Enrejado de vetillas y su relación con propiedades de resistencia y deformación de la roca huesped de la mineralización, en mina El Teniente, VI Región del General Libertador Bernardo O´Higgins.

Abstract

El Stockwork de vetillas de mina El Teniente ha sido ampliamente estudiado, debido a que contiene cerca del 80% de la mineralización de cobre del yacimiento y además juega un rol fundamental en las propiedades geotécnicas del macizo rocoso primario. Estas vetillas son clasificadas de acuerdo a su ambiente de formación en Tardimagmatica (TM), Hidrotermal Principal (HP) e Hidrotermal Tardía (HT), cada una caracterizada por distintos rellenos mineralógicos de diferente dureza entre los cuales destacan el cuarzo, anhidrita, biotita, turmalina, pirita y yeso, así como también menas metálicas de calcopirita, bornita y molibdenita, lo anterior le otorga un comportamiento anisotrópico al macizo rocoso, es decir que las propiedades geotécnicas dependen del tipo y cantidad de vetillas presentes. Para comprender el comportamiento mecánico de las vetillas, se realizan ensayos geotécnicos de compresión uniaxial y triaxial aplicados a probetas de roca provenientes del Complejo Mafico El Teniente (CMET), estos estudios son de suma importancia ya que permiten el escalamiento de las propiedades mecánicas obtenidas en probeta al macizo rocoso y obtener los parámetros necesarios que permitan una adecuada fragmentación del macizo y explotación de la mina mediante el método panel caving. Los ensayos demuestran que la resistencia a la compresión simple (CUS) disminuye a medida que aumenta el número de vetillas en probeta, desde los 250 MPa hasta 100 MPa, debido a la resistencia aplicada se producen rupturas, que ocurren entre los 20° y 48° en vetillas y 20°- 35° para la matriz, según las curvas de Jaeger para vetillas con inclinaciones fuera de este rango las resistencias son mayores y por lo tanto no fallan. El estudio del tipo de ruptura muestra que a menor cantidad de vetillas hay una mayor participación de la matriz en la ruptura (tipo B) y las resistencias son más elevadas, en tanto que, si la cantidad de vetillas es mayor, las resistencias son menores y hay una mayor participación de estas en las rupturas (tipo D y C), en donde la resistencia depende más de la dureza del relleno mineralógico. Previo a que ocurra la ruptura las probetas se deforman, esto se mide a través del Módulo de Young (E), los resultados obtenidos indican que si los rellenos son más duros (cuarzo) los valores de E son mayores, es decir muestran un comportamiento rígido, en tanto cuando son más blandos (anhidrita, yeso) los módulos son menores, por lo que su deformación es mayor antes de fallar. El número de vetillas también juegan un rol en este parámetro, ya que los valores del módulo de Young (E) disminuyen desde 4 o 5 vetillas en probeta, fluctuando entre los 110 y 60 GPa. Los ensayos triaxiales, permiten observar el comportamiento de las probetas en condiciones de confinamiento, en cual se obtiene la resistencia al corte (Ƭ), ángulo de fricción (Φ) y compresión simple de estas (σc). La participación de la matriz es menor en las rupturas de estos ensayos y la de las vetillas aumenta en condiciones confinadas, por lo que hay una mayor influencia de las estructuras presentes en la probeta (vetillas). Las envolventes de Mohr-Columb, muestran una mayor resistencia al corte a medida que aumenta la dureza de los rellenos mineralógicos, lo anterior se cumple para rupturas en la que participa la matriz (B) y por una sola vetilla (D), siendo menos notorio en el tipo C, debido a la participación de vetillas de diferente relleno. Se ha demostrado que las vetillas fallan al corte por sobre los 22 MPa con un ángulo de fricción de 35°, similar al valor de roca intacta con 29 MPa y una fricción de 39°, la compresión simple es de 125 MPa y 143 MPa respectivamente. La rugosidad o JRC, es un parámetro importante que nos indica que tan lisas o rugosas son las estructuras, relacionado a la geometría de las vetillas. De los análisis se infiere que las vetillas que tienen una mayor rugosidad muestran una resistencia al corte mayor según el criterio bilineal de Patton en rupturas tipo D1, este efecto se pierde cuando participa la matriz (B2). Al relacionar la resistencia a la compresión simple con JRC, las mayores rugosidades son para el cuarzo y menores para el yeso en rupturas tipo D1, este efecto es menos marcado en el tipo B2, sin embargo, a medida que se aumenta la compresión simple, estas estructuras se “alisan” por lo que el valor de JRC disminuye, independiente de la dureza de los rellenos mineralógicos, para ambos tipos de ruptura.