PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PERDEPARTAMENTO DE INGENIERASECCIN INGENIERA DE MINAS

LABORATORIO DE MECANICA DE ROCASLABORATORIO N1

ALUMNOS:

20062235TABOADA PREZ, JULIO HUMBERTO

20089020HUAMAN SEGURA, PAL ANTONIO

20105628NUEZ MORALES, PIERINA ANTHOINNETTE

20114408ANDONAIRE VILLEGAS, BRIAN ANDRE

20120176 LEIVA FUNG, MANUEL ALFONSO LUCIO2015Extractora diamantina de testigos

Los ensayos de mecnica de rocas estn enfocados principalmente a reconocer las caractersticas y propiedades orientadas a la geotecnia y geomecnica de la roca y del macizo rocoso. Para poder realizar dichos ensayos es necesario tener muestras que cumplan los requerimientos que cada uno tenga para poder obtener datos e informacin vlidos. Las muestras rocosas que usamos en el laboratorio generalmente tienen una forma cilndrica y se conocen como testigos.

Para poder obtener los testigos se utiliza la extractora diamantina de testigos junto a la sierra y la pulidora, con las cuales alcanzamos muestras de roca perfectamente maquinadas a partir de fragmentos de roca de mayor tamao. La extractora funciona colocando el bloque de roca de forma que este sujeto firmemente por las mordazas y haciendo girar la broca de manera que extraiga una probeta con un dimensionamiento de longitud igual a 2.5 veces su radio. Estos testigos son de un tamao adecuado para que sean ms representativos de la roca, ya que al aumentar el tamao es ms probable que contengan discontinuidades, las cuales afectan las propiedades de la roca. Durante este proceso en el que se obtiene el testigo el equipo se suministra con entrada de agua de enfriamiento.

Si bien la extractora nos da una probeta de roca, esta no es perfecta, puesto que presenta imperfecciones en los extremos, lo cual requiere hacer uso de la sierra y la pulidora, o un esmeril que cumple la funcin de ambos. Lo que se hace con la cierra es cortas las bases superior e inferior, es decir los extremos, de la probeta de forma perpendicular al eje, de forma que como resultado tengamos una muestra cilndrica y recta. Es importante denotar que la sierra tambin le permite a uno obtener muestras cbicas a partir de piezas irregulares, las cuales se utilizan en otro tipo de ensayos. Por otra parte, una vez acabado el proceso de recorte se procede a pulir la muestra para que el testigo se encuentre libre de irregularidades en la mayor medida sea posible. Esto permite obtener el testigo de roca perfectamente maquinado que se requiere. Fig.1 Maquina extractora de testigos Fig.2 sierra pulidora de testigos

Ensayos de resistencia y deformacinGran parte de la informacin recabada en ensayos de laboratorio se relaciona ya sea de forma directa o indirecta con lo que son las caractersticas de tensin y deformacin de las muestras de roca probadas. Los ensayos generalmente son sobre muestras cilndricas de roca denominados testigos, los cuales cumplen con una serie de caractersticas y estndares que permiten recolectar datos de forma apropiada. Fig.3 Maquina Universal de ensayosEnsayo de Traccin simple

Para el desarrollo de este ensayo se debe de tener en cuenta que para la relacin entre longitud y dimetro debe de ser de 0.5 .Para aplicar las presiones se har uso de la Maquina Universal de Ensayos. Por tanto este ensayo consistir en aplicar una fuerza contante hasta obtener la ruptura.Ensayo de Compresin simple

Para el desarrollo de este ensayo y tener resultados ms factibles la relacin longitud dimetro debe de ser de 2.5. Para ello se emplea la Mquina Universal de Ensayos la cual aplica presiones y muestra sus resultados por medio de las deformaciones que nos proporcionan los Strain GaugesEnsayo de corte directoPara la realizacin de este ensayo se utiliza la caja de ensayo de hoek, que tendr como finalidad encontrar el ngulo de friccin residual en las discontinuidades.

Ensayo Compresin Triaxial

Uno de los ensayos que es la evaluacin de la deformacin y la resistencia a la compresin en condiciones Triaxial. Estos cumplen con las normas y estndares ASTM D2664, D5407, D3148, D2938, ISRM y/o UNI 9724-8. Estos parmetros dictan los mtodos que se sugieren y consideran apropiados para determinar la resistencia de los materiales rocosos en compresin triaxial.

Estos ensayos se realizan en muestras de rocas contenidas en membranas de goma que se colocan dentro de una clula triaxial y que posteriormente son sometidas a una presin isotrpica, propiedades idnticas en toda direccin, constante durante todo el ensayo. Paso seguido se aplica una carga axial a la muestra de roca y se realizan mediciones de las deformaciones axiales, permitiendo realizar una envolvente de resistencia mxima que defina rotura y propiedades de cohesin y friccin.

La informacin que uno puede obtener gracias a este ensayo por los diferentes registros obtenidos son los siguientes:

Velocidad de tensin en funcin de las deformaciones axiales y radiales.

Magnitud de la tensin mxima de rotura.

Tensin mxima con respecto a la presin de la clula.

Mdulo de elasticidad medido en la curva de tensin y deformacin axial.

Proporcin entre deformaciones radiales y axiales, que a su vez permiten sacar el mdulo de Poisson.

Adems, un parmetro que tambin se investiga es la permeabilidad de la roca y el comportamiento que esta misma tiene cuando es sometida a una presin elevada de agua. En conjunto con lo mencionado anteriormente, se puede comprobar la gran utilidad que tiene. Es por ello que debe tomarse en consideracin lo esencial de preparar la muestra cuidadosamente, el montaje de la clula triaxial es crtico, y que resulta ms que nada razonable para proyectos especiales, puesto que resulta ser ms caro. Fig.4 Equipo empleado para el ensayo de compresin triaxialEnsayo de Propiedades Fsicas

Este ensayo nos refleja las propiedades tales como porosidad, peso especfico, valores de densidad aparente, humedad, entre otros. Las muestras las encontraremos en forma cubica redondeada en los bordes. Fig.5 Muestra para Ensayo de Propiedades Fsicas Pernos de sostenimientosEn el laboratorio se explicaron cuatro tipos de pernos que son utilizados para sostenimientos entre los cuales tenemos: Perno Split set: Principalmente su uso es para labores en minera subterrnea temporales.

Perno Helicoidal: Es utilizado para labores de sostenimiento permanente. Perno de anclaje: Es ms usado en minera superficial. Perno Bolt: Este perno utiliza la presin del agua para su expansin y tomar la forma real del taladro. Fig.6 Perno Split set Fig.7 Perno helicoidalHorno de secado y Balanza electrnicaPara el desarrollo de muchos ensayos de laboratorio son necesarios algunos equipos complementarios y estos lo son el Horno de secado y la Balanza electrnica.

El horno de secado permitir retirar la humedad de nuestra muestra, pero se debe de tener sumo cuidado con la temperatura, ya que si esta llega a ser muy elevada puede cambiar nuestra muestra. La Balanza electrnica, nos permitir obtener medidas de peso con mucha precisin, se debe de tener mucho cuidado con no sobrepasar el peso mximo que permite la balanza ya que esto puede causar problemas de calibracin. Fig.8 Horno de secado Fig.9 Balanza electrnicaDOWN TO EARTH (SUMMARY)

OPEN PIT HAZARDS

There are a number of risks associated with ground conditions. That is why it is important to learn how to recognize hazards and take the right direction to prevent those risks. There are some scientifically words with must take into consideration before we go on:Windrow: A line of rocks resembles a barrier so it actually helps vehicles not to fall down.Bench: the flat area where the active mining is taking place.Berms: level narrowed sections of the pit wall designed to catch more rock falls.Batter: slope section of pit wall between berms. Each batter has a toe and a crest.Slope: made of a number of berms and batters. To know how open pit hazards progresses, looking at the mining cycle is really worth it. Drilling is the operation of making deep holes to prepare rock for blasting. Good quality of drilling relies on holes being drilled straight at the correct depth and properly space. These ones create the right conditions for effective breaking and removal of the blasted rock. Blasting must be designed to protect the surrounded rock specially the berms and batters. In some open pit you can see drilled hole marks that indicates good blasting practice. Good blasting avoids rocks to fly larger distant through the air, so it prevents new hazard from being formed as well as the equipment. Taking into consideration the two cycles described above along with digging, loading, hauling and monitoring, many hazards can be prevented. As mining progresses, it is advisable to check whether the ground support is the right one due to the fact that hazards will change as mining process is being carried out. the main forms of support are cable bolts which are 10 meters long or more and provides long-term reinforcement, schotcrete which is useful when ground is weak and crumbling, mesh to keep smaller rocks in place and rock bolts. Water can be a source of stability problems. Not only it makes rocks heavier and prompt to failure, but also it can lick block of rocks so they can fall easily. Rock slope behavior Rocks are not uniform and they can vary from very weak to stronger ones. The natural fractures in rocks such as joints and faults play a key role in the failure of pit walls. How can we tell which fracture can cause failure?One way is to identify how slippery the fractures are. Moreover, the fractures direction is pretty important since it influences greatly in the rocks stability.Types of slope failurePlane failureThe simplest form of failure involves one rock or a group of rocks sliding along a single fracture or a weakness plane. For the failure to occurs, there are four things that need to happen:

-The plane fracture must enter the slope face (not so deeply)

-The angle of the sliding plane must be steep enough.

-The block between the surface and the plane must be slippery enough to allow the sliding.

-The sliding plane must have defined size, so it can form a block that can detach from the face.Wedge failureIt is similar to the plane failure, but the failure occurs in two or more joints or faults. This forms a wedge instead of a simple plane. This failure can be recognized by the V-shape that the failure leaves behind. Toppling failureThis failure involves rotation of the blocks about pivot points. It mainly occurs on steep and overhanging slopes. Circular failureIt is common in shallow paths of the pit. Often these materials do not have natural fractures to define a fracture plane so they would fall in a circular shape.Causes of slope stabilityWater: it can enter the cracks and flow down into the failure plane. The water puts pressure in the block and helps it to slide. It can also act as a lubricant making the surface between the block and the sliding plane slippery. Another way that may cause sliding is if the block absorbs the water. The extra weight can be enough to cause the block to move. Blast gases: blast gases travel along joints. They break the rock next to the blast holes. Vibration: vibrations caused by blasting or earthquakes can cause a previously stable block to move. Temperature changes: it causes rocks to expand or contract and pushes blocks along failure planes. What to look for?The warning signs that must be looked for are:- Small rock falls and spitting- Tension cracks- Bulging or cracks in batters- Change in water flow floor lifting or heaving- Failure of ground supportThe warning conditions should also be addressed. These are as follows: undercat butters blast damage to batters loose rocks on berms old underground working heavy rain and runoffHow to reduce riskThe following steps are useful in order to reduce risk: Communicate with your cross-shift Follow all procedures Report instability or other hazards Achieve site specific standars Practice good housekeeping.One important thing as far as the windrow goes is that the windrow height must be one third of the highest trucks tyre .