Diseño MSGE sin galería de servicios

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta de diseño para la minería subterránea de gran escala (MSGE) que elimine las galerías de servicios tradicionalmente utilizadas en los niveles de producción, evaluando su impacto sobre la estabilidad de los pilares y la integridad estructural del macizo rocoso. Este enfoque surge a partir de lanecesidad de optimizar los diseños mineros y mejorar la seguridad en operaciones de minería continua. Para alcanzar este propósito, se aplicó una metodología empírica sustentada en la caracterización geomecánica del macizo rocoso mediante los índices IRMR, RMS y DRMS, los cuales permiten cuantificar la competencia del terreno y estimar la resistencia del macizo. A partir de estos parámetros, se determinó la resistencia de los pilares (Ps) de acuerdo con los criterios propuestos por Stacey y Page y se calculó el factor de seguridad (Fs). La metodología se aplicó a distintos dominios geotécnicos del yacimiento Chuquicamata subterránea, utilizando información de laboratorio y datos derivados de registros de campo. Se desarrollaron cuatro configuraciones de malla: A1 y A2 (diseños convencionales con galería de servicios), y B1 y B2 (diseños modificados sin galería de servicios). Las diferencias entre los modelos consideraron principalmente la altura del pilar, la longitud del pilar y la eliminación de las galerías de servicio. Los resultados demuestran que la supresión de la galería de servicios, junto con el aumento en la relación ancho/alto (W/H), genera una redistribución más favorable de los esfuerzos, incrementando tanto la resistencia estructural de los pilares como el factor de seguridad(...).

The present work aims to develop a design proposal for large-scale underground mining (LSUM) that eliminates the service drifts traditionally used in production levels, evaluating their impact on pillar stability and the structural integrity of the rock mass. This approach arises from the need to optimize mining designs and improve safety in continuous mining operations. To achieve this objective, an empirical methodology was applied, based on the geomechanical characterization of the rock mass through the IRMR, RMS, and DRMS indices, which allow quantifying ground competence and estimating rock mass strength. From these parameters, the pillar strength (Ps) was determined according to the criteria proposed by Stacey and Page, and the safety factor (Fs) was calculated. The methodology was applied to different geotechnical domains of the Chuquicamata Underground Mine, using laboratory information and data derived from field records. Four layout configurations were developed: A1 and A2 (conventional designs with service drifts), and B1 and B2 (modified designs without service drifts). The differences between the models mainly considered the pillar height, pillar length, and the elimination of the service drifts. The results show that removing the service drift, together with an increase in the width to-height ratio (W/H), generates more favorable stress redistribution, increasing both the structural strength of the pillars and the safety factor(...).