Profesor: José Muñoz Villalobos Asignatura: Métodos de Explotación Block Caving • Cuerpos masivos con una proyección en planta suficiente para inducir el hundimiento de la roca. • La roca mineralizada a hundir debe ser medianamente competente 3A-4ª. • La roca estéril de techo debe ser hundible. • La roca de caja puede ser competente como en el caso de pipas diamantíferas. • Se induce el hundimiento de la roca a través del corte basal 4-12 m. El hundimiento se propaga en la medida que la roca es extraída del hundimiento utilizando la infraestructura de producción. • Productividad 12.000 a 48.000 tpd . • Dilución 20%. • Recuperación 75%. Block Caving • Existe interfase mineral estéril. • Se incorpora área una gran parte de la vida de la mina. • Se desarrolla para poder tener un mejor control de la dilución horizontal. • Coarse rock, equipment can handle different volumes • Productividad 0.55 t/m2/día. Block Caving Block Caving Disposición de Estocadas en Vista de Planta Las estocadas pueden ser trazadas regularmente enfrentadas o alternadas unas con otras (las opuestas), horizontales o inclinadas y pueden formar ángulos de 90º, 60º o 30º con respecto a la galería base que las une (para permitir un mejor desempeño de los equipos). Block Caving Embudos Áreas variables en función de la roca, técnica de construcción, necesidad de recubrimiento del sector de trabajo Altura, Pilar o Puente 45º - 65º Embudo Chimenea de 4 a 8 m2 Buitra Block Caving Embudos Embudo Altura, Pilar o Puente Buitra Embudo Buitra Parrillas Block Caving Disposición de los Embudos aprovechar de mejor manera el área disponible R/3 R Block Caving Malla de tiraje o de extracción D D D Block Caving D Vista en Planta de la base de un Caserón en un Block Caving (El Teniente) Proyección de la Zanja Calles Punto de extracción Estocadas de Carguío Block Caving Chimeneas de traspaso Parrillas La parrilla es un elemento que permite retener el material de tamaño indeseable para la función de la chimenea. La parrilla se compone de barras metálicas separadas entre sí de modo que el material que traspase la parrilla garantice el flujo libre en la chimenea y el sobre tamaño quede fuera para ser apartado o reducido sobre la misma parrilla. Punto de descarga Parrilla Chimenea Block Caving Diseño de la Parrilla La forma de la parrilla se obtiene de un análisis del comportamiento del material descargado sobre ella, de modo que se pueda aprovechar la energía del material de una forma u otra. Si la parrilla se dispone horizontalmente se observa que el material descargado se acumula en la orilla más próxima de la descarga, lo cual no permitiría aprovecharla completamente (1), sin embargo una solución que aprovecha la gravedad es darle cierta inclinación a este sector, para que el material se desplace hacia la zona más alejada del punto de descarga, aprovechando toda el área disponible (2). Material descargado Desplazamiento del Sobre tamaño Parrilla x (1) (2) x’ Ángulo de quiebre Material traspasado Zona inutilizada Block Caving Quiebre Diseño de la Parrilla Se puede observar que la zona “x” recibe el impacto de la descarga del material y a su vez la zona “x’” el impacto de los bolones (el cual dependerá de la energía con la que lleguen). La energía con que llega el sobre tamaño a la zona “x’”, dependerá del ángulo de quiebre (usualmente 25º). Para evitar el daño producido por ambos impactos se disponen en los extremos bolones de material similares a las pircas, los que absorben el impacto prolongando la vida útil del punto de descarga (cajas de la chimenea y soportes de la parrilla). Caja de golpe Block Caving Reducción Secundaria 1) Parche: Carga explosiva que se aplica en la superficie de la colpa y que al detonar provoca la fragmentación de ella. Se considera como una mala práctica, ya que el explosivo debe tener confinamiento para su buen aprovechamiento y en este caso no ocurre por lo que la eficiencia de la tronadura es muy baja y la proyección de material es alta, provocando daños en los alrededores (cables, tuberías, caja, etc.). 2) Cachorreo: Consiste en perforar la colpa con un equipo manual o mecanizado, de modo que el explosivo quede confinado como corresponde. En este caso la eficiencia del explosivo es mayor, pero debe considerarse el tiempo que demora la perforación y además se necesita personal (cuadrilla) que realice la perforación. 3) Martillo rompedor, picador o demoledor: Equipo diseñado para demolición por impacto, puede ser neumático o hidráulico, manual o mecanizado. Las ventajas que presenta son su eficiencia y su independencia (no requiere paralizar la faena o el sector, sólo el punto donde se encuentra el problema). El monto de la inversión es mucho más significativo en comparación de los anteriores métodos. Block Caving Reducción Secundaria con Martillo Picador Regulador de Flujo (Cadenas) Martillo Picador o rompedor 10 a 15 m Subnivel de reducción secundaria Parrilla Block Caving Pre acondicionamiento Pre-acondicionamiento es un conjunto de procesos mineros implementado antes de la iniciación del caving cuyo objetivo es alterar las características mecánicas del macizo rocoso a fin de mejorar sus condiciones de hundibilidad y de fragmentación, logrando de esta forma aplicar métodos por hundimiento de forma exitosa en macizos competentes. • Pre acondicionamiento mediante fracturamiento hidráulico. • Pre acondicionamiento perforación y tronadura. mediante Block Caving fracturamiento por Pre acondicionamiento mediante fracturamiento hidráulico • Técnica surgida en minería del petróleo y del gas. • Se basa en creación de fracturas que son normales al esfuerzo principal menor mediante el ingreso de agua a presión que vence la resistencia a la tracción del macizo. • El método de HF se basa en la creación de estructuras artificiales en el macizo, lo que disminuye el RQD aumenta la porosidad, aumenta la presión de poros y el deslizamiento de estructuras existentes disminuyendo su resistencia al corte. • Se ha medido que la velocidad de onda en compresión Vp disminuye en un 15% macizos acondicionados respecto a la velocidad de propagación en el macizo in situ o sin tratamiento. Block Caving Pre acondicionamiento mediante fracturamiento usando explosivos • Este método de acondicionamiento usa tronadura confinada para debilitar el macizo mediante la creación de micro-estructuras y desplazamiento de superficies existentes • El objetivo del método es: - Aumentar el grado de homogenidad en el macizo rocoso a través de la creación de micro estructuras reduciendo la rigidez del macizo y disminuyendo su capacidad de acumular energía, mejorando la condición de estallidos de roca. - Mejorar la fragmentación en mineral masivo. - Promover deformaciones de corte en estructuras existentes. Block Caving Continuación de un Rajo a un Block Caving Block Caving • Costo de producción muy bajo. •Una vez que el hundimiento empieza, se consigue una producción elevada. •Pueden normalizarse las condiciones aumentando la seguridad y eficacia de trabajo. •La frecuencia de accidentes es claramente muy baja. Block Caving Desventajas • La inversión de capital es grande y la preparación larga. • La mezcla de mineral y estériles, así como las perdidas 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 control del hundimiento no es demasiado bueno. •No es posible la explotación selectiva de mineral de alta y de baja ley. Solo puede extraerse todo junto. •Como en la cámara almacén el mineral se oxida. Block Caving
