I N T R O D U C C I ÓN ÓN A SUBTERRÁNEAS
Prof. Víctor Encina M. Julio 2006 Postítulo de Certificación y Valoración de Activos Mineros Pontificia Universidad Católica Católica de Valparaíso (Chile) (Chile) + Queen’s University (Canadá)
TEMAS
Proceso Minero Presentación de Métodos Subterráneos
• • •
Autosoportados Hundimiento Temporalmente Soportados
• • •
Hundibilidad Flujo Gravitacional Acondicionamiento Acondicionamiento
Selección de Métodos Subterráneos Fundamentos Científicos
Tendencias Infraestructura de minas subterráneas
1
E L P R O C ES ES O M I N E R O
La minería ocurre en “reactores perecibles”
EL PROCESO MINERO ARRANQUE
MINA PLANTA
TRANSPORTE
ARRANQUE
TRANSPORTE
BENEFICIO
SEPARAR
$
• FRACTURAR • FRAGMENTAR • EXTRAER • TRASLADAR • SEPARAR
2
EL PROCESO MINA
Arranque
• Cambio de naturaleza del material • Transformar sólido in situ en pilas de fragmentos de material sólido
Transporte
• Cambio de coordenadas • Trasladar el material desde su ubicación original a la Planta.
ARRANQUE macizo in situ
Arranque
• •
material quebrado
Cargar y extraer
MÉTODOS DE ARRANQUE Tronadura Hundimiento
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
• •
Gravitacional “Por Baldadas”
3
TRANSPORTE
intermedio Stock
CONTINUO
• Correas • Piques
(gravitacional)
DISCONTINUO
• FFCC • Camiones
Principal
PROCESOS MINA: SUBTERRÁNEOS
En Minería Subterránea
• Los Procesos Mina se denominan: Métodos de •
Explotación Se definen caso a caso según las características del recurso mineral y los objetivos del negocio
Las claves de proceso son:
• Estabilidad de los recintos de trabajo • Estabilidad del emplazamiento post explotación • Recuperación, Selectividad y Dilución
4
P R E S E N T A C I ÓN D E M ÉT O D O S D E E X P L O T A C I ÓN
Visión rápida de los principales métodos de explotación subterráneos
CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN 1 Cavidades Autosoportadas 1.1 CV Caserones Vacíos (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 Socavación Basal (BC/PC)
5
C A S E R O N E S V A C ÍO S
Sub Level Open Stoping SLOS
CONCEPTO (Olimpic Dam Mine)
6
Campo de Aplicación
Techo y cajas auto soportadas Depósitos sub verticales Roca Razonablemente Competente
Operación Mecanizada LHD
7
Planificación Caserones y Pilares
Variantes diseño caserones
Por geometría del yacimiento
Secuencia de explotación
• Irregularidades • Distintos grados de dilución • En el caserón • En el sector de caserones
8
Caserón Simple
Caserón Doble
9
Ampliación Longitudinal
Ampliación Lateral
10
“Crown Pillar”
Collar
11
Orientación
Paralelo a Estructuras Principales
Geometría Favorable
• Dentro de pilares • Dentro del Caserón (Salvar la perforación) • Recuperación • Estabilidad
Estabilidad General
Restricciones de Subsidencia
Sin Restricción Subsidencia
Fortificación para operación
• Pilares no recuperados • Pilares Artificiales (Caserones Rellenos) • Tronadura masiva de pilares
• No “liberar” bloques • Perno, Malla, Shotcrete (Labores) • Cables (caja pendiente)
12
Caso Explotación de pilares por tronadura masiva
Sección A
13
14
Nivel Perforación DTH
Nivel Extracción
15
Fortificación
Comentarios
Método Mecanizable y Seguro Estabilidad dependiente de estructuras Buena recuperación Poca Dilución y Relativamente Selectivo Requiere Krigeage celdas pequeñas (3 a 5 m de lado) y verificación por perforaciones de producción
16
C A S E R ON E S Y P I L A R ES
Room & Pillar (R&P)
Campo de Aplicación
Techo soportado por pilares Depósitos sub horizontales Roca Razonablemente Competente
17
Técnicas de Arranque
Perforación Horizontal Perforación de “bancos” Excavadoras continuas
Arranque
Perforación Horizontal Perforación de Bancos
18
Técnicas de Transporte
Cargadores (LHD) Camiones Scraper FFCC
Transporte Mecanizado
Cargador + Camión
19
Operación Artesanal (Jackleg + Scraper + FFCC)
Manejo de Altas Pendientes del Manto
20
Explotación Ultra Selectiva
Comentarios
Método muy versátil Selectivo y de baja Dilución Estabilidad dependiente de roca
Baja recuperación
• Techo • Piso • Pilares
21
HU NDIMIENTO POR SUBNIVELES
Sub Level Caving (SLC)
Sublevel Caving
Drift driving
Mucking
Opening raise
Ring drilling
Rail haulage
Crushing and hoisting
Blasting
22
ESQUEMA TÍPICO DE HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES
CONTACTO MINERAL ESTERIL EN HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES ESTERIL HUNDID0 MINERAL TRONADO
23
The Kiruna Orebody
The mining of Kiirunavaar a
24
Mining System KUJ 2000
Orebody
Ventilation shafts
Hoisting 1045 m Present main level, 1045 m Ore passes Ramps Crushing stations
25
Sublevel Caving -from small to large scale
Theoretical Extraction Ellipse From Nilsson’s 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
Dilución
In-situ % extracted as a function of total % extracted.
Comentarios
Método altamente mecanizable Alta Dilución por contacto permanente con el estéril Estabilidad controlable
• En Labores
Buena Selectividad y Recuperación
27
HU NDIMIENTO POR S O C A V A C I ÓN B A S A L
Block / Panel Caving (BC / PC)
CONCEPTO (Hundimiento)
Socavación Basal
28
CONCEPTO (Hundimiento)
Colapso del techo
CONCEPTO (Hundimiento)
Fracturamiento del techo
Extracción de material
29
CONCEPTO (Hundimiento)
Fracturamiento del techo
Extracción de material
CONCEPTO (Hundimiento)
Zonas de Extracción
30
CONCEPTO (Hundimiento)
Fin propagación
Crecimiento de zonas de extracción
CONCEPTO (Hundimiento)
Fase de régimen y crecimiento de zonas de extracción
31
CONCEPTO (Hundimiento)
Animación: A rg yle Dia m o nd s Tamrock – Atlas Copco
CONCEPTO (Hundimiento)
32
Modalidades de Diseño
Por forma de socavación
Por modo de extracción
• Plano o Inclinado • Parrillas • Scraper • LHD
Parrillas
33
Cargadores LHD Diseño “Espina de Pescado”
34
Cargadores LHD Diseño “Teniente”
Di s e ñ o M i n e r ía C o n t i n u a
Mineral Acondicionado
Alimentadores
Transportador sin fin
35
Comentarios
Método altamente mecanizable Alta capacidad de producción Estabilidad controlable
• En Labores
Buena Recuperación Baja Selectividad Mediana dilución
TEMPORALMENTE SOPORTADOS
Shrinkage y Explotación de Mantos Blandos (Carbón y otras Sales)
36
C a s e r o n e s c o n Re l l e n o T em p ora l d e M i ne ra l
Shrinkage
Campo de Aplicación
Cajas débiles Depósitos sub verticales Roca competente Subsidencia permitida post explotación
37
38
Técnicas de Arranque
Perforación liviana (Jackleg)
Tronadura Tronadura de de crater crater vertical vertical
• Mineral de Relleno es piso de trabajo VCR=“Vertical cal crater Retreat” Retreat” • VCR=“Verti • Perforación y tronadura desde Nivel de Perforación
39
Técnicas de Transporte
Igual que caserones vacíos
• Cargadores (LHD) • Pala mecánica • Scraper • Camión o FFCC
Ver SME Underground Underground Minin Mining g Capítulo 1
FRENTE MECANIZADO (L A R G O O CO R T O )
Longwa Longwallll / Shortwall Shortwall
40
Campo de Aplicación
Techo hundible Depósitos sub horizontales Roca “blanda”
41
LONGWALL
•
W > 120m
SHORTWALL
•
W < 120m
Técnicas de Arranque
Cepillo (“Shearer) Excavadoras continuas Perforación y Tronadura (“Desquinche”)
42
Técnicas de Transporte
Transportador Blindado Flexible (“Panzer”) (AFC = Armoured Flexible Conveyor)
Alimentador Correas Transportadoras
43
Disposición General de Equipos MainGate
Tail Gate
Main Gate
Tail Gate
Face Conveyor PF4-1132
Longwall face conveyor
0 0 0 4
1750
S
6000
5000
S
Face length 200m
Face length 200 m
6000
6000
44
Detalle punto de transferencia 3000
Chain conveyor
Modulos de Transportador replaceable wear elements HARDOX 400 A-A
50x1440x2995
1:5
1,70 to (1x) 1405
HARDOX 400 25x165x2995
S690Q
1200
0,10 to (2x)
30x350x2995 0,25 to (4x) 7 2 1 . 2 x 2 a 1 m
5 . 3 8
0 3
7 6 1
0 5
0 2
0 5 6
6 6 2
30
3 8 4 0 1 7
0 2
7 6 1
0 3
5 . 3 8
0 3
1455
1695
STAHLBAU 3,00 M LG 3,00 to
45
Estructura y placa de desgaste
Changeable top trough (wear part)
Cadenas y yugos
46
Técnicas de Soporte
Escudos desplazables (“Powered shields”) Enmaderación
Escudo Hidráulico
47
Instalación de escudos hidráulicos
Frente de Trabajo
48
Comentarios
Método altamente mecanizable Mínima Dilución (Se corta sólo el mineral) Estabilidad Controlada Muy Buena Recuperación Baja Selectividad in situ CUIDADO CON EL GAS GRISÚ
S E L E C C I ÓN D E M ÉT O D O D E E X P L O T A C I ÓN
No hay reglas, … sólo hay guías
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SELECCIÓN DEL MÉTODO MINERO
ARRANQUE
TRANSPORTE
UBICACIÓN • Superficial • Profunda GEOMETRÍA • Masivo (Clavos) • Tabular Vertical (Vetas) • Tabular Horizontal (Mantos) CALIDAD DE ROCA • Mena • Cajas
CARACTERIZACIÓN DE MINAS PARA SELECCIÓN DE MÉTODO
Potencia =>
Roca Caja (Techo / Pendiente) Competente Débil Pequeña Amplia Pequeña Amplia
a Veta a n n e Manto e u M B Clavo a c l a Veta o a Manto R M
Clavo
50
Tabla típica Puede tener muchas variaciones según las condiciones particulares de cada negocio
Potencia => a Veta a n Manto n e e u M B Clavo a c l a Veta o a Manto R M Clavo
PRIMERA APROXIMACIÓN Roca Caja (Techo / Pendiente) Competente Débil Pequeña Amplia Pequeña 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
1 Naturalmente Soportados: 1.1 CV Caserones Vacíos (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 Socavación (BC/PC)
I N F R A E ST R U C T U R A D E M I N A S S U B T E R R ÁN E A S Las minas subterráneas tienen que ser tan autosuficientes como un submarino
51
INFRAESTRUCTURA DE MINA SUBTERRÁNEA COMPRENDE:
• •
Operaciones Auxiliares Instalaciones
OPERACIONES AUXILIARES Definici ó ón: n:
Son aquellas actividades no relacionadas directamente con el proceso minero (arranque y transporte) sin las cuales éste no puede realizarse de manera segura, efectiva y con responsabilidad social.
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SERVICIOS U OPERACIONES COMPLEMENTARIAS Ventilación Drenaje Energía Agua Comunicaciones Transporte y facilidades para el personal Transporte y almacenamiento de materiales y residuos (sólidos, líquidos, gaseosos y biológicos) Instalaciones para mantención de equipos y herramientas Accesos • • • • • • •
• •
El punto de partida Recurso Geo3 (log+est+mec)
Modelo de Bloques
Método Explotación
Plan Minero
Diseño
Infraestructura Costo Inversión
Costo de Operación
No conforme
Evaluación Conforme Reservas
53
Tipos de Demanda (del Plan Minero)
Para Diluir
Para Acondicionar
Para consumir:
• Gases naturales / Motores / Tronadura / Baterías • Enfriar / Calentar
• Respiración de personas: Q = N x 3 (m /min) • Combustión Motores: Q = HP x 3 (m /min) 3
3
Para Mover
• Arrastrar (Arrastre polvo: usar V = 1 m/s) • Hacer “brisa” • Renovar
Ventilación: Leyes físicas Caída de Presión: H = K x L x P x Q 2 / A3 = R x Q 2 Potencia P = K x L x P x Q 3 / A3 = R x Q3 Resistencia: R = K x L x P / A3 Caída de Presión H (Pa = N/m2 ~ 0,1 mm c. a); Coeficiente de Fricción K (kg/m3); Longitus y Perímetro L,P (m); Sección A (m2); Caudal Q (m3 /s)
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Factor de Fricción: Galerías Rectas (Mining Engineering Handbook)
Datos para densidad 1,2 Kg/m3 K’=K x δ / 1,2
Tipo Pared
Por Grado de Obstrucción K x 105 (multiplicar por 10-5 para obtener Kg/m3)
Ninguna
Ocasional
Común
Lisa revestida
280
370
560
Suave (Carbón o Shotcrete) Enmaderada
1020
1110
1300
1760
1860
2040
Roca angulosa
2690
2780
2970
DRENAJE Drenaje: Aguas subterráneas (Hidrología) Aguas de uso industrial (Perforación) Destino: Tratamiento de aguas de minas Acopio de derrames Galerías con pequeña pendiente (0,5%) Canaletas + Pozos de decantación Bombas Plan emergencia (cortes de energía, crecidas) • •
•
• •
•
• •
•
55
REDES DE ENERGÍA Y AGUA Demanda según Plan Minero Flotas de equipos (móviles y estacionarios) Producción, servicios (bombas, alumbrado, WC, …) Anillos Doble vía de suministro Respaldo Plan emergencia (cortes de energía, generadores, incendios)
•
• •
•
• •
•
Aire comprimido: Compresores el é éctricos ctricos locales
COMUNICACIONES
• •
Demanda creciente Red fija: Anillo “crecedor” Datos, imagen y voz Red móvil Antenas y repetidores Banda ancha inalámbrica “asistida” Plan emergencia (cortes de energía, alarmas) • •
•
• •
•
56
TRANSPORTE Y FACILIDADES PARA EL PERSONAL
• •
Demanda según Plan Minero: Dotación propia + contratistas Transporte: Cambios de turno; distribución interna. Vehículos interior mina; reglas y control de tránsito. Facilidades Servicios higiénicos, pañoles Oficinas? ; Comedores? Plan emergencia (Procedimientos, refugios) • •
•
• •
•
MATERIALES Y RESIDUOS (Sólidos, Líquidos, Gaseosos y Biológicos)
• Demanda según Plan Minero
¿Cuánto y donde almacenar? Interior o exterior mina Se trata de hacer la operación expedita La demanda de materiales se transforma en demanda de transporte y uso de vías. Casos especiales: polvorines y estaciones de despacho de combustibles (Decreto 72), hormigón. El manejo de residuos es parte del diseño de la operación incluyendo: transporte, procesamiento y destino final. Plan emergencia (Manejo de residuos, rebalses de combustibles, polvorines, incendios) •
• •
•
•
•
•
57
INSTALACIONES PARA MANTENCIÓN DE EQUIPOS •¿Qué mantención en interior mina y qué en superficie? Minimizar el tiempo de parada del equipo (viaje+intervención) Mantención menor en el lugar de trabajo En interior mina se hace cambio de componentes, los cuales se envían afuera para reparación. • •
•
Combinación recintos y vehículos utilitarios de servicio en terreno. Casos especiales: Neumáticos, aceros de perforación, 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, más bien las aumenta. Plan emergencia (Manipulación de unidades “en panne”) • •
•
•
ACCESOS • Doble acceso: Siempre y en todo lugar • •
•
Por seguridad Por ventilación Por ley (Decreto 72)
Dimensionamiento según demanda y sistema de transporte Acceso comprende: Vías, señalización, estacionamientos, control de tránsito, iluminación, vehículos, comunicaciones. Plan emergencia (Uso de vías en emergencia de otros subsistemas, emergencias propias del sistema de tránsito) • •
•
El mejor sistema de transporte es aquel en que no se requiere hacer transporte.
58
FUNDAMENTOS C I E N T ÍF I C O S La minería está a punto de dejar de ser un “Arte” y pasar a ser un “Proceso Tecnológico” con base en la Ciencia
PROBLEMAS FUNDAMENTALES HUNDIBILIDAD O ESTABILIDAD Para hacer explotaciones sin sostenimiento Para hacer explotaciones por hundimiento FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO Recuperación en métodos por hundimiento Dilución ACONDICIONAMIENTO DE MACIZOS ROCOSOS Para hundir Para lixiviar
•
• •
•
• •
•
• •
59
Decisiones de Diseño Acondicionar
Esfuerzos Clase De Roca
Caracterizar
Hundibilidad Propagación Fragmentación
Regular
Mal
¿Hunde? Bien
No hundir
Grado de Fragmentación 1º Hdto. Área / RH Base / Altura
Malla Distancia Configuración
Tipo de M/M Gravitacional Discreto Continuo
ÁB A C O S D E R A D I O HIDRÁULICO
Ábacos empíricos: Mejores para Estabilidad que para Hundibilidad. No consideran estados de esfuerzos
60
61
FL U J O G RA V I T A C I ON A L
Un largo camino … que todavía no llega a destino.
FLUJO GRAVITACIONAL CONFINADO Historia
• Kvapil • Laubscher • Estudios Recientes (ICS e IM2)
62
FLUJO GRAVITACIONAL Según: Rudolf Kvapil
Supuesto: Las leyes del flujo gravitacional son independientes del tamaño 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 SILOS D
D
D independiente de ángulo fondo
63
ESTUDIO DE MODELOS DE SLC Seudo-elipse
Elipsoide de movimiento
Las figuras no son elípticas pero se aproximan para simplificar los cálculos
Velocidad de partículas
No hay movimiento en el límite del elipsoide de movimiento La mayor velocidad se observa en el eje del elipsoide, y aumenta a medida que se acerca al punto de extracción V5>V4>V3>V2>V1
64
Elipsoide de Extracción
Existen zonas de igual velocidad que conservan la forma de elipsoide Existirá una zona de máxima velocidad que comprende el material extraido Esa Zona se denomina “Elipsoide de extracción”
VERIFICACIÓN DE “EE”
Extracción de “EE” previamente marcado
65
VISUALIZACIÓN DE “EE” Y “EM”
Extracción de “EE” previamente marcado
RELACIONES GEOMÉTRICAS
66
EFECTO DEL TAMAÑO DE FRAGMENTOS
A mayor tamaño de fragmentos mayor diámetro
FORMA de ELIPSOIDES vs MOVILIDAD
A mayor movilidad del material mayor esbeltez La movilidad de las partículas depende de:
• Tamaño de partículas • Forma de partículas • Rugosidad de superficie • Ángulo de fricción interno • Densidad • Tasa de extracción • Propiedades del material •
(humedad, resistencia) Efectos lubricantes
67
FLUJO GRAVITACIONAL Según: Dennis Laubscher • DTA vs MRMR •Tiraje Interactivo • Altura de Interacción • Modelo Volumétrico de Dilución
Diámetro Aislado (Laubscher) Rockmass class
5
ff/m
50 - 7
Rock size m
0.01 - 0.3
% +2m³
0
4 20 - 1.5 0.1 - 2.0 1-5
Loading width
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
5m =
11.5m
4m =
9m
11m
3m =
6.5m
8.5m
10.5m
2m =
6m
8m
10m
13m 12.5m 12m
68
DIÁMETRO DE TIRAJE AISLADO Isolated Draw Zone (IDZ)
% +2m³
0
1-5
6 - 20
21 - 45
Loading width
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 (Vacíos Propagados - Gustafsson)
Aislado
Concurrente
71
Interacción: Laubscher
72
Cálculo ley y recuperación (20%)
Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 125% de tiraje ley cierre = 1%: % dilución = 30% Recuperación = 90%: Ley media = 1,6%
73
Cálculo ley y recuperación (60%)
Ley mineral = 2%, ley Esteril = 0,5%: A 115% de tiraje ley cierre = 1%: % dilución = 17% Recuperación = 94%: Ley media = 1,8%
FLUJO GRAVITACIONAL Según Estudios Recientes: ICS e IM2 Estudios 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 interacción • Se distinguen 2 zonas: Extracción y Movimiento • La razón de excentricidad se mantiene constante
74
Conceptos de flujo gravitacional
El diámetro “d” es directamente proporcional a tamaño medio de los fragmentos hasta un cierto límite. La excentricidad h/d es inversamente proporcional al tamaño de fragmentos. En material grueso (tamaño medio entre 0,4m y 0,6m) la razón de excentricidad es del orden de 3 y en materiales finos (entre 0,15m a 0,21m) sería del orden de 5.
Criterios de Diseño
Convencional
Zona de movimiento movimiento
d h Zona de extracció extracción
Material extraí extraído
AP
AP+TT
AP+TT+MC
Caracterización
Laubscher (MRMR) Geosísmica (Tomogr) Geomecánica
Secuencia mi ento
Compati bl e con Ab. Str ess En Sombra sin Ab. Stress Orientación Fracturas y Estructuras Estabilidad General
Fragmentación
BCF, Size, Otros?
Indices de Colgadura y Reducción Secundaria?
Laubscher (MRMR) Altura Columna
Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores? Laubscher+nueva ff? + Modelo G Flores?
Malla
Laubscher (MRMR)
Laubscher + nueva ff? + Otros JKMRC-IM2? + GCPMS?
Dilución
Laubscher (DE%)
Estabilidad
Razón de excavación Pilares Reforzados
T as a E xt ra cc ió n P ro p.
A nt is ís mi ca
Tasa Extracción Régimen
Por Regularidad y M/M
Hundibilidad
Laubscher + nueva ff? Tomografía Alta Resolución Esfuerzos Nuevos redirecciontado AP? Nuevos redirecciontado AP? Orientación y forma de frentes Dimensiones de frentes
Laubscher (DE%)? + Flujo no Interactivo + Dinámica Probabilistica Razón de excavación Pilares Reforzados +Pilares no dañados Antisísmica + Control Conexión y Monitoreo Por M/M + PL Corto Plazo
75
A C O N D I C IO N A M I E N T O D E M ACISOS ROCOSOS Una oportunidad … que todavía está en evaluación
CONCEPTO
ACONDICIONAR
76
PROPÓSITO
Agregar fracturas a la roca in situ para mejor fragmentar, hundir o lixiviar
TECNOLOGÍAS DE ACONDICIONAMIENTO Fracturamiento Hidr áulico
Tronadura Confinada
77
FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO PRUEBA DE FRACTURAMIENTO LOCAL
PRUEBA DE BOMBEO
OPTICAL & ACOUSTIC SCANNING
CONTROL GEOFÍSICO (Sísmico)
r e t e m 0 8
y 12 a r r 11 A e 10 n o 09 h p 08 o r d 07 y H
Hole HF01
Hole M9
Hydraulic Fracture seismic ray
P-Wave Travel Time 16 15 14
shot 36
) g13 e s m 12 ( shot 21 e c r u shot 25 o S c i r t shot 31 c e l e o shot 36 z e i P
shot 31
e11 m i T10
shot 25 shot 21
9 7
8
9
10 11 12
hydrophone number Shot Without Hyd.Fractures Shot With Hyd.Fractures
51 meter
78
TOMOGRAFÍA SÍSMICA ANTES DEL FH
DESPUES DEL FH
Evidencia de fractura hidráulica
Fractura Hidráulica
79
TRONADURA CONFINADA Esfuerzos de Tracción a 24 m del Collar de la Perforación
vista tridimensional con planos que contienen la distribución de esfuerzo a distintas profundidades
Tronadura con Cara Libre compresión
El concepto
+
+
Esfuerzos
-
compresión
-
tracción
80
Pulso de Tronadura
σ
Resistencia a la compresión 0m
10 m
20 m
30 m
2 ms
4 ms
6 ms
Vp = 5000 m/s
Resistencia a la tracción
Principio de acoplamiento de ondas
σ
Resistencia a la compresión 0m
10 m 2 ms
20 m 4 ms
30 m 6 ms
Vp = 5000 m/s
Resistencia a la tracción
81
Control de Tiempos
Detonadores electrónicos Detonadores pirotécnicos
Principio de Superposición
•D i m e n s i o n a r separación y tiempos de salida Modelar el medio
L ?
Modelar las ondas
82
Principio de Interacción
•D i m e n s i o n a r e l Espaciamiento entre tiros Modelo 3D del medio rocoso Solución nu m é ric a po r aproximaciones sucesivas
E?
¿D E DO N D E V I E N E EL FINO? Las teorías de tronadura y hundimiento sólo explican la fragmentación 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 ¿Qué le parece?
EFECTO FINO
SIN FINO NO ES POSIBLE EL ESCURRIMIENTO GRAVITACIONAL DEL MATERIAL FRAGMENTADO
84
TENDENCIAS
El futuro es subterráneo … aunque tome un tiempo
MINERÍA CONVENCIONAL EN MINERAL POCO FRACTURADO
MACIZO POCO FRACTURADO • SISMICIDAD • COLPAS • COLGADURAS y CACHORREO macizo fracturado EXTRACCIÓN MECANIZADA INTERMITENTE mineral fragmentado • BALDADA + TRASLADO • REDUCCIÓN SECUNDARIA
macizo compacto
fracturar hundir
Descolgar y extraer
INFRAESTRUCTURA DE GRAN TAMAÑO • FORTIFICACIÓN • REPARACIÓN
85
TRANSPORTE EN MINERAL GRUESO pique pique
intermedio pique
REDUCCIÓN
• • •
Piques Martillos Chancadores
TRANSPORTE MINERAL GRUESO
• •
FFCC Camiones
Principal
QUIEBRE TECNOLÓGICO Nº1 ¿Y si modifico la roca …ahh?
macizo compacto macizo fracturado fracturar
mineral fragmentado hundir
Descolgar y extraer
86
QUIEBRE TECNOLÓGICO Nº2 pique pique
¿Y si transporto a tamaño final …ahh?
intermedio pique
Principal
QUIEBRE TECNOLÓGICO Nº3 macizo compacto Fracturar
macizo fracturado mineral fragmentado
¿Y si saco simultáneamente …ahh?
Hundir
Extraer
intermedio
Principal
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