Clase14_2011_I Corte y Relleno Asc

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Geolgica Minera y Metalrgica

Escuela Profesional de Ingeniera de MinasMI 115 Mtodos de Explotacin Subterrnea

Ciclo 2011- I

Ing. F. Grimaldo / Junio 2011

METODO DE EXPLOTACION: CORTE Y RELLENO (CUT AND FILL)



Ciclo 2011- I


DESCRIPCION GENERAL DEL METODO

Por muchos aos es un mtodo ampliamente usado en la minera peruana.

Es un mtodo muy flexible y fcilmente adaptable a un cuerpo mineralizadoregular o irregular.

La aplicacin estndar contempla hacer cortes de 2.4 a 3.0 metros dealtura, luego de disparado, los techos y paredes son revestidas o reforzadascon pernos de roca.

Una vez asegurado el techo se remueve todo el mineral.

Luego de extrado el mineral ingresa a una etapa de relleno y empieza otrociclo de minado.




Ciclo 2011- I


Un corte y relleno convencional ascendente se aplica a:

Yacimientos verticales o casi-verticales La roca encajonante tiene poca competencia como para aplicar el

mtodo de tajeos por subniveles El mtodo consiste en avanzar con cortes horizontales

ascendiendo sobre la estructura mineralizada (vetas o cuerpos). Una vez realizado el corte de arranque se relleno el tajeo

explotado y el equipo puede quedar o no cautivo, dependiendo del acceso construido.





Ciclo 2011- I


CONDICIONES DE APLICACIN DEL METODO DE CORTE Y RELLENO

Es aplicable para:

Cuerpos mineralizados de altos buzamiento, y grandes extensiones

En rocas con una estabilidad buena a moderada, y

Comparativamente en cuerpos con altas leyes de mineralizacin.

Comparado con los mtodos alternativos de tajeo por subniveles y VCR; elCR tiene mayor selectividad por lo que se prefiere este mtodo paracuerpos mineralizados que tengan formas irregulares y mineralizacindispersa.

El corte y relleno permite un minado selectivo, para recuperar reasmineralizadas de altas leyes, y dejar rocas con bajas leyes en los tajeos.



Ciclo 2011- I



Adecuado para cuerpos mineralizados quesean accesibles por el tope como por el fondoen intervalos regulares.

El mtodo es mejor empleado donde haya unapoca continuidad de mineral y donde seproduzca una dilucin excesiva.

Si hay problemas de continuidad del mineral sehar un muestreo extensivo e intenso en cadauna de las etapas del ciclo de minado.

Debido al sistema extractivo usado, el tamaoy la forma del tajeo puede ser cambiadofcilmente tal como lo manda el muestreo.

Nivel Sup.

Vista en planta

Nivel Infe.

Seccion Longitud. A-A

Seccin A-A



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PLANEAMIENTO DEL METODO

Evaluacin del Planeamiento

Una vez decidido que el CR es el mseficiente para el cuerpo mineralizado:

Debemos evaluar la disponibilidad derelleno y la seleccin de un sistema detransporte eficiente.

Aunque el relave es el producto mscomnmente usado, no siempre es lo mspractico (por ubicacin o calidad del relave).

El tipo de relleno y equipo usadodeterminarn el piso para evitar la dilucin.

Nivel Sup.

Vista en planta

Nivel Infe.

Seccion Longitud. A-A

Seccin A-A

Chimenea

Rampa



Ciclo 2011- I



Evaluacin del Planeamiento (cont.)

El tamao del equipo determinar lacantidad de preparaciones para el tajeo ytamao de la operacin (LHD u otro).

La abertura ser determinada por laresistencia de las paredes de la roca y lacantidad de pernos u otro tipo desostenimiento que se coloque. Luego sedeterminar el tipo de equipo de perforacin.

Los accesos deben estar libres y seconstruirn chimeneas de ventilacin paratener un mejor ambiente de trabajo.

Nivel Sup.

Vista en planta

Nivel Infe. Seccion Longitud. A-A

Seccin A-A

Chimenea

Rampa



Ciclo 2011- I



Planeamiento del tajeo

Por flexibilidad del mtodo y variabilidad de laszonas de mineral, el arreglo (layout) toma comobase el tajeo.

Donde la continuidad es un problema, el tamaodel tajeo es determinada por el lmite delmineral. Si hay continuidad, la longitud del tajeose determinada por tiempo las etapas del ciclo(preparacin, relleno, minado y extraccin).

Nivel Sup.

Vista en planta


Seccin A-A

Chimenea

Rampa

Subnivel

Tajeo



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Planeamiento del tajeo (cont.)

La rampa debe dar un buen acceso al tajeo ysirva para varios cortes. La gradiente de larampa puede llegar hasta un 15%.

Si la altura del tajeo est entre los 2.4 y 4.5 m,pueden usarse jacklegs o jumbos pequeos (1brazo). Para dimensiones mayores seleccionarequipos ms sofisticados.

Ubicacin del echadero de mineral controladopor acceso en la parte inferior. Estos echaderosestaran forrados con madera, acero, o concreto.El factor de uso estara en funcin al tonelajeestimado que pasar por esta abertura.

Nivel Sup.

Vista en planta


Seccin A-A

Chimenea

Rampa

Subnivel

Tajeo



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ETAPAS DEL METODO

DESARROLLO

Nivel de produccinEl desarrollo requerido ser mnimo si se usa un equipo LHD: subnivel de acceso y ventanas hacia el cuerpo mineralizado en la parte inferior.Sistema de acarreo en el nivel inferior.

ChimeneasLas chimeneas de nivel a nivel en lo posible fuera del cuerpo mineralizado o dentro cuando no sea posible.Tambin se construyen chimeneas del tajeo al nivel superior.Las chimeneas sirven para ventilacin, relleno y servicios.

Nivel Sup.

Vista en planta


Seccin A-A

Chimenea

Rampa

Subnivel

Tajeo

Nivel de produccin

Rampa

Chimenea mineral



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ETAPAS DEL METODO

Rampas

Cuando se usen rampas, estas se construyen de tal forma que las chimeneas de mineral puedan ser ubicadas en intervalos econmicos y distancias al cuerpo en intervalos regulares

Nivel de acceso superior

Accesos para el personal, el equipo y los suministros. Estos sirven para mejorar la ventilacin.

Rampa

Nivel Sup.

Vista en planta


Seccin A-A

Chimenea

Rampa

Subnivel

Tajeo

Nivel de produccin

Chimenea mineral



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Accesos por rampas y Sub Niveles de Produccin



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Geometra del Mtodo de Explotacin

Seccin Longitudinal Seccin Transversal



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Variantes del Corte y Relleno Convencional

Mecanizado

Se accede desde los desarrollos directamente con equipo LHD Las dimensiones son de hasta 40m de largo con alturas de tajeo que

pueden llegar hasta 8m. El relleno consiste en relaves con algn nivel de cemento dependiendo de

la competencia de la roca de caja Los equipos consisten en jumbos, LHDs, Stopers, jumbos apernadores El costo de este mtodo vara en el rango 20-35 $/t

Con equipo Cautivo El equipo queda cautivo en el tajeo hasta que termina la explotacin de

nivel a nivel De muy alto costo y se aplica en vetas de poca potencia Los tajeos por lo general emplean el relleno hidrulico Se emplean jacklegs, stopers, rastrillos, cargadores neumaticos,etc. El costo de este mtodo vara en el rango 35-60 $/t, hasta 80-100 en

algunos casos.



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ETAPAS DEL METODO

PERFORACIN Y VOLADURA

Prcticas ms comunes: breasting yperforacin vertical.

El breasting se aplica donde existen pobrescondiciones geomecnicas de las paredes dela roca. El relleno se coloca de 0.9 a 1.2 mdebajo de la cara inferior, y se hacen lasperforaciones horizontales.

Se dispara y se remueve el mineral roto y eltecho es reforzado con pernos.

Ms seguridad para el ingreso de personal.

Mineral disparado

Pernos de roca al techo



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ETAPAS DEL METODO

PERFORACIN Y VOLADURA (continua)

La perforacin vertical es hacia arriba,espacio libre de 2.4 a 3.0 m del piso al techo

Se hace un corte de salida en un extremo deltajeo y luego se dispara el resto de taladros.Inclinacin de taladros es aprox. 60.

El diseo de la malla de voladura estar enfuncin a calidad geomecnica de la roca, y laslongitudes pueden estar entre los 3 a 4.50 m.

Generalmente se disparan tandas grandes.Antes de hacer la limpieza de la carga, sobreella se har el sostenimiento del techo.

H = 2.4 a3.0 m

Seccin longitudinal

Malla perforacin (vista en planta)

RELLENO

Corte en V



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PERFORACIN Y VOLADURA

Diferencia entre Breasting y Perforacin Vertical



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CORTE Y RELLENO ASCENDENTE EN VETAS



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CORTE Y RELLENO ASCENDENTE

Con servicios de relleno con carros mineros,

chimeneas de evacuacion y servicios, limpieza con cargador y extraccion con camiones



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Tajeo por Subniveles con Relleno(Bench and Fill Stoping)

Alternativo a VCR Utilizado en cuerpos de menor competencia, pero con

dimensiones mayores. Ejemplo: Mina Iscaycruz

BackfillOre

Blasted Ore

Retreating

Drilling Equipment Truck backfills after most ore is mucked

LHD Equipment

Floor can be of any type: Ore, backfill or sill (mat) pillar



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CICLO DE MINADO TIPICO EN UN CORTE Y RELLENO CON PERFORACION VERTICAL

1 2 3 4 5 6 7 8

Labor A PERFORACION

VOLADURA

SOSTENIM. (PERNOS)

LIMPIEZA MINERAL

PREPAR. RELLENO

RELLENO

Labor B PEFORACION

VOLADURA

SOSTENIM. (PERNOS)

LIMPIEZA MINERAL

PREPAR. RELLENO

RELLENO

Labor C PERFORACION

VOLADURA

SOSTENIM. (PERNOS)

LIMPIEZA DE MINERAL

PREPAR. RELLENO

RELLENO



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ETAPAS DEL METODO

VENTILACIN

En todos los mtodos subterrneos se debe suministrar un flujo de airefresco en las reas de trabajo. Se vuelve crtico en el corte y relleno por elincremento de frentes de trabajo: mayor cantidad de personal y equipos.

Se pueden emplear ventiladores auxiliares de (5 a 15 HP) que fuerzan elingreso de aire a estos frentes de trabajo.

El aire viciado se sacara por las chimeneas y otros accesos que tienen lostajeos.

Se tendra mayor cuidado cuando se emplean equipos LHD.



Ciclo 2011- I


ETAPAS DEL METODO

RELLENO

Los vacos son rellenados con relaves o desmonte. El relleno sirve para sostener lasparedes y como plataforma de trabajo para las personas y el equipo cuando semina el siguiente corte.

El relleno a menudo consiste de relaves provenientes de la planta de tratamiento,a veces es completada con desmonte proveniente de los desarrollos de la mina queson descargados en tajeos vaco por los equipos LHD.

Para la aplicacin del relleno es conveniente que siempre estn construidas laschimeneas de servicio a los tajeos en explotacin (pase de tuberas de relleno o derelleno detrtico).



Ciclo 2011- I


ETAPAS DEL METODO

El relleno hidrulico

Es frecuentemente empleado por las minas subterrneas actualmente y permitea que el relave proveniente de las plantas concentradoras se queden en lasminas y disminuya el impacto ambiental.

Consiste de partculas gruesas que son mezcladas con agua para tener de 60 a70% de slidos, y distribuida a los tajeos va un sistema de tuberas de plstico(polietileno).

Antes de rellenar, los tajeos son preparados colocando barreras en los ingresos,y tubos de drenajes colocados al fondo. El relave rellena el tajeo casi hasta laaltura tope. Como se requiere una capa ms dura en la superficie, se le agregacemento en la parte final. Cuando se drena el agua, la superficie rellenada serlisa y compacta, y tendr una buena base para los equipos y personas cuandose mine la siguiente tajada.



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ETAPAS DEL METODO

Tubera de relleno

RELLENO HIDRAULICO

Tubera drenaje

Barrera

RELLENO DE LABOR



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COSTOS PARA PRODUCIR EL PRIMER BLOCK DE MINERALOPERACIN TONELAJE COSTO US$/t US$/t block

MINERA PRODUCIDO US$

Galera acarreo 10,308 125,603 12.19 1.36

Chimeneas desmonte 33,060 0.36

Rampa para el sill 23,548 0.26

Rampa al polar 20,694 0.22

Corte inicial 8,748 74,214 8.48 0.81

Echaderos 146 4,729 32.39 0.05

Chutes 16,000 0.17

Total Desarrollo 19,202 297,848 15.51 3.24

Breasting 72,827 195,176 2.68

Madera sostenimiento 21,865 0.30

Sostenimiento 19,980 0.27

Relleno 91,034 1.25

Otros 13,440 0.18

Total tajeo 72,827 341,495 4.69 3.71

Total produccin 92,029 639,343 6.95



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COSTOS PARA PRODUCIR LOS SIGUIENTES BLOQUES DE MINERALOPERACIN TONELAJE COSTO US$/t US$/t block

MINERA PRODUCIDO US$

Galera acarreo 4,860 60,678 12.49 0.70

Chimeneas mineral 73 2,227 30.51 0.03

Chimenea desmonte 11,020 0.13

Rampa para el corte 4,172 57,445 13.77 0.67

Chutes mineral 9,600 0.11

Rampa final 20,694 0.24

Total Desarrollo 9,105 161,664 17.76 1.87

Perforacin y voladura 77,157 79,472 1.03

Limpieza 27,005 0.35

Sostenimiento temporal 49,380 0.64

Rampa principal 20,176 0.26

Chimeneas 16,603 0.22

Relleno 96,446 1.25

Otros 13,440 0.17

Total tajeo 77,157 302,522 3.92 3.51

Total produccin 86,262 464,186 5.38



Ciclo 2011- I


VENTAJAS DEL METODO

Control de leyes por el muestreo continuo del block mineralizado enexplotacin.

El desarrollo requerido es mnimo

La dilucin se reduce con este minado selectivo

Es un mtodo verstil que hace posible minar cuerpos eficientemente loscuerpos mineralizados.

Las aberturas son pequeas que minimizan la dilucin de las paredes

El sostenimiento es controlado

Se puede cambiar fcilmente a otro mtodo.

La inversin en equipos es relativamente pequea.



Ciclo 2011- I


DESVENTAJAS DEL METODO

La produccin tiene que cumplir su ciclo de minado.

Es de labor intensiva y requiere de habilidades de los mineros.

La mecanizacin es limitada y por consiguiente tiene baja productividad.

El personal est expuesto a techos disparados recientemente (mayor desatado)

Se requiere un alto control del terreno.

La ventilacin es difcil y costosa.

Se requiere un alto valor de mineral que cubra los elevados costos del mtodo.

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