Corte Y Relleno Descendente

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORNACION PROFESIONAL DE GEOLOGIA

METODO DE EXPLOTACION CORTE Y RELLENO DESCENDENTE – UNDER CUT AND FILL CURSO: Explotacion de minas DOCENTE: Ing. ARIAS ARZAPALO, Tito INTEGRANT ES: CLAUDIO ROQUE, Jhon HUAMAN MARTEL, Janeth HUIDOBRO NIETO, Elvis PAITAN GILIAN, Mirian VILLENA OSCATEGUI, Joel Cerro de Pasco del 2012

METODO DE EXPLOTACION CORTE Y RELLENO DESCENDENTE (UNDER CUT AND FILL)

DESCRIPCION DEL METODO DE CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

En este método de explotación, el minado se realiza de arriba para abajo de los diferentes horizontes o pisos de mineral, aplicando el relleno hidráulico cementado e hidroneumático. El sistema consiste en la extracción por medio de frentes pilotos de aproximadamente 10 x 7 ft. (3 x 0,9 m.), y su longitud varia de 120 a 150 ft. Según el cuerpo mineralizado. Consiste en romper el mineral en diferentes pisos y en sentido descendente. Después que un corte o piso haya sido completamente extraído, se procede a rellenar antes de empezar el nuevo corte en el piso inmediato inferior.  

DESCRIPCION DEL METODO DE CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

Este relleno es el que va ayudar en el sostenimiento del techo del nuevo frontón que se abre. El minado del mineral continúa piso por piso hasta terminar el bloque. El relleno que se aplica, es el relleno hidroneumático y se trabaja en terrenos muy suaves que pueden ser cuerpos o vetas de buena ley. El relleno hidroneumático tiene dos capas una de mezcla rica, de 1:6 de proporción de cemento y arena, y la mezcla pobre, para completa el relleno, tiene 1:26 de proporción de cemento y arena. La loza y sobre loza del relleno trabajan bien a las fuerzas de compresión que actúan sobre las cajas y la fuerza de flexión procedente del techo. Las eficiencias suben con este método a medida que el uso del cemento se incrementa, a pesar de que los costos son elevados, esto se supera con la velocidad del minado.  

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO TIPO DE YACIMIENTO El tipo de yacimiento influye en el método de explotación, ya que si es se explota un cuerpo mineralizado la explotación se realizara mediante galerías de extracción y servicio, y si se realiza la explotación de vetas se realizaran cruceros en lugar de galerías. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO • Forma del depósito: tabular, irregular y también discontinuo. • Buzamiento del depósito: Moderado a medianamente pronunciado (>45º). • Dimensión del depósito: Estrecho a moderadamente ancho (6" a 100" o 2 a 30m), extensiones medianamente grandes. • Profundidad: Moderada a muy profunda (típicamente < 400

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN FACTORES MECÁNICOS • Resistencia de Mineral.- EL mineral utilizado en este método puede ser desde Moderadamente débil a resistente. • Resistencia de Roca.- La roca utilizada en este método puede ser débil a medianamente débil. FACTORES ECONÓMICOS Recuperación del Mineral.- La recuperación del mineral en este método puede llegar al 100% ya que el método permite mayor selectividad. CONDICIONES DE APLICABILIDAD En vetas cuyo mineral y cajas sean bastante suaves o inconsistentes, cuya potencia sea de gran magnitud. En cuerpos muy suaves, con una ley muy alta, porque el método es costoso. En yacimientos cuya mineralización es suave y deleznable con cajas falladas y fracturadas, que no pueden ser explotados por otros

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

APLICACIÓNES DE MÉTODO • Se aplica en cuerpos mineralizados de gran potencia, cuando el sistema de limpieza y relleno son mecanizados. • Se puede trabajar en cuerpos irregulares. • Se aplica en la recuperación de pilares dejados por el método de cortes y relleno ascendente. • Se trabaja en las zonas de material poco consistente. • Generalmente se aplica en extracción de reservas considerables. • Es un método propio para la aplicación del relleno. • Presenta mejor seguridad y condiciones para el

VENTAJAS • Permite la explotación de cuerpos irregulares, deleznable o inconsistente. • La recuperación del mineral es alta, llega al 100%. • Poco consumo de madera, en la variedad Michí no se emplea madera, en la cama ni los puntales de seguridad. • La seguridad es relativamente buena, en la variedad Michí es mejor, ya que el techo de concreto es una loza que atraviesa como una viga en toda la extensión del tajeo. • Poco consumo de explosivo por la suavidad del mineral. • La variedad Michí ha favorecido aumentar el ancho del tajeo por lo que se ha mecanizado este método. • La perforación es más fácil, ya que el personal se encuentra en una posición segura. • Trabajo más cómodo con perforadoras manuales. • El frente no puede desmoronarse, es decir, no existe peligro de desprendimiento de mineral. • Los menudos de mineral no se pierden en el relleno. • El personal no estás amenazado por desprendimiento de bloques de mineral.

DESVENTAJAS • Se necesita bastante tiempo para los trabajos de preparación (4 a 5 meses). • No se puede dejar desmontes o caballos que se encuentran dentro del mineral, por lo que el tajeo se limpia totalmente para iniciar el relleno. • Es costoso por el gran consumo de cemento, madera y la labor diaria. • No se puede cambiar a otro método. • Paraliza la explotación de las áreas cuando hay escasez de cemento en el mercado. • El gran consumo de aire por las bombas neumáticas causa problemas a la perforación.

DESVENTAJAS • El personal se encuentra en peligro por caída de rocas de los hastiales o del relleno colocado. • El mineral se contamina a causa de las caídas de rocas de los hastíales. • No se aprovecha la gravedad para el arranque. • Cuando es descendente es un frente en dirección, es decir, no dispuesto en diagonal, resulta difícil rellenar los espacios vacíos dejados encima de la explotación, sobre todo cuando los frentes son largos. No obstante, con frentes cortos y dispuestos diagonalmente, es mucho más fácil la introducción de relleno.

PARAMETROS 1.-Parámetros de Explotación   • Productividad por tajeo : 15 t/hg día • Consumo de Explosivos : 0.23 Kg./t • Perforación específica : 0.83 m/t • Radio de Preparación : 0.7 m/ 1000 t extraídas. • Producción en labores Preparatorias : 2 % • Dilución : 10% • Recuperación : 90 % • Tipo de Relleno : Cementado pobre 4 m con 1/30 • Ventilación : Natural y Forzada (ventiladores eléctricos). • Temperatura de Trabajo : Hasta 35 grados • Sostenimiento temporal : No se usa (ocasionalmente puntales).  

2.- Parámetros del relleno • Recuperación y clasificación del relave.La recuperación depende de los hidrociclones, por medio de estos, se logra la separación de sólidos contenidos en la pulpa del relave final proveniente de la planta concentradora, las partículas

solidas

de

grano

grueso

son

enviadas a la mina como relleno y la pulpa con sólidos finos van a la cancha de relave.

2.- Parámetros del relleno • Permeabilidad.-

El

relleno

hidráulico

debe

ser

permeable debido a que el ciclo de operación debe consistir en el tiempo mas corto posible. Esto se mide con la prueba de velocidad de percolación y debe ser igual o aproximadamente a 4 pulg/hora, si es menor a 2 pulg/hora, ocasiona el fenómeno del embalse de agua, y si la velocidad es mayor a 8 pulg/hora, aparece el fenómeno del embudo que consiste en la formación de embudos pequeños en el interior del relleno, donde el relleno

fluye

a

alta

velocidad

progresivamente hasta derrumbarse.

ensanchándose

2.- Parámetros del relleno

• Tamaño de partículas.- Es aquella que corresponde al estado natural del material y relaciona el volumen de poros y el volumen de los sólidos. Este parámetro por ser esencialmente una relación de volúmenes es una medida que controla la compactación de un relleno

EQUIPOS Dependiendo de las dimensiones del caserón y de la capacidad productiva de la faena, esta operación puede ejecutarse con palas manuales y carretillas (minería artesanal), palas de¡ arrastre o scrapers, y también con equipos cargadores sobre neumáticos LHD.

1.-Equipos de perforación. •

Dependiendo de las dimensiones del cuerpo mineralizado, espacios disponibles y capacidad productiva, es posible utilizar perforación manual (jack-legs o stopers) como también equipos tales como jumbos o wagon-drills. Y boomer.

• Para el acarreo del mineral de los tajeos hacia los echaderos se usan las palas CAVO 310 y 511 y los “scooptram” eléctricos o diesel. El transporte de mineral en galerías es con locomotoras “trolley” y carros “gramby

MATERIALES: 1.- Explosivos Cuando el terreno se presenta duro y consistente se emplea ANFO mientras que en terrenos suaves y con presencia de agua, se emplean cartuchos de dinamita desde 45 a 60% y cargados manualmente, con fulminante Nº6.

• guías de seguridad. • Conectores simples • cordón de encendido.

2.- Limpieza •

•

Winchas y rastrillos (para la extracción o limpieza del mineral hasta el subnivel de explotación y de allí son rastrillados hasta los echaderos del mineral del cual los motoristas van jalando a los carros mineros para finalmente llevar a la cancha de gruesos de la planta concentradora, también se usa s y autocargadoras cavo en vez de winches. A fin de ganar mayor eficiencia en muchas minas se efectúa la limpieza con scoopseléctricos o diesel de 1.5 a 2.5 yd3 de capacidad.

2.- Limpieza

• Limpieza con palas neumáticas y carros mineros U-35. Se puede mejorar usando el microscoop

3.- Relleno: • Relleno cementado de relave. • Relleno hidráulico cementado • El consumo de relleno es 0.9 t de arena por cada 1.8 t de mineral movido. El consumo de cemento en una proporción de 1:15 es 67 kg/t de arena colocada o 34 kg/t de mineral removido

4.- Ventilación ventiladores mecánicos accionados por motores eléctricos que conducen el aire de las vías principales al áreas son de 30000 a 60000 pies cúbicos por minuto.

5.- Sostenimiento:

• Madera para el sostenimiento. • Shocket. • Splitset. • Pernos de anclaje

DESARROLLO Y PREPARACION

DESCRIPCION DE LA PREPARACION Y DESARROLLO DEL METODO

La preparación para el método de corte y relleno descendente consiste en la elaboración de las siguientes labores: • • • • •

Galerías o cruceros. Chut y caminos. Sub nivel principal de extracción. La rotura del nivel superior. La preparación del Sill.

Galerías o Cruceros Para delimitar el bloque mineralizado se necesita ejecutar galerías o cruceros, de acuerdo al tipo de yacimiento (cuerpos o vetas). En el caso de vetas, el desarrollo se realiza fuera de veta, tanto del nivel superior como la inferior, denominándose cruceros o labores paralelas, los que van a servir de acceso, transporte, conducción de tuberías de aire, agua y relleno hidroneumático, cuya sección puede ser de 2.10 x 2.40 mts. En el caso de las galerías se hará con sostenimientos de cuadros de madera o arcos de acero en toda la longitud de la labor. Estas galerías sirven de transporte y de

Chimenea de mineral Las chimeneas se utilizan en la extracción las cuales se comunican de nivel a nivel, fuera o dentro del yacimiento.

Se

perforan

con

dos

o

tres

compartimientos, uno de los cuales es el camino donde se encuentran los descansos y las escaleras; el otro compartimiento forma parte del echadero del Entre los criterios que se toman en cuenta para mineral determinar la ubicación de las chimeneas se consideran la cantidad de tonelaje que habrá de transportarse por cada una de ellas y la distancia de transporte con locomotoras.

Construcción del sill superior Una vez concluida la chimenea, se inicia el sill superior. Cuya función es

tener

una

loza

en

todo

el

horizonte y comenzar debajo de el la explotación de los tajeos. En terrenos donde lo permiten las condiciones, el primer corte se usan pernos y mallas para sostener el techo. En terrenos pobres se emplea el

sostenimiento

con

cuadros

estándar. Cuando

el

caso

lo

requiera

se

usarán longarinas al piso. Si no existe el sill en el tajeo

Construcción del enrejado del Sill Cuando se completa el sill superior, la carga es limpiada y se hace luego un enrejado con tablas sobre los cuadros y un yute es colocado encima del todo el piso. Las tablas que se traslapan en sus extremos, se

van

clavando

para

mayor

seguridad y para mantenerlas a nivel. En los extremos, estos enrejados se van ajustando con cables a los pernos de roca. Los que previenen el

colapso

cuando

se

hace

la

Preparaciones para relleno del sill superior Juntamente con la construcción del enrejado,

se

van

colocando

las

barreras en los extremos libres del tajeo.

Estas

barreras

colocan

redondos del piso al techo, tambien son tendidos en el piso los mismos que son ajustados y se enrejan con tablas, para sobre estas colocar el yute. Los postes de redondos serán de 8 a 10” de diámetro y la longitud que requiere la altura del tajeo. Las tablas de enrejado por lo general son de 2” x 6” x 5´. Terminada esta etapa se

Sub Nivel de extracción. Tiene por función unir todos los tajeos a explotar y sirve para la extracción del mineral proveniente de la explotación de los tajeos paneles. Se construye en cada piso de explotación desde la chimenea, totalmente con cuadros Standard, con una longitud y dirección que dependerá del tipo de yacimiento y de acuerdo a las variantes del método de corte y relleno descendente adoptado.

Rotura del Primer Corte Se inicia la rotura de mineral del subnivel de extracción, de acuerdo al paneles diseñados. La rotura se hace en retirada, primero se rompe el panel del fondo y se va retrocediendo en forma alternada hasta el echadero, rellenándose también en forma alterna. El ancho y la altura del panel puede ser de 3 metros y su longitud es variable, dependiendo de la forma del cuerpo, de la veta o del diseño.

LABOR TIPICA EN EL METODO DE CRD (UCF)

DESCRIPCION DEL RELLENO Preparación para el relleno de labor explotada Una vez se van terminando de explotar los paneles, estos de inmediato deben comenzar a ser preparados para rellenar y evitar que las presiones del terreno comiencen a afectar a los cuadros y al techo de la loza de concreto del corte superior. Las actividades de preparación para relleno consisten en: • Nivelación del piso del tajeo de explotación. • Colocado de redondos de eucalipto (8 a 10 pulg. Ø) espaciados a 5 pies de distancia (en el caso de vetas, se empotra en las cajas) y luego se coloca un entablado en forma de parrillas. • Colocado de 2 cables de acero (1/2”) en forma longitudinal a la labor. • Construcción de una barrera de redondos, con enrejado a la parte frontal. • Cubierta/forrado de la entrada y las paredes con poliyute, para contener el relleno y drenar el agua de percolación.

 

Relleno de la labor explotada El relleno de cada corte es esencialmente una operación de importancia. Un requerimiento obvio para el éxito del UCF es que el relleno sea colocado lo más ajustado posible al enrejado del corte superior. El relleno es transportado por tuberías de 4” Ø hasta el tajeo. Dependiendo de la mina, la arena es entregada en ritmos que varían de 145 a 180 t/h en densidades de pulpa de 65 a 70% de sólidos, la cantidad de agua es 0.02 m3/s (370 gpm). Para drenar el agua se colocan dos tuberías de plástico de 4” diá. perforadas al extremo del tajeo (“quenas”). En el relleno del UCF se hace una primera capa de relleno de 0.9 a 1.2 m de altura de mezcla rica (1:6). El vacío restante del tajeo es rellenado con relave propiamente o mezclas más pobre en cemento (1:20).

SISTEMA DE BOMBEO DE RELLENO HIDRONEUMATICO

ETAPAS DE RELLENO EN CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

VARIANTES DEL MÉTODO

En el método de corte y relleno descendente se han empleado tres variantes: 1.- Método de Pilares.- En este sistema del minado es dejando pilares con dimensiones apropiadas según el plan en forma alternada y descendente; las columnas de mineral son recuperas después de haberse trabajo varios tajeos. También el sistema se usa en la recuperación de pilares dejados por el sistema de corte y relleno descendente.

VARIANTES DEL MÉTODO

.- Método de Paneles.- Es una variante y mejora del sistema anterior. Consiste en hacer los nuevos tajeos en el medio de dos anteriores previamente explotados y rellenados. La ventaja de este sistema es que no se emplean los redondos que son sostenidos por las mismas paredes de los tajeos los cuales son explotados en forma alternada 2

1.- Paneles Superpuestos: Se caracteriza por utilizar el mismo eje del tajeo que fue utilizado en el subnivel de preparación la única variante del que el eje o centro del tajeo estará ubicado un piso más abajo, este je y centro varia en altura no el resto de sus coordenadas siendo el mismo la terminación del todo el bloque es decir hasta llegar al nivel inferior. La diferencia entre un tajeo de paneles superpuestos para la recuperación de pilares se da por los siguientes puntos En la recuperación de pilare cada tajeo tiene su propia chimenea de extracción , mientras que el sistema de paneles superpuestos una solo chimenea que recibe todo el mineral de la sección de la labor a desarrollarse En la recuperación de pilare solo se trabajo un tajeo por piso mientras que en un tajeo por paneles de tajeo superpuesto se trabaja simultáneamente una serie de labores por piso En la recuperación de pilares al terminar un ciclo de trabajo o corte de tajeo se iniciadamente otro corte en el piso inmediato inferior, mientras que un tajeo por paneles superpuestos se tiene q esperar la terminación de todos los ciclos de trabajo.

VARIANTES DEL MÉTODO

Método “Michí”.- Como una variante de los sistemas anteriores y con el propósito de hacer los más competitivos fue creado el sistema “Michí” que consiste en hacer cortes transversales a los cortes superiores de manera que cada tajeo superior rellenado actúa como puente independientemente en lugar de los voladizos que son los cortes a mitad de sección en el sistema de paneles con lo cual se puede aumentar el ancho de los tajeos, pudiéndose llevar la operación de

Variantes del Método Michí:

Se emplean 2 variantes y se diferencian por el empleo de equipos y transporte • Método michí con winchas y rastrillo • Método michí mecanizado

EXPLOTACION La explotación se inicia luego de haber terminado de construir el sill y el subnivel de explotación para iniciar la rotura de los paneles, la limpieza preparación para el relleno y el relleno total del piso de explotación. Sub-Nivel de Explotación A tres metros debajo de la loza de explotación se empieza a abrir el subnivel de explotación de 3 x 3 metros de sección, la longitud varía de acuerdo al diseño o al ancho del cuerpo o la veta. Se avanza la rotura colocando puntales de sostenimiento o postes en los extremos de los redondos que se han tendido en la etapa de relleno en el piso superior.

Explotación de los paneles en el corte nuevo

Una vez culminado el subnivel de extracción, se ingresará a los paneles empezando desde el extremo y saliendo en retirada. La altura de este corte tendrá 3 m y con anchos de 3m. Se irá apuntalando con troncos de madera los troncos colocados en el piso del corte superior y en lo posible se los irá recuperando. Para ingresar a cada uno de estos tajeos se le hace un cuadro de portada, que por lo general tiene un mayor refuerzo. Una vez explotado cada tajeo se va rellenando, y así sucesivamente hasta

Perforación y Voladura Una vez que se ha establecido el nuevo corte, no se hace perforación y voladura hasta que se haya asegurado el frente con nuevos cuadros de madera, se haya desatado los techos, así como haber eliminado las “falsas losas” del relleno del corte superior. Las perforaciones se hacen generalmente con equipo de perforación manual (jackleg) y longitudes de taladros de 1.80 m con mallas que varían de 14 a 18 taladros, dependiendo del tipo de terreno y espaciados de 2 a 3 pies. Para la voladura se emplea dinamita de baja potencia y en minas con buena ventilación se puede usar el ANFO pero con poca carga.

Limpieza de los paneles en explotación Después de la voladura, el techo puede aflojar la loza del corte superior y hay que hacer un buen desatado, antes de hacer la limpieza. La extracción o limpieza del mineral, dependiendo de las dimensiones del yacimiento mineralizado de puede hacer con winchas y rastrillos hasta el subnivel de explotación y de allí son rastrillados hasta los echaderos del mineral, del cual los motoristas van jalando a los carros mineros. A fin de ganar mayor eficiencia en muchas minas se efectúa la limpieza con scoops eléctricos o diesel de 1.5 a 2.5 yd3 de capacidad.

GRACIAS…