mineria subterranea
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INTRODUCCIN A SUBTERRNEAS
Prof. Vctor Encina M. Julio 2006
Posttulo de Certificacin y Valoracin de Activos Mineros Pontificia Universidad Catlica de Valparaso (Chile) + Queens University (Canad)
TEMASProceso Minero Presentacin de Mtodos Subterrneos
Autosoportados Hundimiento Temporalmente Soportados
Seleccin de Mtodos Subterrneos Fundamentos CientficosHundibilidad Flujo Gravitacional Acondicionamiento
Tendencias Infraestructura de minas subterrneas
1
EL PROCESO MINERO
La minera ocurre en reactores perecibles
EL PROCESO MINEROARRANQUE
MINA PLANTA
ARRANQUE
TRANSPORTE
FRACTURAR FRAGMENTAR EXTRAER TRASLADAR SEPARAR
SEPARAR
TRANSPORTE$
BENEFICIO
2
EL PROCESO MINAArranque
Cambio de naturaleza del material Transformar slido in situ en pilas defragmentos de material slido
Transporte
Cambio de coordenadas Trasladar el material desde su ubicacinoriginal a la Planta.
ARRANQUEmacizo in situ
Arranque
material quebrado
MTODOS DE ARRANQUE
Tronadura Hundimiento
Cargar y extraer
MTODOS DE EXTRACCIN
Gravitacional Por Baldadas
3
TRANSPORTECONTINUOStock
intermedio
Correas Piques (gravitacional) FFCC Camiones
DISCONTINUOPrincipal
PROCESOS MINA: SUBTERRNEOSEn Minera Subterrnea
Los Procesos Mina se denominan: Mtodos de Explotacin Se definen caso a caso segn las caractersticas del recurso mineral y los objetivos del negocio
Las claves de proceso son:Estabilidad de los recintos de trabajo Estabilidad del emplazamiento post explotacin Recuperacin, Selectividad y Dilucin
4
PRESENTACIN DE MTODOS DE EXPLOTACIN
Visin rpida de los principales mtodos de explotacin subterrneos
CLASIFICACIN DE MTODOS DE EXPLOTACIN1 Cavidades Autosoportadas 1.1 CV Caserones Vacos (SLOS) 1.2 C&P Caserones y Pilares (R&P) 2 Cavidades Artificialmente Soportados: 2.1 CR Caserones Rellenos (BF) 2.2 C&R Corte y Relleno (C&F) 2.3 C&R+P Corte y Relleno con Postes (C&F+PP) 3 Cavidades Temporalmente Soportadas 3.1 CR-M Caserones Rellenos de Mineral (Shrinkage) 3.2 CHF Corte y Hundimiento Forzado (LW/SW) 3.3 CHN Corte y Hundimiento Natural (LW/SW) 4 Cavidades No Soportadas (Hundidas) 4.1 HSN Hundimiento por Sub-Niveles (SLC) 4.2 HSB Hundimiento por Socavacin Basal (BC/PC)
5
CASERONES VACOS
Sub Level Open Stoping SLOS
CONCEPTO (Olimpic Dam Mine)
6
Campo de Aplicacin
Techo y cajas auto soportadas Depsitos sub verticales Roca Razonablemente Competente
Operacin Mecanizada LHD
7
Planificacin Caserones y Pilares
Variantes diseo caseronesPor geometra del yacimiento
Irregularidades Distintos grados de dilucinSecuencia de explotacin
En el casern En el sector de caserones
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Casern Simple
Casern Doble
9
Ampliacin Longitudinal
Ampliacin Lateral
10
Crown Pillar
Collar
11
OrientacinParalelo a Estructuras Principales
Dentro de pilares Dentro del Casern (Salvar la perforacin)Geometra Favorable
Recuperacin Estabilidad
Estabilidad GeneralRestricciones de Subsidencia
Pilares no recuperados Pilares Artificiales (Caserones Rellenos)Sin Restriccin Subsidencia
Tronadura masiva de pilaresFortificacin para operacin
No liberar bloques Perno, Malla, Shotcrete (Labores) Cables (caja pendiente)
12
Caso Explotacin de pilares por tronadura masiva
Seccin A
13
14
Nivel Perforacin DTH
Nivel Extraccin
15
Fortificacin
ComentariosMtodo Mecanizable y Seguro Estabilidad dependiente de estructuras Buena recuperacin Poca Dilucin y Relativamente Selectivo Requiere Krigeage celdas pequeas (3 a 5 m de lado) y verificacin por perforaciones de produccin
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CASERONES Y PILARES
Room & Pillar (R&P)
Campo de Aplicacin
Techo soportado por pilares Depsitos sub horizontales Roca Razonablemente Competente
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Tcnicas de ArranquePerforacin Horizontal Perforacin de bancos Excavadoras continuas
Arranque
Perforacin Horizontal Perforacin de Bancos
18
Tcnicas de Transporte
Cargadores (LHD) Camiones Scraper FFCC
Transporte Mecanizado
Cargador + Camin
19
Operacin Artesanal (Jackleg + Scraper + FFCC)
Manejo de Altas Pendientes del Manto
20
Explotacin Ultra Selectiva
ComentariosMtodo muy verstil Selectivo y de baja Dilucin Estabilidad dependiente de roca
Techo Piso PilaresBaja recuperacin
21
HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES
Sub Level Caving (SLC)
Sublevel Caving
Drift driving
Opening raise
Ring drilling
Blasting
Mucking
Rail haulage
Crushing and hoisting
22
ESQUEMA TPICO DE HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES
CONTACTO MINERAL ESTERIL EN HUNDIMIENTO POR SUBNIVELESESTERIL HUNDID0 MINERAL TRONADO
23
The Kiruna Orebody
The mining of Kiirunavaar a
24
Mining System KUJ 2000
Ore body
Ventilation shafts
Hoisting 1045 m Present main level, 1045 m Ore passes Ramps Crushing stations
25
Sublevel Caving -from small to large scale Number of blasts per day forproduction level of 60,000 ton/day
Theoretical Extraction Ellipse From Nilssons Model For Gravity Flow
Post Ton in-situ Ton cave 1 940 60 2 720 280 3 320 680 total 1980 1020
total 1000 1000 1000 3000
26
Dilucin
In-situ % extracted as a function of total % extracted.
ComentariosMtodo altamente mecanizable Alta Dilucin por contacto permanente con el estril Estabilidad controlable
En LaboresBuena Selectividad y Recuperacin
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HUNDIMIENTO POR SOCAVACIN BASAL
Block / Panel Caving (BC / PC)
CONCEPTO (Hundimiento)
Socavacin Basal
28
CONCEPTO (Hundimiento)
Colapso del techo
CONCEPTO (Hundimiento)
Fracturamiento del techo
Extraccin de material
29
CONCEPTO (Hundimiento)
Fracturamiento del techo
Extraccin de material
CONCEPTO (Hundimiento)
Zonas de Extraccin
30
CONCEPTO (Hundimiento)
Fin propagacin
Crecimiento de zonas de extraccin
CONCEPTO (Hundimiento)
Fase de rgimen y crecimiento de zonas de extraccin
31
CONCEPTO (Hundimiento)
Animacin: Argyle DiamondsTamrock Atlas Copco
CONCEPTO (Hundimiento)
32
Modalidades de DiseoPor forma de socavacin
Plano o InclinadoPor modo de extraccin
Parrillas Scraper LHD
Parrillas
33
Cargadores LHD Diseo Espina de Pescado
34
Cargadores LHD Diseo Teniente
Diseo Minera Continua
Mineral Acondicionado
Alimentadores
Transportador sin fin
35
ComentariosMtodo altamente mecanizable Alta capacidad de produccin Estabilidad controlable
En LaboresBuena Recuperacin Baja Selectividad Mediana dilucin
TEMPORALMENTE SOPORTADOS
Shrinkage y Explotacin de Mantos Blandos (Carbn y otras Sales)
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Caserones con Relleno Temporal de Mineral
Shrinkage
Campo de Aplicacin
Cajas dbiles Depsitos sub verticales Roca competente Subsidencia permitida post explotacin
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Casern Relleno con Mineral CONCEPTO SHRINKAGE
Secuencia de Trabajo
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Tcnicas de ArranquePerforacin liviana (Jackleg)
Mineral de Relleno es piso de trabajoTronadura de crater vertical
VCR=Vertical crater Retreat Perforacin y tronadura desde Nivel dePerforacin
Perforacin al techo
39
Tcnicas de Transporte
Igual que caserones vacos
Cargadores (LHD) Pala mecnica Scraper Camin o FFCCVer SME Underground Mining Captulo 1
FRENTE MECANIZADO (LARGO O CORTO)
Longwall / Shortwall
40
Campo de Aplicacin
Techo hundible Depsitos sub horizontales Roca blanda
LONGWALL / SHORTWALL CONCEPTO
41
LONGWALL / SHORTWALL NOMBRE
LONGWALL
W > 120m W < 120m
SHORTWALL
Tcnicas de ArranqueCepillo (Shearer) Excavadoras continuas Perforacin y Tronadura (Desquinche)
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Tcnicas de Transporte
Transportador Blindado Flexible (Panzer)(AFC = Armoured Flexible Conveyor)
Alimentador Correas Transportadoras
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LONGWALL / SHORTWALL MECANIZACIN
Disposicin General de EquiposTail Gate Tail Gate Main Gate Main Gate Face Conveyor PF4-1132
Longwall face conveyor 4000
1750
S
6000
Face length 200m
S
6000
5000
Face length 200 m
6000
44
Detalle punto de transferencia3000
Chain conveyor
Modulos de Transportadorreplaceable wear elementsHARDOX 400 A-A 1:5 1405 50x1440x2995 1,70 to (1x) HARDOX 400 25x165x2995 0,10 to (2x)
S690Q 30x350x2995 0,25 to (4x)
1200
122 max.127
83.5
167
30 50
20
650
266
3020
483
167
30
83.5
1455
1695
STAHLBAU 3,00 M LG 3,00 to
30
710
45
Estructura y placa de desgaste
Changeable top trough (wear part)
Cadenas y yugos
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Tcnicas de Soporte
Escudos desplazables (Powered shields) Enmaderacin
Escudo Hidrulico
47
Instalacin de escudos hidrulicos
Frente de Trabajo
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ComentariosMtodo altamente mecanizable Mnima Dilucin (Se corta slo el mineral) Estabilidad Controlada Muy Buena Recuperacin Baja Selectividad in situ CUIDADO CON EL GAS GRIS
SELECCIN DE MTODO DE EXPLOTACIN
No hay reglas, slo hay guas
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SELECCIN DEL MTODO MINEROARRANQUE
UBICACIN Superficial Profunda GEOMETRA Masivo (Clavos) Tabular Vertical (Vetas) Tabular Horizontal (Mantos) CALIDAD DE ROCA Mena Cajas
TRANSPORTE
CARACTERIZACIN DE MINAS PARA SELECCIN DE MTODORoca Caja (Techo / Pendiente) Competente Dbil Pequea Amplia Pequea Amplia
Potencia => Veta Manto Clavo Veta Manto Clavo
Roca Mena
Mala
Buena
50
Puede tener muchas variaciones segn las condiciones particulares de cada negocio
1 Naturalmente Soportados: 1.1 CV Caserones Vacos (SLOS) 1.2 C&P Caserones y Pilares (R&P) 2 Artificialmente Soportados: 2.1 CR-M Caserones Rellenos de Mineral (Shrinkage) 2.2 CR Caserones Rellenos (BF) 2.3 C&R Corte y Relleno (C&F) 2.4 C&R+P Corte y Relleno con Postes (C&F+PP) 3 Parcialmente Hundido 3.1 CHF Corte y Hundimiento Forzado (LW/SW) 3.2 CHN Corte y Hundimiento Natural (LW/SW) 4 Hundido 4.1 HSN Hundimiento por Subniveles (SLC) 4.2 HSB Hundimiento por Socavacin (BC/PC)
INFRAESTRUCTURA DE MINAS SUBTERRNEAS
Las minas subterrneas tienen que ser tan autosuficientes como un submarino
Mala
Tabla tpica
Potencia => Veta Manto Clavo Veta Manto Clavo
PRIMERA APROXIMACIN Roca Caja (Techo / Pendiente) Competente Dbil Pequea Amplia Pequea Amplia CV CR HSN C&P CHN CV CR HSN CR-M C&R C&R C&R+P CHF C&R+P CHN C&R C&R+P C&R HSB
Roca Mena
Buena
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INFRAESTRUCTURA DE MINA SUBTERRNEACOMPRENDE: Operaciones Auxiliares Instalaciones
OPERACIONES AUXILIARESDefinicin: DefiniciSon aquellas actividades no relacionadas directamente con el proceso minero (arranque y transporte) sin las cuales ste no puede realizarse de manera segura, efectiva y con responsabilidad social.
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SERVICIOS U OPERACIONES COMPLEMENTARIAS Ventilacin Drenaje Energa Agua Comunicaciones Transporte y facilidades para el personal Transporte y almacenamiento de materiales y residuos (slidos, lquidos, gaseosos y biolgicos) Instalaciones para mantencin de equipos y herramientas Accesos
El punto de partidaRecurso Geo3 (log+est+mec) Modelo de Bloques Plan Minero Infraestructura Costo Inversin No conforme Mtodo Explotacin Diseo Costo de Operacin
Evaluacin Conforme Reservas
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Tipos de Demanda(del Plan Minero)
Para Diluir
Gases naturales / Motores / Tronadura / BaterasPara Acondicionar
Enfriar / CalentarPara consumir:
Respiracin de personas: Q = N x 3 (m /min) Combustin Motores: Q = HP x 3 (m /min)3 3
Para Mover
Arrastrar (Arrastre polvo: usar V = 1 m/s) Hacer brisa Renovar
Ventilacin: Leyes fsicasCada de Presin: H = K x L x P x Q2 / A3 = R x Q2 Potencia P = K x L x P x Q3 / A3 = R x Q3 Resistencia: R = K x L x P / A3Cada de Presin H (Pa = N/m2 ~ 0,1 mm c. a); Coeficiente de Friccin K (kg/m3); Longitus y Permetro L,P (m); Seccin A (m2); Caudal Q (m3/s)
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Factor de Friccin: Galeras Rectas(Mining Engineering Handbook)
Datos para densidad 1,2 Kg/m3 K=K x / 1,2
Por Grado de ObstruccinK x 105 (multiplicar por 10-5 para obtener Kg/m3)
Tipo Pared Lisa revestida Suave (Carbn o Shotcrete) Enmaderada Roca angulosa
Ninguna 280 1020 1760 2690
Ocasional 370 1110 1860 2780
Comn 560 1300 2040 2970
DRENAJEDrenaje: Aguas subterrneas (Hidrologa) Aguas de uso industrial (Perforacin) Destino: Tratamiento de aguas de minas Acopio de derrames Galeras con pequea pendiente (0,5%) Canaletas + Pozos de decantacin Bombas Plan emergencia (cortes de energa, crecidas)
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REDES DE ENERGA Y AGUA Demanda segn Plan Minero Flotas de equipos (mviles y estacionarios) Produccin, servicios (bombas, alumbrado, WC, ) Anillos Doble va de suministro Respaldo Plan emergencia (cortes de energa, generadores, incendios)
Aire comprimido: Compresores elctricos locales el
COMUNICACIONES Demanda creciente Red fija: Anillo crecedor Datos, imagen y voz Red mvil Antenas y repetidores Banda ancha inalmbrica asistida Plan emergencia (cortes de energa, alarmas)
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TRANSPORTE Y FACILIDADES PARA EL PERSONAL Demanda segn Plan Minero: Dotacin propia + contratistas Transporte: Cambios de turno; distribucin interna. Vehculos interior mina; reglas y control de trnsito. Facilidades Servicios higinicos, paoles Oficinas? ; Comedores? Plan emergencia (Procedimientos, refugios)
MATERIALES Y RESIDUOS(Slidos, Lquidos, Gaseosos y Biolgicos)
Demanda segn Plan Minero
Cunto y donde almacenar? Interior o exterior mina Se trata de hacer la operacin expedita La demanda de materiales se transforma en demanda de transporte y uso de vas. Casos especiales: polvorines y estaciones de despacho de combustibles (Decreto 72), hormign. El manejo de residuos es parte del diseo de la operacin incluyendo: transporte, procesamiento y destino final. Plan emergencia (Manejo de residuos, rebalses de combustibles, polvorines, incendios)
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INSTALACIONES PARA MANTENCIN DE EQUIPOSQu mantencin en interior mina y qu en superficie? Minimizar el tiempo de parada del equipo (viaje+intervencin) Mantencin menor en el lugar de trabajo En interior mina se hace cambio de componentes, los cuales se envan afuera para reparacin.
Combinacin recintos y vehculos utilitarios de servicio en terreno. Casos especiales: Neumticos, aceros de perforacin, baldes y tolvas, montaje y desmontaje de redes. Contratos con proveedores no reduce las necesidades de facilidades (talleres, bodegas, estacionamientos) y uso de sistemas de transporte y comunicaciones, ms bien las aumenta. Plan emergencia (Manipulacin de unidades en panne)
ACCESOS Doble acceso: Siempre y en todo lugar Por seguridad Por ventilacin Por ley (Decreto 72)
Dimensionamiento segn demanda y sistema de transporte Acceso comprende: Vas, sealizacin, estacionamientos, control de trnsito, iluminacin, vehculos, comunicaciones. Plan emergencia (Uso de vas en emergencia de otros subsistemas, emergencias propias del sistema de trnsito)
El mejor sistema de transporte es aquel en que no se requiere hacer transporte.
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FUNDAMENTOS CIENTFICOS
La minera est a punto de dejar de ser un Arte y pasar a ser un Proceso Tecnolgico con base en la Ciencia
PROBLEMAS FUNDAMENTALES HUNDIBILIDAD O ESTABILIDAD Para hacer explotaciones sin sostenimiento Para hacer explotaciones por hundimiento FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO Recuperacin en mtodos por hundimiento Dilucin ACONDICIONAMIENTO DE MACIZOS ROCOSOS Para hundir Para lixiviar
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Decisiones de DiseoAcondicionar Hundibilidad Caracterizar Esfuerzos Clase De Roca Propagacin Fragmentacin Hunde? Bien Grado de Fragmentacin No hundir Regular
Mal
1 Hdto. rea / RH Base / Altura
Malla Distancia Configuracin
Tipo de M/M Gravitacional Discreto Continuo
BACOS DE RADIO HIDRULICO
bacos empricos: Mejores para Estabilidad que para Hundibilidad. No consideran estados de esfuerzos
60
61
FLUJO GRAVITACIONAL
Un largo camino que todava no llega a destino.
FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADOHistoria Kvapil Laubscher Estudios Recientes (ICS e IM2)
62
FLUJO GRAVITACIONAL Segn: Rudolf KvapilSupuesto: Las leyes del flujo gravitacional son independientes del tamao de los fragmentos de material Estudio de flujo de mineral a granel se puede estudiar en modelos de arena o grava
ESTUDIO DE MODELOS DE SILOSD D
D independiente de ngulo fondo
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ESTUDIO DE MODELOS DE SLCSeudo-elipse Elipsoide de movimiento
Las figuras no son elpticas pero se aproximan para simplificar los clculos
Velocidad de partculasNo hay movimiento en el lmite del elipsoide de movimiento La mayor velocidad se observa en el eje del elipsoide, y aumenta a medida que se acerca al punto de extraccin V5>V4>V3>V2>V1
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Elipsoide de ExtraccinExisten zonas de igual velocidad que conservan la forma de elipsoide Existir una zona de mxima velocidad que comprende el material extraido Esa Zona se denomina Elipsoide de extraccin
VERIFICACIN DE EE
Extraccin de EE previamente marcado
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VISUALIZACIN DE EE Y EM
Extraccin de EE previamente marcado
RELACIONES GEOMTRICAS
66
EFECTO DEL TAMAO DE FRAGMENTOS
A mayor tamao de fragmentos mayor dimetro
FORMA de ELIPSOIDES vs MOVILIDAD
A mayor movilidad del material mayor esbeltez La movilidad de las partculas depende de:
Tamao de partculas Forma de partculas Rugosidad de superficie ngulo de friccin interno Densidad Tasa de extraccin Propiedades del material (humedad, resistencia) Efectos lubricantes
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FLUJO GRAVITACIONAL Segn: Dennis Laubscher
DTA vs MRMR Tiraje Interactivo Altura de Interaccin Modelo Volumtrico de Dilucin
Dimetro Aislado (Laubscher)Rockmass class ff/m Rock size m % +2m Loading width 5m = 4m = 3m = 2m = 6.5m 6m 9m 8.5m 8m 5 50 - 7 0.01 - 0.3 0 4 20 - 1.5 0.1 - 2.0 1-5 3 5 - 0.4 0.4 - 5.0 6 - 20 2/1 1.5 - 0.2 1.5 - 9.0+ 21 - 45
Isolated drawzone diameter 11.5m 11m 10.5m 10m 13m 12.5m 12m
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DIMETRO DE TIRAJE AISLADO Isolated Draw Zone (IDZ)
% +2mLoading width
0
1-5
6 - 20
21 - 45
Tiraje irregular (Aislado)
69
Tiraje regular puntos alejados
Tiraje Regular Dist. Puntos < 1,5 DTA
70
Mecanismo de Flujo Granular
Aislado
Concurrente
Flujo gravitacional Min. Grueso(Vacos Propagados - Gustafsson)
Aislado
Concurrente
71
Interaccin: Laubscher
72
Clculo ley y recuperacin (20%)
Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 125% de tiraje ley cierre = 1%: % dilucin = 30% Recuperacin = 90%: Ley media = 1,6%
73
Clculo ley y recuperacin (60%)
Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 115% de tiraje ley cierre = 1%: % dilucin = 17% Recuperacin = 94%: Ley media = 1,8%
FLUJO GRAVITACIONAL Segn Estudios Recientes: ICS e IM2Estudios experimentales a escala y con modelos computacionles realizados en JKMRC, Itasca e IM2 indican que: El tiraje es siempre aislado Por lo tanto no existe tal zona de interaccin Se distinguen 2 zonas: Extraccin y Movimiento La razn de excentricidad se mantiene constante
74
Conceptos de flujo gravitacional
El dimetro d es directamente proporcional a tamao medio de los fragmentos hasta un cierto lmite. La excentricidad h/d es inversamente proporcional al tamao de fragmentos. En material grueso (tamao medio entre 0,4m y 0,6m) la razn de excentricidad es del orden de 3 y en materiales finos (entre 0,15m a 0,21m) sera del orden de 5.
Zona de movimiento
dZona de extraccin extracci Material extrado extra
h
Qu vamos a hacer sin Laubscher?Criterios de Diseo Caracterizacin Convencional Laubscher (MRMR) Geossmica (Tomogr) Geomecnica Compatible con Ab. Stress En Sombra sin Ab. Stress Orientacin Fracturas y Estructuras Estabilidad General BCF, Size, Otros? Laubscher (MRMR) Altura Columna Laubscher (MRMR) Laubscher (DE%) Razn de excavacin Pilares Reforzados Antissmica Por Regularidad y M/M AP AP+TT Laubscher + nueva ff? Tomografa Alta Resolucin Esfuerzos Nuevos redirecciontado AP? Nuevos redirecciontado AP? Orientacin y forma de frentes Dimensiones de frentes Indices de Colgadura y Reduccin Secundaria? Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores? Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores? Laubscher + nueva ff? + Otros JKMRC-IM2? + GCPMS? Laubscher (DE%)? + Flujo no Interactivo + Dinmica Probabilistica Razn de excavacin Pilares Reforzados +Pilares no daados Antissmica + Control Conexin y Monitoreo Por M/M + PL Corto Plazo AP+TT+MC
Secuenciamiento
Fragmentacin Hundibilidad
Malla Dilucin Estabilidad
Tasa Extraccin Prop. Tasa Extraccin Rgimen
75
ACONDICIONAMIENTO DE MACISOS ROCOSOSUna oportunidad que todava est en evaluacin
CONCEPTO
ACONDICIONAR
76
PROPSITO
Agregar fracturas a la roca in situ para mejor fragmentar, hundir o lixiviar
TECNOLOGAS DE ACONDICIONAMIENTOFracturamiento Hidrulico Hidr Tronadura Confinada
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FRACTURAMIENTO HIDRULICOPRUEBA DE BOMBEO PRUEBA DE FRACTURAMIENTO LOCAL
OPTICAL & ACOUSTIC SCANNING
CONTROL GEOFSICO (Ssmico)Hydrophone ArrayHole M9 12 11 10 09 seismic ray Hole HF01
P-Wave Travel Time16 15 14
Hydraulic Fracture
Time (mseg)
08 07
13 12 11 10 97 8 9 10 11 12
shot 36
80 meter
shot 21 shot 25
Piezoelectric Source
shot 31 shot 25 shot 21
shot 31
shot 36
hydrophone numberShot Without Hyd.Fractures Shot With Hyd.Fractures
51 meter
78
TOMOGRAFA SSMICAANTES DEL FH
DESPUES DEL FH
Evidencia de fractura hidrulica
Fractura Hidrulica
79
TRONADURA CONFINADAEsfuerzos de Traccin a 24 m del Collar de la Perforacin
vista tridimensional con planos que contienen la distribucin de esfuerzo a distintas profundidades
Tronadura con Cara LibreEl conceptocompresin
+Esfuerzos
+ -
compresin
-
traccin
80
Pulso de TronaduraResistencia a la compresin0m 10 m 2 ms 20 m 4 ms 30 m 6 ms
Vp = 5000 m/s
Resistencia a la traccin
Principio de acoplamiento de ondasResistencia a la compresin0m 10 m 2 ms 20 m 4 ms 30 m 6 ms
Vp = 5000 m/s
Resistencia a la traccin
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Control de Tiempos
Detonadores electrnicos Detonadores pirotcnicos
Principio de Superposicin
Dimensionar separacin y tiempos de salida Modelar el medio Modelar las ondas
L ?
82
Principio de Interaccin
Dimensionar el Espaciamiento entre tiros Modelo 3D del medio rocoso Solucin numrica por aproximaciones sucesivas
E?
DE DONDE VIENE EL FINO?Las teoras de tronadura y hundimiento slo explican la fragmentacin a partir de la existencia de fracturas, sin embargo ello no explica la presencia de tanto fino
83
EFECTO DEL FINO EN EL FLUJO GRAVITACIONAL
SENCILLO EXPERIMENTO Qu le parece?
EFECTO FINO
SIN FINO NO ES POSIBLE EL ESCURRIMIENTO GRAVITACIONAL DEL MATERIAL FRAGMENTADO
84
TENDENCIAS
El futuro es subterrneo aunque tome un tiempo
MINERA CONVENCIONAL EN MINERAL POCO FRACTURADO
macizo compacto
fracturar hundir
MACIZO POCO FRACTURADO SISMICIDAD COLPAS COLGADURAS y CACHORREO macizo fracturado EXTRACCIN MECANIZADA INTERMITENTE mineral fragmentado BALDADA + TRASLADO REDUCCIN SECUNDARIA INFRAESTRUCTURA DE GRAN TAMAO FORTIFICACIN REPARACIN
Descolgar y extraer
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TRANSPORTE EN MINERAL GRUESOpique pique
REDUCCIN
intermediopique
Piques Martillos Chancadores
TRANSPORTE MINERAL GRUESO
Principal
FFCC Camiones
QUIEBRE TECNOLGICO N1Y si modifico la roca ahh?
macizo compacto macizo fracturado fracturar hundir mineral fragmentado
Descolgar y extraer
86
QUIEBRE TECNOLGICO N2pique pique
Y si transporto a tamao final ahh?
intermediopique
Principal
QUIEBRE TECNOLGICO N3macizo compacto Fracturar macizo fracturado mineral fragmentado Hundir
Y si saco simultneamente ahh?
Extraer
intermedio
Principal
87
MDULO DE MINERA CONTINUAGalera de servicios
Chancador
Galera de zanjas: - Equipos extractores estacionarios en puntos de extraccin
Calle produccin: - Transportador continuo
Pique de traspaso
AVANCE EN LA DIMENSIN TECNOLGICAEvolucin Tasa Extracccin Mtodo de Hundimiento4 3,5 3 t/m2 da 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 aos
MC Terica MC posible
Acondicionamiento
88