Sublevel Stoping

Principal método de explotación mediana minería

Sublevel Stoping

Principio: Este método consiste en arrancar el mineral a partir de subniveles mediante disparos efectuados en planos verticales a los subniveles, los barrenos para efectuar la tronadura pueden ser paralelo en vetas angostas o en abanico (toda dirección) en el caso de vetas potentes, cuando la mineralización se presenta en forma de bolsones de mineral, también, se puede aplicar barrenos paralelos con intercalación de pilares en el nivel de perforación

Vista general del método

Sublevel Stoping

CAMPO DE APLICACIÓN: Vetas estrechas: Desde vetas con pendientes fuertes y espesores de hasta 1,0 m a vetas con pendiente de por lo menos 50º de manera que el mineral competente Escurra sólo por efecto de la gravedad, sobre las cajas del yacente que deben tener una roca también competente, en ambas cajas y una mineralización regular en sus contornos.Vetas ponientes o mantos: cuya pendiente deseable sea mayor a 60º con respecto a la horizontal. En este caso además se requiere que las características mecánicas del mineral como de la roca adyacente sean de buena calidad, para reducir la dilución y también por razones de seguridad.Cuerpos masivos: Se requiere también buenas características del mineral y de la roca comprometida.

Sublevel Stoping

Diseño de caseronesEstimar EsfuerzosEstablecer luz máxima de techo y pared

colganteDiseño de losas con métodos de PakalnisAnalizar orientación de caserones

longitudinales o transversales

Vista general del método

SLS Mina Navío

SLS Espesor mineralización grande

SLS Espesor mineralización grande

Infraestructura principal

Galería de zanja.Galería de transporte principal.Estocada de carguío.Zanja.Caserón (stope).Subniveles de perforación.

Sub Level Stoping

Cuerpos mineralizados con orientación semi vertical Roca mineral y de caja competente La perforación se realiza con martillos que varían desde 50 mm a

200mm dependiendo del largo de perforación Recuperación 50-80% principalmente debido a los muros y losas Dilución varía entre 3-10% de material diluyente de la pared

colgante y techo Muros y losas pueden ser recuperados a través de tronadura

masiva la cual debe ser diseñada y planificada como parte del método de explotación

Requiere un alto nivel de preparaciones mineras las cuales se realizan en mineral

La productividad del método es del orden de 500-1800 tpd por caserón en producción.

Desarrollo

Esquema del Método de SLS

Sublevel Stoping

Principales criterios:

1. Mineral competente y roca de caja estable

2. Cuerpo mineralizado regular

3. Ángulo de inclinación de la veta > al de reposo Recepción del mineral: zanja comunicada a estocadas

con salida a una galería de producción El método requiere: de inversión en desarrollos y en la

adquisición de equipos de perforación y de carguío y transporte de alto rendimiento

Extracción del mineral: Scoop y camiones de bajo perfil

Equipos

Perforación, Zimba con martillos convencionales y DTH

Carguío con scraper, LHD y cargadores frontales

Transporte con camiones, correas y skip en el caso de tener chancadores subterráneos

Dimensionamiento de los caserones

Depende básicamente de las características del macizo rocoso y el entorno de esfuerzos

Se diseña para minimizar dilución y maximizar recuperación.

El largo y el ancho del caserón están determinados por la cantidad de dilución a incluir en el método los cuales son función del macizo rocoso (número de estabilidad) y el área a abrir (radio hidráulico)

El alto del caserón está también definido por el largo máximo a perforar (típicamente max 80m)

Disposición de Caserones

Caserones Transversales Caserones Longitudinales

Aplicación de LongHole Open Stoping

Se utiliza en cuerpos de baja potencia menor a 6m

La altura del caserón no supera los 25 m

Perforación y tronadura se realiza por el nivel de producción

El carguío se realiza con equipo LHD telecomandado

Sublevel Stoping

Se utiliza en cuerpos de sección transversal irregular

La distancia entre subniveles de perforación es de 10-20m

Se utiliza una zanja recolectora la cual se conecta a un nivel de producción a través de puntos de extracción

El burden varia entre 0.7-2m

Zanja

Pto de Extracción

Nivel de Producción

Nivel de Perforación

Pique de producción

Sublevel Stoping

Zanja

Puntos de Extracción

Nivel de Producción

Pique

Zanja

Nv de Perforación

Nv de Perforación

Planta Perfil Longitudinal

Chimenea Cara Libre

LBH Open Stoping

Se utiliza en cuerpos de alta potencia y regulares

Se utiliza perforación LBH de alto diámetro para alcanzar largos de perforación de hasta 80m.

La zanja se perfora en retroceso desde la galería de zanja

En un extremo del caserón se crea una chimenea cara libre para generar el corte inicial

El burden en este método varia en el rango 1.5-3m

Características Productivas de los métodos anteriores

El ciclo de producción varía en el tiempoEs función del número de puntos de

extracción en producciónEl método de perforación y producción

VCR se inventa en Canadá para aumentar la productividad del método, independizándose del número de ptos de extracción en producción.-

Método VCR

La sección transversal es igual al método de LBH

No posee cara libre La tronadura se hace contra la

zanja Varios ptos de extracción

pueden estar en producción a la vez.

Las dimensiones de los caserones pueden ser de hasta 40m de alto para evitar daño por vibraciones y desviaciones excesiva de los tiros

Corte Longitudinal

Ejemplos-1Fierro

Ejemplo -2

Planta Nv de Perf.Secc Transv.

SLS Mina El Soldado

Costos

Tpd 800 4,000 8,000

Operación de Equipos 1.62 1.45 1.99Suministros 3.89 3.79 3.69Personal 9.55 4.26 3Administración 5.98 2.73 2.04Royalties 2.1 1.22 1.07

Longhole and Sublevel Open Stoping

Longhole Open Stoping Sublevel Open Stoping

Longhole and Sublevel Open Stoping

El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes caserones separados por losas y muros

La productividad del caserón es proporcional a su tamaño La estabilidad y dilución de un caserón es inversamente proporcional a su tamaño Se utiliza open stoping en las siguientes condiciones:

La inclinación del cuerpo mineralizado excede el ángulo de reposo del mineral Roca de caja y mineral competente (2B) Cuerpo mineralizado de paredes regulares

El método de longhole open stoping posee una mayor productividad pudiendo lograrse subniveles de perforación en el intervalo 60-100m con martillos ITH de 140 -165mm de diámetro

Longhole open stoping requiere una mayor regularidad que el sub level stoping Actualmente se prefiere operar con el equipo de carguío en la zanja de

producción las estocadas de carguío y puntos de extracción. Esta variante se debe operar con equipo telecomandado

Baja dilución, menor a 8% Baja recuperación menor a 75% Costo 12-25 $/t En algunos casos se deben rellenar los caserones luego de extraído el mineral

Vertical Crater Retreat con Relleno VCR

VCR Caserón Primario VCR Caserón Secundario

Vertical Crater Retreat VCR con Relleno

Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas de mediana competencia (3B)

Se utiliza la técnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva es menor a 6 veces el diámetro de perforación. Carga esférica

Este sistema de explotación requiere la construcción de estocadas y puntos de extracción

La secuencia de construcción es la siguiente Nivel de transporte Arreglo de galerias de producción Corte basal Nivel de perforación Perforación de tiros largos menor a 40 m en caso VCR

Los disparos generan cortes de hasta 3m Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no Dilución 10% Recuperación menor a 80%

Recuperación: concepto

Es el porcentaje del recurso mineral in situ que el método de explotación es capaz de extraer.

Por motivos de estabilidad deben dejarse estructuras como pilares, lozas y muros que se traducen en que la recuperación no puede ser un 100%.

Dilución: concepto

Es la porción de material no deseable, que por motivos de diseño y operación se mezcla con el mineral a extraer.

Lo anterior se traduce en una eventual baja de la ley.

Aunque la dilución puede controlarse muchas veces es inevitable, por lo que debe considerarse en el diseño.

Recuperación y dilución

Elipse: Recurso mineral in situ.

Rectángulo: Unidad de explotación (caserón).

Diluyente (rojo)

Mineral recuperable (verde)

Mineral no recuperable (celeste)

Recuperación y Dilución

Suponga que un cuerpo mineralizado posee 1.4Mt con una ley de 1.3%Cu

La recuperación minera es de 70%La dilución es del 5%Las reservas mineras entonces:

Tonelaje1.4*0.7*1.05 Mt=1.03 MtLey 1.4*0.7*1.3/1.03Mt=1.24%Cu

Diferentes Tipos de Dilución

s • La dilución Planificada es aquella que se estima como porciones de la pared que colapsaran producto de la minería. La dilución no planificadas es aquella que proviene de la operación de la mina. La dilución no planificada es producto de sobre perforación, diseño pobre de la tronadura o simplemente una mala estimación de la dilución.

• Modelos numéricos no lineales se utilizan para estimar la dilución.

El Soldado - Geotecnia y diseño

Roca competente: 200 MPa Esfuerzos in situ: 15 – 30 MPa Dimensiones caserones: 30-60 m ancho; 50-100

m largo; hasta 100 m altura Pilares entre caserones: 30-50 m Crown pilar (placa): 30-50 m Refuerzo (perno-malla)

1,9 x 1,7 split sets, 2,05 m largo Cables en intercepciones y otras singularidades.

Diseño minero

Accesos 5,1 x 4,2 m

Nivel producción y traspaso: 5 x 3,7 m Piques de traspaso cada 100 – 150 m Buzón Largo estocadas= 17-22 m

Nivel perforación: 5,5 x 3,7 m

Undercut (zanja) 4,5 x 3,7 m

EQUIPOS

Perf. Caserones

Diámetro perforación= LBH 165 mm

Equipo=3 DTH Atlas Copco H264

Perf. Undercut

Diámetro perforación= 65-75 mm

2 Simba Atlas Copco H221-H252

Red. Secundaria

1 Jumbo Tamrock Monomatic

Perf. Desarrollos

3 Boomer Atlas Copco H127, =45 mm

Soporte

Boltec 335 – H Atlas Copco

Acuñadura

1 Scammer 1000 Normet

Producción

5 Scoop Wagner ST813 - 10 yd3

2 Scoops Schopf L-272

El Soldado

Cara libre SLS

Cara libre: El comienzo de la explotación se inicia en un extremo del caserón, para ello previamente debe construirse una cara libre; esta cara libre es un corte de 2,0m aproximadamente, que se realiza a lo ancho y alto del caserón y su construcción se inicia con una chimenea, que comienza en la galería zanja y sube a todo lo alto del caserón, cortando los subniveles cuando hay más de uno en su interior. Una vez que la chimenea ha sido concluida se ensancha con un arranque en toda dirección hasta completar el corte.

Undercut

El undercut es un corte inferior que se realiza al caserón con la finalidad de disminuir subniveles y también para aumentar la capacidad de recepción de la zanja debido al esponjamiento de mineral, tronado en los bancos (LBH) de perforación, los que pueden tener alturas de 70 a 80 m.

Recuperación y dilución

% Recuperación = Mineral recuperable / (mineral recuperable + Mineral no recuperable)

% Dilución = Diluyente / Mineral recuperable