Análisis Experimental de Mezclas de Materiales Granulares de Distinta Resistencia Aplicado a Minería de Block Caving
Josefina Isabel Urrutia1; Leonardo Dorador2
1 Universidad de Chile; 2 The University of British Columbia
Resumo
En minería de hundimiento masivo (block caving) es de suma importancia el comportamiento mecánico de los bloques y partículas generadas desde el macizo rocoso durante la socavación y hundimiento (materiales quebrados), los cuales quedan apilados en columnas de extracción. Específicamente la resistencia, compresibilidad y fragmentación de los materiales quebrados es muy importante en la planificación minera del proyecto. Además, estos materiales alcanzan tamaños de partículas por sobre los 2 [m3], por lo cual cualquier caracterización geotécnica a estos materiales resultaría muy costosa. En la práctica se opta por escalar estos materiales a tamaños menores que permitan ser ensayados en pruebas estandarizadas de mecánica de suelos. En este estudio se tomaron las arenas de un material quebrado la cual se escaló a un tamaño d50 = 3 [mm]. Se realizó una caracterización geotécnica del material (densidad mínima y máxima, gravedad específica) y se realizaron ensayos de resistencia individual a las partículas. Con esto último se identificaron cinco litologías principales dentro del material en función de su resistencia, las cuales se separaron en dos grupos: fuerte (cuarzo y masa fundamental) con una resistencia individual promedio de 0.25 [kN] a la compresión simple, y débil (sericita y arcilla de alteración) con una resistencia promedio de 0.15 [kN]. Se confeccionaron mezclas de los materiales denominados fuerte y débil a proporciones 100%-0%, 75%-25%, 50%-50%, 25%-75% y 0%-100% respectivamente. Ensayos triaxiales consolidados isotrópicamente drenados (CID) a estas mezclas fueron realizados bajo tres presiones de confinamiento: 1, 6 y 20 [kg/cm2], obteniéndose un set de 15 ensayos. En cada probeta además se realizaron granulometrías pre y post ensayos para estudiar la rotura de partículas después de ensayo. Un resultado interesante es que no hubo ninguna tendencia que relacione la proporción de material fuerte o débil de la probeta con su comportamiento tensión-deformación. Además, se observó una fuerte caída del án
Palavras-chave: block caving; rotura de partículas; materiales quebrados; ángulo de fricción secante; arenas de tronadura