MINADO POR HUNDIMIENTO DE BLOQUES (“BLOCK
CAVING”)
Introducción. En este método el
mineral es fracturado por sí mismo, como resultado de las fuerzas y esfuerzos
internos; se requiere mínima perforación y voladura en la
producción. El plan de minado es dividido en secciones o bloques
grandes, generalmente con una sección horizontal cuadrada de mas de 1000
metros cuadrados (11000 pies cuadrados); cada bloque es completamente cortado
por un corte horizontal que es excavado en la parte inferior del bloque. Las
fuerzas gravitacionales son del orden de millones de toneladas
que actúan sobre la masa rocosa, ocasionando de esta manera el
fracturamiento de la roca. Condiciones de aplicación.
El “block caving” es usado en cuerpos grandes y masivos y con las
siguientes características: - El cuerpo debe tener alto buzamiento, debe
ser vertical y de gran extensión. - Después del corte la roca debe ser capaz de romperse en fragmentos adecuados. -
Las condiciones de la superficie deben permitir la subsidencia del
area excavada. - El mineral debe ser homogéneo y diseminado.
Estas condiciones limitan el la aplicación del método;
mirando las practicas mundiales, vemos el hundimiento en bloque usado en
minerales de hierro, cobre de baja ley y mineralizaciones de molibdeno y de
diamantes. Justificación y antecedentes. Este
método es aplicable por su bajo costo de producción en
comparación con otros métodos. Sereducen las
perforaciones unitarias de perforación y voladura. El método es aplicado a yacimientos estratiformes o masivos
de buzamiento pronunciado y de baja ley. Este sistema ofrece una alta producción en cada ciclo de arranque,
también cuenta con una gran fragmentación por la acción de
la gravedad.
Desarrollo Las labores preparatorias para el hundimiento de bloques consisten
en: Galerías de carga o de transporte regularmente dispuestas debajo del
bloque. Un nivel de parrillas son desarrollados para
controlar la fragmentación y cuando la voladura secundaria sea necesaria.
-
Los “ore pass” son ubicados en el nivel del echadero Las
“raise finger” son desarrollados en forma de conos en el nivel de
corte.
El plan descrito es para una mina convencional donde el
mineral es cargado a los carros mineros por medio de “chutes”.
En una mina donde se usa el sistema “trackless”, los “draw
point” son comunes y el desarrollo es simplificado omitiendo el nivel de
echadero. En la figura se muestra los detalles del desarrollo del método.
Todas las excavaciones del bloque estan sujetas a
altas presiones, por lo tanto la sección transversal de la
galería y de otras excavaciones debe ser de pequeña
sección en lo posible. De ser necesario se realiza un
reforzamiento con concreto. Los costos totales en la etapa de desarrollo
estan afectados principalmente por el tiempo de ejecución y lo
complicado delproceso y generalmente transcurren varios años para
obtener la producción de un bloque.
Producción “block caving” es un
método de hundimiento aplicado mayormente a cuerpos grandes y masivos debido
a su bajo costo y alta capacidad de producción, arcos suficientemente
grandes son removidos mediante un corte adecuado, por lo que la masa por encima
se hundira naturalmente, como
se muestra en la figura.
Una vez completado el corte, el mineral cae a los
“finger raise”, continuando hasta que el mineral sea removido a los
niveles de transporte. Teóricamente la perforación no es
necesaria; en la practica actual, a veces es necesario ayudar el
fracturamiento con taladros largos a todo el ancho de la sección al
inicio. La voladura secundaria es una operación frecuente en éste
método. Determinación de la hundibilidad.
El uso de la mecanica de rocas es ventajoso y
ayuda para determinar la hundibilidad de la masa mineralizada. En algunas minas
existe un departamento que se dedica a realizar
estudios y pruebas para determinar la hundibilidad del mineral; ademas hay varias
organizaciones consultoras que pueden también dar asistencia
técnica sobre este caso. El objeto es encontrar un
parametro representativo de la intensidad de fracturmaniento. Los sistemas de fracturas existentes en el cuerpo ayudan a
promover el hundimiento. Lo ideal es que existan dos sistemas verticales
en un anguloaproximadamente recto y un tercer
sistema horizontal es requerido para asegurar un buen hundimiento del cuerpo mineralizado.
Es así que por la acción de la gravedad los planos de
devilitamiento ayudan al hundimiento del
cuerpo, ya que sin los planos no seria posible, amenos que tengan una resistencia
extremadamente baja. Las fracturas con espaciamiento mas
cerrado son mas faciles de ser hundidas. Los patrones de fracturas en un cuerpo mineral pueden ser evaluados por dos
métodos: por perforaciones diamantinas o por estudios en desarrollo de
labores subterraneas en un cuerpo mineral, el intervalo de fracturas y
la orientación pueden ser determinados por cualquiera de estos
métodos. La realización de un solo
método puede ser no tan preciso para el conocimiento visual y conteo
físico de fracturas. Generalmente se usa el
RQD. Carguío y transporte El sistema convencional “block
caving”, con un nivel “grizzly” y un “finger
raise”, aprovecha la gravedad para el carguío del mineral a los
carros mineros, sin embargo el control total de la fragmentación es
necesario para el carguío por medio de chutes; el carguío por
“grizzly” es un cuello de botella en el ciclo de producción.
En la figura se ve el sistema de carguío y transporte
por trackles.
El sistema de carguío con trackles, es por medio de los “draw
points”. El carguío y transporte son simplificados
y los trabajos de desarrollo son sustancialmentereducidos.
Ventajas y desventajas Ventajas: - bajo condiciones favorables, este método de minado es económico. - El
minado es altamnete productivo con respecto a otro
sistema de minado, requiere de poca perforación, poca voladura y poco
sostenimieto. - La producción es centralizada y permite una eficiente
supervisión resultando una alta productividad.
- Permite un buen control de las condiciones de
trabajo - Permite una alta producción. - Es conveniente su
aplicación en cuerpos mineralizados de baja ley. - Es de bajo costo.
Desventajas: - requiere de mayor tiempo de preparación y tiene un mayor periodo de recuperación en
comparación con otros sistemas. - Costo adicional para la
preparación de los bloques y los accesos. - La voladura secundaria es
frecuente aumentando los costos de producción. - La recuperación del mineral puede ser baja,
debido a las condiciones adversas del
terreno trayendo constantes pérdidas de mineral por mal diseño.
Bajo las condiciones favorables, éste método de
minado es económico. Las desventajas radican en que el tiempo
empleado antes de entrar en producción es apreciable, así como
también la cantidad de desarrollo. También hay
ciertos peligros, puestos que la excavación y la fragmentación
son eventos que no pueden ser predecidos y controlados totalmente; las rocas
colgadas en las excavaciones pueden causar serios problemas y los bloques
dificultan el transporte.
