Corte y Relleno

INTRODUCCIÓN: Si bien es sabido la explotación de yacimientos minerales por métodos subterráneos, es más complejo que los e superficie, por ello es preciso dedicar especial atención a cada uno de los métodos existentes, para una acertada planeación de la explotación de un cuerpo mineral. La sel ección del méto do de m inado que se pr etend e em plear en un yacim iento o una cuerpo mineralizado debe ser estudiado con detenimiento, tomando en consideración que es el método el que se debe de adaptar al yacimiento y no de manera contaría, el presente trabajo muestra a det alle el método de minado de cort e y relleno, con sus tres variantes más importantes, corte y relleno con tepetate, corte y relleno hidráulico (jal),corte y el de reciente aplicación corte y relleno con pastas.

OBJETIVOS: El objetivo del presente trabajo es presentar con la mayor simplicidad e método; las ventajas y desventajas que presenta su empleo, para dar una visión más amplia del método y se deja a consideración del lector la comparación otro método de explotación subterránea .Podemos asegurar la efectividad de este método de explotación debido a que gran número de minas actualmente lo emplean, es importante mencionar que el método ofrec e podero sas ventaj as, por encim a del rest o de los m étodo s de exp lotac ión, sin embargo no siempre es posible su aplicación. En la actualidad con la llegada de la mecanización al sector m i n e r o , e l m é t o d o h a desa desarro rrolla llado do vari variantes antes que que permi permite ten n maxi maximiz mizar ar su pote potenc ncia ial. l.

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MÉTODO DE CORTE Y RELLENO OBRAS DE PREPARACIÓN Las obras de prepar ación se definen como todas aquellas obras que están encaminadas a determinar zonas susceptibles de explotación. Las obras de preparación necesarias, son el cuele de dos contrapozos y dos frentes que servirán como niveles, estas obras delimitaran el bloque, las dimensiones de los bloques dependen de: El tipo de yacimiento. Consistencia de mineral y tablas. Calidad y ley de los valore valores. s. Posic Pos ició ión n de los lo s resp re spal aldos dos.. Tipo Tipo y disponibil sponibilidad idad del equi equipo po de minado. minado.

OBRAS DESARROLLO. Una vez que el rebaje es delimitado por la obras de preparación, se cuela por encima del nivel inferior un subnivel dejando un pilar de piso de 3 a 5m de longitud, este soportara el peso de relleno durante la explotación del rebaje. Sobre el pilar de piso se cuelan contrapozos que servirán como metaleras, las metaleras crecerán conforme el rebaje ascienda, para evitar que se pierdan por acción del relleno, se colocan contrapozos anillados, estos pueden ser de madera o placas metálicas de manera que soporten la presión del relleno, para vetas pequeñas el contrapozo se puede hacer con trancas y entarimado .Los contrapozos laterales que delimitan el rebaje servirán como ventilación del rebaje y como rutas de acces cceso o .En la actualidad una vari ante que t iene el método antiguo es que las obras de desarrollo son coladas en tepetate, el uso de rampas de acceso y trasporte.

EXPLOTACIÓN DE LOS REBAJES. La explotación se hará por medio de cor tes ascendentes a lo largo y ancho de los rebajes toma tomand ndo o como cara libres los extremos de los contrapozos, el piso inicial será el pilar de piso que existe entre el nivel inferior y el subnivel. Cada vez que se realice un corte ser e z a g a l a c a r g a a l a s m e t a l e r a s , e l p a s o s i g u i e n t e e s e l r e l l e n o d e r e b a j e , s e acondic acondicion ionan an los contrap contrapozo ozos s anillad anillados os haciénd haciéndolo olos s crecer crecer para para evitar tar que sean tapados tapados po r e l relleno, relleno, se coloca el relleno dentro de los rebajes rebajes y se aplantilla generando generando un nu ev o piso de trabajo con la altura adecuada para realizar la barrenación pa ra el siguiente corte, de esta forma se ascenderá hasta la explotación total del bloque.





RELLENOS TIPOS DE RELLENO En virtud de que los requerimientos de material de relleno son considerablemente grandes, se deberán utilizar todas las fuentes de abastecimiento disponibles para poder poder propo proporcio rcionar nar los volúmen volúmenes es que demanda demanda.. Lo s m at er ia le s u ti li zab le s c om o r el le no, en la mayoría de las operaciones mineras, pueden ser categorizados de la siguiente manera:

Relleno de Roca: Roca estéril fragmentada o "tepetate".

Relleno Hidráulico: Arenas clasificadas producto del desecho de molienda de plantas de trat trata amie miento nto de min minerale rales s

Relleno de Pastas: Pastas (formadas con "jales", cemento y agua en proporciones muy densas)

Relleno Compuesto: Material de aluvión proveniente de lechos de ríos misceláneo (escorias granuladas de fundición, arenas secas, gravas.

y

arroyos,

material

SELECCIÓN DEL MATERIAL DE RELLENO La selecc selección ión del materia materiall de de relleno relleno está está en en fun función ción de varios varios factore factores, s, tales tales como el tipo tipo de de r e l l e n o q u e s e pretende emplear y su disponibilidad es necesario contar con la cantidad necesaria de material de relleno en tiempo y forma, de lo contario se detendrá el ciclo de minado. Es importante considerar si el tipo de relleno necesita recibir un tratamiento previo a ser colocado en el rebaje, tomando en cuenta el costo del tratamiento y de las instalaciones necesarias para llevarlo a acabo. Con la finalidad de reducir el costo de trasporte y colocación del relleno, en lo posible, la fuente de donde se obtiene el relleno debe encontrarse lo más cercano posible a lamina .Se debe considerar las características de resistencia y alterabilidad del material después de que ha sido colocado dentro de los rebajes, ya que este material será nuestro piso durante el tiempo que dure la explotación del rebaje.

CARACTERÍSTICAS DE UN BIEN RELLENO Que el material de relleno se encuentre disponible en cantidad suficiente dentro del área de la mina. Que se pueda obtener rápidamente. Que se pueda preparar y que se pueda colocar dentro de la ex ca vac ió n, al co st o má s ba bajo posible. Que se pueda colocar dentro de los rebajes sin entorpecer las demás operaciones d e produc pro ducció ción. n. Que Que pos posea ea algu alguna nas s pro propie pieda dade des s coh cohes esiv ivas as.. Que produzc pro duzca a una superf sup erfici icie e de trabaj tra bajo o nivelada y consistente, capaz de soportar el peso y el tránsito de equipos móviles. Que en todo su conjunto sea un material de bajo costo.

PROCEDENCIA DEL MATERIAL DE RELLENO

Bancos de Préstamo: Este relleno se obtiene de bancos de préstamo de roca estéril,e x p l o t a d o s e n s u p e r f i c i e , l a m a y o r í a d e l a s m i n a s s e e n c u e n t r a e n m a r c a d a e n formacio formaciones nes rocosa rocosas s que que pueden pueden ser consid considerad eradas as fuentes fuentes de relle relleno no estéril, estéril, el impacto monetario más repetitivo en la obtención de este tipo de relleno es el costo del explosivo empleado para tumbar el mineral estéril.





RELLENO CON TEPETATE En esta operación el material estéril (Tepetate) que proviene de las obras en desarrollo en interior mina o que se chorrea desde superficie, por medio de contrapozos de nivel a nivel. Si el material se chor chorre rea a des desde de supe superfi rfici cie e se se deb debe e de de con conta tarr con con un banc banco o de de pré présta stamo mo en s u p e r f i c i e , e l t e p e t a t e e s trasportado trasportado por por camiones camiones de volteo y puede ser ser bajado por ra m pa s o ch or r ea do d e s d e s u p e r f i c i e p o r u n c o n t r a p o z o , s e d e b e d e t e n e r e s p e c i a l cuidado en la generación de polvos, lo cual se evita colocando un aspersor de agua en la boca del contrapozo que moje el tepe tepeta tate te,, o pued puede e ser ser rocia rociado do con antici anticipa paci ción ón antes antes del del v a c i a d o . E n e l i n t e r i o r m i n a se te nd rá ac on di ci on ad a un a su pe rf ic ie pa ra re ci bi r el tepe epetate ate y poder der distrib ribuirlo a los reb rebajes jes. La roca estéril o tepetate puede ser generado en el interior de la mina, cuando se realiza el cuele en material carente de valor, de las obras de desarrollo, transportado al interior de los rebajes por medio de tepetateras comunicadas de nivel a nivel. Dentro del rebaje es posible colar tepetateras al alto o al bajo ba jo,, de maner ma nera a que qu e gene ge nere ren n el material material de relleno relleno necesa necesario rio,, para para un un avan avance ce plan planead eado. o.

TEPETATERAS AL ALTO Una de las formas de generar tepetate dentro del rebaje es por medio del cuele de tepetateras al alto, esta manera de producir tepetate para relle no se emplea en vetas angostas donde el volumen del relleno es considerable .Es posible colar las tepetateras al alto siempre y cuando la tabla del alto sea de un mineral competente, de manera que el cuele de la tepetatera no afecte la estabilidad de la roca. Para el cuele de la tepetatera, se abre en la tabla del alto un contrapozo inclinado a 60°la inclinación dependerá del





Diagrama de una tepetatera al alto Las dimensiones de las tepetateras son limitadas ya que se pretende que la roca no sev e a a f e c t a d a , u n a f o r m a d e e v i t a r d e s e s t a b i l i z a r e s i r c o l a n d o l a s t e p e t a t e r a s cuat cuatra rape pead adas as con confo form rme e asci ascien ende de el el rebaj rebaje. e.

TEPETATERAS AL BAJO La finalidad de las tepetateras al bajo es proveer de relleno con material del mismo rebaje, el cuele de estas obras está justificado, siempre y cuando la tabla del bajo sea competente, o que el cuele de esta obra no altere su estabilidad. A diferencia de la tepetatera al alto, esta es colada de manera horizontal, el darle una inclinación nos generaría un pilar muy delgado y es posible que no soporte la presión ejercida por el relleno. P ara colar una tepetatera al bajo es necesario abrir un contrapozo a rumbo de veta deforma ascendente, del contrapozo se cuela de manera horizontal un crucero que se convertirá en el contrapozo, los siguientes cortes serán en abanico, para generar el tepetate necesario para rellenar la obra, en la tabla del a l t o s e c u e l a u n n i c h o p a r a colo coloca carr el el moto motorr de de la la esc escre repa pa con con la la que que se empuj empuja a el el minera nerall a la boca boca de la tepe tepeta tate tera ra.. Los rebajes r ebajes del abanico ab anico se com ienzan a colar cola r dos metros metr os hacia hac ia dentro den tro de d e la tepe te peta tate tera ra,, para dejar dejar un pilar que soporte soporte la carga cuando cuando el relleno relleno alcance alcance la entrada de la obra. obra.





Diagrama de una tepetatera al bajo

RELLENO HIDRÁULICO El relleno hidráulico está constituido principalmente por arenas clasificadas de los jales resultantes del tratamiento metalúrgico y un alto contenido de agua, debe tener la consistencia de una pulpa, de modo que se pueda trasportan con facilidad por medio de tuberías con bombas convencionales. Para el empleo de materiales procedentes de jales, de estos es indi in disp spen ensa sabl ble e cons co nsid ider erar ar la granulometría granulometría de estos, estos, se conside considera ra que por lo menos el 70% del material material solido do este por por arrib arriba a de la malla malla +200 +200.Es .Es impo rt ant e consi der ar que par a el emple o de rel len o hidráulico es necesaria lae l i m i n a c i ó n d e l a m a s , y a q u e s u p r e s e n c i a e n e l r e l l e n o p r o d u c i r á h o r i z o n t e s imp imperme ermea ables es que que imp impe edirán rán que que el agua gua con conte teni nida da en el rell relleno eno no no pue pueda da ser ser drenada. Para prepa rar los j ales de re lleno es ne cesar io ten er l as in stala ciones a d e c u a d a s p a r a poder realizar realizar la clasificació clasificación n de de las las arenas, arenas, colocar colocar el el sistema stema de tuberías tuberías necesa necesario rio para para su trasporte y acondicionar una presa de finos. Una vez que se rellena con jal es necesario la elimi eli minac nació ión n del d el agua ag ua que cont co ntien iene, e, para pa ra poder poder genera generarr un un piso piso con la sufici suficiente ente estabil estabilidad. idad. El agua ag ua contenida conten ida en el relleno r elleno hidráulico hidráu lico puede ser elimi e liminada nada de d e dos formas form as distintas dis tintas,, por por filt filtra raci ción ón y decantación.

DECANTACIÓN EN RELLENO HIDRÁULICO Es posible posible acondi acondicionar cionar las las obras para para eliminar iminar el el agua del relleno relleno de de los los rebajes rebajes con la colo co loca caci ción ón de cana ca nalo lone nes s en las paredes de los contrapozos, para canalizar el agua a la acequia del ni vel de acarr eo, las dimensiones de los canalones depende de la robustez de los los rebajes. rebajes. El empleo de ca canalone nalones s en los contrapozos contrapozos anillado anillados s servirá como bordes bordes de decantad decantado. o. Las La s oril or illa las s del de l canalón servirán como bordes de decantado del agua, sin dejar pasar elm a t e r i a l s o l i d o , c o n e l l o e l i m i n a m o s g r a n p a r t e d e l a g u a q u e c o n t i e n e e l j a l y esta estab biliz iliza amos mos el piso so de trab trabaj ajo. o. En el piso de la l a obra se controla con una topografía lige li gera rame ment nte e incl in clin inad ada a para par a hacer ha cer que el agua agua se acumu acumule le en en un extremo extremo del rebaje rebaje y sea deca decanta ntada. da.







Diagrama de torres y tubería de filtrado

RELLENO CON PASTAS CARACTERÍSTICAS DE UNA PASTA. Una pasta es la me zcla de jal, cemento y agua. La diferencia de las pastas en comparación con el relleno hidráulico es que el contenido de agua en una pasta e s relativame ativamente nte menor, menor, y se adicio adiciona na cemento cemento a su estruc estructura tura.. El por p orce cent ntaj aje e de d e sól s ólid idos os se encue enc uent ntra ra por arriba del 80% y del 10% al 15% de agua; se agrega cemento en cantidades del 3 al 5% para darle consistencia. De igual manera que el relleno hidráulico la pasta se trasporta a través de tuberías de acero de alta presión, por bombas de pistón a velocidades bajas de aproximadamente 2.0 m/s. Una de las ventajas con el relleno hidráulico es que no el jal no es necesario clasificarlo para eliminar las lamas. Toda pasta es conveniente que contenga de un 20 a 25% de partículas de dimensiones menor es a 20 micrones (malla 625), perm iten que la p asta ret enga agua por gr andes pe period riodos os,, permaneciendo en un estado poco más allá del de saturación. Esta propiedad permite que el material se desplace a bajas velocidades .Debido a la consistencia de la pasta esta evita que se sedimentes necesario lavar las tuberías para evitar que la pasta se cemente dejando inservible la el si st em a de bomb ombeo y tub tubería erías. s. El empleo del método de corte y relleno co n pasta, considera un alt o costo de inversión e n e q u i p o , y a u n q u e e l c o s t o d e o p e r a c i ó n p a r a





PRUEBA DE REVENIDO. Debido a la importancia que tiene el grado de plasticidad en el trasporte de la pasta, se acostumbra a medir el hundimiento que tiene un cono de material fresco al retirarle el apoyo. Para efectuar esta prueba se necesita un molde metálico de 30cm de altura, 20cmen su base de apoyo y 10cm en el extremo superior el molde es conocido como mol de Abrams. El molde se constituye con lámina calibre 16.Las bases deberán estar abiertas, paralelas entre si y normales al cono, constan además de asas de soporte y bisagra, se utiliza una varilla lisa con diámetro de 5/8” y 60cm de longitud. La prueba se lleva a cabo colocando el molde sobre una superficie horizontal y se vacía hasta rellenarlo tres capas de igual espesor con pasta cuya plasticidad se desea clasificar picando cada una de las capas 20 a 25 veces con la varilla para paisonar el material y eliminar las burbujas de aire. Se envasa el material a nivel de la base superior del mol mol de, e l c u a l s e s a c a c u i d a d o s a m e n t e h a c i a a r r i b a . Sobre la superficie horizontal donde descansa el cono queda la pasta, que po r fa lt a de ap oy o en la s pa re de s la te ra le s se disper spers sa según su fluidez dez. La diferencia diferencia en en centímetro centímetro entre la altur a ltura a del de l molde m olde y la finalidad final idad de la l a pasta pa sta seca de deno denomi mina na reve reveni nimi mien ento to..

BOMBEO DE PASTAS La más importante consideración en el diseño del sistema de bombeo, es efectuar laa d e c u a d a s e l e c c i ó n d e m a t e r i a l e s p a r a p r e p a r a r l a p a s t a y t e n e r u n c o n t r o l gran granul ulométr métric ico o cui cuidado dados so. Las pastas con revenimientos bajos requieren elevadas presiones de bombeo. Mientras que las que tienen altos revenimientos producen golpeteos en las bombas y producen asentamientos cuando las líneas se dejan cargadas. Los gradientes de presión aumentan al reducirse el diámetro de la tubería. Cambios pequeños en el revenimiento de la pasta, o de su densidad tendrán un efecto importante, sobre el gradiente de presión.

RELLENO COMBINADO El empleo de relleno combinado se da como una alternativa para aminorar costos o aprovechar otro tipo de material del cual se tenga disponibilidad, el adicionar otro tipo de materia aumenta el volumen del relleno, con la adición de otros materiales es posible modificar, la consistencia del relleno. Entre los tipos de relleno combinado normalmente utilizados se tienen: •Relleno con tepetate y jal •Relleno con arena aluvial y jal, siendo añadido entre un 30 a70% de arena al material de jal para incrementar la resistencia •Relleno de pasta. También tenemos el material conformado de escorias granuladas de fundición, aren arenas as seca secas, s, grav gravas as,, etc etc.. Así mism o puede consi derar se el relle no compu esto como una combinación de los rellenos anteriores.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO VENTAJAS DEL MÉTODO





BIBLIOGRAFÍA 

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López, V. M. “Relleno Hidráulico en la en la Mina de Tocayos, c. “. Tesis Profesional. Facultad de Ingeniería. UNAM, México, 1973

Howard L. Hartman. Introductory Mining Engineering . ed. John Wiley and Sons,New York, 1987.  Hustrulid, A.W. Underground Underground Mining Methods Handbook. Society Of Mining Engineers of AIME, New York, 1982.  López, V. M. Manual para la Selección de Métodos de Explotación de Minas. Facultad de Ingeniería. UNAM, 1994.  López V. M. Fundamentos Elementos para la Explotación de Minas. 1a. ed., Facultad de Ingeniería, UNAM, 2003  Nava R., Rodolfo. Ro dolfo. Proyecto Pr oyecto Relleno de Pasta. Minera Mi nera Tizapa, T izapa, S.A. de C.V., 1997Brackenbush. W Fred. Paste Backfill, Universidad de Zacatecas, mayo 1999

Corte y Relleno

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