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MI47A - PERFORACIÓN Y TRONADURA CLASE AUXILIAR 1

Enrique Caballero A.

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Objetivos:  Introducir algunos métodos de explotación.  Señalar equipos y herramientas típicas usadas en la perforación de producción de los métodos más importantes métodos.

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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

OPEN PIT

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UNDERGROUND MINING

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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEOS

Soportado Por Pilares

Room and Pillar

Lonwall Mining

Sublevel and Longhole stoping

Bench and Fill stoping

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Artificialmente Soportado con Relleno

Cut and Fill Stoping

Shrinkage Stoping

Sin soporte o Hundimiento

Sublevel Caving

Block Caving

VCR Stoping con Relleno

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Métodos soportados por Pilares

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ROOM & PILLAR

• Equipo: Wagon - drill o Track – drill Top hammer o DTH • Diámetros: 51 a 115 mm • Largo tiros: 5 a 15 m

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Cuerpos mineralizados mantiformes y de baja potencia



La calidad de la roca de caja y mineral deben ser competentes (2B)



Se dejan pilares para mantener el techo y las paredes estables



Se deben diseñar los pilares y los caserones para maximizar la recuperación de mineral 

Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10m y menores a 30 m se explotan por sub-niveles desde el techo al piso. 

Baja dilución menor a 5%



Recuperación baja menor a 75%



Costo de producción 10-20$-t



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MÉTODOS DE SUBLEVEL STOPING Cuerpos mineralizados con orientación semi vertical Roca mineral y de caja competente La perforación se realiza con martillos que varían desde 50 mm a 200mm dependiendo del largo de perforación Recuperación 50-80% principalmente debido a los muros y losas Dilución varía entre 3-10% de material diluyente de la pared colgante y techo Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral La productividad del método es del orden de 500-1800 tpd por caserón en producción. 

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SUBLEVEL STOPING (SLS)

• Vetas 3 a 20m • Equipo: Jumbo Radial Electro – Hidráulico • Diámetros: 48 a 76 mm • Largo Tiros: hasta 40 m

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Subnivel de Perforación

Se utiliza en cuerpos de sección transversal irregular La distancia entre subniveles de perforación es de 10-20m Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta a un nivel de producción a través de puntos de extracción

Nivel de Producción

Zanja

Pto de Extracción

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Subniveles de Perforación

Caserón

Estocada de Carguío

Zanja

Galería de Zanja

Punto de descarga

Chimenea de Ventilación Galería de transporte secundario

Subnivel de Ventilación

a pique Chimenea de Traspaso Descarga Buzón Nivel de Transporte Principal

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Sublevel Stoping - Long Blast Hole (SLS - LBH)

• Equipo: Track drill DTH • Diámetros: 115 a 165 mm • Largo tiros: 30 a 80 m

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Se utiliza en cuerpos de alta potencia y regulares Se utiliza perforación LBH de alto diámetro para alcanzar largos de perforación de hasta 80m. La zanja se perfora en retroceso desde la galería de zanja En un extremo del caserón se crea una chimenea cara libre para generar el corte inicial El burden en este método varia en el rango 1.5-3m 11/17/2020

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Sublevel Stoping – Vertical Crater Retreat (SLS – VCR)

• Equipo Perforación: DTH • Diámetros: 4 ½”- 6 ½”

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La sección transversal es igual al método de LBH 

Corte Longitudinal

La tronadura se hace contra la zanja



Varios ptos de extracción pueden estar en producción a la vez. 

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Métodos Artificialmente soportado por relleno

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Cut and Fill

Yacimientos semi- verticales



La roca de caja es de baja competencia como para aplicar métodos de sub level stoping 

El método consiste en avanzar con cortes horizontales ascendiendo en la veta 

Una vez realizado el corte de arranque se realiza el relleno del caserón el cual se emplaza con equipo mecánico o cautivo en el caserón 

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Características del método de explotación

Se utiliza para yacimientos que poseen roca de caja y mineral de baja competencia (3B-5A) y en los cuales es imposible construir un caserón de las dimensiones del típico SLS Método altamente selectivo Debido al método de arranque muy selectivo y de bajas dimensiones permite lograr altas recuperaciones(>90%) y muy baja dilución (<2%)

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Futuro acceso Mineral

Chimenea de traspaso

Chimenea de ventilación

Sector del Caserón en Operación

Rampa

Acceso al Caserón

Relleno Chimenea de ventilación

Acceso relleno

rellena

Vista esquemática en Perfil

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Chimenea de Traspaso

Corte y Relleno

(la cual puede encontrarse fuera del caserón)

Estocada

Caserón relleno

Sector de descarga a chimenea o a camión Chimenea de Traspaso

Galería de transporte secundario o principal Nivel de Transporte Principal

Descarga Buzón

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*Shrinkage Stoping

Vetas angostas (potencia menor a 10m) La roca de caja es de baja competencia (4B) y la mineral de mediana a alta (3B) Se remueve solamente el esponjamiento(40% del volumen) de la roca tronada el resto se mantiene almacenado para mantener las paredes estables y proveer de piso al sistema de perforación Infraestructura de producción es requerida. Productividad menor a 4500 tpd Alta dilución 30% Mediana recuperación 85% Costoso y riesgoso 

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Shrinkage

Caserón relleno con mineral tronado

Estocadas

Galería de transporte secundario

Punto de descarga a chimenea Chimenea de Traspaso

Nivel de Transporte Principal

Descarga Buzón

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VCR con Relleno VCR caserón primario

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VCR caserón secundario

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Bench and Fill Stoping

Drilling Equipment

Alternativo a VCR



Utilizado en cuerpos de menor competencia mayor continuidad en la corrida 

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Retreating

Ore

Blasted Ore

Truck backfills after most ore is mucked

Backfill

LHD Equipment Floor can be of any type: Ore, backfill or sill (mat) pillar

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Métodos sin soporte o por Hundimiento

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Sublevel Caving (SLC)

• • • •

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Espesor 30 a 60m Equipo: Jumbo radial electro hidráulico Diámetro: 48 a 76 mm Largo tiros: hasta 40 m

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 Se utiliza en cuerpos mineralizados con orientación vertical y alta potencia mayor a 40m  La roca de caja es de baja competencia y la roca mineral competente a mediana  Se explota por subniveles donde se realizan en ciclo las operaciones unitarias de perforación, tronadura, carguío y transporte  Consiste en hundir la roca de caja y la pared colgante de esta manera el mineral queda en contacto con el estéril facilitando el acceso de LHDs a través de las galerías de producción  Productividad 4000 a 20000 tpd  Costo 7-12 $/t  Dilución es alta hasta un 15%  Recuperación 75%

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 Operaciones Unitarias  Perforación de producción  Producción  Carguío de explosivos  Preparación  El mineral es fragmentado por perforación y tronadura mientras el techo de la explotación y la pared colgante se fragmenta y hunde por acción de los esfuerzos inducidos  Método descendente que se trabaja por niveles  El estéril rellena continuamente los espacios dejados por el mineral fragmentado

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SLC - TRANSVERSAL VERSUS LONGITUDINAL SLOT Desarrollos en estéril Frente amplio

SLOT

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BLOCK CAVING

• • •

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Equipo: Jumbo radial electro hidráulico Diámetro: 48 a 76 mm Largo tiros: hasta 30 m

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Block – Panel Caving:

Block caving – Método de explotación masivo en la cual un bloque de mineral en algunos casos representando el área basal del cuerpo mineralizado se corta en su base y luego a partir de la extracción se produce la propagación del hundimiento Panel caving – es una forma del método de hundimiento en que bloques consecutivos se hunden en forma continua de modo de evitar la dilución latera y los esfuerzos de relajación producidos en el método convencional de block caving.

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Características del método

Utilizado por las minas subterráneas más grandes del mundo 

Alta producción: 5,000 to 45,000 tpd



El menor costo de producción por tonelada



Excelente productividad por persona y equipos



Se puede automatizar



Posee una bajo grado de selectividad



Se requiere de una fuerza de trabajo con conocimiento de las labores subterráneas 

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Proyección de la Zanja

Calles

Punto de extracción

Estocadas

Chimeneas de traspaso

de Carguío Vista en Planta de la base de un Caserón en un Block Caving (El Teniente)

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Calles

Zanjas

Estocadas de Carguío Punto de descarga a chimenea

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HERRINGBONE (HENDERSON MINE USA)

Normal herringbone Características: Ideal para equipos LHD eléctricos Se crean una gran luz entre puntos opuestos en la dirección del apex mayor

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HENDERSON (ORIGINAL)

Original Distancia entre calles: 30 m Distancia entre zanjas: 15 m

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 Referencias:  SME Mining Engineering Handbook (1992).  Presentaciones del curso MI58B (Diseño de Minas Subterráneas).  Manejo de materiales en explotaciones subterráneas, René Le-Feaux.  Underground Mining Methods (Reference Booklets), Atlas Copco.

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Fin Presentación

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