SUBLEVEL CAVING INTRODUCCIÓN
Resumido como un sistema de alta producción que combina una mínima mano de obra y un alto grado de mecanización
Dilución en la mena es inevitable con el método y un cuidadoso control del material fragmentado debe ser efectuado
Recuperación de mineral y dilución bajo controladas condiciones es comparada con la obtenida del “Block o Panel Caving”
DEFINICIÓN Sistema
de
(Underhand)
explotación
por
rebaje
caseroneo consiste en construir subniveles a lo largo de la corrida del depósito desde el
El
techo hacia abajo
explotación del yacimiento se realiza en retroceso, construyendo una chimenea y ranura de slot y perforando los ring o
La
abanicos
La
mena fragmentada es cargada por LHD para vaciar en orepasses
El
sistema se caracteriza por una alta
producción y mecanización
pesar de su alto desarrollo (sobre 40%) por concepto de preparación, se extrae aproximadamente un 25% de la mena
A
Caved hanging wall Mining Blasting and loading
Ore pass Production drilling
Ramp
Development drilling C ro ss C ut
Development of new sublevels
H a n d a g e d r i f t
Main Level
DRILL JUMBO
TO RAMP
APLICACIÓN Método aplicado a yacimientos masivos y vetas anchas Rocas encajadoras (especialmente una de las paredes: Caja Techo ó Caja Piso), tiene una resistencia de moderada a débil Tiene la particularidad de hundir sin problemas a medida que avanza la explotación La mena debe tener una resistencia de moderada a fuerte Manteo debe ser parado (70º a 90º)
OTROS REQUISITOS A CUMPLIR POR EL SISTEMA 1. Debe existir un ancho de mena suficiente con el fin de que la explotación sea económica ya que el método requiere de mucho trabajo de desarrollo
2. Una de las paredes (Caja techo ó Caja piso) junto a la sobrecarga deben de hundir con facilidad, a medida que avanza la explotación con el fin de evitar problemas de control de terreno
3. Relacionado con el punto anterior, el tamaño de colpa de la sobrecarga deberá tener un tamaño mayor que el de la mena, a fin de evitar una dilución
prematura
4. En este sistema, se pueden obtener recuperaciones del orden de 85% al 90%, con diluciones comprendidas entre 15% al 20%
MECÁNICA DE EXTRACCIÓN
Para el diseño de un óptimo plan de explotación en un S.L.C, será necesario comprender los conceptos básicos de la extracción de la mena fragmentada.
Es el tamaño y forma de la zona de flujo el que determinará finalmente el espaciamiento de los subniveles si se requiere una máxima extracción.
Cuando una pequeña abertura es empleada para extraer material desde una masa granular, resulta en una zona de perturbación, que tiene una forma elipsoidal y llamado como el “Elipsoide Límite”.
material fragmentado a extraer viene de la zona interior del “Elipsoide Límite”, comúnmente llamado el “Elipsoide de Movimiento”
El
el Ingeniero de Minas es más fácil visualizar el “Cono de Extracción”
Para
siguiente Figura , muestra la relación geométrica entre “Elipsoides Límite y de Movimiento” y el “Cono de extracción”
La
La forma del “Elipsoide Límite” es definido por su
excentricidad
E = 0,90
E = 0,98
Relacionando este modelo a un S.L.C, se puede ver que el espaciamiento de los subniveles deberá ser tal que los “Elipsoides Límites”, de subniveles adyacentes se corten
El subnivel inferior se debe ubicar simétricamente con respecto a los subniveles superiores, con el fin de facilitar la remoción del material fragmentado dejado fuera de los conos de extracción
Factores que Afectan el Ancho del Elipsoide Límite y del Cono de Extracción 1. El tamaño del material fragmentado. Materiales más irregulares en cuanto a tamaño aumentan la excentricidad del elipsoide y el ancho del cono de extracción
2. Tamaño de la abertura de descarga. A mayor curvatura del techo del subnivel, mayor será la excentricidad del elipsoide 3. Velocidad de descarga del flujo de la mena fragmentada. Un aumento de la velocidad de excentricidad del elipsoide límite
flujo va a aumentar la
Considerando el Comportamiento y Características del Flujo de Material Fragmentado, Permitirá Obtener los Siguientes Parámetros de Diseño
Ancho del Subnivel
Altura del Flujo
Excentricidad del Elipsoide Límite
Espaciamiento Horizontal entre Subniveles
Espaciamiento Vertical entre Subniveles
Inclinación del Ring o Abanico
Burden del Ring o Abanico
Factores a Considerar en el Ancho del Subnivel 1.
mayor ancho del subnivel, menor es la excentricidad del Elipsoide Límite - La condición más favorable se aplica cuando el ancho del subnivel es igual al ancho del pilar
1.
Sin embargo aspectos económicos y consideraciones prácticas lo hacen muy difícil de realizar
2.
El ancho mínimo lo dictará el equipo minero empleado (LHD)
A
Considerando los factores antes mencionado el ancho del subnivel, está entre 3 a 5 m.
Altura del Flujo a) i
Máxima Altura permitida del flujo de extracción es: h = 2 (Método por Rebaje)
i
v
b)
Mínima Altura
u
h = (2
- )
Excentricidad del Elipsoide Límite 1. Tamaño del Material Fragmentado 2. Tamaño de la Abertura de Descarga 3. Velocidad de Descarga del Flujo del Material Fragmentado
Espaciamiento Vertical entre Subniveles Va a depender de los siguientes factores: 1. Resistencia de la mena y campo de esfuerzos 2. Aspectos operacionales: a) Precisión de la perforación b) Área máxima a ser tronada para alcanzar la fragmentación esperada c) Máxima altura que minimice la dilución Este valor estará entre 2.5 a 3.5 el ancho del subnivel
Espaciamiento Horizontal entre Subniveles Por ensayos a través de modelos se recomienda: Ancho Subnivel = Ancho Pilar Sin embargo aspectos económicos y de estabilidad (Pilares muy pequeños) lo hacen irrealizable Valores empleados en la práctica comprendido entre 7 a 15 metros.
está
a a a Estéril < 90º DT
El óptimo a emplear sería el Elipsoide del tipo @
hT
Elipsoide de Extracción es mucho más delgado
a b
Estéril Estéril DT
hT = 90º
El Elipsoide de extracción es más ancho y tiende a entrar más estéril
ca Estéril
hT
Estéril DT >
90º
Elipsoide de extracción es más Ancho y tiende a entrar más estéril
Burden del Ring o Abanico Este parámetro depende de:
Balance entre recuperación de mena y dilución (ya que la explotación sigue y la dilución proviene de abanicos ya previamente extraídos).
Factor de expansión del abanico. En la práctica este valor varía entre 1.5 a 3.6 m para alturas de extracción comprendida entre 12 a
30 m.
Desarrollo Principal 1.
Construcción del nivel de transporte en la base del panel a explotar, en la pared piso y paralelo a la corrida del yacimiento.
2.
Chimeneas se construyen por estéril desde el techo del nivel de transporte y a intervalos hasta tocar el techo del panel a explotar.
3.
Construcción de rampa que conecta los niveles principales (suministrar tráfico para el personal, maquinarias, etc.)
4.
A partir de la rampa construcción de los drift de producción.
5. Construcción de los subniveles a intervalos regulares y en forma escalonada (tablero de ajedrez), generalmente a 90º con los drifts de producción. 6. Construcción drift demarcación explotación (en alguna de las paredes) y del slot o ranura 7. Perforación de los subniveles y comienzo de la explotación en retroceso y en un sistema por rebaje (Underhand)
Perforación y Tronadura Técnica de Perforación y Tronadura
Perforación en Abanico
Equipo de Perforación Aplicable
Mecanizado Fan Drill
Datos Perforación Diámetro barreno, mm Longitud máxima de barreno, m Rendimiento del equipo De Perforación
48 – 51 (64) 12 - 15
Con Perforadora Neumática (m/turno)
200 – 240
Con Perforadora Hidráulica (m/turno) Perforación – Tronadura
240 - 300
Producción, m3 de roca Por metro perforado
1.8 – 2.3
Carguío y Transporte Dos arreglos básicos se pueden emplear para el transporte de la mena en el Subnivel. 1. Empleo de cargadores frontales (F.E.L) de gran capacidad; el cual combina la carga y transporte de la mena fragmentada (comúnmente usados en subniveles de ancho pequeño) 2. Un arreglo alternativo empleado en subniveles de mayor ancho es: (F.E.L.) en conjunto con un “Shultle Car” (Camión Kiruna de 32 ton de capacidad )
Productividad del Sistema Sobre 25 Ton / Hombre Turno.
VENTAJAS 1.
Aplicación a gran variedad de depósitos. a)
Terrenos débiles que de otro modo tendrán que ser explotados por métodos de Square Set
b)
En terrenos competentes en donde: i- El material de sobrecarga hundirá con facilidad ii- Grandes anchos de mineralización
2.
Se presta para una alta mecanización combinado con baja cantidad de mano de obra
3.
Sistema versátil y de gran producción, que además presenta un gran número de frentes de trabajo
