fotificación_ mina_teniente
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Evolución de la Fortificación y sus Desafíos en Mina El Teniente – Codelco Chile
Taller Sostenimiento y Fortificación Minera Nuevas Tendencias Para Minería Profunda
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Contenidos
• Antecedentes Generales Mina El Teniente
• Visión Global de División El Teniente– Evolución de la Seguridad
• Explotación de Roca Primaria– Fenómeno de Estallido de Rocas– Colapsos de sectores productivos– Sobreexcavación de Piques
• Sistemas de Soporte– Funciones– Comportamiento de terreno
• Control Del Riesgo de Caída de Rocas– Diseño de Soporte– Identificación Zonas de alto riesgo– Estadística de Accidentes Por Caídas de Rocas (2001 -2009)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Antecedentes Generales Mina El TenienteUbicación
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
● Más de 111 millones de toneladas de cobre fino en recursos y 39,1 millones de toneladas de cobre fino en reservas. Más de 100 años de producción.
● La mina de cobre subterránea más grande del mundo, en operación desde 1905
● Un complejo integrado: mina-planta-fundición con MUS$ 2,000 en activos
● Capacidad actual● Mina-Planta : 142,000 t/d mineral
● Fundición : 1,335 kt/a concentrado
● Producción● 2007 - Cu: 408,440 t
● 2007 - Mo: 5,000 t
Antecedentes Generales Mina El Teniente
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Fuente : GeomechanicsGeomechanics :: The Critical Engineering Discipline for Mass MiningThe Critical Engineering Discipline for Mass Mining , , MassminMassmin 20042004E T Brown AC FREng FTSEJKMRC and Golder Associates, Brisbane, Australia
Evolución Producción Diaria de una selección de min as subterráneas
AÑO
TO
NE
LAD
AS
PO
R D
IA
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040
Bingham Canyon
Climax
Salvador
Kiruna
MountIsa
San Manuel
MiamiRidgeway
Emergenceofmodern
mining
geomechanics. Foundingof
ISRM
International
CavingStudy
Imperial College
underground
excavationsproject
Olympic Dam
Andina
Freeport IOZ/DOZ
Henderson
Malmberget
Palabora
PremierKidd Creek
El Teniente
Antecedentes Generales Mina El Teniente
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Contenidos
• Antecedentes Generales Mina El Teniente
• Visión Global de División El Teniente– Evolución de la Seguridad
• Explotación de Roca Primaria– Fenómeno de Estallido de Rocas– Colapsos de sectores productivos– Sobreexcavación de Piques
• Sistemas de Soporte– Funciones– Comportamiento de terreno
• Control Del Riesgo de Caída de Rocas– Diseño de Soporte– Identificación Zonas de alto riesgo
1905 2009
Evolución de la seguridad en El Teniente
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
INDICADORES
TRABAJADORES PROPIOS1983-2009
Tasa Frecuencia D-40
0
5
10
15
20
TF D40 18 17 15 13 14 17 18 16 12 4,6 6 7,2 6,2 5,8 7,4 9,2 8,4 6,4 5,7 4,8 4,9 3,9 6,8 3,7 2,9 3,8 2,2
83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
INCIPIENTE Y SIN INCIPIENTE Y SIN ESTRUCTURAESTRUCTURA
1918 1990 2005
TF
50
30
10
1950 2009
EVOLUCIÓN DE LA SEGURIDAD
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
INCIPIENTE Y SIN INCIPIENTE Y SIN ESTRUCTURAESTRUCTURA
CENTRALIZADACENTRALIZADA
1918 1990 2005
TF
50
30
10
1950 2009
EVOLUCIÓN DE LA SEGURIDAD
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
“La seguridad descansa en la premisa que no puede lograrse producción eficiente, ni progreso industrial mientras exista la amenaza de un accidente sobre el trabajador”.
Stanley Jarret
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
INCIPIENTE Y SIN INCIPIENTE Y SIN ESTRUCTURAESTRUCTURA
CENTRALIZADACENTRALIZADA
EN LA LEN LA L ÍÍNEANEA
1918 1990 2005
TF
50
30
10
1950 2009
EVOLUCIÓN DE LA SEGURIDAD
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Salud IntegralSalud Integral
Alcohol y DrogasAlcohol y Drogas
Seguridad ContratistasSeguridad Contratistas
Administración de RiesgosAdministración de Riesgos
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Tratamiento de RiesgosTratamiento de RiesgosLiderazgo y CompromisoLiderazgo y Compromiso
Gestión de IncidentesGestión de IncidentesTratamiento de ConductasTratamiento de Conductas
Evaluación y RealimentaciónEvaluación y Realimentación
Administración de RiesgosAdministración de Riesgos
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
INCIPIENTE Y SIN INCIPIENTE Y SIN ESTRUCTURAESTRUCTURA
CENTRALIZADACENTRALIZADA
EN LA LEN LA L ÍÍNEANEA
1918 1990 2005
TF
50
30
10
1950 2009
EN ORGANIZACIEN ORGANIZACI ÓÓNN
EVOLUCIÓN DE LA SEGURIDAD
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER “JUNTOS, LA VIDA SIEMPRE” (28-29 de julio de 2005)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
1918 1990
TF
50
30
10
1950 2005 2009
FOCOS DE ACCIÓN EN EL TIEMPO
SISTEMATIZAR LA GESTION (OHSAS 18001)
CONDUCTACONDUCTA
LIDERAZGOLIDERAZGO
NORMASNORMAS
PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOS
CONDICIONES CONDICIONES
INSEGURASINSEGURAS
PROTECCIONPROTECCION
PERSONALPERSONAL
PARTICIPACIONPARTICIPACIONLIDERAZGO LIDERAZGO
NORMASNORMAS
PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOS
CONDICIONES CONDICIONES
INSEGURASINSEGURAS
PROTECCIONPROTECCION
PERSONALPERSONAL
NORMASNORMAS
PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOS
CONDICIONESCONDICIONES
INSEGURASINSEGURAS
PROTECCION PROTECCION
PERSONALPERSONAL
CONDICIONES CONDICIONES
INSEGURASINSEGURAS
PROTECCIONPROTECCION
PERSONALPERSONAL
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
porque...
“La seguridad y la vida de miles de trabajadores,está en nuestras manos”.
Promover el desarrollo de una CULTURA PREVENTIVA en todos los que laboran en las faenas del El Teniente
para que...
NUNCA MNUNCA MÁÁSS
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Contenidos
• Antecedentes Generales Mina El Teniente
• Visión Global de División El Teniente– Evolución de la Seguridad
• Explotación de Roca Primaria– Fenómeno de Estallido de Rocas– Colapsos de sectores productivos– Sobreexcavación de Piques
• Sistemas de Soporte– Funciones– Comportamiento de terreno
• Control Del Riesgo de Caída de Rocas– Diseño de Soporte– Identificación Zonas de alto riesgo– Estadística de Accidentes Por Caídas de Rocas (2001 -2009)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
HistoriaLínea del tiempo
• 1906 – Inicio de la Explotación (250 t/d)
• 1911 - Expansión del concentrador a 3.000 t/d
• 1945 - Block Caving
• 1970 – Expansión de la Mina y Concentrador Colón (70 kt/d)
• 1980 – Plan de mecanización de la Mina (mineral primario)
• 1989 – Estallidos de Rocas
• 1991 – Molienda SAG I
• 1996 – Término de la minería experimental en mineral primario
• 2000 – Aprobación de plan de expansión PDT (126 kt/d)
• 2005 – Prueba Industrial de Preacondicionamiento
• 2009 - 140 kt/d
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Sub 6
Teniente 4 Sur
Esmeralda Teniente 4 Norte
Quebrada Teniente
Brechas
Sectores en Explotación
Sectores en Abandonados
Sectores Futuros
Sectores de explotación
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Tonalita
Dacita
Quebrada Teniente Crater
NBraden Pipe
1°- 2°contacto
Level 1200m
Level 1500m
Level 1983 (Ten-8)
3700 msl
Geologia: Vista del yacimiento 3D
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Stockwork Andesita Hw (Esmeralda Mine)
Brecha Braden
GeologGeologííaa General Mina El General Mina El TenienteTeniente
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Características Macizo Rocoso
Roca Secundaria Roca Primaria
Stockwork
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
0.34 – 0.46130 – 160 MPa55 – 60 MPaProyecto NNM
S1 / UCS: 0.33 - 0.50 => condiciones moderadas para hacer desarrollosy generar sismicidad inducida
S1 / UCS > 0.50 => condiciones severas para hacer desarrollosy generación de sismicidad inducida
0.38 – 0.45110 – 130 MPa50 MPaDiablo Regimiento
0.35 – 0.41110 – 130 MPa45 MPaTen Sub-6 / RENO
0.35 – 0.41110 – 130 MPa45 MPaEsmeralda
0.31 – 0.36110 – 130 MPa40 MPaTen-4 Sur
S1 / UCSUCS: resistencia
compresión uniaxialS1: esfuerzo
principal mayorMina
Indice de resistencia relativa
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Método Explotación(Panel Caving mecanizado)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Fenómeno de Estallido de Rocas
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
DaDañños por Estallido de os por Estallido de Roca (1987)Roca (1987)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
DaDañños por Estallido de os por Estallido de Roca (1991)Roca (1991)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
DaDañños por Estallido de os por Estallido de Roca (1999)Roca (1999)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM. EXT
.CHI
M.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXTR.
CHIM.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXT.
EXTR.
CHIM.
EXTR.
CHIM.
XC-Z13
/14NINY
. Ds.
CHIM.
XC-Z7/Z8N
INY. Ds.
CHIM.
CHIM.
INY.
CHIM.
INY.
CHIM.
INY.
CHIM.
INY.
CHIM.
EXT.
CHIM.
EXTR.
Z-8
Z-7
C-6
Z-28
Z-30
Z-31
INY. Ds.XC-Z8N
CHIM.
XC-Z8N
INY. Ds.
CHIM.
XC-Z8N
INY. Ds.
CHIM.
XC-Z8N
INY. Ds.
CHIM.
XC-Z8N
INY. Ds.
CHIM.
INY.
Ds.
CHIM
.
XC-Z
8N
XC-Z
8N
INY.
Ds.
CHIM
.
CH. MAR.
XC-Z8N
CHIM.
INY. Ds.
CHIM.INY. Ds.XC-Z8NZ
-8N
13/14PF1-3N
Z-11N
Z-12N
FR. ELE
CT. 1
Z-9N
Z-10N
Z-11
19/20PF1-1S
Z-9
Z-10
19/20PF1-1N
Z-12
Z-15
Z-14
CH. MAR.
Z-1
NZ-1
S
15/16PF1-3S
15/16PF3-4N
Z-18N
Z-14N
ACCESO HW
TABLER
O
FR. M
AR.
Z-13N
Z-15N
19/20PF3-2N
Z-22N
XC-Z19/20N
INY. Ds.
CHIM.
Z-24N
Z-25N
Z-20N
19/20PF4-3N
17/18PF2-2N
Z-8N
17/18PF3-3N
15/16PF2-3N
13/14PF2-4N
17/18PF4-4N
Z-27N XC-Z25/26N
EXTR. Ds.
CHIM.
FR. E
XPLORACION
C-4
9/10 2 OP 40
Z-12
C-11
11/12 OP L S
Z-11
Z-7
Z-8
Z-10
13/14 OP L S
11/12 2 OP 40
C-10
Z-18
SOCAV. ACCESO
Z-14Z-13
9/10 1 OP 40
Z-15
C-8
C-9
Z-16
7/8 1 OP 50
Z-17
FR. E
XPLORACION
C-7
Z-22
Z-19
Z-21
Z-20
5/6 1 OP 50
C-5
3/4 1 OP 60
OP-72
11/12 3 OP 40
13/14 OP 4 S
Z-8N
Z-8N
11/12PF1-4N
9/10 3 OP 40
Z-8N
Z-8N
Z-8N
7/8 3 OP 50
7/8 2 OP 50
OP-71
5/6 2 OP 50
Z-25
Z-23
Z-24
5/6 3 OP 50
INY. Ds.XC-Z8N
CHIM.
3/4 2 OP 60
9/10PF2-5N
CH. MAR.
Z-8N
Z-331/2 1 OP 60
Z-32
Z-26
Z-27
C-3
C-2
Z-29
OP-73
C-1
Z-37
Z-35
Z-34
Z-36
Z-41
1/2 2 OP 60
Z-38
Z-39
Z-40
RAMPA A NIVEL HUND.
FR. ELEC
T.
Z-12N
FRONTON CHIM. AUX.
FRONTON CHIM. UCL
ACCESO SUR
C-19
C-18
C-17
C-16
C-15
C-14
C-13
C-12
C-11
C-10
C-9
C-8
C-7
C-13
C-12
C-11
C-10
C-9
C-8
C-7
1
2
4
3
Daño Fuerte
Daño Moderado
Daño Leve
Sin Levantamiento
1
2
3
4
Daños nivel de producción (2005)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Estallidos de Rocas versus tiempo
Estallidos de Rocas v/s Producción años 1982 a 200 9
0
25
50
75
100
125
150
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
KT
PD
0
10
20
30
40
50
60
70
# E
stal
lidos
de
Roc
as
Producción Primario Ten-4 Sur Ten Sub-6 Esmeralda Isla LHD Ten-3 Isla Martillo
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Colapso de Sectores Productivos
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Colapsos
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Area Colapsada versus tiempo
PRODUCCION V/S AREA COLAPSADA
0
25
50
75
100
125
150
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
AÑO
KTP
D
0
5
10
15
20
25
AR
EA
CO
LAP
SA
DA
(Km
2)
Producción Mina Primaria Ten-4 Sur Ten Sub-6 Esmeralda Regimiento
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Sobreexcavación de Piques
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Daño en pique 25 - 27 Op 44 (Planta) (producción: 23 Op1.000.000 ton y 27 Op 550.000 ton)
Daño en pique 9 Op 54 (producción: 350.000 ton)
Daño en pique 9 Op 54 (producción: 350.000 ton)
25 Op
27 Op
Daño en pique 25 - 27 Op44 (Sección)
25 Op 27 Op
Sobreexcavación de Piques en Mina Tte. 4 Sur
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Contenidos
• Antecedentes Generales Mina El Teniente
• Visión Global de División El Teniente– Evolución de la Seguridad
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TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
FunciFuncióón de la n de la FortificaciFortificacióónn
RETENCION
SOSTENIMIENTO
RETENCION
TIPOS DE SOPORTE FUNCION
Pernos Lechados “L”Split Set
Pernos de madera
Mallas
Reemplazo perno “L”por perno rosca
Shotcrete
ShotcreteMesh & Lacing
Anillos de AceroCables de Acero
AUMENTO DE LA SEVERIDAD DEL DAÑO
Funciones
REFUERZO
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Comportamiento de TerrenoComportamiento de Terreno
Abombamiento de la malla 10006. UCL Esmeralda
Planchuela con Líneas de Luders
Perno con falla por esfuerzo combinado de corte y tracción. C-21 Nivel de Producción Mina Esmeralda (estallido de roca 3 agosto 2002)
Deformación de los rombos de la malla 10006. C-21 Nivel de Producción Mina Esmeralda (estallido de rocas 3 agosto 2002)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Estallido de Roca en Ten Sub-6 Producción (1991).
1.2 m
Galería de Exploración. Ten Sub-6.
Desprendimiento de shotcrete. Loop 3 Sur Nivel Ten 7 Mina Reservas Norte (estallido de rocas 18 enero 2003)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Contenidos
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TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Diseño de Soporte
• Fortificación de desarrollo sistemática a la frente
• Uso de Jaulas de Protección
• Uso de Elementos de contención
• Control de la longitud de disparo
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Estados del Macizo Rocoso
EXTRACCION
ZONA RELAJACION
ZONA
TRANSICION
ZONA PRE-MINERIA
NIVEL HUNDIMIENTO
SOCAVACION
ZONA RELAJACION
DESARROLLOS
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Identificación Zonas de alto riesgo
ANDESITAAREA
SECTOR PILARTEN. SUB-6ESMERALDA
2
7
3
1
4
5
6 8
1
2
3
4
5
6 7 8
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Estadística de Accidentes Por Caídas de Rocas (2001 -2009)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Desafíos
• Equipo de geomecánica fuerte (conocimiento, procedimiento de diseños).
• Implementación de Control de Calidad de los sistemas de soporte (protocolos).
• Mecanización en la instalación de sistemasde soporte.
• Desarrollar sistemas de soporte cedentes
• Incorporación de la geotecnia en los bases de los diseños de soporte
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Evolución de la Fortificación y sus Desafíos en Mina El Teniente – Codelco Chile
Taller Sostenimiento y Fortificación Minera Nuevas Tendencias Para Minería Profunda
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
FigurasProducción
1906-2004: 1.3 Bt de Mineral Extraido, 270 Mt de Mineral Primario
Producción MinaDatos Históricos vs. PND 2006
0
10
20
30
40
50
60
70
1918
1927
1936
1945
1954
1963
1972
1981
1990
1999
2008
2017
2026
2035
2044
2053
2062
2071
2080
Mt
Producción Mina (Mt) Mineral Primario (Mt)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Fortificación a la frente
Split Set
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Jaulas de Protección
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
1960: Introducción de primeros Pernos
MaderaMadera
BastBastóónn
InyectadoInyectado
Fibra de Fibra de VidrioVidrio
1 2
SplitSplit -- SetSet
3
4 5
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
1980: Malla Electrosoldada
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
1990: Malla de Acero Trenzada
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Fortificación Mesh & Lacing
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Fortificación Nivel de Producción
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Soporte de Piques de Traspaso(Anillos de acero de 1” de espesor)
TALLER SOSTENIMIENTO Y FORTIFICACION MINERA
Daño característico debido a un evento sísmico