129526595 mineria-subterranea-pdf

1

INTRODUCCIÓN A SUBTERRÁNEAS

Prof. Víctor Encina M.Julio 2006

Postítulo de Certificación y Valoración de Activos MinerosPontificia Universidad Católica de Valparaíso (Chile) + Queen’s University (Canadá)

TEMAS

Proceso MineroPresentación de Métodos Subterráneos• Autosoportados• Hundimiento• Temporalmente Soportados

Selección de Métodos SubterráneosFundamentos Científicos• Hundibilidad• Flujo Gravitacional• Acondicionamiento

TendenciasInfraestructura de minas subterráneas

2

EL PROCESO MINERO

La minería ocurre en “reactores perecibles”

EL PROCESO MINERO

ARRANQUE• FRACTURAR• FRAGMENTAR• EXTRAER

TRANSPORTE• TRASLADAR

BENEFICIO• SEPARAR

ARRANQUE

TRANSPORTE

$

PLANTA

MINA

SEPARAR

3

Arranque• Cambio de naturaleza del material• Transformar sólido in situ en pilas de

fragmentos de material sólido

Transporte• Cambio de coordenadas• Trasladar el material desde su ubicación

original a la Planta.

EL PROCESO MINA

ARRANQUE

MÉTODOS DE ARRANQUE• Tronadura• Hundimiento

MÉTODOS DE EXTRACCIÓN• Gravitacional• “Por Baldadas”

Arranque

macizo in situ

Cargar y extraer

material quebrado

4

TRANSPORTE

CONTINUO• Correas• Piques

(gravitacional)DISCONTINUO• FFCC• Camiones

Stock

intermedio

Principal

En Minería Subterránea• Los Procesos Mina se denominan: Métodos de

Explotación • Se definen caso a caso según las características

del recurso mineral y los objetivos del negocio

Las claves de proceso son:• Estabilidad de los recintos de trabajo• Estabilidad del emplazamiento post explotación• Recuperación, Selectividad y Dilución

PROCESOS MINA: SUBTERRÁNEOS

5

PRESENTACIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

Visión rápida de los principales métodos de

explotación subterráneos

1 Cavidades Autosoportadas1.1 CV Caserones Vacíos (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 Soportadas3.1 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 Socavación Basal (BC/PC)

CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

6

CASERONES VACÍOS

Sub Level Open StopingSLOS

CONCEPTO (Olimpic Dam Mine)

7

Campo de Aplicación

Techo y cajas auto soportadasDepósitos sub verticalesRoca Razonablemente Competente

Operación MecanizadaLHD

8

Planificación Caserones y Pilares

Variantes diseño caserones

Por geometría del yacimiento• Irregularidades• Distintos grados de dilución

Secuencia de explotación• En el caserón• En el sector de caserones

9

Caserón Simple

Caserón Doble

10

Ampliación Longitudinal

Ampliación Lateral

11

“Crown Pillar”

Collar

12

Orientación

Paralelo a Estructuras Principales• Dentro de pilares• Dentro del Caserón (Salvar la perforación)

Geometría Favorable• Recuperación• Estabilidad

Estabilidad General

Restricciones de Subsidencia• Pilares no recuperados• Pilares Artificiales (Caserones Rellenos)

Sin Restricción Subsidencia• Tronadura masiva de pilares

Fortificación para operación• No “liberar” bloques• Perno, Malla, Shotcrete (Labores)• Cables (caja pendiente)

13

Caso Explotación de pilares por tronadura masiva

Sección A

15

Nivel Perforación DTH

Nivel Extracción

16

Fortificación

Comentarios

Método Mecanizable y SeguroEstabilidad dependiente de estructurasBuena recuperaciónPoca Dilución y Relativamente Selectivo Requiere Krigeage celdas pequeñas (3 a 5 m de lado) y verificación por perforaciones de producción

17

CASERONES Y PILARES

Room & Pillar(R&P)


Techo soportado por pilaresDepósitos sub horizontalesRoca Razonablemente Competente

18

Técnicas de Arranque

Perforación HorizontalPerforación de “bancos”Excavadoras continuas

Arranque

Perforaciónde Bancos

PerforaciónHorizontal

19

Técnicas de Transporte

Cargadores (LHD)CamionesScraperFFCC

Transporte Mecanizado

Cargador+ Camión

20

Operación Artesanal (Jackleg + Scraper + FFCC)

Manejo de Altas Pendientes del Manto

21

Explotación Ultra Selectiva

Comentarios

Método muy versátilSelectivo y de baja DiluciónEstabilidad dependiente de roca• Techo• Piso• Pilares

Baja recuperación

22

HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

Sub Level Caving(SLC)

Drift driving

Sublevel Caving

Opening raise Ring drilling Blasting

Mucking Rail haulage Crushing and hoisting

23

ESQUEMA TÍPICO DEHUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

CONTACTO MINERAL ESTERIL ENHUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

ESTERIL HUNDID0

MINERAL TRONADO

24

The KirunaOrebody

The mining ofKiirunavaara

25

RampsOre passes

Present main level, 1045 m

Crushing stations

Hoisting

1045 m

Ore body

Ventilation shafts

Mining System KUJ 2000

26

Sublevel Caving -from small to large scaleNumber of blasts per day for

production level of 60,000 ton/day

Post Ton in-situ Ton cave total1 940 60 10002 720 280 10003 320 680 1000

total 1980 1020 3000

Theoretical Extraction Ellipse From Nilsson’s Model For Gravity Flow

27

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

Dilución

Comentarios

Método altamente mecanizableAlta Dilución por contacto permanente con el estérilEstabilidad controlable• En Labores

Buena Selectividad y Recuperación

28

HUNDIMIENTO POR SOCAVACIÓN BASAL

Block / Panel Caving(BC / PC)

CONCEPTO (Hundimiento)

Socavación Basal

29


Colapso del techo


Extracción de material

Fracturamiento del techo

30


Fracturamiento del techo

Extracción de material


Zonas de Extracción

31


Crecimiento de zonas de extracción

Fin propagación


Fase de régimen y

crecimiento de zonas de extracción

32


Animación:Argyle Diamonds

Tamrock – Atlas Copco


33

Modalidades de Diseño

Por forma de socavación• Plano o Inclinado

Por modo de extracción• Parrillas• Scraper• LHD

Parrillas

34

Cargadores LHDDiseño “Espina de Pescado”

35

Cargadores LHD Diseño “Teniente”

AlimentadoresTransportador

sin fin

Mineral Acondicionado

Diseño Minería Continua

36

Comentarios

Método altamente mecanizableAlta capacidad de producciónEstabilidad controlable• En Labores

Buena RecuperaciónBaja SelectividadMediana dilución

TEMPORALMENTE SOPORTADOS

Shrinkage y Explotación de Mantos Blandos

(Carbón y otras Sales)

37

Caserones con Relleno Temporal de Mineral

Shrinkage


Cajas débilesDepósitos sub verticalesRoca competenteSubsidencia permitida post explotación

38

Caserón Relleno con Mineral CONCEPTO SHRINKAGE

Secuencia de Trabajo

39


Perforación liviana (Jackleg)• Mineral de Relleno es piso de trabajo

Tronadura de crater vertical • VCR=“Vertical crater Retreat”• Perforación y tronadura desde Nivel de

Perforación

Perforación al techo

40


Igual que caserones vacíos• Cargadores (LHD)• Pala mecánica• Scraper• Camión o FFCC

VerSME Underground Mining

Capítulo 1

FRENTE MECANIZADO(LARGO O CORTO)

Longwall / Shortwall

41


Techo hundibleDepósitos sub horizontalesRoca “blanda”

“LONGWALL / SHORTWALL”CONCEPTO

42

“LONGWALL / SHORTWALL”NOMBRE

LONGWALL• W > 120m

SHORTWALL• W < 120m


Cepillo (“Shearer)Excavadoras continuasPerforación y Tronadura (“Desquinche”)

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

AlimentadorCorreas Transportadoras

44

“LONGWALL / SHORTWALL”MECANIZACIÓN

S S

Main GateTail Gate

Face Conveyor PF4-1132

Face length 200m6000 6000

Tail Gate Main Gate

Longwall face conveyor

5000 Face length 200 m 6000

4000

1750

Disposición General de Equipos

45

3000

Chain conveyor

Detalle punto de transferencia

1200

83.5

266

20

20

167

30

50

30

650

1455

1695

30 483

83.5

max.12

7

122

710

1405

30167

A-A

1:5

HARDOX 400

50x1440x2995

1,70 to (1x)

HARDOX 400

25x165x2995

0,10 to (2x)S690Q

30x350x2995

0,25 to (4x)

STAHLBAU 3,00 M LG

3,00 to

replaceable wearelements

Modulos de Transportador

46

Changeable top trough (wear part)

Estructura y placa de desgaste

Cadenas y yugos

47

Técnicas de Soporte

Escudos desplazables (“Powered shields”)

Enmaderación

Escudo Hidráulico

48

Instalación de escudos hidráulicos

Frente de Trabajo

49

Comentarios

Método altamente mecanizableMínima Dilución (Se corta sólo el mineral)Estabilidad ControladaMuy Buena RecuperaciónBaja Selectividad in situCUIDADO CON EL GAS GRISÚ

SELECCIÓN DE MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

No hay reglas,… sólo hay guías

50

SELECCIÓN DEL MÉTODO MINERO

UBICACIÓN• Superficial• Profunda

GEOMETRÍA• Masivo (Clavos)• Tabular Vertical (Vetas)• Tabular Horizontal (Mantos)

CALIDAD DE ROCA• Mena• Cajas

ARRANQUE

TRANSPORTE

CARACTERIZACIÓN DE MINAS PARA SELECCIÓN DE MÉTODO

Pequeña Amplia Pequeña AmpliaVetaMantoClavoVetaMantoClavo

Roca Caja (Techo / Pendiente)Competente Débil

Potencia =>

Roc

a M

ena

Buen

aM

ala

51

Tabla típica

Puede tener muchas variaciones según las condiciones particulares de cada negocio

Pequeña Amplia Pequeña AmpliaVeta CR HSNMantoClavo CR HSNVeta CR-M C&R C&R C&R+PManto CHF C&R+PClavo C&R C&R+P C&R HSB

1 Naturalmente Soportados:1.1 CV Caserones Vacíos (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 Hundido3.1 CHF Corte y Hundimiento Forzado (LW/SW)3.2 CHN Corte y Hundimiento Natural (LW/SW)

4 Hundido4.1 HSN Hundimiento por Subniveles (SLC)4.2 HSB Hundimiento por Socavación (BC/PC)

PRIMERA APROXIMACIÓN

CHN

Competente DébilRoca Caja (Techo / Pendiente)

Potencia =>

C&P CHN

Roc

a M

ena

CV

CVBuen

aM

ala

INFRAESTRUCTURA DE MINAS SUBTERRÁNEAS

Las minas subterráneas tienen que ser tan

autosuficientes como un submarino

52

COMPRENDE:COMPRENDE:

•• Operaciones AuxiliaresOperaciones Auxiliares

•• InstalacionesInstalaciones

INFRAESTRUCTURA DE MINA SUBTERRÁNEA

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

DefiniciDefinicióón:n:

OPERACIONES AUXILIARES

53

•• Ventilación• Drenaje• Energía• Agua• Comunicaciones• Transporte y facilidades para el personal• Transporte y almacenamiento de materiales y residuos (sólidos, líquidos, gaseosos y biológicos)• Instalaciones para mantención de equipos y herramientas• Accesos

SERVICIOS U OPERACIONES COMPLEMENTARIAS

El punto de partida

RecursoGeo3 (log+est+mec)

Modelo deBloques

MétodoExplotación

DiseñoPlan Minero

InfraestructuraCosto Inversión

Evaluación

Reservas

Costo deOperación

Conforme

No conforme

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Tipos de Demanda(del Plan Minero)

Para Diluir• Gases naturales / Motores / Tronadura / Baterías

Para Acondicionar• Enfriar / Calentar

Para consumir:• Respiración de personas: Q = N x 3 (m3/min)• Combustión Motores: Q = HP x 3 (m3/min)

Para Mover• Arrastrar (Arrastre polvo: usar V = 1 m/s)• Hacer “brisa”• Renovar

Ventilación: Leyes físicasCaída de Presión:

H = K x L x P x Q2 / A3 = R x Q2

PotenciaP = K x L x P x Q3 / A3 = R x Q3

Resistencia:R = K x L x P / A3

Caída de Presión H (Pa = N/m2 ~ 0,1 mm c. a); Coeficiente de Fricción K (kg/m3); Longitus y Perímetro L,P (m); Sección A (m2); Caudal Q (m3/s)

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Factor de Fricción: Galerías Rectas(Mining Engineering Handbook)

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

Datos para densidad 1,2 Kg/m3

K’=K x δ / 1,2

ComúnOcasionalNingunaTipo Pared

297027802690Roca angulosa

204018601760Enmaderada

130011101020Suave (Carbón o Shotcrete)

560370280Lisa revestida

Drenaje: •Aguas subterráneas (Hidrología)•Aguas de uso industrial (Perforación)

•Destino:•Tratamiento de aguas de minas•Acopio de derrames

• Galerías con pequeña pendiente (0,5%)• Canaletas + Pozos de decantación• Bombas

• Plan emergencia (cortes de energía, crecidas)

DRENAJE

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•• Demanda según Plan Minero• Flotas de equipos (móviles y estacionarios)• Producción, servicios (bombas, alumbrado, WC, …)

• Anillos• Doble vía de suministro• Respaldo

• Plan emergencia (cortes de energía, generadores, incendios)

Aire comprimido: Compresores elAire comprimido: Compresores elééctricos localesctricos locales

REDES DE ENERGÍA Y AGUA

•• Demanda creciente• Red fija:

• Anillo “crecedor”• Datos, imagen y voz

• Red móvil• Antenas y repetidores• Banda ancha inalámbrica “asistida”

• Plan emergencia (cortes de energía, alarmas)

COMUNICACIONES

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•• Demanda según Plan Minero: Dotación propia + contratistas• Transporte:

• Cambios de turno; distribución interna. • Vehículos interior mina; reglas y control de tránsito.

• Facilidades• Servicios higiénicos, pañoles • Oficinas? ; Comedores?

• Plan emergencia (Procedimientos, refugios)

TRANSPORTE Y FACILIDADES PARA EL PERSONAL

•• Demanda según Plan Minero• ¿Cuánto y donde almacenar?

• Interior o exterior mina • Se trata de hacer la operación expedita

• La demanda de materiales se transforma en demanda de transporte y uso de vías.• Casos especiales: polvorines y estaciones de despacho de combustibles (Decreto 72), hormigón.• El manejo de residuos es parte del diseño de la operación incluyendo: transporte, procesamiento y destino final.• Plan emergencia (Manejo de residuos, rebalses de combustibles, polvorines, incendios)

MATERIALES Y RESIDUOS(Sólidos, Líquidos, Gaseosos y Biológicos)

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•¿Qué mantención en interior mina y qué en superficie?• Minimizar el tiempo de parada del equipo (viaje+intervención)

• Mantención menor en el lugar de trabajo• En interior mina se hace cambio de componentes, los cuales se envían afuera para reparación.

• Combinación recintos y vehículos utilitarios de servicio en terreno.• Casos especiales: Neumáticos, aceros de perforación, 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, más bien las aumenta.•Plan emergencia (Manipulación de unidades “en panne”)

INSTALACIONES PARA MANTENCIÓN DE EQUIPOS

• Doble acceso: Siempre y en todo lugar• Por seguridad

• Por ventilación• Por ley (Decreto 72)

• Dimensionamiento según demanda y sistema de transporte• Acceso comprende: Vías, señalización, estacionamientos, control de tránsito, iluminación, vehículos, comunicaciones.• Plan emergencia (Uso de vías en emergencia de otros subsistemas, emergencias propias del sistema de tránsito)

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

ACCESOS

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FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

La minería está a punto de dejar de ser un “Arte” y pasar a ser un “Proceso Tecnológico”

con base en la Ciencia

•• HUNDIBILIDAD O ESTABILIDAD•Para hacer explotaciones sin sostenimiento•Para hacer explotaciones por hundimiento

• FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO • Recuperación en métodos por hundimiento• Dilución

• ACONDICIONAMIENTO DE MACIZOS ROCOSOS• Para hundir• Para lixiviar

PROBLEMAS FUNDAMENTALES

60

Decisiones de Diseño

Caracterizar

Grado deFragmentación

Acondicionar

¿Hunde?Mal

PropagaciónFragmentación

Hundibilidad

DistanciaConfiguración

Malla

Bien

Regular

GravitacionalDiscretoContinuo

Tipo de M/MÁrea / RHBase / Altura

1º Hdto.

EsfuerzosClase

De Roca No hundir

ÁBACOS DE RADIO HIDRÁULICO

Ábacos empíricos: Mejores para Estabilidad que para Hundibilidad.

No consideran estados de esfuerzos

62

FLUJO GRAVITACIONAL

Un largo camino … que todavía no llega a destino.

HistoriaHistoria

• Kvapil

• Laubscher

• Estudios Recientes (ICS e IM2)

FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO

63

FLUJO GRAVITACIONALSegún: Rudolf Kvapil

Supuesto: Las leyes del flujo gravitacional son independientes del tamaño de los fragmentos de materialEstudio de flujo de mineral a granel se puede estudiar en modelos de arena o grava

ESTUDIO DE MODELOS DE SILOS

D D

D independiente de ángulo fondo

64

ESTUDIO DE MODELOS DE SLC

Seudo-elipse

Las figuras no son elípticas pero se aproximan para simplificar los cálculos

Elipsoide de movimiento

Velocidad de partículas

No hay movimiento en el límite del elipsoide de movimientoLa mayor velocidad se observa en el eje del elipsoide, y aumenta a medida que se acerca al punto de extracciónV5>V4>V3>V2>V1

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Elipsoide de Extracción

Existen zonas de igual velocidad que conservan la forma de elipsoideExistirá una zona de máxima velocidad que comprende el material extraidoEsa Zona se denomina “Elipsoide de extracción”

VERIFICACIÓN DE “EE”

Extracción de “EE” previamente marcado

66

VISUALIZACIÓN DE “EE” Y “EM”

Extracción de “EE” previamente marcado

RELACIONES GEOMÉTRICAS

67

EFECTO DEL TAMAÑO DE FRAGMENTOS

A mayor tamaño de fragmentos mayor diámetro

A mayor movilidad del material mayor esbeltezLa movilidad de las partículas depende de:• Tamaño de partículas• Forma de partículas• Rugosidad de superficie• Ángulo de fricción interno• Densidad• Tasa de extracción• Propiedades del material

(humedad, resistencia)• Efectos lubricantes

FORMA de ELIPSOIDES vs MOVILIDAD

68

• DTA vs MRMR

•Tiraje Interactivo

• Altura de Interacción

• Modelo Volumétrico de Dilución

FLUJO GRAVITACIONALSegún: DennisDennis LaubscherLaubscher

Rockmass class 5 4 3 2/1

ff/m 50 - 7 20 - 1.5 5 - 0.4 1.5 - 0.2

Rock size m 0.01 - 0.3 0.1 - 2.0 0.4 - 5.0 1.5 - 9.0+

% +2m³ 0 1 - 5 6 - 20 21 - 45

Loading width Isolated drawzone diameter

5m = 11.5m 13m

4m = 9m 11m 12.5m

3m = 6.5m 8.5m 10.5m 12m

2m = 6m 8m 10m

Diámetro Aislado (Laubscher)

69

DIÁMETRO DE TIRAJE AISLADOIsolated Draw Zone (IDZ)

% +2m³ 0 1 - 5 6 - 20 21 - 45

Loading width

Tiraje irregular (Aislado)

70

Tiraje regular puntos alejados

Tiraje RegularDist. Puntos < 1,5 DTA

71

Mecanismo de Flujo Granular

Aislado Concurrente

Flujo gravitacional Min. Grueso (Vacíos Propagados - Gustafsson)

Aislado Concurrente

72

Interacción: Laubscher

73

Cálculo ley y recuperación (20%)

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

74

Cálculo ley y recuperación (60%)

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

FLUJO GRAVITACIONALSegún Estudios Recientes: ICS e IM2

• El tiraje es siempre aislado

• Por lo tanto no existe tal zona de interacción

• Se distinguen 2 zonas: Extracción y Movimiento

• La razón de excentricidad se mantiene constante

Estudios experimentales a escala y con Estudios experimentales a escala y con modelos modelos computacionlescomputacionles realizados en realizados en JKMRC, JKMRC, ItascaItasca e IM2 indican que:e IM2 indican que:

75

ddhh

Material Material extraextraíídodo

Zona de Zona de extracciextraccióónn

Zona de Zona de movimientomovimiento

El diámetro “d” es directamente proporcional a tamaño medio de los fragmentos hasta un cierto límite.La excentricidad h/d es inversamente proporcional al tamaño de fragmentos. En material grueso (tamaño medio entre 0,4m y 0,6m) la razón de excentricidad es del orden de 3 y en materiales finos (entre 0,15m a 0,21m) sería del orden de 5.

Conceptos de flujo gravitacional

¿Qué vamos a hacer sin Laubscher?Criterios de Diseño Convencional AP AP+TT AP+TT+MC

Caracterización Laubscher (MRMR)Geosísmica (Tomogr)Geomecánica

Secuenciamiento Compatible con Ab. Stress En Sombra sin Ab. StressOrientación Fracturas y EstructurasEstabilidad General

Fragmentación BCF, Size, Otros?

Hundibilidad Laubscher (MRMR)Altura Columna

Malla Laubscher (MRMR)

Dilución Laubscher (DE%)

Estabilidad Razón de excavaciónPilares Reforzados

Tasa Extracción Prop. Antisísmica

Tasa Extracción Régimen Por Regularidad y M/M

Pilares Reforzados +Pilares no dañados

Antisísmica + Control Conexión y Monitoreo

Por M/M + PL Corto Plazo

Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores?

Laubscher + nueva ff? + Otros JKMRC-IM2? + GCPMS?

Laubscher (DE%)? + Flujo no Interactivo + Dinámica Probabilistica

Razón de excavación

Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores?

Laubscher + nueva ff?Tomografía Alta Resolución

Esfuerzos

Indices de Colgadura y Reducción Secundaria?

Nuevos redirecciontado AP?Nuevos redirecciontado AP?

Orientación y forma de frentesDimensiones de frentes

76

ACONDICIONAMIENTO DE MACISOS ROCOSOS

Una oportunidad … que todavía está en evaluación

ACONDICIONAR

CONCEPTO

77

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

PROPÓSITO

Fracturamiento HidrFracturamiento Hidrááulicoulico Tronadura ConfinadaTronadura Confinada

TECNOLOGÍAS DE ACONDICIONAMIENTO

78

PRUEBA DE FRACTURAMIENTO LOCALPRUEBA DE BOMBEO

OPTICAL & ACOUSTIC SCANNING

FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO

Pie

zoel

ectri

c S

ourc

e

Hyd

roph

one

Arra

y Hydraulic Fracture

shot 21

shot 25

shot 31

shot 36

12

11

10

09

08

07

9

hydrophone number987 121110

Tim

e (m

seg)

15

14

13

12

11

10

16

shot 21

shot 36

shot 31

shot 25

P-Wave Travel Time

Shot Without Hyd.Fractures

Shot With Hyd.Fractures

51 meter

80 m

eter

seismic ray

Hole HF01Hole M9

CONTROL GEOFÍSICO (Sísmico)

79

ANTES DEL FH

DESPUES DEL FH

TOMOGRAFÍA SÍSMICA

Evidencia de fractura hidráulica

Fractura Hidráulica

80

Esfuerzos de Tracción a 24 m del Collar de la Perforación

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

TRONADURA CONFINADA

Tronadura con Cara Libre

Esfuerzos

+

-

compresión

tracción

-

+

-

compresión

El concepto

81

0 m 10 m 20 m 30 m

Vp = 5000 m/s

2 ms 4 ms 6 ms

σ

Resistencia a la compresión

Resistencia a la tracción

Pulso de Tronadura

0 m 10 m 20 m 30 m

Vp = 5000 m/s

6 ms

σ

Resistencia a la compresión

Resistencia a la tracción

2 ms 4 ms

Principio de acoplamiento de ondas

82

Detonadores pirotécnicosDetonadores electrónicos

Control de TiemposControl de Tiempos

L ?L ?

Principio de SuperposiciPrincipio de Superposicióónn

•Dimensionar separación y tiempos de salida

Modelar el medio

Modelar las ondas

83

Principio de InteracciPrincipio de Interaccióónn

•Dimensionar el Espaciamiento entre tiros

Modelo 3D del medio rocoso

Solución numérica por aproximaciones sucesivas

E ?

¿DE DONDE VIENE EL FINO?

Las teorías de tronadura y hundimiento sólo explican la fragmentación a partir de la existencia de fracturas, sin embargo… ello no explica la presencia de tanto fino

84

SENCILLO SENCILLO EXPERIMENTOEXPERIMENTO

¿¿QuQuéé le parece? le parece?

EFECTO DEL FINO EN EL FLUJO GRAVITACIONAL

SIN FINO NO ES POSIBLE EL SIN FINO NO ES POSIBLE EL ESCURRIMIENTO GRAVITACIONAL ESCURRIMIENTO GRAVITACIONAL DEL MATERIAL FRAGMENTADODEL MATERIAL FRAGMENTADO

EFECTO FINO

85

TENDENCIAS

El futuro es subterráneo… aunque tome un tiempo

MACIZO POCO FRACTURADO• SISMICIDAD• COLPAS• COLGADURAS y CACHORREO

EXTRACCIÓN MECANIZADA INTERMITENTE• BALDADA + TRASLADO• REDUCCIÓN SECUNDARIA

INFRAESTRUCTURA DE GRAN TAMAÑO• FORTIFICACIÓN • REPARACIÓN

fracturar

hundir

macizo compacto

macizo fracturado

Descolgar y extraer

mineral fragmentado

MINERÍA CONVENCIONAL EN MINERAL POCO FRACTURADO

86

REDUCCIÓN• Piques • Martillos• Chancadores

TRANSPORTE MINERAL GRUESO• FFCC• Camiones

pique

intermedio

Principal

pique

pique

TRANSPORTE EN MINERAL GRUESO

¿Y si modificola roca…ahh?

fracturar

hundir

macizo compacto

macizo fracturado

Descolgar y extraer

mineral fragmentado

QUIEBRE TECNOLÓGICO Nº1

87

¿Y si transporto a tamaño final

…ahh?

pique

intermedio

Principal

pique

pique


Fracturar

Hundir

macizo compacto

macizo fracturado

Extraer

intermedio

Principal

mineral fragmentado

¿Y si sacosimultáneamente

…ahh?


88

Galería de zanjas: - Equipos extractores estacionarios en puntos de extracción

Calle producción:- Transportador continuo

Chancador

Pique de traspaso

Galería de servicios

MÓDULO DE MINERÍA CONTINUA

AVANCE EN LA DIMENSIÓN TECNOLÓGICA

Evolución Tasa Extraccción Método de Hundimiento

00,5

11,5

22,5

33,5

4

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

años

t/m2

día

MC Teórica

Acondicionamiento

MC posible