RESUMEN

1.1 CONCEPTOS BASICOS

El Relleno en Pasta es una mezcla de agua con slidos de alta densidad que contiene abundante partcula fina. Su bajo contenido de agua (10 % a 20 %) hacen que esta mezcla tenga una consistencia espesa y que pueda ser medida por el cono de Abrahams.

El material de relleno en pasta es un conjunto bombeable, es un fluido no newtoniano esto quiere decir que la viscosidad cambia a medida que la velocidad de las capas laminares cambian, tambin son llamadas pastas tixotrpicas, debido a que exhiben la propiedad de cambiar la viscosidad con el tiempo a una velocidad constante de las capas laminares, en nuestro caso la pasta lo componen agua, agregado tamizado, cemento, cal viva y relave desaguado. El relleno en Pasta, no tiene excedente de agua por lo tanto no necesita sistema de drenaje, crea un piso consistente a corto tiempo para el siguiente corte.

2. EQUIPOS EMPLEADOS EN LA PLANTA

Para la preparacin de la mezcla, se cuenta con los siguientes equipos:

Cargador frontal: Modelo 962 CAT. Equipo encargado de mezclar el relave y agregado, en proporciones segn ensayos de laboratorio y posteriormente abastecer a la zona de abastecimiento del scraper.

Scraper: Es un equipo de tipo winche elctrico (rastra), encargado de alimentar la mezcla relave- agregado hacia las compuertas del skip, dicho equipo esta calibrado el peso para abastecer la proporcin del material (relave y/o agregado) al mixer.

Planta dosificadora: Marca Stetter, modelo CP30. Cuenta con un Mixer donde se mezcla el agregado + relave desaguado, el cemento, cal y el agua, diseado en pesos, siendo el proceso completamente automatizado.Su capacidad nominal por ciclo es de 0.5 m3/ minuto.En el tablero de control electrnico PLC se programa la dosificacin de elementos por cada m3.

Bomba de desplazamiento positivo: marca SCHWING, modelo BP2000 y BP3500, equipo encarcado de enviar la pasta del relleno a interior mina mediante la red de tuberas hacia la labor a rellenar.Caractersticas de las bombas para la operacin.

Su capacidad pico de presin de bombeo mximo es de 200 Bar, la bomba puede alcanzar esta presin, pero no es recomendable porque se producen atoros y causa deterioro en sus partes.

Las presiones que se desarrolla en operacin, depende de la distancia que se encuentra el tajo a rellenar y de la viscosidad de la mezcla.Su caudal nominal es de 30 m3 por hora, su caudal de operacin est dada en funcin al rendimiento de la dosificadora, que en promedio es de 28 m3/hora en poca de sequa y de 20 m3/hora en poca de nevadas

3. TUBERIASPara el transporte del concreto se emplean tuberas de polietileno y de acero las cuales bsicamente pueden ser de dos tipos:Tuberas de acero de una sola chapa (livianas)Tuberas de acero especiales de doble chapa de alta presin3.1 Tuberas de acero de una sola chapa con terminal macho-hembra (3,2 y 1 mt.)Las tuberas de una sola chapa, tambin conocidas como tuberas Livianas, tienen un dimetro interno de 5 los cuales se utilizan dentro de las labores / tajeos a rellenar. 3.2 Tuberas de acero especiales de doble chapa de alta presin con terminal macho-hembra (3,2 y 1 mt.)Las tuberias de alta presin tienen un dimetro interno de 5 y se utilizan en lneas troncales y chimeneas, debido a la presin y mayor desgaste que estos sufren.3.3 Tuberas de polietileno Son tuberias con dimetro interno de 4 al cual se acopla una reduccin de 5 a 4 de dimetro para empalmar a las tuberas livianas se usan para rellenar las labores lo mas ciego posible,

4. ACCESORIOS DE LAS TUBERIASTubera liviana:Codos livianos de 15,30 y 45,Acoplamiento cua autocentrante para tubera liviana de 4 mm de espesor, de dimetro interior de 125 mm, con espiga de seguridad tipo chaveta.Tubera doble chapa de alta presin:Acoplamiento autocentrante para tubera bicapa, de dimetro interior de 125 mm, galvanizado para 130 bar (tipo rosca)Tubera polietileno:Puntera tipo cola de pescado con pestaa de 4 de dimetroBrida victaulica con dimetro interior de 4

5. PRUEBAS A COMPRESION UNIAXIAL- PUNTUALSe Calcula la resistencia a la compresin uniaxial a edades de :

3 das7 das14 das21 das

Considerando el porcentaje de slidos y el slump, estos dos parmetros son bsicos para determinar la calidad del tipo de relleno que estar en funcin del tiempo y la resistencia requerida para nuestras labores mineras a ser rellenadas.

La capacidad de sangrado que tiene la pasta, determina el tiempo en que la pasta prcticamente est consolidada.

6. SISTEMA DE RELLENO APLICACIN E HISTORIAL

El sistema de Relleno en Pasta en mina Ares, ha tenido condiciones muy particulares en un inicio, se realizo una adaptacin del sistema de relleno en pasta, utilizando materiales en aquel momento disponibles, combinndolo con parte de la tecnologa de concreto bombeable en lo que se refiere a concretos de baja resistencia controlada, posteriormente como un mortero de baja resistencia, utilizando un diseo para concreto del ACI (Instituto Americano del Concreto). Este diseo era en base a los volmenes absolutos de los materiales, la cantidad de cemento utilizado era de 150 Kg./m3 (11.3 % de cemento), como dosificacin bsica, llegando a utilizar en algunos casos 260 Kg./m3 (15.9 % de cemento), estos considerando el porcentaje de cemento, referido al total de la mezcla (incluyendo el agua).

Con el objetivo de reducir cemento, se concibe la mezcla como una pasta, por lo tanto debera ser tratado como tal, el cemento tiene que estar referido a los pesos slidos incluyendo este, la cantidad de agua el cual est ligado al slump y a la relacin con el cemento, el slump est ligado a la granulometra de los materiales, para obtener las resistencias requeridas.

PRIMERA ETAPA ( Ao 2,005)El relleno bombeado consista de agregados de tamao nominal de 3/8", con 11.3% en peso de cemento, el alto contenido de cemento se daba a que era necesario tener una mezcla bombeable a travs de la tubera, es decir el cemento contribuye a aadir la suficiente cantidad de finos a la mezcla para lograr que se forme la pasta. En esta etapa tambin se utilizo la dosificacin de 150 Kg./m3 para preparar lozas de arranque, rellenar partes centrales y derrumbes en los tajos. Se logro buenas resistencias en corto tiempo.Realizando una serie de anlisis se implementa a mediados de ao el uso del aditivo MBVR Estandar con el objetivo principal de reducir la presin de bombeo, al bombear con menor slump a mayores distancias.Las caractersticas para 1 m3 de mezcla de este relleno fueron:Cemento Tipo I :150 Kg./m3Agregado :1,483 Kg./m3Aditivo MBVR :150 ml./m3Slump :7.5 8.5 pulgadas.

SEGUNDA ETAPA (Aos 2005 - 2011)

En este periodo se puso en prctica la utilizacin de relave como aportarte de finos y a la vez se utilizo cal viva 87 % para neutralizar la generacin de gas HCN, y reduzca la exudacin de la mezcla y el fraguado no se prolongue debido a que el relave tiene un alto porcentaje de humedad. Haciendo los ensayos respectivos en laboratorio, se obtuvo resultados favorables de bombeabilidad, sin afectar su resistencia requerida, se empez a trabajar con slump de 3 y 6 pulgadas, a la vez que se elaboro un diseo exclusivo para estos tipos de materiales, en donde el agua, el slump, y la granulometra del agregado y relave, son las variables ms importantes, para poder reducir el cemento.

Al obtener estos parmetros en laboratorio, se puso en prctica en el campo, reduciendo cemento en forma secuencia (120, 100, 90, 80, 70, 60, 55, 50, 40, 35, 30, 20, 10 y 0 Kg. de cemento por m3 de pasta), cada dosificacin era comprobada con sus ensayos de resistencia y correccin de la mezcla agregado + relave.

Con estos conceptos a partir del ao 2,005 hasta diciembre del 2011 se realizaron una serie de ensayos de laboratorio, luego se prueban en el campo, logrando estandarizar diferentes tipos de pasta, clasificndolos en la siguiente manera.

Pasta 1:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 80 % de relave, 20% de agregado y 4.0 kg./m3 de cal, con slump de 3 fueron; a la edad de; 3 das: 1.0, 7 das: 11.1, 21 das: 17.0 kg/ cm2

Pasta 2:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado y 20.0 kg./m3 de cemento, con slump de 5 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 1.6, 7 das: 1.7 y 21 das: 2.1 kg/ cm2

Pasta 3 - 50:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado y 50.0 kg./m3 de cemento, con slump de 5 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 1.4, 7 das: 1.5 y 21 das: 3.1 kg/ cm2 Pasta 3 - 80:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado y 80.0 kg./m3 de cemento, con slump de 5 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 1.8, 7 das: 2.8 y 21 das: 3.5 kg/ cm2

TERCERA ETAPA (Ao 2012)

En esta etapa se incrementa la utilizacin de relave como aportarte de finos, e incremento en el consumo de cemento debido a la prolongacin de la distancia de los tajeos de interior mina, utilizando 3 tipos de pasta con dosificaciones en proporciones diferentes para cada una de las pastas.Pasta 2:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 50 % de relave, 50% de agregado y 20.0 kg./m3 de cemento, con slump de 8 fueron; a la edad de 3 das: 1.9, 7 das: 1.5, 21 das: 1.6 kg/ cm2 Pasta 3 - 50:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 50 % de relave, 50% de agregado y 50.0 kg./m3 de cemento, con slump de 7 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 2.2, 7 das: 2.4 y 21 das: 2.3 kg/ cm2 Pasta 3 - 80:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 50 % de relave, 50% de agregado y 80.0 kg./m3 de cemento, con slump de 6 fueron; a la edad de 3 das: 1.9, 7 das: 2.3 y 21 das: 2.5 kg/ cm2

Pasta 4 - 1:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 50 % de relave, 50% de agregado y 120.0 kg./m3 de cemento, con slump de 12 fueron; a la edad de 3 das: 4.1, 7 das: 3.2 y 21 das: 3.9 kg/ cm2Pasta 4 (loza):Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 20 % de relave, 80% de agregado y 120.0 kg./m3 de cemento, con slump de 8 fueron; a la edad de 3 das: 2.8, 7 das: 4.5 y 21 das: 6.7 kg/ cm2

CUARTA ETAPA (Aos 2005 - 2011)

En la actualidad se realiz pruebas de relleno en Pasta con cemento, relave. Agregado y el uso de la cal en todas las pastas, con el fin de retener el agua en la pasta y cumpla con su ciclo de fraguado normal. Luego de obtener las resistencias a la compresin uniaxial a edad de 03, 07 y 21 das, se llego al siguiente resultado. Pasta 3 - 50:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado, 50.0 kg./m3 de cemento y 2.0 kg./m3 de cal, con slump de 7 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 2.1, 7 das: 2.4 y 21 das: 2.3 kg/ cm2 Pasta 3 - 80:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado, 80.0 kg./m3 de cemento y 2.0 kg. De cal, con slump de 9 1/2 fueron; a la edad de 3 das: 2.1, 7 das: 2.1 y 21 das: 2.2 kg/ cm2 Pasta 4 - 1:Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 40 % de relave, 60% de agregado, 120.0 kg./m3 de cemento y 2.0 kg./m3 de cal, con slump de 12 fueron; a la edad de 3 das: 1.9, 7 das: 2.4 y 21 das: 2.7 kg/ cm2

Pasta 4 (loza):Las resistencias a la compresin uniaxial obtenidas con la proporcin 20 % de relave, 80% de agregado, 120.0 kg./m3 de cemento y 2.0 kg/m3 de cal, con slump de 12 fueron; a la edad de 3 das: 1.9, 7 das: 2.0 y 21 das: 2.5 kg/ cm2

RESISTENCIA A LA COMPRESIN DEL RELLENO EN PASTA

COMPOSICIN DEL RELLENO EN PASTA AO 2012 CEMENTO: Portland tipo IPAGREGADO: Cantera MariaRELAVE: DesaguadoAGUA: Interior minaTIPO DEPROPORCIN DE MEZCLACALCEMENTOResistenciaResistenciaResistenciaPASTARELAVEAGREGADOSlump3 dias7 dias14 diasEstandar(%)(%)kg/m3kg/m3Pulg.(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)PASTA 2505020.08 1/2''1.91.51.61.0 - 1.4PASTA 3 - 50505050.07 1/2''2.22.42.31.5 - 2.0PASTA 3 - 80505080.06.0''1.92.32.52.1 - 2.7PASTA 4 - 1 5050120.012.0''4.13.23.93.6 - 7.4PASTA 4(loza) 2080120.08.0''2.84.56.72.1 - 2.8

COMPOSICIN DEL RELLENO EN PASTA AO 2013CEMENTO: Portland tipo IPAGREGADO: Cantera MariaRELAVE: DesaguadoAGUA: Interior minaTIPO DEPROPORCIN DE MEZCLACALCEMENTOResistenciaResistenciaResistenciaPASTARELAVEAGREGADOSlump3 dias7 dias14 diasEstandar(%)(%)kg/m3kg/m3Pulg.(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)PASTA 340602.050.07 1/2''2.12.42.31.5 - 2.0PASTA 340602.080.09 1/2''2.12.12.22.1 - 2.7PASTA 4 40602.0120.012.0''1.92.42.72.1 - 2.8PASTA 4 (loza) 20802.0120.012.0''1.922.53.6 - 7.4

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