“Bench Marking Cut and Fill en Chile”

Profesor: Raúl Castro. Integrantes:

Gerardo GarcíaCarlos Moraga

Renzo Cuéllar

Mina El Indio norteSe encuentra en la cordillera de Los Andes, a 180 km de La

Serena, a 4500 metros sobre el nivel del marEl Indio es una serie de cuerpos vetiformes separados y

que ocurren en un área de casi 5 Km.Las leyes promedio varían entre 8 a 10 gr/ton de oro; 140 a

160 gr/ton de plata y 8% a 14 % de cobre.Las reservas corresponden a 156.095 TMEl sistema El Indio Norte corresponde a un conjunto de

vetas de cuarzo fuertemente lixiviadas y subparalelas entre sí, orientadas N 70°E / 55° NW.

Poseen una corrida máxima de 120 m, un ancho que varía entre 0,3 y 3 m y un desarrollo vertical de 130 m desde la superficie

Método de explotaciónLa explotación se realiza mediante el método

de corte y relleno ya que se requiere de selectividad y estabilidad.

El método de explotación por Corte y relleno tradicional, según la compañía minera El Indio, entrega una pruductividad de 6, 38 (TM/H-TNO.) y un costo de operación mina de 13,9 (US$/TM). El costo global de operación mina, incluyendo desarrollos y preparaciones es de 19,9 (US$/TM)

1) Apertura de Cámaras: desarrollo por vetas.

2) Chimenea de Relleno: 2 por área de explotación (1 de ventilación, 1 de traspaso de relleno).

3) Chimenea de Extracción: ubicación central con respecto al desarrollo de la rampa de acceso principal y externa al área de producción.

4) Acceso a Cámaras: desde rampa principal. Determinado por la altura total del área de explotación.

5) Cruzados de Extracción: fueron desarrollados a partir de la rampa principal hacia la chimenea de extracción.

Dimensionamientos• El dimensionamiento de la rampa está

determinado por el equipo que se utilizará, que en este caso son autocargadores LHD de 1 o 2 yd3 que se disponen en la faena. El ancho del equipo es de 1,55 m y hacia ambos lados se dejó una holgura de 0,75m, en tanto que la altura es de 1,98 y la holgura (margen de seguridad) 0,5 m, por lo cual se tiene una sección de 3 x 2,5 m2.

Equipo (diseño rampa acceso) Dimensiones

Equipo Circulante LHD 1-2 yd3

Dimensiones Equipo 1,55 [m] x 1,98 [m]

Holgura 1,7 m - 1,0 m

Radio Curvatura 4,7 m - 2,7 m

Pendiente Operacional 17%

El radio de curvatura al igual que la sección de la rampa, quedan determinados por el equipo que circulará en ella. Los radios de giro externo e interno para un LHD mínimo de 2 yd3 son de 4,7 m y 2,7 m, respectivamente, por lo que se puede usar cualquier radio mayor a 5 m.

Las pendientes están también condicionadas por el equipo que circulará en ella, en este caso, la máxima pendiente operacional es de 17% según fabricante, ya que la rampa de acceso principal es de transporte de equipos y servicios se trabaja con pendiente máximas (positivas y negativas) de 15%.

Mina Nivel de producción material removido [Tm/H-TNO] Nº TURNOS Tm/H -dia

El indio 6,38 3 19,4

Descripción del Método

Separación entre subniveles 50 m

Cortes 3 m

Equipos de Desarrollo

Equipo Tipo Tm/hr

Rampa AccesoScooptrams HST-1A 18,6

ST-2D 31

Perforación Jack-Leg con barra integral (d=1,5")

N° Dimensiones Radio Curvatura

Longitud (entre niveles)

Longitud total Pendiente Ubicación

Apertura de Subniveles ---

Chimenea Acceso 1,5 x 1,0 [m2] --- --- Extremo de las cámaras

Chimenea de Extracción 2 1,5 x 1,5 [m2] --- 69 - 78 m 139,32[m] 51°, 90°

En los extremos y dependiendo de la longitud de la cámara puede

desarrollarse una en el centro de ésta

Chimenea de Relleno 4 1,5 x 1,5 [m2] --- 72 - 76 m 301[m] 53° - 57° Central con respecto a la cámara

Rampa de Acceso 1 3,0 x 2,5 [m2] > 5 m 477,18[m] 15%

Acceso a las Cámaras 3,0 x 2,5 [m2] --- 6 - 36 m ---

Su punto de partida está en la rampa principal de acceso a una

cota superior con respecto al área de explotación

Cruzados de Extracción 3,0 x 2,5 [m2] --- 6 - 10 m 375,5[m]

ReferenciaTesis Proyecto de explotación Sistema Indio

Norte, Reinaldo Aplablaza Viches, Santiago 1990.

Revista Minería chilena N° 74, Mayo 1987

El PeñónASPECTOS GENERALESUbicación: Segunda región,

aproximadamente a 165 km al sureste de Antofagasta. Altura media 1800 msnm.

Mineral explotado: Oro (250.000 onzas anuales) y plata (4 M de onzas anuales).

Producción: 2000 t/d.Métodos de explotación: Drift and Fill

(niveles cada 4 m) y Bench and Fill (niveles cada 20 m).

El PeñónPREPARACIÓN•Rampa de acceso (sirve además para extraer la producción).•Rampa espiral secundaria: Acceso de vehículos de servicio.•Infraestructura de transporte principal:Consiste en 3 niveles, que divide la mina en paneles de 100 m y se comunican entre ellas por rampa de 15% de pendiente. No deben haber labores hasta una distancia de 30 m de las rampas de accesos a los caserones por razones geomecánicas.

El PeñónPIQUES• Piques de traspaso de mineral: piques fuera

del caserón de 2,4 m, en los niveles de transporte existen buzones de carguío a camiones de 20 t. La boca de alimentación al pique se irá desplazando en sentido ascendente a medida que avanza la explotación de caserones.

• Cuando se agota el nivel se construye un nuevo nivel de acceso al pique 20 metros más arriba para extraer el relleno.

El PeñónVENTILACIÓN2 chimeneas de aire fresco, de 2, 4 metros de

diámetro.2 ventiladores impelentes.Chimeneas extractoras.

El PeñónVida útil [años]

Ritmo de producción (mineral) [t/d]2000 10

Preparación Dimensión Pendiente Distancia (una vuelta)Rampa principal 5,0 x 4,0 [m2] 15% ---

Rampa espiral secundario 5,0 x 4,0 [m2] 15% 133 [m]

Parámetros generalesDritf & fill Bench & fill

MétodoAlto caja 4 [m] 20 [m]

Ancho caserón 5,8 [m] 5,8 [m]Densidad mineral 2,35 [ton/m3] 2,35 [t/m3]

Distancia a la superficie 750 [m] 750 [m]Pendiente 15% 15%

Preparación (Panel 100m) n° de niveles 25 5

Módulos por nivel 1 3n° de módulos (total) 25 15

Alto tajada 4 [m] 20 [m]Largo módulo 180 [m] 60 [m]

Nivel de producción 180 [m] 180 [m]Toneladas de mineral por módulo 9,8 ton 16,4 [t]

Acceso principal 27 [m] 133 [m]Acceso al caserón 30 [m] 250 [m]

Chimeneas Slot 4 [m] 16 [m]Túnel de acarreo (total) 180 [m] 180 [m]

Chimenea de ventilación (10 en total) 8 [m] 100 [m]Pique de traspaso(total) 4 [m] 100 [m]

Conexiones piques y chimeneas 15 [m] ---Chutes (total) 1 [u] 1 [u]

Equipo Uso o Productividad Uso o Productividad

Camión de servicio (4 unid.) 67% 17 [h/día]

Carguío

LHD 69,28 [t/h] 90 [t/h]

Payloader 100 [t/h] 100 [t/h]

Camión Bajo Perfil (20 t) 34,72 [t/h] 35 [t/h]

Transporte de relleno

Bulldozer --- 4 [h/módulo excavado]

Camiones convencionales (20 t) --- 60 [t/h]

El PeñónREFERENCIASEstudio de Explotación Combinada Rajo

Abierto – Subterránea Sector Orito Norte, Mina el Peñón. Gerardo Ramón Fernández Tobar.

Revista Minería Chilena, n° 223.Revista Minería Chilena, n° 234.

Método Post Pillar Cut and Fill

IntroducciónDesde 1982, la mina subterránea de Mantos

Blancos comenzó a utilizar el método Post-Pillar Cut & Fill, reemplazando los métodos usados hasta entonces (SLS y SLC).

Este cambio aumentó la producción de 600 t/día a 11.000 [t/día] (1985)

Ubicación

Producción

Explotación Mina Subterránea (1985)

Se utiliza método Post Pillar Cut & Fill, con una malla regular de pilares de 10 [m] X 10 [m], separados 25 [m] desde sus centros, obteniendo una razón de extracción del 84%.

Diariamente se mueven unas 11.000 [t] de mineral y unas 8.000 [t] de relleno.

Se perfora con 3 jumbos electrohidráulicos, que cubren frentes de 15 [m] de ancho, 6 [m] de alto y 3 [m] de profundidad (Φ = 2’’)

Explotación Mina Subterránea (1985)

En la tronadura se utiliza ANFO y explosivos para tronadura amortiguada en los contornos, con detonantes eléctricos insensibles con un período de 25 [ms]. Se consumen 150 [g/t] de explosivos.

El carguío entre las marinas de los frentes y los piques de traspaso al nivel de transporte, lo realizan 17 LHD Wagner ST8 y SY8-A de 8 [yd3] de capacidad, con distancias de acarreo de hasta 300 [m]. Para distancias mayores se usa un sistema cargador frontal 4,5 [yd3] camión (25 [t]).

Explotación Mina Subterránea (1985)

La mina dispone de chancado primario al interior mina, donde el mineral llega transportado por 5 camiones KIRUNA TRUCK K500 y K501 de 35 t de capacidad.

El chancador es giratorio Allis Chalmers de 42’’ X 65’’ (900 [t/h]), que entrega un producto bajo 4,5’’, además se dispone de 3 silos con 7500 [t] de capacidad, y cintas transportadoras subterráneas de 2,5 [km] de longitud, para el transporte del mineral chancado a las plantas de tratamiento en superficie

Otros equipos

Esquema de extracción

Esquema de extracción

Diseño de Mina

HistoriaLa combinación de estos métodos nace de la

aparición de equipos LHD, que son equipos grandes montados en neumáticos, tanto de perforación como de carguío.

El método fue creado en la mina Strathcona, Canadá (~1970), donde originalmente se usada Cut and Fill con calles de 13 [m] de ancho, separados por pilares largos (rib pillars) de 5,4 [m], luego con la aparición de los LHD se modificó para el uso eficiente de estos.

Esquema Original

Esquema Post-Pillar

Conceptos básicosLos post pillar son diseñados para que se

fracturen y cedan bajo la línea de relleno, pero no en el primer corte, soportando sólo el techo inmediato e ellos y la carga es transferida a los contornos de la excavación.

El relleno es vital en al estabilidad del pilar, previniendo el lajamiento de los bordes, y mejora el confinamiento.

Esquema Post-Pillar Cut & Fill

Esquema Post-Pillar Cut & Fill

Criterios de diseño

Geometría de las cámaras y pilares Cut and Fill sorpresa oeste

InfraestructuraAccesos-rampasLos niveles 810, 792 y el inicio del 774 están

diseñados para SLS.Los niveles 792 y 774 están unidos por un

rampa de sección 6 [m] X 5 [m] con pendientes de 8-10 %, ubicada al este de la mineralización .

El desarrollo de estas rampas alcanza los 670 [m] y permite acceder por 2 vías a cada nivel entre el 774 y el 828.

InfraestructuraRellenoUn pique llamado OP-26, une los niveles

812 y 792, fue prolongado hasta el nivel 774 (13 [m] y sección de 3 [m] X 3 [m]), luego servirá como pique de relleno entre los niveles 774 y 800 (capacidad máxima 600 [t] de ripio). En niveles superiores el relleno deberá ser transportado directamente a la cámara.

Infraestructura Ventilación Según las necesidades de los equipos del

interior mina: LHD ST8 (flujo máximo, son 3) 9,5 [m3/s] Camión tipo HINO 20,0 [m3/s] Tractor AD-12 8,0 [m3/s] El caudal en la rampa principal será de 39

[m3/s] Finalmente serán al menos 2 ventiladores:

uno Korfmann AL-12-550 y 1 Peabody en la cámara.

Se diseño el siguiente esquema de ventilación:

Esquema de Ventilación

Infraestructura Drenaje Debido al consumo de agua de los equipos

(considerando además filtraciones por estructuras geológicas) se estimó que el equipo de drenaje debería estar dimensionado para un mínimo de 31 [m3/d] y un máximo de 57 [m3/d]

Se utilizó un frontón acumulador, bajo el nivel base, luego el agua es bombeada al sistema de drenaje centralizado o es extraída con camiones aljibe (a).

También se habilitó un acumulador en el acceso del nivel base, que recibe aguas por drenaje (diseñado con pendiente que permita esto) o rebalse (b).

InfraestructuraSe cuenta con red de aire comprimido de al

menos 70 [kPa] (100 [Psi]).

También una red de agua de 35 [kPa] (50 [Psi]).

Por último una subestación eléctrica de 300 [kVA].

Tabla resumen de infraestructura