Este documento describe el método de explotación minera conocido como hundimiento de bloques. El método involucra la subdivisión del cuerpo mineralizado en bloques que son extraídos mediante la socavación controlada de su base, aprovechando la fuerza de gravedad y la fragmentación natural de la roca. Requiere niveles de producción, hundimiento, transporte y ventilación, así como operaciones de extracción, carguío y transporte del mineral fragmentado. Presenta ventajas como alta productividad y bajo costo, pero también desventajas

1. HUNDIMIENTO DE BLOQUES
ASIGNATURA: SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN
DOCENTE: JUAN ORELLANA MALDONADO
ALUMNOS: ESTBAN RODRIGUEZ R
SECCION:
FECHA:
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2. INDICE
1 INTRODUCCION...................................................................................................................................................3
2 CLASIFICACION DEL METODO.......................................................................................................................3
3 CAMPO DE APLICACIÓN...................................................................................................................................4
4 DESCRIPCION DEL METODO...........................................................................................................................4
5 ELEMENTOS DEL METODO..............................................................................................................................5
5.1 DESARROLLOS......................................................................................................................................................5
5.2 VENTILACIÓN.......................................................................................................................................................6
5.3 FORTIFICACIÓN.....................................................................................................................................................6
6 OPERACIONES DE EXTRACCION DEL METODO.......................................................................................6
7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE...........................................................................................7
8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS.............................................................................................................................7
9 CONSIDERACIONES FINALES..........................................................................................................................7
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3. 1 INTRODUCCION
La escases de cuerpos mineralizados con buenas leyes ha obligado a la industria extractiva
minera, desde hace ya varios años, a explotar yacimientos cada vez más profundos, cuyas
características geológicas son aprovechadas al utilizar distintas técnicas de extracción.
Los métodos de explotación de minas corresponden al conjunto de operaciones cuyo objetivo
final es maximizar la recuperación de un cuerpo mineralizado, asegurando la rentabilidad del
negocio.
Si bien los métodos ya están definidos de forma general, cada uno de ellos presenta
particularidades dadas principalmente por las características propias de cada yacimiento. Entre
ellas podemos mencionar: profundidad de emplazamiento, características geomecánicas de la
roca de caja o del cuerpo mineralizado, composición mineralógica, presencia de fallas, niveles
freáticos, reservas, discontinuidades, etc.
El block caving o hundimiento de bloques es un método de explotación complejo, aplicado en
minería subterránea a cuerpos masivos de mediana a baja ley, cuya característica principal es
la fragmentación de la roca producto de los esfuerzos de la tierra y el aprovechamiento de la
fuerza de gravedad para su transporte y posterior extracción desde puntos definidos. Se realiza
la subdivisión del cuerpo mineralizado en bloques, cada uno de ellos considerado una unidad
independiente 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 para
sus proyectos nuevo nivel mina de la división el teniente y Chuquicamata subterráneo.
2 CLASIFICACION DEL METODO
Los métodos de explotación de minas son variados, y dependiendo de las características del
yacimiento es su campo de aplicación. Estos, pueden clasificarse según indica el siguiente
esquema:
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4. Métodos de explotación
Superficie Subterraneos
Caserones Hundimiento
Canteras
Banqueo descendente Soportados Autosoportados
Dragado Hidráulico
In Situ
Graveras Cut and Fill Room and Pillar Block caving
De contorno Shrinkage Open Sotopes Sub level caving
Descubiertas Sub Level Stoping Panel caving
Terrazas
El block caving es un método que se aplica en minería subterránea, en el cual se aprovecha la
fuerza de gravedad y fragmentación natural del cuerpo mineralizado para su extracción.
3 CAMPO DE APLICACIÓN
Este método es comúnmente utilizado en cuerpos mineralizados masivos de baja ley
(Comúnmente denominados pórfidos), cuyas propiedades geomecánicas son favorables para la
adecuada fragmentación de la roca (índice de fractura alto).También es aplicado en cuerpos
tabulares con buena potencia.
Para una eficiente operación se requiere que las leyes del cuerpo sean regulares, dado que
este método no permite explotación selectiva por sectores. Se requiere además para su
aplicación que el cuerpo mineralizado sea de límites regulares.
Novedosas técnicas permiten aplicar este método en rocas más competentes y con índices de
fractura menores.
4 DESCRIPCION DEL METODO
El 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 la
socavación controlada de su base mediante perforación y tronadura.
Las fuerzas que interactúan en la roca (prexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Al
socavar la base del bloque se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estas
fuerzas 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 la
base del bloque se rellenen con el material fragmentado. Cuando esto ocurre la situación de
equilibrio en el macizo tiende a restablecerse.
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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 continua
fragmentándose y cayendo, sucesivamente hasta que en la superficie comienza a generarse un
cráter. En la terminología minera esto se denomina subsidencia.
El proceso termina cuando se ha extraído la totalidad de la columna mineral y los puntos
comienzan a ser rellenados por material estéril.
Las columnas mineralizadas pueden alcanzar alturas entre 40 y 300 metros, dependiendo de
los niveles de hundimiento.
5 ELEMENTOS DEL METODO
5.1 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.
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6. 5.2 VENTILACIÓN
El block caving es un método que requiere un buen sistema de ventilación, especialmente en el
nivel de producción y en el subnivel de control de tamaño. Debido a los gases de tronadura
secundaria, accionamiento de equipos diesel, personal trabajando, extracción y traspaso de
mineral.
El aire fresco se inyecta a las galerías de producción a través de chimeneas, recorre estas
galerías y retorna al subnivel de ventilación por otras chimeneas similares ubicadas en la línea
de bloques siguiente. Para tales efectos, es necesario disponer de túneles y/o piques
principales de inyección y extracción de aire, dotados de ventiladores axiales.
5.3 FORTIFICACIÓN
El 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 inducidos
asociadas al proceso de hundimiento. En presencia de roca poco competente con buenas
características de hundibilidad, la solución más utilizada consiste en una fortificación sistemática
con marcos de madera. En condiciones similares a las anteriores, pero con un sistema de
extracción con palas de arrastre o scrapers, se utiliza por lo general un revestimiento continuo
de hormigón. Si las condiciones son menos rigurosas, puede ser suficiente un apernado
conjuntamente con malla de acero y hormigón proyectado. Cuando se trata de roca competente
(granulometría gruesa), donde se aplica un sistema de extracción mecanizado con equipos
LHD, se requieren galerías de sección más grande (4,0 x3, 6 m). En estos casos, dependiendo
de las condiciones, se recurre a soluciones que contemplan progresivamente apernado, malla
de acero y hormigón proyectado. Las situaciones más críticas se presentan en las
intersecciones de las galerías de producción con los brazos de carguío y en las crestas y
vísceras de los puntos de extracción. Para mantener su estabilidad se recurre, en la mayoría de
los casos, a fortificación con marcos de acero y hormigón armado. Los piques de traspaso son
también labores conflictivas que requieren una atención especial. Se recurre incluso a
revestimientos con planchas de acero o rieles insertos en hormigón.
6 OPERACIONES DE EXTRACCION DEL METODO
Cuando se ha terminado la socavación se fracturará el mineral y caerá por las chimeneas
estrechas por la acción de la fuerza de gravedad. El ciclo será continuo siempre y cuando se
vaya retirando el mineral fragmentado desde los puntos de extracción. No se requiere
perforación de producción, excepto cuando se generan las denominadas “Colgaduras de
mineral”.
Es común que para rocas competentes y mas duras se realice pre acondicionamiento mediante
perforación de tiros largos y tronadura o con agua inyectada a altas presiones.
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7. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE
8 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
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8. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE
8 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
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9. 7 OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE
8 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
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