mineria subterranea

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INTRODUCCIN A SUBTERRNEAS

Prof. Vctor Encina M. Julio 2006

Posttulo de Certificacin y Valoracin de Activos Mineros Pontificia Universidad Catlica de Valparaso (Chile) + Queens University (Canad)

TEMASProceso Minero Presentacin de Mtodos Subterrneos

Autosoportados Hundimiento Temporalmente Soportados

Seleccin de Mtodos Subterrneos Fundamentos CientficosHundibilidad Flujo Gravitacional Acondicionamiento

Tendencias Infraestructura de minas subterrneas

1

EL PROCESO MINERO

La minera ocurre en reactores perecibles

EL PROCESO MINEROARRANQUE

MINA PLANTA

ARRANQUE

TRANSPORTE

FRACTURAR FRAGMENTAR EXTRAER TRASLADAR SEPARAR

SEPARAR

TRANSPORTE$

BENEFICIO

2

EL PROCESO MINAArranque

Cambio de naturaleza del material Transformar slido in situ en pilas defragmentos de material slido

Transporte

Cambio de coordenadas Trasladar el material desde su ubicacinoriginal a la Planta.

ARRANQUEmacizo in situ

Arranque

material quebrado

MTODOS DE ARRANQUE

Tronadura Hundimiento

Cargar y extraer

MTODOS DE EXTRACCIN

Gravitacional Por Baldadas

3

TRANSPORTECONTINUOStock

intermedio

Correas Piques (gravitacional) FFCC Camiones

DISCONTINUOPrincipal

PROCESOS MINA: SUBTERRNEOSEn Minera Subterrnea

Los Procesos Mina se denominan: Mtodos de Explotacin Se definen caso a caso segn las caractersticas del recurso mineral y los objetivos del negocio

Las claves de proceso son:Estabilidad de los recintos de trabajo Estabilidad del emplazamiento post explotacin Recuperacin, Selectividad y Dilucin

4

PRESENTACIN DE MTODOS DE EXPLOTACIN

Visin rpida de los principales mtodos de explotacin subterrneos

CLASIFICACIN DE MTODOS DE EXPLOTACIN1 Cavidades Autosoportadas 1.1 CV Caserones Vacos (SLOS) 1.2 C&P Caserones y Pilares (R&P) 2 Cavidades Artificialmente Soportados: 2.1 CR Caserones Rellenos (BF) 2.2 C&R Corte y Relleno (C&F) 2.3 C&R+P Corte y Relleno con Postes (C&F+PP) 3 Cavidades Temporalmente Soportadas 3.1 CR-M Caserones Rellenos de Mineral (Shrinkage) 3.2 CHF Corte y Hundimiento Forzado (LW/SW) 3.3 CHN Corte y Hundimiento Natural (LW/SW) 4 Cavidades No Soportadas (Hundidas) 4.1 HSN Hundimiento por Sub-Niveles (SLC) 4.2 HSB Hundimiento por Socavacin Basal (BC/PC)

5

CASERONES VACOS

Sub Level Open Stoping SLOS

CONCEPTO (Olimpic Dam Mine)

6

Campo de Aplicacin

Techo y cajas auto soportadas Depsitos sub verticales Roca Razonablemente Competente

Operacin Mecanizada LHD

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Planificacin Caserones y Pilares

Variantes diseo caseronesPor geometra del yacimiento

Irregularidades Distintos grados de dilucinSecuencia de explotacin

En el casern En el sector de caserones

8

Casern Simple

Casern Doble

9

Ampliacin Longitudinal

Ampliacin Lateral

10

Crown Pillar

Collar

11

OrientacinParalelo a Estructuras Principales

Dentro de pilares Dentro del Casern (Salvar la perforacin)Geometra Favorable

Recuperacin Estabilidad

Estabilidad GeneralRestricciones de Subsidencia

Pilares no recuperados Pilares Artificiales (Caserones Rellenos)Sin Restriccin Subsidencia

Tronadura masiva de pilaresFortificacin para operacin

No liberar bloques Perno, Malla, Shotcrete (Labores) Cables (caja pendiente)

12

Caso Explotacin de pilares por tronadura masiva

Seccin A

13

14

Nivel Perforacin DTH

Nivel Extraccin

15

Fortificacin

ComentariosMtodo Mecanizable y Seguro Estabilidad dependiente de estructuras Buena recuperacin Poca Dilucin y Relativamente Selectivo Requiere Krigeage celdas pequeas (3 a 5 m de lado) y verificacin por perforaciones de produccin

16

CASERONES Y PILARES

Room & Pillar (R&P)

Campo de Aplicacin

Techo soportado por pilares Depsitos sub horizontales Roca Razonablemente Competente

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Tcnicas de ArranquePerforacin Horizontal Perforacin de bancos Excavadoras continuas

Arranque

Perforacin Horizontal Perforacin de Bancos

18

Tcnicas de Transporte

Cargadores (LHD) Camiones Scraper FFCC

Transporte Mecanizado

Cargador + Camin

19

Operacin Artesanal (Jackleg + Scraper + FFCC)

Manejo de Altas Pendientes del Manto

20

Explotacin Ultra Selectiva

ComentariosMtodo muy verstil Selectivo y de baja Dilucin Estabilidad dependiente de roca

Techo Piso PilaresBaja recuperacin

21

HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

Sub Level Caving (SLC)

Sublevel Caving

Drift driving

Opening raise

Ring drilling

Blasting

Mucking

Rail haulage

Crushing and hoisting

22

ESQUEMA TPICO DE HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

CONTACTO MINERAL ESTERIL EN HUNDIMIENTO POR SUBNIVELESESTERIL HUNDID0 MINERAL TRONADO

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The Kiruna Orebody

The mining of Kiirunavaar a

24

Mining System KUJ 2000

Ore body

Ventilation shafts

Hoisting 1045 m Present main level, 1045 m Ore passes Ramps Crushing stations

25

Sublevel Caving -from small to large scale Number of blasts per day forproduction level of 60,000 ton/day

Theoretical Extraction Ellipse From Nilssons Model For Gravity Flow

Post Ton in-situ Ton cave 1 940 60 2 720 280 3 320 680 total 1980 1020

total 1000 1000 1000 3000

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Dilucin

In-situ % extracted as a function of total % extracted.

ComentariosMtodo altamente mecanizable Alta Dilucin por contacto permanente con el estril Estabilidad controlable

En LaboresBuena Selectividad y Recuperacin

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HUNDIMIENTO POR SOCAVACIN BASAL

Block / Panel Caving (BC / PC)

CONCEPTO (Hundimiento)

Socavacin Basal

28

CONCEPTO (Hundimiento)

Colapso del techo

CONCEPTO (Hundimiento)

Fracturamiento del techo

Extraccin de material

29

CONCEPTO (Hundimiento)

Fracturamiento del techo

Extraccin de material

CONCEPTO (Hundimiento)

Zonas de Extraccin

30

CONCEPTO (Hundimiento)

Fin propagacin

Crecimiento de zonas de extraccin

CONCEPTO (Hundimiento)

Fase de rgimen y crecimiento de zonas de extraccin

31

CONCEPTO (Hundimiento)

Animacin: Argyle DiamondsTamrock Atlas Copco

CONCEPTO (Hundimiento)

32

Modalidades de DiseoPor forma de socavacin

Plano o InclinadoPor modo de extraccin

Parrillas Scraper LHD

Parrillas

33

Cargadores LHD Diseo Espina de Pescado

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Cargadores LHD Diseo Teniente

Diseo Minera Continua

Mineral Acondicionado

Alimentadores

Transportador sin fin

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ComentariosMtodo altamente mecanizable Alta capacidad de produccin Estabilidad controlable

En LaboresBuena Recuperacin Baja Selectividad Mediana dilucin

TEMPORALMENTE SOPORTADOS

Shrinkage y Explotacin de Mantos Blandos (Carbn y otras Sales)

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Caserones con Relleno Temporal de Mineral

Shrinkage

Campo de Aplicacin

Cajas dbiles Depsitos sub verticales Roca competente Subsidencia permitida post explotacin

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Casern Relleno con Mineral CONCEPTO SHRINKAGE

Secuencia de Trabajo

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Tcnicas de ArranquePerforacin liviana (Jackleg)

Mineral de Relleno es piso de trabajoTronadura de crater vertical

VCR=Vertical crater Retreat Perforacin y tronadura desde Nivel dePerforacin

Perforacin al techo

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Tcnicas de Transporte

Igual que caserones vacos

Cargadores (LHD) Pala mecnica Scraper Camin o FFCCVer SME Underground Mining Captulo 1

FRENTE MECANIZADO (LARGO O CORTO)

Longwall / Shortwall

40

Campo de Aplicacin

Techo hundible Depsitos sub horizontales Roca blanda

LONGWALL / SHORTWALL CONCEPTO

41

LONGWALL / SHORTWALL NOMBRE

LONGWALL

W > 120m W < 120m

SHORTWALL

Tcnicas de ArranqueCepillo (Shearer) Excavadoras continuas Perforacin y Tronadura (Desquinche)

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Tcnicas de Transporte

Transportador Blindado Flexible (Panzer)(AFC = Armoured Flexible Conveyor)

Alimentador Correas Transportadoras

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LONGWALL / SHORTWALL MECANIZACIN

Disposicin General de EquiposTail Gate Tail Gate Main Gate Main Gate Face Conveyor PF4-1132

Longwall face conveyor 4000

1750

S

6000

Face length 200m

S

6000

5000

Face length 200 m

6000

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Detalle punto de transferencia3000

Chain conveyor

Modulos de Transportadorreplaceable wear elementsHARDOX 400 A-A 1:5 1405 50x1440x2995 1,70 to (1x) HARDOX 400 25x165x2995 0,10 to (2x)

S690Q 30x350x2995 0,25 to (4x)

1200

122 max.127

83.5

167

30 50

20

650

266

3020

483

167

30

83.5

1455

1695

STAHLBAU 3,00 M LG 3,00 to

30

710

45

Estructura y placa de desgaste

Changeable top trough (wear part)

Cadenas y yugos

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Tcnicas de Soporte

Escudos desplazables (Powered shields) Enmaderacin

Escudo Hidrulico

47

Instalacin de escudos hidrulicos

Frente de Trabajo

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ComentariosMtodo altamente mecanizable Mnima Dilucin (Se corta slo el mineral) Estabilidad Controlada Muy Buena Recuperacin Baja Selectividad in situ CUIDADO CON EL GAS GRIS

SELECCIN DE MTODO DE EXPLOTACIN

No hay reglas, slo hay guas

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SELECCIN DEL MTODO MINEROARRANQUE

UBICACIN Superficial Profunda GEOMETRA Masivo (Clavos) Tabular Vertical (Vetas) Tabular Horizontal (Mantos) CALIDAD DE ROCA Mena Cajas

TRANSPORTE

CARACTERIZACIN DE MINAS PARA SELECCIN DE MTODORoca Caja (Techo / Pendiente) Competente Dbil Pequea Amplia Pequea Amplia

Potencia => Veta Manto Clavo Veta Manto Clavo

Roca Mena

Mala

Buena

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Puede tener muchas variaciones segn las condiciones particulares de cada negocio

1 Naturalmente Soportados: 1.1 CV Caserones Vacos (SLOS) 1.2 C&P Caserones y Pilares (R&P) 2 Artificialmente Soportados: 2.1 CR-M Caserones Rellenos de Mineral (Shrinkage) 2.2 CR Caserones Rellenos (BF) 2.3 C&R Corte y Relleno (C&F) 2.4 C&R+P Corte y Relleno con Postes (C&F+PP) 3 Parcialmente Hundido 3.1 CHF Corte y Hundimiento Forzado (LW/SW) 3.2 CHN Corte y Hundimiento Natural (LW/SW) 4 Hundido 4.1 HSN Hundimiento por Subniveles (SLC) 4.2 HSB Hundimiento por Socavacin (BC/PC)

INFRAESTRUCTURA DE MINAS SUBTERRNEAS

Las minas subterrneas tienen que ser tan autosuficientes como un submarino

Mala

Tabla tpica

Potencia => Veta Manto Clavo Veta Manto Clavo

PRIMERA APROXIMACIN Roca Caja (Techo / Pendiente) Competente Dbil Pequea Amplia Pequea Amplia CV CR HSN C&P CHN CV CR HSN CR-M C&R C&R C&R+P CHF C&R+P CHN C&R C&R+P C&R HSB

Roca Mena

Buena

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INFRAESTRUCTURA DE MINA SUBTERRNEACOMPRENDE: Operaciones Auxiliares Instalaciones

OPERACIONES AUXILIARESDefinicin: DefiniciSon aquellas actividades no relacionadas directamente con el proceso minero (arranque y transporte) sin las cuales ste no puede realizarse de manera segura, efectiva y con responsabilidad social.

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SERVICIOS U OPERACIONES COMPLEMENTARIAS Ventilacin Drenaje Energa Agua Comunicaciones Transporte y facilidades para el personal Transporte y almacenamiento de materiales y residuos (slidos, lquidos, gaseosos y biolgicos) Instalaciones para mantencin de equipos y herramientas Accesos

El punto de partidaRecurso Geo3 (log+est+mec) Modelo de Bloques Plan Minero Infraestructura Costo Inversin No conforme Mtodo Explotacin Diseo Costo de Operacin

Evaluacin Conforme Reservas

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Tipos de Demanda(del Plan Minero)

Para Diluir

Gases naturales / Motores / Tronadura / BaterasPara Acondicionar

Enfriar / CalentarPara consumir:

Respiracin de personas: Q = N x 3 (m /min) Combustin Motores: Q = HP x 3 (m /min)3 3

Para Mover

Arrastrar (Arrastre polvo: usar V = 1 m/s) Hacer brisa Renovar

Ventilacin: Leyes fsicasCada de Presin: H = K x L x P x Q2 / A3 = R x Q2 Potencia P = K x L x P x Q3 / A3 = R x Q3 Resistencia: R = K x L x P / A3Cada de Presin H (Pa = N/m2 ~ 0,1 mm c. a); Coeficiente de Friccin K (kg/m3); Longitus y Permetro L,P (m); Seccin A (m2); Caudal Q (m3/s)

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Factor de Friccin: Galeras Rectas(Mining Engineering Handbook)

Datos para densidad 1,2 Kg/m3 K=K x / 1,2

Por Grado de ObstruccinK x 105 (multiplicar por 10-5 para obtener Kg/m3)

Tipo Pared Lisa revestida Suave (Carbn o Shotcrete) Enmaderada Roca angulosa

Ninguna 280 1020 1760 2690

Ocasional 370 1110 1860 2780

Comn 560 1300 2040 2970

DRENAJEDrenaje: Aguas subterrneas (Hidrologa) Aguas de uso industrial (Perforacin) Destino: Tratamiento de aguas de minas Acopio de derrames Galeras con pequea pendiente (0,5%) Canaletas + Pozos de decantacin Bombas Plan emergencia (cortes de energa, crecidas)

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REDES DE ENERGA Y AGUA Demanda segn Plan Minero Flotas de equipos (mviles y estacionarios) Produccin, servicios (bombas, alumbrado, WC, ) Anillos Doble va de suministro Respaldo Plan emergencia (cortes de energa, generadores, incendios)

Aire comprimido: Compresores elctricos locales el

COMUNICACIONES Demanda creciente Red fija: Anillo crecedor Datos, imagen y voz Red mvil Antenas y repetidores Banda ancha inalmbrica asistida Plan emergencia (cortes de energa, alarmas)

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TRANSPORTE Y FACILIDADES PARA EL PERSONAL Demanda segn Plan Minero: Dotacin propia + contratistas Transporte: Cambios de turno; distribucin interna. Vehculos interior mina; reglas y control de trnsito. Facilidades Servicios higinicos, paoles Oficinas? ; Comedores? Plan emergencia (Procedimientos, refugios)

MATERIALES Y RESIDUOS(Slidos, Lquidos, Gaseosos y Biolgicos)

Demanda segn Plan Minero

Cunto y donde almacenar? Interior o exterior mina Se trata de hacer la operacin expedita La demanda de materiales se transforma en demanda de transporte y uso de vas. Casos especiales: polvorines y estaciones de despacho de combustibles (Decreto 72), hormign. El manejo de residuos es parte del diseo de la operacin incluyendo: transporte, procesamiento y destino final. Plan emergencia (Manejo de residuos, rebalses de combustibles, polvorines, incendios)

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INSTALACIONES PARA MANTENCIN DE EQUIPOSQu mantencin en interior mina y qu en superficie? Minimizar el tiempo de parada del equipo (viaje+intervencin) Mantencin menor en el lugar de trabajo En interior mina se hace cambio de componentes, los cuales se envan afuera para reparacin.

Combinacin recintos y vehculos utilitarios de servicio en terreno. Casos especiales: Neumticos, aceros de perforacin, baldes y tolvas, montaje y desmontaje de redes. Contratos con proveedores no reduce las necesidades de facilidades (talleres, bodegas, estacionamientos) y uso de sistemas de transporte y comunicaciones, ms bien las aumenta. Plan emergencia (Manipulacin de unidades en panne)

ACCESOS Doble acceso: Siempre y en todo lugar Por seguridad Por ventilacin Por ley (Decreto 72)

Dimensionamiento segn demanda y sistema de transporte Acceso comprende: Vas, sealizacin, estacionamientos, control de trnsito, iluminacin, vehculos, comunicaciones. Plan emergencia (Uso de vas en emergencia de otros subsistemas, emergencias propias del sistema de trnsito)

El mejor sistema de transporte es aquel en que no se requiere hacer transporte.

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FUNDAMENTOS CIENTFICOS

La minera est a punto de dejar de ser un Arte y pasar a ser un Proceso Tecnolgico con base en la Ciencia

PROBLEMAS FUNDAMENTALES HUNDIBILIDAD O ESTABILIDAD Para hacer explotaciones sin sostenimiento Para hacer explotaciones por hundimiento FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO Recuperacin en mtodos por hundimiento Dilucin ACONDICIONAMIENTO DE MACIZOS ROCOSOS Para hundir Para lixiviar

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Decisiones de DiseoAcondicionar Hundibilidad Caracterizar Esfuerzos Clase De Roca Propagacin Fragmentacin Hunde? Bien Grado de Fragmentacin No hundir Regular

Mal

1 Hdto. rea / RH Base / Altura

Malla Distancia Configuracin

Tipo de M/M Gravitacional Discreto Continuo

BACOS DE RADIO HIDRULICO

bacos empricos: Mejores para Estabilidad que para Hundibilidad. No consideran estados de esfuerzos

60

61

FLUJO GRAVITACIONAL

Un largo camino que todava no llega a destino.

FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADOHistoria Kvapil Laubscher Estudios Recientes (ICS e IM2)

62

FLUJO GRAVITACIONAL Segn: Rudolf KvapilSupuesto: Las leyes del flujo gravitacional son independientes del tamao de los fragmentos de material Estudio de flujo de mineral a granel se puede estudiar en modelos de arena o grava

ESTUDIO DE MODELOS DE SILOSD D

D independiente de ngulo fondo

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ESTUDIO DE MODELOS DE SLCSeudo-elipse Elipsoide de movimiento

Las figuras no son elpticas pero se aproximan para simplificar los clculos

Velocidad de partculasNo hay movimiento en el lmite del elipsoide de movimiento La mayor velocidad se observa en el eje del elipsoide, y aumenta a medida que se acerca al punto de extraccin V5>V4>V3>V2>V1

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Elipsoide de ExtraccinExisten zonas de igual velocidad que conservan la forma de elipsoide Existir una zona de mxima velocidad que comprende el material extraido Esa Zona se denomina Elipsoide de extraccin

VERIFICACIN DE EE

Extraccin de EE previamente marcado

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VISUALIZACIN DE EE Y EM

Extraccin de EE previamente marcado

RELACIONES GEOMTRICAS

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EFECTO DEL TAMAO DE FRAGMENTOS

A mayor tamao de fragmentos mayor dimetro

FORMA de ELIPSOIDES vs MOVILIDAD

A mayor movilidad del material mayor esbeltez La movilidad de las partculas depende de:

Tamao de partculas Forma de partculas Rugosidad de superficie ngulo de friccin interno Densidad Tasa de extraccin Propiedades del material (humedad, resistencia) Efectos lubricantes

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FLUJO GRAVITACIONAL Segn: Dennis Laubscher

DTA vs MRMR Tiraje Interactivo Altura de Interaccin Modelo Volumtrico de Dilucin

Dimetro Aislado (Laubscher)Rockmass class ff/m Rock size m % +2m Loading width 5m = 4m = 3m = 2m = 6.5m 6m 9m 8.5m 8m 5 50 - 7 0.01 - 0.3 0 4 20 - 1.5 0.1 - 2.0 1-5 3 5 - 0.4 0.4 - 5.0 6 - 20 2/1 1.5 - 0.2 1.5 - 9.0+ 21 - 45

Isolated drawzone diameter 11.5m 11m 10.5m 10m 13m 12.5m 12m

68

DIMETRO DE TIRAJE AISLADO Isolated Draw Zone (IDZ)

% +2mLoading width

0

1-5

6 - 20

21 - 45

Tiraje irregular (Aislado)

69

Tiraje regular puntos alejados

Tiraje Regular Dist. Puntos < 1,5 DTA

70

Mecanismo de Flujo Granular

Aislado

Concurrente

Flujo gravitacional Min. Grueso(Vacos Propagados - Gustafsson)

Aislado

Concurrente

71

Interaccin: Laubscher

72

Clculo ley y recuperacin (20%)

Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 125% de tiraje ley cierre = 1%: % dilucin = 30% Recuperacin = 90%: Ley media = 1,6%

73

Clculo ley y recuperacin (60%)

Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 115% de tiraje ley cierre = 1%: % dilucin = 17% Recuperacin = 94%: Ley media = 1,8%

FLUJO GRAVITACIONAL Segn Estudios Recientes: ICS e IM2Estudios experimentales a escala y con modelos computacionles realizados en JKMRC, Itasca e IM2 indican que: El tiraje es siempre aislado Por lo tanto no existe tal zona de interaccin Se distinguen 2 zonas: Extraccin y Movimiento La razn de excentricidad se mantiene constante

74

Conceptos de flujo gravitacional

El dimetro d es directamente proporcional a tamao medio de los fragmentos hasta un cierto lmite. La excentricidad h/d es inversamente proporcional al tamao de fragmentos. En material grueso (tamao medio entre 0,4m y 0,6m) la razn de excentricidad es del orden de 3 y en materiales finos (entre 0,15m a 0,21m) sera del orden de 5.

Zona de movimiento

dZona de extraccin extracci Material extrado extra

h

Qu vamos a hacer sin Laubscher?Criterios de Diseo Caracterizacin Convencional Laubscher (MRMR) Geossmica (Tomogr) Geomecnica Compatible con Ab. Stress En Sombra sin Ab. Stress Orientacin Fracturas y Estructuras Estabilidad General BCF, Size, Otros? Laubscher (MRMR) Altura Columna Laubscher (MRMR) Laubscher (DE%) Razn de excavacin Pilares Reforzados Antissmica Por Regularidad y M/M AP AP+TT Laubscher + nueva ff? Tomografa Alta Resolucin Esfuerzos Nuevos redirecciontado AP? Nuevos redirecciontado AP? Orientacin y forma de frentes Dimensiones de frentes Indices de Colgadura y Reduccin Secundaria? Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores? Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores? Laubscher + nueva ff? + Otros JKMRC-IM2? + GCPMS? Laubscher (DE%)? + Flujo no Interactivo + Dinmica Probabilistica Razn de excavacin Pilares Reforzados +Pilares no daados Antissmica + Control Conexin y Monitoreo Por M/M + PL Corto Plazo AP+TT+MC

Secuenciamiento

Fragmentacin Hundibilidad

Malla Dilucin Estabilidad

Tasa Extraccin Prop. Tasa Extraccin Rgimen

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ACONDICIONAMIENTO DE MACISOS ROCOSOSUna oportunidad que todava est en evaluacin

CONCEPTO

ACONDICIONAR

76

PROPSITO

Agregar fracturas a la roca in situ para mejor fragmentar, hundir o lixiviar

TECNOLOGAS DE ACONDICIONAMIENTOFracturamiento Hidrulico Hidr Tronadura Confinada

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FRACTURAMIENTO HIDRULICOPRUEBA DE BOMBEO PRUEBA DE FRACTURAMIENTO LOCAL

OPTICAL & ACOUSTIC SCANNING

CONTROL GEOFSICO (Ssmico)Hydrophone ArrayHole M9 12 11 10 09 seismic ray Hole HF01

P-Wave Travel Time16 15 14

Hydraulic Fracture

Time (mseg)

08 07

13 12 11 10 97 8 9 10 11 12

shot 36

80 meter

shot 21 shot 25

Piezoelectric Source

shot 31 shot 25 shot 21

shot 31

shot 36

hydrophone numberShot Without Hyd.Fractures Shot With Hyd.Fractures

51 meter

78

TOMOGRAFA SSMICAANTES DEL FH

DESPUES DEL FH

Evidencia de fractura hidrulica

Fractura Hidrulica

79

TRONADURA CONFINADAEsfuerzos de Traccin a 24 m del Collar de la Perforacin

vista tridimensional con planos que contienen la distribucin de esfuerzo a distintas profundidades

Tronadura con Cara LibreEl conceptocompresin

+Esfuerzos

+ -

compresin

-

traccin

80

Pulso de TronaduraResistencia a la compresin0m 10 m 2 ms 20 m 4 ms 30 m 6 ms

Vp = 5000 m/s

Resistencia a la traccin

Principio de acoplamiento de ondasResistencia a la compresin0m 10 m 2 ms 20 m 4 ms 30 m 6 ms

Vp = 5000 m/s

Resistencia a la traccin

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Control de Tiempos

Detonadores electrnicos Detonadores pirotcnicos

Principio de Superposicin

Dimensionar separacin y tiempos de salida Modelar el medio Modelar las ondas

L ?

82

Principio de Interaccin

Dimensionar el Espaciamiento entre tiros Modelo 3D del medio rocoso Solucin numrica por aproximaciones sucesivas

E?

DE DONDE VIENE EL FINO?Las teoras de tronadura y hundimiento slo explican la fragmentacin a partir de la existencia de fracturas, sin embargo ello no explica la presencia de tanto fino

83

EFECTO DEL FINO EN EL FLUJO GRAVITACIONAL

SENCILLO EXPERIMENTO Qu le parece?

EFECTO FINO

SIN FINO NO ES POSIBLE EL ESCURRIMIENTO GRAVITACIONAL DEL MATERIAL FRAGMENTADO

84

TENDENCIAS

El futuro es subterrneo aunque tome un tiempo

MINERA CONVENCIONAL EN MINERAL POCO FRACTURADO

macizo compacto

fracturar hundir

MACIZO POCO FRACTURADO SISMICIDAD COLPAS COLGADURAS y CACHORREO macizo fracturado EXTRACCIN MECANIZADA INTERMITENTE mineral fragmentado BALDADA + TRASLADO REDUCCIN SECUNDARIA INFRAESTRUCTURA DE GRAN TAMAO FORTIFICACIN REPARACIN

Descolgar y extraer

85

TRANSPORTE EN MINERAL GRUESOpique pique

REDUCCIN

intermediopique

Piques Martillos Chancadores

TRANSPORTE MINERAL GRUESO

Principal

FFCC Camiones

QUIEBRE TECNOLGICO N1Y si modifico la roca ahh?

macizo compacto macizo fracturado fracturar hundir mineral fragmentado

Descolgar y extraer

86

QUIEBRE TECNOLGICO N2pique pique

Y si transporto a tamao final ahh?

intermediopique

Principal

QUIEBRE TECNOLGICO N3macizo compacto Fracturar macizo fracturado mineral fragmentado Hundir

Y si saco simultneamente ahh?

Extraer

intermedio

Principal

87

MDULO DE MINERA CONTINUAGalera de servicios

Chancador

Galera de zanjas: - Equipos extractores estacionarios en puntos de extraccin

Calle produccin: - Transportador continuo

Pique de traspaso

AVANCE EN LA DIMENSIN TECNOLGICAEvolucin Tasa Extracccin Mtodo de Hundimiento4 3,5 3 t/m2 da 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 aos

MC Terica MC posible

Acondicionamiento

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