Caracterización de la sobre-excavación mediante fotogrametría en túneles sobrecargados y evaluación del potencial predictivo en labores del proyecto nuevo nivel Mina, Mina El Teniente.

Abstract

Se ha registrado sismicidad durante el desarrollo de los túneles en distintos niveles y accesos del Proyecto Nuevo Nivel Mina en la mina El Teniente. Relacionado a estas señales sísmicas en los túneles sobrecargados, se ha identificado daño en el macizo rocoso en la forma de sobre-excavación de los túneles, la cual tiene un claro control estructural. Para poder caracterizar las propiedades geométricas y geológicas de estas estructuras, se realizó un levantamiento estructural intensivo y detallado. Usando fotogrametría digital 3D (Adam Technology) en los DTM (Digital Terrain Model) generados por personal de la mina en muchos frentes de avance del Nivel de Hundimiento del Proyecto Nuevo Nivel Mina, todas las estructuras geológicas mayores a 1,5 metros de largo de traza expuesta fueron registradas. Un especial énfasis se puso en aquellas que intervienen en la sobre-excavación de los túneles, independiente de su largo de traza expuesta. Se analizaron más de 120 fotografías de dos orientaciones de túneles; dos cruzados de orientación N95°E (XC-2AS y XC-3AS) y un drift de orientación N155°E (CALLE-6). Cada fotogrametría digital mide aproximadamente 4 m de largo, y el levantamiento estructural del total de DTM estudiados cubre más de 660 m de túneles. Durante el proceso de este mapeo, más de 8.000 estructuras geológicas fueron levantadas de las cuales 308 toman parte directamente de la sobre-excavación de los túneles. Dentro de las propiedades geométricas y geológicas caracterizadas se encuentran el largo de traza expuesta, relleno mineral y orientación (manteo, dirección de manteo) para las estructuras que controlan la sobre-excavación. El análisis de los datos indica que cerca del 50% de éstas tienen una traza de longitud entre 1,5 y 2 metros, siendo el porcentaje más grande en comparación a longitudes mayores. Las vetillas del stockwork son las estructuras más abundantes y muy pocas fallas fueron reconocidas. Esta característica tiene consistencia con la naturaleza del macizo rocoso primario descrito en literatura. Las vetillas se distribuyen en sets de orientaciones sub-horizontales y sub-verticales, mientras que las fallas poseen en su mayoría sólo orientaciones sub-verticales. Ambas se distribuyen paralelamente a la orientación del desarrollo de los túneles donde fueron mapeadas. Para el caso de los cruzados, estos tienen una concentración de la sobre-excavación en la corona N de los túneles. Se realizó una correlación probabilística entre las proyecciones estereográficas de las estructuras identificadas en el macizo rocoso primario para evaluar el potencial predictivo, tanto del total de vetillas del stockwork como de las estructuras que controlan la sobre-excavación, para así analizar y evaluar la dinámica y comportamiento de los sets de estructuras identificados, a medida que avanza el desarrollo de los túneles. Los resultados de coeficiente de correlación obtenidos reflejan las características naturales del macizo rocoso primario, donde los valores elevados indican un alto grado de homogeneidad entre los DTM, mientras que los valores bajos una heterogeneidad de las orientaciones de las estructuras. Esta variación entre valores altos y bajos de los coeficientes de correlación evidencia la naturaleza multidireccional del stockwork, donde si bien existen sets principales definidos, se observa alta dispersión respecto a estos, producto de la variación de orientaciones de las estructuras geológicas. El potencial predictivo es contundente al correlacionar los estereogramas del total de estructuras de los cruzados y el drift y se ve potenciado para algunos tramos de los túneles al acumular los DTM a correlacionar, sin embargo, a una escala más pequeña, al nivel de DTM, existe alta variabilidad de los resultados, producto de esta naturaleza multidireccional.