Profundidad de depósitos subterráneos y declinación de calidad de reservas

Costos de minado y disminución de leyes de Cobre

Participación actual de métodos de minado

Tendencias a futuro de los métodos de minado después del 2013

Evolución de la capacidad de producción

Principales proyectos y operaciones de minado con hundimiento

Chuquicamata UG

Sur Sur UG

Finsch

Afton

Questa

Pebble

Bingham Canyon UG

Henderson Resolution

Collahuasi UG Salvador

Andina

El Teniente New Mine Level

Palabora Palabora L2 Koffiefontein Cullinan Kimberley

Oyu Tolgoi Tongkuangyu

Padcal DOZ Kucing Liar DMLZ Grasberg UG Golpu Argyle

CARRAPATEENA

Northparkes Northparkes II Cadia East Ridgeway Deeps

Planned Operation Operating Mines

Que es el block caving?

Air gap Mineral fragmentado Puntos de carguío

Block Cave Mining • Block representa todo el cuerpo

Air gap Mineral fragmentado Drawpoints

Next Panel Undercut PanelCave Mining • Aplicado a cuerpos de mayores dimensiones que uno de block caving

El minado por block Caving se basa en el principio de que, una vez que un área suficientemente grande de un bloque ha sido excavada por perforación y voladura, el bloque de mineral supra-yacente comenzará a hundirse bajo la influencia de la gravedad. Superficie

Mining Direction

Mining Direction

Que es el block caving? Mineral roto

Planta

Campanas de extracción Sistema de transporte Túneles de producción

Que es el block caving?

Características del Block Caving

• Resistencia Mineral: débil a moderada, o incluso bastante resistente (excavable!), no pegajoso, • Resistencia del estéril: débil a moderada, distinción clara entre mineral y roca estéril • Forma de depósitos: tubular masiva o grueso • Inclinación deposito: bastante empinada (> 60 °) con la vertical y plana para depósitos masivos • Tamaño del depósito: grandes dimensiones y gran espesor (> 30 m)

Depositos: Hierro Cobre de baja ley molibdeno Diamante

kimberlite pipes

LHD, Transporte discontinuo

Características del Block Caving

Porque hundimiento por bloques?

• El uso de la gravedad permite quebrantar la roca (sin usar explosivos) lo cual

reduce el costo de minado en comparación con otros métodos subterráneos

• Se obtienen altos volúmenes de producción. Se logran economías de escala

• Permite un alto grado de mecanización

• Se incrementan niveles de seguridad

Sin embargo • Requiere costos iniciales de capital muy altos

• Conceptualmente simple - dejar que la gravedad haga el trabajo - pero

técnicamente existen retos que enfrentar (Comportamiento de roca)

• Requiere gran esfuerzo de diseño, construcción de alta calidad, y un manejo

de gestión riguroso

Minado por hundimiento – Cuando es aplicable

• Se aplica en minado masivo de cuerpos mineralizados con substancial orientación vertical o tipo “pipa”

• Resistencia a la compresión de la roca no es una limitación pero se necesita que el cuerpo presente las dimensiones mínimas requeridas

• Método de minado usado principalmente en depósitos de cobre sin embargo existen experiencias en Molibdeno y explotación de diamantes

Análisis comparativo del block Caving con otros métodos

Method T/Manshift Avg.T/Day RelativeOperating Costpertonne

Resuing 0.2-0.5 50-100+ 70+

CutandFill 12-48 500–1,500 20to70

Shrinkage 20-28 200-800 20to50

RoomandPillar 15-150 1,500–10,000 7to20

OpenStoping 20-115 1,500–25,000 7to25

Sub-levelCaving 65-180 1,500–50,000 7to17

BlockCaving 300-2000 10,000–100,000 1to2.5

Concepto futuro, Mina-fabrica

In Situ Crushing and Grinding Energy (Distance Traveled)

Fragment Size

Ley y fragmentación

predecible

Flujo confiable de mineral Transporte de mineral y uniformización de granulometría

Required Fragmentator

LA EXPERIENCIA CHILENA CODELCO

Una apuesta por el futuro de CODELCO Minado Masivo Subterráneo

• Requerimientos de CODELCO : Incremento de producción

subterránea en 100%. Menores costos operativos. Reducir riesgos y mejora de

salud ocupacional.

La solución conceptual es ir a un método subterráneo con mayor capacidad de producción, mejores expectativas económicas, mas sostenible y con mejor es estándares de seguridad para sus trabajadores.

Proyectos Subterráneos de CODELCO

Tasa de área de Extracción

Evolución Tasa de Extracción

Codelco indicadores de seguridad

MINERÍA SUBTERRÁNEA CONTINUA Es una nueva concepción de un método de minado que permite un permanente y continuo flujo de mineral de la mina a la concentradora. Opera como una “fabrica de rocas mineralizadas” Pozos de Tronadura

Confinada

Debilitamiento Dinámico con Explosivos

PRECONDITIONING

EQUIPMENT STATIONARY LOW PROFILE HIGH PERFORMANCE

CRUSHERS LOW PROFILE

PLANNING & LOGISTICS l

CONTINUOS UNDERGROUND MINING

Minado Subterráneo Continuo – Un real quiebre tecnológico

a • Tasa de extracción: El mineral es extraído de manera rápida , simultanea y continua de diferentes puntos.

• Simplificación del proceso: Requiere menos área para la misma capacidad de producción.

• Automatización: Uso de equipos estacionarios automatizados

• Riesgos y Salud ocupacional: Mejores condiciones de trabajo.

Minado Subterráneo Continuo Conceptos Claves

•Validar el concepto de extracción continua en un punto de extracción a través de un equipo prototipo de extracción continua.

FASE I 2005

FACTOR DE ÉXITO PROTOCOLO REAL

Tiempo de colocación de extractor en pila

< 120 min 30 min

Tiempo retiro extractor < 120 min 30 min

Generación de flujo de mineral

> 50 tph 200 tph

Control del flujo Sí Sí

•Validar la operación de un integrado sistema de extracción, transporte y chancado continuo (Modulo de extracción de 4 puntos)

FASE II 2006-2009

INDICADORES RELEVANTES un PROTOCOLO RESULTADO

Tasa de extracción instantánea t/m2-d 2,0 2,8

Rendimiento Dozer Feeder tph >100 264

Rendimiento combinado DF tph >150 261

Costo operación cUS$/t 51 44

Las pruebas realizadas por CODELCO fueron exitosas

Extractor Continuo

Transportador Continuo

Zanja de producci ó n

Extractor Continuo

Transportador Continuo

Zanja de producci ó n

Prueba No 1 CODELCO SALVADOR 2005

• Validar el concepto de extracción continua en un punto de extracción a través de un equipo prototipo de extracción continua.

FACTOR DE ÉXITO PROTOCOLO REAL

Tiempo de colocación de extractor en pila < 120 min 30 min

Tiempo retiro extractor < 120 min 30 min

Generación de flujo de mineral > 50 tph 200 tph

Control del flujo Sí Sí

INDICADORES RELEVANTES un PROTOCOLO RESULTADO

Tasa de extracción instantánea t/m2-d 2,0 2,8

Rendimiento Dozer Feeder tph >100 264 Rendimiento combinado DF tph >150 261

Costo operación cUS$/t 51 44

Resultados de las pruebas

• Alta capacidad de producción y rendimiento, también alta disponibilidad mecánica de los equipos.

• Bajo costo de operación. • Capacidad de transporte de rocas grandes.

Las pruebas realizadas mostraron lo siguiente:

Debe implementarse una aplicación masiva del sistema que valida el alto potencial de la tecnología para permitir su aplicación en la minería subterránea.

Prueba N°3 CMS ANDINA 2013-2014

Reservas del sector 5.0 M ton @ 0.75% Cu Altura de la columna mineralizada: Promedio: 335 m Mínimo / Máximo: 248/389 Mineral primario (altura: 160 m) Diseño de minado: Cuatro calles de producción equipados con fajas Y con transportador "Panzer" 32 puntos de extracción equipados con empujadores alimentadores (Dozer Feeder ) cada uno Duración de la aplicación: 24 meses para alcanzar el mineral primario 160 m, 38 meses para extraer toda la columna. Cantidad de personal estimado: 60 personas, 25 por turno.

Requerimientos de personal – Sistema de minado continuo vs Convencional LHD

Producción 10.000 tpd

Área Producción : 7.000 m2 Personal: 60 mineros

Área Producción : 20.000 m2 Personal: 105 mineros

Protocolo de validación - Variables a controlar

Variables de salida • Tonelaje minado • Interrupciones del flujo • Estado de facilidades y de

equipos • Estadísticas de consumo

Indicadores claves de éxito

• Tasa extracción instantánea máxima > 3 tpd/m2 • Tasa extracción en régimen > 1,5 tpd/m2 • OPEX < 80% OPEX Método Convencional • Dotación < 70% Método Convencional • Ramp Up < 75% Método Convencional • Área activa < 64% Método Convencional

Variables de entrada • Granulometría en puntos

de extracción • Ley y litología en puntos

de extracción

Conclusiones de las pruebas en Andina

Esta nueva tecnología es un cambio necesario para enfrentar los retos de CODELCO en los próximos años.

Este sistema – Pionero en el mundo – mejorara la rentabilidad de la Corporación en sus proyectos subterráneos.

Esta tecnología reducirá el riesgo en el trabajo y mejorara el nivel de protección de la salud de los mineros

Es de vital importancia hacer un buen uso de esta ventana de oportunidad para la secuencia de hundimiento en Andina

Tajo abierto Chuquicamata

• Conversión a mina subterránea al profundizar a 1000m (aprox. 2015 – 2018) • Significativo incremento de producción imposible con LHD

τm = (n * τs + τr) / (n+1)

tm = tasa media de extracción ts = tasa expansiva de extracción tr = tasa de extracción de cosecha n = bloques en fase de difusión

Caso mina Chuquicamata

Caso mina Chuquicamata

τm = (n * τs + τr) / (n+1)

Para sistema con LHDs convencionales imposible de lograr tasa de produccion economica, porque menos del 10% del area activa de explotacion es usada para producir

τm Con LHD solo está en el rango de 0.4 to 0.5 tpd/m2

CAT Rock Flow System

CAT Rock Flow Mover Hard Rock

Production Conveyor

CAT Rock Flow Feeder Dozer Feeder

CAT Rock Flow System Hard Rock

Haulage System

Sistema

Productos

CAT Rock Flow System – Alimentador y transportador

Production drift

CAT Rock Flow Feeder

CAT Rock Flow Mover Service drift

Alimentador y transportador de mineral en un sistema continuo de transporte

Sistema CAT Rock Flow en comparación con un Block Caving convencional

Significativa alta producción comparada con la tecnología convencional (LHD)

Relevante reducción de costos

Alto nivel de automatización del proceso de minado

Procesos sin presencia de personal

Alto nivel de seguridad en el trabajo

Amigable con el medio ambiente

Ausencia de humos y calor generados por motores Diésel/ Reducción de demanda de ventilación

• Sistemas de minado con Block-Caving pueden incrementar su producción mediante un flujo de transporte continuo desde los puntos de descarga de mineral mediante el uso de CAT Rock Flow alimentador y CAT Rock Flow Mover

Potencial de mayor apreciación

Principales componentes del sistema CAT Rock Flow

CAT Rock Feeder

CAT Rock Mover

CAT Rock Flow Feeder

Placa móvil de empuje

Dispositivo de empuje Cilindro de empuje

cantidad: 2 carrera: 1000 mm Presión total: 5147kN

CAT Rock Flow Feeder

Cilindro placa empujadora

Cantidad: 4 carrera: 1350mm Tiempo de ciclo: 112,5 sec. Presión total: 4021kN 4300 mm

2000

mm

10

50 m

m

Mantenimiento: El alimentador empujador puede ser removido de su posición en trabajo en el punto de descarga en cualquier momento para su servicio mediante un montacargas y puede ser repuesto luego de completarse su servicio

CAT Rock Flow Mover

Transportador de cadenas

Productividad: 900 t/h Velocidad: 0,15 m/s Potencia requerida: 2 x 90 KW Ancho: 1.800 mm Longitud c/sección: 3.000 mm Longitud transportador: 77 m Longitud cadena: 156,066m Barra de vuelo: 268 (distance=4)

Elementos de desgaste pueden ser cambiados fácilmente Flight bar:

Impact Roll Crusher

CAT Rock Flow Feeder

CAT Rock Flow System: Chancado primario

CAT Rock Feeder

CAT Rock Mover

Sizer

Control electrónico de cada alimentador empujador - Proporciona funcionamiento automatizado - Registra las características de funcionamiento (presiones, golpes, ...)

Servidor que vincula todos los alimentadores empujadores en una sala de control central

Sala de control PC – Permite mando a distancia y cambios remotos de secuencias de los alimentadores empujadores

Visualización de los datos operacionales de cada alimentador empujador –

Control y registro de la cantidad de mineral extraído de cada punto de extracción

Especificaciones

CAT Rock Flow System: Automatización

CAT Rock Flow - fotos

CAT Rock Flow - fotos

CAT Rock Flow System – Prueba No. 2

*CC capacity theo.: 900 t/h CC capacidad media: 700 t/h CC capacidad max.: >1000 t/h *Potencia motor: 2 x 90 kW Velocidad del CC: 0,15m/s d

• 1 Transportador de cadenas (75m)

• 4 Rock Flow Feeder (por una cara)

• Quebrantador de rodillos impacto

• Estación hidráulica Central

Componentes del sistema

Especificaciones del transportador de cadenas

Codelco mina “El Salvador”

Lugar

Geología

• volumen extraído total : 122,120 t • Tasa de extracción media : 260,4 t/h c/u • Tasa de extracción max. : 880,0 t/h c/u

Resultados de las pruebas

• Deposito de Cobre porfiritico

• Contenido de cobre: Ø 0,6%

• Roca: Andesita & Cuarzo-Andesita

• Otras rocas presentes: Feldespato, Bornita, Calcopirita Molibdeno, Gypsum & Cuarzo

σC = 35 – 270 MPa (Ø 140 Mpa), ρOre = 2,7 t/m³

*CC= chain conveyor ** Pefectiva = 75kW

CAT Rock Flow System – Aplicación Industrial

Capacidad: 900t/h

Motores eléctricos: 2 x 90 kW

Velocidad del transportador: 0,15m/s

Características

• 4 transportadores de cadena à 75m

• 8 alimentadores Rock Flow para cada galería de producción (32 en total)

• 16 Estaciones hidráulicas

Detalles del sistema

Data técnica:

•Volumen producción: 5.000 tpd

Objetivo

Dozer Feeder

Conveyor

Sizer

footprint

CAT Rock Flow System – Aplicación Industrial

CAT Rock Flow System

Tecnologías asociadas a minado continuo con Block Caving

CAT Rock Flow System

Nuevas tecnologías para estimar comportamiento de los macizos rocosos

MWD > Measurement While Drilling Midiendo mientras se perfora A través de sensores se mapea digitalmente características diversas de las rocas perforadas

Nuevas tecnologías para estimar comportamiento de los macizos rocosos

Nuevas tecnologías para mantenimiento de fajas transportadoras

Robot para cambiar polines. Reduce el tiempo de reemplazo y no requiere paralizar la faja

POTENCIAL EN EL PAÍS

Profundización de operaciones existentes a tajo abierto

• Southern Perú • Toquepala • Cuajone

• Free Port

• Cerro Verde

• Antamina

Block Caving subterráneo Proyecto Don Javier (Cía. Minera Junefield)

Proyecto Don Javier (Cía. Minera Junefield)

• Don Javier, es un pórfido de Cu Mo de gran volumen ubicado sobre la franja de pórfidos del Perú.

• Proyecto de Exploración que, se ubica en el límite distrital de Yarabamba y Polobaya, provincia de Arequipa, departamento de Arequipa.

• Geográficamente, el proyecto se encuentra en el flanco oriental de la vertiente del pacífico a una altura que varía entre los 2,400 y 2900 msnm.

• Actualmente se encuentra en la definición de las reservas minables con rentabilidad económica

Ancho 310 metros

Ancho 530 metros

Eje 1040 metros