91912359 corte relleno descendente teoria volcan

“PLANEAMIENTO Y DISEÑO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA”“PLANEAMIENTO Y DISEÑO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

CATEDRATICO: Mg. Ing. VICTOR MENDIOLA OCHANTE

METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA

CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

CORTE RELLENO DESCENDENTE

METODO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA

SINONIMIA

Under Cut and Fill (U.C.F.). Corte y relleno descendente. Explotación por bancos, por paneles , etc. Stossbau descendente.

DESCRIPCION En este método de explotación, el minado se realiza de arriba para abajo

de los diferentes horizontes o pisos de mineral, aplicando el relleno hidráulico cementado e hidroneumático. Es una secuencia del avance tecnológico de los sistemas de corte y relleno descendente, que tuvo su origen en Canadá.

Consiste en romper el mineral en diferentes pisos y en sentido descendente. Después que un corte o piso haya sido completamente extraído, se procede a rellenar antes de empezar el nuevo corte en el piso inmediato inferior. Este relleno es el que va ayudar en el sostenimiento del techo del nuevo frontón que se abre. El minado del mineral continúa piso por piso hasta terminar el bloque.

El relleno que se aplica, es el relleno hidroneumático y se trabaja en terrenos muy suaves que pueden ser cuerpos o vetas de buena ley. El relleno hidroneumático tiene dos capas una de mezcla rica, de 1:6 de proporción de cemento y arena, y la mezcla pobre, para completa el relleno, tiene 1:26 de proporción de cemento y arena. La loza y sobre loza del relleno trabajan bien a las fuerzas de compresión que actúan sobre las cajas y la fuerza de flexión procedente del techo.

Las eficiencias suben con este método a medida que el uso del cemento se incrementa, a pesar de que los costos son elevados, esto se supera son la velocidad del minado.

Corte y Relleno descendente

1. Galería superior.- Rellenada con cuadros

2. Galería inferior

3.  Sill - primer piso rellenado completamente

4. Labores en explotación

5. Labores en explotación

6. Labores en explotación

CONDICIONES DE APLICABILIDAD

1. En vetas cuyo mineral y cajas sean bastante suaves o inconsistentes, cuya potencia sea de gran magnitud.

2. En cuerpos muy suaves, con una ley muy alta, porque el método es costoso.

3. En yacimientos cuya mineralización es suave y deleznable con cajas falladas y fracturadas, que no pueden ser explotados por otros métodos.

APLICACIÓNES DE MÉTODO

a) Se aplica en cuerpos mineralizados de gran potencia, cuando le sistema de limpieza y relleno son mecanizados.

b) Se puede trabajar en cuerpos irregulares.c) Se aplica en la recuperación de pilares dejados por

el método de cortes y relleno ascendente.d) Se trabaja en las zonas de material poco

consistente.e) Generalmente se aplica en extracción de reservas

considerables.f) Es un método propio para la aplicación del relleno

hidráulico.g) Presenta mejor seguridad y condiciones para el

personal.

PREPARACION

La preparación para el método de corte y relleno descendente consiste en la elaboración de las siguientes labores:

Galerías o cruceros. Chut y caminos. Sub nivel principal de extracción. La rotura del nivel superior. La preparación del Sill. 

EXPLOTACION

La explotación se inicia luego de haber terminado la colocación de la loza, cuyo ciclo de minado comprende: la preparación del subnivel de explotación, la rotura de los paneles, la limpieza preparación para el relleno y el relleno total del piso de explotación.

RELLENO

Esta operación consiste en enviar por medio de tuberías y aire comprimido el material de relleno consistente en una mezcla de cemento, agregado y agua. Se realiza en dos etapas: Primero el envío de la mezcla rica de 1:6, hasta un tercio de la altura del tajeo denominado la loza, luego se completa con la mezcla pobre de 1:26 hasta el techo, llamado también la sobre loza.

Esta operación se repite hasta rellenar completamente todo el espacio abierto del piso o el área de explotación. Nuevamente se baja un piso y se continúa con el ciclo de explotación.

VENTAJAS1. Permite la explotación de cuerpos irregulares, deleznable o

inconsistente. 2. La recuperación del mineral es alta, llega al 100%. 3. Poco consumo de madera, en la variedad Michi no se emplea madera,

en la cama ni los puntales de seguridad. 4. La seguridad es relativamente buena, en la variedad Michi es mejor,

ya que el techo de concreto es una loza que atraviesa como una viga en toda la extensión del tajeo. 

5. Poco consumo de explosivo por la suavidad del mineral. 6. La variedad Michi ha favorecido aumentar el ancho del tajeo por lo que

se ha mecanizado este método. 7. La perforación es mas fácil, ya que el personal se encuentra en una

posición segura.8. Trabajo mas cómodo con perforadoras manuales9. El frente no puede desmoronarse, es decir, no existe peligro de

desprendimiento de mineral.10. Los menudos de mineral no se pierden en el relleno.11. El personal no estas amenazado por desprendimiento de bloques de

mineral.

INCONVENIENTES1. Se necesita bastante tiempo para los trabajos de preparación (4 a 5

meses). 2. No se puede dejar desmontes o caballos que se encuentran dentro del

mineral, por lo que el tajeo se limpia totalmente para iniciar el relleno. 3. Es costoso por el gran consumo de cemento, madera y la labor diaria. 4. No se puede cambiar a otro método.5. Paraliza la explotación de las áreas cuando hay escasez de cemento en

el mercado. 6. El gran consumo de aire por las bombas neumáticas causa problemas a

la perforación. 7. El personal se encuentra en peligro por caída de rocas de los hastiales o

del relleno colocado.8. El mineral se contamina a causa de las caídas de rocas de los hastíales.9. No se aprovecha la gravedad para el arranque.10. Cuando es descendente es un frente en dirección, es decir, no dispuesto

en diagonal, resulta difícil rellenar los espacios vacíos dejados encima de la explotación, sobre todo cuando los frentes son largos. No obstante, con frentes cortos y dispuesto diagonalmente, es mucho mas fácil la introducción de relleno.

11. El escogido es mas complicado. No pueden almacenarse los estériles en la explotación.

CORTE Y RELLENO DESCENDENTE PANEL

PERFORACION Y VOLADURA

La perforación se realiza con máquinas perforadoras Jacklegs, con mallas que varían de 14 a 18 taladros, dependiendo del tipo de terreno con distancias entre 2 a 3 pies y con barrenos de 5 o 6 pies de longitud.

Se dispara con dinamita de 45%, con fulminantes No 6 y mechas de seguridad. La limpieza se realiza con winchas de arrastre de 2 tamboras. Esta operación se procede hasta llegar al contacto o la longitud que se ha proyectado de acuerdo al diseño de minas.

Trazo de perforación en U.C.F

VARIANTES DEL MÉTODOCORTE RELLENO DESCENDENTE

Método de pilares. Método de paneles. Método “Michi”.

Las variantes del método de CRD o UCF, se aplica unas en cuerpos y otras en vetas, las mismas que dependen de la correlación que hay entre el eje del subnivel de explotación o el eje del panel de explotación del piso inmediatamente superior.En el método de corte y relleno descendente se han empleado tres variantes.

VARIANTES DEL MÉTODOCORTE RELLENO DESCENDENTE

Método de pilares.- en este sistema el minado es dejando pilares con dimensiones apropiadas según el plan de formas alteradas y descendente; la columnas de mineral son recuperados después de haber trabajado varios tejeos. También el sistema se usa en la recuperación de pilares dejados por el sistema de corte y relleno ascendente.

VARIANTES DEL MÉTODOCORTE RELLENO DESCENDENTE

Método de paneles.- Es una variante y mejora del sistema anterior; consiste en hacer los nuevos tejeos en el medio de dos anteriores previamente explotados y rellenados. La ventaja de este sistema es que no se emplea los redondos que son sostenidos por las mismas paredes de los tajeos, los cuales son explotados en forma alternada.

VARIANTES DEL MÉTODOCORTE RELLENO DESCENDENTE

Método “Michi”.- Corte y relleno descendente cruzado, Como una variantes de los sistemas anteriores y con el propósito de hacer los mas competitivos fue creando un sistema “Michi” que consiste en hacer cortes transversales a los cortes superiores de madera que cada tajeo superior rellenado actúa como puede independientemente en un lugar de los voladizos que son los cortes a mitad de selección en el sistema de panales con lo cual se puede aumentar el ancho de los tajeos, pudiéndose llevar la operación de nivel a nivel.

CORTE TAJEO MICHI

ETAPAS DEL RELLENO DE CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

RECUPERACION

La recuperación de este método llega al 100%, porque todo el mineral se reemplaza con el relleno

SEGURIDAD

Se puede afirmar que el método es más seguro con relación a los riesgos de accidentes que pueden presentar. Las condiciones inseguras se pueden controlar y eliminar, porque están a la vista. Se trabaja bajo techo seguro y piso seguro

METODO MICHI

APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

CHIMENEA DE EXTRACCION

SUBNIVEL DE ATAQUE Y RASTRILLAJECHIMENEA DE EXTRACCION

NIVEL INFERIOR

DESARROLLO Y PREPARACION

• GALERIAS DE TRANSPORTE

• CHIMENEAS DE EXTRACCION

• RAMPAS

• PREPARACION DE LA PRIMERA LOSA

SUPERFICIE DE ATAQUE

CHIMENEA DE EXTRACCION

EXPLOTACION

• SUBNIVELES DE ATAQUE

• TAJEOS

• PERFORACION

• RELLENO HIDRAULICO

• VENTILACION

• SEGURIDAD

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

• SUBNIVELES DE ATAQUE: A partir de las A partir de las chimeneas de extracción se corren los chimeneas de extracción se corren los subniveles de ataque de modo que a partir de subniveles de ataque de modo que a partir de ella se puedan iniciar tajeos en forma ella se puedan iniciar tajeos en forma transversal cruzando las losas superiorestransversal cruzando las losas superiores

• TAJEOS TAJEOS :: Se inicia a partir del subnivel de Se inicia a partir del subnivel de ataque pudiendo iniciarse simultáneamente en ataque pudiendo iniciarse simultáneamente en una disposición de tajeos semejante al método una disposición de tajeos semejante al método de cámaras y pilares que luego de completar el de cámaras y pilares que luego de completar el relleno de los primeros se extrae de forma relleno de los primeros se extrae de forma similar.similar.

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

• PERFORACION:PERFORACION: Los motivos que impulsaron a la mecanización de las perforadoras jumbo de dos brazos en vez de las convencionales Jack Leg, se conocen ampliamente sin embargo cabe

Diámetro de taladros perforados:1 - 3/4”

Longitud de perforación : 10 pies

Numero de taladros frente 14' x14 ' : 35 – 40

Frentes perforados en una guardia mínimo : 2

• Los trazos utilizados son simples debido a la característica del terreno

• Los explosivos utilizados son los convencionales.

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

• RELLENO HIDRAULICO:RELLENO HIDRAULICO: Concluido el corte de un tajeo se prepara para el relleno. Se construye una represa ubicada en el inicio del tajeo. Con esta primera represa se rellena la loza de 3 pies de altura con una mezcla de cemento relave 1:6 . Apenas fragua este relleno, se prepara una segunda represa, sobre este nuevo piso, que en este caso alcanza el techo del tajeo

• VENTILACION:VENTILACION: Se viene empleando ventiladores mecánicos accionados por motores eléctricos que conducen el aire de las vías principales al áreas son de 30000 a 60000 pies cúbicos por minuto.

CHIMENEA DE EXTRACCION

SUBNIVEL DE ATAQUE Y RASTRILLAJECHIMENEA DE EXTRACCION

NIVEL INFERIOR

PROYECTO DE RAMPA

EFICIENCIAS Y COSTOS DE OPERACION

EFICIENCIAEFICIENCIA

TCS/TAREATCS/TAREA

COSTO

$/TAREAMETODOMETODO

METODO MICHI APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO

APLICACIÓN DEL METODO CORTE Y RELLENO DESCENDENTE EN LA

MINA ANDAYCHAGUA

VOLCAN COMPAÑÍA MINERA S.A.A.

APLICACIÓN DE TALADROS LARGOS EN CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

MINA ANDAYCHAGUA

VOLCAN COMPAÑÍA MINERA S.A.A.

1 UBICACION

. Situada a 181 Km al NE de Lima

. A 3 horas de Lima.

. Provincia de Yauli

. Altitud media de 4 600 m.s.n.m.

N

MINA ANDAYCHAGUA

2 RESUMEN CENTROMIN VOLCAN VOLCAN PROY

Año: 1997 2003 2005

M. Explotación: UCF–Front UCF–Banqueo UCF-Banqueo

Producción (t/mes): 17600 34000 50000

Productividad 3.2 6.0 8.8 (t/tarea):

Costo US$/t: 28.1 18.9 15.7

Concent. Zn (t/mes): 1280 3100 4950

Concent. Pb (t/mes): 200 750 1200

Sostenimiento: Pasivo Activo Activo

3 INTRODUCCIÓN

4 GEOLOGIA VETA ANDAYCHAGUA

SECCION LONGITUDINAL MIRANDO AL NORTE

1.8 Km

4 GEOLOGIA 1999 2003

Caj

a P

iso

Caj

a T

ech

o

Caj

a P

iso

Caj

a T

ech

o

MineralMineral

Reservas 1’600,000 tZn=7.0%, Ag=7.8 Oz/tA.Veta=3.4m

Reservas 3’000,000 tZn=6.0%, Ag=7.3 Oz/tA.Veta=5.5m

Losa Losa

5 Geomecánica 1999

Caj

a T

ech

o

Mineral

15

15

3550

60 Kg/cm2

60 Kg/cm215

Caj

a P

iso

4055

RC

4-12 m

Cuadros

2.5 m

4.0 m

4.5 m

Vacío

4-12 m

Mineral

5 Geomecánica

8 m

Caj

a T

ech

o

Caj

a P

iso

RHC 35 Kg/cm2

RC 145 Kg/cm2 3 m

4 m

Mineral

Split Set 7’

40-5535-50

15

2003, > Seguridad

Ventilación

. Software Phases

. Isocontornos del FS

. Aberturas máximas

. Sostenimiento

. Fracturamiento

. Calidad

. Tiempo de autosoporte

5 Geomecánica VETA ANDAYCHAGUA

6 OPERACIONES

Perforación Voladura

4 m

2.5m

Extracción Relleno

4 m

2.5m

Scoop 3,5 yd3

Extracción: 17612 t/mes

Rotura: 6000 t/mes por tajeoPerforación Horizontal

Relleno 3600 m3/mes

1999

6 OPERACIONES Nuevo Método

6 OPERACIONES Nuevo Método

8 m.

Winze

RELLENO CEMENTADO

Sobre-perforación

Accesopara Perforación

4 m

6 OPERACIONES Perforación

3 m

Empernado de cajas

8 m.

Winze

RELLENO CEMENTADO

Sobre-perforación

Accesopara Perforación

4 m

6 OPERACIONES Perforación Slot

3 m

8 m.

Winze

RELLENO CEMENTADO

Sobre-perforaciónAccesopara Slot

Accesopara Perforación

4 m

6 OPERACIONES Acceso Slot

3 m

8 m.

Winze

RELLENO CEMENTADO

Sobre-perforaciónAccesopara Slot

Accesopara Perforación

4 m

6 OPERACIONES Slot

3 m

8 m.

Winze

RELLENO CEMENTADO

Sobre-perforaciónAccesopara Slot

Accesopara Perforación

4 m

6 OPERACIONES Abertura Slot

3 m

Accesopara Slot

Acceso para PerforaciónAhora sirve para limpieza

Winze

RELLENO CEMENTADO

6 OPERACIONES Voladura

3 m

8 m.

4 m

MINERAL ROTO

8 m.

Accesopara Slot

4 m

Winze

RELLENO CEMENTADO

6 OPERACIONES Limpieza del mineral disparado

Acceso para limpieza

3 m

LIMPIEZA DE 4 m

Winze

RELLENO CEMENTADO

Accesopara Slot

6 OPERACIONES Limpieza de 4 m superiores

Se rebajó el Acceso Para limpieza

3 m

4 m.

8 m

REBAJE DE PISO DE ACCESO

Winze

RELLENO CEMENTADO

Accesopara Slot

6 OPERACIONES Limpieza de 4 m superiores

Se rebajó el Acceso Para limpieza

3 m

4 m.

8 m

LIMPIEZA

6 OPERACIONES Relleno

4 m.

RELLENO CEMENTADO3 m

RELLENO HIDRAULICO CEMENTADO4 m

Acceso ParaLimpieza

Winze

RELLENO CEMENTADO3 m

8 m

6 OPERACIONES Limpieza de 4m inferiores

RELLENO CEMENTADO

RELLENO HIDRAULICO CEMENTADO

Winze

RELLENO CEMENTADO

8 m

3 m

4 m

1 m

Accesopara Limpieza(ExSlot)

4 m.

3 m

LIMPIEZA DEL MINERAL ROTO

6 OPERACIONES Inicio del ciclo - Perforación

RELLENO CEMENTADO

RELLENO HIDRAULICO CEMENTADO

Winze

RELLENO CEMENTADO

8 m

3 m

4 m

1 m

Accesopara Perforación

4 m.

Taladros

3 m

INICIO DEL NUEVO CICLO

1997 2005

Resistencia: 60 Kg/cm2 145 Kg/cm2

Cemento tipo I : 340 kg 250 Kg

Relave, malla+200: 1200 kg 800 Kg

Piedra: 800 kg (2”) 1000 Kg (1-1/2”)

Agua: 150 l 120 l

Plastificante: 2.0 l Minefill

Retardante: 0.5 l Delvo

Fierro Co: Ø 3/4" @ 0,4x0.4m

7 RELLENO Relleno Cementado

1997 2005

Resistencia: - 35 Kg/cm2

Cemento tipo I : - 70 Kg

Relave, malla+200: - 1950 Kg

Agua: - 120 l

Plastificante: - 1.0 l Minefill

Retardante: - 0.4 l Delvo

7 RELLENO Relleno Hidráulico Cementado

8 PRODUCTIVIDAD

CENTROMIN VOLCAN VOLCAN

Año: 1997 2003 2005

Producción (t/mes): 17600 34000 50000

Perforación (mp/h) 22 32 37

Voladura (t/mp) 2.4 6.5 7.1

FP (Kg/t) 0.4 0 0.21 0.18

Extracción (t/h) 36 64 82

Relleno (m3/mes) 3700 10500 14100

AÑO TMS/mes %Pb %Zn Gr.Ag Oz.Ag1987 3,441 1.10 5.52 217 6.981988 11,073 0.96 3.86 179 5.751989 15,515 0.99 4.14 181 5.831990 16,759 1.06 4.80 186 5.981991 18,093 0.95 4.78 159 5.131992 14,677 1.17 5.98 200 6.441993 13,513 1.01 6.26 188 6.051994 13,317 0.95 6.75 214 6.871995 15,571 0.95 5.92 205 6.591996 16,491 1.07 6.80 216 6.941997 16,850 1.08 7.18 249 8.001998 12,253 1.29 7.05 281 9.051999 17,690 1.11 5.89 234 7.522000 30,333 1.25 5.94 221 7.122001 27,949 1.60 6.14 265 8.512002 37,301 1.28 5.77 226 7.28

8 PRODUCCIONCUADRO COMPARATIVO DE LA PRODUCCION DE LA MINAANDAYCHAGUA DESDE EL AÑO 1987 HASTA EL 2002

Planeamiento Andaychagua

INCREMENTO DE LA PRODUCCION MENSUAL MINA ANDAYCHAGUA

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

AÑOS

TM

S/m

es

TMS/mes

PRODUCCION

9 COSTOS

1997 2003 2005

TMS/mes 17600 34.000 50.000

Preparación 7,76 2,07 2,05

Operación 15,14 13,85 11,60

Servicios 5,20 3,03 2,12

Total Costo de Operación US$/t 28,10 18,95 15,77

COSTO DE OPERACIÓN MINA ANDAYCHAGUA US $/TMS

La nueva administración decidió examinar integralmente la operación de la mina con el objetivo de optimizar la producción con especial énfasis en:

• El incremento de producción

• Reducción de costos por unidad de producción

• Incremento de la productividad

• Mejora en la seguridad, a fin que la mina opere bajo Estándares internacionales.

10 OPTIMIZACION DE LA PRODUCCIÓN

Se han implementado, a partir del año 2000, los siguientes cambios:

• Planeamiento integral

• Nuevo método de minado

• Nuevo método de relleno

• Sostenimiento activo

• Implementación de un sistema de gestión de seguridad y salud ocupacional OHSAS 18001

• Control de costos

10 CAMBIOS A PARTIR DEL AÑO 2000

Estos cambios han permitido:

• Incrementar la producción a 34 000 TMS (en 92%)

• Un costo por TMS de 18.95 US$ (32% de reducción)

• Un incremento en las reservas a 2’970,000 t (en 85%)

• Reducción drástica de los Indices de Frecuencia, Severidad y Accidentabilidad.

10 CONCLUSIONES