Mineria_Subterranea

Gerenpro Ingeniería SAC. (Perú).

CONTENIDO

Nuevas tecnologías para el manejo de materiales en minería subterránea

• • • •

INTRODUCCIÓN EL MANEJO DE MATERIALES CONTINUO IMPACTO EN EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA EJEMPLOS DE APLICACIÓN

Prof. Víctor Encina M. Consultor Senior de Minería SEPTIEMBRE 2008

MOTIVACIÓN ¿Por qué desarrollar desarrollar tecnología tecnología para el manejo de materiales en minería subterránea? • Porque las explotacio explotaciones nes a cielo abierto están llegando al límite de profundidad segura y rentable


INTRODUCCIÓN: MINERÍA SUBTERRÁNEA CONVENCIONAL

• Porque por consider consideracione acioness ecológicas ecológicas cada vez se necesitará necesitará más explotaciones explotaciones subterráneas Mover menos material energía



Menos residuos y menos consumo de

DIAGRAMA DE PROCESO

EL PROCESO MINERO macizo IN SITU

• ARRANQUE – FRACTURAR – FRAGMENTAR – EXTRAER

ARRANQUE

PLANTA

TRANSPORTE

Extraer

• MANEJO DE MATERIALES – Trasladar – Elevar / Descender

Pi que

– TRASLADAR – SEPARAR

• MÉTODOS DE ARRANQUE – Fracturar – Fragmentar

MINA

• TRANSPORTE • BENEFICIO

mineral fragmentado

Fragmentar

Tpte. Intermedio SEPARAR

$

Pi que

Tpte. Principal GERENPRO INGENIERÍA SAC -Av. República de Panamá 3505 San Isidro, LIMA, PERÚ Telèfono: (511) 7158099 Fax (511) 7171458

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EJEMPLO PROCESO MINA SUBTERRÁNEA

EL “ARRANQUE”

• Arranque – Cambio de naturaleza del material – Transformar sólido in situ en pilas de material granular (muy grueso)

• Técnicas de arranque – Hundimiento – Voladura (Explosivos)

ARRANQUE POR HUNDIMIENTO

COLAPSO DEL “TECHO”

Material quebrado o sólido sin valor (Dilución)

Mineral in situ

VOLUMEN RELLENO CON MATERIAL DESPLOMADO”

Techo desplomado

Socavación de la base Campo se esfuerzos

Aumento de esfuerzos

Aumento de esfuerzos

PROPAGACIÓN DEL HUNDIMIENTO

Bloques que caen Desplome de techo

PROPAGACIÓN DEL HUNDIMIENTO

Sismo inducido Fracturamiento de roca Concentración de esfuerzos

Repetición del efecto

Extracción de

Mantener lleno para evitar efecto pistón





FASE DE RÉGIMEN

ARRANQUE POR VOLADURA Contacto con diluyente

Diámetro depende del tamaño de fragmentos

• La roca se fragmenta mediante el uso 20% a 30% del sólido extraído al completar la fragmentación

Espaciamiento acorde con diámetro de elipsoides de tiraje

Extracción sin restricciones

Voladura en Caserones

de explosivos – Perforación de pozos – Carga explosiva en los pozos • Ejemplos en minería subterránea – Caserones – Cámaras y Pilares

Voladura en Caserones

Perforación Horizontal Perforación de Bancos

MANEJO DE MATERIALES

•

EXTRACCIÓN

• Gravitacional • Por Arrastre • Por Cargadores • TRANSPORTE • FFCC • Camiones • Cintas Transportadoras

EXTRACCIÓN GRAVITACIONAL





EXTRACCIÓN POR ARRASTRE

Extracción por cargadores

Puntosde recepción Reja de protección deloperador

Poleasguías

polea de cola Pala

Cable de tracción

cable de retroceso

huinche

ba se de concreto

Chimenea

TRANSPORTE POR FERROCARRIL • • • •

Gran Capacidad y Largas Distancias Alta Inversión  Uso si mina es de larga vida útil Accionamiento Eléctrico o Diesel Permite alto grado de automatización

TRANSPORTE POR CAMIÓN (Carguío por Buzón Gravitacional)

TRANSPORTE POR CAMIÓN (Carguío con Cargador Frontal) • Alta Flexibilidad • Accionamiento Diesel (pocas aplicaciones con Trolley)

TRANSPORTE POR CINTAS (Material Grueso) • Gran Capacidad y Largas Distancias • Accionamiento Eléctrico • Permite alto grado de automatización





DIFICULTADES DEL PROCESO (TODO PORQUE LA PORQUE LA FRAGMENTACIÓN ES INCOMPLETA) ¿Cómo mejorar?

ARRANQUE COLPAS

macizo in situ

TRANCAS y REDUCCIÓN SECUNDARIA

mineral fragmentado

(“CACHORREO”)

arranque

Material muy Grueso

EXTRACCIÓN INTERMITENTE CARGADOR FRONTAL

ReducciónSecundaria

(LHD=CARGAR BALDE + TRASLADO)

Transporte intermedio

PIQU E

Transporte Principal

INFRAESTRUCTURA DE GRAN TAMAÑO FORTIFICACIÓN REPARACIÓN


EL NUEVO MANEJO DE MATERIALES



QUIEBRE TECNOLÓGICO

¿Y si transporto a tamaño final …ahh?

FUNDAMENTO

• Trituración Temprana – Voladura más efectiva (fragmentos más pequeños) – Incorporar la Reducción Secundaria como elemento del proceso regular. No como una excepción

intermedio

PIQU E

• Trituradores Bajo Perfil – “Sizer” / Tambor de impacto

Principal

NUEVO MODO DE EXTRACCIÓNEXTRACCIÓN



Triturador de Bajo Perfil

•

Traslado por Galerías de Tamaño Corriente

•

No requiere Cavernas Especiales

• Equipos estacionarios – Facilidad para operación remota y/ automática (no navegan) – Traslado continuo a Triturador

• Reducción Secundaria – Efectivamente excepcional – Descarga de puntos de extracción por el





MÓDULO DE PRODUCCIÓN

EQUIPO EXTRACTOR Galería de servicios

Balde “sumergido” en la pila “Quita y Pon” Sistema de empuje

Triturador BP

Placa desplazable (“dozer feeder)

-Equipos extractores estacionarios en puntos de extracción -“Quita y pon”para permitir descolgar

Calle producción: - Transportador continuo Pique de traspaso

ORIGEN DE LA REDUCCIÓN SECUNDARIA

TRANSPORTE

Rango mm

% peso parcial % peso acum

Observacione s

< 300

17

17

Compatible con correa transportadora

300-1000

46

63

Manejable en balde y pasable por parrilla1m

1000-1500

24

87

Reducir a 1 m para pasar por parrilla

• Equipos Equipos estacionario estacionarioss = Operación remota remota

> 1500

13

100

Reducir a 1 m para pasar por parrilla

• Conceptos Conceptos básicos: básicos: operación operación continua, continua, manejo de grandes colpas y trituración temprana

• Una “colpa” “colpa” queda definida definida por por el tamaño tamaño de la abertura abertura de de las parrillas de control.

• Manejo de materiales materiales gruesos sin sin parrillas parrillas

• Toda “colpa” “colpa” de tamaño tamaño superior or a esa dimensi mensión ón debe ser ser reducido

REDUCCIÓN SECUNDARIA MC (Material mejor fragmentado) ¿Cómo mejorar? Rango mm

% peso parcial % peso acum

Observaciones

< 300

20

20

Compatible con correa transportadora

300-1000

51

71

Manejable por extractor, transportador continuo y triturador

1000-1500

21

92

Manejable por extractor, transportador continuo y triturador

> 1500

8

100

Reducir a 1,5 m para pasar por el triturador

• La actividad de reducción secundaria disminuye disminuye de un 37% a sólo un 8% del material. Es decir, disminuye en un 78%.


IMPACTO EN EL NEGOCIO







COSTO DE INVERSIÓN

COSTO DE INVERSIÓN SISTEMA CONTINUO

• MINA SUBTERRÁBEA 4.500 TPD

Equipo

• Sistema de Arranque común y Manejo de Materiales diferente • Se asume 2 Caserones en Operación

•3 posibles distancias Mina-Superficie (3.000, 1.500 y 750m ) SISTEMA CONVENCIONAL

Equipo

US$/UNIDA D kUS$ 50 0 90 0

LHD 6t Camiòn 35 t

Distancia a Superficie m

2 30 00 9

1 500 5

75 7 50 2 1500 7 50

81 00

4 500

180 0

99 00

6 300

36 0 0

Flota 90 0 90 0 80 0

Triturador en superficie INVERSIÓN CAMIONES INVERSIÓN OTROS

Flot a

Extractor Panzer Cabezal Panzer Cuerpo Triturador Interior Bajo Perfil Cinta Transp Cabezal Cinta Transp Cuerpo

US$/m

US$/m

US$/UNIDAD kUS$ 150 400 8 1200 20 200 1,5

Triturador en superficie INVERSIÓN CINTA TRANSP. INVERSIÓN OTROS


Flota 4 2 160 1 1

3000

1500

750

4500

2250

1125

1 4080

TOTAL INVERSIÓN

KUS$

6300

4050

2925

AHORRO INVERSIÓN

KUS$

1320

‐30

‐1605

1 18 00

TOTAL INVERSIÓN

K US$

COSTO DE OPERACIÓN

CONCLUSIONES

SISTEMACONVE NCIONAL

Equipo

US $/H

LHD 6t Camiòn 35t

80 100 US $/H


US$/T 0,40

3000 2,29

Triturador en supe rfici e COPEX CA MIONE S COPEX OTR OS

2,29

TOTAL COSTO O PERACIÓN

2 ,90

1500 1,14

750 0,57 0,21

1,14

0,61 1, 1,7 5

• El punto de quiebre entre una tecnología y la otra está alrededor de 1500 m

0,57

1,1 8

• En minas distantes más de 1500 m de superficie el sistema continuo es más barato en inversión y operación

SISTEMACONVE NCIONAL

Equipo

US $/H


US$/ T

Extracto r Panz er Triturador B P

0,22 0,33 0,25 3000 1,08

Cinta Trans portadora COPEX CA MIONE S COPEX OTR OS

1,08

TOTAL COSTO O PERACIÓN

1 ,6 9

AHORRO C OPEX

1500 1,05 1,05

750 0, 0 ,99 0,99 0,80

KUS$

1 ,20 6

1, 1,6 6

1,6 0

0,093

‐ 0,419

OPERACIÓN EXTRACTOR + TRANSPORTADOR

Mineria_Subterranea

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