MI57G-1 Manejo de Minerales y Ventilación 2008

Gustavo Donoso D.Iván Galleguillos P.Javier Vallejos G.

- Introducción al Método de Explotación.

- Descripción del Método.

- Diseño.

- Casos Chilenos.

- Prototipo de Bench Mark

- Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10 m y menores a 30 m, que se explotan por sub-niveles desde el techo al piso.-- Ángulo de manteo bajo, (hasta 40°), donde el mineral no puede escurrir por gravedad. -- Baja dilución menor a 5%-- Recuperación baja menor a 75%-- Costo de producción 10-20$-t

- Explotación de Caserones separados por pilares.- Pilares actúan como soporte del techo, con el fin de mantener la estabilidad.- Se diseñan los pilares y los caserones con el fin de maximizar la recuperación del mineral.- Primero se recupera el mineral de los caserones y luego se recupera el mineral de los pilares.- La recuperación de los pilares se puede realizar de varias maneras:

- Recuperación con hundimiento controlado del techo.- Recuperación de Pilares en forma alternada.- Recuperación parcial de pilares.

ACCESOS:

1) Acceso principal a través de túneles.2) Transporte de mineral a través de Pique y/o Rampa.3) Pique debe estar cercano al centro de gravedad del cuerpo mineralizado

y se debe profundizar hasta un nivel donde se puedan instalar buzones y estaciones de chancado.

4) Rampa tiene pendiente máxima de 8% si se utilizan cargadores frontales o camiones, pero si se instalan correas se puede llegar hasta 15%.

5) Se debe excavar un acceso de transporte del cual se puedan construir cruzados de producción de los cuales se puedan preparar accesos a los caserones en producción

VENTILACIÓN:

1) Compleja debido al tamaño de los caserones.

2) El flujo de aire se regula a través de puertas de madera o metálicas.

3) El flujo promedio debe ser del orden de 30-40 m/min y en las frentes de 120-140 m/min

TRANSPORTE:

1) Transporte de mineral a través de Pique y/o Rampa.2) Existen distintos equipos para operar en minas Room and Pillar y en

diferentes combinaciones.

EQUIPOS:

1) LHD

2) SCRAPERS:

3) CARGADORES Frontales:

4) CAMIONES BAJO PERFIL:

5) CORREA TRANSPORTADORA:

6) TREN:

7) CARROS TIPO GRAMBY:

1) La información al respecto es muy pobre o está muy desactualizada.

2) Algunas de las minas que partieron usando este método hoy utilizan un método diferente (por ejemplo, Mina Navío hoy utiliza SLS).

3) A continuación mostramos algunas faenas nacionales que usan, usaron o usarán este método de explotación subterránea:1) Mina El Toqui,Grupo Breakwater S.A.2) Mina Navío, Cemento Melón.3) Mina Diablo, Compañía Minera Cerro Negro, S.A.4) Mina Loreto, Sociedad Agrónoma, Ganadera y

Comercial Menéndez-Behety.5) Proyecto Minero Concordia, Grupo Breakwater S.A.6) Mina Estefanía, Minera Michilla S.A.7) Mina Candelaria Norte, Minera Aurex Chile Ltda.8) Proyecto Minero Atacama Kosan, S.C.M. Atacama

Kozan

CARACTERÍSTICAS GENERALESNombre Yacimiento: El ToquiControl: Sociedad Contractual Minera El Toqui – Grupo

Breakwater S.A.Ubicación: Región de Aysén del General Carlos Ibañez del Campo

45º latitud Sur – 71º56’ longitud OesteYacimiento: Polimetálico – Principales minerales extraídos son Zinc-OroGeología Yacimiento: Secuencia mineralizada subhorizontal, de potencia variable, afectada por múltiples fallas de origen tectónico extensional.Producción: Anual: 60.000 toneladas de concentrado

Diaria: 1.500 toneladas de zinc.

EXPLOTACIÓN:Dimensiones:

Caserón: 11 [m] de anchoPilar: sección cuadrada de 8 [m] x 8 [m].

Método: La extracción se realiza en 2 fases

Fase I: Extracción primaria – 3 etapasEtapa 1: Generación de galerías (denominadas calles y cruzadas) separados sus ejes por 19 [m]. Sección cuadrada de 6,0 [m] x 5,5 [m].Etapa 2: Desquinchado de galerías (ensanche hasta alcanzar los 11 [m] del caserón).Etapa 3: Banqueo del caserón, consistente en la explotación del suelo del caserón para explotar toda la potencia del manto.

Fase II: Extracción Final, consiste en la recuperación de los pilares bajo restricción de que el radio hidráulico se menor a 8.

EQUIPOSAccesos: A través de rampas con pendiente máxima del 15% y sección 33 [m2]. Se perfora con Jumbo Electrohidráulico.Carguío: Desde punto de extracción hasta stock por medio de equipos LHD TORO 500d y TORO 400 de 8 y 5 [yd3] respectivamente.

Desde stock hasta equipos de transporte se utiliza un Cargador Frontal Volvo de 3,5 [yd3].

Transporte: Desde interior mina hasta planta de procesamiento de

mineral se utiliza Camión Dumper CD40 BELL de 40 toneladas.Ventilación: Ventilador SERMITEC de 125 HP.

Mangas de diámetro 1,5 [m] para llevar aire fresco a sectores críticos.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Mina NavíoControl: Cemento MelónUbicación: Región de Valparaíso, Comuna de Quillota, 15 Km al NE de La Calera – 32º30’ latitud Sur , 71º20’ longitud OesteYacimiento: CalizasGeología Yacimiento: 2 mantos sub-horizontales concordantes, de potencia variable en el rango de 12-15 [m] y separados verticalmente 50 [m]. Pendiente de mantos alrededor de los 36º.Producción: 4.500 toneladas diarias de caliza.

EXPLOTACIÓN:Dimensiones:

Caserón: Sección trasversal rectangular de 13 [m] x 2,5 [m], por un largo variable entre 60-80 [m]. Separación entre ejes de 18 [m].Pilar: Se usan pilares largos (muros) de 5 [m] de ancho por largo variable entre 60-80 [m], el alto está definido por la potencia del manto.

Método: Consiste en generar galerías horizontales y perpendiculares a ésta desarrollar los

caserones, primero como galerías de avance según pendiente del manto (sección de 32,5 [m2]) por un largo de hasta 80 [m]. Posterior a esto se procede a explotar los bancos hasta alcanzar la potencia del manto mineralizado.

EQUIPOS:Carguío: Equipos LHD EIMCO 912, EIMCO 915 y Wagner ST-3 de capacidades 2 ½, 5 y 3 [yd3].

Pala Neumática ATLAS COPCO T2G, T4G y CAVO 310.

Transporte: Se usa un ferrocarril de extensión de 4 [km] en interior mina y 3,5 [km] en superficie, en ellos se trasladan carros tipo Gramby de hasta 4,5 toneladas.Ventilación: En línea principal se utiliza Ventilador BUFALLO con un motor eléctrico de 200 HP que aportan un caudal de aire fresco 150.000 [ft3/min].

Para ventilación auxiliar se usan equipos con motor eléctrico de 550 Volts que aportan entre 3.000-50.000 [ft3/min].

Mangas de dimensiones variables para acceder a sectores críticos.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Mina DiabloControl: Compañía Minera Cerro Negro S.A.Ubicación: Región de Valparaíso, Provincia de Aconcagüa, 27 kilómetros al SE de Cabildo – 32º33’ latitud Sur y 70º51’ longitud Oeste.Yacimiento: Cobre. Producción: 18.000 toneladas mensuales.

EXPLOTACIÓN:Dimensiones:

Caserón: 8 [m] de ancho.Pilar: Sección de 4 [m] x 4 [m].

Equipos:Accesos: 28 chimeneas de sección circular de 1,8 y 2,5 [m2], desembocan en buzón. Carguío: Pala Neumática EIMCO 21 de y SCRAPER de ancho 48 [in].Transporte: Se transporta el mineral por medio de un ferrocarril al interior mina en carros tipo Gramby de capacidad 4,5 toneladas.

CARACTERÍSTICAS GENERALESNombre Yacimiento: Mina LoretoControl: Sociedad Agrónoma, Ganadera y Comercial Menéndez- BehetyUbicación: Región de Magallanes, 6 Km. al Oeste de Magallanes, a orillas del Río Minas.Yacimiento: Carbonífero.Geología Yacimiento: Mantos carboníferos estratificados sub- horizontales separados verticalmente 50 [m] con potencia variable entre 0,5-1,7 [m].Producción (S.A.G.C.M.B. explota la mina desde 1933)

Anual: 50.000 toneladas de carbón.Diaria: 180 toneladas de carbón, 90 toneladas

por turno en 2 turnos diarios trabajando 23 días al mes.

EXPLOTACIÓNDimensiones:

Caserón: 6 - 8 [m] de ancho, hasta 80 [m] de largo, altura variable depende de potencia del manto.Pilar: 4 – 3 [m] de ancho, hasta 80 [m] de largo, altura variable depende de potencia del manto.

Método: el avance era manual (picota) con barreteros, se genera una cara libre quitando aproximadamente 5 [cm] del piso compuesto de un estrato de pizarra, con lo que la sección de carbón queda colgando y fácil para liberar mediante el impacto de la picota. El método permite enfrentar atrasos en un frente pues siempre existen otros frentes abiertos para mantener continua la producción. Los pilares se mantienen como muros de ancho variable entre 3 y 4 [m] de modo que sostienen los caserones de hasta 80 [m] de corrida, similar al sistema de explotación de Mina Navío.

EQUIPOS:Accesos: Chiflones de pendiente máxima 20%, sección transversal de 6 x 2 [m2] hasta 8 x 2[m2].Carguío: Se realiza con palas.Transporte: Utiliza carretillas y huinches con capacidad de levante de hasta 2.400 [kg], a través de los chiflones. El motor del huinche es eléctrico de 25,7 HP y avanza con carga a una velocidad máxima de 1,5 [m/s].Ventilación: Ventilador de 2,7 [m] de diámetro, motor eléctrico de 6,2 HP, permite la carga de hasta 11,7 [m3/seg] hacia el interior de la mina. Mangas de pequeño diámetro para llevar aire fresco al interior de la mina, además se diseñan los accesos principales de forma principal para beneficiar la circulación del aire fresco.

 

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Mina ConcordiaControl: Sociedad Contractual Minera El Toqui – Grupo Breakwater S.A.Ubicación: Región de Aysén.Yacimiento: Corresponde a un cuerpo mineralizado, cuyos recursos se han estimado en 1,5 MT con 10,6% Zn, 3,8% Pb y 74 gr/t Ag. Producción: El plan de producción para el Proyecto Concordia se ha fijado en 10.000 toneladas mensuales para los primeros años y 22.000 toneladas mensuales para los últimos años. Inicio: El inicio de producción se estima para mediados del año 2007 o comienzos del año 2008. Duración: Su duración estimada es de 4,5 años.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Mina Estefanía.Control: Minera Michilla S.A.Ubicación: Región de Antofagasta.Yacimiento: Cobre. Producción: El año 2007: 734.000 Ton de mineral, con una ley promedio de cobre total de 2,06%

EXPLOTACIÓN:Es una mezcla de Room and Pillar, Cut and Fill

y SLS.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Mina Candelaria Norte.Control: Minera Aurex Chile Ltda.Ubicación: Región de Atacama.Yacimiento: Cobre. Producción: 4.000 toneladas por día.

EXPLOTACIÓN: Las reservas del Sector Central son parte de un

complejo mineralizado de forma geométrica compleja, en donde se distinguen básicamente dos sectores:

1) Sector A (denominado Central-A), en el cuál las reservas minerales se extienden preferentemente en una disposición sub-horizontal, razón por la cuál en la actualidad están siendo explotadas por método Room and Pillar.

2)Sector B (denominado Central-B), que la empresa desea explotar mediante el método minero Sublevel Stoping debido a la disposición sub-vertical de dicho yacimiento.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:Nombre Yacimiento: Proyecto Minero Atacama KozanControl: S.C.M. Atacama Kozan.Ubicación: Región de Atacama.Yacimiento: Cobre. Producción: Se proyecta obtener una producción media anual de 90.000 toneladas de concentrados de cobre con 28% de ley.Duración: 12 años.

EXPLOTACIÓN:El contrato contempla un trabajo de tres etapas: 1) Diseño Geomecánico de la Cámara de Chancado

Primario.2) Formulación de Método de Explotación de "Sub-

Level Stoping”.,3) Formulación de Método de Explotación de "Room

and Pillar“.

Faena Minera Unidades Mina Diablo Navio El Toqui Loreto

Dato Historico Año 1970 1976 2001 1946

Yacimiento Mena cobre caliza Polimetalico Carbon

Tonaledas Ton/dia 750 4500 1500 180

costo mina $/ton 1,37 2,95    

recuperación % 85%   84%  

Dimensiones          

caserón ancho [m x m] 8 13 - 8 11 6-8

Pilares [m x m] 4 x 4   8 x 8 4 x 80

Diámetro de Perf. ["] 1,5 3 - 4    

Equipos          

scraper [si / no] si no no no

locomotora [si / no] si si (80 ton) no no

carros Gramby [si / no] si no no no

Lhd [si / no] no si (3 y 5 yd^3) si (5 y 8 yd^3) no

palas cargadoras [si / no] si si si no

Accesos [und]        

rampas sección mts 1560   [6 x 5,5] [8 x2 ] [6x2]

piques largo mts   700-1554    

piques seccion m^2   [3,8 x2,6] - [5,2 x 3,0]    

Chimeneas m^2 2,5      

ventilación          

principal m^3/min 750 4248   702

secundaria m^3/min   85-142