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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

INFORMATICA APLICADA A LA MINERIA (MI544) Página 1

ALUMNOS:

CONTRERAS RAMÍREZ, Elvis Uriel PILLACA QUISPE, Heber

AYACUCHO - 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE

HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y MINAS

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

INFORMATICA A LA MINERIA (MI-544)

ANÁLISIS NUMÉRICO PARA LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE

EXPLOTACION





INDICE

CAPITULO I ................................................................................................................................ 4

ASPECTOS GENERALES PARA LA ELECCION DEL METODO ................................. 4

1. Clasificación de Métodos .................................................................................................. 4

1,1 .- Métodos de explotación a cielo abierto ............................................................... 4

1,2 .- Métodos de explotación subterránea ................................................................... 4

1.2.1 Métodos sin soportantes o de caserones abiertos: ....................................... 5

1.2.2 Métodos soportados: .......................................................................................... 5

1.2.3 Métodos de hundimiento ................................................................................... 5

CAPITULO II ............................................................................................................................... 6

2. CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO Y DESCRIPCION DEL METODO .................................... 6

2.1 .- CAMARAS Y PILARES .................................................................................................. 6

2.2 .- SUBLEVEL STOPING .................................................................................................... 8

2.3 .- SHRINKAGE STOPING ............................................................................................... 10

2.4 .- CUT AND FILL MINING (CORTE Y RELLENO) ............................................................ 12

2.5 SUBLEVEL CAVING ....................................................................................................... 14

2.6 BLOCK CAVING ............................................................................................................ 16

CAPITULO III ................................................................................................................................ 18

3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO NUMERICO ...................................... 18

3.1 .- CARACTERÍSTICAS ESPACIALES .................................................................. 18

3.1.1 condiciones geológicas e hidrológicas .......................................................... 18

3.1.2 Consideraciones Geotécnicas ........................................................................ 18

3.1.3 Consideraciones Económicas ........................................................................ 19

3.1.4 Factores que se debe tener en cuenta ......................................................... 19

3.2 .- TECNICAS UTILIZADAS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO DE EXPLOTACION ........ 20

3.2.1 Técnica de Hartmann (1981) .......................................................................... 20

3.2.2 Aplicación de la técnica de Nicholas (1981) ................................................... 21

3.3 .- SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR ANÁLISIS NUMÉRICO..

22

EJEMPLOS DE APLICACIÓN DEL MÉTODO NUMÉRICO ............................................. 25

1.- MINA ISCAYCRUZ ......................................................................................................... 25

2. - EJERCICIO PRÁCTICO ............................................................................................... 31

CONCLUSION ...................................................................................................................... 35

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS,

GEOLOGÍA Y CIVIL

INTEGRANTES:

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

DE INGENIERÍA DE MINAS





INTRODUCCION

Una explotación minera puede realizarse en superficie o debajo de ella,

dependiendo de la profundidad del yacimiento y de otros parámetros técnicos,

por lo cual las extracciones se clasifican principalmente en minería a cielo

abierto y minería subterránea, cada una con diferentes métodos

correspondientes a unos parámetros particulares; los métodos subterráneos se

emplean cuando la profundidad del yacimiento es excesiva para llegar por

explotación a cielo abierto.

La elección de un método de explotación de minería asume un conocimiento de

los mismos métodos. También asume una breve compresión del control de

roca y manipulación del equipo de excavación y construcción.

En el procedimiento formal de diseño de una mina, la elección de los métodos

de minería continúa luego de los estudios geológicos y geotécnicos y reciben

información directamente del diagrama crucial de los hitos de las regiones

cuyas características son delimitados con métodos de la minería prospectiva.





CAPITULO I

ASPECTOS GENERALES PARA LA ELECCION DEL METODO

1. Clasificación de Métodos

Una primera clasificación de los métodos se refiere a si la explotación se

realiza siempre expuesta a la superficie o si se desarrolla a través de labores

subterráneas. Así, debemos primero separar:

Métodos de explotación a cielo abierto.

Métodos de explotación subterránea.

1,1 .- Métodos de explotación a cielo abierto

Entre los métodos de explotación de superficie, se pueden identificar los

siguientes:

Cielo abierto, rajo abierto o tajo abierto (llamado Open Pit en inglés). Es

el método que más se ve en Chile, particularmente en la explotación de

yacimientos de metales básicos y preciosos.

Cantera (llamado Quarry en inglés). Este nombre se da a la explotación

de mineral que puede utilizarse directamente en aplicaciones

industriales, como es el caso de la sílice, caliza y piedra de construcción.

Lavaderos o placeres. Corresponde a la explotación de depósitos de

arena en antiguos lechos de ríos o playas, con el fin de recuperar oro,

piedras preciosas u otros elementos químicos valiosos.

Otros. Existen otros métodos poco convencionales para le extracción de

algunos elementos de interés, como por ejemplo la disolución, que

corresponde a la extracción de azufre o sales solubles mediante la

incorporación de un solvente y posterior extracción del soluto de la

solución recuperada, y la minería costa afuera, para la extracción de

nódulos de manganeso presentes en el fondo del océano.

1,2 .- Métodos de explotación subterránea

En cuanto a los métodos de explotación subterráneos, se distinguen según el

tratamiento que hagan de la cavidad que deja la extracción de mineral. Sin

embargo, en la práctica, la explotación requiere variar y combinar los métodos

presentados a continuación, dado que los depósitos raramente se ajustan





exactamente a las características ideales de aplicación de alguno de los

métodos.

1.2.1 Métodos sin soportantes o de caserones abiertos:

Corresponden a aquellos que consideran la extracción del mineral dejando la

cavidad que éste ocupaba, vacía. Para ello, el caserón debe mantenerse

estable en forma natural (ser auto soportante) o requerir escasos

elementos de refuerzo. Estos caserones se dejan vacíos una vez que

concluye la explotación.

Camaras y pilares

Tajeo por subniveles

Taladros largos

1.2.2 Métodos soportados:

Para mantener estables los caserones es necesario usar algún tipo de

fortificación y/o se rellenan con algún material exógeno.

Corte y relleno ascendente

Corte y relleno descendente

Entibado con cuadros

1.2.3 Métodos de hundimiento

Consiste en que las cavidades generadas por el mineral extraído son

rellenas con el material superpuesto (mineral, mientras dura la

explotación, y estéril, una vez finalizada). El hundimiento y consecuente

relleno de las cavidades se produce simultáneamente a la extracción del

mineral.

Hundimiento por bloques

Hundimiento por subniveles

Hundimiento por rebanadas horizontales





CAPITULO II

2. CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO Y DESCRIPCION DEL METODO

En este capítulo hacemos una descripción breve de las condiciones del yacimiento y

mostramos los gráficos representativos de cada método.

2.1 .- CAMARAS Y PILARES

CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO

1. Geometría del

Yacimiento Aceptable Optimo

Potencia >1 m >3 m

Buzamiento <30_ Horizontal

Tamaño Cualquiera Cualquiera

Regularidad

2. Aspectos Geotécnico Aceptable Optimo

Resistencia (Techo) >300 k/cm2 >500 k/cm2

Resistencia (Mena) s/profundidad >500 k/cm2

Fracturación (Techo) Baja Muy baja

Campo Tensional In-situ

(Profundidad) <1000 m <600 m

Comportamiento Tenso-

Deformacional Elastico Elastico

3. Aspectos

Económicos Aceptable Optimo

Valor Unitario de la Mena Bajo NA

Productividad y ritmo de

explotación Alto NA





CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO

Cámaras y pilares regulares cámaras y pilares irregulares





2.2 .- SUBLEVEL STOPING


1. Geometría del


Forma Cualquiera Tabular

Potencia >5 m >10 m

Buzamiento >45_ >65_

Tamaño Cualquiera >10 Mt

Regularidad Media Baja

2. Aspectos

Geotécnico Aceptable Optimo

Resistencia (Techo) Incluye poco >500 k/cm2

Fracturación (Techo) Media Baja

Campo Tensional In-

situ

(Profundidad)

<2000 m <1000 m

Comportamiento

Tenso-

Deformacional

Elastico Elastico

3. Aspectos


Valor Unitario de la

Mena Bajo NA

Productividad y ritmo

de

explotación

Alto NA





CARACTERISTICAS DEL METODO

SUBLEVEL OPEN STOPING (VCR)





2.3 .- SHRINKAGE STOPING


1. Geometría del



Potencia Cualquiera >3m

Buzamiento >30_ >60_1


Regularidad Cualquiera Irregular


Resistencia (Techo) >30 MPa >50 MPa

Resistencia (Mena) s/profundidad >50 MPa

Fracturación (Techo) Alta-media Media-Baja

Fracturación (Mena) Media-Baja Baja


(Profundidad) Cualquiera <1000 m



3. Aspectos


Valor Unitario de la Mena Media-Alto Alto


explotación Media-Baja NA





Características del método





2.4 .- CUT AND FILL MINING (CORTE Y RELLENO)


1. Geometría del



Potencia Cualquiera >3m

Buzamiento >30_ >60_1


Regularidad Cualquiera Irregular



Resistencia (Mena) s/profundidad >50 MPa

Fracturación (Techo) Alta-media Media-Baja

Fracturación (Mena) Media-Baja Baja


(Profundidad) Cualquiera <1000 m



3. Aspectos Económicos Aceptable Optimo

Valor Unitario de la Mena Media-Alto Alto


explotación Media-Baja NA





2.5 SUBLEVEL CAVING


1. Geometría del


Forma Tabular

Potencia Media Grande

Buzamiento Cualquiera Vertical

Tamaño Medio Grande

Regularidad Media Alta

2. Aspectos

Geotécnico Aceptable Optimo


Resistencia (Mena) >50 MPa

Fracturación (Techo) Media-Alta Alta

Fracturación (Mena) Media Baja

Campo Tensional In-

situ

(Profundidad)

<1000 m <500 m

Comportamiento

Tenso-

Deformacional

Elastico Elastico

3. Aspectos



Mena Bajo NA


explotación Alto NA





2.6 BLOCK CAVING


1. Geometría del

Yacimiento

Caved

StopesAceptable Optimo


Potencia Grande

Buzamiento Cualquiera Vertical

Tamaño Grande Muy Grande

Regularidad Media Alta


Resistencia (Techo) <100 MPa <50 MPa

Resistencia (Mena) <100 MPa <50 MPa

Fracturación (Techo) Media - Alta Alta

Fracturación (Mena) Media - Alta Alta


(Profundidad) <1000 m <500 m



3. Aspectos



Mena Bajo a muy bajo NA


explotación Muy Alto NA





CAPITULO III

3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO NUMERICO

3.1 .- CARACTERÍSTICAS ESPACIALES

Factores que afectan la tasa de producción, método de manejo de

material, diseño de la mina en el depósito.

Tamaño (alto, ancho o espesor)

Forma (tabular, lenticular, masivo, irregular)

Disposición (inclinado, manteo)

Profundidad (media, extremos, razón de sobrecarga)

3.1.1 condiciones geológicas e hidrológicas

Tanto el tipo de mineral como el tipo de la roca de caja (o huésped),

afectan en la decisión de usar métodos selectivos o no selectivos

Requerimiento de drenaje, bombeo, tanto en rajo como en

subterránea‡ Mineralogía es importante para procesos

Mineralogía y petrografía (óxidos vs. Sulfuros)

Composición química

Estructura del depósito (pliegues, fallas, discontinuidades,

intrusiones) Planos de debilidad (grietas, fracturas, clivaje)

Uniformidad, alteración, meteorización (zonas, límites)

Aguas subterráneas e hidrología (ocurrencia, flujo, nivel freático)

3.1.2 Consideraciones Geotécnicas

Las condiciones naturales del macizo rocoso, serán un factor relevante

en la aplicación de ciertos métodos

Propiedades elásticas

Comportamiento plástico o visco elástico

Estado de los esfuerzos (originales, modificados por la

excavación) Consolidación, compactación, competencia

Otras propiedades físicas (gravedad específica, poros, porosidad,

permeabilidad)





3.1.3 Consideraciones Económicas

Son factores claves que determinan el éxito del proyecto ya que Afectan

la inversión, flujos de caja, periodo de retorno, beneficio‡

Reservas (tonelaje y ley)

Tasa de producción

Vida de la mina (desarrollo y explotación)

Productividad

Costo de mina de métodos posibles de aplicar

3.1.4 Factores que se debe tener en cuenta

a) Factores Tecnológicos

Se busca la mejor combinación entre las condiciones naturales y el

método

Porcentaje de recuperación

Dilución

Flexibilidad a cambios en la interpretación o condiciones

Selectividad

Concentración o dispersión de frentes de trabajo

Capital, mano de obra, mecanización

b) Factores Medioambientales

No sólo físico, sino que también económico-político-social

Control de excavaciones para mantener integridad de las mismas

(seguridad)

Subsidencia y efectos en superficie

Control atmosférico (ventilación, control de calidad de aire, calor,

humedad)

Fuerza laboral (contratos, capacitación, salud y seguridad, calidad

de vida, condiciones de comunidad)

En consideración a estos factores, se debe tomar una decisión respecto

a si explotar el cuerpo mineralizado mediante métodos de explotación de

superficie o métodos de explotación subterráneos. Las características

espaciales (geometría del cuerpo) y la competencia de la roca son





esenciales dado que pueden determinar la conveniencia de utilizar un

método por sobre otros. Sin embargo, puede haber casos en los que el

depósito puede explotarse mediante métodos de superficie o

subterráneos. En estos casos, es necesario tomar la decisión en función

del beneficio económico que se generará en cada caso.

3.2 .- TECNICAS UTILIZADAS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO DE

EXPLOTACION

Con el fin de determinar cuál método de explotación es factible, para la

explotación del yacimiento Manto Negro, tenemos que comparar las

características del depósito con las requeridas para cada método de

explotación. El método que mejor se adapte tiene que ser considerado

técnicamente factible y deberá ser evaluado económicamente. La

técnica de selección será discutida de acuerdo con los primeros 2

parámetros que determinan un método de explotación

a) Las características físicas y geológicas del depósito

b) Las condiciones subterráneas del depósito tales como, muro yacente,

muro colgante, zona mineral, etc.

La técnica para evaluar un método de explotación, es solamente un intento, para

definir y cuantificar en un formato escrito lo que los ingenieros en los

últimos años determinaron a través de una discusión, experiencia previa

o intuición.

3.2.1 Técnica de Hartmann (1981)

Consiste en un esquema, para la selección del proceso y definir el

método de explotación basado en la geometría del depósito y las

condiciones subterráneas de la zona del depósito. Hartmann admite que

el método es de un carácter cualitativo y puede ser usado como primer paso o

una pre-evaluación. Esta clasificación incluye métodos superficiales y

subterráneos de extracción. A continuación se ilustra el esquema

generado para la selección del método de explotación, según la técnica

de Hartmman, para el proyecto minero Manto Negro, tanto para el

cuerpo la Pampa como para el cuerpo Negra, los cuales por sus

características generales arrojaron el mismo método a utilizar.





3.2.2 Aplicación de la técnica de Nicholas (1981) La clasificación propuesta por Nicholas determina un método de

explotación factible por medio de un ranking numérico y es

verdaderamente cuantitativo. El primer paso es para clasificar la geometría

del mineral y la distribución de leyes. Las características mecánicas de la roca

de la zona mineralizada, el techo o muro colgante, el piso o muro yacente,

son igualmente clasificadas.

Así entonces se realiza una sumatoria de todos los resultados ubicando el

valor más alto como el método de explotación indicado para dicho deposito

El método numérico de selección consiste en asignar de acuerdo a

cada característica encontrada una valoración respectiva que varía en

intensidad de acuerdo a la preferencia u optabilidad del método.

Un valor de 1 y 2 indica que una característica es probablemente

adecuada a este método

Un valor de 3 y 4 indica que las características son preferenciales

para el método de explotación.

Un valor de 0 indica que esta característica no promueve el uso de este

método de explotación.

Y un valor de -49 indica que no se considerara indudablemente

este método de explotación.

Así entonces se realiza una sumatoria de todos los resultados ubicando el valor

más alto como el método de explotación indicado para dicho deposito Las

características a evaluar el yacimiento del Proyecto Manto Negroson:





3.3 .- SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR ANÁLISIS NUMÉRICO

Geometría del Yacimiento y distribución leyes:

a) Geometría Del Yacimiento Y Distribución De Leyes

METODO

Forma general Potencia de veta Buzamiento Distribución de

valores

EQU TAB IRR M/A ANG INT GRU M/G INC INT PAR UNF GRA ERR

1. Cielo Abierto 3 2 3 -49 2 3 4 4 3 3 4 3 3 3

2. Hundimiento por Bloques 4 2 0 -49 -49 0 2 4 3 2 4 4 2 0

3. Cámaras por subniveles 2 2 1 0 1 2 4 3 2 1 4 3 3 1

4. Hundimiento por subniveles 3 4 1 -49 -49 0 4 4 1 1 4 4 2 0

5. Tajo largo -49 4 -49 2 4 0 -49 -49 4 0 -49 4 2 0

6. Cámaras y pilares 0 4 2 0 4 2 -49 -49 4 1 0 3 3 3

7. Cámaras y almacen 2 2 1 2 1 2 4 3 2 1 4 3 2 1

8. Corte y relleno 0 4 2 4 4 4 0 0 0 3 4 3 3 3

9. Fajas transportadoras 3 3 0 -49 -49 0 3 4 4 1 2 4 2 0

10. Entibación con marcos 0 2 4 2 4 4 1 1 2 3 3 3 3 3

FORMA:

EQU. Equidimencional o masiva: todas las dimensiones son similares en

cualquier dirección

TAB. Tabular: Dos de las dimensiones son mucho mayores que la tercera

IRR. Irregular las dimensiones varían en distancias muy cortas

POTENCIA DEL MINERAL

M/A Muy angosto menores a 3m

ANG. Angosto de 3 – 10 m

INT. Intermedio de 10 – 30 m

GRU. Ancho o potente de 30 – 100 m

M/G. Muy grande mayores de 100 m

INCLINACION

INC. Inclinado menores de 20 grados

INT. Intermedio de 20 a 55 grados

PAR. Parados mayores a 55 grados

DISTRIBUCION





UNIFORME: La ley media del yacimiento se mantiene practimente constante

en cualquier punto de este.

GRADUAL O DIMENSIONADO: Las leyes tiene una distribución zonal,

identificándose cambios graduales de unos puntos a otros.

ERRATICOS: No existe una relación especial entre las leyes ya que estas

cambian radicalmente de unos puntos a otro en distancias muy pequeñas.

CARACTERÍSTICAS GEOMECÁNICAS

b) Características Geomecánicas de la veta

METODO

Resistencia

Espaciamiento de fracturas Cizallamiento

DEB MOD FRT M/C CER GRU M/G DEB MOD FRT

1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

2. Hundimiento por Bloques 4 1 1 4 4 3 0 4 3 0

3. Cámaras por subniveles -49 3 3 0 0 1 4 0 2 4

4. Hundimiento por subniveles 0 3 3 0 2 4 4 0 2 2

5. Tajo largo 4 1 1 4 4 0 0 4 3 0

6. Cámaras y pilares 0 3 3 0 1 2 4 0 2 4

7. Cámaras y almacen 1 3 3 0 1 3 4 0 2 4

8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2

9. Fajas transportadoras 2 3 3 1 1 2 4 1 2 4

10. Entibación con marcos 4 1 1 4 4 2 1 4 3 2

RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE (MPa)

DEB. Débil menores a 8 MPa

MOD. Moderado o media se encuentra entre 8 – 15 MPa

FRT. Fuerte o alta mayores a 15 MPa

ESPACIAMIENTOS ENTRE FRACTURAS

fracturas /m RQD(%)

M/C Muy pequeña menores a 16 0 - 20

CER pequeña 10 - 16. 20 - 40

GRU grande o ancho 3 - 10. 40 - 70

M/G muy ancho mayores a 3 70 - 100





RESISTENCIA A LAS DISCONTINUIDADES9 CIZALLAMIENTO)

DEB. Débil o pequeña: Discontinuidades limpias con una superficie suave o

con material de relleno blando.

MOD. Moderado o media. Discontinuidades limpias con una superficie rugosa.

FRT. Fuerte o grande. Discontinuidades rellenas con un material de

resistencia igual o mayor que la roca intacta.

c) Características Geomecánicas Caja Techo (Hanging Wall)

METODO

Resistencia Espaciamiento de

fracturas Cizallamiento

DEB

MOD

FRT M/C CER GRU M/G

DEB

MOD

FRT

1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4


3. Cámaras por subniveles -49 3 4 -49 0 1 4 0 2 4


5. Tajo largo 4 2 0 4 4 3 0 4 2 0



8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2



d) Características Geomecánicas De La Zona Del Piso

METODO

Resistencia



1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4


3. Cámaras por subniveles 0 2 4 0 0 2 4 0 1 4


5. Tajo largo 2 3 3 1 2 4 3 1 3 3



8. Corte y relleno 4 2 2 4 4 2 2 4 4 2







EJEMPLOS DE APLICACIÓN DEL MÉTODO NUMÉRICO

1.- MINA ISCAYCRUZ

Se realizó un análisis con los datos de la mina, que se pudo obtener y

comprobar que el método que ellos aplican cuencide con los cálculos que se

realizó.

1.1. FACTORES CONSIDERADOS EN LA ELECCIÓN DEL MÉTODO.

El proceso para elegir el método adecuado, deberá estar basado en el criterio

del máximo beneficio de la operación, para lo cual se ha de tomar en cuenta

factores como alta productividad, máxima extracción de las reservas y buenas

condiciones de seguridad. El método de explotación subterráneo aplicado en la

zona de Limpe Centro que ha de ser comparado es indicado en la evaluación

Geomecánica, y se enumeran a continuación:

Corte y relleno y sus variantes

Condiciones geológicas

Buzamiento: los 2 cuerpos tienen un buzamiento alto (75%), lo que

permite fluir la mineral roto por medio de la gravedad.

Resistencia de la roca: en ambos cuerpos se presenta resistencias a

la compresión uniaxial entre 140 a 150 MPa, con un promedio por

debajo de los 100MPa, lo que la clasifica como de baja resistencia. Igual

apreciación se tiene para las cajas piso y techo en ambas estructuras.

Aberturas límites: como se aprecia en el siguiente cuadro, las zonas de

explotación que necesitan refuerzo en gran escala se ubican

preferentemente en el cuerpo estela y por debajo del nivel 4630,

especialmente en la brecha. Las otras zonas requieren de un esfuerzo

ocasional o constante, lo cual se logra primero evitando aberturas

longitudinales o transversales mayores a la permitida, y segundo

reponiendo inmediatamente el material extraído.

CUERPO BUZAMIENTO RESISTENCIA UNIAXIAL

(COMPRESIÓN)

ABERT. LIM. (1MES) ANCHO DEL CUERPO (REFUERZO)

OLGA 4630 Norte

70° (gravedad) 30-100MPa (baja) < 1 (constante)

OLGA 4630 Sur

70° (gravedad) 60-100MPa (baja) 1 (ocasional)

OLGA 4570 Norte

70° (gravedad) < -100MPa (baja) 1 (ocasional)





ESTELA: 4510 al 4690

80° (gravedad) 40-90MPa (baja) 1 (ocasional)

ESTELA: 4510 al 4630

macizo 80° (gravedad) 40-150MPa (baja) < 1 (constante)

brecha 80° (gravedad) 15-30MPa (bajísima) < 1 (permanente)

1.2. SELECCIÓN DEL MÉTODO POR ANÁLISIS NUMÉRICO

1.2.1. Valorización en las tablas

Tabla Nº1.- Valorización de geometría y distribución de valores del

yacimiento.

Forma general: Tabular

Cuerpo Estela y cuerpo Olga se presentan en la mina como

mantos

Potencia de la veta: Intermedio

La potencia es menor a 30 m para los dos cuerpos

Buzamiento: Parado

El buzamiento de los cuerpos va de 70º a 80º

Distribución de valores: Uniforme

La ley de los cuerpos es casi constante

METODO


valores


1. Cielo Abierto 3 2 3 -49 2 3 4 4 3 3 4 3 3 3




5. Tajo largo -49 4 -49 2 4 0 -49 -49 4 0 -49 4 2 0



8. Corte y relleno 0 4 2 4 4 4 0 0 0 3 4 3 3 3







Tabla Nº1.- Valorización de características mecánicas de la veta


En el cuerpo Estela la calidad de la pirita masiva es baja y la del mineral de

zinc es media. En la parte inferior del cuerpo, la brecha mineralizada tiene

calidad pobre. La caja piso está conformada por calizas alteradas,

metamorfizadas, falladas y muy fracturadas, con tendencias a la

incompetencia.

En el cuerpo Olga, las condiciones son moderadas, que varían de buena a

mala calidad. La caja techo presenta la misma incompetencia de la caja piso de

Estela. La caja piso es poco conocida al interior de la mina, presentándose en

superficie de moderada a baja.

Resistencia: Moderada

Factor de competencia (14>FC>10), relación entre la resistencia

compresiva uniaxial de los tipos de roca y la carga litostatica),

indica que el campo de los esfuerxos hasta el NV 4570, no tendrá

mayor significado sobre la estabilidad de las excavaciones. Para

mayores profundidades, será necesario considerar, además del

efecto gravitacional, el efecto de las presiones de agua

subterránea y los esfuerzos tectónicos residuales.

Espaciamiento de fracturas: Cerrado

La veta tiene un RQD que va de 25 a 40%

Cizallamiento: Moderado

Las discontinuidades tienen superficies rugosas

METODO

Resistencia

Espaciamiento de fracturas

Cizallamiento


1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4








5. Tajo largo 4 1 1 4 4 0 0 4 3 0



8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2




Tabla Nº3.- Valorización de características mecánicas de la caja piso


Factor de competencia (14>FC>10)


La caja techo tiene casi el mismo RMR de la veta que varía de

35 a 45 y tiene un RQD<40%

Cizallamiento: Débil

Las discontinuidades tienen un relleno de material suave.

METODO




1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4




5. Tajo largo 4 2 0 4 4 3 0 4 2 0







8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2


10. Entibación con marcos

3 2 2 3 3 2 2 4 3 2

Tabla Nº3.- Valorización de características mecánicas de la caja piso

La caja techo y la caja piso tiene las mismas características por ello los

resultados serán iguales que la caja techo.



Cizallamiento: Débil

Las discontinuidades tienen un relleno de material suave.

METODO

Resistencia



1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4




5. Tajo largo 2 3 3 1 2 4 3 1 3 3



8. Corte y relleno 4 2 2 4 4 2 2 4 4 2







1.2.2. RESULTADOS

METODO Tabla 1 Tabla 2A Tabla 2B Tabla 2C TOTAL

1 Cielo abierto

12 10 9 9 40

2 Hundimiento de bloques

10 8 10 7 35

3 Sublevel stoping

11 5 3 2 21

4

Hundimientos por subniveles 12 7 10 3 32

5 Tajo largo

-41 8 10 6 -17

6 Cámaras y pilares

9 6 4 3 22

7 Cámaras almacén 11 6 10 8 35

8 Corte y relleno

15 8 9 10 42

9 Fajas ascendentes

9 6 9 7 31

10 Entibación con marcos

12 8 9 10 39

Corte y relleno = 42 (Preferente)

Cielo abierto = 40 (Probable)

Entibación con marcos = 39 (Improbable)

1.2.3. EL MÉTODO SELECCIONADO

Según todos los puntos desarrollados, el método más aparente es el método

de explotación SRUCF (subniveles en retirada bajo relleno considerado) que es

una modalidad moderna de corte y relleno y sus variantes ascendente y

descendente, las razones de la elección del método son:





Debido a la baja resistencia del mineral y las aberturas límites

permisibles, se requiere de un medio de sostenimiento durante la

explotación, sobre todo en el cuerpo estela por debajo del Nv.

4630, requiriendo un techo cementado en la zona de brechas.

Permite mantener la más alta ley de cabeza posibles recuperar en

mayor grado las reservas.

Se puede lograr una mecanización en todas las operaciones

unitarias, y obtener las mayores eficiencias, es decir, el mejor

empleo de la mano de obra y de los equipos.

2. - EJERCICIO PRÁCTICO

A) Mediante los estudios preliminares se determinó una VETA de mineral a

150 mts de profundidad con potencia de 3 mts, buzamiento de 75° y con

una ley promedio de 6% de Zn. Los estudios geotécnicos determinan

que tanto el mineral como la caja piso tienen una resistencia a

compresión uniaxial simple de 96 Mpa, mientras la caja techo reporta

200 Mpa de compresión uniaxial y la presión de recubrimiento común en

las labores subterráneas está relacionado con la densidad de las rocas

supra yaciente de 3.2 Ton/m3. La calidad estructural del mineral es de

45% de RQD y en las cajas se ha mapeado 22 fracturas por cada 10m

de longitud. El mineral como la caja techo presentan discontinuidades

limpias con superficie rugosa, mientras la caja piso presenta fracturas

con relleno de finos blando. Seleccione Ud. por análisis numérico, el

método de explotación adecuado. Para el método seleccionado, a qué

distancia mínima deberán ubicarse adecuadamente las instalaciones de

la infraestructura minera.

Solución:

a) geometría del Yacimiento:

Tipo: VETA (TABULAR) Ancho: 3 m (ESTRECHO) Inclinación: 75° (INCLINADO)





Mineralización: ley promedio de 6% de Zn. (INIFORME)

METODO


valores


1. Cielo Abierto 3 2 3 -49 2 3 4 4 3 3 4 3 3 3




5. Tajo largo -49 4 -49 2 4 0 -49 -49 4 0 -49 4 2 0



8. Corte y relleno 0 4 2 4 4 4 0 0 0 3 4 3 3 3



b) Características geomecánicas mineral

UCS = 96 Mpa Presión ejercida en recubrimiento = 4.71 Mpa. RQD= 45% (GRANDE) Condición estructuras: Discontinuidades limpias con superficie rugosa. (MEDIA)

96 Mpa / 4.71 = 20.38 MPa (ALTA)

METODO

Resistencia



1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4




5. Tajo largo 4 1 1 4 4 0 0 4 3 0



8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2







c) Características geomecánicas CAJA TECHO (hanging wall)

UCS = 200 MPa Presión ejercida de recubrimiento = 4.71 Mpa. Espaciamiento: 4 ff/m (GRANDE) Condición estructuras: discontinuidades limpias con superficie rugosa. (MEDIANA)

200 Mpa / 4.71 = 42.46 MPa (ALTA)

METODO




1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4




5. Tajo largo 4 2 0 4 4 3 0 4 2 0



8. Corte y relleno 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2



d) Características geomecánicas CAJA PISO (foot wall)

UCS = 96 MPa Presión ejercida de recubrimiento = 4.71 Mpa. Espaciamiento: 4 ff/m (GRANDE) Condición estructuras: fracturas con relleno de finos blando.(PEQUEÑA)

96 Mpa / 4.71 = 20.38 MPa (ALTA)

METODO

Resistencia



1. Cielo Abierto 3 4 4 2 3 4 4 2 3 4




5. Tajo largo 2 3 3 1 2 4 3 1 3 3







8. Corte y relleno 4 2 2 4 4 2 2 4 4 2



RESULTADOS OPTENIDOS

METODO SUB TOTAL 1

SUB TOTAL 2

SUB TOTAL 3

SUB TOTAL 4 TOTAL

1 Cielo abierto

-40 11 10 10 -9

2 Hundimiento de bloques

-39 7 8 7 -17

3 Sublevel stoping 9 6 5 6 26

4 Hundimientos por subniveles

-37 9 8 7 -13

5 Tajo largo

-39 4 7 8 -20

6 Cámaras y pilares 7 7 6 7 27

7 Cámaras almacén

11 8 8 8 35

8 Corte y relleno

15 7 8 8 38

9 Fajas ascendentes

-40 7 8 7 -18

10 Entibación con marcos

10 6 8 8 32

Corte y relleno = 38 (Preferente)

Cámaras almacén = 35 (Probable)

Entibación con marcos = 32 (Improbable)





CONCLUSIONES

El análisis numérico para la selección del método de explotación

considera parámetros cuantitativos como la geometría del yacimiento,

distribución de leyes y geomecánico.

Este análisis está enfocado más a la estabilidad de la explotación y no

así con fines económicos.

La elección elegida no siempre es el método que se aplica porque hay

otros factores que no toma en cuenta, y hace que se aplique otro

método, vemos claramente en el primer ejemplo.





BIBLIOGRAFÍA

METODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA Ing. Abdel Arroyo Aguilar

29572881-Metodos-de-mineria-subterranea(gogle)

IGME - Mecánica de Rocas en Minería Metálica Subterránea [1991]

trabajo informatica

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