Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del

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Estudio geomecánico
parĂĞůĚŝƐĞŹŽŵŝŶĞro
a cielo abierto del
yacimiento de carbón en
Rondón - Boyacá
*
Fabio Andrés Lozano MontĂŹez**
José William Ochoa***
Rafael Andrés Camacho****
Recibido: 9 de abril de 2012 Aprobado: 13 de junio de 2012
L’esprit Ingénieux
Tunja - Colombia V 3
pp. 49 - 60
enero - diciembre 2012
Resumen
Abstract
La empresa Carbones de Los Andes S.A. viene adelantando
desde el año 2008 la fase de exploración de un yacimiento de carbón ubicado entre las veredas Granada y Sucre
(sector Picaderas), en un área que fue concesionada por
-
The company Carbones de los Andes S.A. has been carrying
between the villages of Granada and Sucre (Riding sector),
of Geology and Mining (Ingeominas) where the goal is to
and environmentally sustainable. For the development
una perforación dirigida de 310.25 m, con 30 grados de inlitológicamente la composición del subsuelo y los parámelitológicas y estructurales estableciendo la estabilidad, diseño y sostenimiento de los taludes en el frente de explota-
tablishing stability, design and maintenance of slopes on
executed.
y avance del diseño minero a cielo abierto para posteriormente ser ejecutado. Con base en estos estudios tanto
geológicos como geotécnicos realizados en los sondajes se
KEY WORDS:
-
geomecánicos y dinámicos en el frente de explotación para
su posterior diseño a cielo abierto.
PALABRAS CLAVE: Concesión, diseño minero a cielo
ΎƌơĐƵůŽĚĞŝŶǀĞƐƟŐĂĐŝſŶ͕ĐŽŵŽƉƌŽĚƵĐƚŽĮŶĂůĚĞůƉƌŽLJĞĐƚŽĚĞŝŶǀĞƐƟŐĂĐŝſŶĚĞůŵŝƐŵŽŶŽŵďƌĞ͘
** Ing. Geólogo, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Sogamoso, especialista en geotecnia vial y pavimentos,
[email protected]
*** Ing. de Vías y Transportes, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja,especialista en geotecnia vial y pavimentos,
[email protected]
**** Ing. Civil y especialista en geotecnia vial y pavimentos, [email protected]
L
I. INTRODUCCIÓN
ĂŵŝŶĞƌşĂĂĐŝĞůŽĂďŝĞƌƚŽĞƐƵŶĂĂĐƟǀŝĚĂĚŝŶĚƵƐƚƌŝĂůĚĞĂůƚŽŝŵƉĂĐƚŽĂŵďŝĞŶƚĂů͕ƐŽĐŝĂůLJĐƵůƚƵral. Las condiciones geológicas y ambientales en el municipio de Rondón Boyacá han proporĐŝŽŶĂĚŽůĂůŽĐĂůŝnjĂĐŝſŶĚĞƵŶLJĂĐŝŵŝĞŶƚŽĐĂƌďŽŶşĨĞƌŽ͕ĞůĐƵĂůƉƌĞƐĞŶƚĂĐĂƌĂĐƚĞƌşƐƟĐĂƐĞƐƉĞĐŝĂůĞƐ͕ƋƵĞůŽƐŚĂĐĞďĂƐƚĂŶƚĞĂƚƌĂĐƟǀŽƐƉĂƌĂůĂĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶLJĐŽŵĞƌĐŝĂůŝnjĂĐŝſŶĚĞůŵŝƐŵŽ͘
El creciente interés por la explotación de carbón por parte de muy diversas compañías mineras en especial Carbones de Los andes S.A. se origina en la reciente creación de métodos renƚĂďůĞƐĞŶĨƵŶĐŝſŶĚĞůŽƐĐŽƐƚŽƐĚĞƉƌŽĚƵĐĐŝſŶ͕ƉĂƌĂůĂĞdžƚƌĂĐĐŝſŶĚĞĐĂƌďſŶ͘ƐĂƐşĐŽŵŽůƵĞŐŽ
ĚĞƵŶĂĨĂƐĞĚĞĞdžƉůŽƌĂĐŝſŶƐĞĞĨĞĐƚƵĂƌŽŶĞƐƚƵĚŝŽƐŐĞŽůſŐŝĐŽƐĚĞƐƵƉĞƌĮĐŝĞLJĚĞůƐƵďƐƵĞůŽ͕
mediante el cual se evaluó el yacimiento carbonífero obteniendo como resultado un cálculo de recursos
ƌĞƉƌĞƐĞŶƚĂƟǀŽƉĂƌĂĞůĄƌĞĂĚĞŝŶƚĞƌĠƐ͘
El presente estudio pretende dar soporte técnico de una etapa de exploración a una nueva fase de explotación. Para ello se centró en
ĞůĚĞƐĂƌƌŽůůŽĚĞǀĂƌŝĂƐĂĐƟǀŝĚĂĚĞƐ͕ůĂƐĐƵĂůĞƐ
comprenden en primer lugar la recolección
ĚĞ ŝŶĨŽƌŵĂĐŝſŶ͕ ƐƵĮĐŝĞŶƚĞ ƉĂƌĂ Ğů ƌĞĐŽŶŽĐŝŵŝĞŶƚŽĚĞůĂƚĞŵĄƟĐĂĞƐƚƵĚŝĂĚĂ͘ĂƐĂĚŽƐĞŶ
ĞƐƚĂ ŝŶĨŽƌŵĂĐŝſŶ ƐĞ ƉƌĂĐƟĐĂƌŽŶ ůĂƐ ƉƌƵĞďĂƐ
de laboratorio. Los resultados obtenidos se
correlacionaron con los aspectos geológicos
LJ ŐĞŽƚĠĐŶŝĐŽƐ ƉƌĞƐĞŶƚĞƐ ĞŶ ůĂ njŽŶĂ ĚĞ ƚƌĂďĂũŽƐ͕ĐŽŶůŽĐƵĂůƐĞĐŽŶĐůƵŝƌĄŶĂƋƵĞůůŽƐĂƐƉĞĐƚŽƐƋƵĞďƌŝŶĚĞŶŝŶĨŽƌŵĂĐŝſŶĞĮĐĂnjĞŶůĂ
ĞǀĂůƵĂĐŝſŶĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͘ƐşƐĞĚĞĮŶŝſ
ůĂĞƐƚĂďŝůŝĚĂĚ͕ĚŝƐĞŹŽLJƐŽƐƚĞŶŝŵŝĞŶƚŽĚĞůŽƐ
ƚĂůƵĚĞƐĞŶĞůĨƌĞŶƚĞĚĞĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ͕ƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐƋƵĞƉĞƌŵŝƟƌĄŶĚĂƌŝŶŝĐŝŽĂůĂĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ
y avance de minería a cielo abierto.
II. METODOLOGÍA
>Ă ŵĞƚŽĚŽůŽŐşĂ ƵƟůŝnjĂĚĂ ĞŶ ůĂ ĨĂƐĞ ĚĞ Ğdžploración del yacimiento de carbón en el
ŵƵŶŝĐŝƉŝŽĚĞZŽŶĚſŶ͕ƐĞĞŶĐƵĞŶƚƌĂĚĞĮŶŝĚĂ
por la consecución de una serie de etapas
dependientes que establecen los procesos
necesarios en el avance de exploración a explotación donde se precisan los estudios reaůŝnjĂĚŽƐ ƚĂŶƚŽ ŐĞŽůſŐŝĐŽƐ ĐŽŵŽ ŐĞŽƚĠĐŶŝĐŽƐ
desarrollados durante la perforación.
͘^ĞŐƵŶĚĂĞƚĂƉĂ͗
Con base en la evaluación geológica se proLJĞĐƚſ ƵŶĂ ƉĞƌĨŽƌĂĐŝſŶ ĚŝƌŝŐŝĚĂ ĚĞ ϯϭϬ͘Ϯϱŵ͕
ĐŽŶĞdžƚƌĂĐĐŝſŶĚĞŶƷĐůĞŽĐŽƌĂnjŽŶĂĚŽ͕ĚŽŶĚĞ
se evaluó el porcentaje de recuperación de
ůĂŵƵĞƐƚƌĂ͘^ĞƌĞĂůŝnjſůĂĚĞƐĐƌŝƉĐŝſŶůŝƚŽůſŐŝĐĂ
ĚĞůƐŽŶĚĂũĞ͕ƐĞŽďƚƵǀŝĞƌŽŶƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐŐĞŽmecánicos y se extrajeron muestras para estudios geotécnicos.
ϭͿĞƐĐƌŝƉĐŝſŶůŝƚŽůŽŐşĂ͘
^ĞĚĞƐĂƌƌŽůůſƵŶĂĐŽůƵŵŶĂĞƐƚƌĂƟŐƌĄĮĐĂĚĞů
sondaje donde se determinan las caracterísƟĐĂƐƉƌŝŶĐŝƉĂůĞƐĚĞůĂƐƌŽĐĂƐƉƌĞƐĞŶƚĞƐ͘
ϮͿWĂƌĄŵĞƚƌŽƐŐĞŽŵĞĐĄŶŝĐŽƐ͘
Del sondaje se obtuvieron parámetros tales
ĐŽŵŽ͕ďƵnjĂŵŝĞŶƚŽƌĞĂů͕ŶŝǀĞůĚĞŽŶĚƵůĂĐŝſŶ
ĚĞůĂŵƵĞƐƚƌĂ͕ZY͕ƐŝƐƚĞŵĂƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͕ ĂďĞƌƚƵƌĂ ĚĞ ůĂ ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚ͕ ĞƐƉĂĐŝĂĚŽ͕ƌĞůůĞŶŽLJƉƌĞƐĞŶĐŝĂĚĞĨĂůůĂƐ͘
͘WƌŝŵĞƌĂĞƚĂƉĂ͗
Se evalúo la información suministrada por
ůĂ ĞŵƉƌĞƐĂ ĂƌďŽŶĞƐ ĚĞ >ŽƐ ĂŶĚĞƐ ^͕͘͘ ĞdžƉƌĞƐĂĚĂ ƉŽƌ ZĞŶnjŽŶŝ ;ϭϵϴϭͿ LJ ĞǀĂůƵĂĚĂ ƉŽƌ
>ŽnjĂŶŽ&ĂďŝŽ;ϮϬϬϴͿ͕ĚŽŶĚĞƐĞĞƐƚĂďůĞĐŝſƵŶ
modelo geológico en 3D del yacimiento de
ĐĂƌďſŶ ŵĞĚŝĂŶƚĞ Ğů ƐŽŌǁĂƌĞ 'ĞŵĐŽŵ ^ƵƌƉĂĐ͕ĐĄůĐƵůŽƉƌŝŵĂƌŝŽĚĞƌĞĐƵƌƐŽƐ͘
50
50 L’esprit Ingénieux
&ĂďŝŽŶĚƌĠƐ>ŽnjĂŶŽDŽŶƚĂŹĠnjͲ:ŽƐĠtŝůůŝĂŵKĐŚŽĂͲZĂĨĂĞůŶĚƌĠƐĂŵĂĐŚŽ
Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del yacimiento de carbón en Rondón - Boyacá.
ϯͿdžƚƌĂĐĐŝſŶĚĞŵƵĞƐƚƌĂƐ͘
^ĞĞdžƚƌĂũĞƌŽŶϮϰŵƵĞƐƚƌĂƐƌĞƉƌĞƐĞŶƚĂƟǀĂƐĚĞ
ĚŝĨĞƌĞŶƚĞƐůŝƚŽůŽŐşĂƐƉĂƌĂůĂƌĞĂůŝnjĂĐŝſŶĚĞůŽƐ
ĞŶƐĂLJŽƐ ĚĞ ůĂďŽƌĂƚŽƌŝŽ ƋƵĞ ƉĞƌŵŝƟĞƌŽŶ ĚĞƚĞƌŵŝŶĂƌůŽƐĐŽŶƚĞŶŝĚŽƐĚĞŚƵŵĞĚĂĚ͕ůşŵŝƚĞƐ
ĚĞ ƩĞƌďĞƌŐ͕ ĐŽŵƉƌĞƐŝſŶ ƐŝŵƉůĞ ĞŶ ƌŽĐĂ LJ
contenido de materia orgánica.
͘dĞƌĐĞƌĂĞƚĂƉĂ͗
ůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͕ƐĞŐƷŶůĂĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ ĚĂĚĂ ƉŽƌ /^ZD ;ϭϵϴϭͿ ĞdžƉƌĞƐĂĚŽ
ƉŽƌ'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ;ϮϬϬϮͿ͘
͘ƵĂƌƚĂĞƚĂƉĂ͗
ůĂƐŝĮĐĂĚŽ Ğů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ƐĞ ƉƌŽLJĞĐƚſ ƵŶ
ĚŝƐĞŹŽŵŝŶĞƌŽĂĐŝĞůŽĂďŝĞƌƚŽ͕ĚĞĂĐƵĞƌĚŽĂ
la viabilidad y estructura presente en el yacimiento.
͘YƵŝŶƚĂĞƚĂƉĂ͗
Determinado el frente de explotación se didi
señó un Open Pit según los análisis de
ůĂďŽƌĂƚŽƌŝŽ͕ƉƌŽLJĞĐƚĂĚŽĞŶĞůƉƌŽŐƌĂŵĂ
Gemcom Surpac.
51
dicionados por el número de familias de disĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͘>ĂŽƌŝĞŶƚĂĐŝſŶĚĞůĂƐĚŝĨĞƌĞŶƚĞƐĨĂŵŝůŝĂƐ͕ĐŽŶƌĞƐƉĞĐƚŽĂƵŶĂŽďƌĂƉƵĞĚĞ
determinar la estabilidad de la misma.
La intensidad o grado de fracturamiento y el
ƚĂŵĂŹŽĚĞůŽƐďůŽƋƵĞƐĚĞŵĂƚƌŝnjǀŝĞŶĞŶĚĂĚŽ
ƉŽƌĞůŶƷŵĞƌŽĚĞĨĂŵŝůŝĂƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂdes y por el espaciado de cada familia. Cada
ƵŶĂ ĚĞ ůĂƐ ĨĂŵŝůŝĂƐ ƋƵĞĚĂ ĐĂƌĂĐƚĞƌŝnjĂĚĂ ƉŽƌ
ƐƵŽƌŝĞŶƚĂĐŝſŶLJĐĂƌĂĐƚĞƌşƐƟĐĂƐĚĞůŽƐƉůĂŶŽƐ͘
ĞƌƌLJ LJ ZĞŝĚ ;ϭϵϵϯͿ͕ ƉůĂŶƚĞĂŶ ƋƵĞ ůĂ ŽƌŝĞŶtación de una familia se evalúa mediante la
ƉƌŽLJĞĐĐŝſŶ ĞƐƚĞƌĞŽŐƌĄĮĐĂ Ž ůĂ ĐŽŶƐƚƌƵĐĐŝſŶ
ĚĞĚŝĂŐƌĂŵĂĚĞZŽƐĞƚĂƐ͕ĚŝĂŐƌĂŵĂĚĞWŽůŽƐ͕
ĐŽŶĐĞŶƚƌĂĐŝſŶ LJ ŽƌŝĞŶƚĂĐŝſŶ ĚĞ ůĂƐ ĨĂŵŝůŝĂƐ͕
gracias a los datos obtenidos en perforación
ĐŽŵŽƐĞŵƵĞƐƚƌĂĞŶůĂƐĮŐƵƌĂƐϭ͕Ϯ͕ϯ͕ϰ͘
FIGURA 1.
DIAGRAMA DE POLOS, SOFTWARE RESEARCH
DIPS
III. DESARROLLO DEL TRABAJO
Evaluada la geología del yacimiento se
ĞŶĐŽŶƚƌſ ƋƵĞ ůĂ ĨŽƌŵĂĐŝſŶ 'ƵĂĚƵĂƐ͕
es la portadora de este depósito. Se
proyectó el avance de una perforación
ĚŝƌŝŐŝĚĂĐŽŶĮŶĞƐŐĞŽƚĠĐŶŝĐŽƐ͕ƉĂƌĂŽďƚĞŶĞƌůĂĐŽůƵŵŶĂĞƐƚƌĂƟŐƌĄĮĐĂĚĞůƐŽŶdaje y la valoración geotécnica descrita
ƉŽƌ'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ;ϮϬϬϮͿ͕ƉŽƌůŽ
cual se proyecta el diseño minero.
͘WĞƌĨŽƌĂĐŝſŶĚŝƌŝŐŝĚĂ͗
Desarrollada la perforación dirigida de
310.25 m. con 30 grados de inclinaĐŝſŶ ĞǀĂůƵĂĚĂ ƉŽƌ ZĞLJĞƐ 1ƚĂůŽ ;ϭϵϵϴͿ͕
ƐĞ ŽďƚƵǀŽ ůĂ ĐŽůƵŵŶĂ ĞƐƚƌĂƟŐƌĄĮĐĂ
ĐůĂƐŝĮĐĂŶĚŽĞůŵĂƚĞƌŝĂůĐŽŵŽƌŽĐĂƐƐĞĚŝŵĞŶƚĂƌŝĂƐ ĚĞƚƌşƟĐĂƐ ĐŽŵŽ ůŽĚŽůŝƚĂƐ͕
ĂƌĞŶŝƐĐĂƐ͕ĐƵĂƌĐŝƚĂLJŽƌŐĄŶŝĐĂƐĐŽŵŽĞů
ĐĂƌďſŶLJůĂŵŝŶĂĐŝŽŶĞƐĚĞĐĂůŝnjĂ͘
͘WĂƌĄŵĞƚƌŽƐŐĞŽŵĞĐĄŶŝĐŽƐ͗
ϭͿ EƷŵĞƌŽ LJ ŽƌŝĞŶƚĂĐŝſŶ ĚĞ ĨĂŵŝůŝĂƐ
ĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͘
El comportamiento mecánico del macinjŽ ƌŽĐŽƐŽ͕ ƐƵ ŵŽĚĞůŽ ĚĞ ĚĞĨŽƌŵĂĐŝſŶ
y sus mecanismos de rotura están con-
&ƵĞŶƚĞ͗ZŽĐƐĐŝĞŶĐĞͲ'ĞŽŵĞĐŚĂŶŝĐƐƐŽŌǁĂƌĞLJƌĞƐĞĂƌĐŚŝƉƐ͕ϭϱͲϬϲͲϮϬϭϬ͘
FIGURA 3. DIAGRAMA DE ROSETAS, SOFTWARE
RESEARCH DIPS
&ƵĞŶƚĞ͗ZŽĐƐĐŝĞŶĐĞͲ'ĞŽŵĞĐŚĂŶŝĐƐƐŽŌǁĂƌĞLJƌĞƐĞĂƌĐŚŝƉƐ͕
15-06-2010.
ϮͿƐƉĂĐŝĂĚŽ͘
ůĞƐƉĂĐŝĂĚŽĞŶƚƌĞůŽƐƉůĂŶŽƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝdades condiciona el tamaño de los bloques
ĚĞŵĂƚƌŝnjƌŽĐŽƐĂLJƉŽƌƚĂŶƚŽĚĞĮŶĞĞůƉĂƉĞů
que este tendrá en el comportamiento mecáŶŝĐŽĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͘
ϯͿZƵŐŽƐŝĚĂĚ͘
>Ă ĚĞƐĐƌŝƉĐŝſŶ LJ ŵĞĚŝĚĂ ĚĞ ƌƵŐŽƐŝĚĂĚ ƟĞŶĞ
ĐŽŵŽ ƉƌŝŶĐŝƉĂů ĮŶĂůŝĚĂĚ ůĂ ĞǀĂůƵĂĐŝſŶ ĚĞ ůĂ
resistencia al corte de los planos. La rugosiĚĂĚĂƵŵĞŶƚĂůĂƌĞƐŝƐƚĞŶĐŝĂĂůĐŽƌƚĞ͕ƋƵĞĚĞcrece con el aumento de la abertura y por lo
general con el espesor del relleno.
FIGURA 4. ORIENTACIÓN DE FAMILIAS, SOFTWARE
RESEARCH DIPS
&ƵĞŶƚĞ͗ZŽĐƐĐŝĞŶĐĞͲ'ĞŽŵĞĐŚĂŶŝĐƐƐŽŌǁĂƌĞLJƌĞƐĞĂƌĐŚŝƉƐ͕
15-06-2010.
ϰͿďĞƌƚƵƌĂ͘
La abertura es la distancia perpendicular que
ƐĞƉĂƌĂ ůĂƐ ƉĂƌĞĚĞƐ ĚĞ ůĂƐ ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͕
ƉĂƌĄŵĞƚƌŽŵƵLJǀĂƌŝĂďůĞĞŶĚŝĨĞƌĞŶƚĞƐnjŽŶĂƐ
ĚĞƵŶŵŝƐŵŽŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͘>ĂŝŶŇƵĞŶĐŝĂĚĞ
la abertura en la resistencia al corte de la disĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐƐŝŐŶŝĮĐĂƟǀĂĞŶĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂdes muy cerradas.
ϱͿZĞůůĞŶŽ͘
>ĂƐĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐƉƵĞĚĞŶĞŶĐŽŶƚƌĂƌƐĞƌĞůůĞŶĂƐĚĞƵŶŵĂƚĞƌŝĂůĚĞŶĂƚƵƌĂůĞnjĂĚŝƐƟŶƚĂĂ
las rocas de las paredes. Existe gran variedad
ĚĞŵĂƚĞƌŝĂůĞƐĚĞƌĞůůĞŶŽĐŽŶƉƌŽƉŝĞĚĂĚĞƐİ-
FIGURA 5. DIAGRAMA DE RQD VS PROFUNDIDAD DE SONDAJE
Fuente: Roc science - GeomeĐŚĂŶŝĐƐƐŽŌǁĂƌĞLJƌĞƐĞĂƌĐŚ
ŝƉƐ͕ϭϱͲϬϲͲϮϬϭϬ͘
52
52 L’esprit Ingénieux
&ĂďŝŽŶĚƌĠƐ>ŽnjĂŶŽDŽŶƚĂŹĠnjͲ:ŽƐĠtŝůůŝĂŵKĐŚŽĂͲZĂĨĂĞůŶĚƌĠƐĂŵĂĐŚŽ
Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del yacimiento de carbón en Rondón - Boyacá.
sicas y mecánicas muy variables. La presencia
de relleno gobierna el comportamiento de la
ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚ͘ĞďĞƚĞŶĞƌƐĞĞŶĐƵĞŶƚĂƋƵĞ
si se trata de minerales blandos o alterados
éstos pueden sufrir variaciones importantes
ĞŶƐƵƐƉƌŽƉŝĞĚĂĚĞƐƌĞƐŝƐƚĞŶƚĞƐĂĐŽƌƚŽƉůĂnjŽ͘
Al agregársele agua poco a poco va pasando
ƐƵĐĞƐŝǀĂŵĞŶƚĞ Ă ůŽƐ ĞƐƚĂĚŽƐ ĚĞ ƐĞŵŝƐſůŝĚŽ͕
ƉůĄƐƟĐŽ͕LJĮŶĂůŵĞŶƚĞůşƋƵŝĚŽ͘>ŽƐĐŽŶƚĞŶŝĚŽƐ
de humedad en los puntos de transición de
un estado al otro son los denominados límiƚĞƐĚĞƩĞŵďĞƌŐ͘
ů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ƐĞŐƷŶ /^ZD ƐĞ ĐůĂƐŝĮĐĂ
ĐŽŵŽƵŶŵĂĐŝnjŽŵƵLJďƵĞŶŽƐĞŐƷŶĞůZYĚĞ
ůŽƐĚĂƚŽƐŽďƚĞŶŝĚŽƐĞŶůĂƉĞƌĨŽƌĂĐŝſŶĮŐƵƌĂ
5.
͘ŽŵƉƌĞƐŝſŶ^ŝŵƉůĞ
IV. ANÁLISIS DE LABORATORIO
Según el desarrollo de la perforación se extrajeron 24 muestras inalteradas representaƟǀĂƐĚĞĚŝĨĞƌĞŶƚĞƐůŝƚŽůŽŐşĂƐ͘ƉĂƌƟƌĚĞĞůůĂƐ
se desarrollaron los ensayos de laboratorio
ĐŽŵŽ͗ĐŽŶƚĞŶŝĚŽĚĞŚƵŵĞĚĂĚ͕ůşŵŝƚĞƐĚĞƚterberg y compresión simple en roca.
El ensayo de compresión simple determina la
ƌĞƐŝƐƚĞŶĐŝĂĂůĂĐŽŵƉƌĞƐŝſŶŶŽĐŽŶĮŶĂĚĂĞŶ
ƐƵĞůŽƐ ĐŽŚĞƐŝǀŽƐ͕ ŵĞĚŝĂŶƚĞ ůĂ ĂƉůŝĐĂĐŝſŶ ĚĞ
una carga axial con control de deformación
ĞdžƉƌĞƐĂĚŽ ƉŽƌ ĞƌƌLJ WĞƚĞƌ ;ϭϵϵϯͿ͕ ƐƚĞ ŵĠtodo de ensayo da un valor aproximado de la
resistencia de los suelos cohesivos en térmiŶŽƐĚĞĞƐĨƵĞƌnjŽƐƚŽƚĂůĞƐ͘
Los ensayos desarrollados por el laboratorio
de suelos y pavimentos Gregorio Rojas y Cía.
Ltda.
͘ŽŶƚĞŶŝĚŽĚĞ,ƵŵĞĚĂĚ͗
V. DISEÑO DE TALUDES
ƐƚĞĞŶƐĂLJŽƐĞŚŝnjŽƉĂƌĂĚĞƚĞƌŵŝŶĂƌĞůĐŽŶtenido de humedad de una muestra de sueůŽ͕ĞdžƉƌĞƐĂĚĂĞŶƉŽƌĐĞŶƚĂũĞ;ϭͿĞŶƚƌĞĞůƉĞƐŽ
ĚĞůĂŐƵĂĞdžŝƐƚĞŶƚĞ͕ĞŶƵŶĂĚĞƚĞƌŵŝŶĂĚĂŵĂƐĂ
ĚĞƐƵĞůŽLJĞůƉĞƐŽĚĞůĂƐƉĂƌơĐƵůĂƐƐſůŝĚĂƐĞů
ĐƵĂůĨƵĞĞdžƉƌĞƐĂĚŽƉŽƌĂĚŝůůŽ:ƵĄƌĞnjLJZŽĚƌşŐƵĞnjZŝĐŽ;ϭϵϳϳͿ͕ŽƐĞĂ͗
Se llevó a cabo la modelación geológica del
LJĂĐŝŵŝĞŶƚŽ ƉůĂŶƚĞĂĚŽ͕ Ğů ĐƵĂů ƐĞ ŽďƚƵǀŽ Ă
ƉĂƌƟƌ ĚĞ ůŽƐ ƚƌĂďĂũŽƐ ƉƌĞǀŝŽƐ ĚĞ ŝŶǀĞƐƟŐĂĐŝſŶ͘ƐƚĂŝŶĨŽƌŵĂĐŝſŶƐĞĂŐƌƵƉſĂƉĂƌƟƌĚĞů
ŵŽĚĞůŽŐĞŽůſŐŝĐŽĚĞůLJĂĐŝŵŝĞŶƚŽ͕ůĂƐƉƌŽƉŝĞĚĂĚĞƐ ĚĞů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ͕ ůĂƐ ĐĂƌĂĐƚĞƌşƐƟĐĂƐ
ŚŝĚƌŽŐĞŽůſŐŝĐĂƐĚĞŵĂĐŝnjŽ͕ůŽƐĞĨĞĐƚŽƐĚĞůĂ
ĂůƚĞƌĂĐŝſŶ ĚĞ ůĂƐ ƌŽĐĂƐ͕ ůŽƐ ĞƐĨƵĞƌnjŽƐ ĚĞ ůĂ
roca a profundidad y la estabilidad de los taůƵĚĞƐ͕ĂůŐƵŶŽƐƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐĚĞƐĐƌŝƚŽƐƉŽƌ>ŽnjĂŶŽ&ĂďŝŽ;ϮϬϬϴͿ͘
йĚĞ,ƵŵĞĚĂĚсWĠƌĚŝĚĂĚĞĂŐƵĂΎϭϬϬ;ϭͿ
Peso muestra secai
͘>şŵŝƚĞƐĚĞƩĞŵďĞƌŐ͗
>ŽƐůşŵŝƚĞƐĚĞƩĞŵďĞƌŐŽůşŵŝƚĞƐĚĞĐŽŶƐŝƐƚĞŶĐŝĂƐĞƵƟůŝnjĂƌŽŶƉĂƌĂĐĂƌĂĐƚĞƌŝnjĂƌĞůĐŽŵƉŽƌƚĂŵŝĞŶƚŽ ĚĞ ůŽƐ ƐƵĞůŽƐ ĮŶŽƐ͘ džŝƐƚĞŶ ϰ
ĞƐƚĂĚŽƐĚĞĐŽŶƐŝƐƚĞŶĐŝĂƐĞŐƷŶƐƵŚƵŵĞĚĂĚ͕
dados por Berry Peter (1993). Un suelo se enĐƵĞŶƚƌĂĞŶĞƐƚĂĚŽƐſůŝĚŽ͕ĐƵĂŶĚŽĞƐƚĄƐĞĐŽ͘
Los elementos de los taludes de la cantera
ƐŽŶ͗ƉƌŽĨƵŶĚŝĚĂĚŽĂůƚƵƌĂĚĞĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ͕ůŽƐ
ďĂŶĐŽƐ͕ĂůƚƵƌĂĚĞďĂŶĐŽ͕ĄŶŐƵůŽĚĞƚĂůƵĚĚĞů
ďĂŶĐŽ͕ĐĂƌŐĂ͕ůĂƐďĞƌŵĂƐĚĞƚƌĂŶƐƉŽƌƚĞLJĚĞ
ƐĞŐƵƌŝĚĂĚ͕ĄŶŐƵůŽĚĞůŽƐďŽƌĚĞƐĂĐƟǀŽĞŝŶĂĐƟǀŽĚĞůĂĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶLJĞůĄŶŐƵůŽĚĞĐƵůŵŝŶĂĐŝſŶĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂĮŐƵƌĂϲ͘
FIGURA 6. DISEÑO DE TALUDES PARA EL FRENTE DE EXPLOTACIÓN A CIELO ABIERTO
&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕
15-06-2010.
53
VI. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE
LOS TALUDES.
>ĂĞƐƚĂďŝůŝĚĂĚĚĞůŽƐƚĂůƵĚĞƐĚƵƌĂŶƚĞůĂƐĂĐƟǀŝĚĂĚĞƐĚĞĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶĂĐŝĞůŽĂďŝĞƌƚŽƟĞŶĞ
ŐƌĂŶŝŵƉŽƌƚĂŶĐŝĂƉĂƌĂůĂƐĞŐƵƌŝĚĂĚLJĞĨĞĐƟǀŝĚĂĚĞĐŽŶſŵŝĐĂĚĞůĂŵŝƐŵĂ͕ƉŽƌůŽƋƵĞĚĞďĞ
ser considerada desde el inicio del proceso de
diseño. Las recomendaciones para el control
y eliminación de los riesgos son la adopción
de un diseño adecuado de bancos y plataformas para retener los desprendimientos de
materiales; determinación y mantenimiento
adecuado de taludes; control en las proximidades del talud para reducir los daños en el
ŵĂĐŝnjŽ͕LJĂƉůŝĐĂĐŝſŶĚĞƐŝƐƚĞŵĂƐĚĞĚƌĞŶĂũĞ
ĞŶůŽƐŵĂĐŝnjŽƐƉĂƌĂƌĞĚƵĐŝƌůĂƐƚĞŶƐŝŽŶĞƐŽƌŝginadas por el agua.
VII. PROPIEDADES DEL MACIZO
ROCOSO
Se tuvo en cuenta el problema que surge
ĐŽŶůĂƐĞůĞĐĐŝſŶĚĞůƟƉŽĚĞŵŽĚĞůŽƋƵĞĐĂƌĂĐƚĞƌŝnjĂ Ăů ŵĂĐŝnjŽ͘ DŽĚĞůŽƐ ĐŽŶƟŶƵŽƐ ;ŚŽŵŽŐĠŶĞŽƐͿ Ž ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŽƐ ;ĚŝƐĐƌĞƚŽƐͿ͘ Ɛ
ĐŽŶǀĞŶŝĞŶƚĞƵƐĂƌĞůĐƌŝƚĞƌŝŽĚĞĨĂůůĂĚĞ,ŽŽŬĞ
LJ ƌŽǁŶ ƚĞŶŝĞŶĚŽ ĞŶ ĐƵĞŶƚĂ ůŽƐ ƐƵƉƵĞƐƚŽƐ
ĐŽŶƐŝĚĞƌĂĚŽƐ ĞŶ ƐƵ ĞǀĂůƵĂĐŝſŶ LJ ƵƟůŝnjĂƌ ůŽƐ
ĐĄůĐƵůŽƐƌĞƚƌŽĂĐƟǀŽƐƉĂƌĂǀĞƌŝĮĐĂƌƐŝůŽƐƉĂrámetros asumidos en el criterio de falla son
ĐŽƌƌĞĐƚŽƐLJĞĮĐĂĐĞƐ͕ƉĂƌĂůĂĞƐƚĂďŝůŝĚĂĚĞŶůŽƐ
ƚĂůƵĚĞƐ͕ĚĞƐĐƌŝƚŽƐƉŽƌĂĚŝůůŽ:ƵĄƌĞnjLJZŽĚƌşŐƵĞnjZŝĐŽ;ϭϵϳϳͿ͘
54
54 L’esprit Ingénieux
FIGURA 7. ESQUEMA GENERAL DE NIVEL FREÁTICO EN ZONAS DE
INTERÉS.
&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕ϭϱͲϬϲͲϮϬϭϬ͘
͘WƌĞƐĞŶĐŝĂĚĞŐƵĂ^ƵďƚĞƌƌĄŶĞĂ
La presencia de agua subterránea en el yaciŵŝĞŶƚŽƌĞĚƵĐĞůĂƐƚĞŶƐŝŽŶĞƐĞĨĞĐƟǀĂƐLJĐŽŶsecuentemente la resistencia al corte de las
ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐƉƌĞƐĞŶƚĞƐĞŶĞůŵĂĐŝnjŽƌŽcoso expresado por Parra Ximena (1992). La
ŵĞĚŝĐŝſŶLJĞůĐŽŶƚƌŽůĚĞůŽƐŶŝǀĞůĞƐĨƌĞĄƟĐŽƐ
ƐŽŶŝŵƉŽƌƚĂŶƚĞƐ͕ƉĂƌĂůŽĐƵĂůƐĞůůĞǀĂƵŶĐŽŶƚƌŽů ĚĞ ůŽƐ ĐƵĂƚƌŽ ƉŝĞnjſŵĞƚƌŽƐ ƵďŝĐĂĚŽƐ ĞŶ
ůĂnjŽŶĂĚĞŝŶƚĞƌĠƐ͕ĚŽŶĚĞƐĞƉƵĞĚĞŽďƐĞƌǀĂƌ
Ğů ĐŽŵƉŽƌƚĂŵŝĞŶƚŽ ĚĞ ůŽƐ ƷůƟŵŽƐ ϱ ŵĞƐĞƐ
como se observa en la Figura 7 y donde reƉƌĞƐĞŶƚĂƵŶŶŝǀĞůĨƌĞĄƟĐŽĚĞϰϬŵ͘
VIII. MODELAMIENTO DEL
YACIMIENTO
De acuerdo a la perforación propuesta y a los
resultados de los laboratorios se diseñó un
frente de explotación con lo cual se procedió
Ă ŵŽŶƚĂƌ ƵŶ ĚŝƐĞŹŽ ŵŝŶĞƌŽ Ă ĐŝĞůŽ ĂďŝĞƌƚŽ͕
ĚŽŶĚĞ ƐĞ ŵƵĞƐƚƌĂ ĞƐƋƵĞŵĄƟĐĂŵĞŶƚĞ ůĂ ƌĞpresentación de un Open Pit en el área de
ŝŶƚĞƌĠƐ LJ ĚŽŶĚĞ ƐĞ ĞŵƉŝĞnjĂ Ă ŵŽĚĞůĂƌ ůĂ
estructura del yacimiento el cual será la re&ĂďŝŽŶĚƌĠƐ>ŽnjĂŶŽDŽŶƚĂŹĠnjͲ:ŽƐĠtŝůůŝĂŵKĐŚŽĂͲZĂĨĂĞůŶĚƌĠƐĂŵĂĐŚŽ
Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del yacimiento de carbón en Rondón - Boyacá.
ƉƌĞƐĞŶƚĂĐŝſŶ ĮŶĂů ĞŶ ϯ͕ ƉĂƌĂ ƐƵ ƉŽƐƚĞƌŝŽƌ
ejecución.
>ĂƐ ŚĞƌƌĂŵŝĞŶƚĂƐ Ă ƵƟůŝnjĂƌ ƉĂƌĂ ůĂ ĞůĂďŽƌĂĐŝſŶ ĚĞů ƉƌŽLJĞĐƚŽ ƟĞŶĞŶ ƉƌĞƐĞŶƚĞ ůŽƐ ƉĂƌĄmetros obtenidos en el estudio geológico
ƐƵƉĞƌĮĐŝĂůLJĚĞůƐƵďƐƵĞůŽ͕ƉƌŽĐĞƐŽĚĞϮĂŹŽƐ
ĚĞĞdžƉůŽƌĂĐŝſŶ͕ĐŽŶůŽĐƵĂůƐĞƚŽŵſůĂĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶĚĂĚĂƉŽƌ/^ZDϭϵϴϭĞdžƉƌĞƐĂĚŽƉŽƌ
'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ;ϮϬϬϮͿ͘
Tabla II
CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO POR
DISCONTINUIDADES ISRM 1981
͘ĂƌĂĐƚĞƌŝnjĂĐŝſŶĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽĞŶ
ƉĞƌĨŽƌĂĐŝŽŶĞƐ͗
WĂƌĂ ůĂ ĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ ĚĞů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ƐĞ
ƟĞŶĞŶ ĞŶ ĐƵĞŶƚĂƐ ǀĂƌŝŽƐ ƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐ ƚĂůĞƐ
como:
ϭͿEƷŵĞƌŽLJŽƌŝĞŶƚĂĐŝſŶĚĞĨĂŵŝůŝĂƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͘
De acuerdo a la informacion obtenida en el
sondaje se obtuvo la representacion del diaŐƌĂŵĂĚĞƌŽƐĞƚĂƐ͕ĐŽŶĐĞŶƚƌĂĐŝŽŶĞƐĚĞƉŽůŽƐ͕
los cuales permite y representa la orientación
ĚĞůĂƐĨĂŵŝůŝĂƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐƉƌĞƐĞŶƚĞƐ
ĚĞŵĂŶĞƌĂĐƵĂŶƟƚĂƟǀĂ͕ĐŽŶůŽĐƵĂůƐĞŽďƟĞŶĞŶϯĨĂŵŝůŝĂƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐƉƌĞƐĞŶƚĞƐ
ĞŶ Ğů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ĐŽŵŽ ƐĞ ŽďƐĞƌǀĂ ĞŶ ůĂ
dĂďůĂ/͕ĐŽŶůĂƐƐŝŐƵŝĞŶƚĞƐĐĂƌĂĐƚĞƌşƐƟĐĂƐ͗
Tabla I
FAMILIAS DE DIACLASA ENCONTRADAS EN EL
SONDAJE
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ
ůĞƐƉĂĐŝĂĚŽƐĞĚĞĮŶĞĐŽŵŽůĂĚŝƐƚĂŶĐŝĂĞŶƚƌĞĚŽƐƉůĂŶŽƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐĚĞƵŶĂĨĂŵŝůŝĂ͘ƐƚĞǀĂůŽƌƐĞƌĞĮĞƌĞĂůĞƐƉĂĐŝĂĚŽŵĞĚŝŽ
o modal de los valores medidos para las disĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ ĚĞ ƵŶĂ ŵŝƐŵĂ ĨĂŵŝůŝĂ ĞŶĐŽŶƚƌĂĚĂƐ ĞŶ ƉĞƌĨŽƌĂĐŝſŶ͕ ƐĞŐƷŶ ůĂ ĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ
ĚĞ/^ZDϭϵϴϭƉĂƌĂŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͕ĐŽŵŽƐĞ
ŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂdĂďůĂ///͘^ĞĐůĂƐŝĮĐĂĞůĞƐƉĂĐŝĂdo como la separación que va de 600 a 2.000
mm.
Tabla III
CLASIFICACIÓN DEL ESPACIADO, EN EL
SONDAJE ISRM1981
&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕ϭϱͲϬϲͲϮϬϭϬ
ů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ƉƵĞĚĞ ĐůĂƐŝĮĐĂƌƐĞ ƉŽƌ ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ ƐĞŐƷŶ Ğů ĐƵĂĚƌŽ ĚĂĚŽ ƉŽƌ
/^ZD ϭϵϴϭ ƉĂƌĂ ŵĂĐŝnjŽƐ ƌŽĐŽƐŽƐ͕ ĐŽŵŽ ƐĞ
ŽďƐĞƌǀĂ ĞŶ ůĂ dĂďůĂ //͕ ĚŽŶĚĞ ƐĞ ĐůĂƐŝĮĐĂ Ğů
ŵĂĐŝnjŽ ĚĞ ƟƉŽ s//͕ ƉŽƌ ƚƌĞƐ ĨĂŵŝůŝĂƐ ĚĞ ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐ͘
ϮͿƐƉĂĐŝĂĚŽ͘
ůĞƐƉĂĐŝĂĚŽĞŶƚƌĞůŽƐƉůĂŶŽƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝdades condiciona el tamaño de los bloques
ĚĞŵĂƚƌŝnjƌŽĐŽƐĂLJƉŽƌƚĂŶƚŽ͕ĚĞĮŶĞĞůƉĂƉĞů
que éste tendrá en el comportamiento mecáŶŝĐŽĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͘
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ
ϯͿZƵŐŽƐŝĚĂĚ͘
>Ă ĚĞƐĐƌŝƉĐŝſŶ LJ ŵĞĚŝĚĂ ĚĞ ƌƵŐŽƐŝĚĂĚ ƟĞŶĞ
ĐŽŵŽƉƌŝŶĐŝƉĂůĮŶĂůŝĚĂĚůĂĞǀĂůƵĂĐŝſŶĂůĂƌĞsistencia al corte de los planos. La rugosidad
ĂƵŵĞŶƚĂůĂƌĞƐŝƐƚĞŶĐŝĂĂůĐŽƌƚĞ͕ƋƵĞĚĞĐƌĞĐĞ
con el aumento de la abertura y por lo general con el espesor del relleno.
55
ů ƚĠƌŵŝŶŽ ƌƵŐŽƐŝĚĂĚ ƐĞ ĞŵƉůĞĂ ĞŶ ƐĞŶƟĚŽ
amplio para hacer referencia tanto a la onĚƵůĂĐŝſŶĚĞůĂƐƐƵƉĞƌĮĐŝĞƐĚĞĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚ͕
como a las irregularidades o rugosidades a
pequeña escala de los planos. Aquí se puede
ŽďƐĞƌǀĂƌ ůŽƐ ƉĞƌĮůĞƐ ĚĞ ƌƵŐŽƐŝĚĂĚ͕ ƐĞŐƷŶ ůĂ
ĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ ĚĞ /^ZD ϭϵϴϭ ƉĂƌĂ ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ͕ĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂĮŐƵƌĂϴ͕ŶĐŽŶƚƌĂĚŽƐĞŶƉĞƌĨŽƌĂĐŝſŶ͕ĐŽŵŽƐŽŶŽŶĚƵůĂĚĂLJ
plana.
ϰͿďĞƌƚƵƌĂ͘
La abertura es la distancia perpendicular que
ƐĞƉĂƌĂůĂƐƉĂƌĞĚĞƐĚĞůĂƐĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐLJ
en ocasiones no existe relleno. Estos parámeƚƌŽƐƐŽŶŵƵLJǀĂƌŝĂĚŽƐĞŶĚŝĨĞƌĞŶƚĞƐnjŽŶĂƐĚĞ
ƵŶŵŝƐŵŽŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͘>ĂŝŶŇƵĞŶĐŝĂĚĞůĂ
abertura en la resistencia al corte de la disĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐŝŵƉŽƌƚĂŶƚĞĞŶĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚĞƐŵƵLJĐĞƌƌĂĚĂƐ͘ƐƚĂĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶƐĞĚĞƐĂƌƌŽůůĂƐĞŐƷŶ/^ZDϭϵϴϭƉĂƌĂŵĂĐŝnjŽƐƌŽĐŽƐŽƐ
ĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂdĂďůĂ/s͕ĐŽŶůŽĐƵĂůƐĞ
ĐůĂƐŝĮĐĂ͕ĐŽŵŽƵŶĂĂďĞƌƚƵƌĂĂďŝĞƌƚĂLJŵŽĚĞradamente ancha.
Tabla IV
CLASIFICACIÓN DE ABERTURA ENCONTRADA
EN EL SONDAJE ISRM 1981
Abertura
Descripción
FIGURA 8. SUPERFICIES, CLASIFICADAS POR ISRM 1981, 2002
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ
éstos pueden sufrir variaciones importantes
ĞŶƐƵƐƉƌŽƉŝĞĚĂĚĞƐƌĞƐŝƐƚĞŶƚĞƐĂĐŽƌƚŽƉůĂnjŽ͘
Los materiales encontrados durante la perfoƌĂĐŝſŶƐĞĐůĂƐŝĮĐĂŶĐŽŵŽĐĂůĐŝƚĂƐ͕ĂƌĐŝůůŽůŝƚĂƐ
y arcillolitas carbonosas.
ϲͿůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽĂƉĂƌƟƌĚĞ
ĐŽŵƉƌĞƐŝſŶƐŝŵƉůĞĞŶƌŽĐĂ͘
>ĂĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶĚĞůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽĞƐƚĄƐŽƉŽƌtada en los ensayos de laboratorio los cuales
determinan el comportamiento mecánico
obtenido durante la perforación.
^ĞŐƷŶůĂĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶĚĞ/^ZD;ϭϵϴϭͿĐŽŶƌĞƐƉĞĐƚŽĂůŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽ͕ƐĞĐůĂƐŝĮĐĂĐŽŵŽƵŶ
ŵĂĐŝnjŽƌŽĐŽƐŽďůĂŶĚŽĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂ
Tabla V.
Tabla V
CLASIFICACIÓN DE ABERTURA ENCONTRADA
EN EL SONDAJE ISRM 1981
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ͘
ϱͿZĞůůĞŶŽ͘
DĂƚĞƌŝĂůĚĞŶĂƚƵƌĂůĞnjĂĚŝƐƟŶƚĂĂůĂƐƌŽĐĂƐĚĞ
ůĂƐƉĂƌĞĚĞƐ͕ĞůĐƵĂůƉƌĞƐĞŶƚĂƉƌŽƉŝĞĚĂĚĞƐİsicas y mecánicas muy variables. La presencia
de relleno gobierna el comportamiento de la
ĚŝƐĐŽŶƟŶƵŝĚĂĚ͘ĞďĞƚĞŶĞƌƐĞĞŶĐƵĞŶƚĂƋƵĞ
si se trata de minerales blandos o alterados
56
56 L’esprit Ingénieux
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ͘
&ĂďŝŽŶĚƌĠƐ>ŽnjĂŶŽDŽŶƚĂŹĠnjͲ:ŽƐĠtŝůůŝĂŵKĐŚŽĂͲZĂĨĂĞůŶĚƌĠƐĂŵĂĐŚŽ
Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del yacimiento de carbón en Rondón - Boyacá.
ϳͿ ůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ ĚĞů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ƐĞŐƷŶ Ğů
ZY;ZŽĐŬƋƵĂůŝƚLJĚĞƐŝŐŶĂƟŽŶͿ͘
^ĞŐƷŶ ůĂ ĐůĂƐŝĮĐĂĐŝſŶ ĚĞ /^ZD ϭϵϴϭ͕ ƐĞŐƷŶ
los datos obtenidos en perforación se clasiĮĐŽ Ğů ŵĂĐŝnjŽ ƌŽĐŽƐŽ ĐŽŵŽ ƵŶ ŵĂĐŝnjŽ ŵƵLJ
ďƵĞŶŽ͕ƐĞŐƷŶĞůZYĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂ
Tabla VI.
ϴͿŶƐĂLJŽƐĚĞůĂďŽƌĂƚŽƌŝŽ͘
Ğ ĂĐƵĞƌĚŽ Ăů ƐŽŶĚĂũĞ ƌĞĂůŝnjĂĚŽ ƐĞ ĞdžƚƌĂũĞron 24 muestras a las cuales se les desarrollaron los ensayos de laboratorio como conƚĞŶŝĚŽ ĚĞ ŚƵŵĞĚĂĚ͕ ĐŽŵƉƌĞƐŝſŶ ƐŝŵƉůĞ ĞŶ
ƌŽĐĂ͕ĐŽŶƚĞŶŝĚŽĚĞŵĂƚĞƌŝĂŽƌŐĄŶŝĐĂLJůşŵŝƚĞƐ
ĚĞƩĞƌďĞƌŐ͘
Tabla VI
ϵͿKďƚĞŶĐŝſŶĚĞƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐĚĞƐƵĞůŽƐ͘
De los resultados obtenidos del ensayo de
laboratorio de comprensión simple en roca
LJŵĞĚŝĂŶƚĞůĂƵƟůŝnjĂĐŝſŶĚĞůƐŽŌǁĂƌĞZŽĐůĂď
se obtuvo el phi y la cohesión de cada uno de
los materiales encontrados como se muestra
en la Tabla VII.
CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO SEGÚN
EL RQD ISRM 1981
RQD
Calidad
IX. DISEÑO DE TALUDES.
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ͘
ĐŽŶƟŶƵĂĐŝſŶƐĞŵƵĞƐƚƌĂƵŶĞƐƚĞƌĞŽŐƌĂŵĂ
donde se aprecia la representación del porcentaje de recuperación obtenida en la perforación. El resultado obtenido en el desarrollo de la perforación determina un porcentaje
de RQD entre 90 y 100% como se observa en
ůĂĮŐƵƌĂϱĚŽŶĚĞƐĞĐůĂƌŝĮĐĂƋƵĞĞůĚĞƐĂƌƌŽůůŽ
del sondaje fue apto para la recuperación de
mineral.
Tabla VII
OBTENCIÓN DE PHI Y COHESIÓN DE CADA
UNO DE LOS MATERIALES
Nomenclaturalaboratorio
Cohesión
Phi
Litología
&ƵĞŶƚĞ͗'ŽŶnjĄůĞnjsĂůůĞũŽ͕>ƵŝƐ͘/ŶŐĞŶŝĞƌşĂ'ĞŽůſŐŝĐĂ͕ϮϬϬϮ
ŶĞůƉƌŽĐĞƐŽĚĞĚŝƐĞŹŽĚĞƚĂůƵĚĞƐƐĞƵƟůŝnjſ
Ğů ƉƌŽŐƌĂŵĂ ZŽĐƐĐŝĞŶĐĞ ^ůŝĚĞ ǀ ϱ͘Ϭ͕ ƉĂƌĂ ůĂ
modelación del frente de explotación a cieůŽĂďŝĞƌƚŽ͕ůĂĐƵĂůƐĞƉƌŽLJĞĐƚſĐŽŶůĂĐŽŶĨŽƌmación de taludes donde se logra la mayor
extracción de mineral como se muestra en la
ĮŐƵƌĂϵ͘
Se toma una relación de talud de 20–5 (20m
de altura y 5m de berma) con un ángulo de
ŝŶĐůŝŶĂĐŝſŶ ĚĞ ϱϬ ŐƌĂĚŽƐ ĞŶ ŇĂŶĐŽ ŽƌŝĞŶƚĂů
LJϯϱŐƌĂĚŽƐĞŶĞůŇĂŶĐŽŽĐĐŝĚĞŶƚĂů͕ůŽƐĐƵĂůĞƐĨƵĞƌŽŶĞǀĂůƵĂĚŽƐĞŶĞůƐŽŌǁĂƌĞďĂũŽůĂƐ
condiciones encontradas y con un factor de
seguridad mayor a 1.0.
Para la evaluación de los taludes se desarroůůſĐŽŶĞůŵĠƚŽĚŽŝƐŚŽƉƐŝŵƉůŝĮĐĂĚŽƉĂƌĂĞů
ĨƌĞŶƚĞĚĞĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ͘ŶůĂ&ŝŐƵƌĂϵ͕ĞƐƚĄůĂ
ƐĞĐĐŝſŶ ĚŝƐĞŹŽ ĚĞů ƚĂůƵĚ ŇĂŶĐŽ ŽĐĐŝĚĞŶƚĂů LJ
ŇĂŶĐŽŽƌŝĞŶƚĂů͕ƉĂƌĂĞůĨƌĞŶƚĞĚĞĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ
a cielo abierto.
^ĞƉƌĞƐĞŶƚĂĞůŵŽĚĞůŽƵƟůŝnjĂĚŽƉĂƌĂĞůŇĂŶĐŽ
ŽĐĐŝĚĞŶƚĂůLJĞůŇĂŶĐŽŽƌŝĞŶƚĂů͘>ĂĞƐƚĂďŝůŝĚĂĚ
de estos taludes se determina en condiciones
actuales del terreno con un factor de seguriĚĂĚ ŵĂLJŽƌĂ ϭ͘Ϭ͕Ğů ĐƵĂů ĞƐĞƐƚĂďůĞ ƉĂƌĂůĂƐ
condiciones. De acuerdo a la modelación se
ƟĞŶĞ ƉƌĞƐĞŶƚĞ ƋƵĞ ĞŶ ĞƐƚĂƐ ĐŽŶĚŝĐŝŽŶĞƐ ƐĞ
hará necesario algunas intervenciones de
obras para mejorar las situaciones de inestaďŝůŝĚĂĚ͕ƋƵĞƐĞƌĄŶĚŝƐĞŹĂĚĂƐĞŶĞůƉƌŽĐĞƐŽĚĞ
ĚĞƐĂƌƌŽůůŽ ĚĞ ŵŝŶĞƌşĂ Ă ĐŝĞůŽ ĂďŝĞƌƚŽ͕ ĮŐƵƌĂ
ϭϬLJĮŐƵƌĂϭϭ͘^ĞŽďƟĞŶĞƉĂƌĂĞůŇĂŶĐŽŽĐĐŝĚĞŶƚĂůƵŶ&Ɛ͘ĚĞϭ͘ϭϱϲĞŶůĂnjŽŶĂŵĄƐĐƌşƟĐĂ
LJƉĂƌĂĞůŇĂŶĐŽŽƌŝĞŶƚĂůƵŶ&Ɛ͘ĚĞϭ͘ϬϰϴĞŶůĂ
njŽŶĂŵĄƐĐƌşƟĐĂ͘
57
FIGURA 9. SECCIÓN TRANSVERSAL OPEN PIT
&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕ϮϬͲϬϲͲϮϬϭϬ
͘&ůĂŶĐŽŽĐĐŝĚĞŶƚĂůLJŇĂŶĐŽŽƌŝĞŶƚĂů
ĞĂĐƵĞƌĚŽĂůŽƐĞƐƚƵĚŝŽƐƌĞĂůŝnjĂĚŽƐLJĂůĂƐ
ůŝƚŽůŽŐşĂƐƉƌĞƐĞŶƚĞƐĞŶĞƐƚŽƐŇĂŶĐŽƐƐĞǀĞůĂ
ƌĞƉƌĞƐĞŶƚĂĐŝſŶĞƐƋƵĞŵĄƟĐĂĚĞůĨƌĞŶƚĞĚĞĞdžplotación.
FIGURA 10. SECCION DE TALUD FLANCO OCCIDENTAL.
FIGURA
SECCION
TALUD
FLANCO
ORIENTAL
FI
FIGU
GURA
RA 1
11.
1. SSEC
ECCI
CION
ON D
DEE TA
TALU
LUD
D FL
FLAN
ANCO
CO O
ORI
RIEN
ENTA
TALL
Fuente: Los autores 15-09-2010
X. MODELAMIENTO
.&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕ϭϱͲϬϵͲϮϬϭϬ
>ĂĞǀĂůƵĂĐŝſŶƋƵĞƐĞŚŝnjŽĂůŽƐŇĂŶĐŽƐŽĐĐŝdental y oriental donde se desarrollaron taludes con relación de 20–5 y con un ángulo de
ŝŶĐůŝŶĂĐŝſŶĚĞϯϱŐƌĂĚŽƐ;ŇĂŶĐŽŽĐĐŝĚĞŶƚĂůLJ
ϱϬ ŐƌĂĚŽƐ ŇĂŶĐŽ ŽƌŝĞŶƚĂů͕ ĚŽŶĚĞ ƐĞ ĞŶĐŽŶƚƌĂƌŽŶ ƌŽĐĂƐ ĐŽŵŽ ůŽĚŽůŝƚĂƐ͕ ůŝŵŽůŝƚĂƐ͕ ĂƌĐŝllolitas y un nivel pequeño de arenisca. Para
ello será de vital importancia el manejo del
ŶŝǀĞů ĨƌĞĄƟĐŽ ƉĂƌĂ ƉŽĚĞƌ ĂďĂƟƌůŽ͘ Ŷ Ğů ĚĞsarrollo de estos taludes se les adicionó una
ĐĂƌŐĂ ŵşŶŝŵĂ ĚĞ ϮϬ ŬŶͬŵϮ ĞŶ ĐĂĚĂ ƵŶĂ ĚĞ
ůĂƐ ďĞƌŵĂƐ͕ ĐŽŶ ůŽ ĐƵĂů ƌĞƉƌĞƐĞŶƚĂ ůĂ ŵĞũŽƌ
estabilidad en el frente de explotación para
esta minería a tajo abierto.
58
58 L’esprit Ingénieux
Evaluado estos taludes se procede
a diseñar la minería a cielo abierto
ĐŽŶůŽƐĚĂƚŽƐŽďƚĞŶŝĚŽƐĞŶĞůƐŽŌǁĂƌĞ'ĞŵĐŽŵ^ƵƌƉĂĐ͕ĞůĐƵĂůĚĂƌĄ
una mejor interpretación del diseño visto en 3D.
͘ŝƐĞŹŽĚĞůKƉĞŶWŝƚ͗
Para el diseño del Open Pit se tomaron los
ƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐĞƐƚĂďůĞĐŝĚŽƐĚĞĐĂĚĂŇĂŶĐŽĚŽŶĚĞ ĞŶ Ğů ŇĂŶĐŽ ŽĐĐŝĚĞŶƚĂů ƐĞ ƚƌĂďĂũĂƌŽŶ ůŽƐ
ƚĂůƵĚĞƐĐŽŶϯϱŐƌĂĚŽƐLJĞůŇĂŶĐŽŽƌŝĞŶƚĂůĐŽŶ
ϱϬŐƌĂĚŽƐ͕ƐŝĞŶĚŽůĂĂůƚƵƌĂĚĞůƚĂůƵĚĚĞϮϬŵ
y la berma de 5m. Con ello se construye el
ƐƚƌŝŶŐĐŽŵŽƐĞŽďƐĞƌǀĂĞŶůĂĮŐƵƌĂϭϭ͕ĚŽŶĚĞ
se puede bajar en profundidad 80 m. y exƚƌĂĞƌĞůŵŝŶĞƌĂů͘ƉĂƌƟƌĚĞĞůůŽƐĞĐŽŶƐƚƌƵLJĞ
un DTM para dar la representación del Open
Pit. Terminado el diseño del Open Pit se en&ĂďŝŽŶĚƌĠƐ>ŽnjĂŶŽDŽŶƚĂŹĠnjͲ:ŽƐĠtŝůůŝĂŵKĐŚŽĂͲZĂĨĂĞůŶĚƌĠƐĂŵĂĐŚŽ
Estudio geomecánico para el diseño minero a cielo abierto del yacimiento de carbón en Rondón - Boyacá.
ƐĂŵďůĂĐŽŶůĂƚŽƉŽŐƌĂİĂĚŽŶĚĞƌĞƉƌĞƐĞŶƚĞĞů
posible diseño ya con la extracción de mineƌĂů͕ĐŽŵŽƐĞŵƵĞƐƚƌĂĞŶůĂĮŐƵƌĂϭϮ͘
XI. CONCLUSIONES
El proyecto minero pretende extraer material
ĚĞĐĂƌďſŶ͕LJŵĂƚĞƌŝĂůĚĞƌŽĐĂĚƵƌĂĚĞůƐƵďƐƵĞůŽĞŶƵŶĄƌĞĂĚĞϯϬϬŚĞĐƚĄƌĞĂƐ͕ĐŽŶƵŶĂ
profundidad de aproximadamente 80 meƚƌŽƐ͘ >Ž ĂŶƚĞƌŝŽƌ ƐŝŐŶŝĮĐĂ ϲϴ͘ϬϬϬ͘ϬϬϬ ŵŝůůŽnes de metros cúbicos de material de estéril
para obtener cerca de 11.000.000 millones
de toneladas de carbón. En términos absoluƚŽƐƐĞĞƐƟŵĂƵŶĂƉƌŽĚƵĐĐŝſŶĚĞĐĂƌďſŶƉŽƌ
el año de 700.000 mil toneladas.
El proyecto minero pretende tener una duración de 15 años en su extracción de mineral
a cielo abierto bajo las condiciones presentes
del terreno en pro de desarrollar una bueŶĂ ĂĐƟǀŝĚĂĚ ŵŝŶĞƌĂ LJ ŵŝŶŝŵŝnjĂƌ Ğů ŝŵƉĂĐƚŽ
ambiental que se generará en el municipio
de Rondón con lo cual será trabajado con la
comunidad donde se generarán 100 empleos
FIGURA 12. DISEÑO MINERO A CIELO ABIERTO OPEN
PIT.
&ƵĞŶƚĞ͗>ŽƐĂƵƚŽƌĞƐ͕ϬϱͲϭϬͲϮϬϭϬ͘
directos para el desarrollo ambiental de esta
gran minería.
En el desarrollo e implementación del proLJĞĐƚŽƐĞĞǀĂůƷĂŶƉƌŽŐƌĂŵĂƐŐĞŽůſŐŝĐŽƐ͕ŐĞŽtécnicos y ambientales para un buen desarrollo en la producción e implementación de
ůĂ ŵŝŶĂ ĐŽŶ ůŽ ĐƵĂů ƐĞ ŐĂƌĂŶƟnjĂ ƋƵĞ Ğů ƉƌŽLJĞĐƚŽ ƚĞŶŐĂ ƵŶĂ ďƵĞŶĂ ǀŝĚĂ ƷƟů LJ ĞĮĐĂnj ĞŶ
ƐƵĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶLJĐŽŵĞƌĐŝĂůŝnjĂĐŝſŶĚĞůŵŝŶĞƌĂů
de carbón.
ŶůĂĂĐƟǀŝĚĂĚŵŝŶĞƌĂƐĞƉƌĞƚĞŶĚĞĚĞƐĂƌƌŽůůĂƌƵŶKƉĞŶWŝƚ͕ŵŝŶĞƌşĂĂĐŝĞůŽĂďŝĞƌƚŽĐŽŶ
una relación de taludes 20-5 con ángulo de
ŝŶĐůŝŶĂĐŝſŶ ĚĞ ϱϬ ŐƌĂĚŽƐ ĞŶ Ğů ŇĂŶĐŽ ŽƌŝĞŶƚĂůLJϯϱŐƌĂĚŽƐĞŶĞůŇĂŶĐŽŽĐĐŝĚĞŶƚĂů͕ƉŽƌůŽ
tanto nos arroja un factor de seguridad maLJŽƌ Ă ϭ͘Ϭ͕ ƉƌŽLJĞĐƚĂŶĚŽ ĂůŐƵŶŽƐ ƉĂƌĄŵĞƚƌŽƐ
ƋƵĞŶŽƐŝŶŇƵŝƌĄŶĞŶĞůĚŝƐĞŹŽŵŝŶĞƌŽĐŽŵŽ
ŶŝǀĞůĨƌĞĄƟĐŽLJƐŝƐŵŝĐŝĚĂĚ͕ĞůĐƵĂůŶŽƐďƌŝŶĚĂ
un sostenimiento y estabilidad al frente de
ĞdžƉůŽƚĂĐŝſŶ͕ĞƐƚĞĚŝƐĞŹŽŶŽƐƉĞƌŵŝƚĞƉƌĞĚĞcir un buen sostenimiento para la extracción
de nuestro mineral en busca de recuperar
todo el carbón encontrado en el yacimiento.
59
hŶĂ ǀĞnj ŝĚĞŶƟĮĐĂĚŽƐ ůŽƐ ƉŽƐŝďůĞƐ ŝŵƉĂĐƚŽƐ
ƋƵĞ ƉƌŽǀŽĐĂƌĄ ůĂ ƉůĂŶĞĂĐŝſŶ͕ ŝŶƐƚĂůĂĐŝſŶ͕
ŽƉĞƌĂĐŝſŶ͕ƌĞĐƵƉĞƌĂĐŝſŶLJƌĞŚĂďŝůŝƚĂĐŝſŶĚĞů
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a la protección y funcionalidad del proyecto.
El presente proyecto será fuente de desarrollo para el progreso integral de la sociedad
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la capacidad sostenible y responsable de los
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la comunidad.
XII. REFERENCIAS
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Colombia.
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ŐĞŽůſŐŝĐĂ͕ĚŝƚŽƌŝĂůWĞĂƌƐŽŶĞĚƵĐĂĐŝſŶ͕
Madrid.
Parra Ximena (1992). Evaluación geotécnica
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avalanchas en la localidad de Rondón –
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Bogotá.
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preliminar del yacimiento de carbón en
el área de contrato GCF-153 mediante
perforaciones en el municipio de Rondón –
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60
60 L’esprit Ingénieux
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