Corte Y Relleno: Universidad Nacional De Cajamarca

(1)

INTRODUCCIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE

FACULTAD DE INGENIERÍ

INGENIERÍA

A

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

CORTE Y RELLENO

CURSO:

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERA

TEMA:

DOCENTE:

DOCENTE: Ing.

Ing. ARMANDO

ARMANDO BOHORQUEZ

BOHORQUEZ HUARA

HUARA

GRUPO N°06:



Balcázar Rojas, Alí



Cedán Muñoz, Idonil.



Fernández Valenzuela, Gloria



Herrera Correa, William A.



Izquierdo Tanta, Tony.



León Sánchez, Américo P.



Ripa Yáñez, Ana C.

CICLO:

CICLO: Noveno

Noveno

Cajamarca, Julio del 2013

(2)

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(3)

(4)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Facultad de Ingeniería Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería GeológicaGeológica

INTRODUCCIÓN

Si bien es sabido la explotación de yacimientos minerales por métodos

subterráneos, es más complejo que los e superficie, por ello es preciso

dedicar especial atención a cada uno de los métodos existentes, para

una acertada planeación de la explotación de un cuerpo mineral. La

selección del método de minado que se pretende emplear en un

ya

ya ci

ci mi

mi en

en tto

o o

o u

un

n cuerpo mineralizado debe

cuerpo mineralizado debe ser estudiado con

ser estudiado con detenimiento,

detenimiento,

tomando en consideración que es el método el que se debe de adaptar

al

al yac

yac imi

imient

ent o

o y n

y n o d

o d e m

e m ane

anera

ra con

contar

tar ía,

ía, el

el pr

pres

esen

ente

te tra

traba

bajo

jo mu

mues

estr

tra a

a a

detalle el método de minado de corte y relleno, con sus tres variantes más

importantes, corte y relleno con tepetate, corte y relleno hidráulico (jal), corte

y

y el

el d

de

e rrec

eciien

entte

e ap

apllic

ica

aci

ción

ón cco

orrte

te y

y re

rellllen

eno

o co

con

n p

pas

asta

tass.

. El objetivo del presente trabajo

El objetivo del presente trabajo

es presentar

es presentar con la

con la mayor simplic

mayor simplicidad e

idad e métod

método; las

o; las ve

vent

ntaj

aj as

as yy

desventajas que presenta su empleo, para dar una visión más

am

am pl

plia

ia de

de l

l método y

método y se deja

se deja a

a cons

considerac

ideración del

ión del lecto

lector la

r la compar

comparación

ación

otro método de explotación subterránea. Podemos asegurar la efectividad

de este método de explotación debido a que gran número de minas

actualmente lo emplean, es importante mencionar que el método

ofrece poderosas ventajas, por encima del resto de los métodos de

explotación, sin embargo no siempre es posible su aplicación. En la actualidad

con la llegada de la mecanización al sector minero, el método ha

desarrollado variantes que permiten maximizar su potencial.

(5)

(6)

(7)

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ...2 INTRODUCCIÓN ...2 ÍNDICE ÍNDICE ... ...3...3 OBJETIVOS ...6 OBJETIVOS ...6 GENERAL ...6 GENERAL ...6 ESPECÍFICOS ...6 ESPECÍFICOS ...6

CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES ...7

CAPÍTULO II: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CAPÍTULO II: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÉTODO MÉTODO ...9...9

A. A. PosibiliPosibilidades dades de de aplicación: aplicación: ...99

B. B. SeguridadSeguridad: : ...9...9

C. C. RecuperaRecuperación: ción: ...9...9

D. D. Dilución Dilución de de la la ley: ley: ...99

E. E. RendimieRendimientos: ntos: ...9...9

CAPÍTULO III: VENTAJAS Y D CAPÍTULO III: VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO ...ESVENTAJAS DEL MÉTODO ... ... 1111 3.1 VENTAJAS. ... 11

3.1 VENTAJAS. ... 11

3.2. DESVENTAJAS ... 11

CAPÍTULO IV: DISEÑO, EXPLOTACIÓN Y COSTO UNITARIO DEL MÉTODO DE CAPÍTULO IV: DISEÑO, EXPLOTACIÓN Y COSTO UNITARIO DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR CORTE EXPLOTACIÓN POR CORTE Y RELLENO ...Y RELLENO ... ... ... 1313 4.1. DISEÑO: ... 13

4.1. DISEÑO: ... 13

A. A. Diseño de Diseño de Labores de Labores de Desarrollo Desarrollo y Preparacy Preparación: ión: ... 16... 16

a. a. Diseño Diseño de de GaleríasGalerías……….……….1616 b. b. Diseño Diseño de de Labores Labores de de Preparación.Preparación.………..………..1818 4.2. EXPLOTACIÓN ... 19

4.2. EXPLOTACIÓN ... 19

A. A. PERFORAPERFORACION: CION: ... ... 1919 B. B. VOLADVOLADURA URA ... .. 2121 C. C. ACARREACARREO O Y Y TRANSPORTTRANSPORTE: E: ... ... 2222 CAPÍTULO V: RELLENO ... CAPÍTULO V: RELLENO ... ... 2626 5.1. ASPECTOS PRELIMINARES ... 26 5.1. ASPECTOS PRELIMINARES ... 26 5.2. RELLENO CONVENCIONAL. ... 26 5.2. RELLENO CONVENCIONAL. ... 26 A. A. RELLENO RELLENO DETRÍTICO DETRÍTICO ... ... 2727 B. B. AUTO AUTO RELLENO RELLENO ... ... 2828 5.3. RELLENO HIDRÁULICO ... 29

5.3. RELLENO HIDRÁULICO ... 29 A.

A. RELLENO RELLENO CON CON PULPA PULPA ... ... 3030 a.

a. PULPA PULPA HOMOGÉNEAHOMOGÉNEA……….……….3030 b.

b. PULPA PULPA HETEROGÉNEAHETEROGÉNEA ……….……….3030 B.

(8)

(9)

(10)

E.

E. VENTAJAVENTAJAS S DEL DEL RELLENO RELLENO HIDRÁULHIDRÁULICO...ICO... ... 3333 F.

F. DESVENTAJAS DESVENTAJAS DEL DEL RELLENO RELLENO HIDRÁULICO HIDRÁULICO ... .... 3333 G.

G. APLICACIÓN APLICACIÓN DE DE RELLENO RELLENO HIDRÁULICO HIDRÁULICO EN EN LA LA MINA MINA JIMENA JIMENA DE DE COMPAÑÍACOMPAÑÍA

MINERA PODEROSA S.A. ... 34

H. H. ESTUDIOS ESTUDIOS PARA LA PARA LA UBICACIÓN UBICACIÓN DE LA DE LA PLANTA PLANTA DE DE RELLENO RELLENO HIDRÁULICO. HIDRÁULICO. ... ... 3535 5.4. RELLENO HIDRONEUMÁTICO. ... 36

5.4. RELLENO HIDRONEUMÁTICO. ... 36

A. A. VENTAJAVENTAJAS S ... ... 3737 B. B. DESVENTADESVENTAJAS JAS ... ... 3737 C. C. COMPONENTECOMPONENTES S ... ... 3737 D. D. PROBLEMPROBLEMAS AS DE DE RELLENO RELLENO NEUMÁTICO NEUMÁTICO ... ... 3838 5.5. CONTROL DE LA CALIDAD DEL RELLENO ... 38

5.5. CONTROL DE LA CALIDAD DEL RELLENO ... 38

CAPÍTULO VI: CAPÍTULO VI: VARIANTES DEL MÉTODO ...VARIANTES DEL MÉTODO ... ... ... 3939 6.1. CORTE Y RELLENO ASCENDENTE (Cut and Fill) ... 39

6.1. CORTE Y RELLENO ASCENDENTE (Cut and Fill) ... 39

6.2. CORTE Y RELLENO DESCENDENTE ... 44

A. A. HundimienHundimiento to de de bloques. bloques. ... ... 4444 B. B. DescriDescripción pción Del Del Método Método ... ... 4444 C. C. CondicioCondiciones nes De De AplicabilAplicabilidad idad ... ... 4646 D. D. PreparPreparación ación ... .. 4646 a. a. Galerías Galerías o o CrucerosCruceros……….………. .46 .46 b. b. Chut Chut y y CaminoCamino……….………. .47 .47 c. c. Sub Sub Nivel Nivel de de extracciónextracción……… .47 .47 d. d. La La Rotura Rotura del del Primer Primer PisoPiso……… .48 .48 e. e. La La Preparación Preparación del del SillSill……… .48 .48 E. E. ExplotExplotación. ación. ... .. 5050 F. F. Sub-nivel Sub-nivel de de explotaexplotación. ción. ... ... 5050 G. G. VariantVariantes es del del método método ... .. 5050 a. a. Corte Corte y y Relleno Relleno descendente descendente superpuestosuperpuesto………. 50. 50 b. b. Corte Corte y y Relleno Relleno descendente descendente alternoalterno………. 51. 51 c. c. Corte Corte y y relleno relleno cruzado cruzado o o michimichi………. 51. 51 H. H. VentajaVentajas. s. ... ... 5252 I. I. DesventDesventajas. ajas. ... ... 5353 CAPÍTULO VII: CASOS CAPÍTULO VII: CASOS APLICATIVOS EN EL APLICATIVOS EN EL PERÚ PERÚ ... ... 5454 7.1. MINA UCHUCCHACUA ... 54

7.1. MINA UCHUCCHACUA ... 54

A. A. PROPIEDPROPIEDADES ADES DE DE LA LA MINA. MINA. ... ... 5454 B. B. MAQUINARIA MAQUINARIA UTILIZADA UTILIZADA PARA EL PARA EL DESARROLLO: DESARROLLO: ... 55. 55 a. a. Perforación Perforación y y voladuravoladura………. 55. 55 b. b. Acarreo Acarreo y y transporte transporte de de mineralmineral .. 56.. 56

(11)

(12)

(13)

7.2. MINA ISHIHUINCA ... 57 7.2. MINA ISHIHUINCA ... 57

A.

A. PROPIEDPROPIEDADES ADES DE DE LA LA MINA. MINA. ... ... 5858 B.

B. MAQUINARIA MAQUINARIA UTILIZADA UTILIZADA PARA EL PARA EL DESARROLLO DESARROLLO ... 59... 59 a.

a. Perforación Perforación y y voladuravoladura……… 5959 b.

b. Acarreo Acarreo y y transporte transporte de de mineralmineral……….. 59.. 59 c. Sostenimiento

c. Sostenimiento………. 60. 60 d.

d. Método Método De De TratamientoTratamiento………. 60. 60 7.3. MINA ANDAYCHAGUA ... 60 7.3. MINA ANDAYCHAGUA ... 60

A.

A. PROPIEDPROPIEDADES ADES DE DE LA LA MINA. MINA. ... ... 6060 B.

B. MAQUINARIA MAQUINARIA UTILIZADA UTILIZADA PARA EL PARA EL DESARROLLO: DESARROLLO: ... 61. 61 a.

a. PerforPerforación ación y y voladura voladura ... .. 6161 b.

b. Acarreo Acarreo y y transporte transporte de de mineralmineral………6262 c. Sostenimiento

c. Sostenimiento………. 63. 63 C.

C. RELLENO USRELLENO USADO EADO EN N EL MÉEL MÉTODO TODO DE EDE EXPLOTACIÓN XPLOTACIÓN ... ... 6363 a.

a. Relleno Relleno CementadoCementado………. 63. 63 b.

b. Relleno Relleno Hidráulico Hidráulico CementadoCementado………6464

CONCLUSIONES ...

CONCLUSIONES ... ... ... 6767 BIBLIOGRAFÍA Y

(14)

(15)

(16)

OBJETIVOS

GENERAL



Investigar sobre el método de explotación subterránea de corte y

relleno.

ESPECÍFICOS



Determinar los factores que intervienen en el método de explotación.



Detallar las ventajas y desventajas del método de explotación de corte

y relleno.



Determinar el diseño de construcción para la aplicación del método de

corte y relleno.



Describir las características de los diferentes tipos de relleno.



Especificar la maquinaria utilizada para la etapa de explotación

utilizando el método de corte y relleno.



Describir las principales minas en el Perú que utilizan el método de

corte y relleno.

(17)

(18)

(19)

CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES

En el método de explotación por Corte y Relleno Ascendente conocido

también como “Over Cut and Fill”, el mineral es cortado en tajadas también como “Over Cut and Fill”, el mineral es cortado en tajadas

horizontales, comenzando de la parte baja y avanzando hacia arriba.

El mineral roto es cargado y extraído completamente del tajo, cuando toda la

tajada ha sido disparada, el volumen extraído es rellenado con un material

estéril para el soporte de las cajas, proporcionando una plataforma mientras

la

la próxima

próxima rebanada

rebanada sea mi

sea minada.

nada.

El material de relleno puede ser de material estéril proveniente de las labores

de desarrollo de la mina y es distribuido mecánicamente sobre el área

tajeada; así mismo en el minado moderno de corte y relleno es práctica

común el uso del relleno hidráulico, este material

común el uso del relleno hidráulico, este material procede de los relaves

procede de los relaves de la

de la

planta concentradora, mezclado con agua y transportado a la mina a través

de tuberías; cuando el agua del relleno es

de tuberías; cuando el agua del relleno es drenado entonces queda un relleno

drenado entonces queda un relleno

competente con una superficie uniforme, en algunos casos el material es

mezclado con cemento que proporciona una superficie más dura y mejora las

características del soporte.

Actualmente el método es utilizado generalmente en

(20)

(21)

La explotación de corte y relleno puede utilizarse en yacimientos que

presenten las siguientes características:



Fuerte buzamiento, superior a los 50º de inclinación.



Características físico-mecánicas del mineral y roca de caja incompetente.



Potencia moderada.



(22)

(23)

CAPÍTULO II: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÉTODO

A.

A. Posibilidades de aplicación:

Posibilidades de aplicación:

Este método tiene posibilidades de aplicación bastante amplias, se

aconseja especialmente en aquellos yacimientos donde las

aconseja especialmente en aquellos yacimientos donde las cajas no son

cajas no son

seguras y las características mecánicas de la roca no son

satisfactorias. Como se trabaja con una altura máxima equivalente a la

altura de dos tajadas (2.5

– –

3 mts.) es posible controlar mediante

apernado o acuñadura cualquier indicio de derrumbe.

B.

B. Seguridad:

Seguridad:

Este método ofrece bastante seguridad en todo a lo que refiere al

obrero contra desprendimiento de roca ya sea del techo o las pa

obrero contra desprendimiento de roca ya sea del techo o las paredes.

redes.

C.

C. Recuperación:

Recuperación:

En general es bastante buena, siempre que se tome la precaución de

evitar pérdidas de mineral en el relleno. Cabe agregar, que éste método

permite seguir cualquier irregularidad de la mineralización.

D.

D. Dilución de la ley:

Dilución de la ley:

Puede existir una pequeña dilución de la ley en el momento de cargar

los últimos restos de mineral arrancado que quede en contacto con el

relleno. Esto se puede evitar estableciendo una separación artificial

(24)

(25)

1. Geometría

del

1. Geometría

del

Yacimiento

Aceptable

Óptimo

Forma

Cualquiera

Tabular

Potencia

Cualquiera

>3m

Buzamiento

>30°

>60°1

Tamaño

Cualquiera

Regularidad

Cualquiera

Irregular

2. Aspectos Geotécnico

_Aceptable

_Óptimo

Resistencia

Resistencia (Techo)

(Techo)

>30

>30 MPa

MPa

>50

>50 MPa

MPa

Resistencia

Resistencia (Mena)

(Mena)

s/profundidad

>50

>50 MPa

MPa

Fracturación

Fracturación (Techo)

(Techo)

Alta-media

Media-Baja

Fracturación

Fracturación (Mena)

(Mena)

Media-Baja

Baja

Campo Tensional In-situ

(Profundidad)

Cualquiera

<1000 m

<1000

m

Comportamiento

Tenso-Comportamiento

Tenso-Deformacional

(26)

(27)

CAPÍTULO III: VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO

3.1 VENTAJAS.



La recuperación es cercana al 100%.



Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar

secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin

explotar-presenta baja dilución.



Es un método seguro.



Se adecua a yacimientos con propiedades físicos

– –

mecánicas

incompetentes.



Es posible trabajar vetas de poca potencia pero alta ley, utilizando

la variante de descostre.



La dilución debida al acarreo del mineral es mínima.



Puede alcanzar alto grado de mecanización, y su aplicación puede

presentar una amplia flexibilidad.



Se adecua a yacimientos con propiedades físicos

– –

mecánicas

incompetentes.



Aprovecha el material estéril generado tanto de obras coladas en

estéril o el jal del proceso de concentración.



(28)

(29)



En el relleno hidráulico, se debe diseñar un sistema hidráulico,

de manera que tenga capacidad de eliminar el agua contenida en

el jal.



En el caso del corte y relleno con pasta

En el caso del corte y relleno con pasta es necesario considerar el

es necesario considerar el

costo del cemento ya que este puede encarecer el método y

hacerlo inoperable.



Bajo rendimiento por la paralización de la producción como

consecuencia del relleno.



(30)

(31)

CAPÍTULO IV: DISEÑO, EXPLOTACIÓN Y COSTO UNITARIO

DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR CORTE Y RELLENO

4.1. DISEÑO:

Se puede aplicar en yacimientos:



Con buzamientos pronunciados.



En cualquier depósito y terreno.



Con cajas medianamente competentes.



Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares y

Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares y no competentes.

no competentes.



El mineral debe tener buena ley.



Disponibilidad del material de relleno.

Estas operaciones están constituidas por:



El reconocimiento geológico



(32)

(33)

Para preparar las cámaras en este método, se parte de la galería de

transporte general, situada a unos 12 m - 15 m del fondo de la futura

cámara; desde un recorte de esta galería se practica una rampa de

acceso, que alcanzará al fondo de la cámara a la altura antes indicada,

cortando entonces el criadero con un recorte de techo a muro, en lo que

será el centro de la cámara. Alcanzado el muro, se sube una chimenea en

mineral que enlaza la cámara

mineral que enlaza la cámara con la planta de cabeza del piso superior.

con la planta de cabeza del piso superior.

Esta chimenea servirá para el servicio general y tendrá suficiente sección

para ello; irá provista de escalas y mecanizada con un cabestrante para

las maniobras de los equipos. También sirve como entrada de aire a la

cámara, y la salida de aire se realiza por los dos extremos de la misma,

por dos chimeneas de menor sección que se preparan en estos puntos y

también al muro del criadero.

Los coladeros pueden dejarse entre el relleno o prepararlos al muro,

(34)

(35)

de uno, dos o tres brazos. Los esquemas tienen 1,8 m de piedra y 1,2 m

de espaciado. Se emplea NAFO, salvo que haya agua, lo que obliga a

emplear algún explosivo gelatinoso.

El control de los esquemas de perforación es riguroso y además se debe

pagar en función de la eficacia de la voladura. La experiencia indica que

se consiguen mejores resultados con barrenos inclinados de 10° a 30° con

la vertical e inclinados en dirección del avance. Así se consigue una

granulometría que facilita la carga, pues el mineral entra mejor en la

cargadora.

La altura media de rebanada es de 3 m - 4 m. Los bloques grandes se

taquean a medida que se presentan.

Una cámara grande puede dividirse en varias conectadas entre sí como

secciones de trabajo y de este modo, pueden producirse más toneladas

(36)

(37)

A.

A. Diseño de Labores de Desarrollo y Preparación:

Diseño de Labores de Desarrollo y Preparación:

a.

Diseño de Galerías

GALERIAS DE BASE:

Las posiciones de la galería de base en relación

a la veta son numerosas y

a la veta son numerosas y es bastante difícil definirlas.

es bastante difícil definirlas.

Se puede admitir que para potencias inferiores o iguales a 6 m, la

galería de base es única, ella sigue la veta dentro de la zona

mineralizada en los niveles intermedios, en otros casos está situada

fuera de veta y

fuera de veta y en la caja piso de los niveles principales de extracción.

en la caja piso de los niveles principales de extracción.

Para potencias superi

Para potencias superiores

ores a 7m, la

a 7m, la galería de base

galería de base es a menudo

es a menudo doble,

doble,

las dos galerías están conectadas entre ellas por cortes; esta red de

base juega

base juega un rol

un rol importante,

importante, tales como

tales como::



(38)

(39)

(40)

(41)

b.

Diseño de Labores de Preparación:

Algunas veces una de las chimeneas se corre paralelamente con el

tajeo. Cuando se tiene una sola chimenea central da como resultado

una mala ventilaci

una mala ventilación; más trabajoso,

ón; más trabajoso, en lo referent

en lo referente a los servi

e a los servicios

cios yy

acceso y además es

acceso y además es para explotar blocks pequeños.

para explotar blocks pequeños.

La perforación es vertical y hacia arriba; tiene un área menor;

44''__55''

, la

profundidad de taladro de un promedio de

44''

. Se emplea el corte

quemado

quemado o

o sea

sea tres

tres taladros

taladros en

en forma

forma de

de un

un triángulo

triángulo equilátero

equilátero con

con

un taladro central, 12 taladros dispuestos según el trazo para este

(42)

(43)

4.2. EXPLOTACIÓN

Luego del diseño de una mina por el método Corte y Relleno, se procede

al siguiente paso que es la explotación, la cual consta de los siguientes

pasos:

“Perforación –

Voladura

– –

Ventilación y desate

– –

Limpieza -

Relleno”Relleno”

Después de las labores de preparación se empieza a la rotura del tajeo a

partir del sub-nivel, sacando el corte en la parte central del tajeo con la

(44)