Gómez Puigpinos, René EstebanQuiroz Vargas, Cristóbal Andrés2026-07-092026-07-092025https://repositorio.udec.cl/handle/11594/14248Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil de Minas.Debido al agotamiento de los recursos superficiales, la minería subterránea se vuelve cada vez más común. Esto trae consigo nuevos desafíos geomecánicos, tales como los cambios en los esfuerzos a los que está sometida la roca, cambios en la operatividad de la mina, o bien, cambios en la mineralogía presente. Dichos cambios en la roca se hacen muy notables cuando se llega a una cota muy baja con respecto a la topografía, pudiendo encontrar una roca de una dureza muy superior en comparación con la roca más superficial. Este fenómeno dificulta la extracción mediante el método de Block/Panel Caving, debido a la forma en la que funciona el mismo, dependiendo de la gravedad y del desconfinamiento de la roca para permitir que esta fluya a través de los puntos de extracción; lo que se ve dificultado cuando se trata de una roca de muy buena calidad geotécnica. Es esta la razón por la que se vuelve común el uso del preacondicionamiento de la roca. El fracturamiento hidráulico (FH) es un método de preacondicionamiento del macizo rocoso, el cualconsiste en inyectar agua a través de perforaciones, a una presión tal que logre fracturar la roca. De este modo, se obtendrá una roca de menor calidad, la cual facilitará el hundimiento de esta durante la operación. La presente investigación busca simular el comportamiento del cave-back tras la aplicación de fracturamiento hidráulico con un ángulo o manteo con respecto a la horizontal, con el fin de predecir el comportamiento de este en presencia de fracturas. Para esto se definieron cinco casos de estudio, los cuales variaron el ángulo de la zona fracturada. El primero corresponde a una zona fracturada con un manteo de 80°, el cual no mostró una mejora en las velocidades de propagación de caving. El caso dos, similar al primero, corresponde a dos zonas de preacondicionamiento con un manteo de 80°; dicho caso fue el que mostró la mayor velocidad de propagación, conectando con la topografía al tercer mes de producción. El tercer caso corresponde a una zona de fracturamiento con un manteo de 30°, siendo este el peor de los 5 casos, donde no solo se dificultó la propagación del hundimiento, sino que también se colgó el cave-back. Finalmente, los casos 4 y 5, corresponden a 1 y 2 zonas de FH respectivamente con un manteo de 0° con respecto a la horizontal; estos casos mostraron un comportamiento similar en cuanto a la propagación del caving, en el cual se notó un aumento repentino de la velocidad al llegar a la zona fracturada. Estos comportamientos se atribuyen a dos factores principalmente: la degradación de la roca producto del preacondicionamiento, donde los casos con una mayor velocidad o facilidad para propagar el caving contaban con 2 zonas de fracturas; o bien, el manteo de la zona a la cual se le aplicó el fracturamiento hidráulico, este último factor se puede explicar al analizar el comportamiento en los casos 1 y 3. Ambos casos contaron con una única zona de preacondicionamiento, sin embargo, la diferencia en la altura del caveback luego de 12 meses de producción fue muy favorable para el primer caso -una zona con un manteo de 80°-.Due to the actual situation in the mining industry, where resources on surface start to deplete, it’s becoming increasingly common to transit into an underground operation. This brings new geomechanical challenges to the mine, whether it is due to the change in the stresses to which the rock is subjected, or changes in the mineral composition of the rock, due to the deepening of the mine in search of better ore grades to increase the life of the operation. These changes in rock conditions can become pronounced at significantly greater depths relative to the original elevation, where the rock often exhibits much higher intact strength compared to near-surface material. This poses a challenge for extraction by the Block/Panel Caving method, which relies on gravity flow and rock-mass deconfinement to allow material to move through the drawpoints – conditions that are harder to achieve in a very competent rock mass. Hydraulic fracturing (HF) is a rock-mass preconditioning technique that consists of injecting water through predrilled holes at pressures high enough to induce fractures. In this way, undercutting and cave initiation are facilitated in the scenarios described above. This study seeks to simulate cave-back behavior after applying hydraulic fracturing with a dip angle relative to the horizontal; that is, when HF is oriented non-vertically with respect to the undercut level. The analysis was carried out over a one-year production simulation. Five study cases were defined, varying either the dip of the fractured zone or the number of such zones. Case 1 used a single fractured zone with an 80° dip and showed no improvement in cave propagation rates. Case 2, similar in dip but with two preconditioning zones at 80°, exhibited the highest propagation rates, connecting to surface topography by the third month of production. Case 3 applied a single fractured zone with a 30° dip and performed the worst of the five: not only did cave-back propagation slow, but the cave hung up at a certain elevation. Finally, cases 4 and 5 applied HF in one and two zones, respectively, each with a 0° dip (horizontal). These showed similar caving behavior, characterized by a step-increase in propagation rate upon encountering the fracturing zone. These responses are attributed primarily to two factors: rock-mass degradation produced by preconditioning – cases with two fractured zone propagated the cave better – and the dip of the hydraulic fractured zone. The latter is evident when comparing Cases 1 and 3: both used a single preconditioning zone, yet after 12 months of production, the cave-back elevation was markedly more favorable in Case 1, with 80° dip.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalFracturamiento hidráulicoMineralogíaMinería subterráneaThesis