02-PL24_introduccion_al_diseño_de_minas_subterranea-PERU

7/29/2019 02-PL24_introduccion_al_diseo_de_minas_subterranea-PERU

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INTRODUCCIINTRODUCCIN AL DISEN AL DISEOODE MINAS SUBTERRDE MINAS SUBTERRNEANEA

Por Ing.Por Ing.AbdelAbdelArroyo AguilarArroyo Aguilar

Asistente Gerencia General CENTROMIN PERAsistente Gerencia General CENTROMIN PER S.A.S.A.Profesor Escuela de IngenierProfesor Escuela de Ingeniera de Minasa de Minas -- UNMSMUNMSM


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INGENIERA

CIENCIAARTE

Conocimiento CientficoINVENCIN PERFECIONAMIENTO - TECNICA

Tipo de conocimientoTipo de conocimientosistemsistemtico y articuladotico y articuladoque aspira a formular,que aspira a formular,

mediante lenguajemediante lenguaje

apropiado y rigurosoapropiado y riguroso(recurriendo a las(recurriendo a las

matemmatemticas),ticas),las leyes que rigen loslas leyes que rigen los

fenfenmenos relativos amenos relativos aun determinado sectorun determinado sector

de la realidad.de la realidad. Aplicacin de las Ciencias Exactas

INGENIERA DE MINAS

AplicaciAplicacin de la Ingeniern de la Ingenieraaa la explotacia la explotacin racional yn racional y

sistemsistemtica de los recursostica de los recursosminerales.minerales.

Introduccin al Diseo de Minas SubterrneaPor: Ing. Abdel Arroyo Aguilar


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El DiseEl Diseo de Minas:o de Minas:AcciAccin que relacionan que relacionalos conocimientos cientlos conocimientos cientficos minerosficos mineros

MECANICA DE ROCASMECANICA DE ROCAS

METODOS DE EXPLOTACIMETODOS DE EXPLOTACINNVENTILACIVENTILACIN DE MINASN DE MINAS

SEGURIDADSEGURIDAD

ASUNTOSASUNTOS AMBIENTAMBIENTALESALES

SERVICIOSSERVICIOS

EQUIPO MINERO, OtrosEQUIPO MINERO, Otros

DISE

OD

EMINA

S


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El DiseEl Diseo de Minas:o de Minas: Parte de laParte de laEjecuciEjecucin de un Proyecton de un Proyecto

MODELOMODELO

GEOLGEOLGICOGICO

MODELOMODELO

GEOMECGEOMECNICONICO

MODELOMODELO

MATEMMATEMTICOTICO D

ISEO

DE

MINA

S

MODELOMODELOECONECONMICOMICO

PL

ANEAMIENTOY

PL

ANEAMIENTOY

CONTROL

CONTROL

EVALUA

CI

EVALUA

CINN

ECON

ECONMICA

MICA

E

LECCI

E

LECCIN

DEL

N

DEL

MMTODO

TODO



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Fases del DiseFases del Diseo de Minaso de Minas

SELECCIN DEL MTODO DE EXPLOTACIN

DIMENSIONAMIENTO GEOMETRICO

SELECCIN DEL RITMO DE PRODUCCIN

LEY DE CORTE

SECUENCIA DE EXPLOTACIN



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PASADO: La seleccin de un mtodo se basaba enla revisin de tcnicas aplicadas en otras minas y enexperiencias conseguidas en depsitos similares

AHORA: Como las inversiones para la explotacin

de nuevas minas o para cambiar un mtodo sonelevadas, se hace necesario que la seleccin delmtodo y el diseo de las minas, responda a un

anlisis cientfico y global de todos los parmetrosque existen en un yacimiento.

Prof. Dr. Sc. JohanesKretzer (1998)



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Debido a que cada yacimiento tiene un conjunto de

aspectos particulares en su formacin, y estos puedenvariar en reas muy cortas.

Las dificultades de cuantif icacin total de los parmetroshan impedido el desarrollo de reglas rgidas y esquemasprecisos de explotacin aplicables a cada yacimiento.

Prof. Dr.Sc. JohanesKretzer (1996)

VARIABILIDAD DE LOS PARMETROS DE UNYACIMIENTO

Sin embargo, los avances logrados en las ciencias en lasltimas dcadas han permitido establecer modelosmatemticos vlidos aplicables, para que cada ingenieroencuentre sus propios factores de correccin en sus

operaciones (Modelos bsicos)



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MODELO GEOLGICO

APROXIMACIN NUMERICA (Nicholas 1982)

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIN DE UNMTODO DE EXPLOTACIN

MODELO GEOMECNICO

Forma: Equidimensinal, tabular,irregular

Potencia: Estrecho, intermedio,potente, muy potente.

Inclinacin: Echado, intermedio,inclinado

Profundidad:

Distribucin de Leyes:Uniforme, gradual, errtico

Resistencia de la matriz rocosa:

Resistencia a la compresin simple (MPa)Presin del Recubrimiento (Mpa)

Espaciamiento entre fracturas:N fracturas/m; RQD(%)

Resistencia de las discontinuidades

Pequea, Media, Grande

EVALUACIN ECONMICA


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INTRODUCCIINTRODUCCIN AL DISEN AL DISEOO

DEL METODODEL METODODERRUMBEDERRUMBEPOR SUBNIVELESPOR SUBNIVELES

SubSub--LevelLevel CavingCaving

EJEMPLOEJEMPLO


10/26MODELO GEOLGICOMODELO GEOLGICO


Aplicando el laaproximacin

numrica, se tienecomo opcin viable laaplicacin del mtodo

de Derrumbes porSubniveles


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Fundamentos del DiseFundamentos del Dise

oo

La principal interrogante en el diseo de un SubLevel Cavingesla determinacin de la Geometria (DIMENSIONAMIENTO PRELIMINAR)

Altura entre subniveles

Espaciamiento entre subniveles

Burden de disparo.

Debe satisfacer los parmetros de la teora del flujo gravitacional

Determinar el ancho y espesor de la elipsoide de extraccin parauna cierta altura de extraccin (Pruebas in-situ)


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TeoriaTeoria del flujodel flujogravitacionalgravitacional

La elipsoide deLa elipsoide deextracciextraccin yn y

desprendimientodesprendimiento


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Relaciones geomRelaciones geomtricas entre la elipsoide detricas entre la elipsoide deextracciextraccin y desprendimienton y desprendimiento

Vf Vee

Vel

Vc=Vf=Vee=1/15Vel



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CaracterCaractersticas del Flujo Gravitacionalsticas del Flujo Gravitacional

en funcien funcin de la movilidad de las partn de la movilidad de las partculasculas


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a=abertura


Influencia de la dimensiInfluencia de la dimensin de la abertura en la elipsoiden de la abertura en la elipsoidede extraccide extraccinn

I t d i l Di d Mi S bt


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Influencia de la forma delInfluencia de la forma del subsub--nivel en la elipsoidenivel en la elipsoide

de extraccide extraccinn

I t d i l Di d Mi S bt


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Wd = 5 m (ancho)

hd = 3,5 m (alto)a = 5 * 0,7 = 3,5 m

70%


CClculo de la abertura (a) a partir del ancho (lculo de la abertura (a) a partir del ancho (WdWd) y forma del) y forma delSubSub--NivelNivel

Introduccin al Diseo de Minas Subterr


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Introduccin al Diseo de Minas SubterrPor: Ing. Abdel Arroyo Aguilar

CClculo aprox. del ancho (lculo aprox. del ancho (WtWt) y espesor () y espesor (dtdt) la elipsoide de) la elipsoide deextracciextraccin a partir de la altura (n a partir de la altura (htht) y el ancho () y el ancho (WW) te) terico de larico de la

elipsoide de extraccielipsoide de extraccinn

ht=est normalmente entre15 y 26 metros depende de lafragmentacin

Considerando Ht= 21 m. Y

un mineral de baja densidad

6,8

Si: Wt = W+ a 1.8

Wt = 6,8 + 3,5 1,8 = 8,5 m

Si: dt= Wt/2

dt = 8,5/2 = 4,3 m

8,5 m

4,3 m

Introduccin al Diseo de Minas Subterrnea


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La altura entreLa altura entre SubSub--Niveles (Niveles (hshs)) debe estar localizada donde ladebe estar localizada donde laelipsoide de extraccielipsoide de extraccin tiene su ancho mn tiene su ancho mximo (2/3 deximo (2/3 dehhla alturala altura

sobre el techo delsobre el techo del subsub--nivel inferior)nivel inferior)

21m

3,5m

17,5m11,5m

13,5m



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El espaciamiento horizontal (El espaciamiento horizontal (SdSd))hshs < 18 m< 18 m ------ SdSd == WtWt/0,60/0,60

hshs >18 m>18 m ------ SdSd == WtWt/0,65/0,65BurdenBurden b =b = dtdt/2/2

El espaciamiento horizontal (Sd)

hs < 18 m Sd = 8,5/0,60 = 14,6m

Burden b = 4,3/2 = 2,1 m



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Cuando se realiza un disparo inclinado se incrementaCuando se realiza un disparo inclinado se incrementala dilucila dilucinn



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DiseDiseo final del ejemploo final del ejemplo



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Por: Ing. Abdel Arroyo Aguilar

DiseDiseo llevado al Plan General de la Minao llevado al Plan General de la Mina



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RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Los profesionales en la explotaciLos profesionales en la explotacin de minas desden de minas desde

su formacisu formacin y su desarrollo no deben perder sun y su desarrollo no deben perder suesencia de seresencia de seringenierosingenieros

Las Universidades tienen un gran reto en incluir enLas Universidades tienen un gran reto en incluir en

sussus currcurrculasculas los cursos delos cursos dedisediseo de minaso de minas

El Colegio de Ingenieros es la entidad llamada aEl Colegio de Ingenieros es la entidad llamada a

promover la actualizacipromover la actualizaci

n de los conocimientos de susn de los conocimientos de sus

agremadiosagremadios..

Los estudios de PostLos estudios de Post--Grado tienen la misiGrado tienen la misin den de

desarrollar la investigacidesarrollar la investigacin en esta materia.n en esta materia.



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Gracias por su atenciGracias por su atencinn

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