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Sublevel Stoping
Principal método de explotación mediana minería
Sublevel Stoping
Principio: Este método consiste en arrancar el mineral a partir de subniveles mediante disparos efectuados en planos verticales a los subniveles, los barrenos para efectuar la tronadura pueden ser paralelo en vetas angostas o en abanico (toda dirección) en el caso de vetas potentes, cuando la mineralización se presenta en forma de bolsones de mineral, también, se puede aplicar barrenos paralelos con intercalación de pilares en el nivel de perforación
Vista general del método
Sublevel Stoping
CAMPO DE APLICACIÓN: Vetas estrechas: Desde vetas con pendientes fuertes y espesores de hasta 1,0 m a vetas con pendiente de por lo menos 50º de manera que el mineral competente Escurra sólo por efecto de la gravedad, sobre las cajas del yacente que deben tener una roca también competente, en ambas cajas y una mineralización regular en sus contornos.Vetas ponientes o mantos: cuya pendiente deseable sea mayor a 60º con respecto a la horizontal. En este caso además se requiere que las características mecánicas del mineral como de la roca adyacente sean de buena calidad, para reducir la dilución y también por razones de seguridad.Cuerpos masivos: Se requiere también buenas características del mineral y de la roca comprometida.
Sublevel Stoping
Diseño de caseronesEstimar EsfuerzosEstablecer luz máxima de techo y pared
colganteDiseño de losas con métodos de PakalnisAnalizar orientación de caserones
longitudinales o transversales
Vista general del método
SLS Mina Navío
SLS Espesor mineralización grande
SLS Espesor mineralización grande
Infraestructura principal
Galería de zanja.Galería de transporte principal.Estocada de carguío.Zanja.Caserón (stope).Subniveles de perforación.
Sub Level Stoping
Cuerpos mineralizados con orientación semi vertical Roca mineral y de caja competente La perforación se realiza con martillos que varían desde 50 mm a
200mm dependiendo del largo de perforación Recuperación 50-80% principalmente debido a los muros y losas Dilución varía entre 3-10% de material diluyente de la pared
colgante y techo Muros y losas pueden ser recuperados a través de tronadura
masiva la cual debe ser diseñada y planificada como parte del método de explotación
Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral
La productividad del método es del orden de 500-1800 tpd por caserón en producción.
Desarrollo
Esquema del Método de SLS
Sublevel Stoping
Principales criterios:
1. Mineral competente y roca de caja estable
2. Cuerpo mineralizado regular
3. Ángulo de inclinación de la veta > al de reposo Recepción del mineral: zanja comunicada a estocadas
con salida a una galería de producción El método requiere: de inversión en desarrollos y en la
adquisición de equipos de perforación y de carguío y transporte de alto rendimiento
Extracción del mineral: Scoop y camiones de bajo perfil
Equipos
Perforación, Zimba con martillos convencionales y DTH
Carguío con scraper, LHD y cargadores frontales
Transporte con camiones, correas y skip en el caso de tener chancadores subterráneos
Dimensionamiento de los caserones
Depende básicamente de las características del macizo rocoso y el entorno de esfuerzos
Se diseña para minimizar dilución y maximizar recuperación.
El largo y el ancho del caserón están determinados por la cantidad de dilución a incluir en el método los cuales son función del macizo rocoso (número de estabilidad) y el área a abrir (radio hidráulico)
El alto del caserón está también definido por el largo máximo a perforar (típicamente max 80m)
Disposición de Caserones
Caserones Transversales Caserones Longitudinales
Aplicación de LongHole Open Stoping
Se utiliza en cuerpos de baja potencia menor a 6m
La altura del caserón no supera los 25 m
Perforación y tronadura se realiza por el nivel de producción
El carguío se realiza con equipo LHD telecomandado
Sublevel Stoping
Se utiliza en cuerpos de sección transversal irregular
La distancia entre subniveles de perforación es de 10-20m
Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta a un nivel de producción a través de puntos de extracción
El burden varia entre 0.7-2m
Zanja
Pto de Extracción
Nivel de Producción
Nivel de Perforación
Pique de producción
Sublevel Stoping
Zanja
Puntos de Extracción
Nivel de Producción
Pique
Zanja
Nv de Perforación
Nv de Perforación
Planta Perfil Longitudinal
Chimenea Cara Libre
LBH Open Stoping
Se utiliza en cuerpos de alta potencia y regulares
Se utiliza perforación LBH de alto diámetro para alcanzar largos de perforación de hasta 80m.
La zanja se perfora en retroceso desde la galería de zanja
En un extremo del caserón se crea una chimenea cara libre para generar el corte inicial
El burden en este método varia en el rango 1.5-3m
Características Productivas de los métodos anteriores
El ciclo de producción varía en el tiempoEs función del número de puntos de
extracción en producciónEl método de perforación y producción
VCR se inventa en Canadá para aumentar la productividad del método, independizándose del número de ptos de extracción en producción.-
Método VCR
La sección transversal es igual al método de LBH
No posee cara libre La tronadura se hace contra la
zanja Varios ptos de extracción
pueden estar en producción a la vez.
Las dimensiones de los caserones pueden ser de hasta 40m de alto para evitar daño por vibraciones y desviaciones excesiva de los tiros
Corte Longitudinal
Ejemplos-1Fierro
Ejemplo -2
Planta Nv de Perf.Secc Transv.
SLS Mina El Soldado
Costos
Tpd 800 4,000 8,000
Operación de Equipos 1.62 1.45 1.99Suministros 3.89 3.79 3.69Personal 9.55 4.26 3Administración 5.98 2.73 2.04Royalties 2.1 1.22 1.07
Longhole and Sublevel Open Stoping
Longhole Open Stoping Sublevel Open Stoping
Longhole and Sublevel Open Stoping
El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes caserones separados por losas y muros
La productividad del caserón es proporcional a su tamaño La estabilidad y dilución de un caserón es inversamente proporcional a su tamaño Se utiliza open stoping en las siguientes condiciones:
La inclinación del cuerpo mineralizado excede el ángulo de reposo del mineral Roca de caja y mineral competente (2B) Cuerpo mineralizado de paredes regulares
El método de longhole open stoping posee una mayor productividad pudiendo lograrse subniveles de perforación en el intervalo 60-100m con martillos ITH de 140 -165mm de diámetro
Longhole open stoping requiere una mayor regularidad que el sub level stoping Actualmente se prefiere operar con el equipo de carguío en la zanja de
producción las estocadas de carguío y puntos de extracción. Esta variante se debe operar con equipo telecomandado
Baja dilución, menor a 8% Baja recuperación menor a 75% Costo 12-25 $/t En algunos casos se deben rellenar los caserones luego de extraído el mineral
Vertical Crater Retreat con Relleno VCR
VCR Caserón Primario VCR Caserón Secundario
Vertical Crater Retreat VCR con Relleno
Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas de mediana competencia (3B)
Se utiliza la técnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva es menor a 6 veces el diámetro de perforación. Carga esférica
Este sistema de explotación requiere la construcción de estocadas y puntos de extracción
La secuencia de construcción es la siguiente Nivel de transporte Arreglo de galerias de producción Corte basal Nivel de perforación Perforación de tiros largos menor a 40 m en caso VCR
Los disparos generan cortes de hasta 3m Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no Dilución 10% Recuperación menor a 80%
Recuperación: concepto
Es el porcentaje del recurso mineral in situ que el método de explotación es capaz de extraer.
Por motivos de estabilidad deben dejarse estructuras como pilares, lozas y muros que se traducen en que la recuperación no puede ser un 100%.
Dilución: concepto
Es la porción de material no deseable, que por motivos de diseño y operación se mezcla con el mineral a extraer.
Lo anterior se traduce en una eventual baja de la ley.
Aunque la dilución puede controlarse muchas veces es inevitable, por lo que debe considerarse en el diseño.
Recuperación y dilución
Elipse: Recurso mineral in situ.
Rectángulo: Unidad de explotación (caserón).
Diluyente (rojo)
Mineral recuperable (verde)
Mineral no recuperable (celeste)
Recuperación y Dilución
Suponga que un cuerpo mineralizado posee 1.4Mt con una ley de 1.3%Cu
La recuperación minera es de 70%La dilución es del 5%Las reservas mineras entonces:
Tonelaje1.4*0.7*1.05 Mt=1.03 MtLey 1.4*0.7*1.3/1.03Mt=1.24%Cu
Diferentes Tipos de Dilución
s • La dilución Planificada es aquella que se estima como porciones de la pared que colapsaran producto de la minería. La dilución no planificadas es aquella que proviene de la operación de la mina. La dilución no planificada es producto de sobre perforación, diseño pobre de la tronadura o simplemente una mala estimación de la dilución.
• Modelos numéricos no lineales se utilizan para estimar la dilución.
El Soldado - Geotecnia y diseño
Roca competente: 200 MPa Esfuerzos in situ: 15 – 30 MPa Dimensiones caserones: 30-60 m ancho; 50-100
m largo; hasta 100 m altura Pilares entre caserones: 30-50 m Crown pilar (placa): 30-50 m Refuerzo (perno-malla)
1,9 x 1,7 split sets, 2,05 m largo Cables en intercepciones y otras singularidades.
Diseño minero
Accesos 5,1 x 4,2 m
Nivel producción y traspaso: 5 x 3,7 m Piques de traspaso cada 100 – 150 m Buzón Largo estocadas= 17-22 m
Nivel perforación: 5,5 x 3,7 m
Undercut (zanja) 4,5 x 3,7 m
EQUIPOS
Perf. Caserones
Diámetro perforación= LBH 165 mm
Equipo=3 DTH Atlas Copco H264
Perf. Undercut
Diámetro perforación= 65-75 mm
2 Simba Atlas Copco H221-H252
Red. Secundaria
1 Jumbo Tamrock Monomatic
Perf. Desarrollos
3 Boomer Atlas Copco H127, =45 mm
Soporte
Boltec 335 – H Atlas Copco
Acuñadura
1 Scammer 1000 Normet
Producción
5 Scoop Wagner ST813 - 10 yd3
2 Scoops Schopf L-272
El Soldado
Cara libre SLS
Cara libre: El comienzo de la explotación se inicia en un extremo del caserón, para ello previamente debe construirse una cara libre; esta cara libre es un corte de 2,0m aproximadamente, que se realiza a lo ancho y alto del caserón y su construcción se inicia con una chimenea, que comienza en la galería zanja y sube a todo lo alto del caserón, cortando los subniveles cuando hay más de uno en su interior. Una vez que la chimenea ha sido concluida se ensancha con un arranque en toda dirección hasta completar el corte.
Undercut
El undercut es un corte inferior que se realiza al caserón con la finalidad de disminuir subniveles y también para aumentar la capacidad de recepción de la zanja debido al esponjamiento de mineral, tronado en los bancos (LBH) de perforación, los que pueden tener alturas de 70 a 80 m.
Recuperación y dilución
% Recuperación = Mineral recuperable / (mineral recuperable + Mineral no recuperable)
% Dilución = Diluyente / Mineral recuperable