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Alumno: Damián Barrera Palacios
HUNDIMIENTO POR BLOQUES(Block caving)
Los métodos de explotación de minas
corresponden al conjunto de
operaciones cuyo objetivo final es
maximizar la recuperación de un
cuerpo mineralizado, asegurando la
rentabilidad del negocio.
El block caving o hundimiento de
bloques es un método de explotación
complejo, aplicado en minería
subterránea a cuerpos masivos de
mediana a baja ley. Características principales:
aprovechamiento de la fuerza de
gravedad para transporte del mineral.
Índice de fractura alto
Utilizado en cuerpos mineralizados
masivos de baja ley (Comúnmente
denominados pórfidos)
Clasificación del método
Superficie
Caserones Hundimiento
Canteras
Banqueo descendente Soportados Autosoportados
Dragado Hidráulico
In Situ
Graveras Cut and Fill Room and Pillar Block caving
De contorno Shrinkage Open Sotopes Sub level caving
Descubiertas Sub Level Stoping Panel caving
Terrazas
Métodos de explotación
Subterraneos
En general se conocen tres métodos de
hundimiento:
Hundimiento por subniveles
Hundimiento por bloques
Rebanadas descendentes (soporte
artificial por su alto consumo de
madera)
En todos los casos los métodos son
aplicables a depósitos de tipo masivo
con grandes desarrollos horizontales:
– Mantos muy potentes
– Vetas masivas
– Vetas muy anchas
Comparación con hundimiento
por subniveles
El minado continuo es uno de los objetivos de aplicar este método,
Es de gran utilidad ya que al automatizar se aumenta la producción y
Se tiene mayor seguridad para el personal.
Requiere de yacimientos con valores minerales muy uniformes.
• El mineral no debe aglutinarse ni compactarse, ya que de otro modo se originarán dificultades al extraer por los contrapozos.
• Se aplica a vetas potentes cuyo buzamiento es superior a 65°.
• El mineral debe ser tan fracturable, que se quiebre por la acción de su propio peso y la presión del terreno de encape.
• Los yacimientos horizontales deben tener como mínimo una potencia de 30 m, que justifique la aplicación de este método.
• Para una eficiente operación se requiere que las leyes del cuerpo sean regulares, dado que este método no permite
Condiciones de aplicación
Este tipo de material se debe fracturar o romper fácilmente, pero no debe tener tendencia a empacarse o a apretarse una vez que ha empezado el hundimiento, lo cual permite que la acción de fracturamiento de la roca por efecto del peso gravitacional sobre ella, se efectúe adecuadamente durante el ciclo.
Subsidencia
Descripción general del
método El cuerpo mineralizado se subdivide en bloques
virtuales de entre 3600 m2 a 10.000 m2 de base, el método consiste en el hundimiento de una columna mineralizada provocado por la socavación controlada de su base mediante perforación y tronadura.
Las fuerzas que interactúan en la roca (prexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Al socavar la base del bloque se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estas fuerzas comienzan a redistribuirse, generando y agrandando fracturas en la roca. Esto, combinado con la fuerza de gravedad genera que los puntos de extracción construidos en la base del bloque se rellenen con el material fragmentado. Cuando esto ocurre la situación de equilibrio en el macizo tiende a restablecerse.
En los denominados puntos de extracción el material fragmentado se retira con maquinarias, cuando esto ocurre nuevamente se rompe el equilibrio de fuerzas y el material continua fragmentándose y cayendo, sucesivamente hasta que en la superficie comienza a generarse un cráter. En la terminología minera esto se denomina subsidencia.
El proceso termina cuando se ha extraído la totalidad de la columna mineral y los puntos comienzan a ser rellenados por material estéril.
Las columnas mineralizadas pueden alcanzar alturas entre 40 y 300 metros, dependiendo de los niveles de hundimiento.
Consideraciones
Es fundamental conocer el comportamiento mecánico en el hundimiento del mineral y la roca.
Si la roca o el mineral forman arcos que retrasen el hundimiento, se presentan condiciones extremadamente inseguras.
Además es importante evaluar los costos de la extracción, manejo y acarreo del mineral al exterior, esto en relación con el tamaño de fragmentación.
Se han desarrollado algunos indicadores
para determinar la capacidad de
hundimiento de la roca (con base en
experiencias, características mecánicas
como RQD, o con modelos matemáticos)
Una regla práctica dice que 50 % del
material debe tener un tamaño menor a
1.5 m (5ft).
Control de la extracción en los drawpoints
Relación entre el RQD y la
hundibilidad de la roca.
R.Q.D (%) Calidad de la roca
0 - 25
25 - 50
50 - 75
75 - 90
90 - 100
muy mala
mala
regular
buena
excelente
R.Q.D. (%) Hundibilidad
75
51 - 74
27 - 50
6 - 26
0 -5
muy mala
mala
regular
buena
excelente
Desarrollo del metodo
Obras de acceso
Nivel de producción
En este sistema se puede considerar
que el nivel de producción es el nivel de
parrillas.
Las galerías de parrillas también se
deben de reforzar con concreto lanzado
o con vigas de acero, para poder
sostener la carga en movimiento
mientras la producción se esta llevando
a cabo. Estas obras subterráneas
generalmente tienen una sección
pequeña.
Nivel de hundimiento
El bloque inicial requiere de algún tipo
de acción que le permita "despegarse"
de la roca encajonante para que se
inicie el proceso de hundimiento. Esta
acción se logra mediante el
debilitamiento de los contactos del
bloque con la roca huésped y con los
bloques adyacentes de mineral,
mediante el cuele de obras
horizontales y verticales en toda la
periferia del bloque.
Nos permite hacer maniobras y
técnicas para reducir de tamaño las
rocas (“plasteo”, fragmentación con
martillos picadores y otras).
Consecuentemente, se hace
indispensable la distribución de aire
fresco en estas obras.
Conos de captación
Conectan al hundimiento con el nivel
de parrillas, o nivel de produccion.
Se encuentran debajo del nivel de
hundimiento.
Las consideraciones a tener es la
separacion entre conos, la cual va a
depender de la forma en que se haya
diseñado el nivel de parrillas
Ubicación de los puntos de
extraccion
Nivel de acarreo
El nivel de acarreo es colado a aproximadamente a 18
m (60 ft) por abajo del nivel de parrillas
Dado que este nivel es sometido a condiciones
extremas de peso, debe de ser revestido con una
fuerte capa de concreto, también se llega a utilizar
vigas de acero y pernos ancla para reforzar la obra.
El tamaño de la sección de este nivel, debe de ser
determinado por las dimensiones del equipo de
acarreo por utilizar.
Automatización
Contrapozos de transferencia
Estos contrapozos son colados desde el nivel de acarreo hasta el nivel de parrillas. Estos también son cubiertos por concreto, que en esta obra, nos servirá fundamentalmente para dos aspectos:
1. Mantener las dimensiones de la obra durante su vida de
producción. 2. Proporcionar una capa lisa para
que el mineral resbale apropiadamente, eliminando hasta
donde sea posible la fricción entre el mineral y las
paredes del contrapozo.
En la parte inferior del contrapozo se instalan chutes para el cargado de los carros y en la parte superior, se instalan parrillas que sirven para evitar el paso de los fragmentos de roca demasiado grandes.
La sección del contrapozo será determinado por la cantidad de carga que se requiera para el cargado de las unidades de acarreo. Los contrapozos de transferencia pueden ser tan largos como se necesite. Esto dependerá de la acumulación de carga que se desee almacenar. Se cuelan con una pendiente de +60º a +70º medidos desde la horizontal.
Reservas
Bibliografia
FRITZSCHE, C.H., Tratado de laboreo
de minas, Rheinisch-Westälischen
Technischende Aquisgran.
LOPEZ ABURTO, V.M., Manual para
la selección de metodos de
explotacion de minas, FI UNAM
Gracias!