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INGENIERIA DE MINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE

HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

TRABAJO N° 01

METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA I (MI – 442

!ESTUDIO DEL METODO DE EXPLOTACION EN LA MINERA"MILLPO

UNIDAD EL PORVENIR#

DOCENTE $ Ing. Edmundo Campos Arzapalo

ALUMNOS $ CARPIO OCHOA, Jhonatan

GOMEZ ALARCON, Diego Gabriel

GOMEZ GUTIERREZ, Joel

LIMACO BARZOLA, Pablo Miael

MENDEZ !ICENTE, Ma"aren"o

PAREDE# TORRE#, E$er

AYACUCHO – PERU

201%



INGENIERIA DE MINAS

DEDICATORIA

“A nuestros maestros que en este andar

por la vida, influyeron con sus lecciones y

experiencias en formarnos como personas

de bien y preparadas para los retos que

pone la vida, a todos y cada uno de ellos

les dedicamos cada una de estás paginas

de nuestro trabajo”

Con eterna gratitud. A todos los docentes de la

escauela de Ing. e minas, quienes nos forman

profesionalmente en el campo de la ingenier!a.



INGENIERIA DE MINAS

AGRADECIMIENTO

Agradecemos de todo corazón a todos los docentes de nuestra primera casade estudios en especial para los grandes forjadores de la escuela profesionalde ingeniería de minas. Por el dictado de catedra y así formarnos

profesionalmente en el campo de la ingeniería.



INGENIERIA DE MINAS

PRÓLOGOEl material de relleno puede ser desmonte procedente de las labores de

preparación de la mina o el que con esa fnalidad se extrae en superfcie dealguna cantera próxima y, una vez triturado, se mezcla con agua para

transportarlo hidráulicamente por tubería. Este material se drena para separar el

agua, quedando así un relleno compacto. La consolidación puede aumentarse

mediante la adición de una cierta cantidad de cemento. La mayoría de las

operaciones se han mecanizado casi totalmente, con lo que este mtodo ha

llegado a sustituir a otros hasta ahora muy utilizados. Las principales venta!as

que presenta son la alta selectividad, la buena recuperación del mineral, la

"acilidad de aplicación y las condiciones de seguridad alcanzadas cuando los

macizos rocosos de los hastíales no son competentes. Los inconvenientes que

presenta son# el coste del material de relle.



INGENIERIA DE MINAS

INDICE

Introducción………………………………………………………………………….

CAPITUL I. !"#TILACI# $" %I#A&

'jeti(o……………………………………………………

Composición del aire…………………………………………………………………..

La respiración )umana……………………………………………………….

"fectos por la falta del o*igeno……………………………………………………….

Aire de la mina o aire (iciado…………………………………………………….

Tipos de (entilación……………………………………………………………..

CAPITUL II. "+UIP& $" %#IT," $" !"#TILACI# $" %I#A

$raguer ……………………………………………………………..

Tipos …………………………………………………………………………

Psicómetro…………………………………………………………….

Anometro…………………………………………………………………….

!elometro………………………………………………………………………

Tu'o de )umo…………………………………………………………………..

Areametro…………………………………………………………………….

C#C"#T,ACI# $" -A&"& PL!& P"LI,&& "# LA %I#A

rigen de los gases ……………………………………………………………….

%etano o gris/…………………………………………………………………….

-ases asfi*iantes……………………………………………………………………….

-ases sofocantes………………………………………………………………………..

-ases e*plosi(os e inflamantes……………………………………………………………..

-ases nitrosos……………………………………………………………………….

PA,T"& C%P#"#T"& $" U#A !"#TILA$,A PA,T"&0 T"##L-IA "#!"#TILA$,A& "# C#!"#CI#AL %"CA#I1A$A



INGENIERIA DE MINAS

T23345567………………………………………………………………………….

T2874395:……………………………………………………………………..

T28743999…………………………………………………………………….

T23845895…………………………………………………………………….

T233455;<…………………………………………………………………………..

T2 ;88 =P4>88 =P………………………………………………………………..

AUT ,"&CATA$,…………………………………………………………….

T,IA#-UL $" ?U"-……………………………………………………….

CAPITUL II LA !"#TILACI# APLICA$ AL $"C,"T &UP,"% $"L ,"-LA%"#T$" &"-U,I$A$ $& #@ 8;;45838

'jeti(o………………………………………………………………

A,TICUL& I%P,TA#T"& $"L $"C,"T &UP,"% #@ 8;;45838

Aticulo n@ 38<05:905:>05:705:6…………………………………………………

CAPITUL III. CUA$, "&TA$I&TIC $" ACCI$"#T"& %,TAL"& $U,A#T" "L A583<

"n mineria…………………………………………………………….

otros……………………………………………………….

CAPITUL I!. I$"#TI?ICACI# $" P",ACI#"& U#ITA,IA& "# LA %I#A CATALI#A=UA#CA PA,A &I&T"%A C%!"#CI#AL %"CA#I1A$A

Perforacion y (oladura y sus cBlculos matemBticos………………………………

!entilación…………………………………………………………………………….

Caudal de aire entrante……………………………………………………………….

Caudal de aire minimo por persona……………………………………………………..

Caudal de aire minimo por euipo………………………………………………………

Calculo de aire para diluir el gas o pol(o…………………………………………….

Calculo de temperatura efecti(a en la mina…………………………………………

Co'ertura de la la'or …………………………………………………………

Limpieza de mineral y sus cBlculos…………………………………………

CAPITUL !.APLICA&I#"&



INGENIERIA DE MINAS

CAPITUL !I.,"C%"#$A&I#"&

CAPITUL !II. C#CLU&I#"&

CAPITUL !III.. DIDLI-,A?IA

CAPITUL !II. "&TI%ACI# E,I#-" E,I-"

"stimación gaussiana………………………………………………………………….

"stimación de (arianza………………………………………………………………………

"stimación de la mediana……………………………………………………………

CAPITUL !III. D&",!ACI#"&

CAPITUL IF. ,"C%"#$ACI#"&

CAPITUL F C#CLU&I#"&

CAPITUL FI DIDLI-,A?IA



INGENIERIA DE MINAS

INTRODUCCIÓN

Es un método ascendente ( realce ). El mineral es arrancadopor franjas horizontalesy/o verticales empezando por la parteinferior de un tajo y avanzando verticalmente.Cuando se haetra!do la franja completa" se rellena el volumencorrespondiente con

material estéril (relleno )" #ue sirve de pisode tra$ajo a los o$reros y al mismotiempo permite sostener lasparedes de las cajas" y en algunos casos especiales eltecho.Este método tiene posi$ilidades de aplicaci%n $astanteamplias" se aconsejaespecialmente en a#uellos yacimientosdonde las cajas no son seguras y lascaracter!sticas mec&nicasde la roca no son satisfactorias. Como se tra$aja conunaaltura m&ima e#uivalente a la altura de dos tajadas ( '. *mts. ) esposi$le controlar mediante apernado o acu+aduracual#uier indicio de derrum$e.

MARCO TEORICO



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Es la rotura del techo a partir del subnivel. El mineral roto se extrae y el vacío se

rellena con material detrítico.

$e dice %orte y &elleno 'scendente cuando el corte se avanza de aba!o hacia

arriba.

En vetas angostas se practica por las siguientes razones#

(. %uando las ca!as son incompetentes con presencia de "allas, "racturas y presenta

panizo.

). %uando hay presencia de caballos o tramos de desmonte que puede diluir el

mineral.

*. %uando presenta leyes erráticas +tramos con leyes altas y otros con leyes

marginales

-alta de reservas sacar mineral por turno, para cumplir la producción



INGENIERIA DE MINAS

SUSTENTACION DEL TEMA

La sustentación del tema "undamentalmente es la venta!a que tiene el mtodo

de un minado selectivo, se obtiene una buena recuperación del / 0, ba!a

dilución del mineral, el mineral se extrae inmediatamente despus del disparo,

tambin permite clasifcar el mineral mediante el pallaqueo, permite rellenar al

instante haciendo el desca!e.



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ANATECEDENTES:

El relleno hidráulico se aplicó por primera vez el a1o (/23 en la mina

$henandoah en 4ennsylvania, Estados 5nidos, como control de la subsidencia,

posteriormente se "ue mecanizando y optimizando su uso en la explotación en la

minería subterránea. En el 4er6 se aplicó relleno hidráulico en el a1o (*7 en la

mina Lourdes de %erro de 4asco con la fnalidad de controlar incendios,

implementándose luego al ciclo de minado.

%on el mtodo de explotación aplicado en las labores mineras subterráneas en

los a1os anteriores se ha de!ado pilares con alto contenido metálico de oro. El

problema principal es la inestabilidad de estos pilares de mineral y de la masa

rocosa adyacente a los pilares como consecuencia del tiempo de exposición delas áreas abiertas de!adas por el mtodo inicial de minado que "ue cámaras y

pilares.

El sostenimiento que se coloca para acceder a los pilares son cuadros de

madera, en los pilares mismos se combina cuadros, puntales y cribbing en

"unción a la caracterización geomecánica estimada. 4or ser un sostenimiento

temporal, a medida que pasa el tiempo, y como la recuperación de los pilares es

lenta, el sostenimiento de los accesos se va deteriorando o cediendo por los

es"uerzos circundantes, lo cual implica tener que re"orzar el sostenimiento de los

accesos doblando nuevamente los cuadros. 8odas estas tareas de sostenimiento

implican incrementar recursos humanos y materiales, haciendo más lenta la

recuperación de pilares y por ende eleva los costos de minado.



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RELLENO HIDRAULICO:

%onsiste en transportar un relleno constituido por material de grano fno,

suspendido en una pulpa en base a agua, que se de!a decantar en el ta!eo.

QUE ES UN RELLENO HIDRAULICO:

Las cavidades que se originan en la explotación de yacimientos sub terraneos de

mineral se comportan como un potencial de peligro ba!o tierra y en superfcie. $i

en el pasado el material de relleno se descargaba a menudo por gravedad desde

la superfcie al interior a travs de pozos y chimeneas, desde donde se

distribuían mediante equipos de carga, hoy en día las bombas de materiales

consistentes 4utzmeister, combinadas con sistemas de tuberías cerrados,

desempe1an una "unción importante en el llenado y la introducción de material

de relleno en cavidades subterráneas.



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CAPITULO I

PLANTA DE RELLENO HIDRAULICO CASO MINA SUBTERRANEA

ASPECTO CONCEPTUAL DEL RELLENO HIDRAULICO

$e defne como relleno hidráulico al material que es transportado en "orma de

pulpa por tuberías.

En su mayoría el material es el relave de planta concentradora, pero tambin se

utiliza arenas glaciares y otros materiales granulares que se encuentra en la

naturaleza.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El sistema de relleno hidráulico en la minería subterránea constituye una venta!a

tcnico9económica para me!orar la productividad. 4ara evitar problemas en el

sistema del relleno hidráulico, se hacen estudios previos experimentales donde

se obtienen y determinan parámetros orientados a evaluar el material que se va

a utilizar para la preparación de la pulpa.

PROCEDIMIENTO DE TRABAJO:

:eterminado los parámetros y propiedades del material a utilizar para preparar

la pulpa, se hace un dise1o general para la construcción de la planta.

En superfcie, se busca el lugar adecuado +el mtodo de equilibrio límite 9

taludes que asume# una superfcie de "alla, un "actor de seguridad constante

sobre toda la superfcie y un comportamiento rígido9plástico que servirá para la

instalación de los equipos, materiales y herramientas de acuerdo a los cálculos

que se e"ectuaran.



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VENTAJAS DEL RELLENO HIDRAULICO UTILIZADOS EN UNA

MINA SUBTERRAN

La mina cuando utiliza el relave de una planta concentradora el costo de

la obtención del material es cero, ya que la planta cubre los costos de

reducción de tama1o del material. El material detrítico producto de las labores mineras como preparación y

desarrollo se maximiza la vida 6til de las desmontaras y asimismo se

minimiza el impacto ambiental.

La transportación en tuberías es más económico, efciente y rápido que

con otro tipo de transporte.



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'l depositarse el relleno en el ta!o en "orma de pulpa tiende a buscar su

nivel en "orma natural, eliminando así la necesidad de utilizar recursos

adicionales para esparcirlo manual o mecánicamente. El relleno hidráulico permite una alta resistencia al movimiento de las

ca!as. ;inimiza el costo de minado.

DESVENTAJAS DEL RELLENO HIDRAULICO EN UNA MINA

SUBTERRANEA

La tcnica del relleno hidráulico requiere una alta inversión de capital

Es necesario tener un sustento fnanciero de aplicabilidad para este

sistemaLa introducción de agua en el relleno a la mina es un problema si el

drena!e se realiza por bombeo.%uando se utiliza material con contenidos altos de pirita o pirrotita, al

oxidarse estos sul"uros se produce una reacción exotrmica lo cual eleva

la temperatura y produce anhídrido sul"uroso.

En el agua de drena!e del relleno siempre arrastra cierta cantidad de

fnos los cuales se depositan en los niveles in"eriores de las labores

rellenadas.

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL DE RELLENO A TRANSPORTAR

1. Análisis granl!"#$ri%!

4ara el análisis granulomtrico com6nmente se utiliza una serie de mallas

de selección, siguiendo los siguientes pasos.

<omogenizar la muestra, %uartear la muestra, <acer secar en horno, $e

vuelve a cuartear

$e lava la muestra, $e hace secar, $e comienza a tamizar fnalmente.

&. C!'(%i'n$' )' *"')a)

:etermina la uni"ormidad del suelo es representada por la extensión de la

curva de distribución granulomtrica.

+. V'l!%i)a) )' ,'r%!la%i-n



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Esta prueba está dirigida a medir la bondad del material en base a la rapidez

con que el agua circula la masa granular del relleno de arriba hacia aba!o por

acción de la gravedad.

. V'l!%i)a) %ri$i%a

La velocidad crítica o velocidad mínima se defne como la velocidad límite el

cual permite que la partícula en medio líquido durante su transporte no se

sedimente.

/. 0ra')a) 's,'%i(%a )' l!s s!li)!s

Es la relación entre el peso específco del sólido y el peso específco del agua.

2. Ta"a3! "á4i"! )' las ,ar$5%las

:ebido a que las partículas de mayor tama1o tienden a sedimentarse más

rápido que las partículas menores, es necesario conocer el tama1o máximo

de las partículas sólidas para así determinar la velocidad máxima de

sedimentación que tendrán.

6. Dr'7a )' l!s s!li)!s

Esta característica determina el tipo y material del equipo a utilizarse en su

transporte. En la tabla siguiente se da el grado de dureza de materiales

sólidos seg6n la escala de ;ohs.

8UE ES UNA PULPA

$e defne como pulpa a la mezcla constituida por una "ase sólida y una

líquida, donde la "ase líquida transporta a la sólida en suspensión.

8UE ES UNA PULPA HOMO0ENEA

Este tipo de pulpa se comporta como un =uido plástico , es decir que las

propiedades del agua se a"ectan por la presencia de los sólidos, por e!emplo

las arcillas.

8UE ES UNA PULPA HETERO0ENEA



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Los relaves, arenas, concentrados de minerales se comportan como mezclas,

ya que el líquido y los sólidos se comportan independientemente,

denominándose al con!unto sólido9líquido, mezcla o pulpa heterognea.

COMPORTAMIENTO MECANICO DEL RELLENO HIDRAULICO

4ara poder ver el comportamiento mecánico del relleno hidráulico se deberá

considerara los siguientes parámetros.

1. D'nsi)a) r'la$ia&. E9'%$!s )'l aga 'n 'l r'll'n! *i)rali%!: $i los vacíos están

completamente llenos con agua, el relleno está saturado y la mezcla se

dice que es continua, si los vacíos están parcialmente llenos, la mezcla es

discontinua "ormando cu1as de agua entre los granos adyacentes y

películas de mezcla alrededor de ellas.+. Pr'si-n n'$ra ,r'si-n '9'%$ia : 5na arena suelta ya saturada ba!o

carga, en la que no se permite el drena!e, desarrolla presiones entre grano

y grano y una presión neutra en el agua dentro de los poros.. C!ns!li)a%i-n: El relleno tiende a consolidarse ba!o cargas estáticas,

tales como las que ocurren cuando el ta!eo tiende a cerrarse/. C!",a%$a%i-n: Los materiales cohesivos se compactan me!or ba!o

cargas dinámicas2. C'"'n$a%i-n: pueden tomar muchos a1os, dependiendo principalmente

de la composición química del relleno.6. C!",r'si;ili)a) : Los rellenos hidráulicos son los menos compresibles

de todos los rellenos usados como soporte en minería subterránea.

PROPIEDADES 0ENERALES DEL MATERIAL DE RELLENO HIDRAULICO

P!r!si)a): Es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen total del

material.

R'la%i!n )' a%i!s: relacion de vacios

C!n$'ni)! )' *"')a): grado de humedad en el material0ra)! )' sa$ra%i-n: saturación en el material hidraulico

C!*'si!n# Es la atracción existente entre las partículas de un suelo,

originada por las

"uerzas moleculares y las películas de agua. La cohesión de un relleno

variará si cambia su contenido de humedad, en las arenas la cohesión es

prácticamente nula.

<ri%%i!n in$'rna# Es la resistencia al deslizamiento debido a la "ricción que

hay entre las

superfcies de contacto de las partículas. :epende de la granulometría del



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material, de la "orma de las partículas y de su densidad. En caso del material

fno, se tendrá una "ricción interna ba!a.

CAPITULO II

RELLO HIDRAULICO EN LA UNIDAD MINERA ANDAYCHAGUA

UBICACIÓN Y VIAS DE ACCESO

"l distrito minero de Andayc)agua0 estB situado en la zona Central del Per/0 a 3;8Em en

línea recta de lima y a 373 Em. =acia el &" de Lima0 so're el flanco "ste de la Cordillera

ccidental de los Andes Centrales y a una altitud media de < ;88 m. &o're el ni(el del mar.

La %ina Andayc)agua estB localizada políticamente en el Ane*o &an GosH de Andayc)agua0$istrito de =uay)uay0 Pro(incia de auli0 $epartamento de Gunín



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RESUMEN GENERAL DE VISTA ES ESTA MINA

MINA: Andaychagua

SECCION: !eta Andayc)agua

NIVEL: 33;8

PLANEAMIENTO ANDAYCHAGUANV !!"#!!

RECURSOS DE RELLENO HIDRAULICO CON CEMENTADO



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SOSTENIMIENTO DE RELLENO

"l sostenimiento de los tajeos se realiza utilizando 'Bsicamente el sistema de relleno

)idrBulico cementado0 ue consiste en la construcción de un tec)o artificial del tajeo de :.88

m de altura. $espuHs ue un corte )orizontal o piso en el tajeo )a sido completamente

e*traído u e*plotado en todo sus longitud0 se procede )a rellenar con una mezcla diseada a

toda la superficie so're el piso del mineral del tajeo constituyHndose en una loza. Cuando )a

fraguado el relleno se puede continuar la e*plotación del mineral con el siguiente corte.&e

puede prepara 'arreras so're4losa para realizar otro relleno cementado de menor altura.



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APLICACIONES:

• se utiliza en en las industrias mineras y construcción ci(il.• se utiliza con mayor frecuencia en las unidades mineras en un plan de cierre con

relleno.• 4roveer una plata"orma de traba!o en la mina.

• Evitar el movimiento y caída de las rocas en la minería subterranea

• -acilitar la recuperación de pilares.

• Evitar o minimizar la subsidencia.

• Estabilizar el macizo rocoso en las minas, reduciendo la posibilidad de

estallidos de roca.

• %ontrolar y prevenir incendios en las minas.



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CAPITULO VII$

RECOMENDACIONES

$e debe considerar la posibilidad de reutilizar el agua que ingresa con el

relleno.

En la pro"undización de una mina subterránea se debe considerar, de!ar

desmonte grueso en los ta!os y completar con relleno cementado.

En una se debe rellenar todos los espacios vacíos posibles de!ados en los

niveles superiores con la fnalidad de crear barreras geomecánicas y

me!orar las condiciones de estabilidad del macizo rocoso.

El dise1o de la planta debe contemplar la posibilidad de utilizar cemento a

granel para obtener me!ores propiedades estructurales en el relleno, esto

con el fn de minimizar la compactación.



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CAPITULO VIII

CONCLUSIONES

Es un método $astante vers&til" con un rango de aplicaci%n amplio"especialmente en condiciones de roca incompetente o de caracter!sticasimpredeci$les. Permite una buena recuperación y selectividad de lasreservas" se pueden obviar sin problemas las irregularidades del yacimiento. ,os sectores estériles pueden #uedar como pilares" comoasimismo es posi$le dejar en el mismo caser%n mineral tronado de $aja ley.

4 ,a diluci%n es controla$le utilizando sistemas de soporte adecuados.



INGENIERIA DE MINAS

CAPITULO I=

BIBLIO0RA<IA

• 8esis para obtener titulo de ing. :e minas+Lázaro >ilder <uamán ;ontes

Lima94er69)??7• 8esis para obtener el titulo de ing. :e minas+E&LE$ %&E-EL @'LLE

A5BLLEC Lima94er69)??• -ELB4E, :E L5%BD. +(7) Especifcaciones para el relleno hidráulico

• EL8&'C, >'L8E&. Estudio experimental de relleno hidráulico en la mina

'tacocha.• https#FFGGG.google.com.pe

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