Cuantificación del Índice de Resistencia Geológica Intacta para Masas Rocosas en un Entorno Hipógeno

El Índice de Resistencia Geológica (GSI) se introdujo como una herramienta empírica para escalar las propiedades de la roca intacta, desde las muestras hasta una escala de masa rocosa. Desde su concepción, el GSI se estimaba empíricamente según una estimación visual del grado de fracturación y del estado de diaclasa. Con el tiempo, el GSI se ha modificado para una mejor caracterización de la masa rocosa y se han propuesto diferentes métodos para cuantificar el GSI en masas rocosas diaclasadas.

En la actualidad, las explotaciones mineras se enfrentan al reto de explotar yacimientos a mayor profundidad, con mayores tensiones y en macizos rocosos caracterizados por vetas cementadas y selladas.

El yacimiento de Los Sulfatos, propiedad de Anglo American Sur, representa un depósito de pórfido de cobre en un entorno hipógeno y se caracteriza por un acopio de vetas cementadas (Figura 1). La evaluación geotécnica de las diferentes unidades geotécnicas, según los sistemas de clasificación tradicionales, muestra un alto grado de uniformidad entre ellas, lo que requiere una mejor caracterización de la masa rocosa primaria. Debido a esto, SRK Chile desarrolló un nuevo método para cuantificar el GSI.

El GSI intacto (IGSI) propuesto se cuantifica a partir del espaciado entre vetas cementadas y la dureza Mohs del relleno mineral. El grado potencial de fracturación de la masa rocosa se evalúa en función de la separación entre vetas cementadas que tienen una dureza Mohs de hasta 5, lo que representa el relleno mineral más débil que podría abrirse durante las actividades de perforación o minería, como voladuras y espeleología. El intervalo de espaciado que define las distintas categorías de masas rocosas se asigna en función del espaciamiento.

Las vetas cementadas, en un intervalo geotécnico, se cuentan según la asociación mineral y la escala de dureza de Mohs. Se cuentan las vetas con una dureza Mohs de 2, luego 3, etc. hasta >5 y luego se calcula una dureza Mohs representativa del intervalo geotécnico aplicando una media ponderada en función de la separación entre vetas. Una vez calculados el espaciamiento y la dureza Mohs, es posible asignar sus valoraciones y calcular el IGSI final.

Este método para cuantificar el IGSI propuesto se ha puesto a prueba caracterizando casi 1.000 intervalos geotécnicos de varios testigos de perforación de la campaña de exploración. El IGSI calculado se ha comparado con el GSI convencional y con los principales sistemas de clasificación. Los resultados indicaron una mejor diferenciación de la calidad geotécnica entre las unidades geotécnicas, debido a la diferente resistencia mineralógica del relleno y a los diferentes tipos de alteración, en comparación con la evaluación geotécnica tradicional.

El método propuesto se ha desarrollado para masas rocosas primarias y no debe utilizarse en una masa rocosa diaclasada caracterizada por juntas abiertas y meteorizadas.