Sublevel Caving
Felipe PalominoInforme23 de Abril de 2019
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[pic 1]
UNIVERSIDAD DE TALCA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL DE MINAS
“Sublevel Caving”
INTEGRANTES:
Benjamín Cáceres.
Alexis Cortés.
Rodrigo Gajardo.
Felipe Labra.
Felipe Palomino.
PROFESOR:
Federico Wellmann.
13 de noviembre, 2018
Introducción.
La minería subterránea requiere una serie de operaciones básicas dependiendo de las condiciones que presenta la faena, aunque generalmente el ciclo minero está constituido por las fases de arranque, carguío, transporte y vertido. El método subterráneo sublevel caving no queda ajeno a dichas operaciones, sin embargo, consta de una serie de procesos auxiliares necesarios dadas las características de este método de explotación propuesto.
La operación denominada arranque, es por necesidad, la primera, ya que consta de fragmentar el mineral a un tamaño requerido por los equipos de carguío de la fase siguiente para su posterior movimiento o traslado. La fragmentación en este caso se llevó a cabo mediante un método indirecto como la utilización de agentes explosivos de alta densidad, pero con un poder rompedor apto para conservar la estabilidad de las paredes o roca caja. El tipo de malla implementada en sublevel caving es del tipo abanico.
La siguiente operación es la de carguío, en la cual se utilizan equipos LHD (cargadores frontales de bajo perfil) o palas clasificadas como unidades discretas de carguío, las que recogen el material desde el frente de producción y lo llevan a un sector de reducción previa carga en los camiones de transporte. La reducción se realiza en las parrillas clasificadoras
Finalmente, la última operación, luego de la reducción, es la de transporte y vertido. Para llevarla a cabo se utilizan camiones de bajo perfil que cumplen con las condiciones necesarias para efectuar la operación de forma óptima, entre ellas las dimensiones para cumplir con el tonelaje requerido y para trasladarse de forma segura en el nivel de transporte.
Arranque
El método sublevel caving propuesto considera tres subniveles separados por 14 metros desde el piso al techo del siguiente subnivel con un ancho de veta de 15 metros, por lo que se elaboró una malla de perforación en abanico con 7 tiros de 2,5” de diámetro, 45° de inclinación máxima (Figura 1). Para efectuar las perforaciones se escogió un equipo perforador Simba M4 con un pivote central como eje (Imagen 1). Cada pozo tiene un largo y espaciamiento como se muestra en la tabla 1 (Figura 2y 3), además de un burden de 2 metros, con los cuales se calculó el volumen removido por tiro (tabla 1):
Perforaciones radiales | φperf(m) | Le(m) | Taco(m) | H(m) | Vr(m^3/tiro) | Me(gr/tiro) | Espaciamiento(m) |
Tiro 1 | 0,0635 | 7,86 | 1,27 | 9,13 | 37,62 | 37336,91 | 2,06 |
Tiro 2 | 0,0635 | 10,49 | 1,27 | 11,76 | 57,62 | 49830,04 | 2,45 |
Tiro 3 | 0,0635 | 11,19 | 1,27 | 12,46 | 65,79 | 53155,21 | 2,64 |
Tiro 4 | 0,0635 | 12,48 | 1,27 | 13,75 | 84,15 | 59283,03 | 3,06 |
Tiro 5 | 0,0635 | 13,29 | 1,27 | 14,56 | 80,37 | 63130,72 | 2,76 |
Tiro 6 | 0,0635 | 13,3 | 1,27 | 14,57 | 33,51 | 63178,23 | 1,15 |
Tiro 7 | 0,0635 | 4,56 | 1,27 | 5,83 | 11,31 | 21661,11 | 0,97 |
Para determinar el volumen total removido por abanico se realizó la sumatoria de los volúmenes removidos por pozo (tabla 2). El volumen total por la densidad mineral de 2,7(ton/m^3), nos permite determinar el tonelaje que debe ser cargado por el LHD hasta el pique de traspaso (tabla 2):
Vr(m^3) | Me(kg) | M(ton) | |
Total | 370,3708 | 347,5752449 | 1000 |
A través del método sudafricano, comúnmente utilizado para tiros en abanico, se calculó el factor de carga lineal de explosivo como se muestra a continuación:[pic 2]
B: Burden(m), S: Espaciamiento(m), Leprom: Largo columna explosiva promedio(m), Hprom: Lago de tiro promedio(m), Fc: Factor de carga volumétrico(gr/m^3), Fl: Factor de carga lineal(gr/m)
Los valores se muestran en la tabla 3:
Hprom(m) | Sprom(m) | Leprom(m) | B(m) | |
Tiro prom | 11,72 | 2,16 | 10,45 | 2 |
Para calcular Fc(gr/m^3):
Fc=Me(gr)/Vr(m^3) =940(gr/m^3), Me: Masa total de explosivo utilizado(gr)
Resultando un Fl=4538(gr/m).
El arranque del mineral se realizó mediante un método de fragmentación indirecto, es decir, utilizando agentes explosivos cargados en los tiros en abanico, en este caso Amongelatina 60% de una densidad igual a 1500(kg/m^3), potencia relativa al ANFO 1,42 y alta velocidad de detonación, por lo que este explosivo industrial es apto para utilizarse en minería subterránea y cumple con los requisitos de perforación (diámetros mayores a 2”) y fragmentación menor a 20”( tamaño requerido por la etapa posterior de carguío), como se muestra en el gráfico 1 modelado por medio del método Kuz-Ram:
[pic 3]
Carguío y Transporte - Reducción secundaria
Se deberá considerar una rampa, la cual nos permite conectar los distintos niveles en los cuales trabajará nuestro LHD, considerando una pendiente óptima. El mineral es tomado en los distintos subniveles y vaciado en un pique de traspaso hacia un nivel de transporte principal. Se definió una localización estratégica para ubicar un pique de traspaso, la cual estará a 70 metros en promedio, de los frentes de extracción.
El pique de traspaso entonces será la forma de canalizar el mineral de un subnivel hacia otro, con la ayuda de un chancador tipo sizer de bajo perfil ubicado estratégicamente entre el 3er subnivel y el nivel de transporte , se logrará reducir las colpas de mayor tamaño y facilitar el flujo desde el nivel de producción, a su vez en la parte inferior , situamos un buzón el cual con el uso de cadenas logramos controlar el flujo que deseamos obtener para poder de esta manera, cargar los camiones de 30 Toneladas nominales, en el nivel de transporte. Todo lo anteriormente expuesto se evidenciará a partir del siguiente diagrama:
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