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It was performed a geomechanically characterization of a guiding tunnel for the exploitation of gold in the Yaraguá mine (Continental Gold Limited) in the Municipality of Buriticá (Antioquia). The characterization process included the classification of the rock mass by the RMR and the Q systems, analysis of thin sections, tests such as the P-wave velocity, the point load test and the uniaxial and triaxial compression tests. The analyzed rocks classify as basalts, andesite, diorite and breccia, all with compound-minerals such as magnetite, carbonates and pyrite. In the wave velocity tests, the rocks have reached 70% of theoretical speed, giving continuity indices in the interval of strong to medium. The uniaxial compressive strength is between 42 MPa and 134 MPa. The behavior of the rocks under the loads in the triaxial compression test shows a fragile to fragile-ductile tendency and its peak resistance are in the interval from 130 MPa to 150 MPa. Finally, upon all these tests, one concludes that there are two types of failure associated with mineralization: either through veins or by sulphide accumulation zones., Se realizó una caracterización geomecánica de un túnel guía para la explotación de oro en la mina Yaraguá (Continental Gold Limited) en el Municipio de Buriticá (Antioquia). El proceso de caracterización comprendió la clasificación del macizo rocoso mediante los sistemas de clasificación RMR y Q, análisis de secciones delgadas, ensayos de velocidad de ondas P, carga puntual simple y resistencia a compresión uniaxial y triaxial. Las rocas analizadas se clasificaron como basaltos, andesitas, dioritas y brechas, todas con minerales como magnetita, carbonatos y de pirita. En los ensayos de velocidad de ondas, las rocas alcanzaron un 70% de la velocidad teórica, mostrando índices de continuidad que están en el intervalo de fuerte a intermedia. La resistencia a compresión uniaxial en el intervalo de 42 MPa y 134 MPa. El comportamiento de las rocas bajo las cargas en el ensayo de compresión triaxial muestra una tendencia frágil a frágil-dúctil y con una resistencia máxima en el intervalo de 130 MPa a 150 MPa. A partir de todos estos ensayos se determinó que hay dos tipos de fallamiento asociado a la mineralización: ya sea a través de venillas o por zonas de acumulación de sulfuros.

The present article exposes the procedure to achieve the three-dimensional geometric model of a rock mass from a pair of photographic shots made with a current camera, use of free/open software such as Octave and other free libraries, construction of equipment and simple tools and the appropriation of important knowledge in artificial vision. It is described taking as an example the three-dimensional model of a blast cut of the rock mass of the Santa Rita Quarry, located southwest of the city of Medellín (Colombia). Finally, it is shown by a validation, based on field measurements, that the procedure described here is promising so that it can be established as a tool for the geometric characterization of discontinuities of rock mass., El presente artículo expone el procedimiento para lograr el modelo geométrico tridimensional de un macizo rocoso a partir de un par de tomas fotográficas hechas con una cámara corriente, uso de software libre/abierto como Octave y otras librerías libres, construcción de equipos y herramientas sencillos y la apropiación de conocimientos importantes en visión artificial. Se describe tomando como ejemplo el modelo tridimensional de un corte de voladura del macizo rocoso de la Cantera Santa Rita, localizada al sudoeste de la ciudad de Medellín (Colombia). Finalmente, se muestra mediante una validación, a partir de medidas de campo in situ, que el procedimiento descrito aquí es promisorio para que pueda instaurarse como una herramienta para la caracterización geométrica de discontinuidades de los macizos rocosos.

Pillar replacement in mining works is a technique of using the pillars that are part of the support structures having a high degree of mineralization, which attracts economic interest. The technique consists of replacing the support pillars of the mineral matrix that contain appreciable and beneficial quantities of mineral by artificial pillars that provide geomechanical structure to the operations, generating support and safety benefits greater than or equal to those provided by the original pillars and thus maximizing the intrinsic economic value of the available rock in the operation. Based on the literature regarding design techniques for the assembly of pillars used in underground gold mining, daily and continuous field inspections were conducted for two months, taking the necessary data for the proposed design following ISRM standards for data collection. The proposed pillars must consider a set of operational economic requirements and meet the geomechanical performance required to guarantee the safety and stability of the site. The design consisted of a combination of two types of pillars, one of concrete and one of mesh, cables and sterile material (granodiorite and dyke). The measurements consisted of RMR determination, the dimensions of the current pillars, and the geomechanical condition using detailed scanlines. Subsequently, the information was refined and correlated, and the degree of fracture and safety factor of the original pillars versus those proposed in the new designs were calculated. As a result, the optimal design for the construction of the replacement pillars should have dimensions of 2 x 1.7 x 1.7 meters, achieving a safety factor of 1.36, complying with the geomechanical requirements of safety and stability and yielding a profit of 405 % as a cost-benefit ratio in replacing the original pillars by those proposed in the design; the sterile material and mesh pillars would have dimensions of 2 x 2 x 2 meters., El remplazo de pilares en las faenas mineras es una técnica de aprovechamiento de los pilares que hacen parte de las estructuras de sostenimiento y que presentan un alto grado de mineralización de interés. La técnica consiste en el reemplazo de pilares de sostenimiento de roca propia del macizo y que además contiene cantidades apreciables y beneficiables de mineral, por unos pilares artificiales que proveen de la operación, prestaciones geomecánicas de sostenimiento y de seguridad mayores o iguales a las prestaciones entregadas por los pilares originales, maximizando así la captura de valores económicos embebidos en la roca presente de la operación. Partiendo de la recopilación literaria sobre la técnica de diseño para el armado de pilares utilizados en minería aurífera subterránea, se realizaron inspecciones de campo diarias y continuas durante dos meses, tomando los datos requeridos para el diseño, siguiendo estándares ISRM para la toma de datos. Los pilares propuestos deben responder a un conjunto de requerimientos económicos operacionales, y a las prestaciones geomecánicas requeridas para la garantía de la seguridad y de la estabilidad de la zona. Se planea diseñar una combinación de dos tipos de pilares, uno de concreto y otro con malla, cables y material estéril (granodiorita y dique); para esto se hicieron mediciones de: RMR, dimensiones de pilares actuales y estado geomecánico mediante líneas de rastreo. Posteriormente se depuró y correlacionó la información, realizando los cálculos requeridos para obtener el nivel de fracturamiento y factor de seguridad de los pilares originales versus los propuestos en los nuevos diseños. Como resultado se obtuvo que el diseño óptimo para la construcción de los pilares reemplazantes debe tener una dimensión de 2 x 1.7 x 1.7 metros. Con este diseño se alcanza un factor de seguridad de 1.36, cumpliendo con el requerimiento geomecánico de seguridad y de estabilidad y además obteniendo un porcentaje de ganancia de 405 % como r

In this work we present an optical Fiber Bragg Grating (FBG) strain sensor appropriate for uniaxial compression test of rocks. The rocks are a complex aggregate of materials and may exhibit in some cases mineral grains of size bigger than the conventional electrical strain gages used. Furthermore, commercial surface mountable optical FBG strain sensors are packaged in planar configuration, which is not appropriate for the cylindrical rock cores in uniaxial compression test. The optical FBG sensors were designed and manufactured manually fitted for cylindrical rock samples. A calibration process was carried out in order to stablish the mechanical performance of the FBG packaging; later, a compression test was conducted on hard rock sample and the strain was recorded by the traditional electrical strain gage (ESG) and FBG system. Under this comparison, the FBG sensors reaches a larger recording area, sensitivity under 100 microstrain and a reliable strain transfer, all of which is appropriate to measure strain for heterogeneous rock composition and minerals grain size, En este trabajo presentamos un sensor de deformación de redes de Bragg en fibra óptica (FBG) diseñado para el ensayo de compresión uniaxial de rocas. Las rocas son un agregado complejo de materiales y pueden exhibir en algunos casos granos minerales de un tamaño mucho mayor que las galgas extensométricas eléctricas utilizadas convencionalmente. Además, los sensores de deformación FBG comerciales se elaboran como un paquete plano, lo que no es apropiado para los núcleos de roca cilíndricos en la prueba de compresión uniaxial. Los sensores FBG ópticos empaquetados se diseñaron y fabricaron de forma manual adecuados para muestras de rocas cilíndricas. Se llevó a cabo un proceso de calibración para establecer el desempeño mecánico del empaquetado FBG, posteriormente, se realizó un ensayo de compresión en una muestra de roca dura usando el sistema tanto de galgas extensométricas eléctricas (ESG) como el sistema FBG creado. En esta comparación, los sensores FBG demuestran un área de registro mayor, sensibilidad por debajo de 100 microstrain y una transferencia de deformación confiable, apropiadas para el registro de las deformaciones de rocas con heterogeneidad de tamaño y composición de los minerales.

This article describes the algorithm of the spectral method that was chosen to create an applied computational program, which performs an automatic clustering of oriented data of discontinuities-measurements in a rock mass. The clustering differentiation of discontinuity families normally is done by a heuristic selection of sets based on a density diagram of discontinuities. But, an automatic clustering based on a statistical algorithm may be faster and passive to be replicated. In addition, an automatic clustering that has been presented as an openprogram is useful for the implementation in other calculi in the process of data analysis of discontinuity orientations. The article explains in detail the algorithms and its implementation; it has validations and examples that guarantees that the program can be used., El presente artículo describe el algoritmo del método espectral que fue elegido para crear un programa computacional aplicado, este que hace el agrupamiento automático de datos de orientaciones de discontinuidades medidas en un macizo rocosos. La agrupación y diferenciación de familias de discontinuidades normalmente se hace a través de la selección heurística de grupos a partir de un diagrama de densidades de discontinuidades. Sin embargo, una agrupación automática y basada en un algoritmo estadístico puede ser más rápido y pasible a la réplica. Así mismo, un agrupamiento automático presentado en un programa abierto es útil para la implementación en otros cálculos dentro del análisis de datos de orientaciones de discontinuidades. El artículo explica en detalle del algoritmo y su implementación, tiene validaciones y ejemplos que garantizan que el programa puede ser usado.

In the era of the big data, the art of creating an applied computational program to develop a calculation procedure in Earth Sciences has become one skill more among the abilities of the scientist. This short technical note comments on the minimum rules the author must be present to divulge computational codes applied to the Earth Sciences. Finally, the author encourages every geoscientist to become a code developer., En la era de los grandes datos, el arte de crear un programa computacional aplicado para desarrollar un procedimiento de cálculo en las Ciencias de la Tierra se ha convertido en una habilidad más para el científico. La presente nota técnica corta comenta acerca de las mínimas reglas que se debe tomar presente para publicar código computacional aplicado a las Ciencias de la Tierra. Finalmente, el autor incentiva a todo geocientífico para que se convierta en un productor de códigos aplicados.

In this paper is used more and complementary methods of analysis to estimate the mechanical variability of rock slabs by means of non-destructive tests; originally presented in this same journal. The aim is to generalize and improve the applicability of this alternative method, based on geostatistics, for quality control processes of rock slabs destined for floor revetment. Different geostatiscal topics have been emphasized such as data exploratory analysis, anisotropic analysis, verification of the geostatistical model, verification of the spatial structure, verification of the sample size and modeling of the spatial distribution of the mechanical strength., En este artículo se emplean mayores y complementarios métodos de análisis para estimar la variabilidad mecánica de placas de material rocoso por ensayos no-destructivos, inicialmente presentado en esta misma revista. Esto con el propósito de generalizar y mejorar la aplicabilidad de este método alternativo, basado en la geoestadística, para que pueda ser utilizado en procesos de control de calidad de placas de material rocoso destinadas al revestimiento de pisos. Se ha hecho énfasis en los métodos de análisis geoestadísticos, en lo que respecta al análisis exploratorio de los datos, análisis de anisotropía, verificación del modelo geoestadístico, verificación de la estructura espacial, verificación del tamaño de muestra y modelación de la distribución espacial de la resistencia mecánica.

In this paper, the statistics applied to second-order tensors is dealt, specifically the Anisotropy of Magnetic Susceptibility tensors under the methodology proposed by Jelínek in [1] on tensorial statistic. For understanding the mathematics implicit in the calculi totally, that methodology was developed in a computational code written in the language Python 3 which is available in the software repositorium GitHub whit the name of jelinekstat; from there, it can be acquired, studied, modified, improved or extended. The code was validated with the outcomes presented in the study of [2], where deformational and depositional events in the Upper Member of the Amagá formation in the department of Antioquia (Colombia) were interpreted and analyzed. Since it is an open-source and practical tool, the code can be used in the academy, research and industry., En este artículo se aborda la estadística aplicada a tensores de segundo orden, específicamente los de Anisotropía de Susceptibilidad Magnética bajo la metodología propuesta por Jelínek en [1] sobre estadística tensorial. Para poder comprender totalmente la matemática implícita en este cálculo, dicha metodología fue desarrollada en un código computacional escrito en el lenguaje de programación Python 3 que se encuentra disponible en repositorio de programas GitHub con el nombre de jelinekstat; desde allí puede ser adquirido, estudiado, modificado, mejorado o ampliado. Dicho código fue validado con los resultados presentados en el estudio de [2], donde se interpreta y analiza eventos deformacionales y depositacionales en el Miembro Superior de la Formación Amagá en el departamento de Antioquia (Colombia). Por ser de código abierto y por su practicidad, puede ser usado en la academia, investigación y en la industria.

This article has the objective to consider about the importance of the mathematization of the geology in the Colombian universities. Even though the analysis and the data were taken for the particular case of the Universidad Nacional de Colombia in Medellin, because of the similitude that the careers of Geology and Engineering Geology have in common, it can be considered possible to extrapolate and generalize the conclusions valid for any university in the territory of Colombia. This article analyses the actual standing, its limitations, and show different obstacles limited the development of this as a strong branch of geology; and projects a better situation for the immediate future. The article begins with an historic review that will help to understand how this branch has been coexisted just from the beginning of the formalization of geology as a science in Europe and North America., El presente artículo tiene el objetivo de reflexionar sobre la importancia de la matematización de la geología en las universidades colombianas. Si bien el análisis y la toma de datos se hacen para el caso de la Universidad Nacional de Colombia en la sede Medellín, por la semejanza que tienen las carreras de Geología e Ingeniería Geológica en el país es posible extrapolar los resultados y generalizar las conclusiones para toda universidad en el territorio nacional colombiano. El artículo analiza la situación actual, sus limitaciones y las trabas que han limitado el desarrollo de la misma como una fuerte bifurcación de la geología tradicional; y proyecta una mejor posibilidad de desarrollo de ésta hacia el futuro inmediato. El artículo inicia con una reseña histórica que ayuda a entender cómo esta rama ha coexistido casi desde la formalización de la geología como una ciencia en Europa y Norteamérica.

El artículo desarrolla el fundamento teórico, el uso y validación del programa computacional geonetDigitizer (licenciado como un código abierto bajo la modalidad BSD-2) para aplicarlo como una caja de herramientas para el lenguaje de programación MATLAB©. El programa geonetDigitizer fue diseñado para la digitalización de gráficas plasmadas en las proyecciones esféricas Wulff y Lambert, que es de uso extensivo en geología estructural y geomecánica. Las razones por presentar el programa como código abierto tiene el fin de recuperar información histórica, antigua y moderna presentada en estas proyecciones; y así también reducir el fenómeno conocido como Era Digital Desconocida. Para la validación se presenta aquí dos ejemplos, donde se compara los valores reales conocidos con los correspondientes valores obtenidos del proceso de digitalización. Finalmente, en el anexo se presenta dos ejemplos de aplicación., Theoretical basis, the usefulness, and validation of the computational program geonetDigitizer (licensed as an open-source code as BSD-2) in order to apply as a toolbox for the programming language MATLAB©. The program GeonetDigitizer was designed for the digitalization of plots expressed in the spherical projections Wulff and Lambert, which is of extensive use in structural geology and geomechanics. The reasons of presenting the program as an open code has the purpose to recover historical data presented in those projections, as also to recover old and modern information presented in that projections. All of these will reduce the possible phenomenon known as Digital Dark Age. To validate the code, it is presented here two examples, where real known values are compared with their corresponding values obtained by the process of digitizing. Finally, in the appendix is presented two application examples.

En este artículo se describe una campaña sistemática de ensayos no-destructivos con el martillo esclerométrico Schmidt-L, que se hizo en una placa de sodalita de 0;05m de espesor en un área cuadrada de 2;0m de lado. Esta investigación reveló que la roca ornamental estudiada tiene -en lo que se refiere a su resistencia mecánica- una variabilidad inherente al tipo de material en sí y también una variabilidad relativa a su posición espacial; ésta última con claros signos de una dirección preferencial. Estas variabilidades se detectaron por la aquí propuesta campaña de ensayos y el uso de la geoestadística; conclusiones que son útiles para el control de calidad de placas de material rocoso destinadas para fines ornamentales., In this article it is described a systematic test campaign -with the Schmidt- L-type rebound hammer- that was performed at a Sodalite slab of 0:05m thick in a square area of 2:0m of side. This research revealed that the studied ornamental rock has an inherent variability by it-self, in respect to their mechanical strength; and also a spatial variability related to their position, this last with a clear sign of a preferential direction. These variabilities can be detected with the proposed test-campaign and the use of geostatistics; whose conclusions are useful for the the quality control of rock-material-slabs used for ornamental purposes.

Se presenta el proceso y los resultados obtenidos de diferentes ensayos de laboratorio efectuados sobre la roca intacta de un neis proveniente del Proyecto Hidroeléctrico Porce III, en Colombia, con el fin de determinar su grado de anisotropía de deformación y de resistencia a la ruptura. Se observó que el neis en estudio es una roca tenaz, frágil, con bajo grado de anisotropía, adecuado para modelarse como un comportamiento elástico de isotropía transversal y por medio del criterio de ruptura de Drucker-Prager.

Aparentemente no se tiene información disponible concerniente al comportamiento inelástico de las rocas fuertes, cuando el sistema comúnmente usado para determinar la resistencia de muestras de roca, llega a ser inestable inmediatamente después que se alcanza el pico de la relación deformación-esfuerzo, y cuando su pendiente alcanza a ser negativa. Se hace un análisis de los cambios de energía asociados con la extensión de fisuras tipo Griffith a tracción y compresión, que muestran que el comportamiento inelástico puede ser descrito por el lugar geométrico curvo tipo Griffith. en el plano deformación-esfuerzos. Solamente cuando la pendiente (de ds) de este espacio geométrico es mayor a cero, el material es intrínsecamente frágil y pasible a una fractura espontánea. Cuando de ds es menor a cero, es posible que continúe la extensión de la fisura por fracturación inestable ó falla estable, dependiendo de la cantidad de energía suministrada al material por el sistema de aplicación de carga. El efecto del confinamiento triaxial reduce la pendiente negativa del lugar geométrico tipo Griffith y hace que el material sea más dúctil que cuando éste está bajo mía compresión uniaxial. La actividad micro-sísmica durante el ensayo de muestras de roca puede explicarse asumiendo que la roca es un material heterogéneo con inclusiones elásticas, y analizando la fractura de estas inclusiones en términos a lo expresado arriba. Se presentan datos experimentales obtenidos de ensayos de compresión uniaxial del mármol de Tennessee y el granito de Saint-Cloud y se muestran que están de acuerdo con las predicciones analíticas.