DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA DE CÁLCULO DE ESTABILIDAD MEDIANTE EL PROGRAMA INFORMÁTICO 3DEC EN CANTERAS DE PIEDRA NATURAL
Muchas compañías mineras realizan sendas inversiones económicas para la ejecución de estudios geotécnicos, con el fin de obtener un monitoreo del comportamiento geomecánico del yacimiento explotado que les permita detectar la existencia de masas de roca inestables generadas por la existencia de discontinuidades, garantizando así la seguridad de las personas, equipos y reducción de pérdidas económicas. Sin embargo, no importa cuán preciso sea dicho monitoreo, ya que la información extraída de este solo ofrece información de lo que sucede en ese momento concreto, pero no lo que sucederá en un futuro.
Este proyecto pretende subsanar esa falta de información geotécnica en los estadios futuros de una explotación minera incorporando el novedoso software de análisis de medios discontinuos denominado 3DEC basado en el método de elementos discretos (MED) desarrollado por ITASCA y que analiza en tres dimensiones el yacimiento, permitiendo una visión poderosa de la realidad existente. Este programa no se utiliza en España, por lo que desde el CTM creemos que es fundamental implementar metodologías que en otros lugares han permitido alcanzar avances significativos para el sector. El CTM posee este programa de uso único en España y que pone al servicio de este proyecto para demostrar que se trata de una tecnología muy valiosa para el sector, y que permite adelantarse al accidente y el colapso de las explotaciones. La modelización tridimensional del yacimiento mediante este software permite obtener una valiosa información que puede ser utilizada para una metódica planificación de los diferentes estadios de una explotación minera, que propicia una mejoría en ámbitos de seguridad laboral y económica entre otras.
Para la construcción de este modelo será necesario definir una metodología para la caracterización geotécnica de los elementos que influyan en el comportamiento geomecánico del yacimiento, como las características petrofísicas del material, propiedades de las familias de discontinuidades o morfología de los taludes entre otras, que permitan una modelización lo más cercana a la realidad posible.
La metodología propuesta va a englobar diferentes métodos que testean los materiales y el subsuelo en función de diferentes parámetros físicos. Estos son: Georradar, Tomografía Eléctrica de Alta Resolución 2D y 3D, HVSR y Tomografía Sísmica. Además, se realizará un análisis de las propiedades petrofísicas de los materiales y discontinuidades en laboratorio de mecánica de rocas por medio de ensayos de compresión uniaxial, triaxial, corte directo y tracción indirecta o brasileño. También se determinarán las propiedades petrográficas mediante microscopio de refracción y de barrido electrónico (SEM).
Se caracterizarán de forma exhaustiva los diferentes yacimientos propuestos en este proyecto, que serán tipografiados desde Dron, mediante topografía con Estación Total GPS y con Escáner 3D, obteniendo un modelo topográfico de base para ir posicionando y realizando los diferentes estudios que dará lugar a un modelo tridimensional de los diferentes yacimientos donde se pondrán de manifiesto las geometrías, alteraciones y singularidades de las zonas estudiadas.
Aunando este conjunto de técnicas geofísicas, geológicas, petrofísicas y topográficas se obtendrá una recopilación de datos que caracterizarán de forma precisa el material y familias de discontinuidades presentes en cada yacimiento. Todos los datos obtenidos por estas técnicas serán procesadas por el software de análisis de medios discontinuos 3DEC. Este software permite realizar un modelo tridimensional del yacimiento y realizar, mediante cálculos matemáticos basados en el modelo de medios discretos, un estudio de la geomecánica que rige el medio, detectando así las zonas conflictivas que pudieran representar un riesgo geológico que se traduce en riesgo para las personas y pérdidas económicas. Gracias a una visión en 3D del yacimiento, es posible realizar una planificación de explotación eficiente y segura.
