Servicio Nacional de Geología y Técnico de Minas SERGEOTECMIN DIAGNOSTICO PARA SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO DE MACIZOS ROCOSOS EN SECTORES DE RIESGO GEOLOGICO EN EL CERRO RICO DE POTOSI Potosí, Agosto de 2011 Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo Introducción La actividad minera desarrollada sobre vetas en el Cerro Rico de Potosí, data desde muchos siglos. Sin embargo en las últimas décadas esta actividad es desarrolladas sobre mineralización masiva (roca caja). La gran mayoría de las labores mineras no son accesibles, así como la cobertura de material eluvial y detrítico de la superficie, no permiten realizar los estudios geológico, geotécnicos, geofísicos de manera satisfactoria. Como conclusión de los trabajos realizados hasta la fecha, se han determinado cuatro áreas que presentan un mayor riesgo geológico: Cúspide del Cerro, y las Ladera Noroeste, Sudoeste y Norte. En cada una de estas áreas, se plantea que las medidas de sostenimiento de los macizos de roca inestable, deben ser ejecutados de manera paralela a la actividad minera y consistirán de por lo menos dos etapas: ETAPA I: Acceso y delimitación de áreas de seguridad (por lo menos 30 metros a la redonda) sobre las grandes cavidades. Esta etapa permite establecer el tipo de sostenimiento a emplearse. ETAPA II: Aplicación de sistemas de sostenimiento inicial (revestimiento con hormigón proyectado) para luego estabilizar el macizo rocoso con sistemas de sostenimiento: clavos, malla y hormigón). Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Lineamientos Estructurales En el Cerro Rico de Potosí y sus alrededores Las grandes discontinuidades (fallas mineralizadas) se presentan con mayor frecuencia en la cúspide del Cerro Rico. La calidad del macizo rocoso no es favorable para la excavación de grandes secciones subterráneas. F4 F2 F1 F3 Co. Huacajchi Grande Co. Huacajchi Chico Cerro Rico Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Mapa Compósito de labores mineras Principales labores mineras (cavidades). Una mayor concentración de galerías provoca zonas de baja resistividad. Los datos históricos indican hasta 5.000 labores mineras. Solo ha sido posible inventariar 610. Los estudios técnicos tienen sus limitaciones Cota Referencia 4.200 - 4.300 4.300 – 4.400 > 4.400 Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

del Cerro Rico y sus alrededores Mapa Geológico del Cerro Rico y sus alrededores El control litológico y estructural influye sobre la calidad del macizo rocoso. Los contactos litológicos, diaclasas, estructuras mineralizadas, etc son planos de discontinuidad . El domo riodacítico del Cerro Rico presenta propiedades geo mecánicas buenas, mientras no presente discontinuidades ni alteración. El material aluvial (sallerío) y desmontes no permite realizar buenas lecturas geofísicas ni un mapeo geotectónico detallado. Fuente: GEOBOL – PNUD, 1.991 Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Corte Geológico Este – Oeste (Vista desde el Sur) Las vetas (discontinuidades) son de buzamientos altos. Las labores mineras (cavidades) también se encuentran una por debajo de otra y muchas han sido desarrolladas hasta la superficie. Existen rajos de explotación sobre las vetas de más de 800 metros. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Hundimiento en la cúspide del Cerro Rico de Potosí Fotografía 1: El Hundimiento en la cúspide del Cerro Rico de Potosí ocurre en una zona de Intersección de tres sistemas de fallas mineralizadas: F1, F2 y F3. El macizo de roca presenta una mayor persistencia e intersección de varias familias de discontinuidades. El sector es propenso a la formación de grandes cavidades.; más aún cuando se realiza una explotación masiva Fotografía 2: Medida preventiva para la caída de bloques. Podría ser reforzada por malla galvanizada. La profundidad del hundimiento es de por lo menos 68 metros. Se desconoce la geometría del mismo . En una primera etapa prioritaria se debe estabilizar el piso del hundimiento. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

68 metros por debajo de la cúspide Socavón San Luis (4.700 m) 68 metros por debajo de la cúspide Fotografía 3: Antiguo arco de piedra en una zona altamente mineralizada a nivel de óxidos. Obsérvese la deformación debido a las presiones verticales y horizontales. (Soc. San Luis). Se debe realizar un monitoreo de las mismas y relleno con mampostería para cierre de mina. Fotografía 4: Antiguo arco de piedra afectado por la inestabilidad del macizo de roca. Se requieren urgentes medidas de sostenimiento (marcos de madera). Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Riesgo geológico en interior mina (Ladera Noroeste) Fotografía 5: Caída de cuñas de roca, en un sector con mayor persistencia de planos de discontinuidad y presencia de agua. El lugar corresponde a una mineralización de vetas, vetillas y diseminado (macizo de roca de calidad mala). Fotografía 6: Una enorme cavidad (aprox. 30x30 m), es difícil acceder físicamente para establecer su geometría; aunque la inestabilidad está en evolución. Se sugiere realizar una primera etapa de acceso y delimitación del área de seguridad, luego establecer la geometría de la cavidad. Para luego aplicar las medidas de sostenimiento (clavos, malla y hormigón). Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Inestabilidad de Macizos terrosos en superficie Fotografía 7: Movimientos de masa en superficie (hundimientos y deslizamientos). Que ocurren en la intersección de fallas mineralizadas (discontinuidades). Los trabajos de explotación sobre las vetas presentan rajos desde superficie, y deben ser selladas de manera inmediata, para evitar el ingreso de escorrentía superficial de agua. Fotografía 8: El monitoreo de fisuras y grietas debe ser de manera permanente. Deben ser selladas con arcilla y cemento y acompañadas de labores de drenaje superficial antes de la época de lluvias. Algunos deslizamientos son superficiales (planos de deslizamiento) en contacto del material no consolidado y el macizo de roca. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Correlación de resultados geológicos, geotécnicos y geofísicos RIESGO GEOLOGICO Alto Moderado Bajo Hundimientos Escarpes de movimientos en masa RESULTADOS DE GEOFISICA (En superficie) Resistividad muy baja Encape menor a 30 m Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Modelación en 3D de los sectores de mayor riesgo geológico

Modelación en 3D de los sectores de mayor riesgo geológico

Modelación en 3D de los sectores de mayor riesgo geológico Cúspide Cerro Rico N Huecos en superficie Geometría de cavidad indeterminada Ingreso socavón SAN LUIS (4710)

Modelación en 3D de los sectores de mayor riesgo geológico A-III A-IV A-I Cuspide Cota 4400 A-II

COSTOS REFERENCIALES PARA LOS SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO DESCRIPCIÓN UNDAD PRECIO UNITARIO ($us.-) SUPERFICIE SOSTENIMIENTO TALUDES   PERNOS DE ANCLAJE (GRADO 15, d = 25 mm) ml 18,68 MALLA ELECTROSOLDADA d = 8 mm, 10 cm*10 cm m2 28,14 GEOTEXTIL MACCAFERRI (180 g/m2) 5,42 HORMIGÓN LANZADO m3 232,90 INSTRUMENTACIÓN TALUDES INSTALACIÓN DE INCLINÓMETROS Pza 10.272,86 PUNTOS DE CONTROL Pto 501,24 INTERIOR MINA SOSTENIMIENTO TÚNEL (GALERIA) CERCHA TRILLIZADA - TIPO 4 2.026,44 PERNOS DE ANCLAJE 38 mm SN 47,20 PERNOS DE ANCLAJE 38 mm - ACTIVO 51,73 MALLA METÁLICA ELECTROSOLDADA 17,74 MARCO DE MADERA (CALLAPO) pza 422,81 30.0 Para establecer los costos totales, se debe determinar el volumen requerido en cada frente de sostenimiento. La misma corresponde a una etapa posterior. Los tiempos de ejecución estarán en función de la magnitud de la obra. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Conclusiones y Recomendaciones Las medidas de sostenimiento deben iniciarse por lo menos en 2 etapas: ETAPA I: Acceso y delimitación de áreas de seguridad (por lo menos 30 m a la redonda) hacia las grandes cavidades. ETAPA II: Aplicación de sistemas de sostenimiento inicial (revestimiento con hormigón proyectado) para luego estabilizar el macizo rocoso con sistemas de sostenimiento: clavos, malla y hormigón. La cúspide del Cerro Rico (4.792m), corresponde a la intersección de 3 sistemas de fallas mineralizadas (grandes discontinuidades). Una mayor concentración de labores mineras (cavidades) sobre las zonas con alta mineralización; mas aún cuando es masiva provoca zonas de baja resistividad y calidad de roca muy mala. Debido al buzamiento alto de las vetas, los rajos también se encuentran unas por debajo de otras. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Conclusiones y Recomendaciones CUSPIDE DEL CERRO En la ETAPA I, se debe emplear malla galvanizada para evitar la caída de bloques de roca. Paralelamente, en interior mina se debe realizar la limpieza del tope sur de la galería del socavón San Luis , de tal modo que permita identificar y evaluar la geometría de la cavidad que se ha formado por debajo de la cúspide. En la ETAPA II , realizar el sostenimiento del piso de la cavidad y relleno con material de baja densidad. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Conclusiones y Recomendaciones Las zonas con vetas, vetillas de varias direcciones y mineral diseminado, ha posibilitado una intensa actividad minera que posiblemente corresponda a décadas anteriores. En este sector las condiciones geo mecánicas no son favorables para realizar una explotación minera sin sostenimiento permanente. y adecuado. Las excavaciones subterráneas de sección pequeña (1.0 x 1.2 m ) son sostenimientos naturales. Las excavaciones con grandes secciones requieren de sostenimientos artificiales y de manera permanente. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Conclusiones y Recomendaciones Por esta razón paralela a la actividad de cooperativas mineras se debe realizar el sostenimiento de los macizos rocosos de manera permanente, con prioridad en las grandes cavidades (saloneos). Por esta razón se sugiere considerar la conformación de un Comité de Seguridad Industrial con todos los actores involucrados en la minería del Cerro Rico. En base al análisis técnico de las zonas riesgo identificados, se recomienda la paralización de labores mineras sobre la cota 4400, con la finalidad de iniciar las acciones de preservación y remediación del Cerro Rico . Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

Conclusiones y Recomendaciones Existe el compromiso por parte de las instituciones cívicas y sociales de Potosí, acatar las recomendaciones técnicas del estudio geotécnico, compromiso que garantizara las acciones que se tomaran para la preservación del Cerro Rico. El yacimiento del Cerro Rico es un depósito de clase mundial; por esta razón se debe priorizar e incentivar la ejecución agresiva de Proyectos de exploración profundos en sus alrededores. Las posibles extensiones horizontales se encuentran en el área de los Cerros Huacajchi Grande y Chico. Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo

GRACIAS POR SU ATENCIÓN Federico Suazo Esq. Reyes Ortiz No. 1673 www.sergeotecmin.gob.bo