clase XIV- corte y relleno ascendente, descendente, minado sin rieles.pptx
- 1. METODO DE EXPLOTACION CORTE Y RELLENO ASCENDENTE OVER CUT AND FILL Es un método ascendente ( realce ). El mineral es arrancado por franjas horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. Cuando se ha extraído la franja completa, se rellena el volumen correspondiente con material estéril (relleno ), que sirve de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite sostener las paredes de las cajas, y en algunos casos especiales el techo. Este método tiene posibilidades de aplicación bastante amplias, se aconseja especialmente en aquellos yacimientos donde las cajas no son seguras y las características mecánicas de la roca no son satisfactorias. Como se trabaja con una altura máxima equivalente a la altura de dos tajadas ( 2.5 – 3 mts. ) es posible controlar mediante apernado o acuñadura cualquier indicio de derrumbe.
- 2. CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIÓN • Buzamiento pronunciado. • La potencia puede ser moderada. • Mineral y roca encajonante medianamente competente a mala. • Cajas pueden ser irregulares y no competentes. • Mineral de buena ley. • Disponibilidad del material de relleno.
- 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: • La recuperación es cercana al 100%. • Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar. • Es un método seguro. • Puede alcanzar un alto grado de mecanización . • Se adecua a yacimientos con propiedades físicos mecánicas incompetentes. Desventajas: • Costo de explotación elevado. • Bajo rendimiento por la paralización de la producción como consecuencia del relleno. • Consumo elevado de materiales de fortificación .
- 4. CICLO DE MINADO PERFORACION En este método se pueden perforar taladros HORIZONTALES, VERTICALES E INCLINADOS. • En el caso de taladros HORIZONTALES, generalmente se emplea en material suave para poder controlar el techo. • En los taladros VERTICALES se aplica en terrenos duros y con varios barrenos 4, 6’. La ventaja que posee es que deja suficiente lugar de trabajo al perforista asegurando una buena utilización del tiempo. • Una solución intermedia consiste en la PERFORACIÓN INCLINADA ya que es más ventajosa que la perforación vertical, pues el empotramiento que tiene que vencer es más fácil, disminuyendo consigo la pasadura trayendo consigo las ventajas ya vistas anteriormente.
- 7. LIMPIEZA DEL MINERAL El mineral arrancado debe ser extraído totalmente y en forma regular del tajo . Esta evacuación se puede realizar de diferente maneras : a) CON PALA A MANO: Ya sea tirando directamente el mineral a los echaderos de evacuación, o llenando carros que se vacían en dichos ore pass. b) CON SCREAPER: cosiste en jalar el mineral mediante el scraper a los ore pass. C) CON LHD, en el método mecanizado y cuando el tajeo es de potencia amplia los equipos LHD acarrean el mineral a los Ore Pass
- 9. EXTRACCIÓN / TRANSPORTE La extracción desde los ore pass hasta la tolva de gruesos o canchas de mineral se realizan mediante: • Equipos sobre rieles. • Volquetes. • Sccops de mayor capacidad
- 10. LIMPIEZA DE MINERAL CON SCRAPPER
- 11. RELLENO Origen: El material de relleno puede estar constituido por roca estéril, procedente de las labores de preparación de la mina las que se distribuyen sobre la superficie del tajeo . También el material de relleno puede ser de relaves, o arena mezclada con agua, que son transportados al interior de la mina (Relleno Hidraulico). El que a veces se le agrega cemento para conseguir una superficie de trabajo dura. Este relleno debe ser lo mas barato posible, tanto en su obtención como en su abastecimiento. Según el caso, su procedencia puede ser la siguiente: • Canteras especiales • Estériles de plantas de preconcentración • Relleno Hidráulico: Consiste en transportar un relleno constituido por material de grano fino , suspendido en una pulpa en base a agua, que se deja decantar en el tajeo. • Relleno Creado In Situ : La obtención de relleno en el caserón mismo puede ser ventajoso, como por ejemplo en el caso de vetas angostas o de vetas que presentan variaciones en la mineralización.
- 12. VENTAJAS DEL RELLENO HIDRÁULICO
- 13. DESVENTAJA DEL RELLENO HIDRÁULICO
- 17. VARIANTES DEL MÉTODO DE CORTE Y RELLENO • En este método el mineral se arranca en rebanadas sucesivas horizontales o inclinadas trabajando en sentido ascendente desde la galería de base. • El relleno se compone , grava o estéril del lavadero. En minas pequeñas el relleno puede proceder de los estériles o por las labores preparatorias generales. • El corte y relleno es el método de explotación más flexible de todos, ya que puede aplicarse a casi todo tipo de criaderos. • Se puede emplear una ligera dosis de cemento para que el relleno fragüe, y proporcione resistencia. • La ventaja principal del acceso con chimenea es que la preparación de la explotación es barata y rápida, y se puede empezar a producir muy pronto. Por el contrario, presenta el inconveniente de que es difícil sacar piezas grandes por chimenea
- 18. VOLADURA El trazo de la malla de perforación influye en la fragmentación del mineral así como la densidad de la carga explosiva, secuencia de iniciación y otros parámetros, que son deducidos en base a experiencias de los supervisores y algunas teorías existentes en nuestro medio. Como explosivo se viene usando dinamitas de diferentes fábricas, ANFO, emulsiones, etc.; como accesorios de voladura son utilizados mecha lenta, cordón detonante, fulminantes, conectores, etc.
- 19. PROBLEMA DE EXPLOSIVO En un banco de roca caliza de densidad 2,5 T/m3 se dispara una voladura compuesta por barrenos cargados de Nagolita. Determínese la Presión máxima que el explosivo transmite a la roca. V. propagación de la onda sísmica en roca caliza = 3.000 m/s. V. de detonación de la nagolita = 3.500 m/s Densidad de la nagolita = 0,8 g/cm3.
- 20. nz = ( ρe * VD ) / ( ρr * VC ) = ( 0,8 g/cm3. * 3.500 m/s ) / ( 2,5 g/cm3. * 3.000 m/s ) = 0,37 PD = ( ρe * VD2 ) / 4 = ( 0,8 g/cm3. * 3.5002 m/s ) / 4 = 2.450.000 KPa. PTmax = ( 2 * PD ) / ( 1 + nz ) = 3.567.642,3 Kpa.
- 21. CÁLCULO DE LA DILUCIÓN La dilución depende de la selección del método de minado seleccionado así como de la disposición geológica y geométrica del yacimiento. El cálculo de la dilución obedece a la aplicación de las dos siguientes fórmulas: La primera, formulada por O’Hara en la década del 80. El valor de la dilución está expresado en porcentaje. Donde: w : potencia de la veta en metros β : buzamiento, expresado en radianes k : constante del método de minado
- 22. La segunda, originada a partir del conocimiento de que la dilución es la porción de estéril o desmonte dentro del total extraído: Donde: D : desmonte en metros w : potencia de la veta en metros D + w : ancho de minado en metros
- 23. CÁLCULO DE LA DILUCIÓN EN CORTE Y RELLENO ASCENDENTE Potencia de veta (w) 4,5 Metros Buzamiento (β) 75 Grados Constante para CRA (k) 25 Desmonte (m) 0,6 Ancho de minado (m) 5,1
- 24. CORTE Y RELLENO DESCENDENTE Aquí el arranque se realiza en rebanadas horizontales que se rellenan colocando previamente una losa de hormigón pobre o relleno cementado que sirve de techo artificial para la rebanada siguiente Este método sustituye al de corte y relleno ascendente en el caso de mineral fracturado cuya corona puede ceder y complicar la explotación.
- 25. Este método también es llamado Under Cut and Fill (U.C.F.), Stossbau descendente, se realiza en roca de calidad pobre. En este método de explotación el minado se realiza de arriba hacia debajo de los diferentes horizontes o pisos del mineral. Consiste en romper el mineral en diferentes pisos y en sentido descendente. Después que un corte o piso a sido completamente extraído, se procede a rellenar antes de empezar el nuevo corte en el piso inmediato inferior. Este relleno es el que va ayudar en el sostenimiento del techo del nuevo frontón que se abre. El minado del mineral continúa piso por piso hasta terminar el bloque. El relleno que se aplica, es el relleno hidroneumático cementado y se trabaja en terrenos muy suaves que pueden ser cuerpos o vetas de buena ley. El relleno hidroneumático tiene dos capas una mezcla rica, de 1:6 de proporción de cemento y arena, y la mezcla pobre para completar el relleno, tiene 1:26 de proporción de cemento y arena. La loza y sobre loza del relleno trabajan bien a las fuerzas de compresión que actúan sobre las cajas y la fuerza de flexión procedente del techo.
- 26. Es una secuencia de los avances tecnológicos de corte y relleno descendente, que tuvo origen en Canadá. El sistema consiste en la extracción por medio de frentes pilotos de aproximadamente 10 x 7 ft. (3 x 0,9 m.), y su longitud varia de 120 a 150 ft. según el cuerpo mineralizado. 1. Galería superior, rellenada con cuadros. 2. Galería inferior. 3. Sill, primer piso rellenado completamente. 4. Labores en explotación. 5. Labores en explotación. 6. Labores en explotación.
- 27. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN El tipo de yacimiento influye en el método de explotación, ya que si es se explota un cuerpo mineralizado la explotación se realizara mediante galerías de extracción y servicio, y si se realiza la explotación de vetas se realizaran cruceros en lugar de galerías. • Geometría del Yacimiento • Forma del depósito: tabular, irregular y también discontinuo. • Buzamiento del deposito: Moderado a medianamente pronunciado (>45º). • Dimensión del deposito: Estrecho a moderadamente ancho (6" a 100" o 2 a 30m), extensiones medianamente grandes. • Profundidad: Moderada a muy profunda (típicamente < 400 a 8000 ft o 1,2 a 2,4 km). • Factores Mecánicos • Resistencia de Mineral.- EL mineral utilizado en este método puede ser desde Moderadamente débil a resistente.
- 28. • Resistencia de Roca.- La roca utilizada en este método puede ser débil a medianamente débil. • Factores Geoeconómicos • Grado de mineralización: Medianamente alto. • Uniformidad de mineralización: Moderadamente, variable (puede encasillar material estéril en tajeo). • Factores Técnicos • Equipos de perforación.- Corte y relleno descendente es adaptable a equipos convencionales (jack leg y stoper). • Diseño y técnicas en voladura.- Los subniveles y tajeos se perforan con mallas de 14 a 18 taladros dependiendo del tipo de terreno con barrenos de 5 a 6 pies de longitud.
- 29. PARÁMETROS DEL RELLENO a) Recuperación y clasificación del relave.- La recuperación depende de los hidrociclones, por medio de estos, se logra la separación de sólidos contenidos en la pulpa del relave final proveniente de la planta concentradora, las partículas solidas de grano grueso son enviadas a la mina como relleno y la pulpa con sólidos finos van a la cancha de relave. b) Permeabilidad.- El relleno hidráulico debe ser permeable debido a que el ciclo de operación debe consistir en el tiempo mas corto posible. Esto se mide con la prueba de velocidad de percolación y debe ser igual o aproximadamente a 4 pulg/hora, si es menor a 2 pulg/hora, ocasiona el fenómeno del embalse de agua, y si la velocidad es mayor a 8 pulg/hora, aparece el fenómeno del embudo que consiste en la formación de embudos pequeños en el interior del relleno, donde el relleno fluye a alta velocidad ensanchándose progresivamente hasta derrumbarse. c) Tamaño de partículas.- Este parámetro por ser esencialmente una relación de volúmenes es una medida que controla la compactación de un relleno.
- 30. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO Ventajas • Permite la explotación de cuerpos irregulares, deleznables o inconsistentes. • La recuperación del mineral es alta, llega al 100%. • Poco consumo de madera. • La seguridad es relativamente buena • Poco consumo de explosivo por la suavidad del mineral. • Se puede afirmar que este método es mas seguro con relación a los riesgos de accidentes que puede representar. Las condiciones inseguras se pueden controlar y eliminar, porque están a la vista. Se trabaja con techo seguro y piso seguro.
- 31. Desventajas • Se necesita bastante tiempo para los trabajos de preparación (4 a 5 meses). • No se puede dejar desmontes que se encuentran dentro del mineral, por lo que el tajeo se limpia totalmente para iniciar el relleno. • Es costoso por el gran consumo de cemento y labor diaria. • No se puede cambiar a otro método. • Paraliza la explotación de las áreas cuando hay escasez de cemento en el mercado. • El gran consumo de aire por las bombas neumáticas utilizadas en el bobeo de relleno causa problemas a la perforación. El método de explotación de corte y relleno puede ser la solución a cuerpos mineralizados que tengan mala calidad de resistencia a esfuerzos mecánicos y/o roca encajonarte de mala calidad, además ofrece una mayor facilidad para el control de la seguridad dentro de las labores de explotación.
- 32. DISEÑO DE MINADO SIN RIELES • Al minado sin rieles, también podríamos denominarlo “Minado Sobre Llantas”, debido a que todo el equipo de arranque y extracción, como: perforadoras, rompe bancos, desatadoras de roca, palas cargadoras (scooptram), camiones de bajo perfil, moto niveladoras, etc…, están montadas sobre llantas con movilidad propia e independiente. • En el sistema trackless, ¿Qué aspectos de la mina, o que labores se tienen que diseñar?
- 34. ¿Qué radio de curvatura tendrá una rampa en el eje de la trayectoria, para subir con 14% de gradiente y una vuelta completa de circunferencia; considerándose que desde el punto 2680 de la galería 51, inicio del eje de la curva, hasta el inicio de la gradiente (tramo considerado plano, con la gradiente de la galería) hay 12,20 m a 8,00 m sobre el techo de la galería en las mismas coordenadas del punto 2680 terminaría la rampa y se iniciaría un subnivel de preparación. Siendo la rampa de 4 m de altura por 6 m de ancho.
- 35. RESULTADO Circunferencia = tramo plano + tramo con gradiente C = 12.20 +85.71 = 97.91 Siendo en 100 se sube 14 m X 12 m X = (12/14) 100 = 85.71 C=2πR R = C/2π= 97.91/2(3.1416) = 15.58 = 16m.