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OPTIMIZACION DE LAS OPERACIONES DE MINADO 1
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UBICACIÓN GEOGRAFICA Minera Bateas es una filial de total propiedad de Fortuna Silver Mines, con sede en Vancouver. Abarcan los distritos mineros Caylloma y Sukuytambo en el sur de Arequipa. Es la segunda mas antigua de Sudamérica , después de Potosí Bolivia. El área total cubre 26 700 ha, se ubica a 14 km al noroeste de Caylloma. Es una mina de labor subterránea productora de plata, plomo y zinc.
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INTRODUCCION
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Introducción •
Este enfoque ha sido desarrollado en base al diagnóstico realizado en las operaciones de BATEAS, BATEAS, Zona Zona I- Veta Animas, la cual aporta el 95% de la producción de la mina, la explotación es mecanizada , con leyes promedio de 170 gramos de plata , Pb 4 % , Zn 3.7%)
•
Las operaciones en Minera BATEAS BATEAS , se desarrollaron 3 sistemas de minado :
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1.- Explotación longitudinal a la veta con desquinches laterales
2.-Explotación con paneles transversales a la veta 3.-Explotación con paneles longitudinales a la veta con relleno ciego
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Objetivos •
Sep
Mejorar el Margen de Operación de Minera Bateas a través de : – El cumplimiento de la ley de cabeza planeada. – Mejorar la productividad de las operaciones
•
Optimización del proceso productivo y incrementar la recuperación de los pilares a un 95%
•
Demostrar la existencia de oportunidades de mejora significativas en la operación
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Método de Explotación
El Método de Explotación de la Unidad de BATEAS - CAYLLOMA, es Corte y Relleno
Ascendente Mecanizado, con perforación en Breasting (Perforación Horizontal). El volumen de producción es de 1350 t/día, el costo de producción en mina es de 41.0 $/t, costo en Planta 13.0 $/t, costo total 77.0 $/t. La Explotación en los tajos es Mecanizada, con Jumbo Electrohidráulicos, Scoops de 4.2 yardas cúbicas. Se tiene potencias de veta de 4 a 20 mts
Del sub-nivel principal, paralelo a la zona mineralizada, se desarrollan Ventanas de accesos de 50 a 60m de longitud en promedio, con gradientes de 15% hacia el cuerpo y con esta ventana se batirá 20 metros en cortes sucesivos, disminuyendo la inclinación, primero a -7.5 %, +7.5 %, hasta el acceso final con inclinación de +15 %, esto permite realizar 4 cortes.
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Método de Explotación
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Los accesos son de sección de 3.5 m x 3 m hacia la parte central de la veta, luego, por cada tajo se diseña 2 ó 3 frentes de ataque en breasting a lo ancho del yacimiento. Con el corte y relleno mecanizado en la profundidad de la mina se alcanza un rendimiento de 30.71 t/hombre-guardia
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SISTEMA DE MINADO
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1.- Explotación longitudinal a la veta con desquinches laterales
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La explotación de los primeros cortes del tajo 200 , se realiza con un ancho de minado de 12 mts , el sostenimiento con Split set además con sostenimiento de soporte de castillos de madera en la caja techo , hasta el limite del tajo , llegando a un ancho de 20 mts de abertura .
Luego se realiza el levantamiento de winces al los extremos de los tajos ,para mantener el circuito de ventilación,
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2.-Explotación con paneles transversales a la veta
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La explotación de este método ,se inicia con la preparación de un sub nivel ( 4.00 x 3.5 mts ) por la caja piso de la estructura de mineral , a lo largo del tajeo , luego se preparan los paneles transversales ( 3.50 x 3.50 mts ) hacia la caja techo dejando un pilar de 4 mts de panel a panel . El sistema de explotación será en forma secuencial intermediando cada panel .
Para la recuperación de los pilares intermedios , se instalaran primero ,malla electrosoldada en toda la longitud del panel abierto , luego se cubrirá con tela arpillera ( embolsado ),para luego ser rellenados con relleno hidráulico (R/H), permitiendo recuperar los pilares de mineral . 11
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2.-Explotación con paneles transversales a la veta
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La preparación para el R/H de los paneles abiertos ( embolsado ) , se realizó debido a la falta de R/H cementado ,incrementando el costo de sostenimiento y relleno para cada panel explotado. En vista a los inconvenientes , se realiza un proyecto ,para la implementación de R/H cementado en la planta
NV 5(
Inversión de 150 mil dólares y un costo de 20 mil dólares mensuales en insumos).
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OPERACIONES MINA SISTEMA DE PANELES TRANSVERSALES
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2.-Explotación con paneles transversales a la veta
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Desventajas
La inestabilidad de la caja techo
Espacios abiertos ,generando inestabilidad de los cortes superiores
Sostenimiento con castillos de madera ( consumo de madera)
Sostenimiento con shotcrete
Sostenimiento adicional con madera y jack pac para los voladizos
Sostenimiento con split set y malla electrosoldada en todo el tajo
Recuperación de mineral es de 85%
Levantamiento de winces (consumo de madera)
Demora en el ciclo de minado 14
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3.-Explotación con paneles longitudinales a la veta con relleno ciego
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El minado se divide en dos paneles longitudinales a la veta , iniciando la explotación por la caja techo ,con una sección de minado de 10 x 4 mts , según el tipo de roca. culminado su explotación se inicia con el relleno hidráulico ciego.
Se continua el minado del segundo panel por la caja piso dejando un pilar de 2 mts , teniendo como función de escudo para relleno hidráulico.
Al termino de la explotación del segundo panel se empieza los desquinches del pilar en retirada de forma secuencial, concluido los desquinches se procede al relleno ciego del Tajo 15
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OPERACIONES MINA SISTEMA DE PANELES LONGUITUDINALES
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OPERACIONES MINA PERFORACION Y VOLADURA
CON CARA LIBRE
SIN CARA LIBRE
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Perforación y Voladura Relleno con Cara Libre
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Método de Explotación – Perforación La perforación es en Breasting es mecanizada, con Jumbos Electro-Hidráulicos . Rendimiento 55.0 m/hora. Se perforan 31,400 metros mensuales con un rendimiento de 1.1 t/m (3.70 t/taladro), Siendo la altura de corte de 3.0 m por un ancho promedio de 5 a 10 metros y la longitud de perforación es de 3 m, altura de tajo 4.0 m de la cual se obtiene un avance de 95%.
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Relleno con Cara libre Rendimientos Unidad de Medida Ancho de Labor Altura de Labor Longitud de Perforacion Eficiencia de Perforacion Eficiencia de Voladura Longitud efectiva
Ton 4.5 3.5 12 88%
mt mt Pies %
95%
% mt
Horas/gdia Taladros de Produccion Taladros de alivio Taladros de servicio Total pies perforados
10 44 6 0
160.93
pp mt
48.16 137.74
m3 Ton
0.7
Kg/Ton
4.2
Yd 3
Burden
0.6
mt
Volumen Tonelaje Factor de Carga
Espaciamiento
0.6
mt
Capacidad de Scoop
Peso especifico
2.86
Ton/m 3
Rendimiento Scoop
54.49
Ton/Hra
Material
Mineral
Rendimiento Jumbo
55
Ton/Hra
3.06
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Desventajas Inestabilidad de la caja techo , ( falta
de confinamiento ) abertura de áreas expuestas, condición de seguridad Desquinches de la caja techo ( voladura secundaria) generación de bancos Sostenimiento adicional Altura de corte limitado (3.5 mts) tonelaje Consumo de madera ( tablas ) evitar la dilución Consumo de madera ( redondos ) castillos para sostenimiento Retraso en la construcción de winces de ventilación ,antes del relleno hidráulico Retraso en el ciclo de Minado
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Perforación y Voladura Con Relleno hidraulico ciego
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Relleno Ciego Rendimientos Unidad de Medida
Ton
Ancho de Labor
8
mt
Horas/gdi a Taladros de Produccion
89 0
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Altura de Labor
4
mt
Taladros de alivio
Longitud de Perforacion
12
Pies
Taladros de servicio 4
pp
Eficiencia de Perforacion
88%
%
Total pies perforados 287.32
mt
Eficiencia de Voladura
95%
%
Volumen
97.85
m3
Longitud efectiva
3.06
mt
279.85
Ton
Burden
0.6
mt
Tonelaje Factor de Carga
0.80
Kg/Ton
Espaciamiento
0.6
mt
Capacidad de Scoop 4.2
Yd 3
Peso especifico
2.86
Ton/m 3
Rendimiento Scoop 54.49
Ton/Hra
Material
Minera l
Rendimiento Jumbo 55
Ton/Hra
Beneficios Mejor control y estabilidad de las cajas ,
( mejor
confinamiento),evitando voladizos. La P/V se realiza en toda la estructura de mineral Altura de corte (4.5 mts) Incremento de tonelaje Sostenimiento oportuno Se eliminó el consumo de madera ( tablas y redondos ) Se eliminaron el consumo de madera para los winces mediante chimeneas de ventilación cerca a las ventanas Relleno hidráulico oportuno ( evitando demoras y exposición del personal en áreas abiertas)
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Perforación y Voladura Relleno sin Cara libre
Sep
40,000.00
36,453.40 36,941.00 35,063.55 35,344.00 35,015.31 33,784.00 34,226.0033,763.00 36,682.00 35,099.00 32,846.00 33,660.62 30,439.00 34,107.00 28,071.22 31,469.82 30,000.0029,901.50 34,556.90 25,884.21 26,269.88 25,000.00 35,000.00
20,000.00 15,000.00 10,000.00 5,000.00 0.00
PROGRAM.
EJECUTADO
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Comparativo CON CARA LIBRE
SIN CARA LIBRE ( RELLENO HIDRAULICO CIEGO )
DESVENTAJAS
VENTAJAS
Inestabilidad de la cajas
Mejor control y estabilidad
Ahorros Significativos
Desquinches adicionales
Eliminacion de bancos ( voladura secundaria )
TOTAL EXPLOSIVO PLASTEO
Altura de corte es limitado (3.5 mts)
Incremento de volumen bancada (4.5 mts)
RENDIMIENTO ( PU)
Consumo de madera( tablas) por control dilucion Consumo de madera( redondos) para sostenimiento (castillos de madera) Consumo de madera( redondos), para encribado ( winces de ventilación) Retraso del ciclo de minado , construcción de winces (2-3 guardias)
TABLA DE EUCALIPTO DE Se eliminó el consumo ( control de limpieza por rasante) 2" X 8" X 3 MTS
Se eliminó el consumo Se eliminó el consumo ,realizando chimeneas de ventilación en cada ventana de acceso al tajo
ENCRIBADO VOLADISOS
Sub Total ($/Tn)
TOTAL (US$)/MES
0.00
0.00
0.29
9556.38
1.13
37290.00
0.12
3844.20
0.02
499.13
0.04
1211.61
0.38
12497.19
TOTAL (US$)/ANUAL
ENCRIBADO (WINCES)
Ciclo de minado mas eficiente
Exposicion del personal en areas abiertas Condicion de Seguridad Demora en la instalaciony desistalacion de tuberia de Instalacion de tuberia por la VTNA de acceso al tajo ( R/H por wince (condicion insegura) mejor maniobrabilidad, celeridad relleno) Condicion de Seguridad Personal constante para mantenimiento de via (filtracion de finos por wince) Bajo consumo de relave
EL manteminiento de via según programa TAREAS MTTO VIA Incremento de relleno a los tajos 20% ( Prolongacion de la vida util de la relavera)
TOTAL
1.97
64898.51 778782.12
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Aplicación de la Geomecánica Minera Bateas Ing Pedro Pachari H
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Geomecánica en Minera Bateas El Departamento de Geomecánica de Minera Bateas; Pertenece al área de Planeamiento, Para realizar un adecuado diseño y método de explotación, entre otras actividades. En la Actualidad el control de la inestabilidad en la minería, demandan un conocimiento básico de Geología Aplicada, Geomecanica y Métodos Numéricos que se asocian de manera equilibrada en tres modelos:
Modelo Geológico
Modelo Geomecánico
Modelo Numérico
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a) Modelo Geológico La litología que se presenta es de una secuencia volcánica terciaria, constituida por una sucesión de Tobas, lavas de composición intermedia principalmente andesítica y volcanicoclástica de composición dacítica; que alojan a la mineralizacion de polimetálicos (Pb, Ag, Zn) en tres “Dominios” mineralizantes OXIDOS , SILISICOS (Qz – Rdn) y Carbonatos. •Se
tiene un modelo tectónico de Compresión NW-SE y Extensión NE-SW. •Las Principales vetas Animas , Bateas y San Cristóbal; se encuentran emplazadas en un sistema de fallamiento NE- SW, con buzamiento mayormente al Sur; •dichas Vetas se caracterizan por la presencia de sistemas de fallas longitudinales y transversales respecto a la estructura mineralizada. Que controlan el tipo de roca.
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b) Modelo Geomecánico La descripción y caracterización de los macizos rocosos es necesaria con el objeto de conocer las propiedades y características geotécnicas de los materiales rocosos. Estos trabajos se realizan durante las primeras etapas de las investigaciones in situ.
La división en zonas (celdas) se realiza a partir de criterios fundamentalmente litológicos y estructurales; que formen el macizo rocoso. La descripción de cada zona se lleva acabo por separado y detalladamente .
Las descripciones se efectúan de forma cualitativa y cuantitativa. A tal efecto existen tablas , escalas , índices y valores de referencia.
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Plano Geomecánico en Tajos Veta Animas Nv 06
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c) Modelo Numérico En el modelo numérico confluye una parte de la información obtenida en los dos modelos anteriores principalmente en el Modelo Geomecánico; la ventaja de este modelo consiste en calcular tanto las tensiones como las deformaciones de un cuerpo sometidos a fuerzas externas. Los avances han llegado al punto de sumar y perfeccionar herramientas para representar el estado en 3D. Este procedimiento lógicamente no resultaría conveniente debido a la explotación acelerada de una Mina, por eso se aplica el Software PHASES como herramienta en función al tiempo (para trabajos puntuales).
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Datos de Entrada para Phase 2
Delimitación del área a analizar, determinar las propiedades a cada material y definir la malla con la que se ara el calculo.
Determinación de los principales esfuerzos (método de fallas conjugadas ) que influyen al Modelo Geomecánico. (considerar para trabajos mayores a 200m de profundidad).
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Modelo Numérico Veta Animas Dirección de esfuerzos efecto gravitatorio
Dominios Geomecánico s
Zona del Tajo 402E
Diseño subterráneo (rampas)
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3. Operación Mina Sistema de Explotación en Paneles
PANELES TRANSVERSALES
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PANELES LONGUITUDINALES
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Sistema de Paneles Transversales Distribución del “Factor de seguridad correspondiente a la Fase I”, del minado longitudinal con perforación en Breasting a todo el ancho de la estructura mineralizada, siendo las dimensiones de los tajos (cámaras) “hasta 6 metros de ancho, 4 metros de altura y una longitud 25 metros = longitud del tajo” .
En esta fase se aprecia que el factor de seguridad “F .S” es ligeramente superior a 1.0 en la corona del tajo y en los hastiales se aprecian condiciones similares en la relación de los esfuerzos (F.S>1.2).
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Sistema de Paneles Transversales En esta fase también se aprecia que los valores del factor de seguridad expresado por la relación de esfuerzos “F .S” es ligeramente superior a 1.2 en la corona del tajo , en los pilares se aprecian condiciones similares de relación de esfuerzos
(F.S>1.5).
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Sistema de Paneles Paralelos Distribución del “Factor de seguridad correspondiente al minado con paneles longitudinales al rumbo de la estructura mineralizada. Esta fase del minado se realiza con la perforación en Breasting siendo las dimensiones del tajo primario (cámara en mineral hacia el contacto con la caja techo) “hasta 10 metros de ancho, 4.5 metros de altura y una longitud máxima de 60 metros en el rumbo= longitud del tajo). En esta fase se aprecia que los valores del factor de seguridad expresado por la relación de “F .S” es ligeramente esfuerzos superior a 1.04 en la corona del tajo y en los hastiales se aprecian condiciones similares de relación de esfuerzos (F.S>1.3).
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Sistema de Paneles Paralelos El minado del tajo en esta fase consiste rellenar el tajo primario (cámara realizada hacia el contacto con la caja techo) configurando un pilar central corrido en la longitud del tajo (2.0 m); el minado del tajo secundario (cámara longitudinal en mineral hacia el contacto con la caja piso) se realiza con la perforación en Breasting siendo las dimensiones del tajo secundario (cámara en mineral hacia el contacto caja piso) “hasta 8 metros de ancho, 4.5 metros de altura y una longitud máxima de 60 metros en el rumbo= longitud del tajo), el pilar central configurado se recupera completamente en retirada.
En esta fase también se aprecia que los valores del factor de seguridad expresado por la relación de “F .S” esfuerzos es ligeramente superior a 1.04 en la corona del tajo y en los hastiales se aprecian condiciones similares de relación de esfuerzos (F.S>1.3).
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Comparativo F.S. Esquema del Sostenimiento Tiempo de (Modelo minado US$/Ton Exposición Numérico)
Panel Transversal
1.03
1.07
Panel Longitudinal
1.3
0.71
Recuperacion del Pilar
Observaciones
Hydrabolt 7´/malla electrosoldada/ Shotcrete 2´´/castillo de madera/Jack Pack.
80%
para la recuperación de los pilares se tubo que implementar los castillos de madera con Jack Pack, complicación para los cortes superiores, relleno deficiente
8 semanas Hydrabolt 7´/ Shotcrete 2´´
95%
Mejor control de la sección no perjudica para los cortes superiores
12 semanas
Tipo de Sostenimiento
Respecto a la aplicación del sostenimiento en el minado progresivo de los Tajos 386-402 de la Veta Ánimas, en el nivel 6, se aprecian las siguientes condiciones: •El diseño del sostenimiento respecto al “tipo de elementos, longitud, densidad y calidad de instalación”, no se ajusta en su totalidad a las condiciones actuales que presentan los
tajos evaluados. •Con la infraestructura actual que tiene la mina (equipo de perforación y las adquisiciones recientes en cuanto a equipamiento para el lanzado del Shotcrete) el sostenimiento debe ser mecanizado. •El arreglo estructural, la calidad de masa rocosa, la dirección del minado actual exige tener mayor dinamismo en la explotación
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Conclusiones
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La explotación con paneles longitudinales a la veta con relleno ciego, permiten un mejor control y estabilidad de los tajos ( FS 1.2) . Reducción de costos de sostenimiento ( madera para los castillos y winces ) Recuperación de los pilares 95% Incremento de la productividad de los tajos
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