12 relleno en pasta

7/25/2019 12 Relleno en Pasta

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RELLENO EN PASTARELLENO EN PASTA

MECANICA DE ROCAS II


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INTRODUCCIONINTRODUCCION

Este artculo explica aspectos bsicos de la tecnologa enpasta, como una tecnologa emergente para relleno ydisposicin de relaves en la industria minera.

El relleno en pasta fue primero usado en los aos 80 en lamina G!"# de $lemania.

%o atractivo de los sistemas en pasta para relleno incluyela &abilidad de usar material finamente molido de los

relaves 'ue no pueden ser usados en sistemas de relleno&idrulico convencional. %a tecnologa en pasta es atractiva tambi(n cuando se

considera recuperar mineral de labores inestables.


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RELLENO EN PASTA EN MINERIARELLENO EN PASTA EN MINERIA

SUBTERRANEASUBTERRANEA El relleno en pasta es un con)unto bonbeable, fluido no ne*toniano,

'ue consiste generalmente de relaves de mina y cemento. %a pasta es preparada de pulpas de relaves diluidas y esto se reali+a

por la eliminacin de agua de la pulpa por m(todos convencionales deespesamiento o filtracin.

El relleno con una consistencia de pasta se prepara me+clando relavescon alto porcenta)e de slidos y cemento, y as obtener la consistenciadeseada de un concreto de slump medio

la pasta es bombeada utili+ando bombas de concreto a distancias&ori+ontales relativamente largas de -m. o mas , pero mas

facilmente fluye por gravedad. $lternativamente el cemento tambi(n puede ser aadido cerca del

final de la tubera. !na cierta proporcin de partculas finas /0 micrones 1/2 mallas3

debe de estar presente en las pastas


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tambi(n partculas de agregados pueden ser aadidos 4 sin 'ueesta altere significativamente las caractersticas del flu)o de la

pasta. 5ruebas detalladas son necesarias para disear un sistema y para

preparar el lugar donde se reali+ara el relleno en pasta. %as pruebas deben de determinar las caractersticas de

desaguado, consistencia de las me+clas y la friccin en lastuberas .

%as plantas deben estar bien construidas y controladas con 5%6spor'ue un control de alta calidad es necesario para prevenir el

atoro de tubera y presiones excesivas. elativamente pe'ueas cantidades de cemento 7 a 2 3

producen material de relleno lo suficientemente duro entre .2 a7.2 9pa /: a 20: 3.


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DEFINICION Y DESCRIPCION DE UNDEFINICION Y DESCRIPCION DE UN

RELLENO EN PASTARELLENO EN PASTA

%a pasta es una me+cla de agua con slidos de altadensidad 'ue contienen alta cantidad de partcula fina.

;u relativamente ba)o contenido de agua 0 a /2 3&acen 'ue esta me+cla tenga una consistencia espesa

El cemento puede ser un componente de la pasta 5articulas de agregados grandes pueden ser adicionadas a

la pasta sin variar significativamente sus caractersticas detransporte.

!na pasta puede sangrar agua ligeramente cuando semantiene sin moverse por varias &oras .

los slidos no debern de alcan+ar un porcenta)e tan alto'ue impida 'ue la pasta pueda ser reflui+ada nuevamente.


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Empleando la tecnologa de pasta independientemente deldimetro de la tubera, la pasta puede permanecer estable porvarias &oras sin moverse y lista para ser bombeada nuevamente

%as partculas finas en una, me+cla de pasta pueden sercompuestas de relaves de mina o de arcillas ocurrentes, tierrasy arenas finas

la mineraloga de las partculas puede tener una gran variedad

de componentes, como cuar+o, feldespato, arcillas, micas, y&asta algunas sales.

los relaves de las plantas de procesamiento son la fuente mscom


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PREPARACION DE MEZCLAS DEPREPARACION DE MEZCLAS DE

PASTASPASTAS

%os relaves de una operacin de una planta de procesamiento deminerales generalmente son descargados como una pulpa diluida.

El exceso de agua puede ser recuperado mediante recirculacin de laplanta utili+ando espesadores de relaves. 5ero las pulpas de relave son

siempre &, no deben de ser retiradas durante la

operacin de desaguado.

;i ms de una cantidad de partculas finas se &alla presente en lacorriente de relave, parte de la corriente puede ser procesada con un&idrociclon y los finos retirados, esto es retirando algo de agua yaumentando la viscosidad y las velocidades de filtracin. Esto esllamado clasificacin parcial.


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%a filtracin es la etapa final de desaguado en la preparacin derelleno en pasta. 9uc&os tipos diferentes de filtros pueden ser usadosincluyendo el de discos, tambor, vaco, &ori+ontales de fa)a, filtrosprensa, filtro de discos &iperbaricos, etc.

Es posible evitar la filtracin en la preparacin de una pasta pararelleno.

%os componentes de una me+cla de pasta, incluyendo el 'ue'uefiltrado, cemento, agregado y agua deben de ser me+clados lo mas

posibles para producir pastas &omog(neas 'ue puedan sertransportadas en tuberas. !na planta de me+clado de pasta es similar a una planta concretera . !n control preciso es necesario para operar una planta de relleno en

pasta.

5e'ueas variaciones en el contenido de &umedad pueden resultar enlargas variaciones y causar friccin en la tubera.

?nstrumentacin moderna y control de 5%6 debe de ser de uso en lasplantas de relleno.


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DISEO Y ESPECIFICACIONES EN LADISEO Y ESPECIFICACIONES EN LA

MEZCLA DE PASTAMEZCLA DE PASTA

@eniendo una cantidad suficiente de partculas finas es elre'uerimiento para producir pasta en la mayora de loscasos deben de contener por lo menos 2 en peso de

partculas menores a /0 micras de dimetro 1/2 malla3.

%a mineraloga y la geometra de las partculas afectaranla cantidad de partculas finas 'ue sean necesarias.

%a experiencia &asta la fec&a nos &a mostrado 'ue esdifcil &acer escalamiento de las caractersticas de los

flu)os de las pastas en tuberas.

!n relleno en pasta puede ser planificado para rendir laresistencia necesaria para la aplicacin 'ue se intenta.


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%a resistencia es aumentada aumentando el contenido decemento y reduciendo el contenido de &umedad me+clasmas duras 3 y adicionando agregado

En muc&os casos, el relleno de minas con pruebas deresistencia a la compresin no confinadas dan resultadode 0.: a / 9pa 00 a 700 psi 3 lo cual es adecuado, y se

puede lograr con / a A de contenido de cemento5rtland en peso.

!n programa de laboratorio y unas pruebas a nivel piloto

son necesarios para determinar lo recomendable delmaterial a ser usado para relleno en pasta.

Ber tabla C


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9e+clado de pasta observacin visual 5ruebas de fluido en columnas de tuberas 5ruebas de resistencia

ETAPA DE PRUEBA PILOTO

Espesamiento en la planta Diltracin en la planta

;lump vs. necesidades de energa para me+clado

5ruebas de bombeo a escala industrial en circuito

cerrado.


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VENTAJASVENTAJAS 9e)ora el soporte del piso y tec&o , reduciendo tambi(n los costos de

mano de obra y materiales.

esistencias mayores pueden ser logradas con menor contenido decemento. "o es necesario decantar agua de las labores 'ue estn siendo llenadas

con pasta como si lo es cuando se utili+a relleno &idrulicoconvencional.

Generalmente todos los relaves pueden ser usados para pasta pero lossistemas de relleno convencional solo pueden usar partculas gruesas. El relleno en pasta es ms denso 'ue el relleno &idrulico

convencional por'ue tiene una porosidad reducida. Entonces laresistencia confinada es me)or y las necesidades de relaveratrinc&eras barricadas3 son menores.

%amas obtenidas en operaciones de relleno &idrulico convencionalgeneralmente causan problemas a los operadores, causan desgaste enlas bombas de desaguado de mina y problemas de seguridad si sedescargan en las c&imeneas o en los t


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El tiempo del ciclo de minado es menor con los sistemas de relleno enpasta debido a 'ue la resistencia se logra ms rpido 'ue cuando seutili+an sistemas de relleno &idrulico convencional.

6on relleno en pasta, una labor puede ser llenada continuamente &asta

completarse sin preocuparse de la licuefaccin y del lavado de laarena de la barricada. !n sistema de relleno en pasta permite el uso mecani+ado de sistemas

de minado de corte y relleno descendente . Esto aumenta la seguridad,reducen la dilucin del mineral y puede ser usado en casi todo tipo decuerpos minerali+ados.

!n sistema de relleno en pasta permite m(todos de minado masflexibles

educcion del desaguado en la mina $&orro en la mano de obra y materiales educcion en la nesecidad de relaveras de muc&o menor tamao. Fuenas propiedades de soporte en los tec&os de las labores y

reduccion de derrames en las labores. %o atractivo de los sistemas en pasta para relleno incluye la &abilidad

de usar material finamente molido de los relaves 'ue no pueden serusados en sistemas de relleno &idraulico convensional.


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SISTEMA DE RELLENO ENSISTEMA DE RELLENO ENPASTA UTILIZANDOPASTA UTILIZANDO

AGREGADOSAGREGADOS

695$H?$ 9?"E$ $E; ;.$.6.


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UBICACIN:

%a mina $res, de la 6ompaa 9inera $res ;.$.6., se encuentraubicado a A,I20 m.s.n.m. en el 6erro 6a)c&aya, $l noroeste de laciudad de $re'uipa. 5ertenece al anexo de Biscacuto, distrito de

rcopampa, provincia de 6astilla, departamento de $re'uipa.GEOLOGIA GENERAL

$res se clasifica como un yacimiento de ba)a sulfuracin tipobonan+a3. %a minerali+acin se presenta en vetas asociadas a centros

volcnicos Jua)ra&uiri, 6a)c&aya y otros menores3. %a vetaBictoria es la estructura mayor y principal del yacimiento,reconocida en una longitud &ori+ontal de ,/00 m y teniendo en la

proyeccin vertical /20 m de reconocimiento. %a litologa esta

conformada por riolitas, tufos, riodacitas y andesitas. %a vetaBictoria tiene un rumbo general de " 20K E, bu+amiento entre 12K a80K. %a potencia vara de 0.20 a 1.00 metros. %os metales preciososson de aspecto microscpico y asociados a bandas de cuar+o gris,cuar+o lec&oso, cuar+o limoniti+ado, cuar+o masivo y cuar+osacaroide, con presencia de xidos.


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GEOMECANICA

Las rocas encajonantes conformadas or to!as "o#c$n%cas&r%odac%tas'r%o#%tas cao#%n%(adas& todas f)ertemente a#teradas&

t%enen )na c#as%f%cac%*n +)e "a de roca ma#a a m), ma#a& con e#a-ra"ante de resenc%a de a-)as s)!terr$neas& +)e contr%!),e a#a ma,or desesta!%#%(ac%*n de #a e.ca"ac%*n /R0D 123 a 14356Las a#terac%ones 7%droterma#es son #as m$s %mortantes , son#as +)e 7an afectado en ma,or -rado a #a roca encajonante68stas oc)rr%eron d)rante #a rec%%tac%*n de #as so#)c%onesm%nera#%(antes& f$c%#mente reconoc%das en #as ro.%m%dades de#as "etas6

METODO DE E9PLOTACION E# mtodo de e.#otac%*n es de corte , re##eno ascendente& con erforac%*n

con"enc%ona# en !reast%n- , #%m%e(a mecan%(ada con scoos e#ctr%cos de ;64


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RELLENO

El relleno en pasta ingresa a trav(s de tuberas por c&imeneas de laparte central comunicadas a superficie, prolongndose desde all a

toda la longitud del ta)o. Este relleno cubre el 82 de la abertura,de)ando una altura del nivel del relleno al tec&o de la excavacinde 20 cm, 'ue sirve como cara libre para el siguiente corte. Elrelleno en pasta da la venta)a de aumentar la velocidad de ciclo delos ta)os, disminuir la dilucin y me)orar la estabilidad de la roca

enca)onante.CARACTERI>ACION DEL RELLENO

Es una me+cla de agregados, cemento y agua. 5ara poder obtenerla me+cla con caractersticas de pasta, se debe contar conmateriales, cuya distribucin de partculas con contenido de finosmenores a /0 micrones sea mayor o igual a 2, incluidosagregados y cemento. %a presencia de estas partculas finas evita lasedimentacin, act


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DISE?O DE LA ME>CLA

;e debe obtener y calcular lo siguienteC

A6 A-re-ados:5eso total del agregadoC @ta-r5eso del contenido slido del agregadoC @csa-r

5eso del contenido l'uido del agregadoC @c#a-r5orcenta)e del contenido l'uido del agregadoC 3c#a-r

@csa-r @ta-r @c#a-r

@c#a-r 3c#a-r . @ta-r

Entonces: @csa-r @ta-r ' 3c#a-r . @ta-r


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B6 Cemento5orcenta)e de cementoC 3cem de finos de los agregados a /0 micronesC

3a-rfn 3 cem ;4 ' 3 a-rfn5eso del cementoC@cem5eso del contenido slido de la me+claC @csme(

@csme( @cem @csa-r@cem 3cem . @csme( 3cem /@cem @csa-r5@cem /;' 3cem5 3 cem . @csa-r

EntoncesC @ cem 3 cem . @csa-r ;' 3 cem

C6 A-)a5eso del aguaC @a-)a este valor se &alla experimentalmente en

funcin al valor de la consistencia de diseo3


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ALORES ACTUALES DE DISE?O POR M =

5eso total de los agregados Ltagr3C 2I0 -g.

5eso del cemento Lcem3C 00 -g.

5eso del agua Lagua3 C I0 %t5orcenta)e de contenido l'uido del agregado C 8

;lump C 8 5ulgadas

AUSTE POR FUMEDAD DE LOS AGREGADOS

5or factores climticos, la &umedad de los agregados vara, entonces &ay 'ue&acer a)uste para mantener elC

M 5eso total del aguaC Ltagua

M 5eso del contenido slido de los agregadosC Lcsagr

;i el porcenta)e de &umedad de los agregados aumenta, entonces se tendrC

M "uevo porcenta)e de contenido l'uido de los agregadosC clagrM "uevo peso total de los agregadosC Ltagr, debe aumentar

M "uevo peso de contenido l'uido de los agregadosCLclagr

Entonces el incremento de agua de los agregados esC

?n Lclagr N Lclagr Lclagr


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Aj)ste de a-re-adosC

@ta-r; @csa-r /; ' 3c#a-r;5

Aj)ste de a-)a:

@a-)a; @a-)a In@c#a-r

;i el porcenta)e de &umedad disminuye, se reali+a el a)usteinverso de agregados y agua

El aditivo ingresa con un valor de del peso del cemento.


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Aj)ste or a)mento de s#)m

5ara finali+ar la operacin debe disminuirse la presin debombeo, para lo 'ue se tiene 'ue aumentar el slump,experimentalmente se obtiene lo

;iguienteC

El peso de los agregadosC @ta-r1 @ta-r H2

El peso del aguaC @a-)a1 @a-)a =2

El peso del cemento se aumentaC @cem1 @cem =2

S#)m:;264 )#-adas

El ob)etivo es evitar exceso de agua y conservar la resistencia.


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RESISTENCIA A LA COMPRESINM Es el principal parmetro de diseo de la me+cla.M ;e define como la capacidad de soportar cargas y esfuer+os, su

me)or comportamiento es la compresin y a los esfuer+osuniaxiales.M ;u comportamiento es uniforme no se estratifica.M El curado es el complemento a la &idratacin, con el 'ue se llega

a desarrollar completamente las caractersticas resistentes de la

me+cla.M El m(todo de explotacin de corte y relleno ascendente &ace 'ueel relleno sirva de piso para el siguiente corte. Entonces, laresistencia necesaria es para soportar (l transito del sccopel(ctrico de .2 Od7.

M El valor de resistencia calculado en funcin del peso del scoop yla carga 'ue transporta es de 0./ 9pa.M %a resistencia del relleno se incrementa a mayor tiempo de

curado, obteni(ndose un mximo valor de .2 95a a los /8 das.


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M #e la relacin entre los valores de resistencia registrados a 7,: y A das de curado se determina 'ue se puede reiniciarlas operaciones a da de terminado el relleno, tiempo en

el 'ue se obtiene el valor de 0./ 95a.M En este caso particular de relleno, el porcenta)e de cemento

de la me+cla depende ms del factor bombeabilidad 'ue elde resistencia, a consecuencia del limitado contenido de

finos de los agregados.

M En promedio, el contenido de cemento de la me+cla es :.2,para completar el 2 de finos menores a /0 micrones, lo

'ue e'uivale a una dosificacin de 00 -g. Pm7. 6on estosvalores se obtienen resistencias mayores a las re'ueridaspor operacin.


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ME>CLADOEl e'uipo de me+clado utili+ado es una 5lanta dosificadora

BOMBEO5ara el bombeo de la me+cla se utili+a una bomba de

despla+amiento positivo, para fluidos no "e*tonianos

SISTEMA DE TRANSPORTES POR TUBERIASEl transporte de la me+cla es por tuberas en toda su

extensin, se utili+an 7 tipos, todas de /2 mm de dimetrointerno

%as tuberas bicapa

%as tuberas para 70 Far de presin

%as tuberas para 80 Far de presin

%as tuberas de A0 Far de presin


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