capi clase introductoria 2016[1]
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7/25/2019 CapI Clase Introductoria 2016[1]
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2016
Mecnica de Rocas
MSc. Jorge Dueas
Facultad de Geologa Geofsica y MinasUNSA
www.unsa.edu.peEmail: [email protected]
Introduccin
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Competencias
Evaluacin
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Contenido del Curso
BIBLIOGRAFIA BSICA
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BIBLIOGRAFIA BSICA
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
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Aplicaciones de la Mecnica deRocas
Cap I
INTRODUCCIN
ANLISIS GLOBAL DEL PROBLEMA DE INGENIERA DE ROCAS
ANLISIS DE LOS MECANISMOS ASOCIADOS
ANLISIS INDIVIDUAL DEL PROBLEMA
Excavacin
subterrnea
Pozo
Fundacin
Condiciones de contorno
Tensiones in situ
Rgimen Hidrogeolgico
Talud rocoso
Ingeniera de Rocas
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
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Minera de Tajo Abierto
Minera de Tajo Abierto
West Wall, Mega Pit, Sunrise Dam Gold Mine, Western Australia (John Read
&Peter Stacey)
Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)
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Minera de Tajo Abierto
Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)
Excavacin Superficial
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Excavacin Superficial
Estado de Tensiones
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Estado de Tensiones
Ruptura en Cua
Ruptura Planar
Discontinuidades persistentes
150m
Discontinuidadespersistentes
Rupturas en Taludes Altos
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Rupturas en Taludes Altos
Hoek et al.,2000
Deformaciones localizadas
Mecanismos de Ruptura:Coalescencia?
Estructurasmayores
Mecanismodesconocido en el
pie del talud
~ 315 m
30 40 50 60 70 80 90
Slope Inclination, (degrees)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Stripping
Ratio
b/h
=0,0
5
0,2
0
0,1
0
0,1
5
Impacto en la inclinacin de los taludes,, en la relacin: Desmonte:Mineral, sr(Stripping Ratio)
sr
tan2:
b
hOW
Desmonte
Mineral
b
CLh
Dnde Impacta la Geomecnica?Negocio Minero
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ANGULO CARA
DE BANCO b
ANGULO
INTERRAMPA
r
ALTURA DE
BANCOh b
ANGULO
INTERRAMPA
r
ALTURA
INTERRAMPAh r
ANGULO GLOBAL
(OVERALL ANGLE)
o
ALTURA
GLOBAL
(OVERALL)
h o
ANCHO DERAMPA
b r
ANCHO DE
BERMA
b
Parmetros que
definen la geometrade un talud minero
Diseo de Taludes
Valor agregado de laGeomecnica
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Geologa
Excavaciones Subterrneas
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Excavacin Subterrnea
Interaccin lasestructuras del macizorocoso, los esfuerzos
presentes y el flujo deagua alrededor de una
excavacin subterrnea
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
Excavacin Subterrnea
InteraccinMatricial de lasestructuras del
macizo rocoso, flujode agua y la
construccin y/oexcavacin
respectiva
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
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Excavacin Subterrnea
Influencia de la dimensin de la excavacin vs elEspaciamiento de la Discontinuidad en la Estabilidad
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
Excavacin Subterrnea
Tnel Gottard (Alemania Italia)Costo = US$ 7 billonesTiempo de Construccin: + 12 aosChimenea: 800mDistanica paralela entre tubos: 40mMaterial Excavado: 24 Millones de TM
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Industria del Petrleo
Porque se necesita la Geomecnica?Hoy el acceso y desarrollo de un campode Hidrocarburos tiene muchasdificultades.
Los campos tradicionalesBrownfield estn depletados;muchos de ellos soncompartementalizados.
Los reservorios de Onshore sonprofundos y tienen condiciones deHPHT.
Los reservorios de Offshore sonen aguas profundas.
Se requiere de una tecnologia avanzadapara desarrollar estos campos.
Economicallychallenging
Technicallychallenging
Deep water
Tectonic regions
Continentalmargins
Regions in declineExtended-reach wells
HPHT wells
La Geomecnica es clave para desarrollar esta tecnologa.
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Dnde Impacta la Geomecnica?
Aplicacin del pozo al reservoriodesde el iniciohasta el abandono
Sobrecarga
Reservorio
Sobrepresin
Ubic de zonas de asentamiento de zapata (casing points)
Inestabilidad del pozo y/o pegadura dif
Prdida de circ Subsidencia
Reservorios fracturados
Fallas activas Estimulacin
Anlisis de Completacin
La Roca como Material de IngenieraHomognea Contnuo Isotrpico
AnisotrpicoDiscontnuoHeterogneo
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Macizo Rocoso
Roca intacta Discontinuidades
+
Macizorocoso
=
Macizo Rocoso
Roca intactaPropiedades de
resistencia-UCS
-Intercepto cohesivo (c)
-Angulo de friccin ()
-Traccin indirecta
-Carga puntual
Propiedades
elsticas-Modulo de Young (E)
-Poisson
+
DiscontinuidadPropiedades de
resistencia-Resistencia al corte ()
-Intercepto cohesivo (c)-Angulo de friccin ()
Propiedadeselsticas-Modulo de rigidez (Ks,Kn)
Condicin de las
discontinuidades-Orientacin (Dip/ Dipdir)
-Frecuencia (ff)-Espaciamiento (S)-Rugosidad
-Persistencia-Tipo de relleno
-Tamano de bloque
-RQD
=
Macizo
rocosoPropiedades de
resistencia-Mtodo de H&B
-Intercepto cohesivo
-Angulo de friccin
Propiedades
elsticas-Modulo de Young
Mtodo Directo e Indirecto Estimaciones (empricas)
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Preguntas?