desarrollo de un modelo geotecnico 3d en antamina para optimizar operaciones en mina

Desarrollo de un Desarrollo de un Modelo Geotécnico 3D en Modelo Geotécnico 3D en

Compañía Minera Antamina Compañía Minera Antamina para optimizar para optimizar

Operaciones en minaOperaciones en mina

88°° Congreso Nacional de Minería Congreso Nacional de Minería 19 19 –– 22 de Octubre, 201022 de Octubre, 2010“Con Ingeniería Desarrollamos Minería” TECSUP “Con Ingeniería Desarrollamos Minería” TECSUP –– Trujillo, PERUTrujillo, PERU

Autores: • Carlos Aguirre C.M. Antamina [email protected]• Diego Gomez C.M. Antamina [email protected]• Jesús Astuvilca Rojas CAE Datamine Perú S.A. [email protected]• Ricardo Lanfranco Varea CAE Datamine Perú S.A. [email protected]• Malcolm Newton, Ph.D CAE Datamine Corporate Ltd. [email protected]

Modelo Geotécnico 3D

• Datos geotécnicos en mina a menudo representan gran cantidad de

información de calidad de roca.

• En la mayoría de minas mucha de la data geotécnica está sub utilizada.

• Hay riesgos en la construcción de Modelos Geotécnicos en 3D, sin embargo


• Hay riesgos en la construcción de Modelos Geotécnicos en 3D, sin embargo

si se aplica un proceso riguroso en el desarrollo de estos modelos y el

modelo está debidamente limitado; haciendo uso adecuado de métodos

geostadísticos, estos Modelos Geotécnicos pueden ser herramientas muy

poderosas.

Aplicaciones de los Modelos Geotécnicos 3D

• Los Modelos Geotécnicos 3D pueden ser usados eficiente y eficazmente en:

� Optimizar la voladura (mine to mill)

� Selección de accesorios de perforación (brocas) basado en la dureza

estimada (UCS) en el modelo geotécnico 3D.

� Identificar áreas de riesgo geotécnico


� Identificar áreas de riesgo geotécnico

� Información adicional para el diseño de taludes

Modelamiento Geotécnico 3D en Compañia Minera Antamina

• Objetivo de este proyecto fue el de construir un Modelo Geotécnico

sostenible en el tiempo y que puede ser usado para mejorar la voladura y el

diseño de taludes.

Fases del Proyecto:


• Fase 1 – Estudio de Alcance

• Fase 2 – Construir Modelo Geotécnico

• Fase 3 - Entrenamiento en el uso del Modelo Geotécnico.

• Fase 4 – Implementar procesos y herramientas para mantener un Modelo

Geotécnico sostenible en el tiempo.

Objetivos y resultados del Estudio de Alcance (Fase 1)

• Recopilar toda la data geotécnica necesaria para construir un modelo

geotécnicos.

� Aquila – 4,661,282 m.

� Core Logging – 37,323 m.

� Oriented Core (UCS) – Data Puntual

� Oriented Core (RQD) – 2,304 m.


� Oriented Core (RQD) – 2,304 m.

� PLI Core – 2,304 m.

� Face Mapping – 35,325 m.

� Modelo de bloques de recursos

� Topografía Actualizada y Diseño de Pit actualizado.

• El estudio concluyó con que había datos suficientes para construir un

Modelo Geotécnico

Geología : Tipo de Roca


Colección de Datos Geotécnicos: AQUILA

- La data de Aquila® es capturada de varios sensores montados en el

castillo de perforacion y es provisto en una Base de Datos de Microsoft

Access ®.

- Variables analizadas :

• Drill bit penetration rate (m/h)

• Pull-down pressure on bit (klbf) BI (Blastability Index)

• RPM of drill bit (rev/min)


- - - - - - - - - - - - - - - -

• RPM of drill bit (rev/min)

• Drill hole diameter (inch)

AQUILA

Colección de Datos Geotécnicos: Mapeo de Frentes (Face

Mapping)

- Es la información geotécnica colectada de los taludes del tajo mediante

la técnica de Mapeo de Ventanas.

- Variables analizadas: RQD, RMR, JV, UCS, BI


- - - - - - - - - - - - - - - -Face Mapping

Colección de Datos Geotécnicos: Logueo Geotécnico (Core

Logging)- Información geotécnica logueada de los sondajes ejecutados por el

área de exploraciones

- Variables analizadas : RQD, RMR, JV.


- - - - - - - - - - - - - - - - Core Logging

Colección de Datos Geotécnicos: Sondajes Orientados

(Oriented Core)- Información geotécnica obtenida de la perforación de sondajes

orientados

- Variables analizadas : RQD, UCS.


- - - - - - - - - - - - - - - - Oriented Core

Colección de Datos Geotécnicos: PLI (Point Load Index)

- Información geotécnica de hacer un test de la resistencia de la roca el

cual da un índice de carga puntual y que luego es convertido en UCS

- Variables analizadas : UCS.


- - - - - - - - - - - - - - - - Point Load Index

Preparación y Validación de Datos :

Preparación :

- Para asistir en la visualización e interpretación la data ha sido

convertida a formato Datamine (software usado para el Modelamiento

Geotécnico)

Validación :


Validación :

- Muestras duplicadas.

- Muestras superpuestas.

- Collares duplicados.

Preparación y Validacion de Datos :Aquila, Face Mapping, Core Logging, Oriented Core, PLI


Análisis Estadístico y Geoestadístico

-Cuatro propiedades geotécnicas han sido analizados :

• BI – Blastability Index

• RQD – Rock Quality Designation

• RMR – Rock Mass Rating (Bieniawski 1976)

• UCS – Uniaxial Compressive Strength


El modelo de bloques incluye 15 diferentes valores de tipo de roca, los

cuales han sido usados para asignar un valor de tipo de roca cada muestra

geotécnica.

La clasificación de tipo de roca ha sido usada como dominios para los

análisis estadísticos y geostadísticos y por ende para la definición de

parámetros a ser usados en la interpolación del modelo geotécnico.

¿Que hacer con los datos recolectados ?

Base de Datos de Geotécnia

Modelo Bloques

Interpolación Geoestadística

(Sondajes y Mapeo en el Modelo de Bloques)

MODELO GEOTECNICO

(BI, RMR, RQD, UCS, JV)


BHID, Collares, Desviaciones

BI, RMR, RQD, UCS, TIPO ROCA

BD Mapeo BD Sondajes

Modelo Bloques

Solido Geologico FallasLitologia

Análisis Estadístico y Geostadístico

Variograma BI RT 1Histograma de BI


Variograma BI RT 1

Variograma RMR RT 1

Histograma de BI

Histograma de RMR

Interpolación de Modelo GeotécnicoLas cuatro variables BI_AQ, RQD, RMR and UCS fueron estimadas en el

modelo de bloques usando kriging ordinario (OK).

Las variables fueron estimadas usando control zonal para cada dominio.

Esto asegura que unicamente muestras que estan en un dominio X son

usadas para estimar bloques que pertenecen al dominio X.


Modelo Geotécnico: campos interpolados en el modelo

• BI_L

• RQD %

• RMR

• UCS

Parámetros Interpolados


• UCS

Parámetros Calculados

• JVJV = (115 – RQD) / 3.3

Modelo Geotécnico : vistas en planta y seccion

SW-NE Section for BI


Plan for BI at 4190m Elevation SE-NW Section for BI

SW-NE Section for BI

Aplicaciones y Usos

del


del

Modelo Geotécnico 3D

Diseño de Voladura para fragmentación requerida por cliente(planta)


Uso/Selección de accesorios (broca) de perforación basado en Dureza de Roca (UCS)


Estabilidad de Taludes

Valores de RMR pueden ser usados para evaluar ángulos de talud.


� Data completamente integrada en 3D

� Apoyo a la colaboración inter-departamentos en mina (Geotécnia, Voladura,Planeamiento).

� Visualización en un único entorno 3D.

� Aprovechamiento al máximo de los datos disponibles. (convertir datosdisponibles en información relevante .)

Un modelo geotécnico provee valor agregado a operaciones mina :

Que valor puede ser derivado del Modelo Geotécnico?


� Control de fragmentación mejorado

� Obtenido por medio del diseño dinámico de voladura

� Mejores ratios de carga y transporte mas eficiente.

� Aumento en performance de chancado gracias a una fragmentación masuniforme.

� Reducción del daño en las paredes del tajo.

� Control de riesgos en taludes

� Mejor diseño de talud basado en información en 3D.

Futuras implementaciones propuestas


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