Informe block caving

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Informe block caving

  1. 1. HUNDIMIENTO DE BLOQUES ASIGNATURA: SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN DOCENTE: JUAN ORELLANA MALDONADO ALUMNOS: ESTBAN RODRIGUEZ R SECCION: FECHA: Pág. 1 de 7 Secuencia de explotación
  2. 2. INDICE1 INTRODUCCION...................................................................................................................................................32 CLASIFICACION DEL METODO.......................................................................................................................33 CAMPO DE APLICACIÓN...................................................................................................................................44 DESCRIPCION DEL METODO...........................................................................................................................45 ELEMENTOS DEL METODO..............................................................................................................................5 5.1 DESARROLLOS......................................................................................................................................................5 5.2 VENTILACIÓN.......................................................................................................................................................6 5.3 FORTIFICACIÓN.....................................................................................................................................................66 OPERACIONES DE EXTRACCION DEL METODO.......................................................................................67 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE...........................................................................................78 VENTAJAS Y DESVENTAJAS.............................................................................................................................79 CONSIDERACIONES FINALES..........................................................................................................................7 Pág. 2 de 7 Secuencia de explotación
  3. 3. 1 INTRODUCCIONLa escases de cuerpos mineralizados con buenas leyes ha obligado a la industria extractivaminera, desde hace ya varios años, a explotar yacimientos cada vez más profundos, cuyascaracterísticas geológicas son aprovechadas al utilizar distintas técnicas de extracción.Los métodos de explotación de minas corresponden al conjunto de operaciones cuyo objetivofinal es maximizar la recuperación de un cuerpo mineralizado, asegurando la rentabilidad delnegocio.Si bien los métodos ya están definidos de forma general, cada uno de ellos presentaparticularidades dadas principalmente por las características propias de cada yacimiento. Entreellas podemos mencionar: profundidad de emplazamiento, características geomecánicas de laroca de caja o del cuerpo mineralizado, composición mineralógica, presencia de fallas, nivelesfreáticos, reservas, discontinuidades, etc.El block caving o hundimiento de bloques es un método de explotación complejo, aplicado enminería subterránea a cuerpos masivos de mediana a baja ley, cuya característica principal esla fragmentación de la roca producto de los esfuerzos de la tierra y el aprovechamiento de lafuerza de gravedad para su transporte y posterior extracción desde puntos definidos. Se realizala subdivisión del cuerpo mineralizado en bloques, cada uno de ellos considerado una unidadindependiente de explotación, es de bajo costo y asegura altos niveles de producción.Hoy en día este método es utilizado en todo el mundo. Chile es líder en su aplicación.CODELCO lo utiliza actualmente en El teniente, el salvador y andina, y esta considerado parasus proyectos nuevo nivel mina de la división el teniente y Chuquicamata subterráneo.2 CLASIFICACION DEL METODOLos métodos de explotación de minas son variados, y dependiendo de las características delyacimiento es su campo de aplicación. Estos, pueden clasificarse según indica el siguienteesquema: Pág. 3 de 7 Secuencia de explotación
  4. 4. Métodos de explotación Superficie Subterraneos Caserones HundimientoCanterasBanqueo descendente Soportados AutosoportadosDragado HidráulicoIn SituGraveras Cut and Fill Room and Pillar Block cavingDe contorno Shrinkage Open Sotopes Sub level cavingDescubiertas Sub Level Stoping Panel cavingTerrazasEl block caving es un método que se aplica en minería subterránea, en el cual se aprovecha lafuerza de gravedad y fragmentación natural del cuerpo mineralizado para su extracción.3 CAMPO DE APLICACIÓNEste método es comúnmente utilizado en cuerpos mineralizados masivos de baja ley(Comúnmente denominados pórfidos), cuyas propiedades geomecánicas son favorables para laadecuada fragmentación de la roca (índice de fractura alto).También es aplicado en cuerpostabulares con buena potencia.Para una eficiente operación se requiere que las leyes del cuerpo sean regulares, dado queeste método no permite explotación selectiva por sectores. Se requiere además para suaplicación que el cuerpo mineralizado sea de límites regulares.Novedosas técnicas permiten aplicar este método en rocas más competentes y con índices defractura menores.4 DESCRIPCION DEL METODOEl cuerpo mineralizado se subdivide en bloques virtuales de entre 3600 m2 a 10.000 m2 de base,el método consiste en el hundimiento de una columna mineralizada provocado por lasocavación controlada de su base mediante perforación y tronadura.Las fuerzas que interactúan en la roca (prexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Alsocavar la base del bloque se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estasfuerzas comienzan a redistribuirse, generando y agrandando fracturas en la roca. Esto,combinado con la fuerza de gravedad genera que los puntos de extracción construidos en labase del bloque se rellenen con el material fragmentado. Cuando esto ocurre la situación deequilibrio en el macizo tiende a restablecerse. Pág. 4 de 7 Secuencia de explotación
  5. 5. En los denominados puntos de extracción el material fragmentado se retira con maquinarias,cuando esto ocurre nuevamente se rompe el equilibrio de fuerzas y el material continuafragmentándose y cayendo, sucesivamente hasta que en la superficie comienza a generarse uncráter. En la terminología minera esto se denomina subsidencia.El proceso termina cuando se ha extraído la totalidad de la columna mineral y los puntoscomienzan a ser rellenados por material estéril.Las columnas mineralizadas pueden alcanzar alturas entre 40 y 300 metros, dependiendo delos niveles de hundimiento.5 ELEMENTOS DEL METODO5.1 DESARROLLOS • Nivel de producción: conjunto de galerías paralelas espaciadas entre 15 a 30 m donde se realiza la operación de extracción del mineral según diversas modalidades. Incluye las correspondientes galerías de acceso o cruzados de cabecera. • Nivel de hundimiento: conjunto de galerías paralelas espaciadas entre 15 a 30 m a partir de las cuales se realiza la socavación de la columna mineralizada. Se ubica a una cota entre 7 a 20 m sobre el nivel de producción. Incluye las correspondientes labores de acceso o galerías de cabecera. • Embudos o zanjas recolectoras de mineral, brazos o estocadas de carguío. Se trata de excavaciones que conectan el nivel de producción con el nivel de hundimiento, y que permiten o facilitan la extracción del mineral. Son importantes para el manejo de materiales. • Piques de traspaso: son labores verticales o inclinadas que conectan el nivel de producción con el nivel de transporte. • Nivel de transporte: conjunto de galerías paralelas espaciadas entre 60 a 120 m, donde llega el mineral desde el nivel de producción. Ahí se carga por intermedio de buzones a un sistema de transporte (correas o carros) que lo conduce a las etapas de conminución. • Subnivel de ventilación: conjunto de galerías paralelas espaciadas entre 60 a 120 m, y los correspondientes cruzados de cabecera, ubicadas bajo el nivel de producción (15 a 30 m). • Subnivel de control y/o reducción: puede ser o no necesario, dependiendo de la geometría del cuerpo mineralizado y de las características de la roca. Normalmente se realiza con un martillo mecánico o con tronadura secundaria. Pág. 5 de 7 Secuencia de explotación
  6. 6. 5.2 VENTILACIÓNEl block caving es un método que requiere un buen sistema de ventilación, especialmente en elnivel de producción y en el subnivel de control de tamaño. Debido a los gases de tronadurasecundaria, accionamiento de equipos diesel, personal trabajando, extracción y traspaso demineral.El aire fresco se inyecta a las galerías de producción a través de chimeneas, recorre estasgalerías y retorna al subnivel de ventilación por otras chimeneas similares ubicadas en la líneade bloques siguiente. Para tales efectos, es necesario disponer de túneles y/o piquesprincipales de inyección y extracción de aire, dotados de ventiladores axiales.5.3 FORTIFICACIÓNEl principal problema dice relación con la estabilidad de las labores del nivel de producción,dado que es en estas labores donde se concentra la mayor cantidad de esfuerzos inducidosasociadas al proceso de hundimiento. En presencia de roca poco competente con buenascaracterísticas de hundibilidad, la solución más utilizada consiste en una fortificación sistemáticacon marcos de madera. En condiciones similares a las anteriores, pero con un sistema deextracción con palas de arrastre o scrapers, se utiliza por lo general un revestimiento continuode hormigón. Si las condiciones son menos rigurosas, puede ser suficiente un apernadoconjuntamente con malla de acero y hormigón proyectado. Cuando se trata de roca competente(granulometría gruesa), donde se aplica un sistema de extracción mecanizado con equiposLHD, se requieren galerías de sección más grande (4,0 x3, 6 m). En estos casos, dependiendode las condiciones, se recurre a soluciones que contemplan progresivamente apernado, mallade acero y hormigón proyectado. Las situaciones más críticas se presentan en lasintersecciones de las galerías de producción con los brazos de carguío y en las crestas yvísceras de los puntos de extracción. Para mantener su estabilidad se recurre, en la mayoría delos casos, a fortificación con marcos de acero y hormigón armado. Los piques de traspaso sontambién labores conflictivas que requieren una atención especial. Se recurre incluso arevestimientos con planchas de acero o rieles insertos en hormigón.6 OPERACIONES DE EXTRACCION DEL METODOCuando se ha terminado la socavación se fracturará el mineral y caerá por las chimeneasestrechas por la acción de la fuerza de gravedad. El ciclo será continuo siempre y cuando sevaya retirando el mineral fragmentado desde los puntos de extracción. No se requiereperforación de producción, excepto cuando se generan las denominadas “Colgaduras demineral”.Es común que para rocas competentes y mas duras se realice pre acondicionamiento medianteperforación de tiros largos y tronadura o con agua inyectada a altas presiones. Pág. 6 de 7 Secuencia de explotación
  7. 7. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este método es económico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforación, poca voladura y poca sostenimiento. - La producción es centralizada y permite una eficiente supervisión resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta producción - Es conveniente su aplicación en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparación y tiene una mayor tiempo de recuperación en comparación con otros sistemas. - Costo adicional para la preparación de los bloques y los accesos de producción - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de producción. - La recuperación del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseño.9 CONSIDERACIONES FINALES Pág. 7 de 7 Secuencia de explotación
  8. 8. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este método es económico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforación, poca voladura y poca sostenimiento. - La producción es centralizada y permite una eficiente supervisión resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta producción - Es conveniente su aplicación en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparación y tiene una mayor tiempo de recuperación en comparación con otros sistemas. - Costo adicional para la preparación de los bloques y los accesos de producción - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de producción. - La recuperación del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseño.9 CONSIDERACIONES FINALES Pág. 7 de 7 Secuencia de explotación
  9. 9. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este método es económico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforación, poca voladura y poca sostenimiento. - La producción es centralizada y permite una eficiente supervisión resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta producción - Es conveniente su aplicación en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparación y tiene una mayor tiempo de recuperación en comparación con otros sistemas. - Costo adicional para la preparación de los bloques y los accesos de producción - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de producción. - La recuperación del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseño.9 CONSIDERACIONES FINALES Pág. 7 de 7 Secuencia de explotación

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