Alumno: Damián Barrera Palacios

HUNDIMIENTO POR BLOQUES(Block caving)

Los métodos de explotación de minas

corresponden al conjunto de

operaciones cuyo objetivo final es

maximizar la recuperación de un

cuerpo mineralizado, asegurando la

rentabilidad del negocio.

El block caving o hundimiento de

bloques es un método de explotación

complejo, aplicado en minería

subterránea a cuerpos masivos de

mediana a baja ley. Características principales:

aprovechamiento de la fuerza de

gravedad para transporte del mineral.

Índice de fractura alto

Utilizado en cuerpos mineralizados

masivos de baja ley (Comúnmente

denominados pórfidos)

Clasificación del método

Superficie

Caserones Hundimiento

Canteras

Banqueo descendente Soportados Autosoportados

Dragado Hidráulico

In Situ

Graveras Cut and Fill Room and Pillar Block caving

De contorno Shrinkage Open Sotopes Sub level caving

Descubiertas Sub Level Stoping Panel caving

Terrazas

Métodos de explotación

Subterraneos

En general se conocen tres métodos de

hundimiento:

Hundimiento por subniveles

Hundimiento por bloques

Rebanadas descendentes (soporte

artificial por su alto consumo de

madera)

En todos los casos los métodos son

aplicables a depósitos de tipo masivo

con grandes desarrollos horizontales:

– Mantos muy potentes

– Vetas masivas

– Vetas muy anchas

Comparación con hundimiento

por subniveles

El minado continuo es uno de los objetivos de aplicar este método,

Es de gran utilidad ya que al automatizar se aumenta la producción y

Se tiene mayor seguridad para el personal.

Requiere de yacimientos con valores minerales muy uniformes.

• El mineral no debe aglutinarse ni compactarse, ya que de otro modo se originarán dificultades al extraer por los contrapozos.

• Se aplica a vetas potentes cuyo buzamiento es superior a 65°.

• El mineral debe ser tan fracturable, que se quiebre por la acción de su propio peso y la presión del terreno de encape.

• Los yacimientos horizontales deben tener como mínimo una potencia de 30 m, que justifique la aplicación de este método.

• Para una eficiente operación se requiere que las leyes del cuerpo sean regulares, dado que este método no permite

Condiciones de aplicación

Este tipo de material se debe fracturar o romper fácilmente, pero no debe tener tendencia a empacarse o a apretarse una vez que ha empezado el hundimiento, lo cual permite que la acción de fracturamiento de la roca por efecto del peso gravitacional sobre ella, se efectúe adecuadamente durante el ciclo.

Subsidencia

Descripción general del

método El cuerpo mineralizado se subdivide en bloques

virtuales de entre 3600 m2 a 10.000 m2 de base, el método consiste en el hundimiento de una columna mineralizada provocado por la socavación controlada de su base mediante perforación y tronadura.

Las fuerzas que interactúan en la roca (prexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Al socavar la base del bloque se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estas fuerzas comienzan a redistribuirse, generando y agrandando fracturas en la roca. Esto, combinado con la fuerza de gravedad genera que los puntos de extracción construidos en la base del bloque se rellenen con el material fragmentado. Cuando esto ocurre la situación de equilibrio en el macizo tiende a restablecerse.

En los denominados puntos de extracción el material fragmentado se retira con maquinarias, cuando esto ocurre nuevamente se rompe el equilibrio de fuerzas y el material continua fragmentándose y cayendo, sucesivamente hasta que en la superficie comienza a generarse un cráter. En la terminología minera esto se denomina subsidencia.

El proceso termina cuando se ha extraído la totalidad de la columna mineral y los puntos comienzan a ser rellenados por material estéril.

Las columnas mineralizadas pueden alcanzar alturas entre 40 y 300 metros, dependiendo de los niveles de hundimiento.

Consideraciones

Es fundamental conocer el comportamiento mecánico en el hundimiento del mineral y la roca.

Si la roca o el mineral forman arcos que retrasen el hundimiento, se presentan condiciones extremadamente inseguras.

Además es importante evaluar los costos de la extracción, manejo y acarreo del mineral al exterior, esto en relación con el tamaño de fragmentación.

Se han desarrollado algunos indicadores

para determinar la capacidad de

hundimiento de la roca (con base en

experiencias, características mecánicas

como RQD, o con modelos matemáticos)

Una regla práctica dice que 50 % del

material debe tener un tamaño menor a

1.5 m (5ft).

Control de la extracción en los drawpoints

Relación entre el RQD y la

hundibilidad de la roca.

R.Q.D (%) Calidad de la roca

0 - 25

25 - 50

50 - 75

75 - 90

90 - 100

muy mala

mala

regular

buena

excelente

R.Q.D. (%) Hundibilidad

75

51 - 74

27 - 50

6 - 26

0 -5

muy mala

mala

regular

buena

excelente

Desarrollo del metodo

Obras de acceso

Nivel de producción

En este sistema se puede considerar

que el nivel de producción es el nivel de

parrillas.

Las galerías de parrillas también se

deben de reforzar con concreto lanzado

o con vigas de acero, para poder

sostener la carga en movimiento

mientras la producción se esta llevando

a cabo. Estas obras subterráneas

generalmente tienen una sección

pequeña.

Nivel de hundimiento

El bloque inicial requiere de algún tipo

de acción que le permita "despegarse"

de la roca encajonante para que se

inicie el proceso de hundimiento. Esta

acción se logra mediante el

debilitamiento de los contactos del

bloque con la roca huésped y con los

bloques adyacentes de mineral,

mediante el cuele de obras

horizontales y verticales en toda la

periferia del bloque.

Nos permite hacer maniobras y

técnicas para reducir de tamaño las

rocas (“plasteo”, fragmentación con

martillos picadores y otras).

Consecuentemente, se hace

indispensable la distribución de aire

fresco en estas obras.

Conos de captación

Conectan al hundimiento con el nivel

de parrillas, o nivel de produccion.

Se encuentran debajo del nivel de

hundimiento.

Las consideraciones a tener es la

separacion entre conos, la cual va a

depender de la forma en que se haya

diseñado el nivel de parrillas

Ubicación de los puntos de

extraccion

Nivel de acarreo

El nivel de acarreo es colado a aproximadamente a 18

m (60 ft) por abajo del nivel de parrillas

Dado que este nivel es sometido a condiciones

extremas de peso, debe de ser revestido con una

fuerte capa de concreto, también se llega a utilizar

vigas de acero y pernos ancla para reforzar la obra.

El tamaño de la sección de este nivel, debe de ser

determinado por las dimensiones del equipo de

acarreo por utilizar.

Automatización

Contrapozos de transferencia

Estos contrapozos son colados desde el nivel de acarreo hasta el nivel de parrillas. Estos también son cubiertos por concreto, que en esta obra, nos servirá fundamentalmente para dos aspectos:

1. Mantener las dimensiones de la obra durante su vida de

producción. 2. Proporcionar una capa lisa para

que el mineral resbale apropiadamente, eliminando hasta

donde sea posible la fricción entre el mineral y las

paredes del contrapozo.

En la parte inferior del contrapozo se instalan chutes para el cargado de los carros y en la parte superior, se instalan parrillas que sirven para evitar el paso de los fragmentos de roca demasiado grandes.

La sección del contrapozo será determinado por la cantidad de carga que se requiera para el cargado de las unidades de acarreo. Los contrapozos de transferencia pueden ser tan largos como se necesite. Esto dependerá de la acumulación de carga que se desee almacenar. Se cuelan con una pendiente de +60º a +70º medidos desde la horizontal.

Reservas

Bibliografia

FRITZSCHE, C.H., Tratado de laboreo

de minas, Rheinisch-Westälischen

Technischende Aquisgran.

LOPEZ ABURTO, V.M., Manual para

la selección de metodos de

explotacion de minas, FI UNAM

Gracias!