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Estabilidad de los tajos con relleno hidráulico en la veta glorita mina Papagayo de la compañía minera Poderosa S.A. -2011

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En este trabajo se ha desarrollado la evaluación técnico-económica de la estabilidad de los tajos de explotación con relleno hidráulico en la veta Glorita. En el análisis técnico se determinó que la distribución granulométrica requerida para el transporte de pulpa por gravedad debe aproximarse a la curva de Talvot.

PARTE EXPERIMENTAL

CAPÍTULO IV

INTRODUCCIÓN

El método de explotación utilizado mayoritariamente en Compañía Minera Poderosa es la minería con escuadras de madera, ocasionalmente corte y relleno, lo que desestabiliza los tajos y crea vacíos producto de la explotación. Para mantener la estabilidad de los pozos durante la explotación y/o durante la rehabilitación de pilares, se realizará un análisis general del macizo rocoso, teniendo en cuenta.

OBJETIVOS

  • OBJETIVO GENERAL
  • OBJETIVOS ESPECÍFICOS

En el año 2006 se descubre la veta Glorita, luego se inicia la actividad minera con un método de extracción minando con bloques de madera y dejando los pilares. En 2010 se inició la restauración de los pilares en los niveles 1927 y 1890 de la veta Glorita. A medida que los pilares fueron minados, casi en paralelo, las relajaciones de la roca comenzaron a aumentar con la proyección y por tanto la desestabilización se hizo cada vez más intensa de los niveles y 1865, subniveles, chimeneas de acceso y de los propios pilares.

UBICACIÓN Y ACCESffiiLIDAD

Todas estas tareas de mantenimiento implican el aumento de recursos humanos y materiales, lo que ralentiza la restauración de pilares y el ciclo minero, aumentando así los costes de explotación. Se ubica en el flanco occidental de la Cordillera Oriental, a 180 km al este de la ciudad de Trujillo.

CLIMA

VEGETACIÓN

GEOLOGÍA

  • GEOLOGÍA GENERAL
  • GEOLOGÍA LOCAL

Rocas intrusivas: Constituida por el batolito de Pataz, de forma alargada y lenticular, con una orientación y que alberga las estructuras mineralizadas de la región. En Perú, el relleno hidráulico se aplicó en el año 1937 en la mina de Lourdes en Cerro de Paseo, con el objetivo de mantener la estabilidad del macizo rocoso, y luego se implementó en el ciclo minero.

VELOCIDAD CRÍTICA DE DEPOSICIÓN

El llenado hidráulico se aplicó por primera vez como control de hundimiento en 1864 en la mina Shenandoah en Pensilvania, Estados Unidos; posteriormente se mecanizó y se optimizó su uso en minería subterránea.

VELOCIDAD DE MÍNIMA PÉRDIDA

MINERALIZACIÓN

  • VETA GLORITA
  • LITOLOGÍA DE LA VETA GLORITA
  • MINERALOGÍA

Está claro que la relación resistencia-ley no es directa, ya que aunque una gran proporción de los mayores espesores se encuentran dentro del brote de mineral, muchas otras áreas muestran altas resistencias con bajos valores de oro. Este último se observa como electrón y libre, rellenando fracturas y contactos de galena-pirita.

MINA

  • MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN
  • RECUPERACIÓN DE PILARES
  • FRANJAS HORIZONTALES (SHORT WALL)
  • DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN ACTUAL

Las perforadoras se apilan a lo largo de una franja en la dirección de inmersión de la veta y luego se realiza la voladura masiva. El soporte se realiza mediante la colocación de puntales con jack pots, escuadras, relleno detrítico y camas. Las desventajas del método de explotación actual, tanto en recuperación de pilotes como en explotación de franjas verticales y/u horizontales, se pueden resumir en 3:.

GEOMECÁNICA EN EL MINADO SUBTERRÁNEO

  • MECÁNICA DE ROCAS Y GEOMECÁNICA 4
  • GEOMECÁNICA- SEGURIDAD- ECONOMÍAS
  • CONSIDERACIONES DEL DISEÑO DE EXCAVACIONES MINERAS SUBTERRÁNEAS
  • FACTORES QUE CONTROLAN LA ESTABILIDAD DE LAS EXCAVACIONES Y FACTOR DE SEGURIDAD
  • OBJETIVOS DE LA GEOMECÁNICA EN EL MINADO SUBTERRÁNEO
  • CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS 7
  • CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO EN LOS TAJOS

Resistencia uniaxial de la matriz de roca./ Tasa de carga según RQD./ Espaciamiento de discontinuidades. Evaluación del índice de cambio de discontinuidad (Ja). a) Contacto entre planos de discontinuidad (sin que intervengan minerales de aportación).

FIGURA N°01: Esquema de una mina subterránea idealizada 6 •
FIGURA N°01: Esquema de una mina subterránea idealizada 6 •

Caracterización de las zonas identificadas

  • CONSIDERACIONES SOBRE LA ESTABILIDAD DE LAS EXCA V ACIONES 13
  • ASPECTO CONCEPTUAL DEL RELLENO HIDRÁULICO 1. RELLENO HIDRÁULICO
    • CONSIDERACIONES TEÓRICAS PARA SU APLICACIÓN

Ábaco que correlaciona el valor de retroceso del martillo de Schmidt y la resistencia a la compresión de la roca8. Es importante resaltar que el objetivo principal de la descripción y medición de la rugosidad es evaluar la resistencia al corte de los planos. Desde el punto de vista de la ingeniería, las inestabilidades que pueden ocurrir en el macizo rocoso durante las excavaciones subterráneas se clasifican en dos.

En rocas moderadamente articuladas, expuestas a altas tensiones, se podrían esperar inestabilidades regidas por la resistencia de la roca intacta. En rocas muy articuladas, expuestas a altas tensiones, se podría esperar fluencia del macizo rocoso si no se utiliza soporte.

Figura 2. Ábaco que correlaciona el valor del rebote del martillo de  Schmidt  y  la  resistencia a la compresión de la roca 8
Figura 2. Ábaco que correlaciona el valor del rebote del martillo de Schmidt y la resistencia a la compresión de la roca 8

FACTORES FAVORABLES DEL RELLENO HIDRÁULICO

Debido a la rapidez con la que se deben realizar las actividades del ciclo minero, el relleno debe cumplir con ciertos requisitos de granulometría y tasa de percolación o índice de permeabilidad. El relleno hidráulico puede ser parte de los relaves desechados por la concentradora o cualquier material rocoso, aluvial o coluvial, que haya sido sometido al proceso de trituración, cribado, molienda y ciclón. Esta mezcla de grava de relave con agua constituye el relleno hidráulico el cual es lanzado por una bomba de lodo alternativa para ser transportado a través de una tubería de alta presión de doble capa, con la pared interior de acero de alta aleación. .

La masilla colocada al vacío requiere su nivel en un plano horizontal por ser un líquido, evitando su esparcimiento manual o mecánico. La carga estática se convierte en energía potencial, permitiendo que el relleno sea transportado horizontalmente con la energía ganada en la caída vertical.

FACTORES DESFAVORABLES

  • PULPA
  • CLASIFICACIÓN DE LA PULPA

Pulpa heterogénea

  • VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE RELLENO HIDRÁULICO

VENTAJAS DEL RELLENO HIDRÁULICO

Son mezclas cuyo diámetro (

El llenado hidráulico ofrece la oportunidad de incrementar la eficiencia y productividad de los tajos debido a la reducción del consumo de madera y la reducción de costos mineros debido a la versatilidad que brinda.

DESVENTAJAS DEL RELLENO HIDRÁULICO

  • PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE RELLENO HIDRÁULICO
  • ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
  • GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS
  • DUREZA DE LOS SÓLIDOS
  • RELLENO HIDRÁULICO EN TAJEOS

Depende de la granulometría del material, la forma de las partículas y su densidad. Cementación.- La cementación de rellenos hidráulicos puede tardar muchos años, dependiendo principalmente de la composición química del relleno. Aplicación de relleno hidráulico en la Mina Jimena Diámetro Efectivo.- Es el tamaño de las partículas correspondiente al 10% del mejor producto.

Es una medida de la velocidad con la que el agua se mueve a través del material de relleno. Fuente: Carlos Batallanos Proyecto de diseño de llenado hidráulico en la mma huaron Panamerican Silver S.A.C.

Figura N°07 Fase solida, liquida  y  gaseosa en el material de relleno
Figura N°07 Fase solida, liquida y gaseosa en el material de relleno

Preparación de barreras

Preparación del tajeo

Tajeo en franjas horizontales (SHORT WALL)

Tajeos de corte y rellenos ascendente

  • OPERACIÓN DE RELLENO
  • OPERATIVIDAD
  • DRENAJE
  • EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL PROYECTO
    • MÉTODOS DE EVALUACIÓN FINANCIERA
    • VALOR PRESENTE NETO (VPN)
    • TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
    • COEFICIENTE BENEFICIO-COSTO ( B 1 C)
    • PERIODO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN
  • POBLACIÓN
    • CARACTERÍSTICAS Y DELIMITACIONES
    • UBICACIÓN ESPACIO TEMPORAL
  • MUESTRA
    • TÉCNICA DE MUESTREO
    • TAMAÑO Y CÁLCULO DE MUESTRA
  • ETAPAS DE EXPERIMENTACIÓN
  • PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS 1. CALIDAD DEL MATERIAL DE RELLENO
    • PRUEBA DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

Al finalizar el llenado se debe cortar el suministro de llenado y enviar agua por un lapso de 10 a 15 minutos para lavar la tubería respectiva para que se asiente en las paredes internas de la tubería y evite obstrucciones posteriores. Debido a que siempre hay una depreciación de la moneda, es necesario cuantificar el grado de riesgo y rentabilidad de la inversión a través de una tasa de interés relevante. La interpolación y extrapolación de los valores del VPN pueden ayudar a acercarse más rápidamente al valor real de la TIR.

Cuarto: Análisis utilizando únicamente el material de la cantera Glorita~, debido a que existe una gran cantidad de material de relleno in situ en esta zona y también la fuente del material existente en las zonas de Papagayo y La Brava. Para determinar el material adecuado a utilizar en el relleno hidráulico de la veta Glorita, se realizaron análisis granulométricos de diversos posibles agregados de la cantera Glorita 1 y trituración de material de desecho del interior de la mina.

Primer análisis de muestras

Este análisis determinó la distribución de tamaño de las partículas o granos que componen un material. La fracción muy gruesa está formada por fragmentos de arena gruesa, de formas angulosas, redondeadas o planas. La Curva de Talbot es la distribución ideal de granos, para la cual.

Para realizar esta prueba se utilizó un cono con base menor o igual a 1 Oc m, y base mayor o igual a 20 cm y altura igual a 30 cm. La prueba de asentamiento consiste en depositar la pulpa dentro de un cono. luego se elimina. el cono metálico y el cono formado por el material se miden en el momento en que se agota el relleno ~ la altura de este cono debe ser de 1", para que puedan ser depositados y colocados en el tajeo. El tiempo de percolación fue de 2 cm en 20 minutos es decir 0.10c.mlmin.=6cmlhr Como podemos ver hay una disminución respecto a la primera prueba, esto se debe a que el material ha sido molido.

Tabla N° 28, Primer análisis granulométrico
Tabla N° 28, Primer análisis granulométrico

Segundo análisis de muestras

El tiempo de percolación fue de 2 cm en 20 minutos, es decir 0.10 c.mlmin.=6cmlh Como podemos observar hay una disminución respecto a la primera prueba, esto se debe a que el material fue molido. relleno y de donde también proviene el material existente en las zonas de Papagayo y La Brava. Para este ensayo se molió la muestra en diferentes tiempos y se realizó un análisis granulométrico cuyo resultado se presenta en la siguiente tabla: m u). Sin reducción Rectificado Rectificado Rectificado Rectificado Rectificado Tamaño del TALBOT O m en 5min 10m en 20m en 30m in.

La tabla muestra que cuanto más tiempo se muele la muestra, más se aleja de la curva de Talbot; Esto se debe a que se forma una mayor cantidad de finos, lo que produce laminillas, y esto no permite una buena filtración. Como resultado hubo una disminución de 1.6 pulgadas de altura, lo que indica que estamos mejorando desde el primer análisis, nuestro objetivo es llegar a menos de 1 pulgada de altura.

Tabla N° 29.  Segundo análisis granulométrico
Tabla N° 29. Segundo análisis granulométrico

Tercer análisis de muestras

  • CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE APLICACIÓN DEL RELLENO HIDRÁULICO
    • REQUERIMIENTO DE AGREGADOS PARA EL RELLENO
    • REQUERIMIENTO DE AGUA PARA EL RELLENO HIDRÁULICO
    • TRANSPORTE DEL MATERIAL DE RELLENO IDDRÁULICO
    • CÁLCULOS DE LOS PARÁMETROS MÁS IMPORTANTES DE LA PULPA DE RELLENO HIDRÁULICO
  • DETERMINACIÓN DE RMR Y GSI EN LOS TAJOS QUE SE APLICÓ EL RELLENO HIDRÁULICO
    • GENERALIDADES
    • COSTO DE INVERSIÓN
    • EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL PROYECTO DE RELLENO HIDRÁULICO
  • ANÁLISIS DE OPTIMIZACIÓN DE CONSUMO DE MADERA
  • DISCUSIONES
  • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. CONCLUSIONES
    • RECOMENDACIONES

La siguiente tabla presenta el análisis granulométrico del material producto de la mezcla de arena Glorita y relave minero triturado. El requerimiento de llenado hidráulico para el área Glorita de la Mina Papagayo dependerá de su programa de producción. La velocidad a la que el llenado hidráulico ingresa al tapón dependerá del diámetro de la tubería utilizada, teniendo en cuenta que el caudal es constante.

Para determinar la densidad de la pulpa se tomaron ocho muestras del tanque de agitación de la planta de llenado hidráulico; y se utilizó la balanza de Marcy para obtener las densidades como se ve en el Anexo (Imagen No. 0 1. Los agregados para el relleno hidráulico estarán formados por una mezcla de arena del área de Glorita y material de desecho de los frentes de mina que fueron triturados en BATALLANOS es NEME, Carlos (2002), ''Proyecto de diseño de relleno hidráulico en la Mina Panamericana de Plata Huarón S.A.C.

ROMERO Alfonso A Caracterización de pasta de relaves para uso como relleno en minería.

Figura N°  10.  Tercer análisis granulométrico  Cartera Glorita.
Figura N° 10. Tercer análisis granulométrico Cartera Glorita.

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FIGURA N°01: Esquema de una mina subterránea idealizada 6 •
Tabla N°08. Valoración del índice de rugosidad de las discontinuidades (Jr)
Tabla N°07. Valoración del  índice de diaclasado (Jn)
Tabla 9.  Valoración del índice de alteración de  las discontinuidades (Ja)
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Referencias

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