALORACIÓN 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20

CARACTERISTICAS:

CLASE I II III IV V

TIEMPO DE

SOSTENIMIENTO

Y LONGITUD

10 años con 5m

de vano

6 meses con 4m

de vano

1 semana con 3m

de vano

10 horas con

1.5m de vano

10 minutos con

0.5m de vano

COHESIÓN (KPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100

ÁNGULO

FRICCIÓN

> 45° 35° 45° 25° 35° 15° -. 25° 15°

14


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CLASES DE MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIÓN DEL INDICE TOTAL (RMR)

RATING 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20

CLASE I II III IV V

TIPO DE ROCA MUY BUENA BUENA REGULAR MALA MUY MALA

COHESION (Kpa) > 300 200 - 300 150 - 200 100 - 150 < 100

ANGULO DE

FRICCIÓN > 45° 40 - 45 35 - 40 30 - 35 < 30

INTERNA (°)

15


ABERTURAS MAXIMAS DE LAS EXCAVACIONES

Se pueden determinar mediante los valores de Q y RMRS según las siguientes

correlaciones matemáticas:

Máxima abertura sin sostenimiento = 2 (ESR) Q 0.4

RMRS sin sostenimiento = 22 ln DE + 25

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Máxima abertura sin sostenimiento de la excavación = ESR* exp((RMR – 25)/22)

CATEGORIA DE LA EXCAVACION

ESR

a) Labores Mineras Temporales. 3-5

b) Labores Mineras Permanentes, Túneles para Agua de

Centrales Hidroeléctricas, Túneles Pilotos, Accesos a Grandes 1.6

Excavaciones.

c) Depósitos Subterráneos, Plantas de Tratamiento de Agua, Túneles

Ferrocarriles Menores, Túneles Carreteros Menores y Túneles de 1.3

Acceso.

d) Casas de Fuerza, Túneles Carreteros y Ferrocarrileros Mayores

Subterráneos de Defensa Civil, Intercepciones de Galerías 1.0

e) Estaciones Nucleares Subterráneas, Estaciones Ferroviarias, Fabricas

y Viviendas. 0.8

16


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

•DE es la dimensión equivalente, definida como:

DE

Ancho

o

altura de

ESR

la

excavaciòn

17


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DIAGRAMA PARA DISEÑO EMPIRICO DE SOPORTES EN TUNELES USANDO EL

SISTEMA Q

18


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

NGI SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON Q

Llamado también Índice de Calidad Tunelera.

Este sistema es uno de los mas usados en nuestro medio, debido a la

interrelación con el sistema de clasificación de Bienawski (RMR S).

Primero se calcula el RMRs y luego se determina el valor de Q.

El sistema propuesto por el Dr. N. Barton, considera seis parámetros para definir

la calidad de un macizo rocoso, que son los siguientes:

RQD : Parámetro definido por Deere (1964)

Jn : Número de contactos.

Jr : Numero de rugosidades.

Ja : Numero de alteraciones

Jw : Condición de agua subterránea

SRF : Factor de reducción del esfuerzo.

19


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Para calcular el índice Q se usa la siguiente expresión matemática:

Q

RQD

J

n

x

J

J

r

a

x

J

w

SRF

El valor de Q puede variar aproximadamente entre 0,001 a 1000, dentro de este rango

se definen nueve calidades de roca, tal como se muestra en la tabla siguiente:

CALIDAD DE ROCA

Q

Excepcionalmente mala 0.001 – 0.01

Extremadamente mala 0.01 – 0.1

Muy mala 0.1 – 1.0

Mala 1.0 – 4.0

Regular 4.0 – 10.0

Buena 10.0 – 40.0

Muy buena 40.0 - 100.0

Extremadamente buena 100.0 - 400.0

Excepcionalmente buena 400.0 - 1000.0

20


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Índice de la Calidad del Túnel Vs. Dimensión Equivalente

21


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Zona del Grafico Sostenimiento Recomendado

(Modificado del Original, 1989)

Zona “A” Sostenimiento no

requerido

Zona “B” Pernos puntuales a 1.5

- 3 m

Zona “C” Pernos instalados

sistemáticamente a 1.0 - 1.5 m

Zona “D” Pernos y Shotcrete,

Pernos a 1 m

Zona “E” Pernos y Shotcrete con

Fibras, Pernos a 0.5 - 1.0 m

Zona “F” Arcos de Acero,

Shotcrete con Fibras > 15 cm,

Pernos 0.5 – 1.0 m

Zona “G” Arcos de Acero y

Concreto

22


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

Zona del Grafico Sostenimiento Recomendado

(Modificado del Original, 1993)

23


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TÚNEL

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

SONDEOS

CARTOGRAFÍA

GEOLÓGICA- GEOTÉCNICA

ENSAYOS

“IN SITU”

ENSAYOS DE

LABORATORIO

PROPIEDADES

DE UNIDADES LITOLÓGICAS

CLASIFICACIONES DE BIENIAWSKI Y BARTON

PROPIEDADES GEOMECÁNICAS

PERFIL GEOTÉCNICO

DEFINICIÓN DE LAS SECCIONES TIPO

FLUJO GRAMA DE

DISEÑO

DISEÑO PREVIO DE

LAS SECCIONES TIPO

MÉTODO CONSTRUCTIVO

CÁLCULO DE LAS

SECCIONES TIPO

I

24


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TÚNEL

I

CÁLCULO DE LAS

SECCIONES TIPO

DISEÑO

PERFIL CONSTRUCTIVO

CONSTRUCCIÓN

CONSTRUCCIÓN DE LAS SECCIONES TIPO

MEDIDAS DE CONVERGENCIA

NO

MEDIDAS

DENTRO

DEL LÍMITE

SI

CONSTRUCCIÓN DEL REVESTIMIENTO

25


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA

CUATERNARIO

E S T R A T I G R A F I A

Qa

Qc

Qd

Depósitos aluviales

Depósitos coluviales

Depós itos de desliz amientos (artificial)

CRETÁCICO

K1

Unidad K1

PÉRMICO

P3

Unidad P3

P2

Unidad P2

P1

Unidad P1

CARBÓNICO

C8

C7

Unidad C8

Unidad C7

C6

Unidad C6

C5

Unidad C5

C4

C3

C2

C1

Unidad C4

Unidad C3

Unidad C2

Unidad C1

S I M B O L O S G E O L O G I C O S

S I M B O L O S T O P O G R A F I C O S

26


CRETÁCICO

PÉRMICO

CARBONÍFERO

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

PERFIL GEOLÓGICO

TIPO DEEXC.

1

LONGITUD(m)

165

%

13.8

P1

2 256

3 348

4 272

5 19

6 60

7 40

21.3

29.0

22.7

1.6

5.0

3.3

C7

C8

P2

8 40

3.3

Nota: estas longitudes son estimaciones y

pueden variar durante la ejecucion de

la excavacion

C6

P3

C5

K1

C4

C3

C2

R E F E R E N C I A S

REPUBLICA DE BOLIVIA

CONTRATANTE:

PREFECT URA DEL DEPART AM ENTO DE TARIJA

SERVICIO PREF ECTURAL DE CAMINOS

27


a)

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO

b)

28


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO

29


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

Características de la Sección

Sección 4

Lutitas de Color Marrón

Malla de Elementos Finitos pseudo-tridimensionales

Elaboración en 3 etapas:

1º Etapa: Contorno de Esfuerzos Primarios

2º Etapa: Excavación de calota y primera etapa de colocación de elementos de soporte

(shotcrete, anclajes)

3º Etapa Excavación de destroza y segunda etapa de colocación de elementos de soporte

(shotcrete, anclajes)

Características de la Masa de Roca

Lutitas de Color Marrón

Peso Específico

= 0.024 MN/m3

Módulo de Young`s

= 1581 MPa

Razón de Poisson = 0.30

Criterio de Falla

Mohr – Coulomb

Esfuerzo de Tensión

= 0.018 MPa

Cohesión

= 0.309 MPa

Cohesión Residual

= 0.309 MPa

Ángulo de Fricción Efectivo = 33º

Ángulo de Fricción Residual = 25º

Características de los Materiales

Shotcrete

= 0.40 m

Módulo de Young`s = 15000 MPa

Razón de Poisson = 0.18

Pernos de Anclajes f = 38 mm

Módulo de Young`s = 200000 MPa

Carga de Diseño = 0.10 MN

Carga Residual = 0.01 MN

Separación sobre el

eje del tunel

= 1 m

Separación sobre el

perímetro de la sección = 1 m

30


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

MALLA DE ELEMENTOS FINITOS, APLICADOS A LA MODELACIÓN

Y SOSTENIMIENTO DE TÚNELES

31


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

DESPLAZAMIENTOS TOTALES DE LA MASA ROCOSA POR ACCIÓN

DE LA EXCAVACIÓN

32


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

SOFTWARES APLICABLES A MECANICA DE ROCAS Y GEOMECANICA

En la actualidad los doctores Bawden, Hoek y Kaiser han desarrollado algunos

softwares muy didácticos para ser aplicados en la caracterización del macizo rocoso,

entre los cuales se tiene:

•DIPS

•Phases

•Rocklab

•Rockscince

•Unwedge, etc., etc.

Cada uno de estos softwares tienen sus ventajas, desventajas y limitaciones.

Por otro lado, se debe tener en cuenta que dichos softwares han sido diseñados y

elaborados para otras realidades (macizos rocosos).

Por lo tanto, la aplicación de estos softwares en las diversas operaciones mineras y

tuneleras, deben ser tomadas como una guía, por que pueden darse algunos casos

que los resultados no coincidan con la realidad, y antes de usarlos deben ser

debidamente validados y/o convalidados.

33


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

RECOMENDACIONES DE TIPOS DE SECCION

Para tener mejores condiciones de estabilidad de las labores mineras, se deberán

evitar las formas cuadradas o rectangulares de las excavaciones y en general las

formas esquinadas.

Los techos en forma de arco de las labores de avance y de los tajeos, significan

condiciones de estabilidad favorables.

34


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

IMPORTANCIA DE LA GEOMECANICA

La clasificación Geomecánica del macizo rocoso se hace con los siguientes

objetivos principales:

1. El diseño de labores mineras subterráneas.

2. Para seleccionar el tipo y sistema de sostenimiento adecuado para las

diferentes labores subterráneas.

3. Conservar la resistencia del macizo rocoso para que se auto-sostenga.

4. Para diseñar un adecuado sistema de estabilidad de taludes en minería

superficial, etc.

35


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

PLANOS CONSTRUCTIVOS

Sistema de

ventilación

Detectores

de Humo

Lámparas del

sistema de

Iluminación

Armario de

seguridad

Faja de

señalización

horizontal

Sistema de Sub drenaje

para aguas de infiltración

Sistema de

drenaje

36


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES

37


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES

1.- SOSTENIMIENTO DEL PORTAL 2.- INICIO DE EXCAVACION

3.- SOSTENIMIENTO 4.- PERFORACION CON JUMBO

38


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES

5.- VOLADURA 6.- LIMPIEZA DE ESCONBROS

7.- SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE 8.- CONTROL DE CALIDAD DEL SHOTCRETE

39


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES

9.- PERFORACION PARA PERNOS DE ANCLAJE 10.- OBRAS DE SOSTENIMIENTO

11.- CONTROL TOPOGRAFICO 12.- VENTILACION

40


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE UN TUNEL

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES

13.- CONSTRUCCIONDE FALSO TUNEL

41


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

MAPA DE UBICACIÓN DE LOS PROYECTOS - BOLIVIA

Túnel Misicuni

Mina Huanuni

Mina Bolívar

Mina Reserva

Mina Porco

Mina Colquechaquita

Mina San Vicente

Túnel Tupiza

Túnel Aguarague

42


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

PROYECTO : RAMPA, GALERÍAS Y CHIMENEAS – MINA HUANUNI – ORURO

1:2500 EN FORMATO A3

10-02-05

43


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA – RAMPA MINA HUANUNI – ORURO

TRAZOS DE ARRANQUE PARA TUNELES

0.30 mts 0.15 mts 0.15 mts

0.15 mts 0.15 mts

0.60 mts

0.30 mts

0.15 mts

0.20 mts

0.60 mts

0.20 mts

0.20 mts 0.20 mts

0.20 mts

DIAGRAMA

N. TALAD.

N. FANEL

ARRANQUE

ARRANQUE

AY. ARRANQUE

CUÑAS

AY. CUADRADOR

CUADRADOR

SRL.

0.60 mts

0.20 mts 0.20 mts

0.25 mts

0.22 mts

0.25 mts

AY. ARRASTRE

ARRASTRE

CUNETA

TOTAL DE TALADROS PERFORADOS = 48

TOTAL DE TALADROS DE ALIVIO = 03

TALADRO CARGADO

TALADRO DE ALIVIO SIN CARGA EXPLOSIVA

IESA SRL - BOLIVIA

PROYECTO : RECORTES DE NIVEL

Diseño : Ing C. García

Huanuni - Oruro - Septiembre 2005

44


2.80 m

2.50 m

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA -GALERÍAS DE NIVEL – MINA HUANUNI -

ORURO

Eje

9B

9B

0.30 m

9B

7B

7B

7B

9B

5B

5B

D

3B

0.3914 m

9B

9B

7B

7B

1B

1R

1B

9B

9B

Gradiente

3B

1B

3R

A

1R

B

3R C

0.1845 m

1B

3B

11B 11B 11B

15B

15B

15B

15B

B

B

3B

2.50 m

IESA SRL BOLIVIA

PROYECTO RECORTES DE NIVEL

DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA

Diseño : Ing° C. García Fecha : Huanuni - Oruro - Septiembre del 2005

5B

A = 6.15 cm

B = 8.70 cm

5B

45


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA - MINA BOLÍVAR – ORURO

MALLA DE PERFORACION

Y SECUENCIA DE IGNICIÓN

13B

13B

13B

13B

13B

13B

11B

11B

11B

13B

CARACTERISTICAS TECNICAS

8B

11B

11B

Sección

: 15.39 m2

13B

13B

8B

11B

11B

6B

3R

6B

6B

2R

3R

1R

2R

6B

8B

8B

11B

11B

13B

13B

Long. Perforación : 3.00m

Volumen Esperado

Peso Específico

: 46.17 m3

: 2.70 Ton/m3

Peso

: 124.66 Ton

Tara

: 14.23 Ton

N° Viajes CBP : 9

Explosivos/disparo : 130 kg

Factor de Carga : 2.82 kg/m3

13B

15B 15B 15B 15B

13B

16B 16B 16B 16B 16B 16B

MALLA

N° TALADROS

SECUENCIA IGNICION

ARRANQUE

05

1R, 2R, 3R

ALIVIOS 04

AYUDA DE ARRANQUE

CUADRADORES Y ALZAS

17

13

6B, 8B, 11B

13B

AYUDA DE ARRASTRE

ARRASTRE

04

06

PRECORTE 12

TOTAL 61

TOTAL CARGADOS 45

15B

16B

61

45

46


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES -

TARIJA

47


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES - TARIJA

48


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES - TARIJA

49


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

PERFIL DEL TÚNEL AGUARAGÜE - TARIJA

50


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

PERFIL DEL TÚNEL AGUARAGÜE – TARIJA POR

TIPO DE ROCA

51


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE RAMPA MINA SAN VICENTE - POTOSI

E

W

E

W

10 B 10 B 10 B

9 B 9 B 9 B

10 B

10 B

8 B 6 B

8 B

10 B

5 B

3 R

5 B

10 B

4.50m

6 B

1 R

1 R

6 B

4.50m

Camión Volquete de Bajo Perfil

Cap 20 t.

10 B

5 B

3 R

5 B

10 B

2.50m

2.50m

8 B 6 B

8 B

10 B

10 B

.80m

12 B 12 B

10 B

15 B 15 B 15 B 15 B 15 B

15 B

.30m

.30m

1.05m

4.00m

.40m

.60m

4.00m

.40m

ESCALA :

1 : 25

PLANO No

3

FECHA :

PAN AMERICAN SILVER S.A.

San Vicente, Mayo 200 7

POTOSI -o- BOLIVIA

PROYECTO RAMPA LITORAL

SECCIÓN TRANSVERSAL GALERIA

Galería 4m x 4.5m

Alt.1 c/ radio 1m

DIBUJO Y PROYECTO:

Renán Quintanilla V.

APROBADO POR :

Renán Quintanilla V.

APROBADO :

Ing. Robert Byrd

SECUENCIA DE SALIDAS

ESCALA :

1 : 25

PLANO No

1

FECHA :

IESA SRL - BOLIVIA

POTOSI -o- BOLIVIA

PROYECTO RAMPA LITORAL

DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA

Rampa de 4m x 4.5m S= -12%

DIBUJO Y PROYECTO:

Ing. Carlos Garcí F.

APROBADO POR :

Ing. Carlos Garc?a F.

APROBADO :

San Vicente, Septiembre 2007 Ing. Luís Torres L.

Alt.1 c/ radio 1m

IESA SRL

52


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

OPERACIONES UNITARIAS EN LA RAMPA SAN VICENTE - POTOSI

FASE I

PERFORACION

FASE III

DISPARO

FASE VI

LIMPIEZA

Scoopt 6 Yd3

Jumbo

Electrohidráulico

FASE IV

VENTILACION

FASE II

CARGA DE TALADROS

FASE VII

SOSTENIMIENTO Y REVESTIMIENTO PROVISIONAL

FASE V

Pernos de Anclaje Ø25mm

RIEGO, DESATE Y DESQUINCHE

Scoopt 3.5 Yd3

Shotcretera

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

Diseñado por:

L.T.L.

Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por:

V.H.G. c:\Sección Típica 1:100 Agosto'05

L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:100 Agosto'05

L.T.L.

V.H.G.

Proyecto:

Contratista:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

IESA S.R.L.

PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION

Lamina:

Hoja N°:

1/3

Proyecto:

Contratista:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

IESA S.R.L.

Hoja N°:

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION 2/3

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

Lamina:

Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :

c:\Sección Típica 1:100

Proyecto:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Contratista: IESA S.R.L.

PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION

Fecha :

Agosto'05

Lamina:

Hoja N°:

3/3

53


0.15m

0.05m

1.20m

1.00

0.50

0.70

4.10

0.45

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI

2.00

ESQUEMA DE TRASLAPE ENTRE PLANCHAS

0.55m

ESQUEMA DE COLOCACION DE PERNO DE ANCLAJE

Ø = 25 mm

PLANCHA TIPO - PLANTA

Ver Detalle 1-1

(Tipico)

Cimbra Metálica

6"x6"x36 kg/m

ESPESOR = 3 mm

DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m

0.15m

PLACA DE ANCLAJE e= 1.27 mm

Ø = 25 mm

ESC. 1:10

TURCA PARA BARRA DE ANCLAJE

Ø = 25 mm

ESC. 1:5

0.15m 2.40

BARRA CON ROSCA - FIJADA CON MORTERO

Ø = 25 mm

ESC. 1:10

0.15m 2.30

0.10m

BARRA CON ROSCA - FIJADA CON RESINA

Ø = 25 mm

ESC. 1:10

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:25 Agosto'05

L.T.L.

V.H.G. c:\Sección Típica 1:10 Agosto'05

L.T.L. V.H.G.

c:\Sección Típica 1:25 Agosto'05

Proyecto:

Lamina:

Proyecto:

Lamina:

Proyecto:

Lamina:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

GRUPO MINERO SAN VICENTE

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Contratista:

IESA S.R.L.

Hoja N°:

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

DETALLE DE PERNOS DE ANCLAJE 1/1

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

0.05m

0.55m

Contratista:

PLANCHA TIPO

SECCION DOBLADA

ESPESOR = 3 mm

DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m

0.10m 0.15m Long. de traslape

IESA S.R.L.

DETALLE DE PLANCHA

Hoja N°:

1/1

Rev.

Revisión/Descripción

Ver Detalle 2-2

(Típico)

ESPECIFICACIONES TECNICAS:

- Viga Perfil Tipo WF ASTM A-36 de 6"x6"x36 kg/m

- Placas de Base y Empalme de 6"x6"x3/8" fierro ASTM A-36

- Pernos de Grado 2 de 5/8"x2.1/2"

- Distanciadores de Fe corrugado Ø3/4"x1.00m tipo "J", doblez de 0.10m

- Embone de distancioador de tubo FºGº Ø1"x0.10m.

- La cimbra es de 03 cuerpos, espaciadas @1.00m, con 08 distanciadores, empotramiento de

patas de 0.45m de profundidad en la roca.

- La soldadura se hará con electrodos AWS 7018 (Supercito).

- El acabado será con pintura anticorrosiva

- Se usará entibado constituido por Planchas Acanaladas de 0.60mx1.20mx2mm.

tanto en la bóveda como en los hastiales, dependiendo de la calidad de la roca.

- El entibado de la bóveda y hastiales se hará con bolsacrete

Fecha

Por

Aprob

4.00

4.18

Contratista:

IESA S.R.L.

SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb

Hoja N°:

1/1

54


0.025

0.20

0.15

0.10

0.45 4.07

0.35

H

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI

Platina

8"x8"x3/8"

Agujero Ø3/4"para perno de Ø5/8"x2.1/2"

Platina 6"x6"x3/8"

Perno Ø3/4"x2.1/2"

X

X

Cimbra Metálica

6"x6" 36kg/m

B

Cimbra Metálica

6"x6" 36 kg/m

0.20

Ø=24 mm

b

PLATINA PARA EMPALME

Detalle X-X(Típico)

EMPALME DE CUERPO

Detalle 1-1(Típico)

H (mm) = 90.5

B (mm) = 106

b (mm) = 80

2

2

1.00

Nivel de

Solera

DETALLE DE DISTANCIADO

3/8"

Distanciador

Fierro Ø3/4"

Cimbra Metálica

6"x6"x 36 kg/m

Hormigón o

bolsacreto H23

1

2"

3/8"

0.15

PERFIL WF A36 6"X6" - 36 kg/m

Perfil Tipo

Tubo de fierro

Ø1"

EMPALME DE CUERPO

Detalle 2-2(Típico)

ESPECIFICACIONES TECNICAS:

- Viga Perfil Tipo TH 48-16 de 16.5 kg/m

- Dimensiones de sección: Ver detalle

- Propiedades geométricas:

Wxx= 40 cm3

Wyy= 42 cm3

e = 44.00 mm

- Grapa de empalme 3 kg

- Dimensiones de la grapa: Ver detalle

- El acabado será con pintura anticorrosiva

- El entibado de la bóveda y hastiales se hará con bolsacrete

4.00

4.18

DETALLE DE APOYO

ESC. 1:25

Rev.

Revisión/Descripción

Fecha

Por

Aprob

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

Diseñado por: Dibujado por:

L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:10 Agosto'05

L.T.L.

V.H.G. c:\Sección Típica 1:25 Agosto'04

L.T.L.

V.H.G.

Proyecto:

Contratista:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

IESA S.R.L.

Detalle de Cimbra Metálica

Lamina:

Hoja N°:

1/1

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

Proyecto:

Contratista:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

IESA S.R.L.

Lamina:

Hoja N°:

SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb 1/1

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :

c:\Sección Típica 1:5

Proyecto:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Contratista: IESA S.R.L.

Detalle de Cimbra Metálica

Fecha :

Agosto'04

Lamina:

Hoja N°:

1/1

55


4.00

2.00

4.00

2.40

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ

B'

Refugio C/50.00 m

B'

2.00

2.00

CAMARAS DE REFUGIO

PLANTA

2.00

Refugio C/50.00 m

2.00

CAMARAS DE REFUGIO

CORTE B'-B'

Rev. Revisión/Descripción

Fecha Por

Aprob

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

L.T.L. C.G.F.

c:\Sección Típica 1:150 Agosto'07

Proyecto:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Lamina:

Contratista:

IESA S.R.L.

DETALLE DE CAMARA DE REFUGIO

Hoja N°:

3/3

56


5.50

5.50

4.50 m

4.50

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ

A'

4.00

Cámara de cargio

ACCESO AL NIVEL

A'

4.00

12%

8.00 m 8.00 m

CAMARAS DE CARGA

CORTE A'-A'

Rev. Revisión/Descripción

Fecha Por

Aprob

Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :

L.T.L. C.G.F.

c:\Sección Típica 1:150 Agosto'07

Proyecto:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Lamina:

Contratista:

IESA S.R.L.

DETALLE DE CAMARA DE CARGA

Hoja N°:

1/3

57


18.00 m

4.00

Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ

4.00

Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob

Diseñado por:

L.T.L.

Dibujado por:

V.H.G.

Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :

c:\Sección Típica 1:150

Proyecto:

GRUPO MINERO SAN VICENTE

Contratista: IESA S.R.L.

DETALLE DE CAMARA DE CARGA

Fecha :

Agosto'07

Lamina:

Hoja N°:

2/3

58


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CONTRIBUCION DE LA GEOMECANICA

1.- Permite seleccionar el tipo y el sistema de sostenimiento mas adecuado.

2.- Mejorar las condiciones de estabilidad de las diferentes labores subterráneas.

3.- Minimizar o disminuir la aplicación de los diferentes sistemas de sostenimiento

4.- Evitar o minimizar el deterioro de los diferentes sistemas de sostenimiento,

etc., etc.

59


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

CONSTRUCCION DE CHIMENEAS CON EQUIPO ALIMAK – MINA SAN VICENTE –

POTOSI - BOLIVIA

60


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -

BOLIVIA

61


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -

BOLIVIA

62


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

FASES DE EXCAVACION DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA –

VILLAZON : POTOSI - BOLIVIA

63


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA

64


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA

65


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA

66


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA

67


Diseño de Túneles y Obras Subterráneas

GRACIAS POR SU ATENCION

68

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