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Explosión de roca

Daños por explosión de rocas en una mina profunda de EE.UU.

Un estallido de roca es una falla violenta y espontánea de la roca que puede ocurrir en minas con mucha tensión . Aunque las minas pueden experimentar muchos eventos sísmicos relacionados con la minería , solo los temblores asociados con daños a las labores mineras accesibles se clasifican como estallidos de roca. [1] La apertura de las labores mineras alivia las rocas vecinas de una tremenda presión, que puede hacer que la roca falle de manera explosiva o desencadene un movimiento abrupto en las estructuras geológicas cercanas. Los estallidos de roca son un peligro grave; en Sudáfrica , matan aproximadamente a 20 mineros cada año. [2] [3]

Detalles

Los estallidos de rocas son el resultado de la fracturación frágil de la roca, lo que hace que colapse rápidamente con un violento desprendimiento de roca de aproximadamente 100 a 200 toneladas, o más. Esta liberación de energía reduce la energía potencial de la roca alrededor de la excavación. Otra explicación es que los cambios provocados por la redistribución de la tensión de la mina desencadenan eventos sísmicos latentes , derivados de la energía de deformación producida por sus aspectos geológicos. [2] [3] [4]

La probabilidad de que se produzcan estallidos de rocas aumenta a medida que aumenta la profundidad de la mina. [5] Los estallidos de rocas también se ven afectados por el tamaño de la excavación (cuanto más grande, más riesgoso), siendo más probables si el tamaño de la excavación es de alrededor de 180 m o más. La sismicidad inducida, como los métodos defectuosos de minería, pueden desencadenar estallidos de rocas. Otras causas de estallidos de rocas son la presencia de fallas , diques o diaclasas . [2] [3] [4]

Mitigación

Los enfoques para abordar los estallidos de rocas se pueden dividir en dos categorías: medidas tácticas, que se pueden adoptar localmente y con poca antelación en respuesta a un mayor nivel de peligro de estallido de rocas, y medidas estratégicas, que se deben integrar en el proceso de diseño de la mina y la planificación a largo plazo. [2]

Medidas tácticas

Se han utilizado con éxito diversas medidas tácticas para reducir los riesgos de estallidos de rocas, entre ellas: [2]

  1. Utilizar sistemas de soporte que absorban energía y se deformen sin romperse. Incluso cuando estos sistemas sufren daños, suelen ser capaces de limitar los desprendimientos de tierra y permitir el acceso allí donde otros sistemas fallan por completo.
  2. El uso de voladuras antiestrés puede reducir los riesgos de estallido de rocas, en particular en rocas frágiles muy estresadas. Los pozos antiestrés se pueden integrar de manera eficiente en rondas convencionales. Sin embargo, la voladura antiestrés de grandes volúmenes puede ser más problemática.
  3. Disminuir la velocidad de extracción a menudo reducirá la cantidad de sismicidad en relación con el tonelaje extraído y, de hecho, puede evitar estallidos en algunas condiciones.

Medidas estratégicas

Las medidas estratégicas que se han utilizado con éxito incluyen: [2]

  1. Se debe adoptar una secuencia de explotación adecuadamente planificada para todo el yacimiento y seguirla lo más fielmente posible.
  2. Se debe evitar la fusión de grandes excavaciones en profundidad.
  3. Los pilares o volúmenes de roca entre excavaciones deben eliminarse o reducirse al mínimo.
  4. Las vetas paralelas se deben tapar una a una, comenzando por la veta del muro colgante (y luego por la veta del muro inferior si la minería es subterránea).
  5. Cuando las venas se ramifican, las paradas deben comenzar en la intersección y luego progresar alejándose de la intersección una rama a la vez.
  6. Siempre que sea posible, las paradas deben realizarse alejándose de una falla u otro plano de debilidad.
  7. Las áreas minadas deben rellenarse ; el relleno debe realizarse simultáneamente con la extracción y mantenerse lo más cerca posible del frente.

Véase también

Referencias

  1. ^ Gibowicz, Sławomir J. (1994). Introducción a la sismología minera . Academic Press. pág. 1. ISBN 0122821203.OCLC 1057952976  .
  2. ^ abcdef Whyatt, JK; Blake, W.; Williams, TJ; White, BG (febrero de 2002). 60 años de explosión de rocas en el distrito de Coeur d'Alene del norte de Idaho, EE. UU.: lecciones aprendidas y problemas pendientes. 109.ª exhibición y reunión anual, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. www.cdc.gov . Phoenix, Arizona . Consultado el 3 de abril de 2019 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  3. ^ abc Monroe, James S.; Wicander, Reed (1997). La Tierra cambiante: exploración de la geología y la evolución (2.ª ed.). Belmont: West Publishing Company. pág. 96. ISBN 0-314-09577-2.
  4. ^ ab Marshak, Stephen (octubre de 2001). Tierra: Retrato de un planeta . WW Norton & Company. pag. 463.ISBN​ 0-393-97423-5.
  5. ^ Agrawal, H.; Durucan, S.; Cao, W.; Korre, A. (junio de 2021). Evaluación probabilística de riesgos de explosiones de rocas y emisiones excesivas de gas en la minería de carbón por hundimiento de superficie en tajo largo. 55.° Simposio de mecánica de rocas y geomecánica de EE. UU . . Consultado el 1 de noviembre de 2022 .