MI57GProfesor Raúl Castro

Semestre Otoño 2008

Procesos de fragmentación de rocas Predicción y métodos de medición de la

fragmentación Fragmentación secundaria Tipos de reducción secundaria Ciclos reducción secundaria

Tamaño de puntos de extracción y espaciamiento

Selección de equipos

Productividad de sistema de manejo de materiales

Colgaduras y la necesidad de fragmentación secundaria, tronadura y sus costos asociados

Procesos de conminución aguas abajo y costos

4.4

Fragmentación In-situFragmentación In-situ esta representado por los esta representado por los bloques que estan presentes naturalmente en el bloques que estan presentes naturalmente en el masizo rocoso antes de la actividad mineramasizo rocoso antes de la actividad minera

Fragmentación primariaFragmentación primaria esta representado por los esta representado por los bloques creados a partir de la extension de bloques creados a partir de la extension de fracturas in situ o creación de nuevas fracturas fracturas in situ o creación de nuevas fracturas debido al arranque (caving o tronadura).debido al arranque (caving o tronadura).

Fragmentación secundaria Fragmentación secundaria esta representado por esta representado por los bloques creados por procesos de reducción los bloques creados por procesos de reducción secundaria por minería producto de sobretamaños secundaria por minería producto de sobretamaños los que no pueden ser transportados/cargadoslos que no pueden ser transportados/cargados

Objetivo: Arranque de mineral Carguío y transporte

Tipos de fragmentación primaria en minería:1. Indentación2.Tronadura3.Caving

Bloques in situ:Orientación de fracturasTerminación

Nuevas fracturas

Bloques in situ:Orientación de fracturasPersistencia Terminación

Nuevas fracturas

Modelos empíricos para la predicción de fragmentación en tronadura

0.6330.8 0.167

50

115( )x A K Q

E

X= tamaño medio o d50, cm

Q= masa de TNT (kg) equivalente de explosivo en un pozo

K = factor de carga (Q/Vo) (kg/m3)

E= potencia rompedora del explosivo (ANFO=100, TNT=115)

A = factor de dureza de la roca

7 media; 10 dura; 13 muy dura

Modelo Kuz-Ram Cunningham (1982),

Rosin-Rammler

n

x

xeR

50

693.01

R= fracción menor a x

X= diametro del fragmento, cm

X50= tamaño representa el 50%

N = exponente de Rosin Rammler

Determinación de n

H

L

L

CCLBCLabs

BS

B

W

D

Bn

1.05.0

1.02

/1)1)(142.2(

N= Rosin Rammler exponente

B = burden , m

D= diametro del pozo, mm

W= desviación de pozo, m

A= radio entre espaciamiento y burden

L= largo del pozo, m

H= altura de banco, m

S= espaciamiento, m

BCL= altura de carga de fondo, m

CCL= altura de carga de columna, m

Cunningham (1987)

Necesarias para determinar la necesidad de reducción secundaria dada la capacidad de los equipos de carguío (sobretamaño)

Curvas predictivas◦ Se basan en la fragmentación in situ y en los procesos

de creación de nuevas fracturas

Mediciones de fragmentación◦ En la operación su determinación es por medio de

inspección visual (% sobre tamaño 2m3) y análisis de imágenes

◦ Análisis de imágenes tiene el sesgo de ser en 2D y difícil determinación de finos.

Se construyen a partir de sistemas expertos:◦ JointStats◦ BCF◦ Fragman

Utilizan las estructuras obtenidos de mapeos y extrapolan a 3D usando métodos de inferencia estadística

Con la información de las estructuras calculan los bloques in situ y sus tamaños

Tienen ajustes para introducir los procesos de fragmentación primarios y secundarios por medio de la extensión de fracturas

Medidas físicas y tamizaje

Estadística de análisis de producción

Conteo de sobre tamaños

Métodos visuales asignando una nota

Procesamiento digital de imágenes

Métodos híbridos (visual & digital)

4.19

Lift 1 vs Lift 2 Hangups

118

175

234

199

130 130

96 87

126

0 0 0 5 218

7 8 70

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Month of Production in Cave Ore

Ha

ng

up

s

Hangups L1

Hangups L2

Lift 1 vs Lift 2 Oversize Comparison

502457

736

593535

389

313 298

406

0 1 2392 86

4885

43 460

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Month into production of Cave Ore

Ov

ers

ize

s

Lift 1

Lift 2

4.20

1. VERY GOOD

Drawpoint in productionGood rock flowNo oversize blocks

2. GOOD

Drawpoint in productionRock jumble at browBlocks at brow are 1 to 2 m3

3. FAIR

Drawpoint may be in productionLow hang up, rock jumble of 3 to 6 blocksBlocks may be > 2 m3

4. POOR

Drawpoint blocked or hung up, not producingOne or two large blocks causing hang-upBlocks are > 2 m3

4. POOR

Drawpoint blocked, not producingOne or two large blocks blocking drawpointsBlocks are > 2 m3

5. VERY POOR

Drawpoint not in productionSingle very large block causing hang-upNeeds high bombingBlock > 10 m3

4.21

Ventajas método digital

Rapidez en la toma de datos No interfiere mayormente en la producción Se pueden analizar varias imágenes sin mayor costo De fácil aplicación

Desventajas:

Errores de muestreo Delineación de fragmentos es en algunos casos subjetivo Errores de escala Errores en el procesamiento Medición de finos Medidas son en dos dimensiones

4.22

4.23

4.24

4.25

4.26

A

B

C

D

LA REDUCCIÓN SECUNDARIA SE LLEVA A CABO POR LA NECESIDAD DE CUMPLIR RESTRICCIONES GRANULOMÉTRICAS EN EL TRASPASO Y EN EL TRANSPORTE DE MATERIALES.

UNO DE LOS PROBLEMAS CON LOS CUALES DEBEMOS ENFRENTARNOS ES LA APARICIÓN DE MATERIAL CON SOBRE TAMAÑO, EL CUAL PUEDE GENERAR OTROS PROBLEMAS TANTO EN EL TRASPASO DEL MATERIAL COMO EN LAS INSTALACIONES RELACIONADAS (BUZONES POR EJEMPLO).

Fragmentación secundaria (% > 2m3)

Tonela

das

por

turn

o

PARCHE: CARGA EXPLOSIVA QUE SE APLICA EN LA SUPERFICIE DE LA COLPA Y QUE AL DETONAR PROVOCA LA FRAGMENTACIÓN

CACHORREO: CONSISTE EN PERFORAR LA COLPA CON UN EQUIPO MANUAL O MECANIZADO, DE MODO QUE EL EXPLOSIV0

MARTILLO ROMPEDOR, PICADOR O DEMOLEDOR: EQUIPO DISEÑADO PARA DEMOLICIÓN POR IMPACTO, PUEDE SER NEUMÁTICO O HIDRÁULICO, MANUAL O MECANIZADO. ◦ EFICIENCIA◦ INDEPENDENCIA ◦ ALTA INVERSIÓN

• Se perfora en el bolón (25- 40 mm) diámetro.

•Se requiere una cuadrilla

•Factor de carga: 0,1 – 0,15 kg explosivo/m3

•Se coloca el explosivo sobre el bolón (alargados) en su parte mas delgada.

•Se coloca la carga y se tapa con barro para aumentar el confinamiento

•No se requiere perforación

•Factor de carga: 0,45 – 1,25 kg explosivo/m3

Se usan para el destranque de puntos de extracción por colgaduras

Las bombas se deben hacer en un area segura

Se coloca explosivo en una bolsa plástica, iniciador y cordón detonante

Es un trabajo de dos personas con experiencia en este tipo de labores debido a su peligrosidad

Parrilla

Regulador de Flujo

(Cadenas)Martillo Picador o

rompedor

Subnivel de reducción secundaria

10 a 15 m

1. TRASLADO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA (2 MIN)

2. CONEXIÓN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO Y AGUA (3 MIN)

3. PERFORACIÓN DE UNA COLPA (5 MIN)

4. DESCONEXIÓN DEL SISTEMA

(2 MIN)

5. INTERFERENCIAS (1 MIN)

6. TRASLADO DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA

(1,5 MIN)

7. CARGA Y CONEXIÓN (1,5 MIN)

8. RETIRO DEL LUGAR Y AVISO DE TRONADURA (3 MIN)

9. INTERFERENCIAS (1 MIN)

10. VENTILACIÓN

(10 MIN)

TOTAL: 30 MINUTOS

1. MANIOBRAS DE INGRESO AL PUNTO (0,5 MIN)

2. MANIOBRAS PREVIAS A LA OPERACIÓN (2 MIN)

3. REDUCCIÓN DE COLPAS (1,5 MIN)

4. MANIOBRAS FINALES Y RETIRO (1 MIN)

5. INTERFERENCIAS (0,5 MIN)

TOTAL: 6,5 MINUTOS.