INGENIERÍA DE MINAS
MÉTODO DE EXPLOTACIÓN Cut and Fill
NOMBRE: CARRERA: ASIGNATURA: ASIGNATURA: SECCIÓN: PROFESOR: FECHA:
Ignacio Castro Martínez INGENIERÍA EN MINAS. SECUENCIA SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN EXPLOTACIÓN Osvaldo 06/10/2017
RESUMEN Este informe consiste en dar a conocer el método de explotación Cut and Fill. En resumen, el método es excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente llamado realce, partiendo de la base del caserón. Todo el mineral arrancado es extraído del caserón. Cuando se ha excavado una tajada completa, el vacío dejado se rellena con material exógeno que permite sostener las paredes y sirve como piso de trabajo para el arranque y extracción de la tajada siguiente. El mineral se extrae a través de piques artificiales emplazados en relleno, que se van construyendo a medida que la explotación progresa hacia arriba. Como relleno, se utiliza el material estéril proveniente de los desarrollos subterráneos o de la superficie, también relaves o ripios de las plantas de beneficio, e incluso, mezclas pobres de material particulado y cemento para darle mayor resistencia.
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INDICE RESUMEN ........................................................................................................................................................ 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................... 6 PRINCIPIOS DEL MéTODO DE EXPLOTACIÓN .................................................................................................. 7 CONCEPTO O ASPECTOS GENERALES .............................................................................................................. 8 condiciones de yacimiento para aplicar el método cut and fill ................... ............................ .................. .................. .................. .................. ............... ...... 9 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO CUT AND FILL .............................................................................. 10 VARIANTES DE CUT AND FILL CONVENCIONAL ............................................................................................. 10 PREPARACIÓN DEL MÉTODO DE D E EXPLOTACIÓN CUT AND FILL.................. FILL........................... .................. .................. .................. .................. ............... ...... 11 CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO CUT AND FILL ............................................................................................ 14 TIPOS DE RELLENOS UTILIZADOS EN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL ...................... ............................... .................. ........... 15 MÉTODOS VARIANTES CON CUT AND FILL .................................................................................................... 17 COSTOS ADMINISTRATIVOS Y DE COMBUSTIBLE DEL MÉTODO CUT AND FILL ........... .................... .................. ................... ............... ..... 18 COSTOS DE SERVICIOS MINA CON MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL ......................... .................................. .................. ........... 21 COSTOS TOTALES CON MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL .............................................................. 23 MÉTODO DE D E EXPLOTACIÓN CUT AND FILL EN SOFTWARE AUTOCAD ................... ............................ ................... ................... .................. ........... .. 27 CONCLUSIÓN ................................................................................................................................................. 29 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................ 30
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CONTENIDO DE FIGURAS Figura 1: Rampas de acceso que tienen acceso de un caserón a otro. ........................................ 7 Figura 2: Método de explotación Cut and Fill, niveles de largo entre 25-50 metros. ..................... 9 Figura 3: Galería de transporte paralela al mineral. .................................................................... 11 Figura 4: Equipos de carguío Scrapers y LHD se pueden usar en el método Cut and Fill. ......... 12 Figura 5: Equipos de perforación Jumbo, Soppers y Wagon drills que se pueden utilizar en el método Cut and Fill. ................................................................................................................... 12 Figura 6: Tipos de perforación de método de perforación de Cut and Fill. .................................. 13 Figura 7: Vista isométrica 1 del método de explotación Cut & Fill. .............................................. 27 Figura 8: Vista isométrica 2 del método de explotación Cut & Fill. .............................................. 27 Figura 9: Vista isométrica 3 del método de explotación Cut & Fill. .............................................. 28 Figura 10: Vista isométrica 4 del método de explotación Cut & Fill. ............................................ 28
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CONTENIDO DE GRÁFICOS Gráfico 1: Costo total método Cut & Fill. ..................................................................................... 26
CONTENIDO DE TABLAS Tabla 1: Dotación administrativa Cut & Fill. ................................................................................ 18 Tabla 2: Costo mano de obra administrativo. ............................................................................. 19 Tabla 3: Cantidad de camionetas necesarias para Cut & Fill. ..................................................... 19 Tabla 4: Costo total de arriendo de vehículos............................................................................. 19 Tabla 5: Consumo de combustible. ............................................................................................ 20 Tabla 6: Costo total de combustible............................................................................................ 20 Tabla 7: Costo sistema de drenaje. ............................................................................................ 21 Tabla 8: Costo de energía eléctrica. ........................................................................................... 21 Tabla 9: Costo de sistema de ventilación. .................................................................................. 22 Tabla 10: Costo de sistema de compresores- ............................................................................ 22 Tabla 11: Costos total servicios mina Cut and Fill. ..................................................................... 22 Tabla 12: Requerimiento de trabajo Cut & Fill. ........................................................................... 23 Tabla 13: Producción objetivo sector D4. ................................................................................... 23 Tabla 14: Costo construcción galería en estéril. ......................................................................... 24 Tabla 15: Costo construcción galería mineral. ............................................................................ 24 Tabla 16: Costo construcción cámara primaria........................................................................... 24 Tabla 17: Costo construcción cámara secundaria. ..................................................................... 25 Tabla 18: Costo construcción galería de producción. ................................................................. 25 Tabla 19: Costo producción Cut & Fill. ....................................................................................... 25
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INTRODUCCIÓN En el siguiente informe presentaremos un método de explotación utilizado ampliamente en la minería él se conoce por Cut and Fill (corte y relleno), este método consiste en un proceso de construcción de un ferrocarril, carretera o canal en donde la cantidad de material de corte coincida más menos con la cantidad de relleno necesario, para rellenar la zanja que ha sido despojada de su material. En este informe daremos a conocer en profundidad características del método Cut and Fill, la maquinaria que debemos utilizar para poder desarrollar ese tipo de trabajo, los trabajos que se deben realizar en la estructura para poder lograr de un desempeño laboral apropiado, la estructura que debe poseer el yacimiento en este caso, ya que, este informe va dirigido directamente hacia la minería subterránea, y finalmente presentaremos las ventajas y desventajas de la utilización de este método en la minería.
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PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN Es un método bastante versátil, con un rango de aplicación amplio, especialmente en condiciones de roca incompetente o de características impredecibles. Permite una buena recuperación y selectividad de las reservas, se pueden observar sin problemas las irregularidades del yacimiento. Los sectores estériles pueden quedar como pilares, como así mismo es posible dejar en el mismo caserón mineral tronado de baja ley. La dilución es controlable utilizando sistemas de soporte adecuados. Entre sus debilidades se pueden señalar las siguientes: a) Discontinuidad de las operaciones para permitir la colocación del relleno y los elementos de refuerzo. b) El volumen de mineral arrancado en un ciclo de trabajo es relativamente pequeño. c) Los requerimientos de mano de obra en actividades no productivas es alto, por lo tanto, la productividad del método es baja. Sin embargo, con los equipos sobre neumáticos disponibles hoy en día, se puede alcanzar un buen nivel de mecanización. La habilitación de rampas de acceso facilita el desplazamiento de los equipos de un caserón a otro, lo que permite mejorar sus rendimientos y, por consiguiente, la productividad del método (Figura Nº1). En suma, es un método de alto costo, cuya aplicación se justifica cuando el mineral extraído tiene un valor asociado importante y las condiciones de estabilidad de la roca encajadora son precarias.
Figura 1: Rampas de acceso que tienen acceso de un caserón a otro.
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CONCEPTO O ASPECTOS GENERALES En el método de explotación por Corte y Relleno Ascendente conocido también como “Overcut and Fill”, el mineral es cortado en tajadas horizontales, comenzando de la parte baja y
avanzando hacia arriba. El mineral explotado es cargado y extraído completamente del tajo; cuando toda la tajada ha sido disparada, el volumen extraído es rellenado con un material estéril para el soporte de las cajas, proporcionando una plataforma mientras la próxima rebanada sea minada. El material de relleno puede ser de material estéril proveniente de las labores de desarrollo de la mina y es distribuido mecánicamente sobre el área tajeada, así mismo en el minado moderno de corte y relleno es prácticamente común el uso de relleno hidráulico, este material procede de relaves de la planta concentradora, mezclado con agua y transportado a la mina a través de tuberías, cuando el agua del relleno es drenado entonces queda un relleno competente con una superficie uniforme, en algunos casos el material es mezclado con cemento que proporciona una superficie más dura y mejora las características del soporte. Actualmente el método es utilizado generalmente en vetas angostas de buena ley, las que no pueden ser mecanizadas, o en pequeñas operaciones en donde los costos de mecanización son aceptables. En Chile se viene utilizando en minas de mediana dimensión. a) Mina CDE Los bronces, Petorca, Región de Valparaíso, 209 kilómetros de Santiago. b) Mina Botón de Oro, Petorca, Región de Valparaíso, 198 kilómetros de Santiago. c) Mina Candelaria, Región III de Atacama. d) Mina El Indio, Región IV de Coquimbo. e) Mina Pedro Valencia, Región Metropolitana. f) Mina Can Can, III Región de Atacama. g) Mina Papomono, Región IV de Coquimbo.
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CONDICIONES DE YACIMIENTO PARA APLICAR EL MÉTODO CUT AND FILL
Se puede aplicar en yacimientos: a) Con buzamiento pronunciados (mayor a 50º) b) En cualquier depósito y terreno. c) Con cajas medianamente competente (IV-V). d) Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares y no competentes. e) El mineral debe tener una buena ley. f) Disponibilidad del material de relleno. Estas operaciones están constituidas por el reconocimiento geológico y geotécnico de una parte, la realización de la estructura por otra parte. El reconocimiento geológico de la mina comprende: trazado de los subniveles, si los niveles están muy distanciados, así como la abertura de algunas labores verticales en el mineral. Las operaciones denominadas geotécnicas determinan el comportamiento de la resistencia de las cajas del mineral. La explotación por corte y relleno constituye un método particularmente flexible de operar y se adapta a los yacimientos irregulares. Las tajadas ascendentes rellenadas se ajustan a distancias entre niveles de 25-50m a más, mineral pobre se deja en forma de relleno. La resistencia de la minera en el techo puede ser verificada con la excavación de una cámara en el nivel mismo de la galería de base, en resumen todo esto es muy favorable, por lo que es uno de los métodos menos costosos que se conoce.
Figura 2: Método de explotación Cut and Fill, niveles de largo entre 25-50 metros.
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO CUT AND FILL Ventajas: 1. La recuperación es cercana al 100% y es muy seguro. 2. Es altamente selectivo, lo que significa que se pude trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar. 3. Puede alcanzar un alto grado de mecanización. 4. Se adecua a yacimientos con propiedades físico-mecánicas incompetentes. Desventajas: 1. Costo de explotación elevada. 2. Bajo rendimiento por la paralización de la producción como consecuencia del relleno. 3. Consumo elevado de materiales de fortificación.
VARIANTES DE CUT AND FILL CONVENCIONAL 1. Mecanizado a) Se accede desde los niveles de desarrollo directamente con equipo LHD. b) Las dimensiones son hasta de cuarenta metros de largo y ocho de altura de caserón. c) El relleno consiste en relaves con algún nivel de cemento dependiendo de la competencia de la roca caja. d) Los equipos son jumbos, LHDs, stopers y jumbos apernadores. e) El costo de este método varía entre 25 a 40 dólares por tonelada.
2. Cautivo a) El equipo se deja cautivo en el caserón. b) Extremadamente costoso y se aplica en vetas de baja potencia 35 a 60 dólares por tonelada. c) Generalmente los caserones se llenan con rellenos hidráulicos. d) Los equipos utilizados son jacklegs, stopers, slushers y cargadores cavo.
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PREPARACIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL Se debe realizar una galería de transporte paralela al mineral. Es importante la realización de una rampa y galerías de conexión para unir la galería de transporte con el caserón o plataforma de trabajo. Análogamente, debe realizarse una chimenea con fines de ventilación y para facilitar el ingreso del material de relleno.
Figura 3: Galería de transporte paralela al mineral. Para evitar la mezcla de relleno y mineral, se aplican separadores de pisos, cuyo material depende de la calidad del mineral. Estos pueden ser tablones, correas transportadoras usadas, capa de cemento, etc. Tipos de Relleno El relleno utilizado puede ser algún material que sea fácil de conseguir y que no implique un costo muy alto de obtención. Sin embargo, debe poseer características de resistencia, ya que será el soporte de trabajo durante el proceso de explotación del mineral. El material de relleno puede ser sólido, constituido por estériles de rajo, ripios, materiales provenientes de canteras u otros similares; o hidráulico, proveniente de relaves. En algunos casos también se puede utilizar una pasta constituida de jal, cemento y agua. Lo importante, es que la fuente de donde se obtenga el material de relleno sea cercana al lugar de instalación, para disminuir los costos de transporte. 11
Maquinaria En general, este método tiene pocas limitaciones en cuanto a maquinaria, debido a que la rampa en espiral permite el ingreso de todo tipo de equipos, por lo que, para el manejo del mineral, se pueden emplear desde palas manuales y carretillas, scrapers y equipos LHD (Figura Nº4).
Figura 4: Equipos de carguío Scrapers y LHD se pueden usar en el método Cut and Fill.
Este método acepta perforadoras manuales, como stopers o Jacklegs y equipos mecanizados como los Jumbos y Wagon Drills (Figura Nº5).
Figura 5: Equipos de perforación Jumbo, Soppers y Wagon drills que se pueden utilizar en el método Cut and Fill. Perforación Las perforaciones pueden realizarse en forma vertical u horizontal. La perforación vertical es la más frecuente. Permite la extracción de grandes volúmenes de mineral, sin embargo, tiene la desventaja de dejar un techo muy irregular, lo cual compromete la seguridad de los trabajadores. En cuanto a la perforación horizontal, el volumen del volumen extraído es menor que trabajando con barrenos verticales, sin embargo, el techo queda uniforme, lo cual permite mayor seguridad y mejor selectividad.
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Figura 6: Tipos de perforación de método de perforación de Cut and Fill. Ambas soluciones tienen ventajas y desventajas. Dependiendo de las dimensiones del cuerpo mineralizado, espacios disponibles y capacidad productiva, es posible utilizar perforación manual (jack-legs o stopers) como también equipos tales como jumbos o wagon-drillls. Manejo del mineral El manejo del mineral arrancado en el caserón consiste en cargarlo y transportarlo hasta los piques artificiales de traspaso. Dependiendo de las dimensiones del caserón y de la capacidad productiva de la faena, esta operación puede ejecutarse con palas manuales y carretillas (minería artesanal), palas de arrastre o scrapers, y también con equipos cargadores sobre neumáticos LHD.En la base del caserón, los piques de traspaso descargan el mineral por intermedio de buzones a carros de ferrocarril o camiones. Ventilación Por lo general, el aire es inyectado a los caserones desde el nivel de transporte a través de chimeneas de acceso. En los frentes de trabajo, al interior del caserón, se utiliza ventilación secundaria mediante ventiladores auxiliares y ductos. El aire viciado se extrae por las chimeneas de ventilación y/o de acceso hacia el nivel superior, y luego es evacuado incorporándolo en el circuito general de ventilación de la mina. Fortificación Teniendo en cuenta que este método se aplica en cuerpos tabulares con roca encajadora poco competente, la práctica habitual es el apernado sistemático de las paredes, incluyendo cintas metálicas, malla de acero o cables según las condiciones de terreno. El techo mineralizado se mantiene estable con elementos de fortificación semi-permanentes tales como pernos y/o malla de alambre.
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CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO CUT AND FILL Geometría del yacimiento
Aceptable
Óptimo
Forma
Cualquiera
Tabular
Potencia
Cualquiera
>3m
Buzamiento
>30º
>60º1
Tamaño
Cualquiera
Cualquiera
Regularidad
Cualquiera
Irregular
Aspectos Geotécnicos
Aceptable
ptimo
Resistencia (Techo)
>30 MPa
>50 MPa
Resistencia (Mena)
s/profundidad
>50 MPa
Fracturación (Techo)
Alta-media
Media-Baja
Fracturación (Mena)
Media-Baja
Baja
Campo Tensional In-situ (Profundidad)
Cualquiera
<1000 m
Comportamiento Tenso-Deformacional
Elástico
Elástico
Aspectos Económicos
Aceptable
Óptimo
Valor Unitario de la Mena
Media-Alto
Alto
Productividad y ritmo de explotación
Media-Baja
NA
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TIPOS DE RELLENOS UTILIZADOS EN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL Relleno La utilización de relleno en minería subterránea es un importante componente integral para un gran número de faenas subterráneas actualmente en operación, donde este proporciona un grado de estabilidad y seguridad que permite desarrollar los trabajos de manera confiable. La selección del tipo de relleno a utilizar considera una amplia gama de disciplinas, incluyendo mecánica de suelos, mecánica de fluidos, ingeniería de procesos y tecnología de hormigones entre otras. Relleno Seco El relleno seco consiste en material extraído de labores previas, el cual es depositado en las cavidades a rellenar por medio de métodos convencionales de carguío y transporte. Este tipo de relleno es no consolidado, donde sus principales propiedades y parámetros a considerar son: a) Peso del material. b) Angulo de reposo. c) Ángulo de fricción. d) Distribución granulométrica. e) Cohesión aparente. f) Densidad relativa. g) Resistencia de corte. Relleno hidráulico Este tipo de relleno está conformado principalmente por colas de relave, y es preparado en plantas en superficie. Para hacer uso de este tipo de relleno se debe contar con un sistema de drenaje en las cavidades a rellenar, permitiendo así extraer el agua presente en el relleno al momento de su aplicación. Los parámetros y propiedades relevantes de este tipo de relleno son: a) Porosidad. b) Densidad relativa c) Permeabilidad. d) Resistencia efectiva al esfuerzo. e) Resistencia de corte. f) Peso saturado y sumergido. g) Dinámicas de fluido.
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Relleno hidráulico cementado El relleno hidráulico cementado consiste en la adición de cemento o aglomerante al relleno hidráulico anteriormente mencionado. Los principales parámetros a considerar en la utilización de este relleno son: a) Porosidad. b) Densidad relativa. c) Permeabilidad. d) Resistencia de corte. e) Peso saturado y sumergido. f) Reología. Relleno de pasta Este tipo de relleno es similar al relleno cementado hidráulico, con la diferencia de que además se le agrega cierta cantidad de agua hasta lograr una consistencia gruesa tipo barro. Debe haber suficiente cantidad de finos en el relleno para lograr un comportamiento tipo pasta. Las principales características a observar son las mismas que con el relleno hidráulico cementado. Relleno compositado El relleno compositado consiste en la utilización de relleno seco en conjunto con alguno de los otros tres tipos anteriormente mencionados, para así lograr una mayor 30 consolidación de este en la cavidad. Se debe tener en cuenta las mismas propiedades mencionadas anteriormente para cada uno de los rellenos que conforman el compósito.
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MÉTODOS VARIANTES CON CUT AND FILL Overhand C&F Stoping A) Cortes horizontales de 1.8 a 4.6 m son extraídos alejándose del acceso, hacia arriba. B) mineral arrancado queda sobre el relleno o desarrollo se inicia en la base del cuerpo. C) Techo puede sostenerse con pernos ocasionales si el mineral es competente o con pernos en una malla regular, para que el personal trabaje bajo un techo controlado. D) Problemas con perforación para tronadura (interferencia) y porque hay que sacar pernos a mano del material quebrado para que no interfiera en traspaso ,y otros procesos (chancado) o Soporte de techo y muros con madera. Post Pillar Stoping a) Para cuerpos anchos verticalmente que no pueden ser explotados por Roomand Pillar. b) Se mantienen pilares para soportar techo, pero el relleno los confina. c) Mineral debe ser de buena competencia para prevenir fallas en pilares y techo. Under C&F Stoping a) Igual al Overhand C&F Stoping, pero se procede en dirección descendente. Drift & Fill Stoping a) Consiste en extraer por medio de galerías que son rellenas, permitiendo la extracción de la “galería” adyacente.
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COSTOS ADMINISTRATIVOS Y DE COMBUSTIBLE DEL MÉTODO CUT AND FILL Costos Generales Además de los costos relacionados de manera directa con la ejecución de las operaciones unitarias, es necesario incluir los costos asociados con la administración y los servicios destinados al correcto funcionamiento de la mina. Primero se comienza por determinar los costos totales de administración y servicios necesarios para el desarrollo del método Cut & Fill, y luego la asignación de estos costos a las distintas labores de construcción previamente mencionadas se harán de forma proporcional con el movimiento de material que requiere cada una de estas.
Costos Administrativos Los costos administrativos abarcan de principal manera los sueldos y costos asociados a los trabajadores que influyen de manera directa al funcionamiento de la mina, pero que no realizan las operaciones. Además, se incluyen dentro de los costos administrativos el consumo de combustible y el arriendo de las camionetas utilizadas por los trabajadores.
a) Población Laboral A continuación se presenta un detalle de la cantidad de personas necesarias para el funcionamiento de la mina, como también el costo total que esto significa para la empresa. Es necesario notar que la cantidad de personal necesaria es directamente proporcional a la producción objetivo del método. Para el caso en estudio se estima una producción objetivo de 30.000 toneladas de mineral al mes. Es así como se obtienen los siguientes resultados:
Tabla 1: Dotación administrativa Cut & Fill. Tipo de trabajador
Cantidad
Jefes de Área
13
Ingenieros
5
Geólogos
7
Otros
5
Jefe de turno
4
Total
34
18
Esto significa un costo para la empresa igual a:
Tabla 2: Costo mano de obra administrativo. Costo Costo empresa
Valor 134.000 [US$/mes ]
b) Costo arriendo de camionetas El arriendo de las camionetas utilizadas en la mina subterránea se realiza por medio de un contrato, el cual incluye el arriendo del vehículo como también todas las mantenciones necesarias para este. La cantidad de vehículos que se requieren arrendar para la aplicación del método Cut & Fill se detalla a continuación:
Tabla 3: Cantidad de camionetas necesarias para Cut & Fill. rea
Cantidad
Superintendencia
1
Geomecánica
1
Muestrero
1
Geología subterránea
1
Jefe Departamento
1
Jefe turno
1
Jefe operaciones
1
Cargadores Tiro
1
Jefe Servicios
1
Cuadrilla Servicios
1
Mantenciones
1
Total
11
Luego, el costo asociado al arriendo de vehículos es de: Tabla 4: Costo total de arriendo de vehículos. Costo
Valor
Costo Unitario
1.150 [US$/mes]
Costo total arriendo
12.650 [US$/mes]
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c) Consumo de combustible El costo de combustible asociado al método de Bench & Fill se basa en las horas necesarias en cada uno de los equipos que realizan labores para producir 30000 de mineral mensuales. Es así como se tienen los siguientes resultados: Tabla 5: Consumo de combustible. Horas consumo Equipo
Consumo (Lts/hr)
Cantidad Equipos
combustible (Hrs/mes)
Combustibles (Lts)
Boltec
9
1
108
972
Brokk
10
1
108
1.080
Giamec
6.5
1
108
702
Jumbo
9
1
108
972
Manitou
8
1
540
4,320
LHD
19
1
540
10.260
Simba
5
1
108
540
AirRock
5
1
108
540
Camionetas
4
11
3.564
14.256
Total
33.642
Al considerar el costo de combustible estimado por la corporación para el año 2015, se obtienen los siguientes resultados: Tabla 6: Costo total de combustible. Costo
Unidad
Combustible
0,82
US$/lt
Total
27586
US$
20
COSTOS DE SERVICIOS MINA CON MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL Los costos de servicio para la mina subterránea se basan principalmente en cuatro grandes categorías: A) Sistema de Drenaje B) Energía Eléctrica A) Sistema de Ventilación B) Sistema de Compresores Las estimaciones de los costos que muestran a continuación corresponden a los costos asociados a la totalidad de la mina Subterránea, luego al método de Cut & Fill solo se le cargara un 50% de estos. a) Sistema de Drenaje Tabla 7: Costo sistema de drenaje. Costo
US$/mes
Materiales y repuestos
1.225
Mantenciones y reparaciones
6.850
Costo energía
11.375
Total
19.450
b) Energía Eléctrica Tabla 8: Costo de energía eléctrica. Costo
US$/mes
Materiales y repuestos
26.699,55
Mantenciones y reparaciones
4.970,51
Costo energía
36.658,26
Total
68.328,32
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c) Sistema de ventilación Tabla 9: Costo de sistema de ventilación. Costo
US$/mes
Materiales y repuestos
1.696,19
Mantenciones y reparaciones
3.073,57
Costo energía
142.148,33
Total
146.918,09
d) Sistema de compresores Tabla 10: Costo de sistema de compresoresCosto
US$/mes
Materiales y repuestos
4.450,78
Mantenciones y reparaciones
1.463,49
Costo energía
15.667,20
Total
21.581,47
e) Costo total de servicios Finalmente, se obtienen los siguientes costos asociados a los servicios de mina. Tabla 11: Costos total servicios mina Cut and Fill. Costo
Valor
Total mina subterránea
250.363 US$/mes
Total Cut and Fill
125.181 US$/mes
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COSTOS TOTALES CON MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL Una vez estimados los costos de construcción para cada una de las labores, como también los costos generales asociados al funcionamiento interno de la mina subterránea se procede a calcular los costos totales del método de explotación. Para esto se toma en cuenta la cantidad de mineral a extraer en el bloque D4, como también la cantidad de metros de avance frontal necesarios para realizar la explotación de dicho bloque. A continuación se presentan las principales consideraciones:
A) Túnel de Preparación: todo avance frontal de carácter permanente. B) Túnel Galería: avance frontal ubicado por sobre y debajo las cámaras de producción. No se considera costo de fortificación (incluido en los costos de construcción de cámaras).
Tabla 12: Requerimiento de trabajo Cut & Fill. Avance Frontal
Metros
Estéril Preparación
1.734
Mineral Preparación
768
Galería Producción
1.794
Tabla 13: Producción objetivo sector D4. Mineral a extraer
Toneladas
Galería de producción
199.671
Cámara Primaria
157.779
Cámara Secundaria
174.577
Total
532.027
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Es así como se obtienen los siguientes resultados al considerar las especificaciones anteriormente planteadas:
Tabla 14: Costo construcción galería en estéril. Construcción galería en estéril US$/m
Total
Perforación
220,92
383.078
Tronadura
413,13
716.362
Fortificación
817,83
1.418.121
C&T
636,37
1.103.469
2.088,25
3.621.033
Total
Tabla 15: Costo construcción galería mineral. Construcción galería en mineral US$/m
Total
Perforación
220,92
162.598
Tronadura
413,13
304.061
Fortificación
817,83
601.924
C&T
700,39
515.490
2.152,28
1.584.075
Total
Tabla 16: Costo construcción cámara primaria. Construcción cámara primaria US$/ton
Total [US$]
Perforación
0,97
152.952
Tronadura
0,72
114.088
C&T
7,35
1.159.365
Relleno
6,04
952.985
15,08
2.379.391
Total
24
Tabla 17: Costo construcción cámara secundaria. Construcción cámara secundaria US$/ton
Total [US$]
Perforación
0,93
162.657
Tronadura
0,68
119.385
Fortificación
1,90
331.868
C&T
7,35
1.282.797
Relleno
6,04
1.054.445
16,90
2.951.154
Total
Tabla 18: Costo construcción galería de producción. Construcción galería de producción US$/m
Total [US$]
Perforación
220,92
396.334
Tronadura
413,13
741.150
C&T
700,39
1.256.507
1.334,44
2.393.992
Total
Tabla 19: Costo producción Cut & Fill. Costo producción Cut & Fill US$/ton
Total [US$]
Perforación
2,36
1.257.621
Tronadura
3,75
1.995.049
Fortificación
4,42
2.351.915
C&T
10,00
5.317.631
Relleno
3,77
2.007.430
Servicios
4,19
2.227.419
Administración
5,81
3.089.949
Total
34,30
18.247.017
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Gráfico 1: Costo total método Cut & Fill.
Costo total método Cut & Fill $40 $35 $30 $25 $20 $15
Costo total C&F (US$/mill)
$10 $5 $0
La estimación económica realizada entrega un costo de mina para el Cut & fill de 34,3 US$/ton, donde los principales costos se deben al carguío y transporte del material obtenido. Al comparar el costo mina del B&F con el costo del CFPRP (46,5 US$/ton), se puede apreciar que el costo total del primero resulta ser hasta un 25% más bajo que el método de explotación actualmente utilizado.
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MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CUT AND FILL EN SOFTWARE AUTOCAD El Diseño en AutoCAD del método de explotación se ve en desarrollo, este método Cut & Fill es ascendente, el primer nivel se ha sacado todo el mineral y comenzará con el relleno, el segundo aún no se termina de sacar todo el mineral, el tercer nivel no se encuentra con su sección izquierda desarrollada, la cuarta no tiene su sección de la izquierda desarrollada y sección de la derecha se encuentra incompleta y finalmente, el quinto nivel se encuentra su cámara hacia la producción incompleta (Figura Nº7).
Figura 7: Vista isométrica 1 del método de explotación Cut & Fill.
Figura 8: Vista isométrica 2 del método de explotación Cut & Fill.
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Figura 9: Vista isométrica 3 del método de explotación Cut & Fill.
Figura 10: Vista isométrica 4 del método de explotación Cut & Fill.
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CONCLUSIÓN Se puede concluir que es uno de los métodos más utilizados en el mundo cuando se trata de minería subterránea y se encuentren vetas verticales con un cierto grado de manteo, también se pudo asociar gracias al estudio de costos que es uno de los métodos de minería subterránea con más bajo costo comparado con sublevel stoping o block caving (métodos de hundimiento), los costos o insumos que más altos son los ocupa transporte ya que el mineral necesita ser sacado del interior. También es unos de los métodos más rápidos en hora de producir colocando en excepción el MCA (método cielo abierto) y la extracción del mineral en la beta puede llegar alcanzar el 100%, para lograr que este método se ahorre dinero en sus costos se tendría que jugar con la selección de relleno, dimensiones del túnel y equipos de transporte.
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