UPN - RELLENO EN PASTA CEMENTADA_pptx.pdf

7/25/2019 UPN - RELLENO EN PASTA CEMENTADA_pptx.pdf

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CURSO : SERVICIOS AUXILIARES DE MINA

TEMA : RELLENOS EN PASTA CEMENTADAS

DOCENTE : ING. VICTOR ALVAREZ LEON

ALUMNO : TORRES TERRONES, Carlos

CICLO : IX

Cajamarca, Febrero 2016


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RELLENOS DE PASTA

CEMENTADAS


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INTRODUCCIN

Existe una diversidad de terrenos en

el cual permite dejar al descubiertograndes superficies, incluyendo la

existencia de vacos que se

mantienen sin hundirse durante

mucho tiempo, por lo cual estos

espacios no se rellenan, en las

operaciones mineras continuas si se

deben de rellenar estos espacios,

para sostenimiento y reas de

trabajo


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RELLENO:

El relleno Se define como material

que sustituye al mineral arrancado

en los mtodos de explotacin,

principalmente en los mtodos

Corte y Relleno

El relleno es un material que est

constituido por una variada

granulometra, podemos encontrar

partculas de varios centmetros de

dimetro hasta los micrones

Los materiales deben de ser de

fcil adquisicin (costo,

disponibilidad y cercana)


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FUNCIONES GEOMECNICAS:

Como sostenimiento para seguir explotando los diferentes niveles o subniveles de

explotacin.

Previene la generacin de incendios, y la acumulacin de gases en las excavaciones.

Protege la superficie exterior de hundimientos rpidos y excesivos.

Reduce la presin del terreno y proteger las excavaciones.


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TIPOS DE RELLENOS

Rellenos de detrtico

(rock fills)

Rellenos hidrulicos

(slurry fills)

Relleno tipo pasta

(paste fill)


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TIPOS DE RELLENOS

% %


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RELLENO EN PASTA

La pasta es una mezcla de agua

con slidos de alta densidad que

contiene abundante partcula fina

con un bajo contenido de agua,

controlado con el cono de

abrahams.

No segregable.

Contenido de finos menores 20

micrmetros alrededor del 15%-

20%


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RELLENO EN PASTA

Elementos constituyentes:

Agregados

Relaves (underflow)

Cemento

Agua

Aditivos (opcional) : Ceniza volcnica,

Silicato de sodio, Asfalto, Yeso


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PARMETROS DE DISEO

Anlisis Granulomtrico:

Cuando la granulometra es muy gruesa es necesario reducir el agua para

mantener el slump requerido con la rectificacin del % de finos.

Proporciones de mezcla

Trabajabilidad de la mezcla: Cantidad de agua/granulometra,

transporte, colocacin.


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PARMETROS DE DISEO

Anlisis de Slump:

Importante en la reduccin

del cemento y control del

agua. Cuando el slump < al

requerido, sin modificarse al

diseo, existe mucho fino

debindose aumentar el

agua.


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PARMETROS DE DISEO

Ajuste de diseo:

Porcentaje de humedad deagregado.

Por aumento de SLUMP.

Por incremento de laresistencia. (ensayos

CUx)(tiempo de curado)

Por incorporacin de aditivo.


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TRANSPORTE DE RELLENO

El relleno debe ser conducido a una velocidad tal que evite la deposicin y tal

que evite el desgaste excesivo de la tubera por abrasin.

d: Dimetro de la tubera.

D: densidad de la pulpa.

F1: constante dimensional.


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TRANSPORTE DE RELLENO

Para no correr riesgos y garantizar la velocidad critica, la velocidad de

transporte ser:

En pies/seg


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MTODO DE RELLENOEN PASTA EN LA

UNIDAD MINERA SANRAFAEL


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FLUJOGRAMA DE RELLENO EN PASTA


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PLANTA DE RELLENO EN PASTA


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ESPESADO Es la primera etapa de separacin slido-

lquido.

El Espesador es un equipo de separacinslidolquido por sedimentacincontinua, con floculacin, en un tanque

cilndrico de 80 pies de dimetro. Se alimenta 110 TMS por hora contenidas

en una pulpa de 8.2% de slidos.

El Under Flow es el producto obtenido,una pulpa con 60% de slidos.

El Over flow es agua clarificada querebosa hacia unas bombas que lorecirculan al proceso de la PlantaConcentradora

Ingresan los siguientes tipos de relaves:

Gruesos de Estao

De pirita

Finos (lamas)

La dosificacin del floculante es de 19

gramos por tonelada mtrica seca deslidos


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FILTRADO El Filtrado es la segunda etapa de separacin

solido-liquido por medio filtrante.

Los equipos usados son dos filtros de discos,con bombas de vaco, que funcionanalternadamente.

El filtro tiene 10 discos. Cada disco tiene 10.5pies de dimetro, dividido en diez sectores.

El medio filtrante son telas de materialpolietileno mono filamento, con permeabilidadde 20 cfm y peso especifico de 11 onzas/yd2.

El vaco es generado con bomba de vacoasociada al filtro, con presin de 6 psinegativo.

El producto es el relave filtrado llamado Keke,con 78% de slidos. Se obtiene unaproduccin de 110 toneladas secas por hora

El sistema de soplado para eldesprendimiento del Keke de la tela es conaire comprimido a 15 psi de presin, con uncaudal de 340 cfm

El Keke descarga a una faja transportadora


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PREPARACIN DE MATERIALES


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PREPARACIN DE TAILLING

El Tailing se obtiene de alimentar a un mezclador continuo de 5 m3, el Keke

transportado por faja, ms un flujo controlado de pulpa espesada, obtenindose

de esa mezcla una Pasta de relaves con un contenido de solidos de 75%. Es ingresada a una tolva intermedia en donde se almacena para luego ser

descargado por tandas programadas.


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ABASTECIMIENTO DE CEMENTO Y ESCORIA El cemento:

Es del tipo PORTLAND IPM a granel.

Es ingresado a interior mina con

bombonas de bajo perfil, con capacidad

de transportar 15 toneladas por viaje.

Luego, mediante un sistema de

descarga con aire comprimido a 20 psi

de presin, es llevado a un silo de 150

toneladas de capacidad.

La escoria molida:

Tiene un proceso de molienda en la

Fundicin de Pisco y transportado a

San Rafael en Big Bags de 1.5 Ton.

Es ingresado a interior mina por un

proceso igual al del cemento, a un silo

de 250 toneladas de capacidad.


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MEZCLADO DE BOMBEO


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MEZCLADO El sistema de mezclado es por Batch.

La mezcladora es de paletas con una capacidadde 3.5 m3. Ingresan a su interior los siguientesmateriales:

Cemento

Escoria molida

Tailing

Agua

Los silos de cemento y escoria tienen basescnicas que estn conectadas a transportadoresde tornillo sin fin, a travs de ellos llegan a unamisma tolva que descarga al mezclador. Lospesos de cemento y escoria son calculados enfuncin al peso seco del tailing.

El Tailing se pesa en un tolva y descarga al

mezclador. El peso seco se calcula a partir delpeso hmedo y su porcentaje de contenido deslidos.

El agua ingresa para darle una consistencia defluido bombeable a la pasta.


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BOMBEO

La pasta del mezclador se descarga a una tolva y

de sta a la bomba.

El equipo usado es una bomba de desplazamiento

positivo, modelo vlvulas de asiento, con dos

pistones y unidad hidrulica.

Presiones de trabajo: 1500 psi

Numero de emboladas: 13 e/min

Rendimiento : 77 m3/hr

Bombea una pasta con las siguientescaractersticas:

Densidad : 1860 Gr/lt

Contenido de solidos : 73.5 %

Slump : 8 pulgadas

La medida del slump se realiza utilizando un cono

de Abrahams, de una muestra tomada de la tolva.

Las presiones de trabajo de la bomba, pueden

variar por la distancia para llegar al tajo vaco y el

slump de la pasta.


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DISTRIBUCION SUBTERRANEA La Pasta se transporta a travs de tuberas de

acero al carbono y tuberas de HDPE.

El dimetro interno de la tubera en toda laextensin, desde la Planta hasta el Tajo, es de 8pulgadas.

Las tuberas Sch 80, en material API 5L Grs 52,soportan hasta 1500 psi y se instalan a la salida

de la Bomba

Las tuberas Sch 40, en material ASTM A53 GrB.soportan hasta 900 psi y se instalan en lostramos horizontales de niveles intermedios.

Las tuberas SDR11 en material de HDPEsoportan hasta 160 psi y se instalan en losltimos 100 m de tubera antes de llegar al Tajo arellenar.

Son unidas con acoples de empaquetaduraexterna, ajustado con pernos.

Para llegar a niveles inferiores se realizantaladros de 12 pulgadas de dimetro, en loscuales se instalan tuberas Sch 80 de 8 pulgadasde dimetro interno, con roscas especiales ensus extremos, unidos y sellados con soldadura.


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RECEPCION EN TAJO Se realizan barreras en el nivel inferior del

tajo, en las labores de acceso que sirvieronpara extraer mineral y en los nivelesintermedios, en las labores de acceso quesirvieron para perforacin de taladros largos.

Las barreras son de desmonte proveniente

de las labores de preparacin.

Se acarrea con Scoop y se acumula en lalabor hasta cubrir el 80% de la abertura. Secompleta pircando con piedras de mayortamao hasta cerrar completamente laabertura. Se coloca tela de polipropileno por

la parte interna.

Las tuberas parten de la Planta de Relleno,recorriendo por la lnea troncal permanentehasta llegar al nivel superior del Tajo aRellenar. En este nivel se instala una tuberatemporal hasta llegar a una labor comunicada

al Tajo.

Esta labor puede ser una ventana, unachimenea corta VCR o un taladro piloto.

Dependiendo de la longitud del tajo, el rellenopuede ingresar por uno, dos o tres puntos,para distribuir adecuadamente la Pasta hastacubrir todo el espacio vaco.


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MTODO DE EXPLOTACIN

Mtodo de Explotacin:

Sub Level Stoping con taladros largos encuerpos y vetas angostas.

Funcin del Relleno: Pilar o Pared auto estable

Dimensiones de los Tajos en Cuerpos:

Longitud: 100 m

Ancho : 10 a 15 m

Altura : 50 m

Seccin expuesta: 50x10 a 50x15

Resistencia a la Compresin: 300 a 410Kpa

Tiempo de curado : 28 das

Dimensiones de los Tajos en Vetas angostas:

Longitud: 60 m

Ancho : 2.0 a 3.5 m Altura : 25 m

Seccin expuesta: 25x2 a 25x3.5

Resistencia a la Compresin: 70 a 110 Kpa

Tiempo de curado : 28 das


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RESISTENCIA A LA COMPRESIN

Cuadro de resistencias a la compresin Uni Axial

Calculado en funcin a las dimensiones de los Tajos

Usando el criterio de Mitchel (1982)

Expresado en Kilo Pascales


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ENSAYOS A LOS RELAVES El tamao de partcula:

Mayor a 75 micrones, es considerado grueso, en este caso representa solo el 25%

Menor a 20 micrones es considerado ultra fino, en este caso representa el 40 %

Menor a 11 micrones es considerado lama, en este caso representa casi el 20 %

El requisito mnimo de contenido de ultra finos para formar una pasta es de 15%

La curva caracterstica de los relaves nos indica lo siguiente:

Es favorable para lograr una mezcla bombeable.

La mezcla necesitara mayor dosificacin de cemento para lograr un valor de Resistencia a lacompresin.


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ENSAYOS DE RESISTENCIA

La Prensa de rotura a la compresin esdigital, con capacidad de registrarresistencias de valores bajos.

Las probetas cilndricas, segn la norma

ASTM, de tecnologa de concreto son demedidas: 6 pulgadas de dimetro y 12pulgadas de altura.

Los Ensayos de Resistencia a laCompresin tienen la siguiente secuencia:

Se preparan 3 probetas para cada fechade ensayo, promediando lo resultados.

En total se preparan 12 probetas paracada receta.

Las probetas se ensayan a los 7, 14, 28

y 56 das de curado Con lo valores obtenidos se realiza una

curva de Resistencias de la Pasta.


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ENSAYOS DE RESISTENCIA


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DISEO DE MEZCLA POR M3

Tailing:

Peso Hmedo: 1714 Kg

% Slidos: 75

Peso Seco: 1290 Kg

Peso Binder (7%):

Peso Cemento (2.9%): 37 Kg

Peso Escoria (3.1%): 41 Kg

Peso de Agua: 50 Lt

Con esta receta se obtiene una pasta conlas siguientes caractersticas:

% Slidos: 73.5

Densidad: 1860gr/lt

Slump: 8 pulg.

Luego de los ensayos de rotura a lacompresin se tiene como resultado:

Resistencia a la compresin: 350 Kpa

Tiempo de curado: 28 das


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COSTOS:


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El relleno cumple un rol de sostenimiento en las minas entre otros.

Existen tres tipos de relleno que se diferencian por su composicin.

El papel de la geomecnica en el relleno es disear la mejor combinacin de

materiales para obtener mejores propiedades y ahorro de costos en el relleno.

El diseo de relleno depende fundamentalmente del trabajo en campo y

laboratorio.

El costo de mantenimiento se incrementa por el tiempo de uso de los equiposde la Planta de Relleno.

El consumo de escoria disminuye en menor proporcin que el cemento.

La aplicacin de Relleno en Pasta cumple una funcin estructural, restablecela estabilidad del macizo rocoso y por consiguiente permite lo siguiente:

La recuperacin total y segura de pilares de mineral existentes en la mina.

La continuidad del minado a niveles inferiores.

CONCLUSIONES:


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El relleno aporta grandes beneficios en una mina, mas haya de los expuestos

que es importante conocer para entender la importancia del mismo.

El procedimiento de diseo del relleno no esta muy bien documentado, por

tanto resulta interesante realizar investigacin en este campo.

Un factor muy importante en la actualidad es el impacto ambiental del relleno

como generador de aguas acidas, que se debe conocer.

Con una adecuada tecnologa de separacin solido-liquido, que requiere

inversin en maquinaria, se puede utilizar los finos existentes en los relaves y

obtener un relleno cementado.

Es recomendable realizar un estudio analtico previo que permita conocer las

propiedades de los relaves cuando participan en una mezcla con cemento y

luego proyectar los costos operativos.

RECOMENDACIONES:


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GRACIAS!

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