Gómez Puigpinos, René EstebanMolina López, Nicolás Esteban2025-10-162025-10-162025https://repositorio.udec.cl/handle/11594/13248Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil de Minas.La minería de caving es un método de extracción utilizado en yacimientos subterráneos, en los que se emplea el colapso controlado de la roca para facilitar la extracción del mineral. En este tipo de minería, una vez que el macizo rocoso es debilitado mediante excavaciones inferiores, se permite que la roca suprayacente se fracture y colapse de manera natural debido a la gravedad. Para que este proceso funcione de manera eficiente y segura, es esencial un adecuado diseño estructural, donde cobra especial relevancia el pilar corona, el cual es el responsable de recibir y soportar la carga que se encuentra sobre él para evitar el colapso de las excavaciones en el nivel de producción. En la presente investigación se llevó a cabo el modelamiento numérico con base en dos geometrías de pilares corona: 16 x 16 metros y 20 x 20 metros. Estas dos geometrías fueron expuestas a cargas iniciales de 60, 80 y 100 MPa y a cargas finales de 10, 20 y 30 MPa, formando una matriz de resultados de 3x3 para cada geometría del pilar. Las cargas iniciales representan el avance del abutment, cuando el pilar corona está bajo una fuerte compresión y las cargas finales representan el paso del abutment, cuando el pilar corona comienza a descargarse. Por lo tanto, se llevaron a cabo diversas simulaciones representativas del avance del abutment con el objetivo de analizar el comportamiento estructural del pilar corona frente a distintos valores de carga, las cuales permitieron evaluar la respuesta del pilar ante el incremento y posterior descarga de esfuerzos. Al aplicar las cargas iniciales, se observa un aumento progresivo del daño en el pilar corona, evidenciado por una mayor cantidad de elementos plastificados a medida que se incrementa el valor de la carga aplicada. Posteriormente, al aplicar la carga final, el pilar experimenta un mayor daño al estar expuesto a valores de cargas más bajos, especialmente bajo la carga de 10 MPa. Este fenómeno, denominado “desconfinamiento del pilar”, se caracteriza por una disminución significativa en los valores del esfuerzo principal mayor y menor, como consecuencia de una brusca reducción en la magnitud de la carga aplicada. Esta pérdida de confinamiento compromete la estabilidad del pilar provocando un incremento adicional en la deformación del pilar y un aumento en la cantidad de elementos plastificados por corte y por tracción. En cuanto a la comparación de las geometrías, se identificaron mejores resultados en la estructura del pilar corona de 20 x 20 metros, demostrando que al aumentar las dimensiones del pilar, este muestra una mayor capacidad para soportar las cargas y reducir los efectos del desconfinamiento.Caving mining is an extraction method used in underground deposits, where controlled rockmass collapse is employed to facilitate the extraction of ore.In this type of mining, once the rock mass is weakened through undercutting, the overlying rock is allowed to fracture and collapse naturally under the influence of gravity. For this process to be both efficient and safe, proper structural design is essential. In this context, the crown pillar plays a critical role, as it is responsible for receiving and supporting the overlying load to prevent the collapse of excavations at the production level. In this study, numerical modeling was carried out based on two crown pillar geometries: 16 x 16 meters and 20 x 20 meters. Each geometry was subjected to initial loads of 60, 80, and 100 MPa and final loads of 10, 20, and 30 MPa, forming a 3x3 matrix of results for each pillar configuration. The initial loads represent the advance of the abutment, during which the crown pillar is under high compression. The final loads simulate the passing of the abutment, when the pillar begins to unload. Therefore, various simulations were conducted to represent the abutment's progression and to analyze the structural behavior of the crown pillar under different loading conditions. These simulations allowed for the evaluation of the pillar's response to both the increase and subsequent reduction of stress. When applying the initial loads, a progressive increase in pillar damage was observed, indicated by a higher number of plastified elements as the load increased. Subsequently, when the second (lower) load was applied, the pillar experienced greater damage, particularly under the 10 MPa load. This phenomenon, known as pillar deconfinement, is characterized by a significant reduction in the major and minor principal stresses due to a sudden decrease in the applied load. This loss of confinement compromises the stability of the pillar, resulting in increased deformation and a higher number of plastified elements by shear and tension. Regarding the comparison of geometries, the 20 x 20 meter crown pillar showed better structural performance, demonstrating that increasing the pillar dimensions enhances its load-bearing capacity and mitigates the effects of deconfinement.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalMinería por derrumbeIndustria mineraAnálisis estructural (Ingeniería)ThesisINDUSTRIA, innovación, infraestructura