Double Post Mining 3f1n12

(Top Slicing) Sánchez Martínez Marcos Explotación de minas subterráneas

 Rebanadas

descendentes fue desarrollado en los Estados Unidos, partiendo de métodos de hundimiento usados en minas de hierro del norte de Inglaterra.

En la mina Lake Angeline de Michigan (1894) se desarrollo dicho método, donde el mineral era hematita blanda e hidratada y el yacimiento tenia 25 m de potencia y estaba cubierto con una acumulación de material glacial.

 Se

encuentra clasificado en los métodos soportados artificialmente.  Aunque algunos autores llegan a clasificar el método de rebanadas de descendentes como en método de hundimiento.

 Resultaba

más lento, más caro y requería de trabajadores con más experiencia que en el método ascendente.  En caso de cielo fracturado, cuya corona puede ceder y complicar la explotación.  Sólo es usado como último recurso para recuperación de mineral valioso.

El método de rebanadas descendentes puede ser utilizado para cualquier tipo de depósito mineral como:  Chimeneas  Mantos

 Vetas

muy potentes

anchas y angostas

 Cuerpos

irregulares; por lo que se refiere a cuerpos tabulares, es preferente que tengan una inclinación arriba de los 45 grados, con el fin de tener un hundimiento continuo.

Al realizar la explotación de los rebajes, algunas de las limitaciones que se encontrarán, son : la

longitud de la madera disponible

la

presión que ejerza en el techo debido al encape. el

equipo con que se va a contar.

Dicho

método pude ser aplicable siempre y cuando el yacimiento mineral tenga leyes muy altas. Se

debe tomar en cuenta que entre más altas sean las tajadas más económico resultara el método.

 La

cubierta de material estéril debe ser próxima a la superficie.

El tiro debe estar colocado donde no pueda ser afectado por el hundimiento. Si se prevé que el área de influencia llega a tocar los limites del tiro, deberán dejarse pilares de mineral con el fin de proteger la obra, y estos pilares no podrán explotarse



Obra minera de , sensiblemente horizontal y con una ligera pendiente contraria para favorecer el drenaje del agua y la salida de carros mineros cargados, comunica con el exterior.

 Este  El

se cuela dentro del deposito mineral

contrapozo de extracción estará comunicado con este nivel para el acarreo del mineral.

Subnivel

de preparacion

Contrapozos

Son de gran importancia, se cuelan a lo largo del crucero de acarreo y la separación estará en función de las dimensiones que tenga el . Cumplirán con dos funciones a la vez:  Metaleras donde se chorreará el mineral de los es.  del personal y del equipo requerido.

A

partir de la parte superior del contrapozo se hizo un subnivel de preparación en sección, paralelo al nivel de acarreo y en ambas direcciones.

Chute y nivel de acarreo- E. Lake Angeline Mine - Ishpeming, MI

Trabajos se empiezan en la parte superior del rebaje, para continuar hacia abajo en rebanadas descendentes, de ahí el nombre del método. El tumbe del mineral se realiza haciendo cortes casi horizontales o tendiendo a la horizontal. Usando una cantidad medida de explosivo o incluso tumbando el mineral mas débil con medio mecanicos

Barrenacion Vulcan Mine Vulcan, M

Después

de haber tumbado se procede al rezagado el mineral, por medio del contrapozo.

 Después

se realiza un marco, para lo cual se necesitan tres piezas de madera ; las que se instalarán a lo largo de donde se haya tumbado el mineral, recubriéndose de madera por los 4 lados de la rebanada (respaldos, piso y techo), de esta forma se va realizando una especie de huacal a lo largo de dicha rebanada.

“mulitas” acarreo- E. Lake Angeline Mine - Ishpeming, MI

Frente de avance Top Slice - Negaunee Mine - Negaunee, M

Ajuste de la Madera - Vulcan Mine - Vulcan, MI

 Al

terminar de extraer el mineral de la primera rebanada, se debe colocar un entarimado de rajas en el piso, para luego hundir el encape localizado encima de ésta rebanada.

Tanto el piso de madera como el techo servirán para controlar el encape del mineral evitando la dilución . Al termino de la operación (tumbe, rezagado y ademado , en la rebanada se queda sólo el huacal) procediendo a derrumbarlo provocando el hundimiento del encape.

El procedimiento consiste en colocar un bombillo en la parte media de los postes para que se truenen y con el peso del encape se realiza en hundimiento.

 Una

masa de madera quebrada (M), llamada “Mat”, es colectada en la parte inferior del hundido, su potencia aumenta a medida que el método desciende.  El “Mat” toma el lugar de un techo artificial entre el mineral y la carga superior, su subsidencia puede ser controlada y es fácilmente soportada por vigas de la rebanada inferior.

A

continuación se procede a repetir el procedimiento en la rebanada inferior pero con la diferencia que se cuenta con un techo estable (lo que fue el entarimado al hundir se convierte en nuestro cielo).

 Este

procedimiento se repite hasta completar todas las rebanadas de nuestro cuerpo.

 Alta

recuperación (90% - 98%)  Método altamente selectivo  Baja dilución, con la aplicación correcta de ciertas medidas  Aplicable casi a cualquier tipo de deposito  Método adaptable para operaciones intermitentes  Utilizado para minar cuerpos mineralizados bajo condiciones de roca encajonante muy deleznables (arenas)

 Baja

productividad  Baja producción  Alto costo por soporte artificial (madera o acero)  Pobre ventilación natural  Impacto ambiental, por el gran uso de madera  Subsidencia  Peligro de incendio

 Desde

la introducción de escrepas como medio de rezagado de mineral en distancias cortas, el método se ha ido modificando para adaptarse a las limitaciones de las escrepas.  La longitud usual del recorrido de una escrepa va de 16 a 25 m (50 a 75 ft).

Se han utilizado rebanadas radiales, un método en el cual todo el terreno alrededor de un contrapozo central puede ser trabajado en series de rebanadas agrupadas como los radios de un circulo.

Este ultimo no ha tenido grandes ventajas sobre el rezagado con escrepas de secciones rectangulares, que es un método mas fácil de estandarizar.



Ha sido utilizado en minas para eliminar el colado de tolvas, pero desde la introducción de rezagado con escrepa para el manejo del mineral, las ventajas del método inclinado de rebanadas descendentes no son tan marcadas

El resurgir del método

 Salones

y pilares  Top Slicing  Rebanadas unidescendentes rellenas.

 En

este método la explotación se realiza en rebanadas horizontales, que se rellenan colocando previamente una losa de hormigón pobre o relleno cementado, el cual sirve de techo artificial para la rebanada siguiente. Este método sustituye al de "Rebanadas ascendentes rellenas" en los casos de mineral y falso fracturado, cuya corona puede ceder y complicar la explotación.

 Es

un método que tiene pocos años de desarrollo y presenta las ventajas siguientes - Permite recuperar el mineral en proporción muy alta. - Evita la inestabilidad con mineral y hastiales falsos. - Elimina totalmente el sostenimiento de las coronas. - Con todo ello aumenta la seguridad.

 Una

de las primeras aplicaciones de este método la realizaron los japoneses para la explotación integral de una masa mineral de cobre del criadero de Juroko y fue presentado por vez primera en el V Congreso Internacional de Minería.

 Ingeniero de Minas U de S  6 años con HBM & S - 10 minas

operativas

VMS, molinos y fundición  2 años Cantung – Salones y pilares, Tungsteno  6 años con Pamour - Noranda - 10 minas de oro de baja ley, 2-3000 molinos cianuro tpd  13 años presidente de las compañías de exploración que cotizan en bolsa TSE Moneta, St Andrew Goldfields  Nueva empresa - Sandspring 3.3m oz Au

• • • • • • • • • •

Peñoles – Mina Madero DPM Mining Inc – Charles Gryba EDC Mining Ltd – Project Engineering Castellana - Contratista Yield Point – Instrumentación Golder Associates – Modeling Dr. David Stone – CRF Testing Analysis Robert Ober & Ass. – CRF Plant Experts Cemex – CRF operario Sandvik (Cubex) – ITH Drill Provider

 Peñoles

se tomó la decisión de buscar en el mundo métodos de extracción alternativos que podrían mejorar enormemente la producción y la seguridad en sus minas. Una reunión en el PDAC en Toronto en marzo de 2010 entre Iván Arriagada, Wardrop (Tetra Tek), y Armando Sánchez de Peñoles llevó a una discusión de “Double Post Minining”.

 DPM

es un método de extracción patentado que genera una producción salones y pilares para yacimientos subterráneos. El plan de minado comienza generando un bloque de 7.5mx 7.5m x 6m de alto, con un progreso de minado de arriba hacia abajo en cortes de 6m.

1.- En base a las dimensiones de los cuartos optimizadas en Análisis Geotécnico, Se procedió con un plan de mina y diseño en 5 niveles ( uno superior y 4 DPM) 2.- El Análisis geotécnico determinó que cuartos de 7.5 ancho X 7.5 largo por 6.0 de alto son las óptimas para las características del mineral de Madero C-49 3.- El análisis estructural mostró que estas dimensiones de los cuartos debe llevar postes de 0.50 de diámetro en una cuadricula de 7.5x 7.5 , piso de concreto armado de 0.25 m de espesor, relleno de 6 a 7 % de cemento y las conexiones correspondientes para esfuerzos y momentos indicados.

4.- Se tiene un área para el DPM en el cuerpo C49 que incluye 5 pisos con un total de 1´000,000 de tons, con un valor promedio de 74.74 USD /ton 5.- El método DPM puede recuperar el 20 % de recursos que de otra manera quedarían como pilares en el sistema actual de cuartos y pilares

Rebanda Superior Cuartos DPM

Doble Desplazamiento

Pre-barrenado del siguiente poste

DPM se mina de arriba hacia abajo en bloques. El primer bloque Método de minado de Corte y Relleno Bloques posteriores inferiores Sistema DPM

• • •

• • •

•

Ancho del cuarto 7.5 m Fondo del cuarto7.5 m Alto del cuarto 6.0 m Área 56.3 m² Volumen 337.5 m³ Peso especifico del mineral 3.00t/m³ Toneladas por cuarto 1,012.5 t

 Se

colocan en las esquinas del bloque  Estos barrenos también nos sirven para el muestreo

Perforadora Numa ITH 12 pulgadas de diámetro

 Minado

estandar por Corte y Relleno • Instalacion de

los postes en salones de 7x7m • Prebarrenado alrededor de los postes • Colocacion la loza de cemento

 LHD

tamaños, tipos  Jumbo de  Sistema de Explosivos - Tipo  vehículos de servicio  D5 cat  camión Boom  camión de servicio

 Completar

7.5m x 7.5m x 6m modelo de

bloques  La regla de oro para la programación; ~ 100 habitaciones da 1000 Tasa de extracción tpd  Rampas internas DPM proporcionan a los bloques de elevación 6m adyacentes  DPM retiros de movimiento de tierra cada corte  Menos tiempo de preproducción y costo  Productividad similar a salones y pilares

 Calcular

tonelajes DPM y leyes  Detalle el tramo superior y los costos de las habitaciones DPM  Desarrollar un plan de mina de DPM y programar  Comparación de capital de línea, los costos y los ingresos de explotación del fondo con otros métodos de extracción.  Meta 15% de recuperacion superior, 25 50% menos mano de obra, la recuperación de mineral de alto, seguro, etc

El ciclo minero Ciclo de producción – Barrenacion, Tumbe, Rezagado Ciclo de relleno - 6 pasos

 Modelo

de bloque geológico  Desarrollo del bloque mineral  planta de relleno de CRF  central de hormigón  distancias Rampa  Tamaño de la rampa  ventilación

 Barrenacion-

explosión - técnicas de

rezagado  Cuatro disparos por turno por jumbo

 Cuartos

de DPM son de tamaño para los equipos grandes  Ambiente Minero está totalmente diseñado

 Trabajando

bajo el concreto mejora la

seguridad  Grandes aparatos reduce los costos unitarios

 Precio

del cemento  Precio 1 varilla de pulgada de diámetro  Hormigón 4 in x 4 in - 6 pies x 10 pies de malla  Para roca - menos de 6 pulgadas  Costo acarreo, concreto y llenado  M3 costo hormigón  resistencia a la compresión



6 Pasos estándar para los salones DPM 1.

Barrenacion para insertar el poste

2.

Insertar el poste

3.

Barrenacion y voladura de agujeros auxiliares

4.

Colocación del segundo poste

5.

Instalar plástico, barras de refuerzo, enmallado y se vierte piso de concreto

6.

Relleno de roca cementada (pasta o jales de relleno)

Se pueden trabajar optimiza el trabajo

múltiples

salones

eso

 PASO

1 – Colar un barreno de poste con 22 de diámetro “ ITH entubados de 17"de diámetro.

Taladro Ingersol Rand Pole fue clave para la invención de DPM Minería

 PASO

1 - agujero posterior completa a ~ 6m - Varios proveedores de perforación, por ejemplo Cubex

 PASO

2 - Inserte el poste de concreto 18’’ de diámetro  - Cada poste pesos ~ 2 t

Pilares de hormigón pre armados en la superficie http://www.youtube.com/watch?v=0THTYKdDjl8

 PASO

3 – Pre-perforación alrededor del barreno, otras actividades se puede continuar en paralelo

Agujeros auxiliares eliminar daños en postes de concreto durante las explosiones de DPM  Explosión de oposición 45 mm de diámetro  Pre-break área de 2 metros alrededor del poste 

0,45 m de diámetro mensaje

0,56 m de diámetro del agujero posterior

 PASO

4 - Soporte segundo puesto con camión grúa - Se coloca sobre el Jacking Plate

Jacking Plate

  

Detalle de la placa de elevación Al igual que un gato de tornillo Soporta el segundo poste hasta que se vierte piso de concreto

varillas y tuercas

J ganchos para apoyar la varilla

PASO 5 - Nivel de cojín de mineral de bajo ley - Instalar plástico, barras de refuerzo y la pantalla



Patrón de barras de refuerzo generalizado

 PASO

5 - vierta 6 a 8 pisos de concreto - Suelos atan postes juntos



PASO 6 – Relleno CFR apretando relleno con una hoja de empuje requiere vallas brattice entre los postes, 8 - 10 habitaciones llenas por vertido

 Metros

Cost - rampa, a la deriva, elevando  costo laboral  beneficios complementarios  prima  Costo de perforación - partes y acero  KWH costo de energía  Roca costo pernos - Tipo





La rebanada superior se mina con corte y relleno mas los costos adicionales de postes y loza de cemento$1633m x 3 = $4900 ~ 3 rebanadas son minadas por DPM area – 900t Costos minado Por Salon  6m x 5m x 4.2m rds $ 4,900 Ciclo de relleno  Pilares $ 1,200  Pisos de concreto $ 2,700  Relleno 6% cemento$ 4,800

Costo Total

$13,600

Por Tonelada $5.40 $1.30 $3.00 $5.30

$15.00t

2 rondas de minado a DPM  900 toneladas por salon @ 2.4 SG 7.5m x 7.5m x 6m 

Ciclo de produccion  Barrenacion-tumbe -rezagado

por salón por tonelada $ 3,600

$4.00

Ciclo de relleno  Pilares  Pisos de concreto  Cemento 6% CRF

COSTO TOTAL

$ 1,800 $ 2,700 $ 4,800

$12,900

$2.00 $3.00 $5.30

$14.30t

 La

minería es debajo de los pisos de concreto estables  Muy adecuado para la minería rozadora  Se reducen fallas en el desarrollo  Accidentes de caídos se reducen  Capacitación laboral normalizado  Las verificaciones visuales frente a patrones son fáciles

 Yacimiento

se extrae desde la parte superior hacia abajo  Aumento de los ingresos - Recuperación mayor minera, menor dilución, las tasas de extracción más altos etc  Menores costos de capital (pre producción, el desarrollo va, menos equipo, más toneladas)  Productividad reduce los costos de mano de obra  Mayor seguridad  Flujos de efectivo más altos, VPN y ROI



http://www.miningartifacts.org/Michigan-IronMines.html



PEELE, Robert y John CHURCH. Mining engineers handbook, 3° ed., Londres.



LEWIS, R. S. y G. B. CLARK, Elements of mining, 3° ed., Nueva York.



WOODRUFF, Seth D. Methods of working coal and metal mines, Vol. 3 Planing and operations.



YOUNG, George J. Elements of mining. Nueva York y Londres, McGraw-Hill,1946.