Taller 1 46

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1
INGENIERIA GEOTECNICA
APLICADA AL DISEÑO DE
EXCAVACIONES EN MINERIA
SUBTERRANEA
Dr. Vidal Navarro Torres
Consultor Intercade
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1. ROOM AND PILLAR
Dr. Vidal Navarro Torres - Consultor Intercade

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3
DESAROLLOS
VIDEO
4
2. SUBLEVEL STOPPING

3
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5
DESAROLLO
VIDEO
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3. CUT AND FILL STOPPING

4
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7
DESAROLLO
VIDEO
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4. LONGWALL MINING

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9
LONGWALL MINING
VIDEO
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5. SUBLEVEL CAVING

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DESAROLLOS
VIDEO
121212
6. BLOCK CAVING

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1313
Este método se refiere a un sistema de minería en masa en el que la
extracción depende en gran parte de la gravedad.
Removiendo una delgada rebanada horizontal en la base del bloque, el
soporte vertical de la columna de mineral se elimina y el mineral continúa
INTRODUCCION
soporte vertical de la columna de mineral se elimina y el mineral continúa
rompiendo y hundiendo por gravedad.
A medida que se extrae mineral por el nivel de minado el mineral que está
encima sigue rompiendo y hundiendo por
gravedad.
El término de hundimiento por bloques se usa hoy en día para todo tipo de
minería que utilice el hundimiento por gravedad aunque este no se realice por
bloques rectangulares.
1414
El hundimiento por bloques es el sistema de explotación
subterráneo más barato de todos.
INTRODUCCION

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PREPARACION Y EXPLOTACION
1616
DESARROLLO
Esquema de hundimiento por bloques

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1717
DESARROLLO
Original surface
Waste
Uncaved ore
Blastholes
Undecut level
Broken ore
Caved waste overburden
Exhausted
fraw point
Undecut level
Finger raises
Grizzly level
Transfer raises
Haulage level
1818
 Alta productividad, de 15 a 50t/(hombre-turno).
 Costo de producción bajo; es casi tan bajo como el de las de tajo abierto.
VENTAJAS
 Una vez que el hundimiento empieza, se consigue una producción
elevada.
 Pueden normalizarse las condiciones aumentando la seguridad y eficacia
de trabajo.
 Dilución de 10 a 20%.
 Recuperación puede alcanzar 100%.
 La frecuencia de accidentes es claramente baja.

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1919
VENTAJAS
undercut
drift
blastholesblastholes
drawbell
blastholes
production drift
crosscut drawbell
Source: Society for Mining, Metallurgy,
and Exploration, Inc.2007 Encyclopedia Britannica, Inc.
2020
 La inversión de capital es grande y la preparación larga.
 La mezcla de mineral y estériles, así como las pérdidas
de mineral elevadas
INCOVENIENTES
de mineral elevadas.
 Hay que vigilar rigurosamente la descarga del mineral y
no es fácil.
 El mineral de baja ley próximo al recubrimiento y los
bordes del criadero se ensucia excesivamente si el
bordes del criadero se ensucia excesivamente si el
control del hundimiento no es demasiado bueno.
 No es posible la explotación selectiva de mineral de alta y
baja ley. Sólo puede extraerse todo junto.

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2121
Mina Pais Layout Producción (Mt) Productos
El Teniente Chile LHD/Parrillas 54 Cobre
El S l d Chil LHD 10 C b
ALGUNOS INDICADORES
El Salvador Chile LHD 10 Cobre
Andina Chile LHD/Parrillas 16 Cobre
Henderson USA LHD 5.4 Molibdeno
Bell Canada LHD 0.9 Asbestos
Premier Sudáfrica LHD 3 Diamantes
Shabanie Zimbawe LHD 1.3 Cobre
Philex Filipinas LHD/Parrillas 10 Cobre
Lutopan Filipinas Parrillas 9.4 Cobre
Lutopan Filipinas Parrillas 9.4 Cobre
Freeport Indonesia LHD 18 Cobre/Oro
Northparkes Australia LHD 3.9 Cobre/Oro
2222
EVOLUCION DE LA PRODUCCION ANUAL
160000
140000
El Teniente
International
CavingStudy
underground
cavationproject
mperialCollage
fmodernmining
cs,Foundingof
x
xxx
120000
100000
80000
TONNESPERDAY
60000
40000
Mamberget
San Manuel
Climax Henderson
Andina
Bingham Canyon
ex
Im
Frequenceof
geomechanic
Olympic Dam
Palabora
Kiruna
x xx
xxx
x
x
xx
x
xxx x
x
xx
x
x
xx
x
x x
x
x
xx
x
x
x
x
x
x
x
x xxxx
xx
x
xx
x
x
x x
x
x
x xx
x
xxx
xx
xx
xx
+
+
+
+++
++
++
+
20000
0
1880 1900 1920 1940 1960 1980
YEAR
2000 2020 2040
Miami
Mount Isa
Mamberget
Premier
Ridgeway
Freeport IOZ/DOZ
Kidd Creek
Salvador
xxx xxx xxxx
x x
xxxxxxx
x
x
x
x
x
xx
x
xx
x
xx x
x
x xx x
x
x
x
x
x
x
x
+
+
++++

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2323
EVOLUCION DE LAS PROFUNDIDADES
MAXIMAS
3500
3000
Kidd Creek
International
CavingStudy
ationsproject
nderground
erialCollege
modemmining
Foundingof
RM
2500
2000
DEPTH(m)
1500
1000 +x
Kiruna Salvador
F t (DOZ)
Ridgeway
Andina
Parabola
Bingham Canyon
Henderson
Mount Isa
excava
un
Imp
Emergenceofm
geomechanics
ISR
O
500
0
1880 1900 1920
x x x
x
x
x
+
1940 1960
El Teniente
Kiruna Freeport (DOZ)
Olympic Dam
1980 2000 2020 2040
2424
ASPECTOS CRITICOS
Pseudo-continuos domain
Seismogenic zoneHundimiento
Air gap
Zone of loosening
Caved zone
Fragmentación
Flujo
(Duplancinc & Brady 1999)
Direction of advancing undercut

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2525
En el estudio de la calidad del macizo es útil el
parámetro de calidad de roca (R.Q.D.)
CALIDAD DEL MACIZO
parámetro de calidad de roca (R.Q.D.)
Los ensayos en probetas para determinar la resistencia
a la rotura no son tan interesantes como el conocer la
condición del mineral para fragmentarse en trozos
pequeños. Para ello debe estudiarse la disposición de
cruceros juntas y planos de estratificación
cruceros, juntas y planos de estratificación.
2626
CALIDAD DEL MACIZO

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2727
BLOCK CAVING
ZANJA
N.HUNDIMIENTO
CABLE DE ACERO
TIRO ESTRUCTURAL
PUNTO DE
EXTRACCION
MURO HORMIGON
ARMADO
MARCO DE ACERO
2828
BLOCK CAVING
ISOMETRICO DE UN BLOQUE DE HUNDIMIENTO
METODO TRADICIONAL
NIVEL DE PRODUCCION
ABANDONADO
ESTERIL
BLOCK DE EXPLOTACIONBLOCK DE EXPLOTACION
INICIO DE HUNDIMIENTO
APROXIMADAMENTE 113 MTS
NIVEL DE HUNDIMIENTO
SISTEMAS DE PIQUES
NIVEL CONTROL
2º CRUZADO
NIVEL DE PRODUCCION
DRIFT DE PRODUCCION
NIVEL COLECCION
2 CRUZADO
1º CRUZADO
ABUZONES

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2929
BLOCK CAVING
Finger
raise
Grizzly
level
Grizzly
drift
Underout preparation
Transport drift
Main
level
Hundimiento por bloques (carga por gravedad)
3030
BLOCK CAVING
Lengholes for
undercutting
Loading
Hundimiento por bloques (carga con LHD)
- Método simplificado. Un mismo nivel para hundimiento y producción.
- Transversales de carga oblicuos para mejor maniobrabilidad de la LHD
Loading drift
Undercut drift

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3131
BLOCK CAVING
Lengholes forLengholes for
undercutting
Loading
Hundimiento por bloques (carga con LHD)
- Método simplificado. Un mismo nivel para hundimiento y producción.
- Transversales de carga oblicuos para mejor maniobrabilidad de la LHD
Loading drift
Undercut drift
3232
BLOCK CAVING
MINERAL
FRACTURADO
el de hundimiento
Nivel d
Nivel de
producción
BLUSHER DRIFT
Nivel de
transporte
Altos ritmos de producción y bajos costes de operación.
Alta recuperación (90-100%)
Alta recuperación (90 100%)
Mucha preparación y costosa. Requiere continuo mantenimiento
Método poco flexible
Riesgo de atranques en parrillas, coladeros, etc.
Riesgo de estallidos de roca.
Subsidencia

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3333
BLOCK CAVING
ISOMETRICO DE UN BLOQUE DE HUNDIMIENTO
METODO TRADICIONAL
NIVEL DE PRODUCCION
ABANDONADO
ESTERIL
BLOCK DE EXPLOTACION
INICIO DE HUNDIMIENTO
APROXIMADAMENTE 113 MTSAPROXIMADAMENTE 113 MTS
NIVEL DE HUNDIMIENTO
SISTEMAS DE PIQUES
NIVEL CONTROL
2º CRUZADO
NIVEL DE PRODUCCION
DRIFT DE PRODUCCION
NIVEL COLECCION
1º CRUZADO
ABUZONES
Fig. 2036311. Isometric of a manual caving block –
El Teniente, Conversion factor: 1 ft = 0.3048 m.
3434
BLOCK CAVING
ZONE
OF
DRAW
AREA
OF OR:
LUSS
CENTROS POZOS TOLVA
(e)
WEIGHT
CONCEN
TRATION
THROUGH
UMPULLED
PILLARS
y
(b)
PILAR INTERMEDIO SIN HUNDIR
(Menor recuperación y riesgo de estallido de roca)
(d)
DILUTION
THROUGH
OVERDROWN
ZONE
OF
DRAW
CENTROS POZOS TOLVA
(a): Separación correcta
(b): Separación excesiva
(c): Separación
PILAR REDUCIDO
(Problemas sostenimiento y
dilución por sobrextracción)
( ) p
insuficiente
(d): Disposición al
tresbolillo
(e): Disposición en línea

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3535
BLOCK CAVING
HUNDIMIENTO POR BLOQUES (extracción controlada)
- Ritmo de extracción: 150 - 1200 mm/día, según tiempo de hundimiento de la roca.
- Ritmo de producción: 5000-60000 Tm/día.
ESTERIL HUNDIDO
MINERAL SIN HUNDIR
CONTACTO
OPTIMO
ESTERIL SIN
HUNDIR
MINERAL HUNDIDO
3636
BLOCK CAVING
NIVEL DE HUNDIMIENTO DESPUES
DEL DISPARO
CHIMENA DE
HUNDIMIENTO
OPERARIO EXTRACCION
MINERAL
NIVEL DE PRODUCCION
MINERAL
TABLA VACIADORA
PIQUE TRASPASO A NIVEL
DE TRANSPORTE
OPERARIO EXTRACCION MINERAL
EN SU LUGAR DE TRABAJO

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3737
ESFUERZOS
3838
MODELO CONCEPTUAL

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3939
MODELO CONCEPTUAL
(a) Considering the most recent version of each system.
(b) Considered indirectly, partially, or only in some cases.
1) Considered as an adjustment factor.
2) Considered as an equivalent value resulting from a “weighted averaging” chart.
3) Considered when defining the strength of the rock mass.
4) Considered by means of a specially developed classification
5) Assumes that geotechnical analyses will be performed in term of effective stresses.
PARAMETROS
CONSIDERADOS POR
DIFERENTES
DIFERENTES
MÉTODOS DE
CLASIFICACION DE
ROCAS (FLORES &
KARZULOVIC 2003A)
4040
CARACTERIZACION GEOTECNICA
(1) Indicate the number of measurements that support the estimate, the typical or characteristic value of the parameter, its variability and reliability.
(2) Indicate range of values for the parameter, and its modal value.
(3) Indicate how the parameter was estimated, and the realiability of this estimate.

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4141
4242

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4343
INDUCCION DE HUNDIMIENTO
4444
EVOLUCION DEL HUNDIMIENTO
Stress Release
Stress ConcentrationsSeismogenic Zone
Zone of Loosening
Zone of Loosening
Seismogenic Zone
Stress Concentrations
Stress
Concentrations
Stress
Concentrations
Stress
Concentrations
Stress
Concentrations
Zone of Loosening
Seismogenic Zone
Stress
Concentrations
Stress
Concentrations

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4545
EVOLUCION DEL HUNDIMIENTO
4646
HUNDIBILIDAD
(Laubscher 1988 and Bartlett 1998)

Taller 1 46

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