Diseño de la base de caserones en explotaciones de minas subterráneas MI57G- Profesor Raúl Castro

Contenidos de la sección Preparación de la base de caserones en distintas labores subterráneas: Sublevel stoping Block/panel caving Sublevel caving Cut and fill Room and Pillar

Definiciones Preparación de la base de un caserón: incluye todos desarrollos horizontales y verticales necesarios previos a la producción de un caserón. En esta etapa no se estará en régimen en la explotación del caserón. Y se construye las siguiente labores : Accesos principales y secundarios Niveles de perforación, hundimiento, transporte principal y secundario, reducción secundaria Zanjas recolectoras Piques de traspaso Buzones Chimeneas de ventilación Producción: incluye las operaciones cuando se explota un caserón propiamente tal en régimen. Se tiene en general un periodo de marcha blanca donde el ritmo productivo esta por debajo del régimen productivo. Operaciones relacionadas incluyen Arranque: Perforación y tronadura (SLS, SLC, R&P, C&F) Caving (BC/PC) Carguío y transporte Servicios mina

Preparación en sublevel stoping MI57G Profesor Raúl Castro

Contenidos Introducción metodo explotación Explotación caserones

Sublevel Stoping – LBH Recuperación de pilares con relleno

Sublevel stoping con tiros largos radiales Preparación incluye todos los desarrollos requeridos previos a la producción propiamente tal: Accesos a niveles Nivel de transporte Galería transporte secundario Estocadas de carguío Galería de zanja Nivel de Perforación Galería de perforación Zanjas recolectoras 4,5” – 6”

Sublevel Stoping con tiros radiales Perforación radial se utiliza cuando el cuerpo es irregular y se requiere seguir su contorno. Largo perforación es de no mas de 30 m. Accesos a niveles Nivel de transporte Galería transporte secundario Estocadas de carguío Galería de zanja Nivel de Perforación Varios niveles Galería de perforación Zanjas recolectoras 2,5 – 4,5”

Explotacion Caserones Mina El Soldado

Explotación caserones

Sistemas de carguío y transporte SLS CASERON Perforación y tronadura En puntos de extracción Perforación y tronadura secundaria SISTEMA CARGUÍO En sistema de traspaso Reducción secundaria SISTEMA DE TRANSPORTE

Factores a considerar en el diseño del nivel de producción 1. ANCHO EFECTIVO DEL PILAR ENTRE PUNTOS DE EXTRACCIÓN 10 metros Ancho aparente 2. distancia entre puntos de extracción Galería de transporte secundario Galería de zanja Estocada de carguío Ancho real estocada Distancia entre puntos de extracción Ancho aparente del pilar Ancho real del pilar Ancho aparente de la estocada

Factores a considerar en el diseño de nivel de producción 3. GRADO DE SUSTENTACIÓN DEL NIVEL BASE 60% GS (%) = ÁREA TOTAL DE LAS EXCAVACIONES X 100 ÁREA TOTAL DE LA BASE 4. LONGITUD DE LAS ESTOCADAS DE CARGUÍO: DEBE CONSIDERAR EL CARGUÍO DERECHO DEL EQUIPO DE CARGUÍO 5. Capacidad de produccion 6. Armonía en el diseño 7. Capacidad de carguío y transporte 8. Capacidad de reducción secundaria 9. Minimizar desarrollos 10. seguridad

Sistema de carguío El sistema de carguío esta definido por: Puntos de extracción Sistema de recolección Puntos de vaciado Sistema de traspaso de mineral Estocadas Puntos de carguío Galería Base 60º o 30º Ingreso de equipos de carguío

Sistemas de recolección Consisten en construcciones para recolectar el material tronado en un punto: Embudos Zanjas Puntos de extracción

Embudos Perforación manual Altura, Pilar o Puente 45º - 65º Buitra Altura, Pilar o Puente Embudo Parrillas Altura, Pilar o Puente 45º - 65º Embudo Chimenea de 4 a 8 m2 Buitra Perforación manual

Estocada horizontal de Problemas con embudos Colgaduras Caseroneo Parrilla 4 a 7 m de diámetro 45º Saca Estocada horizontal de 2,5 × 2,5 m2 a 3,5 × 3,5 m2

Galería de zanja que desaparece a medida que se habilita la zanja Evolución a Zanjas Galería de Transporte Secundario Galería de zanja que desaparece a medida que se habilita la zanja Estocada de Carguío de 2,5 × 2,5 m2 a 3,5 × 3,5 m2

Nivel de extracción

Diseño de Zanjas E e 45° -50° Pivote Formula de Rustan Diámetro de perforación máximo de 2,5” B= 1,18 x d^0,63 (unidades) E= 1.3-1,75 B

Construcción zanjas

Chimeneas VCR

Chimeneas Raise Borer

Estocadas de carguío Las estocadas sirven para cargar el mineral de forma segura. Factores a considerar en el diseño: Dimensiones equipo de carguío Rapidez de carga (angulo calle-estocada) Abrasividad del material (desgaste visera) Costos de construcción y recuperación de mineral

Esquema de una estocada de carguío Diseño Estocadas Esquema de una estocada de carguío LE LS LT A a Visera LH + LI LT=distancia pila (A x cotan(a)) ~ 35° – 40° (material particulado) LS=desgaste visera (1-2 m) LE=largo equipo (10-12 m) LH=largo holgura (1-2 m) LI=distancia impulso equipo LE Marcos de acero Cables - pernos A LT a LH + LI

Galería de transporte secundario Nivel de Extracción Proyección de la Zanja Galería de zanja 3,6-4 m Punto de carguío 60° 3,6-4 m Galería de transporte secundario Nivel de transporte Angulo de estocada zanja: 50°-60° - LHD 90° - cargador frontal

Nivel de Extracción – caserón simple

Nivel de Extracción – caserón doble

Fortificación visera

Diseño base caseron SLS: punto vaciado Criterios de diseño Tamaño de equipo de carguío Tamaño equipo de transporte Espacios Fortificación requerida

Diseño base caseron SLS carguío a camión

Diseño base caseron SLS carguío a camión

Ejemplo diseño vaciaderos a chimenea de traspaso

Consideraciones en el diseño de nivel de perforación Distancia entre subniveles de perforación Determinada por el largo máximo de perforación (TECNOLOGIA DISPONIBLES) La desviación de tiros esta relacionado con el método de perforación (DTH o Top Hammer y diámetro de perforación A menor diámetro de perforación se espera mayor desviación de tiros El criterio es el de usar un largo que asegure que los tiros no se juntaran, i.e. que la desviación sea no mayor a la mitad del burden.

Método de cálculo de distancia entre sub-niveles Determinar burden, B Determinar espaciamiento, e Determinar distancia entre sub-niveles r= 0.02 para martillos in the hole Ref: Dyno, 2005. Optimal drill and blasting techniques for Underground mining.

Largo entre subniveles

Consideraciones en el diseño de nivel de perforación Accesos a nivel de perforación Armonía en los desarrollos Minimizar la cantidad de metros desarrollados Dimensiones de galerías de acuerdo a equipos (4 x 4) Galerías de perforación Dimensiones de galerías determinadas por el equipo y espaciamiento entre tiros (en la corrida) Dimensiones del pilar entre galerías Minimizar desarrollos

Diseño Nivel de Perforación (peforación radial)

Diseño Nivel de Perforación (paralelos)

Esquema perforación radial - opciones

Esquema perforación paralela

Nivel de perforación Galería de perforación 4,5 x 4 m proyección caserón Galería de perforación 4,5 x 4 m Galería de acceso 4 x 4 m

Estandar de diseño SLS índice Descripción Unidades Valor aceptable Índice de preparación Razón entre tonelaje a extraer del caserón en diseño y los metros de labores de preparación del caserón. Este parámetro incluye el 100% de chimeneas de corte y un 75% de las chimeneas de ventilación Ton/mprep >250 Índice de perforación por disparo Metros totales de perforación requeridos en un round de disparo de galería. Mperf./disparo 164 Metros de avance por disparo Longitud de la galeria resultante por cada disparo de avances. mavance/disparo 3.8 Eficiencia de disparo Razón porcentual entre la longitud de la galería resultante en un disparo de avances y la longitud de la perforación. % 92 Toneladas de marina por metro de avance Razón promedio entre el tonelaje de marinas generados en un disparo de avances y la longitud de la galería resultante en el mismo. Tonmarinas/mavance 180 Factor de carga en tronadura de avance Razón entre los kilogramos de explosivo cargados en tronadura de avance y los metros de avance resultantes en dichas tronaduras. Kgexplosivo/m 52 Factor de carga en tronadura de chimeneas Razón entre los kilogramos de explosivo cargados en tronadura de chimeneas y los metros de chimenea resultantes en dichas tronaduras 75 Factor de carga en tronadura UC Razón entre los kilogramos de explosivo cargados en una tronadura UC y el tonelaje de material tronado gexplosivo/Ton 320-340 Factor de carga en tronadura CP Razón entre los kilogramos de explosivo cargados CP y el tonelaje de material tronado (ej. ANFO) 290

Estandar de diseño SLS Índice de perforación LBH Razón entre tonelaje a extraer de la zona LBH del caserón en diseño y los metros de perforación DTH según diámetro. Ton/mperf51/2” >27 Índice de perforación UC Razón entre tonelaje a extraer de la zona de UC del caserón en diseño y los metros de perforación radial de 3” diámetro Ton/mperf.3” >7 Índice de perforación CP Razón entre tonelaje a extraer de la zona de CP del caserón en diseño y los metros de perforación radial de 3” diámetro Ton/mperf. 3” >9 Factor de carga en tronadura LBH Razón entre los kilogramos de explosivo equivalente, cargados en una tronadura LBH y el tonelaje de material tronado gexplosivo/Ton 220

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