METODO DE CORTE Y RELLENO ASCENDENTE. (OVER CUT AND FILL) INTRODUCCION Mecanización se entiende como la alternativa de introducir a la s operaciones de minado diversa maquinaria con diverso grado de sofisticación tecnológica, que sus caracte caracterís rístic ticas as de flexib flexibili ilidad, dad, maniob maniobrab rabili ilidad, dad, con consid siderab erable le veloci velocidad dad y alto alto rendimiento permiten obtener una alta productividad y como consecuencia bajos costos de producción. El grado de mecanización también puede ser asociado al uso del relleno hidráulico, hidroneumático, etc. Los accesos a los tajeos, normalmente se hacen por medio de rampas estas pueden tener 12 % de gradiente, gradiente, teniendo teniendo como referencia referencia o eje a los ore pass y chimeneas chimeneas de servicio desde donde se hacen los accesos para cada corte.
I. RESU RESUME MEN N DEL DEL METO METODO DO Este método se denomina también “over cut and fill”, el minado de corte y relleno wes en forma de tajadas horizontales comenzando del fondo del tajo avanzando hacia arriba. Luego el mineral roto es cargado y extraído completamente del tajo, cuando toda la tajada ha sido disparada, el volumen extraído es rellenado con material estéril para el soporte de las cajas , proporcionando una plataforma mientras la próxima rebanada sea minada. Como se sabe el material e relleno puede ser de roca estéril proveniente de las labores del desarrollo y es distribuido distribuido mecánicamente mecánicamente sobre el área explotada, explotada, pero también en la actualidad en el Perú como en el mundo se ha de utilizar el relleno hidráulico , este material es procedente de los relaves de las plantas concentradoras, mezclado con agua y transportado a través de tuberías; esto después el agua es
drenado y luego queda un relleno competente con una superficie uniforme, en algunos casos el material es mezclado con cemento que proporciona una superficie más dura y por consecuencia mejora la superficie
II. CONSIDERACIONES DEL MÉTODO PARA SU EXPLOTACIÓN Las consideraciones tomadas para la aplicación del método son: “Reconocimiento
geológico y geotécnico”, “Las reacciones de la estructura general de la mina” En el Reconocimiento geológico de la mina comprende el trazado de subniveles, si los niveles están demasiados separados, y con aberturas de labores verticales, mientras las operaciones geotécnicas determinan las resistencias de las cajas y el mineral. La explotación de corte y relleno es uno de los métodos mas flexibles para la operación es decir se puede adaptar a los yacimientos irregulares, no permite ningún almacenamiento y la explotación es lenta, por lo que abastece poco mineral por tajeo. En cuanto a las tajadas ascendentes rellenadas se ajustan a distancias entre niveles de 25 – 50m. a mas, mineral pobre se deja de relleno, aparte es uno de los métodos menos costosos para la explotación. En yacimiento que cumplen las siguientes condiciones: •
Con buzamientos pronunciados
•
En cualquier depósito y terreno.
•
Con cajas medianamente competentes.
•
El mineral tiene buena ley
•
Disponibilidad del material de relleno.
•
Las caja pueden ser irregulares y no competentes
III. DESARROLLO Y PREPARACIÓN •
Se desarrolla una galería de transporte a lo largo del yacimiento en un nivel principal.
•
La construcción de chimeneas y caminos deben ser construidos a una distancia requerida según el diseño y planeamiento de desarrollo y/o explotación.
•
El área de tajo debe estar a 5 a 12m. sobre la galería de transporte.
•
Las chimeneas para ventilación deben ser construidas de nivel inferior a superior.
•
La preparación se realiza teniendo en cuenta los siguientes objetivos:
•
Una buena concepción y una ejecución correcta, porque constituyen el éxito del conjunto de explotación.
•
Los costos de esta fase tienen gran incidencia por cuanto se debe de tener en cuenta la reducción de estos.
•
Las disposiciones del trazado en galerías de base pueden ser:
•
Una galería sobre la veta.
•
Una paralela fuera de la veta y sus cortes
•
Una paralela y otra auxiliar en el mineral.
•
Parte esencial de la extracción del mineral es el diseño de la galería base por cuanto definiremos:
Galería Base.-Las posiciones de esta galería son numerosas y es bastante difícil definirlas. Se puede admitir que para potencias menores o iguales a 6m. estas se construyen sobre la veta dentro de las zonas mineralizadas en los niveles
intermedios en otros casos esta situado fuera de la veta y en la caja piso fuera de la extracción. Para potencias superiores a 7m. las galerías es a menudo doble, las dos galerías están conectadas por cortes o cruceros, están juegan un papel importante como son:
Transporte del mineral.
Drenaje del agua del relleno hidráulic.
Camino para personal, instalación de tuberías de agua y aire comprimido.
Ventilación.
Para resolver los problemas de galería de base esta tienen que ser ubicadas deacuerdo con relación a la formación mineralizada de una parte y de otra parte equipar estas galerías con tolvas para su extracción del mineral.
En cuanto al mantenimiento de las galerias de base, independientemente de los problemas propios que estas pueden ocasionar, son los problemas en cuanto a su tiempo de uso o duración que prácticamente vendría a ser de 10 a 12 años aproximadamente.
Ore pass o Echadero.- la técnica de construcción de estas tolvas es variable. Son simples en vetas angostas o cuando el tonelaje a extraer es bajo, pero es compleja la construcción cuando se requiere de tonelaje mayor ó cuando las vetas presentan mayor potencia. Para el caso del carguio puede ser manual, o neumático esto es decir cuando se emplea en tonelajes menores o mayores respectivamente, y en caso de reparaciones detiene el minado del tajeo
IV) OPERACIONES UNITARIAS
ciclo del Minado: En cuando al minado es decir la explotación o extracción misma considera que el material es arrancado en forma de tajadas de manera que se asemeja a gradas invertidas en secciones grandes del techo pueden dispararse sin interrupción, el ciclo del minado consiste en: Perforación, disparo, ventilación y desate, limpieza y relleno.
Perforación.- para la perforación comúnmente se utilizan dos sistemas diferentes, la perforación vertical o inclinada y la perforación horizontal. El inconveniente de la perforación vertical o inclinada es la falta de seguridad debido a que al momento del disparo se tiene mineral muy desprendido, por lo que el techo queda escabroso y aumenta la altura. En este método al igual que el
SHINKAGE
se pueden perforar tiros
HORIZONTALES, VERTICALES E INCLINADOS .
En el caso de tiros HORIZONTALES, no se tiene que vencer un empotramiento y el rendimiento por metro barrenado y uso de explosivo será mucho mejor. El inconveniente de la perforación horizontal reside en el hecho de que en caserones estrechos, el perforista no puede disponer de suficientes lugares de trabajo. En los tiros VERTICALES se tendrá siempre que vencer un empotramiento, por lo cual será necesario una perforación con pasadura (sub drilling), lo que disminuye el rendimiento por metro barrenado aumentando consigo el uso de explosivo. La ventaja que posee es que deja suficiente lugar de trabajo al perforista asegurando una buena utilización del tiempo.
Voladura.- El trazo de la malla de perforación influye en la fragmentación del mineral, asi como la densidad de la carga explosiva secuencia de iniciación y otros
parámetros, que son deducidos en base a la experiencia de los supervisores y a algunas teorias existentes en nuestro medio. Como explosivo se viene utilizando diferentes dinamitas, ANFO, emulsiones etc. Como accesorios de voladura son utilizados fanel, nonel, mecha lenta , cordón detonante , fulminantes conectores, etc.
Acarreo y transporte.-el transporte en el tajeo es uno de las operaciones unitarias mas importantes, la forma del tajeo condiciona la limpieza que de hecho conforma dos operaciones, acarreo y transporte. En general las distancias son de acuerdo al radio de rendimiento de cada equipo , el equipo de carguio es al mismo tiempo el que realiza el transporte en muchas minas. Solamente en el caso de vetas angostas se puede contemplar dos equipos distintos. En el método mecanizado se utilizan equipos LHD eléctricos o diesel para acarreo hacia los ore pass , luego pueden emplearse para la extracción volquetes de bajo perfil o izarse por medio de piques hacia la superficie. •
Relleno.- Esta operación consiste en enviar por medio de tuberías y aire
comprimido el material de relleno consistente en una mezcla de cemento, agregado y agua. Se realiza en dos etapas: Primero el envío de la mezcla rica de 1:6, hasta un tercio de la altura del tajeo denominado la loza, luego se completa con la mezcla pobre
de
1:26
hasta
el
techo,
llamado
también
la
sobre
loza.
Esta operación se repite hasta rellenar completamente todo el espacio abierto del piso o el área de explotación. Nuevamente se baja un piso y se continúa con el ciclo de explotación. •
a) Origen: El material de relleno puede estar constituido por roca estéril,
procedente de las labores de preparación de la mina las que se distribuyen sobre la
superficie del caserón . También el material de relleno puede ser de relaves ( desechos de plantas de concentración de minerales ) , o arena mezclada con agua, que son transportados al interior de la mina y se distribuyen mediante tuberías, posteriormente el agua es drenada quedando un relleno competente. El que aveces se le agrega cemento para conseguir una superficie de trabajo dura. •
Este relleno debe ser lo mas barato posible, tanto en su obtención como en su
abastecimiento. Según el caso, su procedencia puede ser la siguiente:
Canteras especiales: Este relleno se obtiene en la superficie, en canteras especialmente organizadas, con ese objeto para así, abaratar los costos. De todas maneras, salvo en aquellos casos de canteras de arenas o de materiales dendríticos que se pueden obtener a un costo muy reducido, este sistema es por lo general caro.
Rellenos de caserones antiguos: Éste es relativamente de bajo costo, siendo el inconveniente que éstos rellenos se consolidan por la acción de la humedad y de la presión de las cajas. Estériles de plantas de preconcentración: Se usa cuando la planta está a poca distancia de la mina, de no ser así, obliga a un mayor costo de transporte del estéril.
Relleno Hidráulico: Consiste en transportar un relleno constituido por material de grano fino, suspendido en una pulpa en base a agua, que se deja decantar en el caserón
Relleno Creado In Situ: La obtención de relleno en el caserón mismo puede ser ventajosa, como por ejemplo en el caso de vetas angostas o de vetas que presentan variaciones en la mineralización.
Abastecimiento del relleno: Considerando la gran cantidad de material a transportar, éste aspecto representa un porcentaje considerable del costo total de
explotación. Desde el punto de vista de transporte se distinguen dos tipos de rellenos: rellenos secos y relleno húmedos. Rellenos secos:
Se transporta de manera idéntica que el mineral, es decir, se
empleará el mismo equipo empleado en el transporte del mineral. De ésta manera, el relleno llega a los caserones por la galería superior y es vaciado en las buitras (Ore Pass ). Rellenos Hidráulicos o Húmedos : E s
un caso especial en que la pulpa es
transportada por gravedad a través de una red de cañerías con varios terminales que se introducen en los caserones desde la galería superior por una chimenea o bien por hoyos de sondajes entubados.
V) VARIACIONES DEL METODO 1.
RAMPA POR VETA :
Es aplicable en aquellas vetas que quedan fuera del alcance
de las rampas de acceso, entre niveles, y que por su valor económico no es factible construir una rampa propia. Este método es aplicable a cuerpos vetiformes de potencia, rumbos y manteo variable y con cajas de baja calidad geotécnica.
DESCRIPCIÓN DEL METODO: El sistema de explotación Rampa por Veta, también es un método por realce. Se diferencia de este último, en que el piso es llevado en rampa. Consiste en dividir un block de explotación en triángulo inferior y superior. La explotación se inicia con el triángulo inferior desde la chimenea de ventilación hacia el acceso. A medida que el levante es realizado la chimenea de ventilación desaparece, de esta manera se va formando la rampa hasta que su pendiente llega +15%, que su máximo valor.
Una vez lograda la máxima pendiente, la explotación del triángulo inferior concluye. En esta parte de la explotación la rampa esta conectada al nivel superior y se comienza la explotación del triángulo superior. Ahora la explotación se realiza accesando desde el nivel superior, invirtiendo de este modo el sentido de operación.Conjuntamente con la explotación del triángulo superior se construye una chimenea "falsa" sobre el relleno, de modo de mantener abierto de circuito de ventilación. La extracción termina cuando la rampa a logrado la horizontal y con ello concluye la explotación del block, quedando construida la labor sobre el relleno 2. CORTE Y RELLENO CON TECHO EN ARCO. Es un corte y relleno ascendente de grandes dimensiones, cuya característica fundamental es mantener el techo del tajeo en forma de bóveda o arco y se corta por tramos sucesivos horizontales. En cuerpos mineralizados, se puede explotar dos o más tajeos simultáneamente dejando pilares de sostenimiento entre ellos. Este método se emplea en la unidad Cerro de Paseo, Morococha de Centromín Perú, cuya estadística se comenta en el capítulo correspondiente
3. TAJEOS EN AVENCE HORIZONTAL 4. METODO DEL CIRCADO 5. METODO DEL CIRCADO CONB CORTES ALTOS 6. EXPLOTACION POR TAJOS INCLIUNADOS
INTRODUCCIÓN Este método se denomina también “RILL STOPING”, es una variante del minado de corte y relleno ascendente comenzando en forma de tajadas horizontales del fondo, hasta llevar una inclinación del tajo avanzando hacia arriba. Llevando el techo inclinado se realizan las perforaciones hacia arriba, luego el piso de este inclinado son entablados con el fin de facilitar el acarreo del mineral y para evitar las pérdidas de los finos que van ser depositados en la tolva o chut de ahí van ser transportados mediante el carro minero hacia la cancha. Después de la limpieza estas labores inclinado son rellenados de material detrítico y así sucesivamente se realizan el ciclo de minado.
1. CONDICIONES DE DISEÑO: Se aplican en yacimiento que cumplen las siguientes condiciones: •
Con buzamientos pronunciados mayores de 45º
•
Mineral de resistencia media (firme).
•
Con cajas medianamente competentes o moderado.
•
Potencia no mayores de 3m y menores se 1m.
•
El mineral de buena ley.
•
La mineralización puede tener límites uniformes o irregulares.
•
Disponibilidad del material de relleno.
2. DESARROLLO Y PREPARACIÓN.
•
Se desarrolla sobre veta una galería de transporte a lo largo del yacimiento, en un nivel principal y otra galería en el nivel superior, tratando de cubicar el mineral
•
Se realizan chimeneas que comunican los 2 niveles, que van ser utilizados para ventilación, y acceso del relleno detrítico. También una chimenea centrada que van ser revestido de madera , que van utilizar como tolva o shute (winze).
•
Se realiza un sub. nivel sobre veta dejando un puente de espesor de 3m – más. Que tiene la finalidad de proteger el nivel inferior.
3. EXPLOTACIÓN •
Después de realizar los sub. niveles se rellena con material detrítico, así sucesivamente hasta llegar o tomar una inclinación que sea mayor de 30º.
•
Mediante el avance, se realiza la chimenea de extracción simultáneamente que van ser forrados de maderas (wuinze) formando al final una tolva o shute, que va servir como depósito de extracción.
•
En estas labores inclinadas, las perforaciones se hacen hacia arriba (techo); el piso son entablados con fin que el acarreo del mineral después de la voladura facilite el transporte y perdidas de estos.
•
Luego de la limpieza estas tablas (2”x8”x7’) que han estado apoyadas sobre listones son retiradas, para rellenar de material detrítico.
4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RILL STOPING VENTAJAS. •
La recuperación es cercana al 100%.
•
Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar.
•
Es un método seguro y nos permite trabajar varios frentes.
•
El mineral rueda sobre el inclinado, facilita la limpieza.
DESVENTAJAS: •
Costo de explotación elevado.
•
Bajo rendimiento por la paralización de la producción como consecuencia del relleno.
•
Consumo elevado de materiales detrítico .
•
El sistema de ventilación es limitado.
5. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS •
Todo método tiene sus condiciones para que sean aplicadas en caso contrario no saldrá de acuerdo a lo planeado.
•
Para el uso de este método se hará primero los estudios preliminares.
•
Todo método necesita de bastante atención al ser ejecutada para lograr una buena explotación.
•
Este método es muy eficaz
en la minería convencional aun no se ha muy
frecuentemente en las explotaciones.
7. EXPLOTACION POR TAJEOS EN ARCO VI.
APLICACIONES DEL MÉTODO EN EL PERÚ
a) Compañía de Minas Buenaventura Corte y relleno ascendente debido a la irregularidad de su mineralización. Perforación horizontal con jumbos, upper drill y perforadoras jackleg. Voladura controlada.
Sostenimiento con split sets, cuadros de madera, shotcrete, cimbras, gatas de fricción, Wood Packs, pernos de anclaje y mallas electrosoldadas. Acarreo con scooptram, transporte con camiones de bajo perfil de 20 tons de capacidad o locomotoras de batería y troley con carros U 35, Granby. Izaje a través de dos Piques: Master shaft y Pique Luz Drenaje del agua de la mina por gravedad a través del túnel Patón con una longitud de 4560 mts. Relleno de los tajeos: 80% detrítico y 20 % hidráulico b) Corte y relleno ascendente mecanizado en la mina cerro de pasco c) corte y relleno ascendente en la mina raura (Huanuco –lima) d) corte y relleno ascendente mina Huinac (variante: circado) e) corte y relleno ascendente mina Caylloma (Arequipa)
Recuperación: En general es bastante buena, siempre que se tome la precaución de evitar pérdidas de mineral en el relleno. Cabe agregar, que éste método permite seguir cualquier irregularidad de la mineralización.
Dilución de la ley : Puede existir una pequeña dilución de la ley en el momento de cargar los últimos restos de mineral arrancado que quede en contacto con el relleno. Esto se puede evitar estableciendo una separación artificial entre el mineral y el relleno, solución que en casos excepcionales ( mineral de gran ley ) resulta antieconómico . Entonces se debe aceptar que algo de mineral se mezcle con el relleno.
Rendimientos: Sus rendimientos se pueden considerar satisfactorios. En caserones sin mecanización, se alcanza normalmente rendimientos del orden 4-8 ton/hombre, según el ancho del caserón. En caserones mecanizados, este
rendimiento es duplicado, es decir se alcanza una cifra decente del orden de 14 ton/hombre, sin tomar en cuenta el abastecimiento del relleno. Si se trata de relleno hidráulico, con caserones mecanizados, se obtienen rendimientos netamente superiores.
VII) VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL METODO CUT AND FILL. Ventajas. •
La recuperación es cercana al 100%.
•
Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar.
•
Es un método seguro.
•
Puede alcanzar un alto grado de mecanización. Se adecua a yacimientos con propiedades físicos – mecánicas incompetentes
•
Desventajas: Costo de explotación elevado.
•
Bajo rendimiento por la paralización de la producción como consecuencia del
•
relleno, Consumo elevado de materiales de fortificación.
•
El sistema de ventilación es limitado
•
VI) CARACTERISTICAS GENERALES DEL METODO DE EXPLOTACON POR RELLENO
Posibilidades de aplicación : Este método tiene posibilidades de aplicación bastante amplias, se aconseja especialmente en aquellos yacimientos donde las cajas no son
seguras y las características mecánicas de la roca no son satisfactorias. Como se trabaja con una altura máxima equivalente a la altura de dos tajadas ( 2.5 – 3 mts. ) es posible controlar mediante apernado o acuñadura cualquier indicio de derrumbe.
Seguridad : Este método ofrece bastante seguridad en todo a lo que refiere al obrero contra desprendimiento de roca ya sea del techo o las paredes.
VII CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS o
Todo método tiene sus condiciones para que sean aplicadas en caso contrario no saldrá de acuerdo a lo planeado.
o
Para el uso de este método se hará primero los estudios preliminares.
o
Todo método necesita de bastante atención al ser ejecutada para lograr una buen explotación.
o
Este método es muy eficaz es por eso que aun se usa muy frecuentemente en las explotaciones
