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Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
PROYECTO MINA CHUQUICAMATA SUBTERRÁNEAASPECTOS GEOMECÁNICOS Y OPORTUDIDADES DE DESARROLLO
Noviembre 2009
2CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Temario
� Proyecto Mina Chuquicamata Subterráneo, visión del p royecto.
� Aspectos geotécnicos
� Oportunidades de desarrollo.
3CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Temario
� Proyecto Mina Chuquicamata Subterráneo, visión del p royecto.
� Aspectos geotécnicos
� Oportunidades de desarrollo.
4CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Fundición
Chancador Primario Stock Pile
Planta de Procesamiento
2.3 km4.
1 km
Rajo Chuquicamata
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
5CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
6CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Rajo Chuquicamata
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
43N (49)
42N
47 WB
Descarga Oeste38SD
41E
Descarga Este
7CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Evaluación Integrada a 232 ktpd
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
2023
2025
2027
2029
2031
2033
2035
2037
2039
2041
2043
2045
2047
2049
2051
2053
2055
2057
2059
Pro
ducción M
ina (ktpd)
Año
Chuqui Rajo RT MM Rajo
Plan Minero Situación sin Proyecto
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
2023
2025
2027
2029
2031
2033
2035
2037
2039
2041
2043
2045
2047
2049
2051
2053
2055
2057
2059
Pro
ducción M
ina (ktpd
Año
Chuqui Rajo Chuqui Subte RT MM Rajo
Plan Minero Situación con Proyecto
HITOS
� Año 2013: inicio MMH.
� Año 2018: inicio CHS.
� Año 2025: fin MMH y Tranque Talabre.
� Año 2026: inicio Tranque Chuqui Norte y habilita reservas RT.
8CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Recursos Remanentes
Tonelaje 4.123 MMt
Ley Cobre 0,71 %
Ley Molibdeno 310 ppm
Recursos (Lc 0,4% CuT)
9CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Método de Explotación
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Sub level stoping
(año 2003)
Sub level caving
(año 2003,2006)
Panel Caving
(año 2001-2003-2005-2008)
Block Caving–Macro Bloques
(año 2005-2006-2008)
Métodos Analizados :
Descartados por altos costos y bajo nivel de reservas generadas.
Analizados en la Ingeniería Conceptual.
Macrozanja
(año 2006)
Panel Caving Inclinado
(año 2006)Flexibilidad
Operacional y de Planificación
Segmentación Geográfica
Método:Macro Bloques
10CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Ritmos de ProducciónCapacidad Máxima Operacional
Cantidad de MB por período
Incorporación de cada MB
Máxima Extracción
RestricciRestricci óón de Subsidencia n de Subsidencia entre Nivelesentre Niveles
11CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
CONFIGURACIÓN GENERAL MINA CHUQUICAMATA SUBTERRÁNEA
12CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Niveles y Footprint
Nivel 1841
MB menor 120 x 170MB mayor 120 x 343
Nivel 1625
MB menor 120 x 230MB mayor 120 x 460
N
N
13CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Niveles y Footprint
Nivel 1409
MB menor 120 x 220MB mayor 120 x 460
Nivel 1193
MB menor 120 x 190MB mayor 120 x 460
N
N
14CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Configuración por Unidad de Explotación
NIVEL DE
PRODUCCION
SALA DE
CHANCADO
ACOPIO
SNV EXTRACCION
PIQUES
SNV INYECCION
RAMPA NIVEL DE
HUNDIMIENTO
TUNEL CORREA INTERMEDIA
15CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Diseño Socavación
Nivel 1841 y 1625
Nivel 1409 y 1193
16CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Preacondicionamiento
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
• DDE y FH 60% en área.
• Beneficios:
� Aseguramiento de Hundibilidad
� Reducción granulométrica 30% en P80
� Favorecer Direccionamiento del caving
17CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Transporte Principal
L1 = 2.326 m
L2 = 2.326 m
OVER LAND 5.613 m
L3 = 2.326 m
Longitud Total 12.600 m
∆HTOT 1.256 m
Ancho 72’’
Cap. Nominal 9.825 tph
Potencia Total Instalada 60 MW
Stock Pile ChS
Pila Mina Actual
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
18CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Infraestructura Principal Ventilación
19CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
DISEÑO DEL CIRCUITO :
• Sección de Galerías: 8,0 X 8,0 m @15%
• Diámetro de Chimeneas: 6,0 m
TRAMO PRINCIPAL:
•7 galerías de 4.650 m
• Capacidad Máx. del Circuito: 8.540 kcfm
•Requerimiento de Ventilación: 6.822 kcfm
Diseño Inyección Principal
20CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
DISEÑO DEL CIRCUITO :
• Diámetro Pique: 10 m
• Diámetro de Chimenea: 6,0 m
TRAMO PRINCIPAL:
• 3 piques de 970 m de profundidad
• Capacidad máxima del Circuito: 8.000 kcfm
• Requerimiento de Ventilación: 6.322 kcfm
Diseño Extracción Principal
21CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Acceso Principal Mina
Acceso Principal
22CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Túneles de Acceso
Cada 300 m. habrá Conexiones Vehiculares
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
23CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Inversión Obras Infra. Perman. Inicial (OIPI)
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Accesos Principales (2)
7600 m / 7,5x6m / 8.75%
Transporte Principal (1)
6820 m / 7,5x6m / 15%
Concentradora & Fundición
Ventilación Inyección (3)
4560 m / 8x8m / 15%
Piques Extracción (2)
972 m / d=10m
Grupo 2Accesos Constructivos - Accesos a
Niveles – B. Cívico
Grupo 1Acceso Principal – Túnel Correa –
Inf. Ventilación Ppal.
Grupo 3Preparación Mina
Nv. Hdto/Prod/SNVi-e/Chancado/Transp. Int.
24CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Temario
� Proyecto Mina Chuquicamata Subterráneo, visión del p royecto.
� Aspectos geotécnicos
� Oportunidades de desarrollo.
25CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Aspectos Geomecánicos
Minería por Block Caving
Infraestructura asociada
Variante M.B.(Menor Costo; Mayor Productividad)
Disponibilidad
Grandes Excavaciones
�Sistemas de Ventilación�Manejo de minerales�Producción�Hundimiento
� Piques de extracción de aire� Silos de Almacenamiento� Acceso Mina� Rampas de Ventilación� Túnel de Transporte ppal. �Estaciones de transferencia
Aspectos Geomecánicos
26CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Geología - Geotecnia
�Resistencia de las rocas 40 a 140 MPa
�Esfuerzos in situ vertical ≈15 MPa
�Esfuerzos in situ horizontal 20 a 25 MPa
�Granulometrías esperadas medias.
�Radio hidráulico estimado 24 – 30
�RMR rango 40 a 55
CaracterizaciónGeotécnica
27CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Infraestructura de Exploración
Ítem Realizados
Labores (Km) 15Sondajes (Km) 147
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
28CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
E 39 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
E 01 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
G S -1 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -2 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -3 G eos inerg ia L tda. (2006)
F M-5 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-3 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-2 G eos inerg ia L tda. (2008)
E 39 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
E 01 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
G S -1 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -2 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -3 G eos inerg ia L tda. (2006)
F M-5 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-3 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-2 G eos inerg ia L tda. (2008)
E 39 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
E 01 G eo-E ng ineering
Tec hnolog y L tda. (2005)
G S -1 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -2 G eos inerg ia L tda. (2006)
G S -3 G eos inerg ia L tda. (2006)
F M-5 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-3 G eos inerg ia L tda. (2008)
F M-2 G eos inerg ia L tda. (2008)
Distribución de Esfuerzos
Como valores representativos de la cota
1.800 m.s.n.m. se obtuvo:
σσσσ1=25 MPa Subhorizontal
σσσσ3=15 MPa Subvertical
Razón de esfuerzos=1,66
Geología - Geotecnia Propiedades del Macizo Rocoso
29CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Incorporación discreta o modular de área
Producción MB
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48
Producción (ktpd)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
Ley (%)
Niv1(1841) Niv2(1625) Niv3(1409) Niv4(1193) CuEq Cut Mo
Período: 09
FW
N
30CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Aspectos Geomecánicos
Minería por Block Caving
Infraestructura asociada
Variante M.B.(Menor Costo; Mayor Productividad)
Disponibilidad
Grandes Excavaciones
�Sistemas de Ventilación�Manejo de minerales�Producción�Hundimiento
� Piques de extracción de aire� Silos de Almacenamiento� Acceso Mina� Rampas de Ventilación� Túnel de Transporte ppal. �Estaciones de transferencia
Aspectos Geomecánicos
31CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
MÉTODOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO DE FORTIFICACIÓN
Métodos Empíricos Métodos Analíticos o de Solución Cerrada
Análisis Numérico Modelos Físicos
RMR Laubscher (1990)
RMR Bieniawski (1989)
Q Barton et al (2003)
Estudios de Benchmarking
Elementos Finitos
Diferencias Finitas
Pruebas en Terreno
Pruebas en Laboratorio
Red Estereográfica
Soluciones Analíticas
Elementos DistintosCurva Reacción del Terreno
32CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
33CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
DETALLE TRASLAPE MALLA S / E
DETALLE 1 PERNO, MALLA Y SHOTCRETE
SECCION
PLANTA Q=SESC. 1:150
ESC. 1:100
Q=S
PLANTA Q<SESC. 1:150
SECCION
ESC. 1:100
Q>S
PLANTA Q>SESC. 1:150
SECCION
ESC. 1:100
Q=SSECCION
ESC. 1:100
Q=SSECCION
ESC. 1:100
Q=S
SECCION
ESC. 1:100
Q>SSECCION
ESC. 1:100
Q>S
SECCION
ESC. 1:100
Q<SSECCION
ESC. 1:100
Q<SSECCION
ESC. 1:100
Q<SSECCION
Q<SESC. 1:100
DETALLE 2 PERNO, MALLA
S / E
D--
C--
B--
A--
D--
C--
D--
B--
A--
A--
C--
SECCION
ESC. 1:100
Q>SB--
SOPORTE POR NIVELSOPORTE POR NIVEL
PMCHS Disciplina Geomecánica
34CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Q=S
Q>SPESPEK Q<S
Zona de Flujo
en piques
35CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Recomendaciones de Soporte por Nivel
Nivel de Producción (cota 1.823 y 1.607 m.s.n.m.)
� Unidad RQS (Q=S)
Piques de Producción
36CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Aspectos Geomecánicos
Minería por Block Caving
Infraestructura asociada
Variante M.B.(Menor Costo; Mayor Productividad)
Disponibilidad
Grandes Excavaciones
�Sistemas de Ventilación�Manejo de minerales�Producción�Hundimiento
� Piques de extracción de aire� Silos de Almacenamiento� Acceso Mina� Rampas de Ventilación� Túnel de Transporte ppal. �Estaciones de transferencia
Aspectos Geomecánicos
37CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
38CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
39CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Brocales de pique reforzados con paneles de acero (a) y hormigón (b)
Soporte para Infraestructura Principal
(a) (b)
Brocales de Piques en Suelo
� Marcos Circulares
40CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Soporte para Infraestructura PrincipalBrocales de Piques en Roca
� Roca muy fracturada: Paneles de hormigón prefabricado o técnica de suelo clavado
En la medida que la calidad de la roca mejora el pique se puede revestir con pernos y shotcrete revestido con malla
41CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Soporte para Infraestructura Principal
Croquis de Soporte Portales de Ventilación
42CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Soporte para Infraestructura Principal
Elementos y Técnicas de Soporte más Comunes para Port ales
� Pernos Pasivos
� Pernos o Cables Tensados
�Marcos Metálicos y Cerchas Reticuladas
� Paraguas de Protección
� Técnica de Avance con Túnel Piloto
� Drenaje
43CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Sistema de Acopio Interior Mina
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
40 m
Capacidad 5.000 t /silo11 mO/
Capacidad Total 25.000 t vivas
Mineral a Superficie
44CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Estación de Transferencia Correa Principal
58,5 m
17,5 m
Correa Principal
Correa Principal
Chute de Traspaso
45CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Oportunidades de Desarrollo
Variante Macro Bloques
Implementación Pre acondicionamiento
Oportunidades de Desarrollo
Procesos Independientes
Ajuste a los diseños, por sectorización
Desarrollo Rápido
Ajuste a los diseños de soporte.
Implementación Nuevos equipos
Utilización de elemento que mejoren
los ciclos.
46CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Principales Obras
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Principales Insumos
12.000 m3
20.000 m3
22.000 m34.000 t
48CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILE
Conclusiones
• Formar mineros para preparar y operar minas, del primer cuartil de costos y eficiencia.
• Se generara una gran demanda de desarrollos y construcción con altos estandares soporte.
• Se profundizarán las operaciones mineas.• Incorporar tecnología a las operaciones de desarrollo y
construcción.• Consolidar el uso de elementos como emulsiones,resinas y
otros elementos.• Implementar el desarrolllo rápido.• Incorporar el uso de prefabricados.• Utilizar la ventaja de la variante Macro Bloque.
VCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea
49CODELCO Copyrights © 2009 CODELCO-CHILEVCP Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea