MTODOS DE EXPLOTACIN MEDIANTE: Panel Caving HP Y Glory Hole Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniera

Departamento de Ingeniera en Minas.

Mtodos de explotacin mediante: Panel Caving con Hundimiento Previo y Glory Hole

Ctedra: Mtodos y sistemas de explotacin. Profesor: Bernardo reyes Ayudante: Nicols Rojas Integrantes: Nicols Lpez Gonzalo Gaete Fecha de Entrega: 15 de Junio de 2015

RESUMEN EJECUTIVO

NDICE DE CONTENIDOS

NDICE DE ILUSTRACIONES

INTRODUCCINUn yacimiento es la denominacin para una zona que se encuentra particularmente rica en un elemento o material que usualmente est mucho ms disperso en la litosfera, pero esto no cumple con las condiciones de yacimiento minero lo que realmente le otorga ese nombre es cuando esta acumulacin es valiosa en si misma o es portadora de algn elemento natico que es requerido por el mercado Los distintos yacimientos tienen diferentes caractersticas como por ejemplo su calidad de mineral su magnitud y forma la profundidad a la que se encuentra como tambin la roca encajadora del yacimiento a explotar. Debido a esto la explotacin de un yacimiento debe ser planeada y medida y tener cierta forma a esto se le da el nombre de mtodo de explotacin.Existen dos formas bsicas de explotacin: En superficie En forma subterrnea

Cuando se debe elegir un mtodo para explotar un yacimiento se debe optar por aquel con mayores ventajas para este y que se adapte mejor sin dejar de lado el beneficio econmico que se lograra al aplicarlo teniendo en cuenta costos y ganancias.Para finalizar en este informe se trabajara con los mtodos de Panel caving con socavacin previa y Glory hole los cuales sern abordados a continuacin.

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OBJETIVOS

El objetivo de este informe es entregar informacin sobre dos mtodos de explotacin de manera efectiva y clara permitiendo al lector aprender de estos y darse cuenta de sus limitaciones como de sus ventajas a travs de imgenes y esquemas que los representan

ALCANCES

Para una mejor experiencia al leer este informe es recomendable tener en cuenta lo siguiente. Se abarca a grandes rasgos los temas y no con una alta precisin La informacin fue obtenida de pginas web de minera Tiene un fin pedaggico Se debe tener conocimientos previos de minera Es un informe de investigacin terico

MTODO 1: PANEL CAVING SOCAVACION PREVIADESARROLLO DEL MTODO:

En la actualidad, el block caving ha evolucionado de una aplicacin tradicional, utilizada por muchos aos y slo en roca secundara a una explotacin por paneles, aplicado principalmente a rocas primarias con extraccin mecanizada (LHD) Conocido como Panel Caving

El Panel Caving tradicional como mtodo de explotacin subterrnea est dedicado a yacimientos masivos donde se socaba la base de un panel de produccin con un frente de avance llamado nivel de hundimiento avanzando ambos de forma coordinada, debido a este avance coordinado entra ambos niveles se produce una zona de aboutment stress en la vecindad del frente de socavacin, la cual afecta las labores de los niveles que se ubican detrs de ste y por debajo del Nivel de Produccin. Con el propsito de mejorar esta condicin, alejando la zona de aboutment stress del frente de produccin, en El Teniente se han desarrollado dos variantes del mtodo: panel caving con socavacin avanzada y panel caving con socavacin previa las cuales alejan el aboutment stress del nivel de produccin (ilustracin1).

Ilustracin 1: Variantes PC y su esfuerzo con respecto al nivel de produccin

Un esquema representativo de los efectos en el aboutment stress al modificar el panel caving tradicional (ilustracin2) a un panel caving con socavacin previa (ilustracin3).

Como se puede ver al realizar conjuntamente el nivel de socavacin junto al nivel de produccin este es afectado por el aboutment stress como los esfuerzos que se forman adelante del frente de hundimiento Ilustracin 2: Esquema esfuerzos en Panel Caving Tradicional

En este caso el frente de socavacin va por delante del nivel de produccin con sus labores cerrados hasta que estn ubicados bajo rea socavada y a una distancia especfica, debido a esto la zona de aboutment stress tiene un impacto mucho menor sobre las labores de produccin mientras que el esfuerzo es inexistente es decir no lo afectan.Ilustracin 3: Esquema esfuerzos Panel caving Socavacin previa

DesarrollosLa secuencia operacional de este mtodo es la siguiente: (1) se desarrollan los cruzados de acceso y las calles del Nivel de Socavacin, usualmente a 15 m de distancia entre ellas; (2) se socava un rea inicial de extensin suficiente como para incluir posteriormente un rea en extraccin de tamao tal que permita el inicio del caving, extrayendo solo el esponjamiento; (3) se desarrollan las calles y zanjas del Nivel de Produccin, bajo rea socavada; (4) se realiza la apertura de bateas de extraccin, bajo rea socavada; (5) se inicia la extraccin; (6) continua el proceso mediante el avance de los frentes de socavacin, de desarrollo y construccin, y de extraccin, las distancias entre estos frentes deben mantenerse entre ciertos rangos, para minimizar el riesgo de ocurrencia de problemas de estabilidad(ilustracion3).

. Ilustracin 3: Esquema de panel caving con socavacin previaActualmente se considera aceptable una distancia de 55 a 60 m entre los frentes de extraccin y de desarrollo y construccin, y de 20 a 25 m entre ste ltimo y el frente de socavacin (ilustracin 4).

Ilustracin 4: Longitudes aptas en el Pc con socavacin previa

ArranquePara obtener la mejor recuperacin de reservas se requiere un tiraje controlado y, tambin, seguir un programa planificado de modo tal que la zona de contacto estril-mineral descienda en forma ms o menos pareja.

Malla de extraccinExisten distintos tipos de mallas de extraccin nombre que se le otorga a la disposicin geomtrica de los puntos por donde se extrae el mineral en el nivel de produccin (ilustracin 5, 6 y 7).

Ilustracin 5: Malla tipo teniente

Ilustracin 6: Malla cuadrada

Ilustracin 7: Malla espina de pescado

Geometra de batea:La batea tambin se debe regir por ciertas medidas para permitir la cada del mineral de manera ptima y que no se produzca un estancamiento de estos algunos ejemplos con sus respectivas medidas (ilustraciones 8 y 9).

Ilustracin 8: Seccin vertical perpendicular a la zanja

Ilustracin 9: Seccin vertical a lo largo de la zanja

Nivel de HundimientoEl nivel de hundimiento se ha diseado sobre el nivel de produccin con labores paralelas, en el mismo plano vertical con las calles del nivel de produccin. La seccin de estas labores est de acuerdo al tamao de los equipos de perforacin larga.

Nivel de produccin El diseo de produccin consiste en galeras de acarreo paralelas y separadas entre s, las que son interceptadas con un ngulo de correspondiente y cada 15 m por estocadas de carguo .La disposicin anterior ha dado origen a que la estocada de carguo reciba el nombre de cruzado de zanja, y la galera de acarreo el nombre de calle. En los cruzados de zanja y ubicado entre las calles se construye el punto por donde fluye el mineral hacia el nivel de produccin. Este punto se denomina Zanja.

Nivel de Transporte El diseo del nivel de transporte, es dependiente de la configuracin geomtrica del rea de produccin. Los circuitos en el nivel de transporte pueden ser abiertos o cerrados. El carguo de mineral se realiza a travs de buzones especiales para mineral grueso instalado en los cruzados de transporte.Nivel de Picado Este nivel de picado est ubicado bajo el nivel de produccin LHD y consta de cmaras construidas de tal forma que reciban la produccin de dos puntos de vaciado. La reduccin del mineral se realiza con un martillo picador fijo. Este martillo trabaja picando sobre una parrilla y reduce el mineral al tamao mximo de 30 (0,76 m) por una de sus caras.

Ilustracin 10: Sistemas de traspaso tpico PC

FortificacinDebido al tipo de mtodo basado en el hundimiento de mineral la fortificacin debe ser de alto grado.La fortificacin tpica del nivel superior consiste en perno y malla metlica, mientras que en el Nivel de produccin incorpora shotcrete y cables, y en el caso de los puntos de extraccin cables, marcos metlicos y concreto armado, con zunchos de confinamiento en los pilares. Los restantes niveles usualmente se fortifican con perno, malla metlica y shotcrete.(ilustracin11).

Ilustracin 11: fortificacin con shotcrete y malla metlica

Ventilacin La ventilacin del nivel de produccin y de hundimiento se realiza por medio de un sub nivel ubicado generalmente a 15 m bajo el nivel de produccin. El aire entra y sale del nivel de produccin y hundimiento por medio de chimeneas.

Manejo del mineralLa extraccin de mineral desde los puntos de extraccin (ilustracin12) y su transporte a los OP se realiza con equipos LHD (de 6 a 9 yd3 ); aprovechndose la fuerza de gravedad para manejar y transferir el mineral, mediante piques de traspaso, hacia los Niveles de Control y de Transporte. Tpicamente el Nivel Principal de Transporte trabaja con trenes o camiones (de 20 a 50 ton). Puede ser factible el uso de chancadores en el NP y, tambin, el transporte con correas para reducir o eliminar los desarrollos verticales.

Ilustracin 12 :Punto de extraccin en el nivel de produccin

Campo de aplicacinEs un mtodo usado para extraer principalmente depsitos profundos de bajas leyes en Cu, Mo y Fe.Se utiliza en numerosos yacimientos de grandes dimensiones; en general yacimientos de alto tonelaje y de grandes reasSe puede aplicar tericamente en cualquier tipo de roca no demasiado resistente a la traccin y a cualesquiera que sean las caractersticas de la roca encajadora pero siendo preferible que la resistencia de la roca explotada sea menor a la roca caja

Ventaja y desventajas del mtodo

Ventajas:1. Minera a gran escala. 2. Alta recuperacin de reservas (90% a 125%).3. Alta tasa de produccin (10.000 a 45.000 TPD).4. Alta productividad (200 a 250 ton/hombre-turno). 5. Mtodo con los menores costos de operacin (aprovecha la gravedad)6. Permite un manejo de materiales mecanizado.7. Permite una operacin estandarizada.8. Operacin segura (en el caso del NP el mtodo convencional es el que presenta una menor seguridad), y con una buena ventilacin (excepto en el NS o UCL).

Desventajas1. La socavacin previa disminuye la flexibilidad del mtodo, ya que las distancias entre los frentes de socavacin, de construccin y de extraccin deben mantenerse dentro de ciertos rangos 2. Minera lenta y de gran extensin.3. Alto costo de preparacin (el costo es mayor en el caso del panel caving con socavacin previa).4. El control del tiraje es crtico para el xito del mtodo.5. Presenta dilucin, tpicamente entre 10 y 20%.6. Riesgo de colapsos si la actividad minera (socavacin y extraccin) no es bien controlada (mayor riesgo en el caso del mtodo convencional)7. . Riesgo de ocurrencia de colgaduras8. Riesgo de generar una excesiva sismicidad inducida, e incluso estallidos de roca, si la actividad minera (socavacin y extraccin) no es bien 9. Bajo ciertas condiciones existe el riesgo de ocurrencia de daos en los puntos de extraccin antes del trmino de su vida operacional La experiencia a la fecha indica que este riesgo sera mayor en el caso del mtodo convencional.10. Alto costo de reparacin de pilares sobre-cargados en el NP. Genera subsidencia a gran escala, con todas las consecuencias medioambientales que se pueden derivar de esto. Variantes.

Minera chilenas donde se emplea el mtodo:

VI Regin del Libertador General Bernardo O'HigginsCorporacin CODELCO Mina el tenienteUbicacin: a 50 kilmetros al este de la ciudad deRancaguay a 2.300msnm.

Bibliografa

Apuntes de curso de explotacin de Minas Julin Ortiz sitio web http://es.slideshare.net/tomasgmp/apuntes-de-curso-de-explotacin-de-minas

Diseo de Minas subterrneas Profesor Enrique Rubio sitio web http://es.slideshare.net/hamiltonfloreszavaleta/01-introduccion-de-siseo-de-mina-subterraneas

Que se entiende por yacimiento minero sitio webhttp://www.locosporlageologia.com.ar/dia-de-la-mineria-%C2%BFque-se-entiende-por-yacimiento-minero/

Curso mtodos de explotacin Sr Bernardo reyes (2005) universidad Santiago de chile ( 10 -12-13-29)

Introduccin a los mtodos de explotacin block caving y panel caving y sus variantes Profesor Patricio Cavieres

Manual para la seleccin de mtodos de explotacin de minas Vctor Manuel Lopez Aburto Mayo 1994 Facultad de ingeniera Universidad de mexico( 20- 21)

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