FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE Ingeniería DE MINAS “relleno detrítico” CURSO: Servicios auxiliares mineros. DOCENTE: Ing. Luque luque, Elmer Oviedo. Alumno: Gálvez Cabrera Fernando. Luna Blanco Alex. Rengifo Martos Dany. Sánchez Gomes Aricely. Tafur Tafur Walter.
Cajamarca, noviembre DEL 2016.
TABLA DE CONTENIDO I.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 3
II.
OBJETIVOS .......................................................................................................... 4
III.
MARCO TEÓRICO............................................................................................. 4
1.
Relleno ........................................................................................................... 4
2.
Características................................................................................................ 5 2.1.
Características generales: ....................................................................... 5
2.2.
Características que debe reunir el material para relleno detrítico............. 5
2.3.
Obtención del relleno detrítico ................................................................. 5
2.4.
Coeficiente de compresibilidad ................................................................ 6
3.
Usos ............................................................................................................... 6
4.
CONDICIONES DE APLICABILIDAD DEL RELLENO DETRITICO ................ 6
5.
RELLENO DETRITICO CEMENTADO ........................................................... 7
6.
DISEÑO DEL TAJEO ..................................................................................... 7 A.
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES POR SECTORES Y POR TAJO....... 7
B.
PREPARACION DEL BLOCK DE MINERAL Y DE TAJEO ......................... 8
C.
CICLO DE MINADO DEL TAJEO CON RELLENO DETRITICO ............... 10
7.
VENTAJAS Y DESVANTAS DEL RELLENO DETRÍTICO ............................ 11
8.
APLICACIÓN ................................................................................................ 12
IV.
CONCLUCIONES ............................................................................................ 12
V.
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 12
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I.
INTRODUCCIÓN
El presente informe es un trabajo que se a elaborado para el curso de servicios auxiliares mineros de la Universidad Privada Del Norte (UPN), el tema a tratar será el relleno de mina detrítico.
El relleno se define como material que sustituye al mineral arrancado en los métodos de explotación, principalmente en los métodos Corte y Relleno Ascendente (Over Cut and Fill), Corte y Relleno Descendente (Under Cut and Fill), y en menor proporción en algunos otros métodos de explotación.
La elección del tipo de relleno se ve orientada a la utilización de los materiales que salen de mina provenientes de zonas de acceso (desmonte) y al aprovechamiento de los relaves, producto de los procesos metalúrgicos, disminuyendo de esta manera el impacto ambiental generado, así como dar velocidad al ciclo de minado, minimizar los accidentes por exposición en zonas de aberturas y estallido de rocas, reducir costos en la explotación buscando un adecuado sistema de relleno.
El relleno se introduce en los lugares explotados de la mina y es utilizado como sostenimiento para seguir explotando los diferentes niveles o subniveles de explotación, sirve para proteger la superficie exterior de hundimientos rápidos y excesivos, para reducir la presión del terreno y proteger las excavaciones, para prevenir la generación de incendios, y la acumulación de gases en las excavaciones. A demás de generar otros beneficios indirectos como evitar las escombreras, disminuir la cantidad de relave en las relaveras, etc.
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II.
OBJETIVOS Conocer porque se emplea el relleno en mina, que funciones cumple. Conocer el relleno detrítico sus ventajas, desventajas, parámetros de diseño.
III.
MARCO TEÓRICO
1. Relleno El término “relleno” incluye todos los pasos que se dan para rellenar las excavaciones hechas en las estructuras mineralizadas como mantos, clavos, vetas anchas, stock work, etc., (depósitos minerales). Es una parte del sistema de Minado. El relleno se coloca inmediatamente después de que se han hecho las excavaciones, voladura y limpieza.
Es un relleno convencional cuyo material procede de la desagregación de los cuerpos baja ley o estériles (frentes, labores pobres, etc.). El relleno es un material que está constituido por una variada granulometría, podemos encontrar partículas de varios centímetros de diámetro hasta los micrones. Los materiales deben de ser de fácil adquisición (costo, disponibilidad y cercanía). Es un relleno convencional cuyo material procede de la desagregación de los cuerpos baja ley o estériles (frentes, labores pobres, etc.).
Se llama relleno detrítico o rocoso al material generalmente procedente de las labores mineras subterráneas excavadas en terreno estéril (desmonte). Rellenar los tajeos con relleno detrítico resulta un procedimiento caro, porque implica excavar el material detrítico o aluvial de una cantera, luego transportarlo hasta la superficie de la mina, donde se lanza por gravedad al sub suelo. Este relleno, ya en el interior de la mina, requiere ser transportado horizontalmente repartiéndose en diferentes direcciones según se requiera a partir del “Fill-Pass” hasta los tajeos en explotación. Esta distribución de material es muy laboriosa, se calcula que llega a consumir el 30 % del tiempo del personal del tajeo, en muchos casos el piso no es uniforme y como consecuencia se produce una mayor dilución.
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2. Características 2.1.
Características generales:
Es netamente ascendente. Su preparación requiere veces el uso de taladros y explosivos, aunque puede ser con la ayuda de rastrillos, palas mecánicas, tractores, entre otros. Su transporte requiere waste pass, carros mineros, palas, tolvas, equipos de bajo perfil, entre otros.
En la labor a rellenar se requiere de rastrillo/winche, palas manuales, etc. Para extender la carga y empaquetar convenientemente las cajas y evitar los espacios vacios, muy comunes en este tipo de rellenado, que permite los movimientos de las cajas col so siguientes riesgos de derrumbes. 2.2.
Características que debe reunir el material para relleno detrítico
No debe adherirse a los dispositivos de transporte (control del grado de humedad). La producción de polvo no debe afectar al ambiente de trabajo (control de humedad). Su granulometría debe ser tal que no permita los espacios o poros entre los trozos y facilite el “empaquetado” de las cajas. Debe tener un peso específico tal que permita la compresión del material por su propio peso. 2.3.
Obtención del relleno detrítico
En interior mina: De las cajas (Hueco de perro). De tajeos antiguos rellenados. De labores que se aperturan en material pobre o estéril. En Superficie: Tajo abierto expreso para obtención de este material. Escombros de Tajo abierto. Material detrítico de faldas de cerros.
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2.4.
Coeficiente de compresibilidad
El Coeficiente de compresibilidad del material detrítico. El mismo que en términos generales es 0.7. Este coeficiente es mayormente debido a la humedad granulometría, mineralogía, etc. Este valor 0.7 significa que, en realidad, 1 m3 del material de relleno introducido a la labor, luego de asentarse por su propio peso, solo ocupara uh espacio de 0.7 m3 de dicho espacio inicial.
3. Usos En método de explotación corte y relleno. Convencional Mecanizado. Relleno de tajos vacíos como producto del empleo de métodos de explotación como: Shrinkage. Sub level stoping. Cámaras y pilares. 4. CONDICIONES DE APLICABILIDAD DEL RELLENO DETRITICO 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 excavación, al costo más bajo posible. Que se pueda colocar dentro de los rebajes sin entorpecer las demás operaciones de producción. Que posea algunas propiedades cohesivas. Que produzca una superficie de trabajo 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.
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5. RELLENO DETRITICO CEMENTADO
En el relleno con rocas cementadas originalmente se echaba una capa de cemento encima del relleno. Hoy en día se hecha un lodo de cemento al relleno detrítico antes (o a medida) que el tajeo se va rellenando, dicho cemento es aproximadamente el 2.5% de los detritus. El ratio óptima de agua/cemento esta en relación de 0.8:1, en la practica el contenido de agua puede bajar cuando la roca es húmeda.
6. DISEÑO DEL TAJEO
A. DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES POR SECTORES Y POR TAJO
Si la estructura mineralizada de la veta tiene 100 metros de largo de explotación, se ha programado realizar dos chimeneas una a 50 m. desde donde empieza a cortarse la veta y la otra cuando se llegue a los 100 m. con lo que se determina 2 blocks de mineral de 50 m. de longitud por 60 m. de altura buzada por 0.6 m. de potencia, armándose una tolva de extracción de mineral en la parte media de cada block formándose dos tajos independientes Con estos límites sé está determinando 02 Tajos.
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B. PREPARACION DEL BLOCK DE MINERAL Y DE TAJEO
Una vez dimensionada el block de mineral, se procede a la preparación y diseño del dimensionamiento del tajeo que se determina según la profundidad de perforación ya sea vertical o horizontal según la capacidad de las maquinas perforadoras.
Dimensiones del block: Volumen del tajeo (V) = l ∗ a ∗ h = A ∗ h
Donde: V = volumen del tajeo (m3) A = área de la base del tajeo (m2) l = longitud del tajeo en (m) h = altura del tajeo en (m) a = ancho del tajeo en (m)
Aplicando la formula en el ejemplo tendremos: V = 50m ∗ 1.20m ∗ 60m = 3600 m3
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C. CICLO DE MINADO DEL TAJEO CON RELLENO DETRITICO
En el relleno detrítico convencional la granulometría del material es < que 20 centímetros, el volumen del mineral extraído debe ser remplazado equitativamente previo calculo de volumen multiplicado por el factor de esponjamiento
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7. VENTAJAS Y DESVANTAS DEL RELLENO DETRÍTICO VENTAJAS DEL MÉTODO El método presenta baja dilución ya que es un método selectivo. Es posible trabajar vetas de poca potencia, pero alta ley, utilizando la variante de descostre. La dilución debida al acarreo del mineral es mínima. Aprovecha el material estéril generado tanto de obras coladas en estéril Permite una disponibilidad inmediata del mineral. El material requerido es de fácil adquisición. El costo del material requerido es económico. El material no requiere pasar por un proceso complejo de selección. Su aplicación de requiere de conocimientos sofisticados se puede decir que es un método sencillo. DESVENTAJAS DEL MÉTODO A los costos de explotación se le debe agregar el costo de la preparación, acarreo y colocación del relleno. El proceso de aplicación consume demasiado tiempo del personal. La superficie de trabajo que resulta de la aplicación de este relleno en la mayoría de los casos no es regular, esto genera mayor dilución del mineral. Su aplicación en grandes espacios no es viable por lo que es un método destinado principalmente a espacios de medios para abajo. Por la consistencia del material no es apta su utilización en zonas con gran presencia de agua.
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8. APLICACIÓN
Calcular la cantidad de material detrítico de relleno que se requiere en una mina para la explotación de dos blocks, si la dimensiones por block son 100 * 50 metros, con un ancho de 24 metros Solución: Volumen del tajeo (V) = l ∗ a ∗ h = A ∗ h V = 100 ∗ 50 ∗ 24 = 120 000
m3 block
V. total = 120 000 m3/block ∗ 2block = 240 000 m3
IV.
CONCLUCIONES El relleno es un material que se introduce en la mina con la finalidad de ocupar el volumen vacio que se deja producto de la explotación de los tajeos. El relleno cumple el fin principal de sostenimiento y garantizar la estabilidad de la mina en los niveles de explotación. Se conoció las ventajas y desventajas del método relleno detrítico
V.
BIBLIOGRAFÍA López, V. M. Manual para la Selección de Métodos de Explotación de Minas. Facultad de Ingeniería. UNAM, 1994. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA MÉTODO DE MINADO CORTE Y RELLENO Por Ing. Evaristo Valencia Gaspar
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