Roca

Parte sólida de la corteza formada por bloques sólidos y duros de gran tamaño.

Suelo

Acumulación de partículas de pequeño tamaño (hasta 3″ o 4”) y poros sin una ligazón fuerte entre sí.

Discontinuidades

Cualquier tipo de fractura en la roca. Son planos de fragilidad.

MR: gran masa de roca componente de la corteza terrestre

Compuesto por:

• -Roca intacta: volumen de roca entre discontinuidades.
• – Discontinuidades: fallas, diaclasas, planos de fractura.

METODOLOGÍA DISEÑO

• Estimar campo de esf. y distribución
• Determinar prop. de resistencia y deformación del cuerpo mineralizado y de la roca huésped
• características estructurales del MR: localización, persistencia y prop. Mec. de discontinuidades
• Establecer distribución y magnitud de la presión de agua subterránea en el dominio

Objetivos mec rocas:

Predecir y controlar el desplazamientos de las rocas:

• – Desplazamientos elásticos
• – Fracturamiento de la roca intacta
• – Deslizamiento a través de una estructura geológica (falla)
• – Deflexiones excesivas de roca de techo y piso
• – Fallamiento inestable en el sistema.

CONSIDERACIONES

• El MR estaba en equilibrio y lo desestabilizamos.
• se desconocen las cargas. Es necesario medir esfuerzos
• prop. mec de rocas son desconocidas. Hay que medirlas mediante ensayos de laboratorio o de terreno.

Fracturamiento de la roca:

• –campo de esfuerzos en minería es compresivo
• La compresión en conjunto con microfracturas genera zonas de alto cizalle
• Comportamiento sensible al confinamiento
• Fallamiento por cizalle o corte

Efectos de escala:

• – Naturaleza discontinua del MR
• Resistencia y propiedades de deformación del macizo dependen de prop. de la roca intacta y discontinuidades
• – Perforación: depende de propiedades de roca intacta
• – Excavación de túnel: depende del comportamiento del sistema de fracturas
• – Pilar: comportamiento seudo-continuo
• –Dificultad para testear MR.

El comportamiento mecánico del MR

depende de:

• –Prop mec de los bloques que lo constituyen (roca intacta)
• – Prop. de estructuras del MR
• – Interacción del conjunto de bloques
• – Esf. a los que está sometido el MR.

UTILIDADES

• – División de los macizos en grupos de comportamiento similar.
• – Información cuantitativa para modelos analíticos.

LIMITACIONES

• – Materiales expansivos, solubles o muy colapsables.
• – Campos tensionales internos o inducidos, importantes.
• – Zonas singulares y obras subterráneas con grandes luces.

RQD:

Mide largo de trozos recuperados mayores a 10 cm, dividido por largo total del testigo

RMR:

Integra UCS + RQD + espaciamiento, condición y orientación de discontinuidades + aguas subterráneas.

Q:

RQD + número de sistemas, alteración, rugosidad y presencia de agua en discontinuidades + SRF (reducción por zona débil, esfuerzos)

MRMR:

Agrega esfuerzos in-situ e inducidos y efectos de tronadura y alteración por exposición y meteorización.

GSI:

Geological Strength Index

PPt 2

• Al tratar con rocas, se tiene:– Distinta composición mineralógica y porosidad → heterogéneo      – Microfisuras → discontinuo – Distinta orientación de los minerales → anisótropo– Mineral alterado, sometido a meteorización → no lineal, ni elástico

Cargas sobre un pilar dependerán de:– Campo de esf en MR– Constitución del MR, densidad–profundidad del pilar minero– tectónica– Esfuerzos inducidos producidos por las excavaciones

La resistencia del Pilar dependerá de:– Parámetros Mecánicos• Módulo de elasticidad de la roca• Módulo de Poisson– Parámetros Constitutivos• Cohesión• Ángulo de fricción interna– Condición estructural del MR

El estado mecánico de un sistema se caracteriza por:– La posición de cada parte del sistema (coordenadas)– Las fuerzas que se encuentran actuando– La velocidad de las partes del sistema que cambian de posición• La diferencia entre dos estados queda definida por:– El campo de desplazamientos– El campo de deformaciones– La variación en los esfuerzos (el estado tensional) • Entonces, la aplicación de nuevas fuerzas o la modificación de la magnitud o distribución de las preexistentes, da lugar a cambios en el estado mecánico de los sistemas rocosos, produciéndose una serie de efectos internos, como desplazamientos, deformaciones y modificación del estado tensional o de esfuerzos.TENSOR DE ESFUERZOS– En c/u de las tres caras visibles de este elemento de volumen, los componentes del esfuerzo actúan en una dirección de coordenadas.– En total hay nueve pares de estos, llamados componentes del tensor de esfuerzos, que pueden ser escritos como la matriz de esfuerzos o tensor de esfuerzos. Las direcciones de ejes 1, 2 y 3 son direcciones principales• Los Esfuerzos Principales son perpendiculares entre sí y normales a los planos principales • Los Planos Principales no están sujetos a esfuerzos de corte • Superficies de excavaciones en roca que se soportan naturalmente están libres de esfuerzo de corte, luego son superficies principales. (Dirección normal a la superficie es principal con esfuerzo igual a cero).

PPT 3

Relacion esf-def: Se trata de relacionarla descripción de los esfuerzos a los que está sometido un cuerpo con las deformaciones que sufrirá. •Para ello, es necesario conocer el comportamiento constitutivo del material.•Existen varios modelos:–Elasticidad–Plasticidad–Viscosidad–Deslizamiento–Combinaciones de estos comportamientos•Los esfuerzos y deformaciones se relacionan por medio de ecuaciones constitutivasen cualquiera de estos modelos.

PPT 4 in situ

•Eo tensional inicial•Conocer los efectos de la ejecución•Durante la ejecución de la obra el Eo tensional inicial cambia en > o Campos tensionales: Regional:– fenómenos tectónicos en la corteza terrestre (contacto entre placas)•Local:–perfil topográfico de la zona•Inducido: Su área de influencia es menor. Esf inducidos: se generan como consecuencia de la modificación del Eo de esfuerzos naturales debido a un reajuste tensional alrededor de las excavaciones. •Esfuerzos totales = esf in situ + esf inducidos. Metodologia para estimacion de esfuerzos•Considerar si la dirección vertical es una dirección principal de esfuerzo•Estimar magnitud de la componente vertical del  esfuerzo•Considerar indicaciones para direcciones principales de esfuerzos y la razón de las diferencias de esfuerzos•Establecer orientación del esfuerzo principal menor a partir de fracturas hidráulicas o de perforación y de las orientaciones de quiebre de las perforaciones •Encontrar componentes del tensor de esfuerzos utilizando métodos indirectos en testigos de sondajes.Medicion de esfuerzos•El Eo tensional natural in-situ puede ser medido en: 1.Sondajes 2.Afloramientos o paredes de galerías subterráneas•Se pueden hacer estimaciones inversas a partir de:1.Medidas de desplazamientos 2.Roturas en excavaciones subterráneas•Determinación de 6 parámetros independientes: 6 componentes del tensor de tensiones. •Liberación/relajación; overcoring: csir doorstopper, usbm def gage, lnec triaxial solid incl. Cell, csiro triaxial hollow inc. Cell•Restitucion/compensación: gato plano, flat jacks.•Fract. Hidráulica.Mét. de liberación o relajación de tensiones:–Miden def producida en una zona del terreno como consecuencia de liberar tensiones en la misma–Se deben conocer la parámetros elásticos de la roca.•Mét. de restitución o compensación de tensiones: –Consisten en realizar ranuras finas en el entorno de las excavaciones en las que se colocan intrumentos planos que permiten la medida tensional.Mét. Hidráulicos:–inyección de agua a presión en una zona del terreno hasta fracturar la roca o abrir las discontinuidades preexistentes.–Se deben conocer parámetros resistentes de la roca–Ventajas:•Pueden aplicarse a grandes profundidades•–Desventaja de fracturación hidráulica clásica:•No puede aplicarse a zonas ya fracturadas.•Desventaja superada por el método HTFP

Mét. de relajación de tensionesMiden la deformación producida en una zona del terreno como consecuencia de liberar tensiones en la misma•Se deben conocer la parámetros elásticos de la roca•Consiste en la perforación de un agujero cilíndrico hasta el punto de estudio •A partir de este punto, perforar otro agujero cilíndrico concéntrico al anterior, pero de diámetro inferior.•Despues se debe  instrumentar Mét. overcoring.Objetivo: Determinar el esfuerzo in situ de la roca a partir de un sondaje. •Determinación del tensor tridimensional de esfuerzos se basa en mediciones de desplazamientos cuando una muestra de roca es liberada del macizo rocoso y los esfuerzos que actúan sobre ella  •Esfuerzos in situ se calculan a partir de desplazamientos medidos y de propiedades elásticas de la roca•Ejecución del overcoring: –Corte en forma de corona circular alrededor del segundo hueco cilíndrico–El material que queda en su interior se descarga y se deforma–Se mide la deformación mediante la instrumentación instalada•La disposición de la instrumentación caracteriza cada método.•Células:–biaxiales (3 componentes del tensor de tensiones)–triaxiales (6 componentes del tensor de tensiones)Doorstopper de Leeman–célula biaxial–Ventajas frente a otros alternativos a gran profundidad: rapidez de ejecución y menor tamaño requerido para el taladro de sobreperforación (diámetro y longitud)–Adecuado cuando la roca está fracturada, sometida a grandes tensiones ya que se necesita recuperar un testigo más corto–Inconveniente: no se pueden emplear sumergido o en ambientes muy húmedos.Doorstopper de Leeman–Metodología:a)Perforación de un agujero cilíndrico de unos 60 a 76 mm, hasta la posición en que se quiere hacer el estudiob)Se coloca la célula en el fondo del agujero, pegada a la paredc)Ejecución del overcoring)Las deformaciones son recogidas por las galgas del instrumento, y medidas al mismo tiempoe)Se extrae el instrumento junto con la porción de roca que quedaba dentro de la corona cilíndrica, para determinar en el laboratorio las constantes elásticasf)Son necesarios al menos 2 (generalmente se hacen 3) ensayos en 2 (3) agujeros no paralelos para determinar las 6 componentes del tensor de tensionesg)El fondo del agujero debe ser plano y estar limpio y seco; se requiere buena cementación.USBM: deformation gage:–Célula biaxial –6 «botones» repartidos en el perímetro que ponen en contacto las paredes del agujero y las galgas situadas en el interior del aparato, que miden los movimientos–Al ejecutar el overcoring, las tensiones se liberan y se producen movimientos, recogidos por los botones y transmitidos a las galgas (cada 10 a 20 mm de penetración)–Es aconsejable continuar perforando hasta que los registros revelen que no aparecen variaciones sensibles en la longitud de los extensómetros al incrementar la profundidad–La parte del material cortado se extrae para determinar, en el laboratorio, las constantes elásticas.

–Se determina el Eo tensional de la roca midiendo la variación de 3 diámetros de un taladro durante la sobreperforación–Cada medición proporciona 3 componentes del tensor de tensiones (según el plano perpendicular al eje del taladro →como mínimo dos mediciones en direcciones perpendiculares (suelen hacerse tres)–En ensayos profundos, llevados a cabo desde excavaciones subterráneas, las medidas se realizan fuera de la zona de influencia de la excavación (no superiores a 30 m, aunque se ha llegado a 70 m)–El instrumento es reutilizable–Al contrario que los métodos que utilizan extensómetros fijados a la pared del taladro, no se requiere que el taladro esté seco y se puede realizar en sondeos llenos de agua (del nivel freático o de la propia excavación). Células triaxiales–Determinación del Eo tensional completo con una única medición (excepción: USBM deformationgage)–Perforación de un agujero cilíndrico de 86 a 140 mm de diámetro–Perforación de un segundo agujero cilíndrico de menor diámetro (35 a 47 mm) concéntrico con el primero y a partir del fondo de éste–Introducción de la célula triaxial en este segundo agujero–Overcoring alrededor del segundo agujero y del mismo diámetro que el primero → liberación de cargas–Extracción de la célula y del material que la rodea–Si es posible, el material extraído debe ser sometido a una carga de compresión que devuelva la muestra a sus dimensiones iniciales, siendo esta carga equivalente al estado tensional inicial, previo al corte–Extracción de muestras del material que rodea la célula para poder determinar en el laboratorio las constantes elásticas.Tipos–Tipo 1: Células en que las galgas extensométricas se adhieren directamente a la roca mediante un adhesivo–Tipo 2: Células que consisten en un cilindro sólido en cuya superficie se encuentran adheridas las galgas extensométricas; el propio cilindro sella el agujero (solidinclusión cell)–Tipo 3: Células consistentes en un cilindro hueco de paredes delgadas que se introduce en el agujero, sobre cuya superficie se encuentran adheridas las galgas; el propio cilindro sella el agujero (CSIRO hollowinclusión cell).Triaxial Solid Inclusion Cell–Permite la determinación de las seis componentes del tensor de tensionesTriaxial Hollow Inclusion Cell–La célula va equipada con tres rosetas, cada una de las cuales lleva tres o cuatro extensómetros que se adhieren a la pared del taladro–Sólo aplicable a rocas de comportamiento aproximadamente elástico y homogéneo.–Debe realizarse en una zona no fracturada–Inconveniente: el anclaje de los extensómetros si la roca está mojada (conviene entonces utilizar la célula USBM, por ejemplo). Mét gato plano (flat Jack test)–consiste en realizar un corte plano en la pared de una galería o de un talud en el que se introduce un gato hidráulico–El estado tensional se obtiene en función del volumen de líquido (agua o aceite) necesario para que la roca recupere el estado previo a la realización del corte)

–Especialmente diseñado para la medición de tensiones paralelas a la superficie de una roca y en las proximidades de la misma–En cada medición se determina la tensión en una única dirección. Se requiere un mínimo de seis medidas en direcciones independientes para determinar el tensor de tensiones–Para aplicar este método a grandes profundidades se debe disponer de una galería o excavación, desde la cual poder llevar a cabo las medidas. Procedimiento:–Seleccionar una pared óptima para el ensayo (armazón para la maquinaria, etc.) –Instalar uno o más juegos de pernos como puntos de referencia, y medir su separación –Realizar un agujero cilíndrico de 1.5 m de profundidad y 17 cm de diámetro que servirá de guiado para la sierra circular —el testigo se puede utilizar para obtener E y ʋen laboratorio–Realizar el corte. Los puntos de referencia se moverán (acercándose)–Introducir el gato y aplicar presión hasta que los puntos de referencia vuelvan a su posición inicial. En este momento, la presión en el gato es aproximadamente igual a la tensión inicial normal al corte.•Limitaciones–Las tensiones medidas se encuentran en la zona afectada por la galería de reconocimiento

Métodos de fracturamiento hidráulico (HF / HTPF)–HF: Hydraulicfracturing: Permiteobtener el estado tensional en el plano perpendicular a la fractura. Se asume que la perforación se realiza en una dirección principal–HTPF: Hydraulictestingofpre-existingfractures: Permite obtener el estado tensional completo•Método estándar de medida de tensiones in situ a grandes profundidades (mayores de 500 m, fuera del alcance de otros métodos)•Proporciona dos resultados, a partir de los cuales hay que determinar el tensor de tensiones: la presión de rotura y la presión de fondo

El ensayo se realiza en un sondeo con el siguiente procedimiento:–Seleccionar el tramo donde se realizará el ensayo como mínimo de 1 m de longitud–Sellar el tramo con dos «packers“ (obturadores)–Inyectar agua a presión en el tramo sellado hasta que se produce rotura•Se supone que la fractura se inicia cuando la presión del fluido supera la tensión circunferencial en la pared del sondeo y la resistencia a la tracción de la roca•La fractura hidráulica se propaga entonces desde el sondeo siguiendo el plano perpendicular a la tensión principal menor•Ventaja: no necesita a priori el conocimiento de las propiedades elásticas de la roca.Precauciones –Asegurarse que el tramo que va a ser sellado se encuentra libre de fisuras, para que una fisura nueva pueda ser creada–Para evitar errores es recomendable que la presión del agua se mida en el fondo del sondeo–Si se usa la técnica básica, debe suponerse que el sondeo es paralelo a una tensión principal–Contar con algún medio que nos permita determinar la orientación de la fractura formada (paquete de sellado o cámara de TV).

PPT 5 Prop de las rocas

•Comportamiento: –Elástico, frágil–Plástico–Viscoso–Isótropo o anisótropo. Prop de las rocas: DENSIDAD:–Densidad Natural o Húmeda: relación entre masa de una muestra de roca en su estado natural (con cierto contenido de humedad) y volumen que ocupa–Densidad Seca: densidad de una muestra cuando ésta se ha secado previamente en una estufa a una temperatura de 110ªC. PESO ESPECÍFICO–Relación entre el peso por unidad de volumen–Puede relacionarse con la mineralogía y constitución de los granos que forman la roca. POROSIDAD–Es el volumen de poros expresado en tanto por ciento del volumen total de la muestra, es decir, proporción entre la parte vacía de la roca (poros) y su parte sólida. HUMEDAD:–Es la relación, expresada en porcentaje, entre la masa de agua contenida en la roca que se evapora a 110ºC y la masa de la muestra seca. GRADO DE SATURACIÓN–Es el porcentaje de poros ocupado por el agua •HINCHAMIENTO –aumento de volumen de una roca producido por un incremento de humedad, favorecido por una modificación del estado tensional, normalmente una distensión o relajación. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE ONDAS ULTRASÓNICAS–Determinación de la velocidad de ondas de compresión (VP) y de corte (VS)–Proporciona información sobre la porosidad y la microfracturación de la roca y, dado que ambas pueden estar orientadas, la velocidad de las ondas ultrasónicas también variará en consonancia–La velocidad de las ondas P, si se considera comportamiento elástico, será independiente de la fuerza que ha producido la perturbación y de su duración.TENSIÓN EFECTIVA–Prácticamente todas las rocas poseen poros y fisuras que pueden estar interconectados o no. La porosidad de las rocas suele ser muy pequeña.–Si los poros están interconectados  el aire y el agua pueden circular por ellos y producir cambios ene l comportamiento de la roca, principalmente en su deformabilidad y resistencia. En caso contrario, el efecto del agua disinuye considerablemente.–Tensión efectiva→ Terzaghi, 1923:•La resistencia de los suelos saturados , así como su cambio de volumen al ser comprimidos, no dependen de la tensión aplicada, σ’,sino de la tensión efectiva, dada por: σ’ = σ -u siendo:–σ:tensión total aplicada–u: presión de poro•La tensión de corte no se ve afectada por la tensión efectiva. PERMEABILIDAD–Mide la conexión existente entre poros, de modo que un fluido pueda movilizarse a través de la roca. –La permeabilidad k, se rige por la Ley de Darcy–k se mide en Darcy: 1 darcy = 9.86 x 10-9cm2–Permeabilidad de la roca intacta suele ser muy distinta de la permeabilidad del macizo rocoso.–Se puede relacionar con la separación de grietas en el macizo rocoso, por lo que provee un índice cuantitativo de calidad del macizo rocoso.Comportamiento de rocas a compresión simple

ENSAYO A COMPRESIÓN SIMPLE–Determina la compresión axial de una probeta cilíndrica de roca de altura entre el doble y el triple de  su diámetro.–Proporciona también las constantes elásticas de la roca (E, ʋ)–Permite clasificar rocas según su resistencia–Los aspectos más importantes son:•Deben utilizarse probetas cilíndricas de diámetros superior a 50 mm y, por lo menos, 10 veces mayor que el tamaño de grano o cristal más grande existente en la roca•Su altura debe ser aproximadamente igual a 2.5 veces su diámetro•La probeta no debe contener discontinuidades geológicas que la atraviesen•Las superficies del cilindro de roca que están en contacto con las placas de la prensa deben ser planas, con una precisión de 0.02 mm, y no deben separarse de la perpendicularidad al eje de la muestra en más de 0.001 radianes, osea, 0.05 mm en 50 mm•La carga se debe aplicar a una velocidad constante de entre 0.5-1 MPa/s.–Cuanto menor es la esbeltez de la probeta (relación altura-diámetro), mayor es la proporción de la muestra sometida a un estado triaxial de tensiones. Por esto se ha establecido que la esbeltez de las probetas sea superior a 2.–La resitencia de R de una probeta de relación D/L=0.5 a partir de ensayos a compresión simple con probetas de esbeltez diferente viene dada por:

siendo:R=Resistencia de una probeta de relación D/L=0’5–Se pueden determinar el módulo de Young y el coeficiente de Poisson de la roca mediante este ensayo, mediante la utilización de galgas extensiométricas adheridas a la probeta. ENSAYO DE CARGA PUNTUAL (ENSAYO FRANKLIN)–Consite en romper un trozo de roca entre dos puntas cónicas de acero endurecido.–su diámetro debe ser mayor a 50mm (efecto de escala)–Los puntos de app de la fuerza deben estar al menos a 0.7 D de los bordes–El Índice de Carga Puntual, Is, viene dado por: Is=P/De2 –siendo:•P: carga al momento de la falla•De: Distancia equivalente entre puntos de carga al momento de la falla–El Diámetro equivalente se puede calcular como: De2=4/πWD siendo: •W: anchura media de la muestra •D: distancia entre las puntas de los conos al momento de la rotura–El ensayo de carga puntual se utiliza cuando:•Cuando los ensayos se deban realizar in situ–La resistencia a la carga puntual IS ha sido correlacionada empíricamente con la resistencia a la compresión simple (σUCS)ENSAYO TRIAXIAL–Si existe confinamiento lateral, se habla de compresión triaxial.–Es necesario para conocer el comportamiento de la roca en profundidad.–La presión lateral se induce de forma hidráulica mediante agua o aceite.–Las probetas se preparan de forma similar a las del ensayo UCS–La probeta se rodea de una camisa de goma–Se coloca dentro de una célula en la que se introducirá líquido a presión (aceite o agua)–La tensión axial principal se ejerce a través de dos clindros de acero.

ENSAYO TRIAXIAL–Las deformaciones axial y circunferencial de la muestra se suelen medir mediante bandas extensiométricas pegadas a la muestra.ENSAYO DE TRACCIÓN DIRECTA–Configuración natural para estimar la resistencia a la tracción σa=T/A –Evitado debido a:•Difícil de sujetar los bordes a la muestra•La naturaleza frágil y baja resistencia a la tracción de muchas rocas–Procedimiento relativamente costoso y laborioso–Generalmente se reemplazan por métodos indirectos (brasileño)ENSAYO BRASILEÑO (TRACCIÓN INDIRECTA)–Permite estimar la resistencia a la tracción–Barato y fácil de realizar–Si se somete un cilindro de roca de longitud aproximadamente iguala su radio a una compresión diametral se rompe a lo largo de dicho diámetro como consecuencia de las tensiones de tracción que se generan en la dirección perpendicular al mismo.–El ensayo Brasileño es más fácil de realizar que el de tracción directa–La resistencia que se obtiene en este ensayo es mayor que en el de tracción directa, debido a la presencia de microfracturas, las cuales producen un debilitamiento mayor cuando se ejerce sobre la muestra una tracción directa que cuando se somete al campo de tracciones del ensayo brasileño, o sea, a una combinación de compresión y tracción.Otros ensayos.ENSAYO DE CORTE DIRECTO–Permite medir la resistencia al corte de manera directa de un plano de debilidad mediante la aplicación de un esfuerzo normal (σn) constante y un esfuerzo de corte (τ).–Por lo general se utilizan especímenes con una fractura preexistente–Ambas partes de la muestra se fijan en las cajas metálica superior e inferior dejando expuesta y en contacto ambas caras de la fractura –Se aplica una carga normal inicial y luego una carga de corte–Se mide la variación de la carga de corte y el desplazamiento horizontal y vertical de la muestra en la medida que se aplica la carga–El test se repite varias veces con distinta carga normal–Usualmente testigos de roca intacta presentan una resistencia muy alta para ser ensayados en máquinas de corte directo convencionales

PPT 6

Etapas de un proyecto:1.Prospección2.Exploración3.Evaluación del proyecto (estudio de factibilidad)4.Desarrollo y construcción5.Producción o explotación6.Cierre de faenas. Enfoque de tres niveles para todos los problemas de ingeniería de rocas.-El anillo exterior representa el proyecto completo con sus objetivos específicos.-El anillo central representa la interrelación entre los diversos componentes del problema total (P.e.,relaciones entre las tensiones de la roca y la estructura de la roca; relaciones entre los sistemas de soporte de rocas y las implicaciones de costos)-Finalmente, el anillo central representa los aspectos individuales de cada proyecto, como un análisis numérico específico o un procedimiento de cálculo de costos específico.

Evaluacion geotecnicas de excavacionesEn las obras civiles el énfasis está en la confiabilidad y el rendimiento del diseño y el costo/beneficio es un problema menor.•Las obras mineras se construyen enfatizando en la relación costo/beneficio, reduciendo los niveles de estabilidad, reconociendo la vida útil más corta involucrada, bajo un alto nivel de monitoreo, tanto en términos de precisión como de frecuencia.•La tolerancia al riesgo puede variar entre las empresas y entre las jurisdicciones mineras. Una inestabilidad incontrolada,  puede tener muchas ramificaciones, incluyendo:–Factores de seguridad/sociales•pérdida de vida o lesiones;•pérdida de productividad;•pérdida de confianza del trabajador;•pérdida de credibilidad corporativa.–Factores económicos•interrupción de las operaciones;•pérdida de mineral;•pérdida de equipamiento;•aumento de stripping;•costo de limpieza.–Factores ambientales/regulatorios•impactos ambientales;•aumento de la regulación;•consideraciones de cierre. Es esencial que se asegure un grado de estabilidadpara minimizar los riesgos relacionados con la seguridad del personal y el equipo de operación, y los riesgos económicos para las reservas.•Al mismo tiempo, para abordar las necesidades económicasde los propietarios, la recuperación del mineral debe maximizarsey la eliminación de desechos debe reducirse al mínimo durante toda la vida útil de la mina.•El compromiso resultante es típicamente un equilibrio entre la formulación de diseños que pueden implementarse de manera segura y prácticaen el entorno operativo y el establecimiento de ángulos de talud lo más empinados posibles. Los diseños de taludes forman una entrada esencial en el diseño de un rajo abierto en cada etapa de la evaluación de un depósito mineral, desde los diseños conceptuales iniciales que evalúan el valor del trabajo adicional en un descubrimiento exploratorio hasta el diseño a corto y largo plazo para un rajooperativo. Incertidumbre de la info. Seis niveles. Estos son:–Estudio conceptual (Nivel 1): En el nivel de estudio conceptual, varios métodos de minería son evaluados.En esta etapa inicial, la viabilidad del rajopuede basarse en juicio o experiencia en similares ambientes. Las estimaciones de costos y diseños de taludes están en el Nivel de «orden de magnitud».•Prefactibilidad (Nivel 2): En estenivel, diseños preliminares de talude son necesarios para determinar si el mineral es técnicamente y económicamente viable para que las reservas y el método de minería asociado se puede definir.•Factibilidad (Nivel 3): Estenivel generalmente se usa para establecer una clara imagen de los costos anticipados del desarrollo de la mina y operación. Al completar la alternativa de estudio las interpretaciones pueden ser posibles, pero a la vista de «Persona competente», es poco probable que esto afecte al viabilidad económica potencial del proyecto. Para lograr estenivel de precisión, son necesarios diseños de taludes generales del orden de ±5°.

Diseño y construcción (Nivel 4): En el nivel de diseño y construcción, el cuerpo de mineral tiene demostrado ser potencialmente económico y la financiación ha sido aseguradapara la producción. El diseño debería aumentarse en esta etapa, especialmente para rajos abiertos con tasas de retorno marginales. Esta etapa puede ser omitiday la minería inicial puede basarse en la diseños de taludes de nivel de factibilidad.•Operaciones (Nivel 5): Durante el nivel de operaciones, la optimización de taludes puede ser posible, en base a datos adicionales recopilados de paredes del rajoe incorporando experiencia operativa para refinar el modelo geotécnico y proporcionar criterios de diseño de taludes revisados ​​para recortes futuros. Cada vez más, los diseños de taludes también deben abordar estabilidad a largo plazo asociada con accidentes geográficos requeridos en cierre y usos potenciales del hueco a cielo abierto. •Cierre (Nivel 6): Los diseños deben establecerse durante la fase de operación, cuando el personal de la mina tenga experiencia en el desempeño de la pendiente que puede no estar disponible después del cierre. Criterios de aceptabilidad permite que los interesados, normalmente la administración o los reguladores, definir el nivel de desempeño requerido de un talud contra la inestabilidad y/o la falla. Los criterios se expresaron inicialmente en términos de–Factor de Seguridad FoS= capacidad C/ demanda D –Probabilidad de Falla PoF=P[FoS=1]>Factor de seguridad El FoS es una medida determinística de la relación entre las fuerzas de resistencia (capacidad) y las fuerzas motrices (demanda) del sistema en su entorno considerado:•El equilibrio límite se logra cuando el FoS tiene un valor de 1.0. –En los análisis de equilibrio límite, el FoS se calcula para un taludcon la suposición subyacente de que todo el material a lo largo de una posible superficie de falla tiene el mismoFoS. Por lo tanto, el FoS calculado se refiere a una única resistencia final para todos los materiales en el talud.–Los mecanismos de falla progresiva y el ablandamiento de la tensión no se tienen en cuenta en los cálculos. Si van a tratarse, se deben usar los códigos de elementos finitos o de diferencias finitas y la técnica de reducción de la resistencia al corte.Probabilidad de Falla La Probabilidad de Falla se ha introducido como un concepto estadístico.•Hay dos opciones, ambas tienen en cuenta la variabilidad en la capacidad (C) y la demanda (D) funciones.

•La opción 1 se usa con más frecuencia.  Opción 1: reconocimiento de FoS como una variable aleatoria y buscando la probabilidad de que sea igual o menor a 1:

PoF=P[FoS=1]>=0]>R=PoF*consecuencias de falla)•Los diseños basados ​​en riesgos, que combinan el PoFcon las consecuencias, permiten a la gerencia evaluar el diseño de una pendiente en términos de criterios de aceptación que pueden incorporar fácilmente el riesgo en términos de seguridad e impacto económico, así como las visiones sociales y requisitos legislados .