Servicios Auxiliares en Minera

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMRICA

FIGMMG - EAPIM

CURSO : SERVICIOS E INSTALACIONES MINERAS TEMA : RELLENOS UTILIZADOS EN MINERIA SUBTERRANEA Octubre 2010GENERALIDADESEn los trabajos de explotacin, mecanizada o convencional todas las labores de extraccin requieren sostenimiento, salvo que las caractersticas de las cajas, por estudios geotcnicos y mecnica de rocas son muy estables y no requieren ningn tipo de sostenimiento sin argo para continuar el ciclo operacin de minado, se requiere tener un piso de perforacin,, por lo tanto ,si no es el mtodo de explotacin Shirinkage ( almacenamiento provisional), se requiere un piso de perforacin y esta se consigue con el relleno. Existen una variedad de labores en el cual permite dejar al descubierto grandes superficies, adems la existencia de vacos que se mantienen sin hundirse durante mucho tiempo, por lo cual estos espacios no se rellenan.

Estos casos ocurren en lo general en algunas minas de sal y en terrenos eruptivos y cristalinos los cuales tienen una resistencia notable, en otros casos es solo suficiente con dejar macizos ms o menos fuertes que mantienen el techo. Esto es aplicado sobre todo en yacimientos potentes el cual sirve como base para poder mantenerse de pie.

La aplicacin del relleno adems de dar seguridad a la excavacin, sirve adems para evitar las escombreras que se forman por causa de las excavaciones al ser introducidos estos en los espacios vacos, as como tambin la reduccin de los desechos en la superficie producidas por la planta concentradora.RELLENO

CONCEPTO

El termino relleno incluye todos los pasos que se dan para rellenar las excavaciones hechas en las estructuras mineralizadas como mantos, clavos, vetas anchas, stock work, etc., ( depsitos minerales). Es una parte del sistema de Minado,.si el relleno se coloca inmediatamente despus de que se han hecho las excavaciones, voladura y limpiezaEl relleno es uno de los elementos ampliamente usados como medio de sostenimiento artificial en el minado subterrneo, es el relleno colocado en los tajeos vacos.

OBJETIVOS

Los rellenos, principalmente en el laboreo minero tienen la finalidad de proveer de nuevas plataformas de trabajo, que permitan la continuidad de la actividad extractiva. Con la modernizacin de la tecnologa, con mayores profundidades a excavar, nuevas normas y regulaciones geotecnicas y ecolgicas, los objetivos del relleno se han diversificado.

La eliminacin de los desechos de la minera con contenidos altos de metales pesados, constituye otra aplicacin de los rellenos. Lo anterior es posible con rellenos poseedores de nuevas tecnologas: hidrulicos y de pasta. Se debe mencionar que nuevas regulaciones y normas sobre control ambiental, requieren la eliminacin adecuada de dichos contaminantes.

El relleno restringe los desplazamientos de los bloques sueltos de las paredes del tajeo, lo cual previene la perturbacin progresiva de la masa rocosa.

El relleno acta como soporte de las paredes rocosas del tajeo, las cuales estn sujetas a desplazamientos inducidos por el minado adyacente.

Si la masa del relleno es adecuadamente confinada, puede actuar como un elemento de sostenimiento global en la estructura de la mina.

Estos tres mecanismos representan el rendimiento del relleno como componente de sostenimiento superficial, local y global en la estructura de la mina. Su rendimiento como elemento de sostenimiento est relacionado a las propiedades de la roca y a las propiedades del relleno.

La ingeniera de minas moderna confiere al relleno una funcin estructural asociada al minado subterrneo. Segn esto, el rol estructural del relleno ser: tener un piso para minar encima, tener un techo para minar debajo o tener una pared para minar al costado. Los dos primeros estn asociados respectivamente al mtodo de minado por corte y relleno ascendente y descendente, mientras el tercero est asociado al minado masivo de recuperacin de pilares, en el cual, el xito del relleno est en que durante la recuperacin de pilares las paredes del relleno deben permanecer auto estables. En cualquier caso, la funcin y la obligacin de la masa del relleno, puede ser prescrita cuantitativamente, diseando geomecnicamente el relleno como cualquier otro componente de la estructura de la mina, para satisfacer la obligacin prescrita.

El relleno en la minera subterrnea debe cumplir dos propsitos bsicos:

a) evitar el movimiento y cada de rocas. b) proveer una plataforma de trabajo (en algunos mtodos sirve de techo) mientras mejor cumpla estos propsitos mejor ser el relleno.

MOTIVOS PARA RELLENAR

1. Para proteger la superficie exterior de hundimientos rpidos y excesivos.

2. Para reducir la presin del terreno y proteger las excavaciones.

3. En particular, en minas de carbon, para proteger las sustancias carbonosas contra un resquebrajamiento y en consecuencia, para prevenir la produccin de incendios y reducir la desgasificacin.

4. Es frecuente rellenar para facilitar el arranque, en particular cuando se explota una capa potente por tramos. Bajo la presin del tramo superior, el relleno se comprime lentamente y solo en pequea escala, quedando as protegido el tramo del yacimiento inmediatamente superior antes de que se hunda; forma, adems, un buen techo sobre el tramo inferior. Como la presin no se puede exteriorizar excesivamente, no se producen incendios ni calentamientos. La cuestin seria distinta si se aplicase el laboreo por hundimiento.

5. En algunos casos se rellena tambin para formar un buen techo artificial, constituido precisamente por relleno. Frecuentemente, las tierras se mezclan como barro, con objeto de que el relleno sea compacto, para que el techo artificial cierre bien las capas que se encuentran debajo y las explotaciones inferiores queden hermticamente aislados del techo, Un techo de relleno de este tipo, compacto y hermtico es tambin una proteccin contra irrupciones de agua o arena acuferas.FUENTES DE OBTENCIN PARA RELLENOS

DESARROLLO EN LA MINA.

El material, esteril, obtenido es producto de los tiros principales, cruces, otras galeras de extraccin y ventilacin y otros tipos de labores de extraccin los cuales proporcionan hasta un 25% de material de relleno. Este material debe ser chancado hasta tener un tamao de 80mm. para ser utilizado. Las chancadoras pueden ser utilizadas en cada nivel o bien una planta central en la superficie para servir a toda la mina.ROCAS DE DESECHO.

Este tipo de material es producto de las rocas que caen del techo como consecuencia del desatado, este tipo de material requiere de un mnimo de transporte. Esta parte se utiliza como material de relleno para las cuas que se dejan para fortificar las entradas. La piedra que se obtiene de la cmara llena de desechos se compacta dentro de las cuas y en el espacio entre los calces.

Anteriormente el relleno de franjas o tiras se usaba para fortificar el techo cuando la fuente avanzaba y se utilizaba la piedra de desecho para relleno. Sin embargo esta fuente es muy escasa y no es confiable.

Los yacimientos metlicos se perforan chiflones pequeos de 40( de inclinacin para obtener el material de relleno en el rebaje.

CANTERAS.

Este tipo de fuente es empleado cuando los dos casos anteriores no son lo suficiente para satisfacer los requerimientos para un tipo de relleno especifico.

Los lechos de los ros forman parte de una fuente de material para rellenar en este caso el material no posee pequeas partculas.

DESECHOS EN LAS ENTRADAS

El desecho de las entradas en los mantos delgados produce piedra que se puede utilizar con facilidad en los lados del relleno (tupido lateral) para la entrada. Una trituradora pequea y una maquina neumtica pueden hacer el trabajo con mucha efectividad.

DESECHOS DE LA CONCENTRADORA.

Este tipo de material hoy en da forma la fuente mas importante para relleno por razones de calidad, cantidad y econmico. Este tipo de material puede ser acompaado adems por el cemento.

En la aplicacin del relleno hidrulico los materiales de este tipo menores de 0.1mm. pueden ocasionar problemas por lo cual deben ser separados. Adems reduce o elimina el costo de almacenamiento de estos materiales en la superficie y de alguna manera colabora con el reglamento con respecto a la conservacin del medio ambiente.

MATERIALES VIEJOS DE DESPERDICIO

Los desperdicios de las viejas minas se pueden utilizar de la misma manera que los desechos de las plantas concentradoras, siempre y cuando, mediante la trituracin y cribado, se hacen en tamaos mas adecuados para el relleno.

VENTAJAS DEL RELLENO

El relleno es necesario en los mantos de minas cuya pendiente sea mayor de 45. Los mantos se pueden extraer con facilidad al cambiar el declive a 42 (frentes diagonales), y al avanzar con relleno por gravedad.

El relleno proporciona mayor seguridad, por evitar el fracturamiento del techo evitando as los derrumbes de techos y los accidentes provocados por estos.

En los sistemas de relleno, el arco de presin puede ser pequeo. Entonces las presiones de empotramiento en las entradas son mucho menores y los problemas para solucionar el sostenimiento y drenaje en la mina son mucho ms fciles.

Minimiza el hundimiento. Especialmente las extracciones que se hacen en lugares cercanos a mares, ros, presas canales o lagos son posibles gracias a los sistemas de relleno.

Facilita la extraccin de yacimientos tipo manto con techos fuertes por medio de los sistemas de relleno al eliminar el sobrepeso excesivo de este.

Se economiza muchsima madera ya que en este caso puede eliminarse la fortificacin a lo estrictamente necesario. Adems puede rescatarse tambin la madera utilizada.

El yacimiento a realizar puede explotarse en su totalidad.

Proporciona mejor conduccin de la ventilacin, ya que el aire pasa en una corriente cerrada a travs de las explotaciones por quedar a uno de sus costados el frente del yacimiento y al otro el relleno.

Se eliminan las pilas de desechos con los peligros de deslizamiento y contaminaciones. Se evita la destruccin del paisaje y se ayuda a cumplir con los reglamentos sobre la conservaron del medio ambiente.

DESVENTAJAS DEL RELLENO

La mxima desventaja del relleno es el incremento de costos en su aplicacin. Este puede ser doble en los frentes, pero disminuye al tomar en consideracin los otros gastos, especialmente el de manejo de desechos. Se requiere inversin de grandes capitales. Se tiene que instalar una gran planta y tuberas en la mina para el relleno hidrulico. Aunque el costo es menor en el caso del relleno neumtico, se necesita una gran capacidad de generacin de aire comprimido.

En el caso de relleno detrtico es que este proporciona poca resistencia al movimiento de cajas, la alta porosidad y la dilucin del mineral. En el caso de relleno neumtico es del incremento de compresoras de aire por el requerimiento de aire adicional. En cuanto al relleno hidrulico es el de costes elevados; el movimiento permanente de tan grandes cantidades de agua requiere un gran consumo de energa y el gran desgaste de bombas y conducciones.CONSIDERACIONES DE LA VENTILACIN DURANTE EL RELLENO

La mayor consideracin se debe realizar cuando el tipo de relleno provoca mucho polvo, por tal razn al rellenar, debe resolverse siempre cada cuestin aislada dentro del conjunto total de operaciones y considerar todas las diversas circunstancias, no debiendo olvidar la de ventilacin.

CANTIDAD DE MATERIAL PARA RELLENO

Para la determinacin del peso del material que se empleara para rellenar se puede obtener mediante la siguiente frmula.

= K

En donde:

P: Peso del material extrado (TN)

P: Peso de los materiales que se van a utilizar para el relleno (TN)

(: Densidad de la mena o carbn (Tn/m3)

(: Densidad de los materiales para relleno (Tn/m3)

K: Factor de relleno (0.3 a 0.95) segn los sistemas de relleno.

Si se aplica esta ecuacin a los depsitos de carbn y a los minerales metlicos, en donde ( es 1.3 3.0 TN/m3 respectivamente, ( es aproximadamente la misma para ambos casos y se puede tomar como 1.6. El factor K para el relleno neumtico en las minas de carbn es alrededor de 0.8 y en las minas de minerales metlicos es de 0.7. Entonces el peso del material para el relleno es: P =

P = P

P = 0.4P

Se puede ver que la cantidad de material de relleno para una mina de carbn es igual a la produccin diaria. Es una tarea difcil preparar cantidad tan grande y acarrearlo al lugar de produccin utilizando instalaciones de transporte sobre rampas pendiente arriba, sin embargo, en minas de mineral metlico, el trabajo es mas fcil de lograr debido a la pequea produccin diaria y a una relacin pequea (0.4).

A continuacin se describen cada uno de estos diferentes tipos de relleno, as como otros tipos que se ha credo conveniente describirlos. Luego se centrara en el tema principal del presente trabajo que es el relleno hidrulico.

RELLENO CONVENCIONAL O DETRITICO

Es un sistema de relleno que consiste en la aplicacin de material de estril obtenida de canteras o proveniente de trabajos, exploraciones, desarrollos elaborados en estril.

Cuando el buzamiento es moderado, las tierras de relleno deben introducirse en las explotaciones por medio de canales, cintas transportadoras u otros medios de transporte colocndolo all a mano. En la mayora de los casos esto se realiza en vagones de la mina que se llevan hasta la explotacin o al menos hasta la galera superior volcndolo all en las labores de explotacion, siempre que el buzamiento del yacimiento resulte apropiado para ello.

Este tipo de relleno casi ya no es empleado en la actualidad por el alto costo de transporte y de extraccin en las canteras. Adems por la poca resistencia que ofrece al movimiento de cajas.

PROPIEDADES DEL DETRITICO DE RELLENO

No debe aglomerarse ni adherirse a los depsitos de transporte utilizados para ellos, ni tampoco en las tolvas de almacenamiento.

Las tierras o detriticos, han de desmenuzarse lo menos posible durante el transporte; deben tener determinada resistencia.

El contenido de polvo muy reducido.

Su contenido de agua casi seco.

Han de tener una granulometra tal que permita colmatar por completo el espacio a rellenar.

El material elegido y utilizado debe ser lo menos compresible posible.

El relleno debe comprimirse regular y gradualmente.

El material de relleno debe formar una masa compacta.

Se usan con fines de relleno: los materiales de labores en estril y labores horizontales en desarrollo as como de las estocadas en caja techo y/o piso dependiendo de la estructura de los tajeos.

La distribucin del relleno en el tajeo es muy laborioso, llegando a consumir hasta un 30 % del tiempo del personal del tajeo, en muchos casos el piso no es uniforme, como consecuencia existe perdida del mineral por dilucin, en algunos casos se subsana con el entablado del piso, pero es conocida que esta tcnica adems de costosa, rara vez cumple su funcin pues es difcil manejar un rastrillo sin mover las tablas de su lugar.

Es muy difcil compactar el relleno de grava en todos los rincones del tajeo, debido al esponjamiento del material y la incomodidad dentro del tajeo. En la figura anterior se observo el ciclo de minado con relleno convencional.

RELLENO NEUMATICO O HIDRONEUMATICO

El relleno neumtico (R/N) que consiste en enviar por tuberas una mezcla de arena, cemento, agua por medio de bombas neumticas a los tajeos, el objetivo principal de este relleno fue el de cambiar el mtodo de conjunto de cuadros a corte y relleno descendente y por consiguiente aumentar la produccin y eficiencia, reducir costos y mejorar la seguridad en esta mina donde hay presiones extremadamente altas, el relleno hidrulico no dio resultado por alto porcentaje de agua q requiere y causaba mas problemas en el sostenimiento.

La arena con alto porcentaje de calcreos es extrada de depsitos de origen glacial, clasificndose en las plantas. Se estudiaron las calidades del material disponible, comparndolos con estndares mnimos fijados para el R/N se determinaron las caractersticas de las 2 mezclas, en proporcin arena/cemento 20 : 1 y 10: 1

El relleno neumtico consiste en enviar la mezcla de arena cemento agua, por medio de bombas neumticas a los tajeos, este relleno es transportado en tuberas

APLICABILIDAD

El R/N es tradicionalmente, enviar a la mina, los relaves de la planta concentradora, si bien esto es lo mas comn no es el nico, pues en algunas minas el material de R/H es la arena glacial u otros materiales granulados existentes en la naturaleza lo que da el nombre de hidrulico al relleno es la manera de transportarlo en forma de pulpa, por medio de tuberas siguiendo las leyes de la hidrulica.

En la prctica el agua arrastra cierta cantidad de finos y tambin cemento, estos se depositan en las galeras. Una solucin de estos problemas es el R/N lo que lo diferencia a este relleno es la forma de transportar la mezcla por medio de tuberas usando la energa neumtica aire comprimido el agua se usa para realizar las reacciones de hidrlisis e hidratacin del fraguado del cemento pero no como medio de transporte.

El relleno neumtico ofrece muchas ventajas sobre el relleno hidrulico

El porcentaje de slidos en la pulpa es alrededor del 85% introducindose poco agua a la mina y por consiguiente no causa problemas de sostenimiento, adems, el concreto al fraguarse absorber mayor cantidad de agua q la mezcla de relave.

No habr perdidas de finos por lo tanto la proporcin de cemento arena ser mayor q la del R/H y menor la de agua a cemento

La ventaja anterior dar una loza con mayor resistencia

Menor mantenimiento y limpieza de las galeras, chimeneas y cunetas, etc.

Si el relleno neumtico ofrece ventajas tambin tendr sus desventajas

Requiere un mayor gasto en la preparacin del material, mientras q el R/H es gratis en el caso del relave

Mayor friccin en las tuberas y los codos, por lo tanto un mayor consumo de estos.

Requiere un gasto adicional en el consumo del aire comprimido

Es ms costoso que el relleno hidrulico

Debido a su menor fluidez, a veces no rellena completamente el techo, esto se agrava cuando el concreto se contrae durante el cuadro.

En resumen podremos aplicar el relleno neumtico:

Cuando no se dispone del relave de la concentradora

Cuando no se requiere introducir gran cantidad de agua a la mina y no se quiere causar problemas al sostenimiento

Cuando se desea tener lozas con alta resistencias

Se usa para cualquier mtodo de minado que necesita relleno.

Cuando las presiones sobre los abiertos son extremadamente altas

Cuando no hay disponibilidad del material adecuado (arenas, calcreos).

MATERIAL UTILIZADO:

1.- CALIDAD REQUERIDA DEL MATERIAL Y MEZCLA DEL RELLENOLa calidad mnima y tipo de material para el R/N es difcil de determinar exactamente porque depende de factores desconocidos de cada mina y de cada mtodo de explotacin sin embargo se pueden fijar algunos estndares

a) Tipo del material.- El mtodo debe ser arena con alto contenido de oxido de calcio y bajo de slice como mximo 6 % para reducir el desgasto de abrasividad por las tuberas y equipos, adems ayudara al fraguado, el contenido de arcilla debe ser mnimo para tener un concreto de mayor resistencia y tambin no causar problemas en el bombeo por sus propiedades (barroso).

b) Resistencia a la compresin uniaxial y lateral.- La loza q se forma con el relleno debe tener la suficiente resistencia a la compresin y flexin para q pueda soportar su propio peso, la del relleno con mezcla pobre y las presiones laterales, la resistencia de la loza vara con el tiempo, se debe lograr una resistencia q pueda soportar el peso sobre ella en el menor tiempo para no retardar el ciclaje de minado

c) Tener un coeficiente de uniformidad entre 4 y 6.- Los componentes finos de la arena tienden a reducir considerablemente las prdidas por friccin y los desgastes de la tubera, tambin facilitan su transporte con el consiguiente ahorro de aire comprimido; por otro lado las partculas muy finas son acarreadas por el agua q drena a los tajaos a las galeras causando as problemas en estos lugares. El alto porcentaje de gruesos causa problemas en el bombeo por los atoros, adems hay un mayor desgaste en las tuberas, pero la ventaja de estos es q obtienen lozas de mayor resistencia, por lo tanto se recomienda q haya una degradacin en el tamao de las partculas, como mximo un 10% de la arena debe tener tamao ms pequeo.

d) Tener un radio de percolacin entre 5 a 15 pulg./hora.- Indudablemente cada uno de estos parmetros ser mas importante de acuerdo a la mina o mtodo de explotacin

Instalaciones

Planta de mezclado

Bombas neumticas

Red de tuberas

Operatividad

Capataz: supervisa todo el trabajo dispuesto al empezar la guardia e informa al ing. Jefe sobre cualquier problema

Operadores de planta: el q esta a cargo las plantas de mezclado, controlan el abastecimiento normal de arena, cemento, agua, alimentan a las bombas una carga uniforma

Bomberos: encargados de bombear la mezcla a las labores a rellenarse

Cuidadores de tajaos: controlan la marcha normal del rellenado de los tajaos evitando escapes o filtraciones

Tuberos-preparadores: es el personal q instala o prepara las tuberas en las chimeneas y tajaos para el rellenado

Personal volante: el resto del personal ayuda a la preparacin de tajaos, revisin de lneas de tuberas, recuperacin de materiales, limpieza de galeras debido a escapes o atoros, etc.

2) PREPARACIN DEL TAJEO A RELLENARSE (UNDER CUT AND FILL Y SQUARE SET) Tendido a lo largo del tajeo de cables usados en el piso

Tendido de redondos de 8 x 10 en el piso de forma perpendicular a la longitud del tajeo y espaciados cada 5

Entablado del piso, en forma de enrejado, con tablas de 2 x 6x 5 sobre los redondos

Enrejado de las paredes con tablas de las mismas dimensiones anteriores con un espaciamiento de 6 x 8 de luz en el caso de haber mineral a explotarse por los lados

Enrejado de la entrada del tajeo

Colocacin de yute en las paredes y entrada del tajeo asegurndose el enrejado con clavos

Instalacin de la tubera de relleno al centro pegada al techo y a un pie de la entrada al tajeo

Cuando el tajeo es mas de 75 pies es necesario rellenarlo en dos partes

3) MEZCLADO Y BOMBEOEn la planta satlite la cantidad de arena-cemento-agua, para el tipo de mezcla solicitada se controla con un indicador automtico a falta de esto se controla con tiempos tabulados

4) PROBLEMAS DE R/N Atoros en tuberas.- cuando la mezcla contiene alto porcentaje de arena gruesa y se bombea con una presin menor a 60 Lbs/Pulg2 la carga es muy densa por descuido de operador de la mezcladora.

Sobrecarga o perdida de aire de la bomba por descuido de operadores

Escasez de aire comprimido cuando se malogra una compresora

Desacoplado de tuberas debido a la presin con que se enva la mezcla esto ocurre generalmente en los codos porque soportan los impactos de la carga.

Filtraciones y escapes debido a una mala preparacin del tajeo, mal enyutado, rotura del yute al tener el enrejado muy espaciado

Desgaste de tuberas y codos por el rozamiento de la mezcla contra las paredes internas de las mismas

5) MANTENIMIENTO DE LAS REDES Y PLANTASLa continuidad y eficiencia del R/N depende en gran parte del adecuado mantenimiento de la maquinaria.

Conclusiones

El relleno neumtico es la solucin para la continuidad de explotacin en las minas dependiendo del mtodo de explotacin

Aplicable cuando las presiones en los abiertos son altas

Cuando no se requiere introducir agua a la mina

Puede usarse en cualquier mtodo de explotacin que requiere relleno

Permite desarrollar con eficiencia el sistema de explotacin corte y relleno descendente

Eleva la eficiencia subterrnea

La capacidad de la planta cubre con creces el requerimiento de la mina

RELLENO HIDRAULICO En algunas minas, la obtencin del relleno de grava demanda el uso de explosivas para reducir algunas rocas de tamao excesivo. Tambin en otros casos se requiere acarreo de superficie con camiones y el uso de cargadores frontales, todo ello aumenta el costo de relleno. En resumen se puede decir en muchas minas el relleno con grava es considerado como un mal necesario que cumple pobremente su funcin.

Una solucin atractiva a este problema es el relleno hidrulico. El relleno hidrulico tradicionalmente se ha identificado con la introduccin a la mina d3e los relaves de la planta de concentracin. Si bien este es el caso ms comn, no es el nico, pues en algunas minas el material de relleno hidrulico no es relave sino arenas glaciares u otros materiales granulados existentes en la naturaleza. Lo que le da el nombre de hidrulico al relleno es la manera de transportarlo en forma de pulpa por medio de tuberas.

El relleno hidrulico (R/H) en muchas minas del mundo constituye una solucin atractiva a los problemas ocasionados en relleno en la minera subterrnea, pues sus ventajas tcnico-econmicas permiten mejorar la productividad de las minas.

El diseo del sistema R/H sin estudio experimental previo, podra generar ms adelante problemas que ocasionarn prdidas econmicas en la empresa.

El material experimental est orientado a evaluar el material del relave, desde el punto de vista de su calidad y comportamiento para ser utilizado como R/H.

Del mismo modo es sometido aprueba a fin de apreciar su comportamiento durante el transporte por tuberas de planta a mina.

Esquema del Circuito de Relleno Hidrulico

Concluido un corte de un tajeo se prepara para relleno. Esta preparacin consiste en construir una represa ubicada en el inicio del tajeo. Con esta primera represa se rellena la losa de 3 pies de altura con una mezcla de cemento - relave en proporcin 1: 6. Apenas fragua este relleno, se prepara una segunda represa, sobre este nuevo piso, que en este caso alcanza el techo del tajeo, logrndose de ese modo rellenar totalmente el tajeo, cuya mezcla es de 1:20 (figura anterior). La construccin de las represas escalonadas permiten ciertas ventajas como: controlar que el relleno alcance la parte ms alta abierta del tajeo, recuperar tuberas de relleno, etc.

Las represas se construyen empleando redondos de madera de 8 pulgadas de dimetro por 12 pies, tablas, poliyute, etc.

APLICACIONES

Las aplicaciones que se le pueden dar al relleno hidrulico son las siguientes:

Recuperacin de pilares

Plataforma de trabajo

Sostenimiento Regional

Evitar o minimizar subsidencia

Estabilizar el macizo rocoso

Deposicin de relavesVentajas del relleno hidrulico

Si se emplean la obtencin del relleno es gratuita.

El transporte hidrulico en tuberas es ms econmico y veloz. Reduce el ciclo de minado y por ende aumenta la eficiencia.

No se requiere esparcir el relleno en el tajeo, el relleno en el tajeo busca su nivel..

Se reduce la dilucin del mineral con el relleno.

Ofrece a alta resistencia al movimiento de las cajas.

Flexibilidad en la tcnicas mineras, permitiendo transformar el mtodo de baja eficiencia a mtodos de explotacin mas eficientes.

Soluciona el problema de almacenamiento del relave en canchas de superficie.

La adicin de cemento en la capa superior reduce la mezcla del mineral con el relleno.

Facilita el carguo del material disparado por equipos LHD, etc.

Cuando se utiliza el material detrtico producto de las labores de preparacin y desarrollase contribuye a maximizar la vida til de las desmonteras y se minimiza el impacto ambiental

Mejora el circuito de ventilacin en interior mina

Desventajas del relleno hidrulico

Requiere una inversin de capital que tiene que justificar con una produccin adecuada.

La introduccin de mayor volumen de agua en la mina puede crear problemas de sostenimiento, requiriendo la evacuacin por bombeo o por gravedad.

Si la percolacin no esa adecuada crea el fenmeno del embudo, ocasionando derrumbamiento en lo posterior.

Problemas de tuberas obstruidas, desgastadas, cambio de vlvulas ocasionara paradas en la bomba y/o planta de preparacin del relleno.

Los finos del relleno pueden ser arrastrados con el agua y depositados en las galeras causando problemas en la limpieza de estas. Un sistema debidamente diseada pude minimizar y hasta eliminar estos problemas.

Elevacin de temperatura cuando se utiliza material que contenga pirita o pirrotita, pudiendo provocar en algunos casos incendios.

Filtracin de relaves efluentes en el agua de mina, por lo tanto contaminacin.

Dilucin del mineral por agua de drenaje que arrastra finos.

PROPIEDADES FSICAS Y CARACTERSTICAS QUE DEBE POSEER EL RELLENO HIDRULICO

A. Porosidad

Relacin entre el volumen de vacos y el volumen total del material

n = Vv /Vt(%)

Vv: volumen de vacos

Vt: volumen total

B. Recuperacin y clasificacin del relave.

La recuperacin depende de tos hidrociclones, por medio de estos se logra la separacin de slidos contenidos en la pulpa del relave final proveniente de la planta concentradora.

Las partculas slidas de grano grueso son enviadas a la mina como relleno y la pulpa con slidos finos va a la cancha de relave.C. Relacin de Vacos

e = Vv / Vs

Vs: volumen de slidos

Para los siguientes materiales se tiene:

Arenosos

0.6 0.9

Areno-arcillosos0.8 1.6

Arcillosos

1.5 2.5

D. Contenido de Humedad (w)

w = (Mw / Ms) x 100 Mw:masa de agua

Ms:masa de slidos

E. d. Grado de Saturacin (Sr)

Sr = (Vw / Vv) x 100 Vw:volumen de agua

Para los siguientes materiales se tiene:

(0/0)

seca

0

ligeramente hmeda 1 25

hmeda

26 50

muy hmeda

51 75

mojada

76 99

saturada

100

F. Permeabilidad.-Debe ser permeable el R/H debido a que el ciclo de operacin debe consistir en el tiempo mas corto posible. Esto se mide con la prueba de la velocidad de percolacin y debe ser igual o aproximadamente a 4 puIg/hora, si es menor a 2 puIg/hora, ocasiona embalse de agua, si la velocidad es mayor de 8 pulg/hora aparece el fenmeno de embudo que consiste en la formacin de embudos pequeos en el interior del relleno, donde el relleno fluye a alta velocidad ensanchndose progresivamente hasta derrumbarse.

V2 = LQ1/HA1

Donde:

V2 = Velocidad de percolacin (cm/hr)

L = Altura de la muestra (cm)

Q1 = Caudal (cm3/hr)

A = rea de la seccin del tubo (cm2)

H = Altura hasta el nivel del agua (cm)

G. Tamao de partculas.Llamado tamao medio de corte, es un punto de referencia muy til que se ha determinado para describir la eficiencia de los hidrociclones. Es el tamao de partcula que tiene una eficiencia centrifuga del 50% del peso va hacia el overflow. El tamao medio de la partcula es representado como d50.

H. Densidad in situ o densidad relativa del relleno.

Es la relacin entre un determinado peso y el volumen respectivo que ocupa, cuya expresin matemtica es:

Densidad in situ = Peso del relleno/ Vol. De relleno

Para su determinacin practica se usa un cajn de madera de dimensiones proporcionales al tajeo de explotacin, con orificios en una de las caras protegidos con yute. El experimento consiste en pesar el cajn vacio, llenar con relleno hidrulico y medir la altura y peso del conjunto, calculndose la densidad finalmente.

Dispositivo para medir la densidad del Relleno

(1) Arreglo para determinar la densidad mnima de un relleno; (2) Arreglo para determinar la densidad mxima de un relleno

Esquema de fallamiento de una pared de relleno antiguo

Determinacin del ngulo de friccin interna y de la cohesin de un relleno hidrulico

La friccin Interna es la resistencia al deslizamiento debido a la friccin entre superficies de contacto.

Depende:

granulometra

forma

densidad

MATERIALCONDICION SUELTACONDICION DENSA

Arenas y Gravas330 - 360 450 - 470

Arenas medias300 - 330400 - 450

Arenas finas260 - 300320 - 380

Arenas limosas (muy finas)250 - 300300 - 350

CARACTERISTICAS ADICIONALES EN EL RELLENO HIDRAULICO

ANLISIS GRANULOMTRICODetermina distribucin del tamao de las partculas

Dimetro Efectivo (D10)Tamao de las partculas que corresponden al 10% del producto ms fino

Coeficiente de Uniformidad (Cu)

Cu = D60 / D10

Cu = 5, adecuado estadsticamente

Mayor a 5, gran cantidad de partculas finas que impide una adecuada percolacin del agua.

Menor a 5, baja concentracin de partculas finas, produciendo una mayor percolacin

VELOCIDAD DE PERCOLACIN (V.P.)Velocidad con el que el agua pasa a travs del material de relleno

V.P. = (D10 x 6 / 100)2V.P. = 10 cm/h, adecuado estadsticamente

menor a 3, demorara mucho tiempo para eliminar el agua

mayor a 20, puede causar fenmeno de embudo, y permite prdida de gran cantidad de relleno

VELOCIDAD CRITICA DE TRANSPORTE.-

Tambin llamada velocidad mnima, se define como el promedio de velocidades bajas o lmites que permiten que una partcula durante su transporte en un medio lquido no se sedimente. Una velocidad menor a esta significa deposicin por sedimentacin; frente al fenmeno de atoramiento de tuberas y graves consecuencias que perjudican el normal desarrollo operativo del transporte.

Para efecto de clculo pueden usarse las siguientes relaciones segn el caso:

a) Ecuacin de Durand y Condolios

Vc = F [2gD (Ss-p)/p]1/2b) Ecuacin de Steel

Vc = F [2gD (Ss-1)] Donde:

Vc = Velocidad crtica

F = Parmetro que esta en funcin de la concentracin volumtrica de los slidos en la pulpa

D = Dimetro de la tubera

Ss = Gravedad especfica de los slidos en suspensin

p = densidad de la pulpa

Para que no exista el peligro de atoramiento la velocidad de la pulpa (V =Q/A) debe ser mayor que la Velocidad Crtica.

DIAMETRO DE TUBERIA Debe ser tal que permita operar un rgimen sin sedimentacin y bajo condicin mnima de prdida.

= (0.0153 x Ca0.1 x Ws0.4) / ( (Cv x Cos q)0.53 x (Ps)0.4 x (Ps 1)0.2)Donde:

:dimetro de la tubera (m)

Ws:peso de los slidos (TM/h)

Cv:concentracin de slidos en volumen

q:ngulo de inclinacin de la tubera

Ps:gravedad especfica de los slidos

Ca:coeficiente de arrastre (0.44, valor promedio, grficas de Adam Zanker)

El de la tubera ser aquel que permita una velocidad (Vf):

Vf = Vc + 0.3 (m/s)

CAUDAL DE RELLENO HIDRAULICO

Q = A x VQ = V (2/ 4)

V = 1.2732 (Q / 2) VELOCIDAD DE TRANSPORTE Para usos prcticos la velocidad es superior por lo menos en una unidad a la velocidad crtica (Vt = Vc + 1)

Frmula de Darcy-Weisbach

V = (2gHd / FL)1/2

g: gravedad

H: cabeza

d: dimetro interior de la tubera

F: prdida de friccin (bacos)

L: distancia horizontal mxima

PERDIDA DE CARGA

a) Friccin del fludo en las paredes de la tubera (Hpc)

Hpc = f (L /)(V2 / 2g)

b) Prdida de carga adicional por accesorios en la tubera (Hpca)

Hpca = (V2 /2g) (NK) Prdida de carga total Hpct = Hpc + HpcaDonde:

f: coeficiente de friccin (diagrama de Moody)

L: longitud de la tubera (m)

V: velocidad del flujo

: dimetro de la tubera

g: gravedad

N: nmero de accesorios en la tubera

K: factor de prdida de carga por cada accesorio

PREPARACIN DEL MATERIAL DE RELLENOE! propsito es someter al relave general a un proceso de separacin particular de acuerdo a la cantidad de finos, densidad y porcentaje de slidos, a fin de obtener un producto ideal para el relleno. El equipo empleado es el cicln.SISTEMA ESQUEMATIZADO DEL RELLENO HIDRAULICO EN LA MINA

SELECCIN DEL CICLN

Un hidrocicln es un aparato mecnico esttico que causa la separacin de slidos suspendidos en el lquido (pulpa) mediante la utilizacin de la fuerza centrfuga. Esta fuerza es desarrollada como resultado de una velocidad tangencial y origina que las partculas ms gruesas y pesadas, sean llevadas a las paredes, puesto que desde este punto, ellas siguen una trayectoria en espiral hacia abajo para descargarse por el APEX.

Las partculas livianas, las cuales no alcanzan la envolvente que viaja hacia abajo, son llevadas al over flow a travs del VORTEX .

Esquema de un hidrocicln

Se elige un cicln segn la malla de separacin que se desee y no de acuerdo a su capacidad, la capacidad deseada se obtiene con el uso de varios ciclones en paralelo. El corte o separacin depender del peso especfico de la pulpa y de su concentracin; la variacin de las dimensiones de algunas partes del cicln afectan el corte o separacin como:

Seccin cnica corta.- Disminuye la capacidad de alimentacin pero aumenta la densidad del material fino del rebose (U/F) o viceversa.

Seccin cilndrica corta.- Aumenta la capacidad de alimentacin pero disminuye el volumen y la densidad del material grueso de la descarga (O/F).

La mxima capacidad del cicln es controlada para propsitos necesarios con la ecuacin de flujo:

Q = Vi x Ai

Donde:

Q = Caudal mximo de alimentacin (cm3/seg)

Vi = Velocidad de alimentacin (cm/seg)

Ai = rea de ingreso del hidrocicln (cm2)

OPERACIN DE RELLENOPor telfono se comunica a la planta que ya se puede enviar el relleno, la planta enva agua para limpiar las tuberas, y luego se enva agua para limpiar las tuberas, y luego se enva la pulpa con su densidad adecuada. Se procede a efectuar el relleno cambiando los puntos de descarga en forma sistematica. Se colocan los tabiques del canal de drenaje en el nivel superficial del agua para decantarla.

Los materiales de relleno depositado exhiben una distribucin gruesa en tamao que el material inicial descargado. Aparentemente parte de los finos se pierden por la percolacin.

Se debe evitar la segregacin de las partculas por las siguientes razones:

a) La mxima densidad del relleno es obtenido por un mezclado uniforme de partculas. La densidad inicial mxima es deseable y es un factor clave para resistir el cierre de las cajas.

b) Si el relave es cementado, las partculas de cemento se segregan con otros finos dejando areas pobres y ricas de cemento.

c) Si hay excesiva segregacin la permeabilidad no es uniforme.

d) Alta movilidad de los finos significa una perdida de finos a travs de los canales de drenaje.

TRANSPORTE DEL RELLENO HIDRULICO

El transporte vara de acuerdo a las caractersticas de la pulpa y de las condiciones de las redes de tuberas por donde ser enviada hacia los tajeos. Las caractersticas que se deben de tener en cuenta son:

- Tipo de flujo

- Velocidad de sedimentacin de las partculas en el agua y en suspensin.

- Resistencia de las partculas al paso del fluido o viceversa

- Velocidad crtica que adquiere al paso por tuberas de diferentes dimetrosEL TRANSPORTE DEPENDE DE LA FUERZA IMPULSORA:

Gravitacional:

Bombeo:

BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL:

RELLENO HIDRAULICO DE UN TAJO METODO UCF Y OCF

ANALISIS DE COSTOS DEL RELLENO HIDRULICO: METODO UCF

PREPARACIN DE BARRERAS SUB LEVEL STOOPING

IMGENES EN INTERIOR MINA

DRENAJE

El drenaje se hace por decantacin y percolacin, mucho se utiliza la decantacin como medio primario de desage pero tal decantacin da una alta prdida de finos por la turbulencia del agua decantada.Para evitar un mal drenaje se debe tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

a) El espacio entre tablas del enrejado debe ser tal que deja pasar al agua con fluidez y no deje escapar el relave.

b) El relleno debe tener mucha facilidad de sedimentacin a fin de que se tenga una fcil decantacin.

c) Los muros de contencin debe hacerse de acuerdo a un diseo.

RELLENO EN PASTATiene apariencia de pasta dental de alta densidad de pulpa, son relaves drenados a mas de 75% de su contenido de agua en peso, y transportados generalmente con bombas de pistn.

Tpicamente constituido por relaves y cemento, transportados a alta densidad y con un bajo contenido de humedad. El relleno es transportado hacia el tajeo mediante tubera, y para que el material tenga propiedades de flujo, es importante que contenga como mnimo 15 % en peso de partculas menores de 20 micrones, con una consistencia (slump) de 6 a 10.CARACTERISTICAS PRINCIPALES

Necesita de menos agentes floculantes y cemento que el relleno hidrulico con relaves.

Contiene muy poca agua a drenar. Estado: razn de agua a cemento: baja a alta dependiendo de las especificaciones. (65%-80%) de solido. Sistema de transporte: sondajes, tuberas, caeras, gravedad.CONDICIONES ACTUALES DEL RELLENO EN UCHUCCHACUA

1.-Se muestra una distribucin de produccin de los cuales se deduce que el volumen de relleno que se requiere para los volmenes produccin indicados.

PRODUCCION PROMEDIO MENSUAL

PRODUCCION PROMEDIO MENSUAL

METODO TCS%

Corte relleno ascendente2449569

Shirinkage816523

Mineral de avance28408

Produccin actual promedio mes35500100%

Deduciendo el volumen de relleno de estos resultados para una produccin actual de 1260 Tm/ da y 37800 Tm mes y una gravedad especifica de 3.

37 800 TM x 69% x 3TM/ M3 = 8694 M 3

2. Es necesario considerar el volumen de relleno hidrulico consumido en los ltimos aos

Aom3/mes

19931788

19941840

19951513

3. luego el volumen de los diferentes tipos de relleno que se vienen usando actualmente es:

m3%

relleno hidrulico 184021

relleno convencional 668479

total8694100

4. Tambin si consideramos los datos anteriores para una produccin de tonelada da el volumen ser

M3 de relleno = 13800 m3

5. Finalmente estos son contundendes y debemos sealar:

Dficit de relleno (produccin 2000 ton/ da = 5106 m3)

El uso relleno convencional en el momento es optimo

El relleno hidrulico actualmente es deficiente

Estos volmenes nos indican que el sistema de relleno hidrulico instalado adolece de problemas de instalacin e infraestructura y otros factores, que limitan su uso adecuado y ptimo.

Por lo que en el siguiente trabajo analizaremos las condiciones y posibilidades de nuestro relleno hidrulico.

RELLENO HIDRULICO UCHUCCHACUA

I. Rango de utilizacin de relaves en planta concentradora Uchuchacua

El relave producido por la planta es de alta contenido de fino (73.4%), por lo tanto es necesario hacer una clasificacin mecnico para obtener el material adecuado, se hicieron mediciones de la pulpa que son enviados al interior mina.

El relave final que sale de flotacin es enviado a los ciclones para clasificarlos. La determinacin de parmetros y anlisis granulomtrico dieron los siguientes resultados

Anlisis de Malla

Alimentacin Dm =1,27Overflow Dm=1,197Underflow Dm=1,768

Mallas% Peso% Acumulado% Peso% Acumulado% Peso% Acumulado

-325-32569,969,896,9396,9320,9420,94

325-2004,0373,831,7398,668,229,14

200-1507,6481,471,199,7619,5348,67

150-1009,8791,340,1699,9227,5576,22

100-655,9297,260,0599,9716,6132,8

65-482,5699,820,031007,17100

El mineral que se procesa actualmente es 1260 t/ da con un radio de concentracin de 17.5, lo que significa que obtenemos como relave 1188 tm.

Considerndose como corriente de alimentacin total a los ciclones.

Para poder determinar las toneladas y % de descarga de los ciclones se utiliza clculos de radios de clasificacin de gruesos a finos(R)

R = f Over / Ander-f f= % acumulado de alimentacin al cicln

Over = % acumulado de finos

Under = % acumulado de gruesos

R= 0.5495

El radio relacionando tonelajes tambin se expresa R = OVER / UNDER (1)

OVER + UNDER =1188 TM/ DIA.. (2)

Deduciendo de 1 y 2

OVER FLOW = 766.7 64.53%

UNDER FLOW = 421.3 35.47%

Entonces el resultado que se obtiene en el cicloneo es el siguiente:

Anlisis de Malla de Cicloneo

Alimentacin OverflowUnderflow

Mallas% peso% peso% peso

-325-32569,9862,557,43

325-2004,031,122,91

200-1507,640,616,93

150-1009,870,19,77

100-655,920,035,89

65-482,560,022,54

TOTAL10064,5335,47

II. VOLUMEN DE RELLENO POR RELLENO HIDRAULICO

Actualmente con la infraestructura instalada no se capta el relave que sale de planta, aproximadamente se capta en funcionamiento un 40% de relave; esto implica un rediseo posterior a fin de cubrir los requerimientos.

Por lo tanto se necesitara cambiar, la bomba actual que es de 6 x 4 por uno de 8 x 6.

Igualmente se necesitara instalar un cicln de 15 para una mejor clasificacin.

El 37.47% del relave total, calculado para el Underflow, corresponde a un tonelaje de 421.3 tm de slidos que dan el siguiente volumen de relleno.

Considerando:

% de esponjamiento = 0.35

Ss. = 3

Densidad de slidos = 3.22

VOLUMEN DE RELLENOS = 190 M3/ da (5688 m3/mes)III. CALCULOS DE LAS CARACTERISTICAS Y REQUIRIMIENTOS EN LA CONDICIONES ACTUALES DE NUESTRO RELLENO HIDRAULICO

III-1 DISEO DE SISTEMAS PARA TRANSPORTE HIDRAULICO

Debe reconocerse que el transporte de relleno hidrulico es un relativamente complejo, por lo tanto el diseo de sistemas para transporte de slidos cae sobre una base emprica.

Trataremos sobre un procedimiento de diseo muy simplicado que ha sido desarrollado, apartir de un anlisis de la experiencia operativa.

Este procedimiento se presenta para el slurries acuosos en la forma de diagrama de flujos

La concentracin a elegirse debe ser lo mas alta posible pero consistente con la facilidad de operacin del sistema hidrulico. En la practico esto signfica una concentracin de 0.15 -0.20 (Cv) para una slurries sedimentario y una concentracin de Cv 0.05-0.035 (Cv) dependiendo de la tendencia de floculacin para slurries no sedimentarios.

El tonelaje de flujo de slidos se puede convertir a caudal de slurries (QMW)

El calculo de l velocidades de transporte de diseo y reales para los diferentes dimetros asumidos de tuberas, seleccin de la velocidad real y la tubera, perdidas por friccin y altura de descarga requerida, es directo cuando se sigue la ruta apropiada del diagrama de flujo.

La altura de descarga requerida debe determinarse conjuntamente con las conducciones de succin del sistema de bombeo seleccionada.

Debe comprenderse con el caso de los slurries se requiere una velocidad de flujo mnima (de 2-8pies/segundo), para prevenir los slidos en la tubera.

Las velocidades mayores que fsicamente se requiere en el caso de los slurries generan gradientes de friccin relativamente altos que limitan la distancia de transporte que puedan obtener con la altura total de descarga disponible de una bomba dada.

CAPACIDAD DE RELLENO DEL SISTEMA ACTUAL

C= {(numero de tajeos /mes)*V+30disa /mes}

C= 119.2 = 120 m3/da

Esta capacidad esta sujeta a la capacidad diaria de la planta = 190m3 por da de relleno.

VII.2 CAPACIDAD DEL SISTEMA CON SUMIERON Y MEJORANDO CONDICIONES DE MEZCLA

Veamos a continuacin la capacidad del relleno, considerando el volumen de acumulacin de los sumideros y de las variaciones establecidas al flujo:

V= a*L*h = 6*30*5 = 900 m3

De relleno por da desde sumidero nivel 500, considerando los mismos niveles de anlisis (V).

DM = 1,65 tn/mes (densidad x mezcla)

Ss = 3.0 (gravedad especifica)

Qmv= 1.20 m3/min. (Caudal de mezcla en volumen)

Ds = 2.222 ton/m3 (densidad de slidos o relleno)

VOLUMEN DE CAUDAL POR DIA :

V = Qmv*60*24

V= 1728m3/dia.

VOLUMEN DE RELLEBNO DE SOLIDOS :

Vs = V*%Cv

Vs = 561,6m3/dia.

VOLUMEN DE RELLENO INSITU POR DIA

Vi = Vs*Ss/Ds = 561,6*3/2,222

Vi = 758,24 m3/dia.TIEMPO DE PREPARACION PREVIO AL TAJEO

T = 2.5 das.

TIEMPO DE RELLENO POR TAJEO:Das= (V/Vr) +T = (800/758.6) +2.5

Das = 3.65 das.

TAJOS QUE SE RELLENAN POR MES:N de tajos = 30 6+ das /tajo = 30+ 3.56

N de tajos= 8.44

CAPACIDAD DE RELLENO DEL SISTEMA FUTURO:C= {(numero de tajeos /mes)*V+30dias /mes}

C= 225.03 m3/da.

Finalmente concluimos que esta capacidad debe considerarse si el volumen de produccin de planta nos lo `permita, pero por el momento esta capacidad se limita a:

C= 190m3/da.

El cual se considerar para los ajustes del costo en m3 de relleno que se observa en el cuadro adjunto.

REQUERIMIENTO DE RELLENO PARA LA MINA CONSIDERANDO UNA AMPLIACION DE1 260 A 2000 TONELADAS POR DIAConsiderando los ndices de produccin por metro de explotacin y los porcentajes de explotacin sin relleno.

mtodo de explotacinlugar de aplicacinvolumen produccineficiencia

minasTCS /ao%TCS /rea

Corte y relleno asc.carmen191,7450,3

socorro80,22221,2

casualidad1,6280,4

TOTAL272,92471,916,38

shirinkagecarmen24,076,3

socorro15,9974,2

casualidad61,4716,2

TOTAL101,55226,89,45

Sub niveles con talad. Largoscarmen total5,0211,2314

TOTAL TAJEOS321,497100

Segn el cuadro anterior consideramos para efectos de necesidad de relleno, en 75% de produccin con relleno (corte y relleno ascendente).

Tambin consideraremos el tonelaje, producto de las exploraciones u desarrollo que se presentan en un rango de 8% de produccin mensual.

DISTRIBUCIN DE VOLMENES DE PRODUCCION

toneladas% parcial%totalton.parcialTon. Total

toneladas avance100.0848004800

toneladasCorte y relleno. Asc.75924140055200

tajeosalmacenamiento2513800

total produccin1006000060000

Considerando esta ltima distribucin el volumen de relleno requerido para la mina ser:

Volumen de relleno 08 41400 ton+ 3ton /m3) = 13800m3.

DISTRIBUCIN DE VOLUMEN DE RELLENO:

En la mina se obtiene un volumen de desmonte `producto de los avances entre exploraciones, desarrollos y operaciones de mina, que en parte se recircula para relleno y otra es evacuada a superficie, este volumen corresponde a un promedio 6000m3 mensuales.

Para tener en consideracin un volumen de material que pueda ser considerado como relleno estimemos el siguiente cuadro:

labormetrosseccin% esponj.m3

rampa 760 y k.o.2402003,5*3,5603920

CX, pique, otros1002,4*2,460920

total4840

Considerando este volumen de material para la distribucin de relleno finalmente tendremos:

Volumen requerido: 13800m3

Relleno hidrulico: 9000m3

Relleno convencional: 4800m3

CONCLUSIONES1-De los resultados obtenidos en laboratorio de planta concentradora se determina las caractersticas granulomtricas de los slidos en relaves indicndonos El porcentaje de mallas gruesas hasta malla -200 de la alimentacin es de 30.20 % (anlisis de cuadro en cuadro 1).

Tambin el contenido de partculas menores a malla -200(finos) en el underflow alcanza 20.94% (cuadro1).

De los resultados de la clasificacin (anlisis malla -cuadro 2- ) el porcentaje que corresponde al underflow representa el 35.47% en peso cantidad destinada para el relleno hidrulico.

2- considerando las referidas mallas en el anlisis (A -1) se determina el tipo de mezcla (slurry) segn el nmero de Arqumedes (Ar) que corresponde a nuestros slidos,Se determina que es mayor a 1 y esto nos indica que se trata de una mezcla SEDIMENTARIA.

3- la capacidad actual del relleno hidrulicos de 120 m3 diarios; volumen limitado, debido a que no se cuenta con un depo0sito o sumidero de almacenamiento para los slidos clasificados y tambin por el tiempo de preparacin previo al relleno, los cuales impiden un relleno continuo en la mina y no se aprovechan la practica el volumen o capacidad total actual es de 190m3 por da.

4- es necesario tambin indicar este informe presentado por el ing. E coccio C. contrata incimet, fecha 6/7/96 referente al volumen de rellenos usados por meses, corresponde a los aos1993 a la fecha; resaltaran los volmenes usados por:

Mes m3

Nov-199332519

Set-19943311

Nov-19944492

Feb-19953356

Lo cual nos puede dar una pauta del volumen real del material para el relleno usado en condiciones de un flujo discontinuo para razones indicadas.

5- Segn el anlisis realizado en(A-II) el volumen del relleno hidrulico corresponde a un total de 5688 m3/mes provenientes de la recuperacin del 35,45% de total de volumen de slidos de los relaves de la planta concentradora. Esto nos indica que para una proyeccin de la produccin a 2000 ton / da el volumen de relleno hidrulico, alcanzara un rango de 9000m3 mensuales.

6-para poder alcanzar el volumen indicado, es necesario se incremente la capacidad de unidad de bombeo, utilizado en la salida de las colas o relaves de la cual debe alimentar con un100% de relaves por unidad de ciclones.

Tambin debe incrementarse un banco de ciclones los cuales pueden captar o mantener la clasificacin del volumen de slidos para su uso adecuado en relleno adecuado en relleno hidrulico.

7-en la parte V del anlisis para las condiciones futuras del relleno hidrulico se plantea que deber ingresar por el nivel 500, el lugar de acceso actual del nivel 690 (plano adjunto- red y perfil de tubera de relleno).

Esta condicin nos permitir mejorar las condiciones principales como son:

Dm= 1,65 ton/m3 (densidad de mezcla)

Qmv = 1.20m3/min. (Caudal de la mezcla en volumen).

H = 65m (altura esttica)

Permitindonos una mejora de la capacidad del sistema, y la conservacin de la bomba Mars debido a que la cantidad de horas de operacin por mes se reduce considerablemente.

8-tambin es necesario que se construya un sumidero o reservorio de slidos en la mina carmen, el cual nos ayudara a incrementar capacidad del sistema de relleno hidrulico, que se considera actualmente en 120m3/da, a una capacidad optima de 190m3/da.

Dicho sumidero deber construirse en el nivel 500. Ubicndonos en el espacio libre que se tiene del tajo 824(veta claudia cesta 551) considerando una capacidad en volumen de 900m3 .y luego a medianos plazo deber construirse un sumidero similar (superficie o interior mina) para la mina socorro, con la finalidad de alcanzar o incrementar en un segundo perodo la capacidad del relleno hidrulico a 300m3 por da paralelo a la produccin general.

9- la produccin del relleno considerando una produccin de 2000 Tn/da como se indica en (B):

Relleno hidrulico : 9000m3

Relleno convencional : 4800m310- el relleno convencional referido, considera el material estril proveniente de los avances el cual significa un volumen promedio de 6000m3. Parte de este volumen actualmente se viene usando como relleno en .os tajeos principales de carmen y socorro y la otra es evacuada ala superficie.

Entonces los trabajos de nuestra operacin debern tender a captar el total de volumen de este material como relleno a travs de los niveles intermedios y chimeneas de integracin.

11-igualmente se adjuntan cuadros con resmenes de costos por diferentes clases de rellenos.

Costo de relleno hidrulico actual: 3.46dolares/m3

Costo de relleno hidrulico con sumidero 3.77dolares/m3

Costo relleno convencional de avances 4.27 dlares/m3

Costo relleno detritito superficie 7.02 dlares /m3

12-finalmente como alternativa que corrija el dficit del relleno, es conveniente considerar el uso del relleno detrtico: que significa mantener un alto costo unitario por este concepto la posibilidad de hacer viable el uso del relleno en pasta, en forma parcial con la finalidad de poder captar un volumen o porcentaje de los slidos con contenidos de partculas finas menores la malla-325(a mediano plazo)

Octubre 2010-10-26

Ing. Victor Ramirez Ponce

PROFESOR DEL CURSO2

1

CONCENTRADORA

CICLON

HACIA DEPOSITO DE RELAVES

HACIA DEPOSITO DE RELAVES

BOMBA

CENTRIFUGA

AGUA

TAJEO

TAJEO

TAJEOS

TAJEOS

TAJEOS

NIVEL 430

NIVEL 760

EMBED MSPhotoEd.3

10

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_1066061405.unknown

_1340454006.bin

_1066061288.unknown

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