UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC

METODOS DE EXPLOTACION

BLOC K CAVING

INTEGRANTES•CALLALLI ALATA ALBERTH•CALLALLI ALATA SILBERMAN

DOC: ALEJO

BLOCK CAVING

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.

Esta clasificado dentro de los métodos de explotación subterránea por hundimiento.

CAMPO DE APLICACIÓN

1.- Geometría

Forma: Tabular - Masivo

Potencia: Grande

Buzamiento > 70º

Tamaño: Grande

Regularidad: media - alta

2.- Geotecnia

Resistencia (Techo) < 50 MPa

Resistencia (Mena) < 50 MPa

Fracturación (Techo): Alta

Fracturación (Mena): Alta

Campo Tensional In-situ: Prof < 1000m

Comportamiento: Elástico

Sistema Minero de Block Caving

Caving

Undercut Drilling

Undercut Level

Production Level

Haulage Level

Ventilation Level

2nd Haulage

Crusher

Tipping point

Draw Point

Secondary BreakageOre Passes

FeederGrizzlyConveyor

Caracteristicas del Método

h Utilizado por las minas subterráneas más grandes del mundo

h Alta producción: 5,000 to 45,000 tpdh El menor costo de producción por toneladah Excelente productividad por persona y

equiposh Se puede automatizar h Posee una bajo grado de selectividadh Se requiere de una fuerza de trabajo con

conocimiento de las labores subterráneas

Caracteristicas del Método

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)

La roca estéril de techo debe ser hundible

Dilución 20% Recuperación 75% Costo 2.1-5$/t

Why is Block Caving relevant?

El Salvador

Andina

El Teniente

Bingham Canyon

Chuquicamata

Freeport_DOZ

RTZ_Argyle

De Beers-Finsch

RTZ_Northparkes

Philex_Padcal

RTZ_Palabora

De Beers-Premier

IVANHOE

New Mines

Mines in operations 2003

Henderson

EJEMPLOS DE PROYECTOS QUE UTILIZAN ESTE METODO

Minas que usan Block Caving

Mina Pais Layout Producción (Mt) Productos

El Teniente Chile LHD/Parrillas 54 CobreEl Salvador Chile LHD 10 CobreAndina Chile LHD/Parrillas 16 CobreHenderson USA LHD 5.4 MolibdenoBell Canada LHD 0.9 AsbestosPremier Sudáfrica LHD 3 DiamantesShabanie Zimbawe LHD 1.3 CobrePhilex Filipinas LHD/Parrillas 10 CobreLutopan Filipinas Parrillas 9.4 CobreFreeport Indonesia LHD 18 Cobre/OroNorthparkes Australia LHD 3.9 Cobre/Oro

Mina Pais Layout Producción (Mt) Productos

El Teniente Chile LHD/Parrillas 54 CobreEl Salvador Chile LHD 10 CobreAndina Chile LHD/Parrillas 16 CobreHenderson USA LHD 5.4 MolibdenoBell Canada LHD 0.9 AsbestosPremier Sudáfrica LHD 3 DiamantesShabanie Zimbawe LHD 1.3 CobrePhilex Filipinas LHD/Parrillas 10 CobreLutopan Filipinas Parrillas 9.4 CobreFreeport Indonesia LHD 18 Cobre/OroNorthparkes Australia LHD 3.9 Cobre/Oro

La característica principal es la fragmentación de la roca producto de los esfuerzos de la tierra y el aprovechamiento de la fuerza de gravedad para su transporte y posterior extracción desde puntos definidos.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL METODO

Se realiza la subdivisión del cuerpo mineralizado en bloques, cada uno de ellos considerado una unidad independiente de explotación.

El cuerpo mineralizado se subdivide en bloques de entre 3,600 m2 a 10,000 m2 de base, el método consiste en el hundimiento de una columna mineralizada provocado por la excavación controlada de su base mediante barrenación y voladura.

El mineral se fragmenta y cae por su propio peso y por la presión del techo. Por consiguiente, se ahorran muchos explosivos y trabajo de perforación del bloque, siendo, en comparación con otros métodos, del 10 al 20% únicamente.

El 80% del mineral se arranca por hundimiento.

Descripción del método

Las fuerzas que actúan en la roca (preexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Al excavar la base se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estas fuerzas comienzan a redistribiurse, generando y agrandando fracturas en la roca.

Todo lo anterior 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.

El yacimiento se divide en grandes secciones o bloques con un tonelaje suficiente para muchos años de explotación.Como cualquier método es necesario preparar las o la obra de acceso principal, en este caso se accederá a la base del bloque mediante una rampa, y para extracción del mineral se hará mediante un tiro (pique), como se muestra a continuación.

Obras de preparación

Entrada principal (Rampa)Acceso a mineral subterráneoPendiente al 10°

Tiro, para extracción del mineral, tan profundo como el cuerpo mineralizado.

Cuerpo mineralizado

El sistema de hundimiento de bloques requiere una gran planificación y un trazado inicial detallado, que incluye un complejo sistema de excavaciones bajo el bloque.Inmediatamente después del desarrollo de la rampa se desarrollan tres niveles, que seria el nivel de hundimiento, nivel de producción y el nivel de acarreo.Adicionalmente se desarrolla un nivel de ventilación situado entre el nivel de acarreo y producción.

Como a continuación se muestra :

Nivel de producción

Nivel de hundimiento

Nivel de acarreo

En este nivel se desarrollan obras paralelas en la parte basal del bloque, para realizar el primer corte del cuerpo mineralizado, tienen dimensiones de 3.30 x 3.30 m aprox..

Nivel de hundimiento

Obras paralelas (Ftes. de hundimiento)

Para realizar el corte se barrena en forma de abanico, los barrenos pueden ser de 50 a 70 mm y tener una longitud variada (5-20 m)

Es la segunda etapa del método, consiste en desarrollar frentes paralelas que estén conectadas por cruceros , y que permiten la extracción del mineral, en los cruceros es donde se encuentran los C/P ó campanas de extracción que comunican este nivel con el de hundimiento.

Nivel de producción

Obras paralelas de 4 x 3.50 m aprox.(Frentes de extracción)

Es el nivel donde se instalan las bandas que corren a lo largo del bloque y llevan el mineral a la zona de extracción, tiene una sección de 5 x 5 m aprox.

Nivel de acarreo

Vaciadero de nivel de produccióna nivel de acarreo, aquí puede estar una quebradora.

Nivel de acarreo

Además se requieren de obras como: Puntos de extracción: se trata de

excavaciones que conectan el nivel de producción con el nivel de hundimiento.

Piques de traspaso: son labores verticales o inclinadas que conectan el nivel de producción con el nivel de transporte.

Subnivel de ventilación: conjunto de galerías paralelas espaciadas ubicadas bajo el nivel de producción.

El aire se inyecta por contrapozos y recorre hacia el subnivel de ventilación. Frentes. contra frentes. Cruceros de extracción.

Scraper. Ancladores. Jumbos. Equipos de barrenacion larga. Camión y/o locomotoras. Sprayer. Equipos LHD. Quebradoras. Bandas trasportadoras. Robbins

Equipo utilizado.

NIVELES DE PRODUCTIVIDAD ALCANZABLE

El método de hundimiento de bloques es considerado como un proceso de bajo costo y alta productividad.

Las recuperaciones suelen estar entre el 80 y 95%.

Es un método utilizado en muchas de las minas subterráneas mas grandes del mundo.Se pueden producir desde 5,000 hasta 100, 000 toneladas por día, dependiendo de la magnitud del yacimiento y la mecanización.

Método de explotación ventilación

Cuartos y pilares Buena

Tumbe sobre carga Mala

Barrenación larga Buena

Corte y relleno Regular

Frentes largas Buena

Hundimiento por subniveles Buena

Hundimiento por bloques Buena

Ventilación relativa

La frecuencia de accidentes en este método son muy bajas. Lo que nos indica que es mas seguro que otros métodos.

Comparación de seguridad

METODO SEGURIDAD

Cuartos y pilares Bueno

Tumbe sobre carga Mala

Barrenación larga Bueno

Corte y relleno Regular

Frentes largas Bueno

Hundimiento por subniveles

Bueno

Hundimiento por bloques Bueno

Seguridad relativa

Método de explotación % de dilución

Cuartos y pilares 5

Tumbe sobre carga 10

Barrenación larga 15

Corte y relleno 5

Frentes largas 5

Hundimiento por subniveles 10 – 15

Hundimiento por bloques 15

Dilución relativa

Es un método muy económico. Es altamente productivo respecto a otro sistema

de minado Durante la producción requiere de poca

perforación, poca voladura y poco sostenimiento. Permite un buen control de las condiciones de

trabajo. Permite una alta producción. Escaso numero de personal. Buena seguridad Altos porcentajes de recuperación del minera. Alto grado de mecanización y automatización.

Ventajas

La existencia de agua y materiales plásticos dificultan la explotación.

Las alteraciones en la superficie son importantes.

La inversión del capital es grande y la preparación larga.

Alta dilución. No es posible la explotación selectiva

de mineral de alta y baja ley. Taponamiento de puntos de

extracción.

Desventajas del Método

GRACIAS