La Mina Andaychagua

LA MINA ANDAYCHAGUA

La mina Andaychagua, ubicada aproximadamente a 180 km al este de Lima, tien tiene e su veta veta prin princcipa ipal for forma mada da por por el em empl plaz azam amie ient nto o de uid uidos os hidrotermales ue han rellenado las fracturas y espacios vac!os con ligero reemplazamiento de las ca"as# $l mineral se compone de sulfuros masivos y diseminados de %n, &b y Ag# 'u producci(n actual es aproximadamente de )*0,000 t por a+o de mineral de zinc y plata, el mtodo de explotaci(n es de corte y relleno descendente, y se explota con leyes de zinc -#./ y &lata #8 z2t# La optimizaci(n del relleno cementado ha logrado ue la mina se explote con mayor seguridad, ue se ba"en los costos de operaci(n y relleno, y adem3s ue se incremente la producci(n de 18,000 t2mes en 1444 a )*000 t2mes en el a+o .00*# 5os bombas de concreto rellenan los ta"os por tuber!as de 6erro hasta longitudes mayores a 1 km# $stu $studio dioss geom geomec ec3n 3nic icos os real realiza izado doss en la mina mina dete determ rmina inan n ue ue solo solo se reuiere resistencias de losas de 1-0 72cm, ba"ando as! el consumo de cemento en un 1*/# La e6ciencia del relleno es de 90 m:2hora# $ste relleno cementado o losa permite limpiar a los siete d!as el mineral ue se encuentra deba"o para producci(n, optimizando tambin los ciclos de minado# Las losas llevan en su interior #9 k de 6erro corrugado por cada metro c;bico de concreto en la base, con ancla"es en las ca"as para incrementar estabilidad en el ta"o# $l relleno tipo Andaychagua ha logrado cubrir aproximadamente 1)0 m de ta"eos donde el acceso acceso del relleno cementado cementado normal normal por tuber!as se hac!a muy complicado por la distancia# $l relleno Andaychagua no genera mayor capital de inversi(n y adem3s me"ora el sistema de relleno de la mina por su versatilidad# ISCAYCRUZ

ormaci(n 'anta y corresponde al tipo de reemplazamiento metasom3tico, con una inyecci(n hidrotermal tard!a# 5esde ue inici( sus operaciones en "ulio de 144-, la mina
$n nuestro caso, la utilizaci(n del relleno paste 6ll es un elemento clave para la explotaci(n, pues adem3s de utilizar el relave producido por la &lanta como elemento principal nos ayuda a no depender de ning;n insumo para otro tipo de relleno# $l relleno en pasta se basa en el empleo de relaves, cemento, agua y un u!mico oculante Beste ayuda a separar el l!uido de las part!culas del relave y le da una consistencia pastosaC, los cuales son dosi6cados y mezclados en una planta y luego transportados por una l!nea de tuber!as hacia los niveles de la mina# $ste tipo de relleno nos permite tener una buena recuperaci(n del mineral, a un ba"o costo por las cantidades de cemento empleadas# &ara mantener el tipo de relleno acorde con las necesidades del mtodo de explotaci(n utilizado, se realiza un riguroso control de calidad# >inalmente, podemos decir ue este tipo de relleno es ;nico en nuestro pa!s, con resultados (ptimos desde el punto de vista de seguridad, operatividad y costos# SAN RAFAEL

$l =elleno en &asta, es una tcnica ue permite reestablecer la estabilidad del macizo rocoso, rellenando los ta"os vac!os para permitir la recuperaci(n de pilares y continuar con la explotaci(n en niveles inferiores# $ste tipo de =elleno, utiliza los relaves de &lanta concentradora como componente principal# $l proceso de preparaci(n de la &asta pasa por un proceso de separaci(n s(lido @ liuido de la pulpa de relave, y a+adido de cemento y escoria como aditivos# $l =elleno en &asta tiene caracter!sticas de =esistencia a la Dompresi(n, ue pueden obtenerse con la aplicaci(n de un adecuado dise+o de mezcla ue tiene como componentes el relave 6ltrado, el cemento, la escoria y el agua# Las proporciones de los componentes de la pasta en la mezcla, son determinadas en pruebas de laboratorio, previamente realizadas# $l =elleno en &asta es transportada a travs de tuber!as de alta presi(n desde la &lanta de relleno hasta el Ea"o en interior mina, impulsado por una bomba de desplazamiento positivo, capaz de desarrollar una alta presi(n, ue mueve un uido de alta concentraci(n de s(lidos# 'u distribuci(n en los ta"os, es sencilla, reuiere previamente preparar barreras en las estocadas de acceso del by pass al ta"o con acumulaci(n de desmonte, instalar tuber!as en el nivel superior del ta"o, no reuiere sistema de drena"e# Ares

La puesta en operaci(n de la &lanta de =elleno en mina Ares se produ"o hace cuatro a+os, desde los inicios, el relleno bombeado a interior mina se concibi( como una mezcla de concreto de ba"a resistencia controlada,

posteriormente como un mortero de ba"a resistencia, por lo ue se utiliz( un dise+o para concreto del AD< B
#

'LJD<G BaC Jtilizando la Eabla M * el factor para 10 m3uinas perforadoras al nivel del mar es 1/ por simultaneidad# BbC Jtilizando la Eabla M 4 el factor de carga para 10 m3uinas perforadoras a una altitud de 1.,000 pies es 4#9# &=HL$IAG $n la construcci(n de un piue, se ha instalado un compresor alternativo a 1.,8-0 pies de altitud y el pozo se perfora a .,1.0 pies deba"o del compresor, la temperatura ambiente es -0M># Dalcular la presi(n manomtrica en el dep(sito a presi(n teniendo en cuenta ue la presi(n de traba"o al 6nal de la tuber!a debe ser como m!nimo 80 lb2pulg .#

'LJD<G Jtilizando la f(rmula M B9*CF determinamos la presi(n atmosfrica del lugar de instalaci(n del compresorG

log P 2= log14.7 −

  12,860 122.4 ( 460 + 60 ° )

&1.,8-0 N4#.9) psi Don
  2,120 122.4 ( 460 + 60 ° )

&. N 4#19- lb2pulg. La presi(n mano mtrica en elP recibidor ser3G &m @ 4#19- lb2pulg. @ 4#. 9) lb2pulg . @ 9#40 lb2pulg . &=HL$IAG QRu caudal de aire pasar3 por una tuber!a de aceroF de 928 a una presi(n de  kg2cm . para dar una ca!da de presi(n de 0#.* kg2cm . en una longitud de 1* metros# 'LJD<G 0#.* 7g2cm. en 1* m de tuber!a euivale aG 0#.*21#* @ 0#1--- por cada 10 m de tuber!a Jtilizando el nomograma H especi6cadoF se toma  7g2cm . en la escala de presiones y 0#1--- en la escala, de ca!da de presiones# Jnimos los dos puntos hasta interceptara la l!nea de referencia en el punto = desde = se traza una recta hasta, el punto ue indica el di3metro de la tuber!a de 928 en acero, y la intersecci(n con la l!nea de caudal nos indicar3 el valor de 0#m 2min, ue es la respuesta buscada#

&=HL$IAG Jtilizando los mismos datos del problema anterior Qcu3l ser3, la velocidad del aire por dicha tuber!aS 'LJD<G Jtilizando el nomograma D, se unen los puntos, determinados en la escala de presi(n  7g2cm .  y en la escala de caudal 0#- m 92min, hasta cortar la l!nea de referencia en el punto '#A continuaci(n se une el punto ' con el punto del di3metro correspondiente de la tuber!a, la intersecci(n con la escala de velocidad leeremos ,11 m2seg el valor buscado# &=HL$IAG QDu3l ser!a la ca!da de presi(n cuando un u"o de gas de 190
'LJD<G Jtilizando el nomograma L, #se unen los puntos de la escala de longitud de tuber!a de 900 m con el caudal de aire de 190 lt2seg hasta interceptar en la l!nea de referencia# D# Luego se busca el punto del di3metro de tuber!a de 40 mm, esto se une con el punto encontrado en la l!nea de referencia D hasta, cortar a la l!nea de referencia >, 6nalmente uniendo ste ;ltimo punto con la presi(n de traba"o de 4 bar hasta interceptar la l!nea de ca!da de presi(n en donde se leera 0#0). bar, el cual ser3 el valor buscado# &=HL$IAG 5eterminar la prdida de presi(n por cada 100 pies de tuber!a de peso normal, ue resulta, de la transmisi(n de 1,000 cfm de aire libre, a una presi(n manomtrica de 100 psi a travs de un tubo de ) de di3metro interno# 'LJD<G $mpleando el abaco A Bgr36ca del u"o de aire comprimidoC 'e ubica en la gr36ca, en la parte superior el valor de 100 psiF se procede verticalmente hacia aba"o hasta encontrar el valor de 1,000 cfmF de ah! se procede paralelamente a las l!neas gu!as inclinadas hasta un punto opuesto al tubo de ) pulgG se sigue la l!nea vertical hacia aba"o hasta el fondo del 3baco, en donde est3 indicada una ca!da de presi(n de 0#..* psi, siendo este valor la respuesta#

&=HL$IAG 'i la temperatura ambiente es *1 M> T la humedad relativa 8#*/# 5eterminar

la disminuci(n

de presi(n

de los

principales

componentes del aire sin humedad ba"o las condiciones indicadas a una altitud de )8*- m#s#n#m# 'LJD<G *1 M> @ 10,-0 MD Jtilizando la Eabla M .# 10MD UUUUUUUUU# 4#.04 mmVg 0#1MD

10#-MD UUUUUUUU# 

x

0#-9*

11#0MDUUUUUUUU##4#8)) mmVg

de donde x N 0#981 mm Vg La presi(n de vapor de agua a 10#-MD N 4#.04 O 0#981 N 4#*4 mmVg -0 mmVgUUUUUUUU## 1)# lb2pulg . 4#*4 mmVg UUUUUUUU## y  T N 0#18* lb2pulg. La presi(n de vapor de agua N4#*4 mm Vg N 0#18* Lb2pulg . &resi(n de vapor de agua a 10#-MD y 8#*/ de humedad relativaG &V. N 0#8* x 0#18* lb2pulg . N 0#1)* lb2pulg. &resi(n atmosfricaG Jtilizando la relaci(n B9*C & . N 8 #18 psi &aire seco N 8,18 psi @ 0@1)* psi N 8#099 lb2pulg . &resi(n debido al . N 0#4 x 8#099 LH2pulg . N -#9)-
&=HL$IAG 'e tiene un compresor a 10,000 pies de altitud ue suministra aire comprimido por un sistema de tuber!as a los frentes de traba"o A y HF los tubos ba"ar por un 5iue vertical de 1,000 pies de profundidad, al fondo existen dos galer!as por donde se llegan a los frentes A y HF en el frente A ue es un ta"eo se tiene ) martillos de perforaci(n ue reuiere 11) cfm c2u al nivel del mar, en el frente H BgalenaC se tiene un martillo ue reuiere 19 cfm y otro de 10) cfm ambos al nivel del mar# Dalcular el gasto de aire comprimido, traba"ando normalmente en los dos frentesF y la, capacidad del compresor al nivel del mar si el traba"o ue realiza es isotrmico# La tuber!a es de . 12.WF y . para los frentes A y H respectivamente, la tuber!a del piue 9 de di3metro# La presi(n mano mtrica de traba"o no debe ba"ar de los 80 psi, temperatura promedio **M>,@ en la tuber!a del piue se localizaron dos ori6cios, uno de . mm y otro de 9mm de di3metroF distancia horizontal del compresor al cuello del piue *0 pies#

'LJD<G

1. Determinación da presiones:

Jtilizando la relaci(n B9*C &10,000P X 10#. lb2pulg. &A N &H N &D N 10#*8 lb2pulg. 2. Factor de corrección por altitud para los equipos de perforación:

Jsando la relaci(n B..CG

 F =

14.7 ( 80 + 10.58 ) =1.33 10.58 ( 80 + 14.7 )

3. Consumo de aire en el frente A:

) m3# Y 11) cfm2m3# Y 1#99 N -0-#* cfm 4. Consumo de aire en el frente B:

1 m3# Y 191 cfm2m3# x 1#99 N 1)#.9 cfm O 1 m3# Y 10) cfm2m3# x 1#99 N 198#9. cfm 91.#** cfm 5. Cálculo del asto de aire comprimido:

$fectuando la correcci(n por el factor de simultaneidad, utilizando la  Eabla M *# >rente AG -0-#* cfm x 0#8* N *1*#*9 cfm O >rente HG 91.#** cfm x 0#40 N .81#.4 cfm Dorrecci(n por fugas

N 90#00 cfm R N 8.-#8. cfm

La correcci(n por fugas se determin( utilizando la Eabla M 1) !. Capacidad del compresor al ni"el del mar: #1 $ % & Fcomp. 'a capacidad al ni"el del mar $ #1 $ (2!.(2 cfm & Fcomp. !.1. )resión manom*trica en el punto C: +n función del diarama ad,unto - a las a/las 0  - 15. 'onitud equi"alente en el tramo AC: 'on. u/. $ 1. pies educción $ (.2 pies 6 $ 14.! pies 122.( pies

5e acuerdo a la relaci(n B98CG  Pf =

1.85

 (

)  x 1022.8 = 9.09 lb / pulg ) ( +10.58 )

−6 515.53 755 x 10 5 2.5 80

(

2

Longitud euivalente al tramo HDG 'on. u/. educción 6

$ 1. pies $ 3.2( pies $ 14.! pies 11.(( pies

 (281.29 )1.85 x 1017.88 = 9.003 lb / pulg2  Pf = 755 x 10 5 ( 2 ) ( 80 + 10.58 ) −6

&resi(n en el punto D N &D N 80 O 4#04 N 84#04 lb2pulg . -#.# &resi(n manomtrica en el recibido o de descarga del compresor# & abs# =ecibidor N &mcZ O 10#.0 psi &resi(n abs# $n D N 84#04 psi O 10#*8 psi N 44#- psi log ( Pm c + 10.20 )= log99.67 − ' 

  1000 122.4 ( 460 + 55 )

Log B&mcZ O 10#.0C N .#01)).8) &mcZ N 49#18 psi Longitud euivalente tramo D$G Longitud de tuber!a

N 10*0#000 pies O

Dodo 40M

N 1)#44- pies 10-)#44- pies

 ( 826.82 )1.85 ( 1064.996 ) =8.286  psi  Pf = 755 x 10 5 3 ( 89.09 + 10.58 ) −6

&ID N 49#18 O 8#.8- N 101#)-- lb2pulg . -#9# >actor de correcci(n por altitud para el compresorG

 F =

14.7 ( 101.46 + 10.20 ) =1.385 10.20 ( 101.46 + 14.7 )

-#)# Dapacidad del compresor al nivel del marG [1 N 8.-#8. cfm x 1#98* N 1,1)*#1)- cfm &=HL$IAG &ara una mina se tiene el suministro de 90#8 lb2min de aire comprimido, el tendido de la red de distribuci(n es por tuber!as de ) pulg de di3metro de 18 pies cada uno, haciendo un total de 900 pies, en la red existen 9 codos de 40M y dos v3lvulas de compuerta totalmente abierta# 'e est3 desarrollando una galer!a de .#) x .#)m por lo ue se utilizan una  Kumbo de dos brazos sobre rieles ue reuiere de .-- cfm por m3uina, para la limpieza se tiene una pala cargadora de volteo posterior de .80 cfm# Dalcular la presi(n de descarga y capacidad del compresor, teniendo en cuenta ue la velocidad de conducci(n es 9#9) m2seg, temperatura *.M> y presi(n atmosfrica de 10 lb2pulg.# 'LJD<\G 1. Cantidad de aire suministrado 789: 8: 3.( l/min $ (4 ;ección de la tu/er=a $ (1. cm2 5. Capacidad del compresor 7 9: % $ 2!! cfm & 2 & .? $ 4!( cfm $ 13.2! m3min >olo se considera el caudal consumido por la perforadora -a que am/os equipos tra/a,aran en un @nico luar - esto a/astece suficientemente a la pala caradora. !. Cálculo de la presión manom*trica 7)9. De acuerdo a la relación matefmática 7419: 3 2 2   13.26 m / min  1000 cm / m m = 3.34  x 2 seg 60 ( P+ 0.68 atm ) 81.07 cm ) $ .4( atm . Determinación de δ: De la a/la 0 !

-*0 UUUUUUUUU# 1#10 140 9*0

8)0 UUUUUUUU# y

0#0

 

1000UUUUUUUU##1#09

Y N 0#098 δ N

1#10 O 0#098 N 1#198

(. emperatura $ 52 F $ 11.1C ?. 'onitud equi"alentes 7'9 De acuerdo a la a/la 0  - 15 'onitud de tu/er=a Codos de ?: !.?! m& 3 #ál"ula de compuerta totalmente a/ierta: 1.32 & 2 0iples: 4? & .5m 'onitud equi"alente 7'9:

?. pies 5?.?3 pies (.!! pies (.3! pies 14?. pies 31?.(2 m

1.)*rdida de cara por fricción 7)f9: +mpleando la relación matemática 749:  Pf =

(

2

) ( 319.82 ) ( 7.48 + 0.68 ) =0.04 atm 29.27 ( 11.1 + 273 ) 101.6

1.138 3.34

11. 'a presión de descara del compresor 7)9: ) $ .4( atm  .4 atm $ (.1! atm

&=HL$IAG La capacidad de un compresor es 1,000 cfm, con una presi(n de descarga en el dep(sito de 100 lb2pulg ., velocidad de conducci(n del aire comprimido por las tuber!as -#1 m2seg# QRu di3metro tendr3 la tuber!a principalS 'LJD<\G 1,000 D>I N .8#998 m 92 min 100 lb2pulg. N #09 kg2cm. 1. Determinación del "olumen equi"alente en m3min: utiliando la a/la 0 1( e interpolando. +l caudal del aire comprimido en la salida del compresor es iual a 3.5(5 m 3min. 2. Determinación del diámetro de la tu/er=a principal: )ara ello se utilia la a/la 0 1 interpolando se o/tiene: D $ 4  pul.