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EL AGUA SUBTERRÁNEA Y SU IMPORTANCIA EN LA DESESTABILIZACIÓN DE TALUDES DE LAS MINAS EXCAVADAS A CIELO ABIERTO (TAJOS). Carlos García Herrera, Ingeniero Geólogo, Subdirección General Técnica, Comisión Nacional del Agua, agosto de 2015
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Problemas originados por las lluvias Durante la explotación, de un yacimiento mineral, por medio de un tajo a cielo abierto, se han producido, durante el periodo de 2010 a 2015, cinco grandes deslizamientos con volúmenes de, 30 000 a 350 000 toneladas, en total 900 000 toneladas cuyo costo directo para removerlas, a precios actuales, es de unos 60 millones de pesos. La mayor parte de los deslizamientos se produjeron después de lluvias intensas, por lo que el principal mecanismo de disparo fue la saturación con agua. Los deslizamientos han ido aumentando en volumen a medida que el Tajo se profundiza, los dos más importantes en las lluvias de 2015.
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DESLIZAMIENTOS DEL 2015
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EL EFECTO DEL AGUA SUBTERRANEA Produce empujes y sub-presiones dentro de la ladera en las rocas fracturadas y permeables. Para eliminar los empujes se requiere drenar el terreno Produce reducción de la resistencia del terreno en las rocas blandas e impermeables, cuando la presión efectiva se iguala con la presión total. Para evitar la reducción de la resistencia es necesario despresurizar el terreno. Cuando se llega al nivel freático, la zona de trabajo se inunda, reduciendo la productividad de la operación de extracción del mineral. Se requiere bombeo.
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ANALISIS DE UNA CUÑA SIN AGUA FS =1.03
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EL MISMO ANALISIS CON LA CUÑA LLENA AL 50% EL FS BAJA A 0.77
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EL MISMO ANALISIS CON LA CUÑA LLENA AL 70% EL FS BAJA A 0
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PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE LA INCLINACIÓN DE LOS TALUDES DE UNA EXPLOTACIÓN MINERA EN TAJO 1.Obtención del modelo geológico, estratigrafía y características estructurales 2.Obtención de propiedades geotécnicas de las unidades de roca y zonificación geotécnica del terreno 3.Obtención del modelo hidromecánico 4.Formulación del modelo de resistencia del terreno y obtención de su estabilidad 5.Formulación del modelo estructural del terreno, obtención de su estabilidad por corte del terreno. 6.Zonificación del terreno en zonas estables e inestables, formulación del diseño de la inclinación general de taludes, inclinación entre bermas y estabilización entre rampas.
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Fotografías mostrando prueba a compresión simple, se ha montado en el espécimen de roca un extensómetro mecánico para medir la deformación vertical y horizontal y así obtener el módulo de Poisson. Espécimen de roca maquinada L = 2.5 D.
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CORTE EN PLANTA POR EL NIVEL 2000 ROCAS VOLCÁNICAS TERRENO I ROCAS SEDIMENTARIA S TERRENO IV
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Desplazamiento total en el modelo numérico del tajo actual.
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PROYECTO DE ESTABILIZACIÓN DE LA LADERA Para compensar el aumento de esfuerzos se proyecto efectuar, en la zona que se aumento la inclinación de excavación, dos líneas de anclas de 140 toneladas en un patrón de 5x5m y una línea de drenaje En las primeras 6 banquetas cada 24m una línea de drenes al pie de cada berma de 30m de longitud en un patrón de un dren cada 10m. Impermeabilizar las zanjas para drenaje de agua superficial mediante membranas de P.V.C. Instrumentar el talud con extensómetros e inclino-metros
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CONCLUSIÓN Se concluye que el mecanismo de disparo de los deslizamientos fue el agua de tormentas extraordinarias, deslizamientos, que se pudieron haber evitado si se hubieran construido los mecanismo de; impermeabilización, drenaje y soporte artificial diseñados Que el costo de los mecanismos de estabilización del terreno tenían un costo del orden de 40 millones de pesos y, los de limpia de los deslizamientos fue de más de 90 millones de pesos, considerando costos directos e indirectos por paros de la explotación debido a los deslizamientos. Se aumento el riesgo y vulnerabilidad sobre la gente y los equipos
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