tipos de relleno en mina subterranea

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  • 7/24/2019 TIPOS DE RELLENO EN MINA SUBTERRANEA

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DETRUJILLO

    Escuela de Ing. de Minas

    FACULTAD DE INGENIERA

    URSO : SERVI IOS AUXILIARES

    I LO : VI

    DO ENTE : Ing. Francisco Morales Rodrge!

    TEMA : RELLENO

    INTE"RANTES :

    ##$%&$'#''

    ##$%&$$(''

    ###%&$$''' Huamachuco-2013

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    INTRODUCCIN

    El relleno de los tajos tiene la funcin de recuperar laestabilidad perdida del macizo rocoso, como producto de laextraccin del mineral valioso. De tal manera se mantiene unaestabilidad adecuada que permita continuar con laexplotacin. En el presente trabajo se describir losprincipales tipos de rellenados de tajos as como loscomponentes que conforman dicho relleno. La eleccin deltipo de relleno se ve orientada a la utilizacin de losmateriales que salen de mina provenientes de zonas de accesodesmonte! " al aprovechamiento de los relaves, producto de

    los procesos metal#r$icos, disminu"endo de esta manera elimpacto ambiental $enerado, as como dar velocidad al ciclode minado, minimizar los accidentes por exposicin en zonasde aberturas " estallido de rocas, reducir costos en laexplotacin buscando un adecuado sistema de relleno.

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    OBJETIVO

    &onocer sus componentes, parmetros a tener en cuentaen la preparacin, caractersticas " su aplicacin en losdiferentes tipos de relleno.

    Dar a conocer las minas ms importantes que utilizan losdiferentes tipos de relleno " que resultados obtienen alaplicar estos tipos de relleno.

    &onocer las ventajas " desventajas de los diferentes tiposde relleno dependiendo de la $eomecnica que presentacada mina

    &onocer los lo$ros que se obtuvieron al aplicar este tipo de

    relleno sobre todo en la eficiencia, se$uridad " economa

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    RELLENO

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    Adems un relleno en minera subterrnea debe cumplir dos propsitosbsicos: Dar estabilidad a las rocas, evitar el movimiento y cada de rocas Proveer una plataforma de trabajo (en algunos mtodos de eplotacin

    sirve de tec!o", mientras mejor cumpla este propsito mejor ser elrelleno#

    Piso de perforacinpara eplotar con elmtodo $ut and %ill

    &elleno de tajeosvacos para eplotarcon el mtodo ''

    Pared autoestablepara eplotar tajeossecundarios en el

    mtodo '',$maras y pilares#

    )ec!o seguro paraeplotar tajeos con el

    mtodo *$%

    El relleno es proceso mu" importante enla explotacin minera "a que sirve como'

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    Toda cavidad abie!a en "ina debe seellenada #aa ecu#ea el e$uilibio

    geo"ec%nico del "aci&o ocoso'

    (iposde

    relleno

    )utorrelleno

    Detrtico

    *idrulico

    *idrulico+oderosa

    *idrulicocementado

    &ementado

    (ipoanda"cha$ua

    En +asta

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    )utorelleno

    &aractersticas

    etas an$ostasetas potentes

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    AUTO RELLENO

    )uto relleno procedente de la desa$re$acinde los cuerpos. -aterial inutilizable,desperdicio!, es el material que se utiliza para

    rellenar los espacios vacos producto de laextraccin del mineral econmico de laslabores " evitar las cadas del techo o cajas "para contar con un piso de trabajo apropiado

    en las mismas.

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    VETA ANGOTA Las vetas varan desde ./m a .0m 1e utiliza el m2todo de circado, extraccin selectiva del

    mineral, reduciendo el costo de procesamiento. &onsiste enrealizar una primera perforacin solo veta a fin de extraer elmineral " lue$o realizar una se$unda perforacin " voladura enla caja techo a fin de obtener relleno para el tajo " brindar unancho de labor adecuado conservando de esta manera la

    accesibilidad " avance de minado.

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    VETA !OTENTE 1e utiliza el m2todo hueco de

    perro la cual consiste enrealizar una labor de franqueoen el techo del bloque lo cualser en est2ril " nos proveerde caja para el relleno en elmismo sitio, dicha labor no es

    mu" $rande las dimensionesdependen en mucha medida dela dureza del techo " la $ranventaja que se obtiene es queno necesitamos nin$#n

    mecanismo para transportar elmaterial "a que se aprovecharla $ravedad, esto si$nifica quese va a franquear con unainclinacin que permita

    aprovechar esta ventaja 343,0 m

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    CARA

    CTERS

    TICAS

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    CARACTERTICAGENERALE" Es netamente ascendente. 1u preparacin

    requiere veces el uso de taladros "explosivos, aunque puede ser con la a"uda

    de rastrillos, palas mecnicas, tractores,entre otros. 1u transporte requiere 5aste pass, carros

    mineros, palas, tolvas, equipos de bajo

    perfil, entre otros.

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    CARACTERTICA #UE DEBEREUNIR EL $ATERIAL !ARARELLENO DETRTICO

    6o debe adherirse a los dispositivos detransporte control del $rado de humedad!.

    La produccin de polvo no debe afectar al

    ambiente de trabajo control de humedad!. 1u $ranulometra debe ser tal que no permita

    los espacios o poros entre los trozos " faciliteel 7empaquetado8 de las cajas.

    Debe tener un peso especfico tal quepermita la compresin del material por supropio peso.

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    OBTENCIN DEL RELLENODETRTICO

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    CO$!REIBILIDAD

    El &oeficiente de compresibilidad delmaterial detrtico. El mismo que en t2rminos$enerales es .9. Este coeficiente es

    ma"ormente debido a la humedad$ranulometra, mineralo$a, etc. Este valor .9 si$nifica que en realidad, 3 m/

    del material de relleno introducido a la

    labor, lue$o de asentarse por su propio peso,solo ocupara uh espacio de .9 m/ de dichoespacio inicial.

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    UO

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    RELLENO DE TAJO"

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    VENTAJA % DEVENTAJA

    +-)A.A' D'+-)A.A'

    l material re/uerido es de fcilad/uisicin#

    l costo del material re/uerido es

    econmico#

    l material no re/uiere pasar por

    un proceso complejo de seleccin# 'u aplicacin de re/uiere de

    conocimientos sofisticados sepuede decir /ue es un mtodo

    sencillo#

    l proceso de aplicacin consumedemasiado tiempo del personal#

    a superficie de trabajo /ueresulta de la aplicacin de esterelleno en la mayora de los casos

    no es regular, esto genera mayordilucin del mineral#

    'u aplicacin en grandes espaciosno es viables por lo /ue es unmtodo destinado principalmentea espacios de medios para abajo#

    Por la consistencia del material no

    es apta su utili0acin en 0onas congran presencia de agua#

    C C

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    A!LICACIN EN $INAUnidad Minera El Cofre

    Ubicacin

    La :nidad -inera El &ofre seencuentra ubicada en el

    flanco oriental de la&ordillera ;ccidental de los)ndes, en el distrito de+arata, +rovincia de Lampa,

    Departamento de +uno.

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    Geologa

    La :nidad -inera El &ofre est ubicadadentro de la franja volcnica terciaria de lacordillera occidental del sureste peruano

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    Descripcin de la Mina El Cofre

    +roduccin -ensual' 3 0 (-1 &apacidad instalada de +lanta' /0 (-D -2todo de -inado ' &orte

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    Mtodo de Explotacin

    El m2todo de explotacin utilizado es &orte "

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    E!ECIFICACIONE T&CNICA

    !ostenimiento La calidad del terreno donde el inclinado es calificada en

    el ran$o de re$ular. El ,0 m x >,3 m.El tiempo de auto soportees de 3 aFo, lo cual no requiere sostenimiento.

    "ransporte de Material El desmonte $enerado es

    transportado hacia los tajeos en

    explotacin como relleno.

    !eg#ridad El sistema de se$uridad dispuesto es permanente, que

    para complementar se colocaron dos semforos, unacceso lateral, doble pasamanos, dos timbres " personalde control de trnsito.

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    RELLENO HIDRAULICO

    Es el material solido relave, arena, material detrticoseleccionados " menores de >.0 mm promedio " cemento endeterminados casos!

    El

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    DENIDAD DE !UL!A

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    DENIDAD DE !UL!A

    Concentracin de lquido en volumen = 1 !

    H 3 4H A09.C>

    "e#o del #lido H I1sH>.A3C I /.// H 3>.A3C $JL

    "e#o del lquido H 33 4 3>.A3C H A09.C>$J

    CARACTERTICA

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    CARACTERTICA"

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    UTILI(ACIN DERELLENO HIDRA)LICO

    'e utili0a en cut and fill convencional uover!ang cut and fill

    n algunos casos se utili0a e/uipos dedrenaje especial para acelerar el procesode percolacin el cul resulta ser la etapacrtica del proceso productivo

    'e debe cuidar el evitar la remocin de laporcin fina del material producto del

    drenaje rpido de agua#

    a velocidad de transporte de la pulpadebera estar en el rango 1#231#4 m5s

    *

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    HIDR*ULICO"

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    VENTAJA % DEVENTAJA

    $E%TA&AS 'ES$E%TA&AS

    El material requerido e# de f(ciladqui#icin)

    El co#to del material requerido

    e# econmico) El material no requiere *a#ar *or

    un *roce#o com*le+o de#eleccin)

    Su a*licacin de requiere de

    conocimiento# #ofi#ticado# #e*uede decir que e# un m,todo#encillo)

    El *roce#o de a*licacincon#ume dema#iado tiem*o del*er#onal)

    -a #u*erficie de tra.a+o que

    re#ulta de la a*licacin de e#terelleno en la ma/ora de lo#ca#o# no e# re0ular e#to 0enerama/or dilucin del mineral)

    Su a*licacin en 0rande#e#*acio# no e# via.le# *or lo quee# un m,todo de#tinado

    *rinci*almente a e#*acio# demedio# *ara a.a+o) "or la con#i#tencia del material

    no e# a*ta #u utili2acin en2ona# con 0ran *re#encia dea0ua)

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    A"-ICACI3% E% MI%A

    Mina 4uiruvilca Ubicacin El "acimiento minero de

    Kuiruvilca, se ubica en la sierranorte del +er#, a 99 m. enlnea recta al 6E de la ciudadde (rujillo, pertenece al

    Distrito de Kuiruvilca,provincia de 1antia$o de&huco, departamento de LaLibertad a /,C m.s.n.m.

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    Geologa El "acimiento de Kuiruvilca es un deposito

    polimetlico de ori$en hidrotermal,emplazado en fracturas pre4existentesproducidas por esfuerzos compresivosrelacionados a la tectnica andina.

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    Etapas de la aplicacin de relleno $idr%#lico

    1e observan tres fases bien definidas'

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    TABLA DE CO$!ARACIN

    Propiedad &elleno de detritico &elleno 6idrulico

    stado 'eco 783429 slido

    'istema de transporte c!imenea, e/uipo sondajes, caeras a travs degravedad

    $emento si y no si y no

    ra0n agua cemento baja alta

    +elocidad de depositacin 1883;88 tons5!r 1883

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    RELLENO HIDR*ULICO EN!ODEROA

    La compaFa minera poderosa tiene cierto $rado dediferencia en el uso de su relleno hidrulico cu"aprincipal caracterstica es que utiliza como a$re$adosparte del desmonte producto de las labores de avance o

    en al$unos casos este es proveniente de canteras dearena de superficie, disminu"endo el impacto ambiental$enerado por los $randes vol#menes que ocupan lasdesmonteras en superficie.

    UBICACIN

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    UBICACIN

    E+!LOTACIN

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    E+!LOTACIN

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    ()-)N;DE+),/C C&aliza >,9 ,/ C

    &oncentrado de &u ,/ ,>3 0

    &oncentrado de Me ,A ,0 3

    E#cala de Mo7# A.ra#i.idad

    34/ 6o )brasivo

    / Li$eramente )brasivo

    4 -edianamente )brasivo

    94A )ltamente )brasivo

    E1&)L) DE -;*13. (alco>. ?eso &alcita/. Mluorita. )patito0. ;rtosa. &uarzo9. (opacio

    C. &orindnA. Diamante

    D:

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    !RO!IEDADE FICA DEL RELLENOHIDR*ULICO

    n

    H 0 +

    + H 3cmJh

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    !RO!IEDADE $EC*NICADEL RELLENO

    CALIDAD DEL RELLENO

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    CALIDAD DEL RELLENO

    >?$A: Arenas de @lorita Desmonte de >ina

    c!ancado al 1889 a 325BC en relacin 1:1#Anlisis @ranulomtrico: D78 1BE2 micras y D18 1FmT, con90S de slidos, entonces se requiere 30mT de arenams desmonte. Es decir 90mTJda de arena "90mTJda de desmonte de minaG al aFo sera>9mT de arena " >9mT de desmonte.1e cuenta con una cantera de arena de 3ACCmT,con una necesidad de >9mTJaFo tendra una vida#til de 3 aFos.

    NECEIDAD DE AGUA

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    NECEIDAD DE AGUA

    El caudal inicial estimado del relleno hidrulicoes de mTJhora " > mTJda de pulpa. De los >mT de pulpa al 90S de slido se tiene'

    30mTde slidos " 0mT de a$ua. +ara el lavado

    de tubera se requiere /mT ms de a$ua. Entonces el total de a$ua requerido es de

    CmTJda . 1e realizaron medicin del caudal del drenaje de

    a$ua de mina es de 33mTJhora.

    UBICACIN DE LA !LANTA

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    UBICACIN DE LA !LANTAa mejor alternativa es ubicar la Planta de &elleno 6idrulico en el -v

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    AN!ORTE DE $ATERIALVelocidad critica de deposicin:

    Dnde:f : $oncentracin de las partculasHeste factor adimensional seobtiene del cuadro de anlisis demallas (9 en peso de gruesos"#1#71 I malla

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    AN!ORTE DE $ATERIAL

    Di%"e!o de !ube(a

    Dnde' ' Dimetro de la tubera en m!. @ ' +eso de los slidos (-Jh!. ' &oncentracin de slidos en

    volumen. ' Un$ulo de inclinacin de la

    tubera con respecto a lahorizontal.

    ' Bravedad especfica de losslidos.

    ' &oeficiente de arrastreG .

    Caudal =

    Dnde:M : $audal

    A : Nrea de la seccin de latubera

    + : +elocidad del flujo de la pulpa

    : Dimetro de la tubera

    AN!ORTE DE $ATERIAL

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    AN!ORTE DE $ATERIAL

    Velocidad de !ans#o!e

    a cota !idrulica empie0a en el -+

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    UN TAJEO

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    CE$ENTADO

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    CE$ENTADO

    &omportndose como un fluido "por lo tanto una sustancia capazde resistir fuerzas o esfuerzos de

    corte sin desplazarse

    (ransportada por $ravedad atrav2s de tuberas " para

    vencer las p2rdidas de car$ahace falta una presin

    CARACTERITICA

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    CARACTERITICA

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    RHC CERRO DE !ACO

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    RHC CERRO DE !ACO a *##A# $erro de Pasco est

    ubicada en la regin central delPer

    Distritos de $!aupimarca,Qanacanc!a

    Provincia 'imn Rolvar Departamento de Pasco#

    'e encuentra a una altitud de

    ;,2;8 msnm, a 128 Sm# de aTroya y a 218 Sm# de la ciudad deima

    LABORE

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    1# Planta concentradora

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    CALIDAD DEL RELLENO

    -EP&L) &E-E6(;(onJhr.

    DO)1 DE&:

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    RELLENO CE$ENTADO

    ste relleno puede variar de calidad de acuerdo a la resistencia /ue se necesite,para ello solo tenemos /ue variar las proporciones de los componentes o en caso/ue el material estril no permita una buena estabili0acin con el cementotendramos /ue agregar aditivos /ue mejore la calidad del relleno#

    l relleno cementado surgi en la bs/ueda de reducir los costos de eplotacincausados por el gran uso de madera, adems esto no permita la mecani0acin delas labores, junto a ellos est el tema de seguridad#

    +iedrachancada &emento )$ua

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    CICLO DE RELLENO

    3.4 +reparacin dea$re$ados $ravas "arenas! en la +lanta

    de )$re$ados

    >.4 Dosificacin "preparacin demezcla en la +lanta

    de &oncreto

    /.4(ransporte "colocacin en lazona de tajeos

    M)&(;

  • 7/24/2019 TIPOS DE RELLENO EN MINA SUBTERRANEA

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    3'e obtiene una me0cla efica0 ypor lo menos una losa con mayorresistencia, dando mayorseguridad#

    3'e usa en labores donde lasrocas encajonantes no sonbuenas

    3as labores pueden sermecani0adas ya /ue contamoscon mayor espacio, /ue !an sidodejados por el uso mnimo de

    madera#

    3l relleno se reali0a por mediode instalaciones centrales /uere/uieren muc!o espacio y /ueson estables, siendo menosfleibles#

    3l consumo de cementorepresenta una importante partedel costo total de minado#

    3l desgaste de los tubos y susaccesorios es mayor#

    3)iene limitaciones para rellenar

    labores /ue se encuentran enniveles superiores a la tuberabase#

    M);

  • 7/24/2019 TIPOS DE RELLENO EN MINA SUBTERRANEA

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    C $INA ICA%CRU(

    *bicada en la parte oriental de la

    &egin ima, a una altitud de ;488msnm# a *nidad >inera =scaycru0 se

    ubica en el distrito de Pac!angara Provincia de Tyn Departamento de ima

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    MINADOVERTICAL

    MINADO )ORI*ONTAL

    E+!LOTACIN

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    E+!LOTACIN

    ITE$A DE RELLENO

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    ITE$A DE RELLENO

    CS

    3SS

    'o#ificacin

    $rava

    relave cicloneado

    cemento

    RC $INA ANDA%CHAGUA

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    RC $INA ANDA%CHAGUA a mina Andayc!agua se eplota con el mtodo de

    corte y relleno descendente, con un relleno cementado

    competente /ue vara desde ; m !asta 1; m de anc!o#

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    P=D&A $6A-$ADA1# )olva de desmonte mina volcanicoaterial fino

    4# $!ancadora conicaB# %ajasE# &astrillo a limentador18# %ajas11# Ralan0a de agregado, piedra y relave

    A@*A1# )an/ue principal-)T1# 'ilo de cemento

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    l consumo de cemento representa unaimportante parte del costo total de minado# Debidoa la gran demanda de relleno cementado y a sualto costo, se !a visto necesario reempla0arlo en

    parte por el relleno Andayc!agua#

    RE--E%< E% "ASTA

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    1e define como unamasa pastosa capaz deser bombeada "transportada a trav2sde tuberas. (ambi2n es

    una mezcla homo$2neaque no se se$re$a "cumple losrequerimientos deresistencia para la quefue diseFada.

    RE--E%< E% "ASTA

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    )DO(O;1

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    -

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    'ISE>< 'E- RE--E%< E% "ASTA l adecuado control de los materiales integrantes de la me0cla, el

    conocimiento profundo de la tecnologa del concreto, los criterios de

    diseo de las proporciones de la me0cla ms adecuada para cada caso,el proceso de puesta en obra, el control de la calidad del relleno en pasta,son aspectos a ser considerados cuando se construye o disea cual/uierme0cla con cemento /ue debe cumplir con los re/uisitos de calidad,seguridad y vigencia en el tiempo esperado#

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    PARAMETROS PARA REDUCCIN

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    DEL CEMENTO

    "AR?METR

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    "AR?METR

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    C

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    AC

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    RE--E%< TI"< A%'ACA5UA

    El tipo de relleno )nda"cha$ua consiste en colocar rocavolcnica lavada de dimensiones desde Y hasta 3.0 m dedimetro en el tajeo con scoop constante para dar una ma"orvelocidad al relleno.

    Despu2s de rellenar el tajeo con piedra, dividido en paFos de

    >0 m lineales, se procede a rellenar con el mortero. ? a lossiete das se procede a in$resar la explotacin del mineral.

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    TI"< A%'ACA5UA

    El relleno tipo )nda"cha$ua ha lo$rado cubriraproximadamente 3 m de tejeos donde elacceso del relleno cementado normal portuberas se haca mu" complicado por la

    distancia.El relleno )nda"cha$ua no $enera ma"orcapital de inversin " adems mejora elsistema de relleno de la mina por suversatilidad.

    MI%A A%'ACA5UA

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    MI%A A%'ACA5UA

    a mina A-DAQ$6A@*A, una de lasunidades de produccin de +olcn$ompaa >inera '# A# A#, produceconcentrado de ?inc y concentradode plomo3plata a travs de laeplotacin subterrnea de la veta

    principal Andayc!agua#a unidad de produccin deAndayc!agua, inicia sus actividadesen 1EB4 como consecuencia de lanecesidad de eplotar la veta

    Andayc!agua y adyacentes, ascomo optimi0ar las instalacionesproductivas y el uso de los recursosgeolgicos#

    UBICACI

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    El distrito de)nda"cha$ua, estubicado en la zona centraldel +er#, a 3C3 Zm. enlnea recta hacia 2l 1E delima, sobre el flanco este

    de la cordillera occidentalde los andes centrales " auna altitud media de 00m.s.n.m. esta determinapor las coordenadas$eo$rficas' 9X0[lon$itud oeste, 33X/[

    latitud sur.

    GEOLOGA REGIONAL

    l distrito minero de Andayc!agua est locali0ado

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    y gen la parte sur Ieste de una amplia estructuraregional de naturale0a domatica /ue abarca casintegramente los distritos de >orococ!a, 'an$ristbal y Andayc!agua# sta estructura

    inicialmente fue denominada Vcomplejo Domal deQauliC

    l domo de Qauli est constituido por variasunidades litolgicas cuyas edades van desde elpaleo0oico inferior !asta el cretceo inferior,arregladas en una serie de anticlinales ysinclinales de ejes aproimadamente paralelos, eldepsito minero de Andayc!agua se locali0a en elllamado Vanticlinal de c!umpe Vcuyo eje se alineaen direccin -;FWO, mostrando doble unidad!acia el -O y !acia l '

    GEOLOGA LOCAL

    a secuencia estratigrfica del distrito deAndayc!agua muestra rocas sedimentarias y

    volcnicas, cuya edades varias desde el devnico!asta el cuaternario# stas rocas !an sidointensamente plegadas, constituyendo diversasestructuras entre las cuales se distinguen elanticlinal de c!umpe, cuyo eje se orienta en formaparalela a la estructura general de los andes#>antos y cuerpos minerali0ados se empla0anprincipalmente en las cali0as de la formacinpucara#

    MET

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    MET

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    CIC-< 'E MI%A'

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    C C < M %