P02-MINERIA_-_Intro_Metodos

7/31/2019 P02-MINERIA_-_Intro_Metodos

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Primera revisin de los mtodos de

explotacin


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Minera a Cielo Abierto

Generalmente aplicado a yacimientosde baja ley y superficiales

Ritmo de produccin >20,000 tpd

Moderadamente selectivo ya que

posee la facilidad de vaciar el estrilen botaderos

Desafos en el diseo Manejo de la razn estril/mineral y su

evolucin en el tiempo

Ubicacin de las rampas de acceso y

produccin

Diseo de las flotas de equipos

Estabilidad de las paredes del rajo


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Estructuras Planas y Excavacin Circular

North Pit, Homestake Pitch Mine, Sargents Colorado


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Estabilidad de Taludes Bagdad Mine,Arizona


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Grasberg Mine, Indonesia Octubre 9, 2003

9 Personas Muertas

Lo que pasa cuando el agua se acumula yel drenaje falla


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Utilizado para yacimientos demediana y alta ley

Ritmos de produccin 500-50000 tpd

Ms selectivo que el mtodo decielo abierto excepto por losmtodos por hundimiento

Problemas de diseo: Geometra de la mina

subterrnea

Estabilidad y soporte

Ubicacin de los accesos

Logstica para el transporte ymovimiento de mineralsubterrneo

Minera subterrnea


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Componentes de una Mina Subterrnea

Acceso horizontal (adit, Drift)

Excavacin horizontal de acceso a la mina

Piques (shafts)

Excavacin vertical de acceso a la mina

Chimenea (Ore passes)

Excavaciones sub-verticales dedicadas altraspaso de mineral, personas y en algunasocasiones utilizadas como cara libre

Rampas (Declinesor ramps)Son excavaciones horizontales orientadas

en espiral con el propsito de conectar dosniveles o acceder a la mina

Caserones (Stopes)

Corresponden a unidades bsicas deexplotacin de las cuales se extraemineral. En algunos casos estos caseronesson rellenados con material estril.


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Minera subterrnea

Excavaciones tienen distinta vida til

Infraestructura en roca husped

Desarrollos en roca husped o roca mineralizada

Produccin implica extraer roca mineralizada

Pilares Contacto con roca husped

Es slo un hoyo en la tierra

Existen slo 3 tipos de explotacin

Soportados por pilares (recuperacin minera reducida)

Artificialmente soportados o relleno (alto costo)

Sin soporte o hundimiento: natural e inducido (altaincertidumbre)


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Mtodos de Explotacin Subterrneos

SoportadoPor Pilares

ArtificialmenteSoportadocon Relleno

Sin soporte oHundimiento

Room and PilarSublevel and

Longholestoping

Bench and Fillstoping

Cut and FillStoping

ShrinkageStoping

VCRStoping

LonwallMining

SublevelCaving

BlockCaving

Desplazamiento de la roca de caja

Energa de deformacin almacenada en las proximidades de una excavacin


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Room andPillar

Cuerpos tabulares

horizontales o sub-horizontales


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Room and Pilar

Cuerpos mineralizados mantiformes y

de baja potencia

La calidad de la roca de caja y mineral

deben ser competentes (2B)

Se dejan pilares para mantener el

techo y las paredes estables Se deben disear los pilares y los

caserones para maximizar la

recuperacin de mineral

Cuerpos mineralizados con potencias

mayores a 10m y menores a 30m se

explotan por sub-niveles desde eltecho al piso.

Baja dilucin menor a 5%

Recuperacin baja menor a 75%

Costo de produccin 10-20$/t


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Post Room and Pilar Mining

Variacin del mtodo de Room andPilar

Cuerpos con potencias mayores a30m e inclinados (menor a 20 grados)

Comienza en la parte inferior delcuerpo mineralizado y se extiende en

la vertical por sub-niveles Una vez realizada la perforacin,tronadura, carguo y transporte delmineral se procede a rellenar elcasern tpicamente con colas derelaves mezcladas con cemento.

El relleno aumenta el confinamiento

permitiendo disear con un menorfactor de seguridad y por lo tantomaximizando la recuperacin


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Estabilidad de ExcavacionesSubterrneas

Pilar sobrecargado (overstressing)

Colapso de un tnel


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Sub Level Stoping

Cuerpo tabularvertical o subverticalde mayor potencia


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Longhole and Sublevel Open Stoping

Longhole Open Stoping Sublevel Open Stoping


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Longhole and Sublevel Open Stoping

El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes caserones separados por losas y muros La productividad del casern es proporcional a su tamao

La estabilidad y dilucin de un casern es inversamente proporcional a su tamao

Se utiliza open stoping en las siguientes condiciones: La inclinacin del cuerpo mineralizado excede el ngulo de reposo del mineral

Roca de caja y mineral competente (2B)

Cuerpo mineralizado de paredes regulares

El mtodo de longhole open stoping posee una mayor productividad pudiendo lograrsesubniveles de perforacin en el intervalo 60-100m con martillos ITH de 140 -165mm dedimetro

Longhole open stoping requiere una mayor regularidad que el sub level stoping

Actualmente se prefiere operar con el equipo de carguo en la zanja de produccin, lasestocadas de carguo y puntos de extraccin. Esta variante se debe operar con equipotelecomandado

Baja dilucin, menor a 8%

Baja recuperacin menor a 75%

Costo 12-25 $/t

En algunos casos se deben rellenar los caserones luego de extrado el mineral


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Vertical Crater Retreat VCR con Relleno

VCR Casern PrimarioVCR Casern Secundario


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Vertical Crater Retreat VCR con Relleno

Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas demediana competencia

Se utiliza la tcnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva esmenor a 6 veces el dimetro de perforacin. Carga esfrica

Este sistema de explotacin requiere la construccin de estocadas y puntos deextraccin

La secuencia de construccin es la siguiente

Nivel de transporte

Arreglo de galeras de produccin

Corte basal

Nivel de perforacin

Perforacin de tiros largos menor a 40 m en caso VCR

Los disparos generan cortes de hasta 3m

Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no

Dilucin 10%

Recuperacin menor a 80%


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Cut and Fill

Cuerpo tabularvertical o subvertical

Cuerpos irregulares

Principalmentemetales preciosos


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Bench and Fill Stoping

Alternativo a VCR Utilizado en cuerpos de

menor competenciamayor continuidad en lacorrida


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Cut and Fill Mining

Cuerpos mineralizados con orientacinvertical y potencias de 3 a 10 m

La roca de caja es generalmente de bajacompetencia y la roca mineral de baja amedia.

Se realiza por subniveles de maneraascendente

Los caserones en explotacin se puedenseparar por muros y losas de modo deaumentar la estabilidad del sistemaminero

Rellenos: hidrulicos colas de relave,material estril, ambos ms cemento,etc.

Mtodo altamente selectivo, por lo tantopermite explotar cuerpos de baja

regularidad y continuidad espacial Baja dilucin menor a 2% Alta recuperacin mayor a 90% Alto costo de produccin 40-150 $/t Baja productividad 200 a 4500 tpd


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Overhand Cut and Fill

Overhand cut and fill se realiza conperforacin horizontal por sobre elmaterial de relleno

Underhand cut and fill:El mineral se encuentra por debajo de lazona rellena. Tpicamente se utilizarelleno de cemento

Este mtodo comienza en el techo deldeposito y trabaja descendentementehasta el nivel de transporte

Se utiliza en cuerpos con bajacontinuidad espacial y especialmente encuerpos constituidos de roca mineral yde caja frgil

La dilucin es baja menor al 2%

La recuperacin es alta mayor a 90%

El costo es alto 60-180 $/t

Se utiliza en yacimiento de alta ley


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Shrinkage Stoping

Cuerpo tabularvertical osubvertical depoca potencia


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Shrincage Stoping

Vetas angostas (potencia menor a10m)

La roca de caja es de bajacompetencia y la mineral de medianaa alta

Se remueve solamente el

esponjamiento (~40% del volumen) dela roca tronada. El resto se mantienealmacenado para mantener lasparedes estables y proveer de piso alsistema de perforacin

Infraestructura de produccin es

requerida. Productividad menor a 4500 tpd

Alta dilucin 30%

Mediana recuperacin 85%

Costoso y riesgoso


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SublevelCaving

Cuerpo tabularvertical o subverticalde gran espesor

Cuerpos masivos


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Sublevel Caving

Se utiliza en cuerpos mineralizadoscon orientacin vertical y alta potenciamayor a 40m

La roca de caja es de bajacompetencia y la roca mineralcompetente a mediana

Se explota por subniveles donde serealizan en ciclo las operacionesunitarias de perforacin, tronadura,carguo y transporte

Consiste en hundir la roca de caja y lapared colgante. De esta manera elmineral queda en contacto con elestril facilitando el acceso de LHDs atravs de las galeras de produccin

Productividad 4000 a 20000 tpd

Costo 7-12 $/t

Dilucin es alta hasta un 15%

Recuperacin 75%


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Subsidencia

Newcrest, Queensland, Australia

El Teniente, Chile


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Fragmentacin

DOZ, Freeport Indonesia

Esmeralda- El Teniente, Codelco, Chil


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Block Caving Continuacin de Rajo

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)

Haulage tunnel

>500 mtypically

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)


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Subterrneo rajo abierto

Paredes competentes

Forma estable

Minera subterrnea

abierta, sin techo


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Palabora, South Africa

Transicin Rajo- Subterrnea


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Narrow Vein Mining

Vetas con potenciasmenores a 3m

Diseo caso a caso

Se alcanza mecanizacin

en algunos casos Alto costo 100$/t

Utilizados en depsitos dealta ley 20 ppm de oro

Hanging wall(above vein)

Footwall(below vein)


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Minera de Vetas Angostas (Narrow VeinMining)

Gymbie Eldorado Mine, Australia

Veta es 0.9 m de ancho

La galera de perforacin es de2.5 m de ancho

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