UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

07/08/2015

BENEFICIO PARA ABRIR UN TAJO ABIERTO EN UNA ROCA CON DISEÑO DE BASE DE DATOS GEOTECNICOS

RESUMENINTRODUCCION

DATOS DEL TERRENOUSO DE DATOS

RIESGOS DEL TERRENOCONCLUSIONES

REFERENCIAS

RESUMEN Potgietersrust Platinos extrae anualmente 57 millones de toneladas de roca de 2 tajos abiertos. Durante los últimos 3 años, se ha hecho 220 kilómetros de perforación para la exploración, 1000 kilómetros de roca han sido expuestos para la cara del mapeo y se han realizado más de 7000 pruebas de laboratorio y de campo. Esto ha producido grandes cantidades de datos geotécnicos. Era necesario, por tanto, el desarrollo de bases de datos geotécnicos para manejar la enorme cantidad de datos recopilados. Una base de datos de inspecciones de tajo fue desarrollado en MS Access y la base de datos de aguas subterráneas mejoró. Las bases de datos se vincularon a AutoCAD y Datamine para asegurar que los últimos datos geotécnicos se utilizaran para la planificación, la delineación y el modelado. El uso de bases de datos geotécnicos asegura de que no se pierden datos.

INTRODUCCION

Potgietersrust Platinos Ltd (PPRust). Se encuentra a 35 km al norte de Mokopane en la provincia de Limpopo de Sudáfrica. Está situado en el centro de la extremidad norte del complejo Bushveld, un complejo ígneo en capas en forma de platillo. La extremidad norte alberga el yacimiento Platreef, que es un grueso cuerpo tabular de 100 metros que golpea al norte-sur, se sumerge a 45 ° al oeste y alcanza una profundidad de al menos 1200 metros (Figura 1).

El Platreef es un depósito de mineral y contiene cantidades económicas de platino, paladio, rodio, oro, plata, cobre, cobalto y níquel, que son todos extraídos y procesados en PPRust.

Figura 1 Platreef geología en Sandsloot a cielo abierto.

SANDSLOOT

1992 y actualmente tiene 2000 metros de largo, 600 metros de ancho y 260

metros de profundidad. Se espera para operar hasta el año 2009 cuando se

alcanzará una profundidad final de 300 metros.

ZWARTFONTEIN

En agosto de 2002 un segundo tajo abiertoempezó a subir 1 kilómetro al norte de Sandsloot. Este tiene 1 kilómetro de largo, 400 metros de ancho y 100 metros de profundidad y tiene una vida útil de la mina de 20 años.

OVERYSEL . Un tercer cielo abierto,se debe comenzar a operar a principios de 2006 y tiene una vida útil de la mina de más de 90 años.

Existe la posibilidad de 2 tajos más:

TWEENFONTEIN NORTE Y TWEENFONTEIN HILL

Por lo tanto, ha habido una gran cantidad de trabajos de exploración realizado en los últimos años y continuará en el futuro. Esto incluye grandes cantidades de datos geotécnicos que son necesario para estudios de viabilidad, diseño pendiente inicial y optimización pendiente en curso. Era necesario, por tanto, la creación de bases de datos geotécnicos con el fin de utilizar y gestionar los datos recopilados con eficacia. Estas bases de datos están vinculados a través de una base de datos MS Access que permite a un usuario para localizar y consultar cualquiera de las bases de datos, así como abiertas las pantallas gráficas de los datos en el programa pertinente sobre la red PPRust.

El uso de bases de datos geotécnicos se asegura de que no se pierden datos, las normas se mantienen y análisis se pueden realizar fácilmente. Esto aumenta la confianza del análisis y permite a los ingenieros geotécnicos para mejorar eficiencia en su trabajo. Esto reduce el riesgo de fallo pendiente con lo que las minas a cielo abierto sea más económico y seguro.

AUTOCAD

DATAMINE

Se crearon para asegurar que los últimos datos geotécnicos se utilizaran para la planificación,

delineación y el modelado

DATOS DEL TERRENO Una gran cantidad de datos de campo geotécnico que se aplica en PPRust es utilizada para el modelado estructural y de bloque, análisis de fallas, diseño de explosión y en última instancia, el diseño pendiente. El siguiente trabajo de campo geotécnico se debe de hacer:• Las pruebas de la roca determinan la resistencia de la roca intacta y propiedades

elásticas.• Un estudio de Aguas Subterráneas para determinar el papel del agua en la falla de la

pendiente.• Análisis de fallos cinemática determina el mecanismo de falla y la probabilidad de fallo.• Análisis de la falla de la roca para determinar el diseño de berma de captación.• Modelado 3D predice condiciones del macizo rocoso con suficiente antelación a la

voladura.• Inspecciones Cara identifican áreas peligrosas e iniciar acciones de mitigación.• Monitoreo de estabilidad de taludes proporciona alerta temprana de la insuficiencia. Con el fin de estandarizar, validar y almacenar todos estos datos, las bases de datos tenían que ser creado. De esta manera los datos se ha convertido en más útil y mucho más fácil de manejar.

REGISTRO CENTRAL En PPRust, toda la exploración y en un cielo abierto de perforación diamantina se registra geotécnicamente para calcular calificaciones de masas rocosas. La perforación orientada se realiza como se requiere para la identificación de fallas, cizallas y conjuntos de discontinuidades.

Los sistemas de clasificación del macizo rocoso utilizados en PPRust son:

LAUBSCHER(MRMR) BIENAWSKI(RMR) INDICE Q

REGISTRO CENTRAL En PPRust, toda la exploración y en un cielo abierto de perforación diamantina se registra geotécnicamente para calcular calificaciones de masas rocosas. La perforación orientada se realiza como se requiere para la identificación de fallas, cizallas y conjuntos de discontinuidades.

Los sistemas de clasificación del macizo rocoso utilizados en PPRust son:

LAUBSCHER(MRMR) BIENAWSKI(RMR) INDICE Q

Entre 2003 y 2005 más de 220 kilómetros de núcleo ha sido perforado y conectado al PPRust. Anteriormente, el registro se hizo en papel y luego introduce manualmente en Excel, donde se realizaron los cálculos de clasificación del macizo rocoso y los datos se importan en Datamine. Este estaba consumiendo mucho tiempo, difícil de manejar y propensos a error por lo tanto se requiere una base de datos. Los Departamentos de Geología Anglo Platinum ya utilizaban SABLE datos Works, por lo que una base de datos geotécnicos en SABLE fue desarrollado en PPRust para Anglo Platinum. SABLE utiliza una estructura de la tabla de registros individuales que se sientan en diferentes niveles en la base de datos. Cada tabla tiene controles de validación, las búsquedas estandarizadas y límites específicos del sitio para asegurar que los datos son exactos y utilizable.

El registro de datos geotécnicos en PPRust ahora se introduce directamente en la base de datos SABLE que se almacena en un servidor dedicado en la red PPRust. Esto asegura que todas las partes interesadas tengan acceso continuo a los datos más recientes que se diaria respaldado por el departamento de TI. Los registros son validados en SABLE que pone de relieve los errores estándar, tales como superposiciones, y permite al usuario corregir rápidamente los problemas. Cálculos de clasificación del macizo rocoso para los 3 sistemas se hacen en SABLE con el toque de un botón y los resultados se almacenan en un registro separado llamado APMRMR

2.2. CARA DEL MAPEO La situación ideal en cualquier cielo abierto es que todos los rostros se asignan tan pronto como están expuestos. Con más de 400 kilómetros de nueva exposición de la cara cada año en PPRust, esto es imposible con la cuota personal actual. El mapeo realizado en PPRust incluye ambas calificaciones en masa de roca y las encuestas de línea. MineMapper 3D es un programa de base de datos desarrollada por los sistemas de siglo para almacenar y visualizar datos de mapas en 3D. La estructura de la base de datos funciona en un conjunto de mapas creados para cada banco o el nivel (Figura 7). Los mapas 3D se almacenan en una base de datos central Datamine Fusión en el servidor de red dedicada.

Un nuevo geotécnico establecido en MineMapper 3D fue desarrollado en PPRust con 8 tablas que reflejan los 8 registros desarrollados en SABLE. Esto incluye 5 mesas de entrada, es decir, dos tablas de calificación masa de roca, una mesa de estudio de línea, una mesa de carga puntual y una mesa de pruebas de laboratorio.

Figura 7: Cinco facemaps en un mapa banco MineMapper 3D.

Desde octubre de 2004, fotogrametría digital SiroVision se ha utilizado en PPRust para el mapeo de muros altos peligrosos e inaccesibles. Grandes áreas se pueden asignar de forma rápida y proporciona un excelente registro de los cambios en las caras de pozo a través del tiempo (Poro Pat, 2000).

Figura 8: Ejemplo de mapeo SiroVision con direcciones

Figura 9: a) Las estructuras superpuestas en diseños de pozo y b) estereoscopios para la identificación conjunta conjunto.

2.3. PRUEBAS DE ROCA

En los últimos 6 años a más de 10,900 PPRust pruebas de laboratorio y de campo han sido encargados por el departamento de geotecnia. Los datos se han celebrado en varias hojas de cálculo de MS Excel y MS Word y documentos en pdf. Los datos se utilizan para el propósito en el momento y después se dejó intacta durante muchos años. Estos datos de pruebas de rock ahora se han incluido en las bases de datos de sable y MineMapper hacer un uso óptimo de los datos. 2.4. AGUA Y MONITOREO SLOPE PPRust tiene un programa de monitoreo de la estabilidad de taludes integral que incluye GeoMoS monitoreo prisma automatizado, monitorización aprismático láser Riegl y seguimiento radar GroundProbe. Los datos de la vigilancia prisma se almacenan automáticamente en una base de datos MS Access llamada SSMON (Figura 10). Está vinculado a AutoCAD que muestra los vectores de movimiento en secciones transversales o planes 2D.

Figura 10 SSMON base de datos de monitoreo pendiente front-end.

PPRust recibe cerca de 500 mm de lluvia al año. El flujo de agua subterránea es controlado estructuralmente y no plantea un problema importante de estabilidad de taludes, pero es muy difícil de manejar. Métodos de deshidratación, tales como desagües del dedo del pie y de bombeo han producido resultados pobres y la estrategia actual en PPRust es medir periódicamente los piezómetros instalados alrededor de los pozos, para mantener trincheras en los perímetros de pozo y continuar el bombeo de sumideros en el banco más bajo. La pluviometría se toman diariamente y lecturas piezométricas se toman semanalmente y estos datos se almacenan en SSMON.

2.5. FDV y GILS A menudo se necesita un breve resumen de los datos almacenados en las bases de datos para comprobar cuando se añadió los últimos datos, que agregaron que y si se ha utilizado todavía. Para facilitar esto, FDV fue desarrollado. FDV - Visor de datos de campo - es un conjunto de formas de MS Access que consultan las distintas bases de datos y mostrar la información importante sobre las pruebas de roca, la tala y la cartografía. También tiene vínculos con el AutoCAD relevante, Datamine y DIPS archivos. Es particularmente útil para los administradores que no tienen tiempo para mirar los datos en detalle, así como el nuevo personal que no están familiarizados con los datos. 3. USO DE DATOS El desarrollo de las bases de datos ha permitido la utilización óptima de los datos geotécnicos, que se utiliza para el modelado de bloque, modelado estructural, análisis de fallas, diseño explosión, diseño de la planta y el diseño pendiente.

3.1. BLOQUE DE MODELADO Un script Datamine (Figura 11) fue desarrollado toquickly e importar fácilmente los datos de registro, cartografía y de prueba, calcular ciertos parámetros relacionados con la minería y ver las perforaciones y facemaps en 3D. Los facemaps se brpought en perforaciones horizontales como para que puedan ser utilizados para la interpolación más adelante. Las perforaciones y facemaps se pueden filtrar en el tipo de roca, RQD, UCS, FF, Q, RMR, MRMR (usando FF o JS y RQD) y otros parámetros mineros que serán discutidos más adelante. Las perforaciones se pueden ver fácilmente en 3D con el diseño a cielo relevante y cualquier otro gráfico útiles. Esto hace que la validación, auditoría e interpretación aún más fácil que en las propias bases de datos.

Figura 11 Datamine guion desarrollado en PPRust y presentación visual de perforaciones en 3D.

 Estos datos se interpola luego en un modelo de bloques 3D, similar a un modelo geológico grado, pero en este caso cada 15 mx 15 mx 15 m bloque contiene parámetros geotécnicos. Un segundo guión (Adiós, 2003) fue desarrollado para este que permite además al usuario crear el modelo de bloques, interpolar los datos, realizar cálculos y mostrar el modelo (Figura 12

El ángulo de inclinación óptima (basándose en puntuaciones macizo rocoso solo) se calcula utilizando los datos Laubscher MRMR (utilizando FF) y Haines y Terbrugge (1991) la pendiente de diseño gráfico. Los diseños actuales y futuros a cielo superpuestos en el modelo y las secciones transversales se cortan a través del modelo. Esto permite al usuario comparar el diseño de tajo a lo que los últimos datos geotécnica predice es el diseño óptimo (Figura 13).

3.2. MODELADO ESTRUCTURAL No es prudente diseñar pendientes exclusivamente en las calificaciones del macizo rocoso - la geología estructural debe ser tenido en cuenta. Las perforaciones orientadas, encuestas de línea, mapeo SiroVision, así como cualquier otro mapeo estructural, se utilizan para el modelado estructural y análisis de fallos cinemática. Individuales planos estructurales críticos se modelan en Datamine y superpuestos en diseños de pozo. De esta manera, se utilizan para predecir las zonas de falla del talud potencial. El volumen de fracaso y mecanismo de fallo también se puede estimar y predecir de esta manera.

Figura 14 Cinemática análisis de fallas en un stereonet DIPS, prediciendo el fracaso plana en la pared occidental de Sandsloot cielo abierto.

3.3. INSPECCIONES Parte de la responsabilidad del departamento de geotecnia en PPRust es realizar inspecciones regulares en las minas a cielo abierto. Cuatro diferentes inspecciones se realizan como sigue: • Inspecciones diarias - realizadas diariamente por un asistente geotécnico en todas las

áreas de trabajo.• Inspecciones detallada - realizado por un ingeniero de roca después de una caída de

tierra (FOG) o cuando se identifica una zona especial.• Inspecciones del plan de riesgo Mensual - realizadas por un ingeniero de la roca al final

de cada mes para los cálculos de riesgo.• Inspecciones de precorte - realizadas por un asistente geotécnico sobre todo criticó

paredes finales.

Figura 15 Inspecciones principal forma de base de datos.

La inspección del plan de riesgos se utiliza para determinar la calificación de riesgo de cada área de la fosa. Todos los factores geotécnicos se tienen en cuenta para calcular un riesgo de 1 a 10. Esta calificación se convierte en una descripción del riesgo y el color del riesgo que luego se traza en los planes actuales de pozo para producir un plan de riesgos mensual por cada hoyo (Figura 16a). Estos planes de riesgo están relacionados con la base de datos de inspecciones de este modo cuando enviado por correo electrónico, los gerentes de operaciones pueden ver rápidamente y distribuirlas a su personal.

Figura 16: Ejemplos de a) un plan de Peligros y b) un plan de calificación banco precorte.

4. CONCLUSIONES Grandes cantidades de datos geotécnicos se recogen en PPRust para los estudios de factibilidad, diseño pendiente inicial y la pendiente continua y optimización explosión. Era necesario, por tanto, la creación de bases de datos geotécnicos para gestionar los datos. Una base de datos de registro fue creado en sable, una base de datos de mapeo fue creado en MineMapper, y los datos de las pruebas de roca se incorporó en ambas de estas bases de datos. Una base de datos de inspecciones también fue creada en MS Access para las inspecciones diarias de pozo, inspecciones detalladas de pozo, mapas de riesgo y las inspecciones de precorte. Todas estas bases de datos se vincularon a través de una base de datos MS Access llamada FDV que permite al usuario localizar y consultar cualquiera de las bases de datos, así como abrir las pantallas gráficas de los datos en el programa correspondiente.

GRACIAS