OVERCORING

Introduccin

El macizo rocoso se encuentra constantemente bajo esfuerzos tensinales producto de la tectnica de placas, lo cual mantiene un constante dinamismo estructural en la geologa del planeta.

Cualquier tipo de estudio, excavacin, explotacin de un yacimiento bajo algn mtodo conocido, o hasta el asentamiento humano se encontrar bajo los efectos de estos esfuerzos.

Es por ello que el estudio in-situ donde estos actan es importante para conocer el comportamiento del macizo, asegurando de esta manera, la seguridad en la ejecucin de cualquier actividad.

La intervencin humana producto de la actividad minera subterrnea, genera una redistribucin de estos esfuerzos en el macizo rocoso, Perdindose el equilibrio in-situ existente. De esta manera los esfuerzos presentes en la zona intervenida sern el resultado del estado de los esfuerzos inciales (in-situ) y el estado de los esfuerzos inducidos por la excavacin.

Los ensayos Overcoring son mtodos directos particularmente adecuados para mediciones precisas del estado de estos esfuerzos a poca profundidad.

MTODO DE SOBREPERFORACIN (OVERCORING)

Se basan en la medida de las tensiones que se liberan al reperforar u sondeo, mediante el

registro de las deformaciones producidas, bien en el fondo del mismo o a lo largo de sus

paredes. En los distintos procedimientos que se describen a continuacin se supone que el

material es elstico e istropo. Las tensiones se calculan la teora elstica para convertir en

esfuerzos las deformaciones medidas, conocidos el mdulo de elasticidad y el coeficiente

de Poisson de la roca, parmetros que deben estimarse en el laboratorio. Los mtodos

descritos son:

Mtodo del doorstopper

Mtodo de USBM (The United States Bureau of Mines Overcoring Torpedo)

Clula Triaxial CSIR (The Commonwealth Scientific and Indrustrial Research)

Los esfuerzos in-situ depende de una serie de factores, tales como:

La topografa del terreno.

La Erosin.

Esfuerzos tectnicos residuales.

El efecto de las discontinuidades, etc.

Clula Triaxial CSIR

ste mtodo se basa en la medida de las deformaciones en las paredes de sondeos

producidos por la liberacin de tensiones a que da lugar la sobreperforacin. Las clulas

tipo CSIR permiten estimar las tensiones en tres direcciones. El sondeo se sobreperfora

usando una corona de mayor dimetro, de forma que se liberen las tensiones en el anillo

que queda alrededor del taladro original.

Con el sistema CSIR se miden, mediante una sonda cilndrica, las deformaciones alrededor

de la pared del sondeo en varias direcciones, consecuencia de la liberacin tensional

conseguida mediante reperforacin. Una vez realizado un sondeo hasta la profundidad

donde se desean tomar las medidas, se realiza otro de menor dimetro desde el fondo del

taladro, en el que se introduce la sonda o torpedo de medida que, en general, va dotado de

tres rosetas para medida de deformaciones unitarias en la roca en tres direcciones y puntos;

despus se reperfora con el dimetro del sondeo inicial, liberando de tensiones el anillo de

roca resultante, sobre el que se registran las deformaciones inducidas. Este mtodo permite

estimar el estado completo de esfuerzos.

Procedimiento

Determinacin del estado tensional completo con una nica medicin (excepcin: USBM deformation gage).

Perforacin de un agujero cilndrico de 86 a 140 mm de dimetro.

Perforacin de un segundo agujero cilndrico de menor dimetro (35 a 47 mm) concntrico con el primero y a partir del fondo de ste.

Introduccin de la clula triaxial en este segundo agujero.

Overcoring alrededor del segundo agujero y del mismo dimetro que el primero.

Extraccin de la clula y del material que la rodea

Si es posible, el material extrado debe ser sometido a una carga de compresin que devuelva la muestra a sus dimensiones inciales, siendo esta carga equivalente al estado tensional inicial, previo al corte

Extraccin de muestras del material que rodea la clula para poder determinar en el laboratorio las constantes elsticas.

Tipos de Clulas Triaxiales

Tipo N1 Clulas en que las galgas extenso mtricas se adhieren directamente a la roca mediante un adhesivo.

Leeman, CSIR, Sudfrica

Avance respecto a la clula biaxial, un nico ensayo necesario

Adhesin de las galgas a la pared de la perforacin difcil si la superficie no es lisa

Problemas con la humedad, fuentes de agua

Modificacin Interfels: introducir un cilindro plstico hueco que acta como refuerzo.

Tipo N2 Clulas que consisten en un cilindro slido en cuya superficie se encuentran adheridas las galgas extenso mtricas; el propio cilindro sella el agujero (solid inclusin cell).

Rocha y Silverio, LNEC, Portugal

Pueden usarse en condiciones hmedas

Pierden efectividad durante el Overcoring debido a la rigidez de la clula y a las tracciones y a las tensiones de corte que se producen durante el proceso

Tipo N3 Clulas consistentes en un cilindro hueco de paredes delgadas que se introduce en el agujero, sobre cuya superficie se encuentran adheridas las galgas; el propio cilindro sella el agujero (CSIRO hollow inclusin cell)

Rocha, LNEC, Portugal y Worotnicki y Walton, CSIRO, Australia

Menor rigidez que las del Tipo 2

Llevan adheridas 9 o 12 galgas en rosetas de 3

Redundancia de resultados

Conclusin

Hoy en da la minera exige un detallado anlisis de todas las variables en juego involucradas en la vida de un proyecto, desde estudios de factibilidad hasta la operacin misma. Conocer variables del comportamiento de la roca y la interaccin de esta con la infraestructura diseada del proyecto, cobra real importancia a la hora de evaluar tcnicamente la ejecucin in-situ de este. Es por ello que la medicin de los esfuerzos presentes expuestos y la instrumentacin necesaria para conocer esta variable en particular, asegurar que cualquier tipo de intervencin sea lo ms estable posible, resguardando de esta forma la integridad fsica de toda persona involucrada en el proyecto en ejecucin.