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Dissertations / Theses on the topic 'Block caving'
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Garcés, Alarcón Diego Luis Carlos. "Wet muck entry modeling for block caving." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/148993.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaEl método block caving ha sido aplicado exitosamente como método subterráneo masivo para depósitos minerales extensos y profundos. Sin embargo, durante el proceso de propagación de la subsidencia hacia la superficie, el agua acumulada en el macizo o en superficie puede entrar a la columna de extracción, mezclándose con el material rocoso fragmentado. Cuando esta mezcla se produce con material rocoso fino, la entrada de barro puede convertirse en uno de los principales riesgos operacionales en minas de hundimiento. Por este motivo, la evaluación del riesgo de entrada de barro a los puntos de extracción representa un rol importante en la recuperación de reservas, tanto para el corto como para el largo plazo. Hasta la fecha, pocas investigaciones han abordado el análisis de las variables de riesgo claves asociadas con la entrada de barro; en consecuencia, aún existen importantes limitaciones relacionadas con la identificación y cuantificación del grado de asociación entre las variables de riesgo operacionales mineras y la entrada de barro. Esta investigación tiene por objetivo estudiar y cuantificar la influencia de las principales variables de riesgo asociadas con la entrada de barro, por medio del análisis estadístico utilizando datos mina colectados desde División El Teniente y el método de regresión logística. La metodología de la investigación está compuesta de tres etapas. En primer lugar, se llevó a cabo un análisis univariable para estudiar el grado de asociación entre las variables de riesgo y la entrada de barro. En segundo lugar, se empleó la regresión logística multivariable para analizar la interrelación de las variables de riesgo claves relacionadas con la entrada de barro. Como resultado, se obtuvo el mejor modelo predictivo ajustado para el corto y largo plazo, respectivamente, con la finalidad de estimar la probabilidad de entrada de barro. La calibración y validación de los modelos se realizó utilizando los datos minas con los cuales fueron construyeron, con el objetivo de medir la capacidad predictiva para la entrada de barro. Finalmente, se emplearon los modelos predictivos para crear mapas de susceptabilidad (zonas de riesgo en base a probabilidades) de entrada de barro, tanto para el corto como el largo plazo, los que permiten identificar zonas propensas a la entrada de barro en cada punto de extracción. A partir de los resultados obtenidos, las conclusiones de este estudio indican que las variables de riesgo claves corresponden a la cavidad de subsidencia (canalón de subsidencia), porcentaje de extracción de la columna in situ, infiltración de agua, uniformidad de la extracción, y área vecina con barro en los puntos de extracción. Adicionalmente, la capacidad predictiva de los modelos se consideró como aceptable para la estimación del tonelaje extraído antes de la entrada de barro, debido a que la precisión de los modelos fue estimada en 84% para el modelo de planificación de corto plazo y 81% para el modelo de planificación de largo plazo. Por lo tanto, los resultados presentados demuestran que, utilizados en condiciones óptimas de calibración y validación, estos modelos predictivos pueden servir como una importante herramienta para delimitar zonas susceptibles a la entrada de barro. Del mismo modo, estos modelos predictivos pueden ser utilizados para evaluar diferentes planes de producción del corto y largo plazo en minería de hundimiento. Esto último, podría permitir tomar decisiones preventivas que eviten o minimicen la pérdida de reservas causadas por el fenómeno de la entrada de barro.
Block caving has been succesfully applied as bulk undergroud mining method for large, deep orebodies. Once the cave subsidence propagates to the surface, the accumulated water may enter the extraction column. Because of that, wet muck entry has been identified as one of the major operational risks in cave mines. Therefore, the risk assessment of wet muck entry is an important part of ore reserve recovery process for both short and long-term mine planning. Up to date, wet muck entry key variables are poorly understood. Thus, additional studies to identify and quantify the degree of association between risk variables and wet muck entry are needed. This research aims to study and quantify the influence of the principal risk variables related to wet muck entry through the execution of several statistical analyses using mine data collected from El Teniente mine, and using the logistic regression approach. The research methodology considered three stages. First, a univariate analysis were carried out to study the degree of association between main risk variables and wet muck entry. Second, the multivariate logistic regression method was used to analize the interrelationship of key risk variables related to wet muck entry. As a result, a best-fitted multiple predictive models were obtained to estimate the likelihood of wet muck entry. The calibration and validation of the models were performed to estimate its prediction capability. Finally, the predictive models were used to create a group of wet muck entry susceptible maps to identify the risk zones prone to wet muck entry based on wet muck entry likelihood in each drawpoint. To conclude, this study indicates that the key risk variables for wet muck entry are topographic gutter, percentage of ore extraction from the in situ column, water infiltration, uniformity of draw, and neighboring wet muck area at drawpoints. In addition, since models accuracy were estimated as 84% for short-term planning and 81% for long-term planning, the predictive ability of the models were found to be reliable in terms of ore tonnage drawn prior to wet muck entry at drawpoints. Therefore, the results presented in this research demonstrate that; if the model is applied under optimal calibration and validation, these predictive models can provide an important tool to delineate zones prone to wet muck entry. Moreover, they can be also used to evaluate different short and long-term production plans for block caving, allowing preventive decisions that will avoid or minimize the ore reserve losses caused by the wet muck entry phenomena.
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Vergara, Pérez Yazna Daniela. "Altura de columa en block/panel caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131058.
Full textAbstract:
Ingeniera Civil de MinasEn la actualidad existen minas a cielo abierto que se ven enfrentadas al proceso de transición hacia un método de explotación subterráneo y el Block Cavinges el principal candidato a ocupar este lugar debido a sus altas tasas de producción y bajos costos. Por lo tanto, es necesario explorar los límites de la capacidad productiva y la aplicabilidad del método, con el fin de asegurar la continuidad operacional maximizando el valor de la extracción de los recursos remanentes. La altura de columna se relaciona de forma directa con la obtención de la máxima capacidad productiva en el largo plazo, de ahí surge la necesidad de definir los factores queincentivan y desincentivan el uso de columnas más elevadas. Los principales incentivos para utilizar alturas de columnas mayores corresponden a la reducción de: costos de preparación minera, de reparación de infraestructura y por dilución, siendo la primera la más significativa. Sin embargo, el más relevante corresponde a la máxima capacidad productiva en el largo plazo, donde manteniendo la velocidad de preparación constante la capacidad aumenta a un 100% para una altura de 1,000 metros con respecto a una de 500 metros. Los principales aspectos que limitan el uso de columnas mayores se encuentran en lageomecánica tales como: el aumento de esfuerzos durante la etapa de socavación pudiendo hasta duplicar o incluso triplicar los esfuerzos originales, desvíos durante la propagación del hundimiento yexistencia de estallidos de roca y air blast. Cabe destacar que el preacondicionamiento juega un rol importante ya que modifica las propiedades del macizo rocoso, mejorando las condiciones para la explotación. Entre algunos aspectos estratégicos limitantesse encuentra tener leyes favorables en la parte superior del cuerpo, además,tener columnas mayores aumenta el tiempo de inicio de la puesta en marcha y se posterga la obtención de beneficios. Finalmente, a pesar del gran incentivo que trae el tener capacidad productiva mayor, el desconocimiento parcial de algunos fenómenos geomecánicosjunto con la falta de la tecnología adecuada hacen que no sea del todo confiable optar por columnas sobre los 1,000 metros de altura para el desarrollo de nuevos proyectos mineros.
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Mawdesley, Clare A. "Predicting rock mass cavability in block caving mines /." St. Lucia, Qld, 2002. http://www.library.uq.edu.au/pdfserve.php?image=thesisabs/absthe16404.pdf.
Full text
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Wattimena, Ridho K. "Designing undercut and production level drifts of block caving mines /." [St. Lucia, Qld.], 2003. http://www.library.uq.edu.au/pdfserve.php?image=thesisabs/absthe17451.pdf.
Full text
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Gelcich, Delgado Javiera Regina. "Modelación hidrogeológica para proyectos mineros de extracción por block caving." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/169958.
Full textAbstract:
Memoria para optar al título de Ingeniera CivilAnte la necesidad de explotar cuerpos mineralizados ubicados en profundidad, la industria minera ha implementado una serie de métodos masivos para la extracción subterránea. Entre éstos, el Block Caving supone uno de los más utilizados debido a su alta efectividad y bajo costo operacional. Sin embargo, debido a las condiciones que genera el método extractivo en el macizo rocoso, la ocurrencia de bombeos de barro al interior de las minas se constituye en un peligro inherente. Los bombeos de barro consisten en una entrada súbita de una mezcla de material fino y agua al nivel de producción proveniente desde el cuerpo mineralizado superior. Esto tiene como resultado la colmatación de túneles de producción junto a la pérdida de maquinaria e infraestructura, y el consecuente peligro para la vida de los trabajadores al interior de la mina. Por lo anterior y, en consideración de que el agua es el principal movilizador del material fino en estos sistemas extractivos, resulta de especial interés estudiar uno de los posibles mecanismos de flujo por los cuales se generarían los bombeos de barro. De esta forma, este trabajo de título contempla el desarrollo de un modelo hidrogeológico conceptual y numérico para evaluar la hipótesis de que los bombeos se generarían cuando una zona de mayor permeabilidad que se propaga de forma ascendente dentro de otra zona de roca fracturada relativamente impermeable, alcanza un acuífero superior originalmente aislado o bien sujeto a un drenaje gravitacional mínimo. Mientras el modelo conceptual plantea la hipótesis del mecanismo de generación de los bombeos, el modelo numérico busca evaluar qué combinación de propiedades hidráulicas y geométricas para las diferentes zonas de roca, deben coexistir para propiciar el drenaje súbito del acuífero y alcanzar un caudal representativo de estos eventos; este último fue estimado a partir de las condiciones resultantes en un evento real al interior de una mina. El modelo numérico se construyó mediante el software COMSOL Multiphysics. Las simulaciones mostraron que, si el mecanismo de generación es el planteado, se requeriría del desarrollo de vías de flujo preferencial en la zona de mayor permeabilidad, cuyas características difieren de las de un medio poroso clásico. Por su parte la zona fracturada original debe ser prácticamente impermeable para evitar su drenaje natural. Las simulaciones también indicaron que, frente al desarrollo de vías de flujo preferencial, la ecuación de Brinkman entrega caudales menores que la Ley de Darcy utilizada fuera de su rango de validez.
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Olivares, Brûlé Diego Nicolás. "Experimental characterization of the flowability of material in block/panel caving." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138420.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaEn minas de block/panel caving las características del flujo gravitacional del material afectan fuertemente la recuperación y productividad de un yacimiento. Debido a esto, es que las características de flujo del material hundido juegan un rol fundamental en la determinación, a nivel ingenieril, del diseño óptimo de la malla de explotación. Hasta el momento se han realizado pocos estudios sobre la fluidez del material en minería de caving, por lo que resulta trascendental estudiar esto. El objetivo de esta investigación es cuantificar la influencia de fino, humedad, distribución granulométrica, y cargas verticales en la fluidez de mezclas de materiales finos y gruesos, usando un modelo físico escalado (1:75). Este modelo permite realizar experimentos de flujo confinado; bajo estas condiciones se pueden replicar los esfuerzos presentes en minas de block/panel caving. Por medio del análisis de Janssen-Walker, es posible calcular, de forma teórica, los esfuerzos en las paredes de un bunker completamente lleno de una sección transversal cualquiera. En consecuencia, se pueden escalar los esfuerzos existentes en una mina. La fluidez del material puede ser cuantificada por medio de las colgaduras observadas en los puntos de extracción de una mina Lo mismo se aplica al modelo experimental, donde los factores que afectan son la distribución granulométrica y su relación con el tamaño de apertura de los puntos, la presencia de finos y agua, la carga vertical, el ángulo de fricción del material, e inclinación de las paredes del punto de extracción. Los experimentos realizados se clasificaron en dos tipos dependiendo de las variables estudiadas. Con respecto a los resultados obtenidos, la fluidez se caracterizó tanto de forma cuantitativa como cualitativa. La fluidez se definió de forma cuantitativa como el número de colgaduras durante la extracción de 1000 toneladas de roca. Mientras que la fluidez se definió de forma cualitativa como Flujo Libre , Flujo Intermitente , Flujo Asistido , y Sin Flujo . Dentro de las principales conclusiones se tiene que, las grandes colpas son el principal factor de colgaduras en los puntos de extracción y que la fluidez disminuye (aumento de colgaduras) al incrementar el confinamiento y el porcentaje de finos presente, y al haber presencia de humedad. En presencia de finos y humedad se tiene que el flujo disminuye considerablemente, pudiendo observarse experimentos donde el flujo de material debió ser asistido y otros donde simplemente, el flujo era inexistente. También, durante los experimentos de flujo confinado, se encontró la formación de colgaduras en altura, las cuales eran imposibles de descolgar y daban por finalizados los experimentos. Estas colgaduras varían de altura y diámetro dependiendo de la presencia de humedad y finos, siendo de menor altura, las que presentan mayor porcentaje de los factores antes mencionados. El modelo a escala fue útil para comprender los efectos del confinamiento, la humedad y la presencia de finos en la fluidez del material. Los experimentos de flujo confiado mostraron potencial para ser aplicados en diseño minero.
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Casafont, Hernández Claudio Nicolás. "Selección y diseño de sensores de humedad para minería Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144514.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil EléctricoEl bombeo de barro corresponde a un ingreso repentino de mineral saturado a labores subterráneas. Este puede causar diversos daños y retrasos en la producción. Según estudios anteriores, una de las principales variables que determina el estado crítico es la cantidad de agua presente en el material fragmentado, y hoy en día todos los análisis de la cantidad de agua presente en el mineral fragmentado son realizados a través de un experto, el cual entrega una observación cualitativa del material. El presente trabajo tiene por objetivo seleccionar y diseñar un sensor capaz de medir el contenido volumétrico de agua presente en el mineral fragmentado en los puntos de extracción para block caving, con el fin de obtener mediciones cuantitativas y caracterizar el material. De la revisión bibliográfica se encuentran cuatro tecnologías candidatas, estas son infrarrojas de espectro cercano, reflectometria de microondas en el dominio de la frecuencia, reflectometria de microondas en el domino del tiempo y radar de penetración terrestre. Se realiza un proceso analítico jerárquico para determinar la tecnología más adecuada. Gracias al gran área que cubre el radar de penetración terrestre, fue escogida dicha tecnología. Para su utilización se desarrolla un método de inversión basado en la impedancia eléctrica del suelo, el cual estima la permitividad eléctrica de este. Los dos pasos más importantes de la inversión se basan en deconvoluciones para obtener las señales de interés. Además se utiliza una aproximación polinómica de tercer grado para estimar el contenido de agua tras obtener la permitividad eléctrica. También se identifican los problemas y se muestra como debe ser empleado el sensor en un entorno minero, entregando las especificaciones de la capacidad de medición para distintos tamaños de este. Para verificar la validez del esquema de inversión se desarrollan dos simulaciones con escenarios distintos. Luego se verifica si tras el esquema de inversión se logra llegar a los parámetros de entrada de la simulación. Los resultados arrojan que el método es capaz de recuperar dentro de un plano el contenido volumétrico de agua con una incertidumbre de 1%. Se concluye que el método es adecuado teóricamente para detectar la humedad en el punto de extracción. Se recomienda continuar el estudio con mediciones en terreno y mejoras en la reducción de ruido
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Gómez, Puigpinos René Esteban. "Experimental Assessment of hang up and secondary fragmentation for block caving." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/137096.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaEn minería es cada vez más recurrente el desarrollo de operaciones a mayores profundidades. En particular, en la minería subterránea masiva explotada por el método de Block/Panel caving esto genera como consecuencia grandes alturas de columna de material quebrado, desarrollando altos esfuerzos producto de la sobrecarga. Es así que surge la presente investigación, con el propósito de estudiar el impacto de mayores esfuerzos en la extracción y fragmentación del mineral El estudio se centra en dos áreas de interés: la fragmentación secundaria y los eventos de colgadura. Estos tópicos son analizados a través del modelamiento físico, para el cual es utilizado un modelo de flujo confinado ubicado en el Laboratorio de Block Caving de la Universidad de Chile. Este modelo emula la extracción desde una batea a través de un sistema LHD. Los experimentos desarrollados consideran mineral el cual fue previamente preparado para representar dos curvas de fragmentación primaria. Dentro de las variables estudiadas se encuentran: el tamaño de los fragmentos, la carga vertical y la humedad; para las cuales se considera la extracción desde un punto de extracción y desde ambos puntos de la batea. Al evaluar los eventos de colgaduras, los resultados experimentales muestran que una mayor relación entre la abertura de extracción y el tamaño medio de partícula mejora la capacidad de flujo del material, así como la extracción desde ambos puntos de extracción también favorece la aparición de una menor cantidad de eventos, disminuyendo los eventos de colgadura en entre un 20 y 30 porciento al compararlos con la extracción desde un solo punto de la batea. Mientras que al aumentar la carga vertical y la humedad, incrementa el número de colgaduras generadas. También se observa que la altura de las colgaduras incrementa con la carga vertical en mineral seco. A través de los resultados obtenidos, fue posible desarrollar un gráfico para estimar la frecuencia de colgaduras el cual es validado con datos de terreno de diversas operaciones mineras. Por otra parte, es presentado un modelo de conminución con base experimental, el cual permite estimar la fragmentación secundaria a diferentes alturas de columna extraída. A diferencia de otros modelos de predicción de fragmentación secundaria, este modelo considera el esfuerzo vertical asociado a la sobrecarga de material quebrado. Finalmente, el modelo propuesto es comparado con la fragmentación generada en operaciones de block caving mostrando la capacidad del modelo planteado para modelar las curvas de fragmentación. Los resultados obtenidos en cuanto a colgaduras y predicción de la fragmentación secundaria, tienen aplicación en el diseño y planificación en minería de caving, a través del gráfico de estimación de colgaduras y el modelo de conminución presentados.
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Herazo, Pérez Yina Yiseth. "Simulation and excavation of horizontal developments in Block/Panel Caving Mining." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/168555.
Full textAbstract:
Tesis para optar al grado de Magíster en MineríaThis research explores the underground excavation method of drilling and blasting on multiple faces with two objectives. First, through a global investigation of mine planning, the conventional excavation system using explosives is analyzed to quantify the efficiency of tunnel construction. Secondly, the drilling and blasting process is explored to compare advance performance when applying ANFO versus emulsion in the process. To achieve the first objective, discrete event simulation techniques were applied in the short-term planning process of horizontal developments in a case study of a mine operated by Panel Caving. The simulation model was built and calibrated in simulation software especially designed for mining: SimMine. The inputs for the model were obtained from the field in a previous study and included unit operation times, as well as interferences. In this particular case, field study showed that the excavation cycle was unnecessarily extended by the interference between unit operations. In fact, the interference found between unit operations represented the biggest losses of time. Then, to increase the forward performance of excavation, it was necessary not only to optimize the individual activities of the cycle, but also to reduce the time lost due to interferences. For the second objective, the role of explosives in the blasting of horizontal developments on multiple faces was analyzed. For this study, the use of ANFO and emulsion was contrasted in terms of the number of boreholes, dilution of toxic gases (which represents less ventilation time), advance per round and overbreak. The data for the comparative analysis is based on blasting tests carried out in both small- and industrial-scale tests. Results showed that using emulsion a greater efficiency of advance was reached, with fewer boreholes and less ventilation time needed than with ANFO. It was also observed that overbreak was influenced by the concentration of linear charge in the contour boreholes. In the first case, it was concluded that planning with variability in process times, as well as capturing the various interferences, yielded returns close to reality, making the simulation a support tool for decision-making in planning. In the second case, improvements were observed in the blasting operation and in advance performance in horizontal developments when using emulsion versus ANFO explosive.
Este trabajo de investigación versa sobre el sistema de excavación en roca mediante perforación y tronadura en múltiples frentes y considera dos enfoques: en el primero se investiga de manera global el sistema de excavación convencional con el uso de explosivos desde un punto de vista de planificación a fin de cuantificar la eficiencia del sistema constructivo de túneles. En el segundo se ahonda sobre el proceso de arranque mediante explosivos identificando para ANFO y emulsión el rol que tienen los explosivos en el avance y las interferencias. Se aplicaron técnicas de simulación de eventos discretos en el proceso de planificación de los desarrollos horizontales en múltiples frentes para un caso de estudio de una mina explotada por Panel Caving, encontrando que para este caso particular, el ciclo de avance está altamente influenciado por las interferencias entre operaciones unitarias, de forma tal que para aumentar el rendimiento de avance no solo es necesario optimizar las actividades del ciclo individualmente, sino que es preciso una disminución en los tiempos perdidos por interferencias. El modelo de simulación fue construido y calibrado en un software de simulación especialmente diseñado para minería: SimMine. Los inputs para el modelo fueron obtenidos en terreno en un estudio previo e incluyeron tiempos de operaciones unitarias, así como de interferencias, estos fueron representados a través de distribuciones de probabilidad triangulares para cada uno de ellos. Las interferencias halladas entre operaciones unitarias representan las mayores pérdidas de tiempo. En el segundo estudio, se analizó el rol del explosivo para el arranque de roca en los desarrollos horizontales en múltiples frentes. Con lo cual se pudo contrastar el uso de ANFO y emulsión en términos del número de tiros, dilución de gases tóxicos (lo que representa menor tiempo de ventilación), avance por disparo y sobre-excavación. Los datos para el análisis comparativo se basan en pruebas de tronadura realizadas en terreno a escala piloto e industrial, de las cuales se obtuvo que con la emulsión se alcanza una mayor eficiencia de avance, se necesita menor cantidad de tiros y menor tiempo de ventilación que con el ANFO. También se evidenció que la sobre-excavación está influenciada por la concentración de carga lineal en los tiros de contorno. Del primer caso, se concluye que planificar con variabilidad en los tiempos de proceso, así como captar las diversas interferencias, arroja rendimientos cercanos a la realidad, convirtiéndose la simulación en una herramienta de apoyo en la toma de decisiones en la planificación de los desarrollos horizontales en múltiples frentes. En el segundo caso, se evidenció que existen mejoras en la operación de tronadura en desarrollos horizontales, de acuerdo a las variables medidas, al comparar el desempeño de la emulsión con respecto del ANFO.
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Paredes, Morales Pablo Salvador. "Mecanismos de entrada de dilución en Minas de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112555.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaIngeniero Civil de Minas
La dilución es una parte integral de una operación minera de hundimiento y su comportamiento posee implicancias relevantes en todas las etapas de un proyecto minero subterráneo. Los modelos de dilución existentes, han sido construidos sin la consideración de parámetros que pueden definir su entrada y comportamiento posterior, tales como la propagación del caving o la ubicación de la dilución con respecto a un panel a explotar. Esto hace que hoy, la principal herramienta de control de dilución en las minas explotadas por block o panel caving sea la medición de la uniformidad con que se realiza la extracción en términos de tonelaje, la cual resulta insuficiente por sí sola cuando el control de tiraje es sólo una de las variables que dominan la entrada de la dilución. El objetivo del presente trabajo de tesis consiste en estudiar el comportamiento de la dilución en las operaciones de hundimiento de CODELCO-Chile con el fin de identificar los mecanismos a través de los cuales la dilución ingresa a los puntos de extracción. Para esto, se desarrolló un software de visualización y análisis de datos de operaciones de block y panel caving, denominado Syscave®. A través del análisis de las curvas de dilución observada, las alturas de columna in-situ, la uniformidad y la secuencia con las que se extraen cuatro sectores de El Salvador y el Panel III de Andina, se identificaron tres mecanismos de entrada de la dilución. Dos de ellos ya son conocidos, y corresponden a la entrada vertical desde un sector ubicado encima del panel analizado y a la entrada de dilución acompañada de un estallido de aire debido a la propagación repentina del caving luego de una colgadura. El tercero corresponde a un nuevo mecanismo identificado como resultado de este trabajo. Éste ocurre cuando el panel se ubica al costado de un sector ya explotado y el cave back se propaga hacia la interfaz con el material quebrado. Si se genera un espacio de aire que permita el ingreso de diluyente y el ángulo de la pila granular permite el flujo lateral del primero, éste viajará hasta puntos de extracción alejados de la interfaz con el material quebrado. Otra conclusión fundamental de esta tesis, es que la propagación del caving hacia el material diluyente es la principal variable controladora de la entrada de dilución. De manera de probar la coherencia del mecanismo de entrada lateral de la dilución con la teoría de flujo gravitacional, se utilizó la herramienta numérica de flujo gravitacional REBOP para evaluar la ocurrencia del mecanismo bajo las condiciones impuestas en la hipótesis. Para ello, se comparó el software con datos de ocho sectores productivos y se simuló la extracción histórica de un sector representativo del mecanismo bajo condiciones de propagación de cave back hacia el material quebrado, obteniéndose como resultado la reproducción parcial del mecanismo para algunos puntos de extracción por parte de éste. Finalmente, a través de un análisis de equilibrio límite se prueba que el proceso que da origen al movimiento lateral del material diluyente es factible desde el punto de vista mecánico bajo las condiciones presentes en una operación de panel caving.
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Montecino, Bastías Nicolás Edgardo. "Modelo de Mezcla de Fragmentación Secundaria en Minería de Block/Panel caving." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/102562.
Full text
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Calderón, Becerra Jorge Andrés. "Desarrollo de una Herramienta para Planificación de Largo Plazo en Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104132.
Full textAbstract:
Las metodologías actuales para la estimación de reservas en Block o Panel Caving se basan en principios de mezcla propuestos hace más de 25 años, cuando se intentó representar la física del flujo gravitacional mediante un modelo volumétrico de mezcla vertical que simula el proceso entregando leyes diluidas por altura (modelo de Laubscher). A partir de esta primera aproximación, se han generado mediante las investigaciones posteriores sobre el tema (International Caving Study), modelos de flujo gravitacional basados en balances de masa (REBOP) y en criterios mecánicos del caving, que permiten modelar de forma más acertada el fenómeno, incluyendo mezcla vertical y lateral.
En este trabajo de título se propone una metodología para la estimación de reservas de Block/Panel Cavingen la cual se utilizó REBOP en el modelamiento del flujo gravitacional. De esta forma, se realizó un estudio para cuantificar las reservas extraíbles en función de las distintas secuencias de extracción, y se compararon los resultados con la metodología tradicional que utiliza sólo mezcla vertical. Para ello, se utilizó la herramienta de planificación (MSBPC) y se propuso recomendaciones para su implementación.
Se analizaron tres casos, considerando el origen de la dilución para distintas secuencias de extracción: el primero sólo dilución vertical, el segundo sólo lateral y el tercero considerando ambas. En el caso donde la dilución es vertical, el modelo de Laubscher tiende a sobreestimar el valor de la ley entre un 2,7% y un 8,3% dependiendo de la secuencia de extracción. Generalmente, las menores diferencias se obtienen para secuencias tipo panel caving. En el segundo caso se concluye que la incidencia de la dilución lateral afecta prácticamente sólo a los puntos externos, para los puntos externos, la dilución lateral comprende entre un 32% y un 37% del material de las columnas. En los valores estudiados de dilución mixta se observa una diferencia significativa en la estimación de leyes. El modelo de Laubscher sobreestima las leyes y los finos entre un 12% y un 17% con respecto al modelo de REBOP, dependiendo de la secuencia de extracción. En general, las secuencias tipo block caving al comparar la situación para ambos métodos de explotación, son las que tienen la menor correlación con el modelo de mezcla vertical, por lo que se obtiene para estos casos, reservas con una ley más baja y menor cantidad de finos.
Luego de generar los modelos de bloques diluidos en función de las distintas secuencias de extracción, la metodología plantea volver a estimar la envolvente económica. Los resultados obtenidos muestran, una mejoría con respecto al modelo de Laubscher en el VAN operacional de un 3,6% a 12,5% para Panel Caving y Block Caving respectivamente. Estos resultados muestran la conveniencia de introducir un modelo de flujo gravitacional en el proceso de estimación de reservas. Al incorporar el concepto de flujo gravitacional dentro del procedimiento, se establecen diferencias claras con respecto a lo obtenido al método de Laubscher, ya que considera la dilución horizontal en el modelo de mezcla disminuyendo la ley media y los finos totales.
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Halim, Adrianus. "Study of the influence of interactive draw upon drawpoint spacing in block and sublevel caving mines." Doctoral thesis, Brisbane, Queensland, Australia, 2006. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-65248.
Full text
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Sánchez, Caballero Lizeth Katherine. "Modelamiento numérico del flujo de agua en operación de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146516.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaEn las operaciones mineras subterráneas a gran escala, como Block/Panel Caving, el ingreso de agua desde la superficie y provenientes del subsuelo mismo es una condición inherente, así mismo, la naturaleza de dichos métodos de explotación condiciona que el bloque mineralizado sea altamente fracturado y que se comporte como un flujo granular que desciende hasta el punto de extracción por gravedad. Procesos de conminución secundaria genera material de granulometría fina que en conjunto con el agua circundante forma barro. Las múltiples perturbaciones del medio (sismos, vibraciones, cargue de material, tronadura, etc.) desencadenan el ingreso súbito del lodo (mud rush) a los niveles de producción y transporte de las minas, produciendo pérdidas de vidas humanas y económicas. El objetivo principal de esta tesis, es conocer los mecanismos físicos del flujo de agua, la cual es la fuerza movilizadora del barro, así como su trayectoria y velocidad hacia los puntos de extracción de mineral, en un medio granular que experimenta difusión de vacíos a causa del desarrollo de la explotación. Esto se ha realizado, a partir de 1200 experimentos numéricos 2D en Comsol Multiphysics ®, considerando porosidades diferenciadas, un medio saturado, continuo, isotrópico y homogéneo y además acoplando la ecuación de Brinkman-Darcy y el modelo cinemático modificado de material granular bajo una solución analítica por Métodos de Elementos Finitos (FEM). Las variables involucradas en el análisis numérico son: densidad local, diámetro de las partículas, área de extracción, separación entre puntos de extracción, velocidad inicial del flujo y estrategia de conexión del Caving. Para cada una de estas, se evaluó su relación de interdependencia y el control que ejercen sobre el comportamiento del flujo de agua para un punto de extracción con tiraje aislado y dos puntos de extracción con tiraje simultáneo. Los resultados permiten sugerir para el caso aislado, que la velocidad del agua a la salida del punto de extracción sigue una tendencia exponencial en relación con el área extraída, es decir, una extracción continua genera la reducción de la velocidad esperada y constituye una estrategia sólida y eficaz de drenaje de la zona activa de movimiento del flujo granular (IMZ). La granulometría y el cambio de densidad local controla la geometría del IMZ, facilitando el flujo de agua hacia el punto de extracción en un 10.58% a 23.31%, respectivamente. Para el caso simultáneo, es importante mencionar que dos puntos alejados entre sí, se comportan como dos puntos aislados que reciben un aporte del 50% de la velocidad inicial, pero sí la separación disminuye, la velocidad esperada se reduce considerablemente por el aumento de zonas altamente permeables que crean nuevas rutas hacia la zona superpuesta. Por otro lado, la estrategia de conexión del Caving controla el flujo de agua en función de la geometría del cave back, donde un tiraje uniforme permite evitar la entrada prematura de agua al nivel de producción. Los dos modelos matemáticos que sintetizan lo anterior, poseen errores relativos de predicción entre 0,83% y 6,09%, y permiten una estimación de la velocidad del agua en el punto de extracción, lo que ayudará a anticipar el tiempo y lugar donde se tiene mayor probabilidad de ocurrencia de un bombeo de barro (mud rush).
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Armijo, Muñoz Sebastián Osvaldo. "Modelo de confiabilidad operacional de un sistema explotado por método Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/116893.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil de MinasUno de los métodos de explotación que permite la extracción de yacimientos minerales con cuerpos de grandes dimensiones es el método de Block Caving. En dicho método existen diferentes operaciones unitarias, que van desde que se extrae el mineral de la mina hasta que llega a su procesamiento metalúrgico. A partir de la confiabilidad y disponibilidad de los componentes del sistema de manejo de minerales, se puede evaluar la certeza del cumplimiento del plan de producción. Por ello, el objetivo principal de este trabajo es determinar la confiabilidad operacional del proceso de manejo de minerales al interior mina, a partir de un modelo de simulación integrado. Para ello se realizaron simulaciones de distintos escenarios con la variación de parámetros operacionales, obteniéndose la disponibilidad teórica del sistema y el impacto de las labores de mantención en el uso de equipos y recursos. Se tomó como referencia el sistema diseñado para Chuquicamata Subterránea, en particular, el macrobloque N5-1 ubicado en la cota 1841, para el cual se asociaron distintas interferencias operaciones y modos de falla a cada componente. El modelo consta de puntos de extracción, subcalles de producción, parrillas de reducción, piques de traspaso, tolvas de almacenamiento, alimentadores, chancadores y una correa transportadora. Para la simulación se utilizó el software Availability Workbench®, en su módulo AvSim, en el cual se consideraron 1.000 réplicas para un tiempo de 7.200 horas. Se evaluaron un total de 18 escenarios posibles, en los cuales se varió el criterio de ingreso de cuadrilla para la reparación de puntos de extracción, la implementación de mantenciones programadas e inspecciones preventivas y la cantidad de equipos y recursos disponibles para la realización de las labores de reparación y mantención. De los resultados obtenidos, se destaca que el criterio de ingreso de reparación de puntos fue el factor más determinante en la disponibilidad del sistema, mientras que la variación del stock de equipos y recursos y las mantenciones programadas no provocaron un impacto significativo en ésta. El criterio medio de ingreso fue el que entregó la disponibilidad más alta (del orden del 80%) y los componentes más influyentes fueron los puntos de extracción y la correa transportadora. Al comparar la producción planificada con la producción según el modelo de confiabilidad, se tiene resultados similares que fluctúan entre 6,8 a 7 millones de toneladas. Como conclusiones del trabajo realizado se tiene que es de suma importancia elaborar una estrategia que permita la reparación de puntos sin la necesidad de paralizar todo el funcionamiento de las calles, buscar una alternativa de transporte del mineral cuando la correa se encuentre fuera de servicio y, para evitar el deterioro anticipado de los equipos e infraestructuras, es necesario la implementación de una estrategia de mantenciones programadas que además permita optimizar los tiempos productivos y los tiempos detenidos.
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Canales, Hernández Juan Antonio. "Análisis experimental de esfuerzos inducidos por flujo gravitacional en minería de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138558.
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Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 6/1/2021.Ingeniero Civil de Minas
Los métodos de explotación de block y panel caving son formas de explotación por hundimiento en que el cuerpo mineralizado se derrumba naturalmente por efecto de la gravedad y de los esfuerzos locales generados luego de haber sido socavado en su base. La propagación del caving es un efecto de la inestabilidad interna del macizo rocoso, producto de la constante extracción del mineral desde el punto de extracción hacia los puntos de vaciado. Actualmente, cada vez los yacimientos minerales se encuentran a mayores profundidades y la roca es sometida a mayores niveles de esfuerzos, tanto in-situ como inducidos por socavación o extracción. Esto implica que las minas tengan una mayor probabilidad de sufrir eventos geomecánicos que pongan en riesgo la vida de personas y al negocio. La mayor parte de la investigación llevada a cabo hasta la fecha ha sido enfocada en el esfuerzo inducido por la socavación mientras se propaga el hundimiento, conocido como abutment stress. Sin embargo, la experiencia en la operación de minas explotadas por block/panel caving ha demostrado que la estabilidad del nivel de producción también depende de la extracción y de las condiciones de flujo. El objetivo de esta investigación es cuantificar los esfuerzos inducidos por flujo gravitacional en un pilar corona del nivel de producción de una mina operada por block/panel caving, a través de experimentos en un modelo físico a escala (1:200). Con el fin de cumplir el objetivo propuesto, se llevaron a cabo 12 experimentos para representar configuraciones de block caving (BC) y panel caving (PC). En el caso de BC, se realizaron experimentos para determinar la influencia de puntos de extracción cerrados (60 m y 30 m de ancho de zona sin extracción), del tiraje uniforme y del tiraje no ideal. Dos experimentos de PC se realizaron para cuantificar la distribución de los esfuerzos verticales en el pilar de producción a medida que se incorpora área a la producción. Se utilizó mineral fragmentado para la realización de los experimentos. Por lo cual, es asumido que a escala de mina, el hundimiento ya se ha propagado hasta la superficie. Para medir los esfuerzos verticales inducidos por la extracción, seis celdas de carga fueron instaladas sobre el pilar corona del modelo físico. El material utilizado en los experimentos fue sulfuro de cobre chancado y escalado (1:200) a partir de una curva de fragmentación primaria típica de un BC. Los esfuerzos verticales inducidos fueron cuantificados en términos relativos de acuerdo al esfuerzo vertical inicial (previo a la extracción), σ0. En general, los experimentos indican que los esfuerzos verticales sobre el pilar corona cambian debido a la extracción. Esto significa que dependiendo de la secuencia de tiraje, los esfuerzos se distribuyen entre las zonas de movimiento y no activas alcanzando valores mínimos y máximos en un período dependiendo de qué punto de extracción está siendo explotado. Si una celda de carga está ubicada por encima de un punto de extracción que se está explotando, obtiene un valor mínimo cercano a 0.4σ0. Si una celda está por encima de un punto que no está siendo extraído comienza a aumentar su carga hasta valores tan altos como 2.8σ0. La magnitud de los esfuerzos verticales inducidos en un lugar determinado del pilar corona depende de varias variables que incluyen: Masa extraída por punto de extracción, tamaño del área no incorporada a la producción y distancia desde el sector de interés del pilar corona hasta el punto de extracción explotado.
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Zárate, Codocedo Patricio Andrés. "Diseño Optimizado para Sistema de Manejo de Mineral en Block o Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104321.
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En la actualidad los métodos por hundimiento están enfrentando 3 grandes problemas: una baja en la ley del mineral, un aumento en la dureza del material a hundir y problemas logísticos con la distancia a nuevos depósitos minerales.
Las soluciones a estos problemas se basan en aumentar la capacidad de extracción junto a una baja del costo por tonelada de mineral, un rediseño del sistema de extracción del mineral para lidiar con el aumento en la dureza y una modificación en la estrategia del manejo de mineral para hacerlo más eficiente y compensar los problemas logísticos.
Este trabajo propone un rediseño completo del sistema de manejo del mineral a través de: eliminar el efecto de interferencia que produce la aparición de sobretamaños, con su consiguiente reducción secundaria, que afecta a otras operaciones como el acarreo y traspaso. Además se busca un aumento de la velocidad de extracción al tener equipos con alta productividad, es por esto que propone el acotar el recorrido de equipos LHD a un máximo de 64 metros para alcanzar todo su potencial productivo. La estrategia propuesta para mejorar el manejo de mineral se basa en el traspaso inmediato del mineral desde el punto de extracción a un nivel inferior de acarreo y reducción a través de una parrilla con martillo picador en caso de ser necesario.
También se propone el uso de la técnica de reducción secundaria con tronadura controlada con cartuchos de pequeño diámetro con los cuales se minimiza daño a infraestructura por proyección de fragmentos, la necesidad de ventilar y cerrar varias calles para coordinar tronaduras simultáneas.
El diseño propuesto resultante es un módulo productivo con 32 puntos de extracción en una malla cuadrada de 13x13 [m], con un nivel de producción de galerías de 4x4 metros donde funcionan 4 calles, con 1 equipo cachorrero y 2 martillos móviles cada una. A esto se agregan 16 piques de traspaso de 2,5 [m] de diámetro que desembocan en un nivel de acarreo donde 2 equipos LHD de 8,5 [yd3] llevan el mineral a un chancador Sizer MMD 1150. El nivel de acarreo cumple con la condición de permitir la construcción de malla extracción tipo Herringbone 13x13 en caso que se produzca un colapso del nivel de producción.
Este sistema propuesto es capaz de llegar a una velocidad de extracción máxima de 2,6 t/m2día con un costo de 8,07 US$/t de mineral extraído y una evaluación económica, comparando con lo tradicional, le entrega la ventaja de 20% en VAN por el ingreso anticipado de flujos dado su ramp up más corto.
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Valencia, Vera María Elena. "Desarrollo e implementación de Flowsim para su aplicación en minería de block/Panel caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/116446.
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Memoria para optar al título de Ingeniera Civil de MinasEn operaciones de block caving el flujo gravitacional juega un importante rol en la recuperación y el control de dilución. Este tiene influencia en importantes decisiones como el diseño de mallas de extracción, la secuencia de extracción de puntos y en general en todas las variables que definen un plan de producción, en particular en leyes y tonelajes a extraer. En este contexto se presenta FlowSim, un simulador de flujo gravitacional basado en autómatas celulares. El desarrollo de la presente investigación, plantea y verifica la traducción del simulador a un lenguaje computacional más eficiente, C++. FlowSim 2.0 presenta importantes mejoras tanto en los tiempos de ejecución como en la capacidad de manejo de datos, permitiendo el desarrollo de proyectos masivos con planes de producción extensos. Como caso estudio se presenta una comparación entre datos muestreados y la simulación de dos sectores de la mina El Salvador. El foco se centra en evaluar la capacidad de FlowSim 2.0 para reproducir el ingreso de dilución. Los resultados de FlowSim 2.0 indican que este tiene la capacidad para pronosticar el ingreso de dilución en los puntos con dilución observada. Sin embargo, existe una inclinación por parte del simulador a incorporar área adyacente a la zona de dilución, sobrestimando el número de puntos con ingreso de material no deseado. En consecuencia a los resultados, el modelo numérico y la evidencia experimental, se sugiere que FlowSim 2.0 no representa todos los mecanismos de flujo. A partir de esta hipótesis se propone incorporar tres procesos; el efecto del hundimiento en superficie, la propagación de material quebrado en la columna y el flujo preferencial del material de acuerdo a una variable. Estos mecanismos son implementados en FlowSim2D, una versión del simulador en dos dimensiones. El objetivo es comprobar la lógica y aplicabilidad de los algoritmos planteados a través de casos hipotéticos y evidencia experimental del uso de modelos físicos. Es así como FlowSim 2.0 comprueba su potencial uso como una herramienta en la planificación minera. La simpleza del modelo permite rapidez en la ejecución y flexibilidad para incorporar variables de interés.
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González, Iturriaga Rubén Andrés. "Desarrollo de FlowSim 3.0: simulador de flujo gravitacional para minería de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/132302.
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Ingeniero Civil de MinasEn minería de hundimiento, el movimiento del material fragmentado a lo largo de la columna de mineral, impacta directamente sobre la recuperación y dilución, afectando así el negocio minero. Con la intención de aumentar las tasas de recuperación de mineral y disminuir las tasas de dilución, se desarrollan simuladores que buscan predecir el comportamiento del flujo para servir como una herramienta complementaria para el diseño y la planificación de la mina. En este contexto se presenta FlowSim 1.0, un simulador de flujo gravitacional basado en autómatas celulares y desarrollado en lenguaje Matlab. Debido a la lentitud en los procesos y a la poca capacidad en el manejo de datos, el algoritmo se transcribe a C++ (FlowSim 2.0), un lenguaje computacional más potente. El presente trabajo busca desarrollar FlowSim 3.0 con el objetivo de mejorar la capacidad de predicción del ingreso de dilución en puntos de extracción. Para lo anterior, se implementa un mecanismo llamado flujo preferencial y se propone un algoritmo para la predicción de colgaduras en bateas. El mecanismo de flujo preferencial busca representar la tendencia del flujo gravitacional de privilegiar zonas de menor calidad. Por esto, también es posible representar la mayor capacidad de movimiento que poseen los fragmentos finos en la columna de mineral (migración de finos). La implementación del flujo preferencial considera la escritura del código, su indexación a FlowSim 3.0 y análisis de resultados de simulaciones. Los resultados de las simulaciones permiten determinar que el mecanismo de flujo preferencial es implementado de manera exitosa, ya que se observa una mayor preferencia del flujo en privilegiar zonas de menor calidad. Además, la implementación del mecanismo en FlowSim 3.0 permite reproducir de manera consistente las hipótesis realizadas por Laubscher (1994) en el ingreso de dilución producto de la variación del espaciamiento entre puntos de extracción y del grado de heterogeneidad del material presente en la columna de mineral. Por último, se concluye que el mecanismo de flujo preferencial implementado tiene el potencial de representar de mejor forma el comportamiento del flujo gravitacional, ya que ayudaría a mejorar la capacidad de predicción del ingreso de dilución, sin embargo, es necesario un proceso de calibración y validación del simulador. La propuesta para el algoritmo de predicción de colgaduras considera sólo la escritura y su indexación en FlowSim 1.0 para una posterior implementación real en su versión 3.0. El algoritmo es creado con la finalidad de conocer el número de eventos de colgadura que se pueden producir en un punto, al extraer una cantidad determinada de mineral. Este dato es muy valioso para las faenas mineras ya que tienen la posibilidad de mejorar la planificación minera, conocer el porcentaje de área disponible para la producción, determinar el impacto en el flujo gravitacional debido a la interrupción del tiraje programado, distribuir de mejor forma a las cuadrillas de descuelgue y enviarlas a zonas que presenten mayor cantidad de colgaduras, entre otras cosas. El algoritmo está basado en el uso de curvas estimativas de frecuencia de colgaduras construidas a partir de resultados experimentales de flujo confinado. La poca cantidad de curvas existentes produce una nula o poca variabilidad en los resultados simulados, por lo tanto es necesario replicar estos experimentos para la construcción de nuevas curvas y obtener resultados más representativos.
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Labbé, Vásquez Ernesto Andrés. "Catastro de oportunidades I+D en innovación tecnológica para minería de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/132336.
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Ingeniero Civil de MinasLa industria minera ha tenido que enfrentarse a diversos factores que la han obligado a innovar para mantener su competitividad. El aumento paulatino de los costos de operación por efecto del aumento de la profundidad y las dificultades operacionales propias de los yacimientos (disminución de las leyes, aumento de la dureza de la roca, condiciones mineralógicas adversas), ha llevado a la industria minera del cobre a emprender diversas mejoras en los procesos. Una de las formas de enfrentar este problema es la implementación de innovaciones tecnológicas que provoquen una importante reducción de los costos de operación El objetivo de este trabajo es proponer una metodología que permita identificar oportunidades de investigación y desarrollo (I+D) con innovación tecnológica que entreguen solución a los problemas actuales y futuros para la operación minera. Esto es posible mediante un levantamiento de información de la literatura y la observación en terreno de la operación, una propuesta de etapas y actividades basadas en la investigación científica y priorización de los resultados. La revisión de antecedentes bibliográficos permitió observar que Chile no cuenta con una cultura de innovación. Ha realizado esfuerzos pero sigue estando debajo de países como Australia y Canadá, que poseen una industria minera similar a la del país, lo cual se refleja en una inversión de cuatro y hasta cinco veces menor en I+D. Es necesario crear un proceso de gestión del cambio, es decir, gestión de la innovación y que sea un proceso cíclico realizado todos los años en las operaciones mineras. Las actividades realizadas permitieron seguir una línea de investigación guiada y orientada a la captura de información de los expertos de cada área en una operación minera. De este modo, fue posible obtener un listado de temas de investigación para 31 potenciales iniciativas tecnológicas que pueden caer en las siguientes categorías: investigación académica, investigación aplicada o desarrollo industrial. Estas fueron priorizadas de manera preliminar según un costo estimado, una demanda de tiempo y el nivel de urgencia que solicita la operación ante este tema. El análisis de las iniciativas obtenidas se realiza con el propósito de determinar los temas de investigación de mayor interés para el Laboratorio de Block Caving, que solicita este trabajo, entendiendo que existe una necesidad de saber dónde destinar los recursos para I+D. Es posible concluir que el método propuesto permite una captura básica de iniciativas tecnológicas que son de interés para la operación, sin embargo, es necesario robustecer esta metodología para que pueda ser implementada en una empresa minera y pueda generar un proceso de gestión de la innovación. Estas mejoras a la metodología se basan en poder asignar un valor de aporte a cada tema de investigación, lo cual es complicado de llevar a cabo debido ya que las iniciativas no son comparables entre sí en la mayoría de los casos y es necesario estandarizar este listado de temas con la ayuda del área de evaluación de proyectos. Finalmente, como resultado final se selecciona a los diez temas de investigación de mayor potencial para el Laboratorio de Block Caving que son de interés y urgencia en la operación minera actual, indicando su prioridad para ser evaluados.
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Salazar, Aravena Francisco Antonio. "Rotura bajo diferentes condiciones de esfuerzos de materiales granulares generados en minería de Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/139878.
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Ingeniero CivilLa gran minería en Chile y el mundo ha facilitado la generación de una extensa cantidad de materiales granulares mineros tales como relaves, lastres, y ripios post-lixiviación, entre otros, los cuales han dado pie a importantes iniciativas de investigación. Sin embargo, aún existen temas relevantes como la rotura de partículas generadas en estos materiales que no han concitado una debida atención. Por ejemplo, un tópico sumamente significativo en minería subterránea de Block Caving es el proceso de fragmentación de la roca, en la cual el macizo rocoso es hundido desde su interior, permitiendo la generación de materiales quebrados; bloques colpas, bolones, gravas y arenas. Estos materiales continúan un nuevo proceso de fragmentación (fragmentación secundaria) debido al movimiento descendente del material quebrado al estar siendo removido desde puntos de extracción. Esto trae consigo una serie de configuraciones de esfuerzos de compresión y corte a lo largo de la columna descendente de material. Así, el proceso de fragmentación secundaria tendría muchas similitudes al fenómeno de la rotura de partículas en materiales granulares. Aunque este último tema ha sido estudiado durante décadas por diferentes autores tales como Lee y Farhoomand (1967), Vesic y Clough (1968), Marsal (1973) y Hardin (1985) entre otros, estudios de este tipo que incluyan materiales quebrados o materiales granulares generados de proyectos mineros son muy escasos (D Espessailles 2014). Para profundizar en el entendimiento de la rotura de materiales granulares generados en minería de Block Caving, esta memoria contempla la realización de 3 ensayos triaxiales CID de grandes dimensiones (probetas de diámetro = 60 cm, altura = 120 cm y diámetro = 100 cm, altura = 180 cm) a 20kgf/cm2 de confinamiento. Además, dos ensayos de compresión triaxial CID (probetas de diámetro = 5 cm y altura = 10 cm) se compararán en términos de rotura con la obtenido en ensayos de corte simple (probetas de diámetro 7 cm). Se emplearán materiales de tronadura proveniente del Proyecto Minero Chuquicamata Subterráneo (PMCHS). Además, procedimientos para una correcta confección de probetas triaxiales de grandes dimensiones con granulometrías uniformes son presentados. En estos se obtuvo una alta cantidad de rotura evaluada con el parámetro Bg de Marsal (1967), presentando valores moderados al evaluarse con el parámetro Br de Hardin (1985). Además, desarrollaron una baja resistencia al ser comparados con una extensa data de triaxiales CID de grandes dimensiones. Durante el desmonte de las probetas se pudo observar los diferentes tipos de rotura generados, los cuales son explicados de acuerdo a los mecanismos de deformación desarrollados al interior de la probeta. En cuanto a la comparación de rotura de ensayos de pequeña escala (triaxiales CID y corte simple) los resultados no son concluyentes en el desarrollo de mayor rotura en ensayos de corte simple.
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Rosselló, Martínez Sebastián Ignacio. "Simulación de la extracción de mineral saturado en minería de Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144590.
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Ingeniero Civil de MinasEl objetivo de esta memoria es proponer y evaluar distintas formas de operar equipos LHD tele-asistidos para extraer el agua/barro en minería de caving. Los eventos de agua/barro son definidos como una mezcla de material de granulometría fina con agua, que tiene un potencial para escurrir repentinamente de puntos de extracción u otra excavación subterránea. Estos eventos pueden presentarse como una amenaza a la seguridad en minas subterráneas, por lo que se prohíbe la extracción de sectores que presenten esta condición con LHD manuales (Samosir, et al, 2008). La forma de operar será llamada modelo operacional o estrategia de extracción de agua/barro y es definido por las siguientes reglas operacionales que serán evaluadas en un nivel de producción: razón de mezcla en el pique de traspaso, número de turnos de estabilización y chequeo, número de equipos LHD tele-asistidos disponibles y velocidad de extracción mínima, máxima diaria y promedio mensual. El modelo operacional es evaluado en simulaciones de eventos discretos, para un sector representativo de 3 calles (41, 43 y 45) de la Fase II de la mina Diablo Regimiento y los periodos de simulación corresponden a un mes (30 días). Los resultados del modelo operacional corresponden al tonelaje mensual extraído, la uniformidad y la velocidad de extracción promedio para los puntos en estado seco, limitado y agua/barro. La comparación del modelo de simulación con la realidad se realizó en base a las horas de trabajo por pala en un turno. Se utilizó la base de datos de extracción de octubre 2013 con extracción manual y el resultado fue de 5 horas con un error del 2% al predecir el tonelaje extraído del mes. Se selecciona este mes debido a que se extraen 81.377 toneladas, valor más cercano al promedio de extracción del sector evaluado que corresponden a 92.460 toneladas. En una etapa posterior se realizó la comprobación del modelo donde se muestra que es capaz de predecir con un error de un 5 ± 6% el tonelaje real extraído para meses futuros con la extracción de equipos LHD manuales. Las herramientas de planificación actuales presentan un error de un 22 ± 4% para los periodos simulados. En base a este resultado se concluye que la simulación presenta un error cuatro veces menor que el sistema de planificación actual. En una última etapa se realizó la evaluación de las estrategias de extracción de agua/barro con equipos LHD tele-asistidos. La principal ventaja de las estrategias propuestas son la posibilidad de recuperar reservas de agua/barro con velocidades de extracción promedio que van de 0,10 a 0,29 [t/m2-día]. Por otro lado, en base a un estudio de los eventos de agua/barro de mina Esmeralda, se determinó que la extracción por sobre un 50% de uniformidad disminuye el riesgo de un evento de agua/barro, los resultados del estudio muestran que con 2 LHD tele-asistidos ésta se encuentra en el rango de [48-78%]. Por lo tanto, se minimiza la ocurrencia de un evento de agua/barro. Finalmente se concluye que el resultado más importante del estudio es una guía de planificación que permite escoger aquel modelo que minimice el riesgo de eventos de agua/barro y entregue los mejores resultados de acuerdo al tonelaje de mineral extraído. Las principales recomendaciones de este estudio son: Colectar información de eventos de agua/barro para poder construir una matriz de riesgo de producir uno y ser implementada en la simulación. Implementar la simulación como herramienta de planificación que permita tener una mejor estimación de la producción que se puede alcanzar.
03/04/2022
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Vera, Henríquez Marco Esteban. "Optimización de la selección de reservas en la planificación de largo plazo en Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/151536.
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Dorador, Leonardo. "Experimental investigation of the effect of broken ore properties on secondary fragmentation during block caving." Thesis, University of British Columbia, 2016. http://hdl.handle.net/2429/59392.
Full textAbstract:
Block cave mining is experiencing a global growth in importance as new large, lower grade and deeper ore bodies favouring underground mass mining methods are developed. With block caving, the rock mass fragmentation process is decisive in the design and success of the operation. The last stage of this fragmentation process known as secondary fragmentation, plays a major role in the design and success of a caving operation. Despite this, it is the least understood fragmentation stage due in part to the complex mechanisms and the numerous variables involved in this phenomenon. The broken ore density (BOD) and the inter-block friction angle (ϕ') are comprehensively investigated here. A conceptual framework describing the BOD distribution and a procedure to evaluate this parameter under both an isolated movement zone and interactive flow are proposed, and an approach to evaluate ϕ' under different broken ore properties and draw column conditions is developed to be applied to early stage feasibility studies and design. A comprehensive laboratory testing program was carried out using concrete cuboids, controlling their size, shape and compressive strength. These are used as a proxy for broken ore fragments. These results were used to develop empirical design charts for assessing secondary fragmentation and hang-ups potential. Several factors influencing the secondary fragmentation for feasibility and advanced engineering assessments have been investigated including: air gap thickness, BOD, segregation of large blocks due to draw column surface topology, broken ore strength heterogeneity, block strength damage and crushing under high confining stresses, water within draw columns, and cushioning by fines. This new knowledge will contribute to more accurate secondary fragmentation predictions at the drawpoints. Finally, a new empirical approach to predict secondary fragmentation and drawpoint block size distribution (BSD) directed at early-stage conceptual and feasibility engineering design studies is developed. This methodology, built with relevant data from related fields and supplemented by generated data, was tested against field data from the El Teniente mine, Chile, confirming satisfactory predictions for stronger rocks and mixtures of strong and weak broken ore materials. The results were not as reliable for predicting drawpoint BSD for weak rocks.Science, Faculty of
Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, Department of
Graduate
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Vargas, Vergara Ricardo Andrés. "Metodologia de Diseño de Malla de Extración en Block y Panel Caving Incorporando Back-Análisis." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/102384.
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Irribarra, Cadenas Sebastián. "Estudio experimental de migración de finos en minería de caving." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/129896.
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Ingeniero Civil de MinasA medida que las reservas mineras superficiales se agotan y las minas subterráneas se profundizan, la minería de Caving aflora como una mejor opción. Dentro de los desafíos de la minería de Caving se encuentra estudiar el flujo gravitacional, el cual influye en la recuperación de las reservas del yacimiento. En particular, la migración de finos incide en el flujo diluyendo reservas, afectando la recuperación y la seguridad de la operación. Esta incidencia se ve acentuada si una gran proporción de las partículas ha fragmentado de tamaño fino en la columna de extracción. Dados estos argumentos y problemáticas que presentan las partículas finas, se vuelve necesario estudiar en mayor profundidad la migración de finos en minería de Caving. El objetivo de este trabajo es realizar experimentos que permitan estudiar la migración de finos en condiciones similares a las encontradas en minas de Caving y comparar los resultados con aquellos obtenidos en simulaciones. Para esto se llevan a cabo dos experimentos en un modelo físico, uno de extracción uniforme y otro de extracción aislada, que en una escala de 1:200 emulan una mina de Block/Panel Caving en general. Para el diseño del modelo físico se considera el análisis de similitud y los factores de escala. Para la realización de los experimentos el modelo es cargado con 240 [cm] de partículas gruesas (tamaño medio 4.45 [mm]) y por sobre las partículas gruesas son ubicadas partículas finas (tamaño medio 0.14 [mm]). Por otro lado se realizan seis simulaciones en REBOP 3.1 (Rapid Emulator Based On PFC3D) emulando los dos experimentos, tres imitando al experimento de extracción aislada y otras tres imitando al de extracción uniforme. Las simulaciones se diferencian en la variación de la granulometría de las partículas gruesas siendo igual o menor en promedio y desviación estándar a la del modelo físico. Los resultados experimentales indican que el punto de entrada de la dilución (PED) para los experimentos de extracción uniforme y extracción aislada es de 94.5% y 60.4% respectivamente (si no se considera la masa de la zona estancada ISZ para el experimento de extracción aislada corresponde a 78%). Además, la migración final que alcanza el experimento de extracción aislada es del orden de 3.5 veces mayor al experimento de extracción uniforme. Las simulaciones con resultados más cercanos a los experimentos registran un PED muy similar al modelo físico, aunque para esto deben ser calibradas. En general las simulaciones son capaces de representar resultados cuantitativos del modelo físico, sin embargo, es posible encontrar diferencias entre las imágenes del modelo físico y de las simulaciones. Finalmente se concluye que la migración de finos sí es influenciada por la estrategia de extracción, siendo este efecto mayor en una estrategia de extracción aislada. Esto se debe a que una estrategia de extracción aislada genera mayor deformación por corte en las partículas lo que permite la migración. Por otro lado es posible concluir que el software REBOP es capaz de replicar los experimentos una vez calibrado, siendo la calibración una etapa fundamental del proceso de simulación. A modo de recomendación, para facilitar la toma de imágenes en el modelo físico, se sugiere utilizarlo hasta bajas alturas y evitar el uso excesivo barras.
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Guzmán, Cano Diego Abdón. "Análisis de la propagación del Caving y modelamiento mediante FlowSim BC." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/169999.
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Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de MinasEl éxito de una operación de Block/Panel Caving depende de las decisiones que se toman durante la planificación minera, durante la fase de ramp up se ponen a prueba los planes de extracción con desafíos asociados a mantener y gestionar la seguridad operacional, controlar la sismicidad, riesgos de air blast y estallidos de roca, todos los desafíos anteriores tienen en común el fenómeno de propagación de caving, cuya trayectoria de crecimiento define si el material disponible para ser extraído será dilución o mineral. El estudio de la propagación de caving en este trabajo se dividió en tres etapas comenzando por el estado del arte y los antecedentes de los casos de estudio, luego el análisis de las variables operacionales que influyen en la manera de propagación del caving y finalmente la incorporación del cave back en FlowSim BC a través del mecanismo de Cave Shape el cual define la interfaz del cave back periodo a periodo. Con respecto a los antecedentes de estudio se presentan los conceptos y fundamentos detrás del caving, identificando aquellas variables que son controlables a nivel operacional tal como la extracción y el pre-acondicionamiento (PA). Con respecto a los casos de estudio ambos corresponden a dos bloques adyacentes desfasados 194 m en cota, tienen en común ser yacimientos muy grandes y profundos llegando a alturas de columna extraíble de hasta 1000 m para el CASO 1 y una altura de columna de 750 m para el CASO 2, utilizando PA intensivo y PA con fracturamiento hidráulico (FH) respectivamente. Una vez que la socavación inicial ha comenzado, la única variable operacional que controla la propagación del caving es la extracción. Se realizó un análisis comparando la altura de cave back (HCB) con la altura de extracción (HOD) en ambos casos de estudio. Como regla general para ambos casos se cumple que a mayor HCB la altura de extracción equivalente aumenta manteniendo la razón HCB : HOD = 8:1, lo que corresponde a una razón mayor a lo establecido de forma empírica por Codelco cuando existe aplicación de PA (HCB : HOD = 5 : 1), dicha razón se debe a que existen puntos de extracción en donde el caving propaga mucho más rápido alcanzando razones de HCB : HOD = 12:1, esto se explica por la presencia de estructuras y fallas dominantes en el CASO 1, y producto de la interacción entre cavidad adyacente explotada previamente para el CASO 2. Por otro lado, existen puntos de extracción ubicados en el entorno del área de mayor propagación en donde es factible estimar la altura del cave back como un factor de 4.5 veces la altura de extracción. Se completa el estudio con un análisis de extracción en términos de leyes y trazadores para ambos casos a fin de comprender el comportamiento a nivel de flujo gravitacional. La última fase fue incorporar un nuevo mecanismo que represente el cave back en el simulador FlowSim BC, se simulan ambos casos de estudios y se observa una mejora en las estimaciones en términos de leyes y trazadores gracias al cave back. Se finaliza esta etapa mencionando las nuevas capacidades que se podrían implementar a FlowSim BC gracias a la incorporación del Cave Shape, tales como el cambio de porosidad en función de la fragmentación, control del volumen de air gap y cambios de la topografía, proponiendo los algoritmos que se debiesen seguir para el desarrollo futuro.
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Banda, Sraj Umar. "Caving mechanisms for a non-daylighting orebody." Doctoral thesis, Luleå tekniska universitet, Geoteknologi, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-63994.
Full textAbstract:
The sublevel caving mining method is a mass production method with potentially very low operational costs. The success of this method is dependent on, among other factors, the cavability of the orebody and the overlying rock mass. However, caving of the surrounding rock mass also results in deformations in the cap rock as well as on the ground surface above the orebody being mined. From this follows that any existing infrastructure on the ground surface must be relocated as not to be affected by the mining-induced deformations.This thesis work was undertaken to bring about a better understanding of the rock mass behavior in the cap rock of non-daylighting orebodies, with particular application to the Printzsköld orebody as part of the LKAB Malmberget Mine. Rock testing, field observations and underground mapping was conducted to characterize the rock mass in the caving environment. A methodology for identifying the caving front based on seismic monitoring data was derived by studying the Fabian orebody (which has caved to surface), and using laser scanning data for validation. The methodology was then applied to the Printzsköld orebody to identify the caving front.Numerical modeling was performed for various scenarios of the rock mass as mining proceeded. Modeling included (i) stress analysis to understand stress changes and their effects on the rock mass behavior, (ii) discontinuum numerical modeling to quantify the influence of large-scale geological structures on the cave progression, and (iii) discontinuum cave modeling to simulate possible cave mechanisms in the cap rock more explicitly. Laser scanning together with seismic event data were used to calibrate the numerical models.The numerical simulation results showed that as mining progresses, the cap rock and hangingwall were exposed to stress changes that resulted in yielding. Two failure mechanisms were predominantly at play (i) shear failure (dominant in the cap rock) and (ii) tensile failure (dominant in the hangingwall). The presence of the large-scale structures affected thenearfield stresses through slip along the cave boundaries. The effect of the structures on the far field stresses were less significant.Discontinuum modeling to explicitly simulate failure and caving involved simulating the rock mass as a jointed medium using Voronoi tessellations in 2D, and bonded block modeling (BBM) in 3D. Both the 2D and the 3D modeling results showed fair agreement when comparing the inferred boundary of the seismogenic zone, with that identified from seismic monitoring data. Predictive numerical modeling was conducted for future planned mining to assess future cave development in the cap rock. The results from 3D modeling indicated that cave breakthrough for the Printzsköld orebody is expected when mining the 1023 m level, corresponding to approximately year 2022, as per current mining plans. The 2D model was non-conservative with cave breakthrough predicted to occur when mining the 1109 m level, corresponding to the year 2028.The estimated boundary between the seismogenic and yielded zones, as defined in the Duplancic and Brady conceptual model of caving, was coinciding with, or was close to, the cave boundary in the Printzsköld orebody. This may imply that in some areas the yielded zone was not present and that the Duplancic and Brady model may not be universally applicable. Additional work is required to verify this indication, as well as to fine-tune the modeling methodology.
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Rivero, Abarca Víctor Sandrino. "Evaluación Geomecánica de Estratégias de Socavación en Minería Subterránea." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104942.
Full textAbstract:
La socavación es una de las operaciones críticas dentro del proceso productivo en una mina explotada por hundimiento de bloques o paneles. El conocimiento del proceso de socavación proviene en gran medida de la experiencia operativa, sin un mayor conocimiento teórico. Por lo tanto, resulta fundamental mejorar el entendimiento de este proceso, y apuntar hacia la confección de guías de diseño ingenieril.
La revisión del estado del arte a la fecha mostró que la tendencia actual en el diseño se orienta a la selección del hundimiento avanzado como estrategia de socavación, en general optando por geometrías de corte basal alto, en particular corte inclinado o hundimiento frontal.
En el presente trabajo se muestra una comparación geotécnica relativa entre las técnicas de socavación que fueron consideradas con mayor potencial de aplicación dentro de las identificadas en la revisión de diseños: por un lado, hundimiento convencional, y por otro, las variantes de hundimiento avanzado, corte plano e inclinado. Modelación numérica elástica mediante el software Map3d fue realizada para entender el impacto de las distintas geometrías de corte basal, sobre dos aspectos críticos: los esfuerzos inducidos en la frente de socavación y la condición de los pilares de los niveles de producción y hundimiento. La estrategia de modelación desarrollada fue del tipo paramétrica, modificando una variable de interés a la vez: la secuencia de socavación, la geometría del corte; la razón entre los esfuerzos horizontal y vertical in situ y la profundidad. Para comparar entre las variantes, se utilizaron dos indicadores: la razón entre el esfuerzo vertical inducido, medido en los pilares del nivel de hundimiento posterior a la socavación, y el esfuerzo vertical in situ; y un factor de seguridad, asumiendo el criterio de falla de Mohr-Coulomb, aplicado sobre los pilares de los niveles de producción y hundimiento.
Los resultados obtenidos muestran que la estrategia que parece ser más robusta corresponde a la de corte inclinado avanzado, debido a que en la mayoría de los escenarios analizados, ofrece las condiciones de diseño más benignas: mayores factores de seguridad sobre los pilares y bajos esfuerzos inducidos en el nivel de hundimiento, en particular con respecto al caso de corte plano.
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Galilea, Giordano Bruno Antonio. "Estimación de la tasa de incorporación de área socavada en Block Caving mediante técnicas de simulación." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/148430.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil de MinasEl plan de negocio asociado a la División Chuquicamata de CODELCO considera una transición desde la explotación por rajo abierto a una explotación subterránea utilizando el método de block caving, cuya tasa productiva en régimen alcanzará las 140 ktpd. Para sustentar el ramp-up de 7 años, y la consecutiva extracción en régimen de la mina, se ha estimado incorporar área socavada a 4.000 m2 al mes en los macro bloques (MB) centrales, valor que resulta desafiante según comparación con valores típicos de la industria. El objetivo general de este estudio es cuantificar, la tasa de incorporación de área socavada para el sector productivo de los 2 MB centrales de la configuración de block caving PMCHS. Como objetivos específicos se espera determinar si se satisfacen los requerimientos del proyecto y evaluar el comportamiento de la tasa en distintos escenarios. Siguiendo una metodología de simulación se construye un modelo computacional en el software de simulación ProModel®, que permite estimar la tasa de incorporación de área para un sistema que integra las operaciones de socavación, apertura de bateas, debilitamiento dinámico con explosivos (DDE) y extracción de mineral de producción. De acuerdo a 6 escenarios simulados (que consideran diferentes condiciones de simultaneidad de las actividades de incorporación de área), se observa que las operaciones de desarrollo de chimeneas piloto y perforación de tiros para el DDE limitan la capacidad de incorporación de área del sistema. Al adelantar estas operaciones en el escenario base con emulsión, se puede alcanzar 4.203 m2/mes, cumpliendo el requerimiento de la operación. La capacidad máxima del sistema se observa al evaluar el caso anterior pero con una altura de socavación de 10 m en vez de 20 m, alcanzando 5.560 m2/mes. Para el escenario con ANFO, no es posible cumplir el requerimiento a menos que se disminuya la altura de socavación a 10 m, llegando a los 4.417 m2/mes. Cabe destacar que, a pesar de que la implementación de una altura de socavación de 10 m parece ser beneficiosa para la tasa de incorporación de área, no se han cuantificado los efectos en el tiraje. Una altura de socavación más baja podría producir mayores colgaduras y una granulometría mayor en las primeras extracciones de mineral. Se recomienda estudiar estos factores antes de considerar esta opción como viable para el mejoramiento de la tasa. Según los resultados de sensibilidad, no se puede mantener una producción mayor a las 16 ktpd y cumplir con el requerimiento de incorporación de área. Se recomienda, adelantar apertura de área en meses donde es posible extraer a una tasa mayor a 4.000 m2/mes para poder compensar la falta de capacidad en el futuro. También se recomienda tener cuidado con la pérdida de horas operativas, y la baja de rendimientos de los jumbos radiales, ya que ambos han demostrado estar fuertemente relacionados a la tasa de incorporación de área. Por último, se recomienda fuertemente realizar una campaña de recolección de datos cuando comience el hundimiento de los MB centrales del proyecto el año 2019 para poder calibrar este modelo. Otra opción viable es realizar algunos ajustes al modelo para poder calibrarse con alguna mina en operación actualmente. Si se validan sus resultados podría ser de gran ayuda en la implementación de casos de estudio y futuros proyectos.
17/11/2019
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Contreras, Carrasco Camila Fernanda. "Simulación como herramienta para la planificación de la preparación minera en minería tipo Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138542.
Full textAbstract:
Ingeniera Civil de MinasCumplir con los proyectos de preparación minera asegura la continuidad operacional de los procesos de extracción de mineral, por lo tanto, la gestión de los recursos y el control de las actividades programadas son clave para obtener los resultados esperados y asegurar la producción. La planificación de la preparación minera actualmente no considera variabilidad en sus cálculos debido a que ésta se basa principalmente en rendimientos estimados mediante planillas de cálculo. Planificar de esta manera no permite incorporar todas las interferencias que se dan en proyectos de preparación minera, y por lo tanto, cuantificarlas con anticipación. Debido a esto, el objetivo de esta investigación es proponer una metodología para crear un modelo de simulación que incorpore interferencias operacionales enfocado a desarrollos horizontales con múltiples frentes en minería de Block/Panel Caving. La metodología propuesta consta de 8 etapas: formulación del problema, modelo conceptual, recolección y análisis de datos, modelo computacional, verificación del modelo, validación del modelo, definición de escenarios y análisis de sensibilidad, y finalmente, documentación de los resultados. Con el objetivo de aplicar esta metodología y analizar sus resultados se crea un modelo de simulación utilizando el software de simulación de eventos discretos ProModel. Para ello se consideró un caso base que considera el desarrollo de cuatro frentes múltiples realizadas por perforación y tronadura en un nivel de producción de una mina explotada por Block Caving. Las principales interferencias consideradas en el modelo de simulación son: fallas, mantenciones programadas y petroleo de los equipos principales asociados al desarrollo de las calles, demoras por traslado de personal en los cambios de turno y colación, disponibilidad de servicios en la frente (aire compromido, agua, energía eléctrica), uso de rutas exclusivas durante el traslado de marina con LHD y curva de aprendizaje que afecta los resultados al inicio de la simulación. A pesar de que el modelo de simulación creado es un modelo optimista (roca de buena calidad), el rendimiento promedio es de 224 m/mes cuando se desarrollan las cuatro calles por completo (350 metros cada una), rendimiento que se encuentra dentro del rango esperado en proyectos de este tipo. Dentro de las principales conclusiones se obtiene que el uso de la simulación como herramienta para planificar permite incorporar y cuantificar el impacto de las interferencias operacionales en el sistema, por lo tanto representa una mejora a lo que se realiza actualmente. Además, la metodología propuesta deja en evidencia que la elaboración del modelo conceptual es una de las etapas más relevantes debido a que es una guía de construcción para el modelo de simulación y define también una línea base para el levantamiento de datos e información. Si bien el modelo de simulación creado en esta investigación no considera todas las variables que debiese contener, permite comparar escenarios, y por lo tanto, los modelos de simulación son herramientas de toma de decisiones si se hacen los supuestos adecuados.
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Henríquez, Valencia Juan Pablo. "Evaluación de la altura de socavación en la productividad de la minería de Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/167968.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil de MinasLa socavación, es la metodología utilizada para inducir el inicio del hundimiento del cuerpo mineralizado en la minería de caving la que se lleva a cabo mediante un corte basal al bloque mineralizado a explotar, lo que por efecto de la gravedad da inicio al hundimiento del bloque o panel. El conocimiento general de la socavación es obtenido de la experiencia operativa, y las diferentes estrategias usadas en la actualidad involucran distintas alturas de socavación, sin seguir una tendencia clara. Por otro lado, para un sistema minero de Block/Panel Caving, uno de los problemas o interferencias operacionales es la formación de colgaduras y la aparición de sobre tamaños que interrumpen el flujo continuo de mineral en los puntos de extracción, por lo que establecer criterios y bases teóricas que permitan relacionar la altura de socavación con la productividad en la minería de caving es de suma importancia para evaluar futuros proyectos mineros. El objetivo general de esta investigación es cuantificar de manera experimental, el efecto de la altura de socavación en la frecuencia de colgaduras en el punto de extracción, y cómo afecta a la productividad. Para ello, se realiza un estudio en un modelo físico a escala 1:50, que replica una columna de extracción de 50 m con dos puntos de extracción. Para analizar el efecto de las interferencias operacionales en la productividad, se realiza una simulación de eventos discretos en el software Promodel. El set experimental consta de experimentos de flujo gravitacional, donde el parámetro a variar es la altura de socavación. Dos experimentos corresponden a alturas de socavación altas (20 y 40 metros) y un experimento con altura de socavación baja (4 m), donde el material a utilizar corresponde a material mina proveniente del dominio geológico cuarzo igual a sericita (QIS) del Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS). Los resultados permitieron comprobar que el uso de socavaciones altas aumenta la productividad temprana de puntos de extracción con respecto al uso de socavación baja. Se extraen 2,900 toneladas más sin eventos de colgaduras al usar una socavación de 20 metros, y 7,000 toneladas al usar una socavación de 40 m, esto debido a la mayor extracción de material fino en las primeras etapas del hundimiento, retrasando la aparición de material grueso en los puntos de extracción. El ángulo de flujo del material al aumenta con la altura de socavación, lo que resulta en aumento de la altura de interacción y con ello una pérdida de mineral relacionada con el tonelaje remanente entre puntos de extracción adyacentes, donde la recuperación minera disminuye de 92.5 % a un 80 % al comparar una socavación de 4 metros con una de 40 metros. Mientras que del análisis de productividad donde se obtiene que a alturas de socavación más altas alcanzan mayores productividades en los primeros meses de producción debido a la mayor cantidad de material tronado extraído antes de la aparición de colgaduras. Finalmente, se realiza un análisis económico con el fin de comparar las alternativas estudiadas en términos de productividad y costos. Donde la altura de socavación alta de 20 m aparece como la más rentable en términos de valor actual neto, mientras que la de 40 m involucra mayor inversión en desarrollos, a pesar de tener una mayor productividad en comparación al resto.
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Viera, Quezada Eduardo Ignacio. "Impacto de Sistemas de Altas Velocidades de Extracción en la Planificación Minera para Block/Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104013.
Full textAbstract:
No autorizada por el autor para ser publicada a texto completoLas actuales condiciones de operación de la minería por hundimiento producen bajas velocidades de extracción y costos operacionales que progresivamente han ido en aumento, lo cual impacta directamente en la rentabilidad de los proyectos. Los sistemas de altas velocidades de extracción (SAVE) surgen como una respuesta tecnológica de alta productividad, considerando equipos estacionarios de extracción y acarreo que funcionan en forma continua y simultánea. La planificación de los SAVE es diferente al sistema LHD tradicional, a causa de los disímiles montos de inversión que requieren y estructura de costo fijo y variable. El objetivo principal de éste trabajo es cuantificar el impacto económico que genera la implementación de un SAVE, para lo cual se considera el efecto que genera los SAVE en las variables que influyen en la planificación minera, principalmente en el método de explotación (Block/Panel Caving), estructura de costos, secuencias de explotación, alturas de columna y área activa. Las restricciones aplicadas al Panel Caving limitan la velocidad media de extracción del método, principalmente durante el proceso de propagación del quiebre (extracción del 30% de la columna mineralizada). Por el contrario un SAVE, aprovechando la simultaneidad de la extracción y aplicación del pre-acondicionamiento, puede ser explotado mediante un esquema de block caving, puede triplicar los rendimientos del área. La estructura de costos es completamente distinta al sistema LHD tradicional, siendo el costo fijo (preparación) el de mayor incidencia. El costo operacional se reduce considerablemente con respecto al sistema LHD tradicional (50%), lo cual genera un aumento de las alturas de columnas extraíbles debido a la disminución de las leyes de cierre. Finalmente se realiza una evaluación económica comparativa entre un SAVE y un sistema LHD tradicional, obteniendo un aumento de VAN del 18% que se debe principalmente a la reducción del gasto operacional y de preparación.
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Santibáñez, Boric Javier Eduardo. "Efecto del Tiraje en la Definición de la Zona de Movimiento, en un Block-Panel Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103245.
Full textAbstract:
La investigación y el desarrollo de modelos de flujo gravitacional de roca durante los últimos 100 años han sentado las bases del diseño y la planificación de minas que utilizan la metodología de hundimiento. Sin embargo, todavía no se ha comprendido por completo la física que define el flujo gravitacional.
El presente trabajo de título tiene sus orígenes en la aparición de un cráter en un botadero ubicado dentro de la zona de subsidencia de la mina III Panel del yacimiento Rio Blanco, de la División Andina de Codelco, atribuible a la sobre extracción de un sector de la mina subterránea y la consecuente generación de un cono de extracción en superficie. Debido a esta interferencia operacional, se planteó la interrogante acerca de la relación existente entre la manera en que se produce la extracción de material y la ocurrencia de estos conos.
Para abordar este problema, se propuso estudiar el desempeño de los Índices de Uniformidad sobre la extracción que reflejara la situación real y permitiera predecir eventos tales como el ocurrido en Andina. Como los resultados no fueron satisfactorios utilizando índices existentes, se desarrolló un nuevo índice de uniformidad denominado Slope Uniformity Index (SUI*), creado por el autor, el cual se define como la varianza de las tangentes entre la máxima diferencia de tonelajes de un punto y sus vecinos más cercanos.
Utilizando datos históricos de Andina para el cálculo de este índice, se confirmó la hipótesis de la existencia de una estrecha relación entre el cono generado y la uniformidad de la mina, clasificando el índice SUI* a la extracción como desuniforme al momento de ocurrir el cono en Andina. Cuando SUI* es mayor a 0,02 la extracción es desuniforme, generándose un cono cuando se supera el valor 0,04. Entre 0,01 y 0,02 la extracción se determinó semiuniforme, mientras que para valores menores a 0,01, la extracción es uniforme.
Adicionalmente, se propuso validar REBOP (Rapid Emulator Based on PFC), una reciente herramienta de modelación matemática que muestra el comportamiento del flujo en función de la extracción. Con el fin de evaluar su desempeño, se simuló la condición de conos ocurrida en Andina. Los resultados obtenidos determinaron que este modelo no fue preciso en identificar estos eventos, debido probablemente a la falta de componentes determinantes en el fenómeno de flujo gravitacional, como la gravedad. Sin embargo, REBOP requiere ser validado en otros aspectos, ya que representa una oportunidad interesante de aplicación en el desarrollo y planificación de minas de Block y Panel Caving.
En escenarios como el del III Panel, el índice SUI* se proyecta como un parámetro adicional de entrada en el diseño y planificación minera, permitiendo anticipar eventos de extracción. Si bien los resultados obtenidos utilizando este índice son específicos para los datos y condiciones particulares de la mina en estudio, su aplicación se muestra prometedora para identificar este tipo de fenómenos. Se requieren pruebas adicionales con datos de otras minas para evaluar la generalización del uso de este índice en la predicción de eventos asociados a la extracción ante condiciones diferentes a las aquí evaluadas.
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Annavarapu, Srikant. "Estimating Primary Fragment Size Distributions from Drill Hole Data." Diss., The University of Arizona, 2013. http://hdl.handle.net/10150/293750.
Full textAbstract:
The assessment of fragmentation is an important aspect of the design and planning of any excavation. The distribution of fragment sizes in situ helps assess the requirement of explosive energy to excavate the rock material. In addition, the information can also be used to evaluate the ground water flow, leaching characteristics and the requirement of additional rock handling equipment in construction projects. In the block cave mining method, the assessment of in situ and secondary fragmentation is an integral part of the design of the excavations at the extraction level and the selection of material handling systems for transporting the ore to the processing stations. Secondary blasting requirements can also be estimated based on the fragment size distributions developed for the block cave. Methods of estimating fragment size distributions in block cave mines have been based on joint set parameters estimated from structural mapping in available excavations or outcrops. While this is acceptable in the absence of any other means of assessing the fragmentation, the results can often be misleading since the structural mapping is often carried out in limited areas and the results applied uniformly to the entire deposit. This new study proposes to use the core piece lengths information gathered from the boreholes to develop in situ and primary fragmentation estimates for block cave operations. Under this proposed study, drill core piece lengths from an exploration program in Indonesia will be used along with structural mapping data to develop estimates for in situ and primary fragment size distributions. Methods for estimating secondary fragmentation from primary fragmentation will be evaluated and the estimates of secondary fragmentation from the different methods will be compared with the actual fragmentation characteristics observed at the drawpoints. The primary assumption in the development of primary fragment size distributions from drill core data is that each drill hole piece represents one in situ rock block. The relationships between the joint spacings and lengths of the different joint sets, evaluated from the joint set characteristics gathered from available excavations, outcrops or oriented core drilling programs, can be utilized for estimating the shape of the rock blocks.
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Cornejo, Castro Marco Antonio. "Impacto en la Productividad del Nivel de Traspaso en la Confiabilidad de un Programa de Producción." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103165.
Full textAbstract:
Los métodos de explotación subterráneos Block/Panel Caving poseen componentes de
infraestructura de producción tales como puntos de extracción, cruzados de producción piques de
traspaso y cruzados de transporte. Estos están sujetos a ser interrumpidos debido a diversos
tipos de eventos geotécnicos tales como sobretamaños, colgaduras, desplomes, reparación de
carpetas de rodado, falla de martillos picadores, entre otros. Existe evidencia que la productividad
de la mina y sus componentes de infraestructura dependen del número de eventos a
experimentar en un periodo de tiempo. La productividad de la mina depende de la productividad
de cada componente, siendo los piques de traspaso fundamentales en definir esta productividad.
El objetivo del presente trabajo, es cuantificar el efecto del sistema de traspaso en la confiabilidad
de un programa de producción minero, en particular en la productividad de cruzados de
producción.
El estudio se centra en el análisis de la mina DOZ de la compañía PT Freeport Indonesia,
quienes cuentan con información histórica de producción e interferencias operacionales de los
piques de traspaso del año 2006. Con estos se construyen curvas de productividad y frecuencia
de eventos por pique, siendo las colgaduras el evento más frecuente (7 por mes) y los eventos
mecánicos casi constantes durante todo el periodo (2 por mes). La producción de la mina se
sostiene en los piques más maduros (80 – 130 Kt/mes) los que están relacionados con el cruzado
de transporte 2.
La modelación de la producción permite definir curvas de frecuencias de eventos (Curva U) las
que muestran la relación entre la frecuencia de ocurrencia de eventos y el tonelaje acumulado de
una componente y curvas de productividad (Curva de Producción Característica) la que describe
las toneladas/período de un componente de la infraestructura minera, en función del número de
eventos experimentados
Con las Curvas U y de producción características alimentan de modelos simulación de eventos
discretos en Arena software para cuantificar la influencia de las interferencias operacionales de
los piques en el cruzado de producción. En estas se aprecia que para una calle de producción,
las productividades disminuyen si el número de eventos en los piques es mayor (diferencias de
productividades de hasta 35 Kt para piques sin eventos y piques que fallan cada 7 Kt).
En resumen, se propone considerar en la elaboración del plan de producción las interferencias
operacionales ocurridas en los piques de traspaso, ya que como se demostró la influencia de
estas puede ser significativa a la hora de extraer lo que indica el plan.
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Rojas, Atao Jaime Arturo. "Estudio de FlowSim como una herramienta de simulación de flujo gravitacional." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144643.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil de MinasEl Block Caving es un tipo de extracción minera vigente como método para viabilizar la recuperación de cuerpos minerales ubicados a gran profundidad (Chuquicamata subterránea, Grasberg Block Cave, DMLZ). Aunque se han hecho esfuerzos para el entendimiento del fenómeno de extracción que ocurre en el Block Caving, flujo gravitacional, existen todavía interrogantes sobre cuáles son los parámetros que más inciden en su desarrollo. FlowSim es un simulador que modela el comportamiento del flujo gravitacional a través del concepto de autómatas celulares. FlowSim cuenta con la implementación de algunos mecanismos de flujo gravitacional, carta de extracción, rilling y flujo preferencial. Estos parámetros le han concedido al programa buena precisión en la predicción de leyes y dilución, para un alcance temporal de largo y mediano plazo, sin embargo, queda pendiente la precisión para el corto plazo. El trabajo de investigación tiene como objetivo la evaluación y mejora del software FlowSim como herramienta de modelamiento de flujo gravitacional. Se realiza en primera instancia el estudio de las zonas de extracción determinadas por los trazadores ubicados en terreno. Se observa sus principales características y luego se calibra el simulador en base al tonelaje de salida de los trazadores. La evaluación se efectúa contrastando las características que el simulador no toma en cuenta y se plantean metodologías de implementación con el propósito mejorar el simulador. El análisis de las zonas de extracción da como resultado que la uniformidad (Susaeta 2004) y la granulometría tienen un rol importante como parámetros del flujo, sin embargo, la uniformidad tiene mayor preponderancia en el flujo. Mientras el índice de uniformidad de los puntos que componen una batea sean del mismo tipo (uniforme, semiuniforme y aislado) y tengan valores parecidos de tonelaje extraídos de ese tipo (< 5 %), el flujo tiende a desarrollarse de forma regular. Por otro lado, si los puntos analizados presentan más del 60% del tonelaje de extracción aislada siempre ocurrirá flujo irregular. Finalmente, solo cuando el índice de uniformidad sea distinto para los puntos de extracción en análisis la granulometría incidirá siginificativamente. El análisis de altura de extracción y altura de posicionamiento de los trazadores da como resultado la contracción del diámetro de las zonas de extracción, para los trazadores ubicados por sobre los 50 m del nivel de hundimiento. El diámetro de la zona de extracción pasa de 36m a 22 m desde los 50 m. Esta característica observada difiere de lo reproducido en la simulación de FlowSim. La calibración muestra un error de predicción del tonelaje de extracción de los trazadores de 16 kton, no obstante, las replicas muestran formas similares de las zonas de extracción reales y emuladas. En base al hallazgo de contracción del diámetro de la zona de extracción obtenida, se plantea la implementación del cave back y el efecto de porosidad variable en altura. Mientras que la implementación del cave back se basa en observación de terreno; la porosidad variable en altura tiene su justificación debido al fenómeno de fragmentación secundaria, fenómeno que disminuye la granulometría durante el proceso de extracción. Ya que se observa del análisis de las zonas de extracción generada por los trazadores que, la granulometría pasa a ser la variable principal del flujo cuando la uniformidad de los puntos de una batea difieren (>5%), la implementación de la porosidad en altura tiene plena justificación. La implementación de estos mecanismos complementará los buenos resultados del simulador y de esta forma ayudará al aporte de FlowSim sobre el modelamiento del flujo gravitacional.
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Basaure, Matsumoto Kenji Andrés. "Geotechnical characterization and methodology for a risk evaluation of ore related to mud rushes in block/panel caving mining." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140688.
Full textAbstract:
Magíster en MineríaLos bombeos de barro son un ingreso repentino de mineral barro dentro de instalaciones mineras subterráneas. Pueden causar daños a personas y equipos, retrasos de producción, dilución, y cierre de minas. El objetivo de este trabajo es caracterizar a través de ensayos geotécnicos de laboratorio el barro de una mina de block/panel caving para proporcionar razones mecánicas para la falla fluida de este material mientras es extraído. Además se busca desarrollar un método para establecer pautas de decisión y aplicarlas a muestras de barro. Se ha utilizado muestras de mineral proveniente de puntos de extracción cerrados por potencial riesgo de bombeos de barro en la mina Diablo Regimiento, El Teniente, las muestras representan tres tipos de mineral barro presentes en la mina. De la caracterización se obtiene que las muestras tienen tamaños de partícula correspondientes a grava, arena, limo y arcilla, en donde las partículas finas se clasifican como limo y arcilla de baja plasticidad. Las muestras presentan leves diferencias una de otra en cuanto a contenido de finos, densidad y empaquetamiento. La resistencia del mineral a condiciones no confinadas es evaluada variando la densidad y el grado de saturación, esto permite observar que la densidad relativa es la variable más importante que gobierna la resistencia no confinada. Ensayos triaxiales consolidados saturados muestran una relación lineal entre la resistencia deviatórica y el esfuerzo confinante efectivo, esta relación es encontrada para las muestras evaluadas. La resistencia deviatórica se relaciona con la capacidad de fluir ante condiciones triaxiales, en consecuencia podría estar relacionado con los bombeos de barro. Ensayos triaxiales no consolidados saturados muestran una baja resistencia deviatórica máxima muy baja, seguida de licuación estática, lo que resulta en valores de resistencia residual cercanos a cero. Llevados a la minería estos resultados se relacionan con la tasa de extracción y las condiciones de saturación: Una alta tasa de extracción puede generar condiciones no consolidadas, haciendo que la resistencia del mineral tenga valores cercanos a cero, mientras que una baja tasa de extracción generaría condiciones consolidadas, en donde el mineral puede expulsar la presión de poros y tener mayor resistencia. Si el mineral se encuentra en condiciones no saturadas presenta un riesgo menor, ya que desarrolla incluso resistencia uniaxial. El cono de Abrams se utiliza para desarrollar ensayos de asentamiento a muestras de barro y caracterizar la consistencia del mineral ante distintas condiciones de saturación y densidad. La resistencia no confinada también se evalúa para distintas condiciones de saturación y densidad. Estos resultados permiten establecer una relación entre la consistencia y la resistencia no confinada: las condiciones para una consistencia fluida en el cono de Abrams son las mismas que generan una baja resistencia no confinada. También se encontró el contenido de humedad al cual cada muestra cambia su consistencia de plástica a suave de acuerdo a los ensayos de asentamiento. Estos valores fluctúan de 12.2% a 16.9% de humedad dependiendo de la muestra. Finalmente se define un factor de seguridad a la fluidez para diseñar una pauta de extracción basada en humedad a las muestras evaluadas. Se concluye que un mineral altamente compactado no tiende a fluir, además las propiedades fluidas del mineral dependen fuertemente de las propiedades específicas de cada tipo de mineral, en consecuencia un criterio específico debe ser desarrollado para cada tipo de mineral en una misma mina.
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Martínez, Aguilera Fabián Aníbal. "Análisis de la capacidad productiva de la minería continua y su potencial aplicabilidad para yacimientos explotados por Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/151375.
Full text
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Dharmawidjaja, Muñoz Javier Alexander. "Estudio de estrategias de extraccion para la mina Goldex." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112537.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil de MinasLa División Goldex de la empresa Agnico Eagle Ltd., opera una mina subterránea ubicada en la ciudad de Val-d Or, Québec, Canadá. Debido a la geometría del yacimiento (zona GEZ) y las bajas leyes de oro, la explotación considera un caserón de grandes dimensiones, utilizando una combinación de los métodos block caving por su bajo costo y alta productividad; longhole stoping, buscando una fragmentación adecuada y otorgando flexibilidad en la operación; y shrinkage debido a la estabilidad que entrega a las paredes. A pesar de las consideraciones del método seleccionado, una de las preguntas más importantes de la faena a lo largo de su vida, es la estabilidad final de la mina. Estudios a través de modelos numéricos estiman desprendimiento de estéril proveniente del techo, lo cual ha coincidido con las mediciones reales, pero al momento de tomar la forma final del caserón, el desprendimiento ha sido considerablemente mayor. Lo anterior motiva el presente estudio que tiene como objetivo principal determinar la potencial recuperación de reservas de la mina Goldex, a partir de una revisión de antecedentes que defina los posibles escenarios esperados, con respecto a su estabilidad y la utilización de la herramienta de flujo gravitacional, REBOP. Para que REBOP represente de forma fehaciente el flujo es necesario realizar una calibración de éste, variando los datos de entrada a ingresar, dependiendo de las características del macizo rocoso, el diseño de la mina y su programa de extracción. Los resultados entregados por REBOP muestran un error de la ley estimada mensual de 0,20 [gr/ton] y una buena coincidencia entre los espacios de aire generados, por la extracción y la propagación del caving, medidos en la operación con los visualizados en REBOP. De lo anterior se concluye que REBOP como una herramienta de planificación a largo plazo permite obtener una estimación cercana de leyes y finos a partir de un plan de producción y una estrategia de extracción dada, ayudando de esa forma a la evaluación de distintos escenarios propuestos para la explotación futura de nuevas zonas u otras ya existentes. Calibrada la herramienta de flujo, se definieron 3 casos geomecánicos a evaluar: estable, inestable parcial y colapso. Para cada uno se consideraron además, 2 diseños posibles: 1 ó 2 niveles de producción; y 2 estrategias de extracción: uniforme y proporcional a la columna de mineral. Los resultados de las simulaciones entregaron que para los 3 casos el mejor VAN y la mayor recuperación, se obtiene utilizando 2 niveles de producción considerando una estrategia de extracción uniforme. La tabla siguiente resume los resultados obtenidos para cada caso, definiendo el diseño, estrategia de extracción, recuperación y VAN obtenido. Tabla: Resumen de resultados para cada escenario evaluado. Caso Diseño Estrategia de extracción Recuperación VAN Estable 2 niveles de producción Uniforme 97,9% MUS $ 828,77 Inestable Parcial 2 niveles de producción Uniforme 82,2% MUS $ 534,23 Colapso 2 niveles de producción Uniforme 70,0% MUS $ 492,47
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Camhi, Andrade Jorge Felipe. "Optimización de los procesos de desarrollo y construcción en mineria de Block Caving. Caso estudio mina El Teniente Codelco Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/114467.
Full textAbstract:
Tesis para optar al grado de Magíster en MineríaLa excavación de galerías subterráneas es una actividad fundamental en las minas explotadas por hundimiento, debido a que abre los frentes de trabajo para todas las actividades que se ejecutan posteriormente. Por tal razón, mejorar los tiempos de ejecución de esta tarea permitirá adelantar la entrada en producción de un proyecto de explotación de minería subterránea. Así mismo, la prefabricación de elementos de hormigón armado como solución a la construcción de infraestructura minera necesaria para la explotación de sectores en preparación, nace como una alternativa a la construcción de obras civiles convencionales. Este tipo de soluciones transforman la tarea de construcción in situ en una tarea de montaje, donde los elementos son fabricados en una planta por métodos de producción industrial quedando disponible para ser transportados a la obra y montados en el lugar definido. Sin embargo, su utilización en infraestructura minera aún es incipiente debido a la escasa información acerca de los beneficios, ventajas y mejoras en la productividad que se logran con este nuevo sistema. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo principal reducir los costos y mejorar rendimientos de las actividades de Preparación Minera, estableciendo una metodología a través de la optimización de los procesos de Desarrollo y Construcción de infraestructura, con el fin de adelantar la disposición de mineral a la producción. Para llevar a cabo este estudio, del punto de vista técnico, se efectuó una revisión bibliográfica relacionada con la excavación de galerías subterráneas mediante la metodología Desarrollo Rápido (Rapid development) y la industrialización y prefabricación de elementos estructurales de hormigón, su aplicación en proyectos de infraestructura y tunelería civil. De la misma manera, desde el punto de vista de la gestión, se revisó detalladamente cómo se realiza funcionalmente la preparación minera a través del estudio en profundidad de la Dirección de Proyecto Preparación de Minas, entidad encargada de ejecutar los proyectos al interior de la División El Teniente. El diagnóstico integral de la preparación minera en la División El Teniente, donde se analiza cómo se ejecuta esta actividad del punto de vista de un proyecto operacional, permitió plantear una hipótesis sobre la optimización de los procesos de preparación minera basado en dos ámbitos: la gestión y las operaciones de desarrollo y construcción. En el ámbito de gestión se realizó un plan estratégico, basado en el plan de negocio divisional PND 2010, que entrega la cantidad de obra necesaria para sustentar la producción en el quinquenio 2011-2015, el que permitió establecer una mirada a mediano y largo plazo para la continuidad de esta actividad en la División El Teniente. En el ámbito de operaciones, se trabajó en las actividades más relevantes; por una parte la excavación de galerías o desarrollos horizontales y por otra dos tipos de obras civiles que representan la mayor inversión anual en la preparación minera, la construcción de puntos de extracción y muros de confinamiento. El resultado de este estudio, permite concluir que si bien es cierto, la aplicación de la metodología de desarrollo rápido es factible en el método de hundimiento por Block Caving de la mina El Teniente, ésta no es aplicable en su totalidad debido a las solicitaciones dinámicas asociadas a los eventuales estallidos de roca que impiden la eliminación de la malla como solución de fortificación y las interferencias que generan los distintos tipos de turnos y aislaciones por tronadura que se ejecutan en horarios definidos para las faenas de extracción de mineral, los que no son compatibles con los turnos de obras o preparación minera. En el caso de las obras civiles las pruebas se validaron con resultados superiores a las expectativas planteadas, es decir, ahorros de costos superiores al 20 % para los distintos elementos de infraestructura estudiados, donde además se obtuvieron mejoras intangibles como la descongestión de los portales de ingreso a la mina (ADIT) y la logística de abastecimiento de materiales.
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González, Aguilar Francisco. "Metodología para Diseño de Mallas de Extracción Incorporando Autómatas Celulares." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104915.
Full textAbstract:
En los métodos por hundimiento, las características del flujo de mineral y estéril tienen un
gran impacto en la recuperación y el contenido de dilución. A nivel operacional, la recuperación
de mineral es controlada por el espaciamiento entre puntos de extracción y por la política de
tiraje.
En la actualidad, la determinación de espaciamiento entre puntos de extracción se lleva a
cabo generalmente consultando la guía de diseño propuesta por D. Laubscher, que data de hace
más de 20 años, y la cual fue concebida inicialmente para métodos de hundimiento por bloques.
A pesar que las guías de diseño actuales son ampliamente ocupadas en la industria,
aparentemente éstas no han sido respaldadas con mediciones en terreno.
En este trabajo de título se propone una metodología alternativa para definir el
espaciamiento entre puntos de extracción, en la cual se considera la recuperación de mineral para
una malla de extracción determinada, y los costos asociados, con el fin de seleccionar la malla de
extracción que aporte un mayor beneficio económico. La individualización de cada escenario de
configuración de puntos de extracción se logra con la utilización de un simulador de flujo tipo
autómata celular, FlowSim, el cual previamente a este trabajo fue calibrado y validado con
resultados de experimentos a escala de laboratorio. Con este simulador se logra incorporar
explícitamente dentro de la metodología de diseño propuesta el flujo gravitacional de la roca
fragmentada post hundimiento.
Para asegurar la capacidad del simulador de representar el fenómeno de flujo
gravitacional a escala mina, el modelo se sometió a una nueva prueba de validación, esta vez con
datos de leyes muestreadas en la mina Esmeralda de Codelco-Chile. Los resultados arrojaron que
FlowSim es capaz de representar los patrones de flujo de material fragmentado hundido dentro de
un 10 % de error. Posteriormente, se simuló diferentes configuraciones de espaciamiento entre
puntos de extracción para una malla tipo Teniente, variando el espaciamiento a lo largo del pilar
mayor y del pilar menor, y variando además la altura de columna. Para una configuración
determinada, se pudo apreciar un aumento en el tonelaje al cual se presenta la dilución en los
puntos a medida que se aumentaba la altura de columna simulada. Con los resultados de estas
simulaciones se generó un gráfico bidimensional de porcentaje de entrada de la dilución, en
función de la distancia entre calles y distancia entre estocadas de carguío, para una altura de
columna en particular. Al comparar los resultados de este estudio con la metodología de
Laubscher, se obtuvo que el porcentaje de entrada de la dilución estimado se encuentra en un
rango menor al propuesto en la guía de Laubscher.
Con el fin de evaluar económicamente la factibilidad de distintas mallas de extracción, se
utilizó el gráfico de diseño para analizar diferentes espaciamientos. Los resultados de la
evaluación económica muestran que para una malla dada y ley media de yacimiento, existe un
espaciamiento entre puntos de extracción en el cual el beneficio se puede maximizar.
En esta nueva metodología mediante una decisión técnico económica se logra identificar
los principales factores para definir el espaciamiento entre puntos de extracción: tipo de
yacimiento y recuperación de mineral.
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Ruiz, González Hans Patricio. "Propuesta de diseño para procesos de reducción secundaria en proyecto mina Chuquicamata subterránea." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/141324.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil IndustrialEn la actualidad, el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) es uno de los pilares para el futuro de la Corporación del Cobre de Chile (CODELCO), el cual contempla la construcción de una mina subterránea masiva bajo el rajo actual, explotada por hundimiento de bloques, para extraer alrededor de 1.760 millones de toneladas de mineral de cobre con una ley media de 0,71%. Si bien es cierto, el proyecto contempla el uso de varias tecnologías que tienen como objetivo aumentar la eficiencia de la mina, las características intrínsecas del método de extracción provocarán la aparición de interferencias que mermarán la producción. Por lo mismo, en esta memoria se evaluó el uso de alternativas que puedan ser implementadas en los procesos de reducción secundaria, los cuales darán solución a las interferencias que causarán mayores pérdidas productivas y serán altamente riesgosas para los operadores. Estos procesos corresponden al descuelgue de zanjas y a la fragmentación de rocas con sobre tamaño. El objetivo del trabajo fue diseñar estos procesos en pos de aumentar la productividad y minimizar tanto los costos operacionales como el riesgo al cual se expondrán los operarios. La metodología consistió en recopilar, construir y detallar un set de potenciales alternativas para ambos procesos de reducción. Luego, se procedió a realizar una evaluación cualitativa, con la ayuda de expertos en el tema, con el objetivo de determinar cuáles son los criterios de mayor importancia a la hora de definir los procedimientos de reducción secundaria. Tras ello, las alternativas fueron evaluadas cuantitativamente a través de un método de comparación económico, considerando costos de capital y operacionales. Con las evaluaciones anteriores, se propone el uso de descolgadores telescópicos y martillos móviles para la reducción secundaria, pues son opciones que muestran altos niveles de seguridad y los mejores indicadores económicos, con costos de 14,02 [cUS$/kton] y 4,09 [cUS$/kton] respectivamente. Para ambas alternativas, se logró proponer un diseño de procesos, detallando los procedimientos y responsables de cada actividad, cumpliendo con los objetivos propuestos al inicio del trabajo. Finalmente, este análisis servirá como antecedente para la elaboración de los procedimientos definitivos que serán usados en la mina.
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Leonardi, Christopher Ross. "Development of a computational framework coupling the non-Newtonian lattice Boltzmann method and the discrete element method with application to block caving." Thesis, Swansea University, 2009. https://cronfa.swan.ac.uk/Record/cronfa42882.
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Lara, Morán Fernando Sebastián. "Diseño del Nivel de Producción para un Módulo Genérico de Minería Continua." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103285.
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Morales, Molina Daniel Enrique. "Estimación de Cave Back, mediante método de elementos discretos (DEM) basada en información de producción." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112036.
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Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención MecánicaIngeniero Civil Mecánico
Uno de los problemas más importantes de la minería es la estimación de la estabilidad estructural de la mina, a lo largo de su vida útil. Para estimar la estabilidad estructural, se requiere conocer el campo de esfuerzos, y considerar un criterio de falla del material rocoso. El campo de esfuerzo depende de la geometría del macizo rocoso y de su evolución. El criterio de falla depende de conocer en detalle la composición y comportamiento del macizo rocoso. Una gran dificultad de los métodos de explotación subterránea basados en el Caving es que no se conoce la geometría ni las fases del material con la precisión deseada. Tampoco se conoce la evolución desde material competente a material extraído. De esta manera, no se pueden estimar los esfuerzos ni establecer la estabilidad de la mina, con la precisión deseada. Para estimar la geometría y las fases del material, se desarrolló e implementó un modelo dinámico 3D, de elementos discretos. En un comienzo, estos elementos discretos, están unidos por resortes representando la roca competente. Estos resortes se pueden romper como efecto de cargas superiores a su límite de ruptura, tal cual lo establece el criterio de falla de Mohr-Coulomb. De esta manera, los elementos unidos por los resortes representan la roca en estado competente, y los elementos que cuentan con suficientes resortes rotos, representan el material conminuído que se extrae por las bateas. Esta cantidad de material esta determinado por la información de extracción. La información de extracción es una fuente de información abundante y valorada. Dado que se cuenta con la cantidad de material extaído por cada batea y parámetros de roca se puede modelar el comportamiento del material en función de extracción. Conocido este comportamiento, se puede estimar la geometría de la mina. Los resultados obtenidos muestran la evolución de la cavidad, Cave Back, al interior de un macizo rocoso explotado por el método de Block Caving.
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Navarro, Quilodrán Matías Emilio. "Metodología para el cálculo y seguimiento de productividad en la preparación minera para minería subterránea de Block/Panel Caving en División El Teniente." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/143837.
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Ingeniero Civil de MinasLa productividad en la industria minera está en la agenda del sector y es un desafío constante el cómo medir efectivamente las obras de construcción en los proyectos mineros subterráneos, donde las condiciones inherentes del método de explotación junto a la arquitectura mina, dificultan las labores. El trabajo a desarrollar tiene como objetivo principal generar una metodología para cuantificar la productividad y llevar a cabo un seguimiento de la preparación minera en proyectos subterráneos explotados por Block/Panel Caving. La metodología propuesta corresponde a la construcción de indicadores de productividad en base a la definición de eficiencia y eficacia. Cuantificando la eficiencia en base a la utilización de los recursos, por medio de la relación entre lo que se produce y los elementos productivos que participan en el proceso. Y la eficacia a través de la obtención de las metas planificadas, con un indicador del porcentaje de cumplimiento del avance físico con respecto al programa. Se definen diferentes métricas que ayudan a determinar la velocidad de construcción, cuantificando la magnitud y/o volumen de actividades que se realizan en los últimos años en la División El Teniente, específicamente para los sectores de Esmeralda, Reservas Norte y Diablo Regimiento. Para la estimación de la productividad se recopila información histórica del control y seguimiento del cumplimiento físico y financiero de las obras junto al número de trabajadores que están relacionados. Los resultados arrojan que la División el Teniente en el periodo del 2006 2015 ha aumentado su eficiencia medida con el indicador propuesto en un 90%, y presenta un cumplimiento promedio del 91%, ubicándose en una zona de alta productividad. Para cada uno de los sectores, los resultados dieron que todos han aumentado su eficiencia en el periodo de 2011 2015. Esmeralda en un 74%, Reservas Norte un 59% y Diablo Regimiento un 84%, mientras que la eficacia con el cumplimiento ha sido más variable para cada sector. Finalmente, la productividad calculada con esta metodología, tiene dos funciones, servir como parámetro de mejoramiento en procesos futuros y como registro histórico y línea base para comparaciones más adelante.
26/01/2022
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Urrutia, Romero Josefina Isabel. "Caracterización geotécnica y rotura de partículas bajo compresión triaxial CID de mezcla de materiales granulares de distinta resistencia aplicado a minería de Block Caving." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/139498.
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Ingeniera CivilEn la actualidad CODELCO está desarrollando el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) que pretende transformar la mina a tajo abierto en una operación subterránea mediante el proceso de Block Caving. Para la optimización de este proceso es trascendental conocer el comportamiento de los materiales quebrados y sus mezclas, en cuanto a sus características geotécnicas, producidos en la etapa de socavación del macizo rocoso. Se seleccionaron dos materiales procedentes del proyecto: Pórfido Este Serecítico (PES) y Pórfido Este Potásico (PEK). Se realizó una caracterización geotécnica y se definieron dos sets de ensayos en compresión triaxial drenado (CID) en probetas de 5x10 [cm] para diferentes mezclas entre ambos materiales, a presiones de 1, 3, 6 y 20 [kg/cm2]. Finalmente se realizaron granulometrías post-ensayo Se obtiene que con el aumento del confinamiento, el ángulo de fricción secante disminuye y la rotura de partículas aumenta. Se destaca la gran y drástica disminución del ángulo de fricción a altas presiones al comparar con resultados de otros autores. Esto se explica por la rotura de partículas que depende del confinamiento, la naturaleza de las partículas y, en menor medida, de la resistencia de las mismas. Por otra parte, la naturaleza no transportada hace que los materiales hereden los defectos de la roca madre, lo que implica que no haya una tendencia clara en el comportamiento al aumentar el tipo de material fuerte o débil.
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Arriagada, Arenas Francisca del Carmen. "Secuenciamiento optimizado considerando regla de mezcla." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/135297.
Full textAbstract:
Ingeniera Civil de MinasPara la estimación de reservas en block caving existen metodologías manuales que están basadas en principios de mezcla propuestos hace muchos años, como la mezcla vertical determinada por Laubscher. Esta problemática se ha estudiado mediante investigaciones del flujo gravitacional a través de modelos físicos y matemáticos. Dentro de los modelos matemáticos, se destaca Rebop, como un modelo de flujo gravitacional basado en balances de masa y criterios mecánicos del caving, que permiten modelar de forma más asertiva el fenómeno del caving incluyendo la mezcla vertical y horizontal.. Estas metodologías manuales también cuentan con criterios de optimización, en particular se encuentra la metodología de costo de oportunidad, la cual incorpora el costo de procesar mineral de baja ley, cuando es posible enviar a planta un mineral de mejor ley. Por lo anterior, el presente trabajo busca desarrollar un estudio exploratorio de una metodología que determina una secuencia optimizada, mediante la incorporación de un modelo de optimización de secuencia UDESS, que tiene como función objetivo maximizar el valor presente neto (VPN) del proyecto, junto con utilizar el software de flujo gravitacional Rebop, el que obtiene una mezcla más precisa. Posteriormente, los resultados de la metodología de UDESS y Rebop, serán comparados con un procedimiento manual de planificación llamado marginalista el que considera mineral todo lo que se encuentra sobre la ley de corte sobre una secuencia determinada con anterioridad. Para el desarrollo del trabajo se realizaron 4 casos que difieren en la distribución de las leyes y en las alturas de columna en su modelo de bloques. Como resultado todas las secuencias optimizadas, se muestra una disminución en la cantidad de dilución extraída, llegando a más de un 50% menos. Mientras que respecto al VPN en 3 de los casos aumenta en un rango del 7% al 20% dependiendo del caso. El único caso que disminuye, lo hace en un 1%, lo que se considera que está dentro del error permitido del modelo de optimización. Por otro lado, se determina que la distribución de leyes es más relevante que las alturas de columna in-situ, debido a que no se generan secuencias que extraigan proporcional a su altura de columna. Los resultados muestran que en el caso de un block caving, donde la dirección de la extracción es principalmente vertical, esta metodología funciona para obtener una secuencia que maximice el VPN dentro de un horizonte de tiempo determinado. Por lo tanto, se recomienda usar esta metodología tanto para una evaluación de un proyecto como para una planificación de corto plazo, que tenga como objetivo mejorar el VPN, dependiendo de la cantidad y calidad de la información con la que se cuenta. Respecto a las secuencias obtenidas con UDESS se estima que las restricciones que se incorporan son las necesarias para una secuencia de un macro-bloque extraído por block caving, con sus puntos abiertos y disponibles. Sin embargo, se recomienda precisar algunos parámetros como: la apertura de área por periodo, diferencia de altura extraída entre los vecinos, tasa de extracción por punto y discretización del modelo en UDESS. Cabe mencionar que para el uso de la herramienta de flujo, este se debe calibrar con datos mina para mejorar los resultados de simulación.
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Lara, Llano Nicole. "Análisis histórico de las variables operacionales asociadas al ingreso de agua/barro en el sector reservas norte, División El Teniente, Codelco." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131844.
Full textAbstract:
Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 21/11/2019.Ingeniera Civil de Minas
La ocurrencia de bombeos o escurrimientos en los puntos de extracción es identificada como uno de los 5 principales peligros operacionales a los que se expone la minería de block/panel/sublevel caving, es por esta razón que existe un gran interés sobre el entendimiento y comprensión de su génesis con el fin de tomar decisiones apropiadas en cuanto al control y manejo de este fenómeno. A pesar de que existen investigaciones que abordan esta problemática, a la fecha aún no es claro qué condiciones son determinantes en el desencadenamiento de estos eventos, existiendo sólo teorías no probadas. El eje central de esta memoria será caracterizar el ingreso de agua-barro, a partir de un estudio de la data histórica de variables asociadas al fenómeno. Para ello, se utiliza como sector de aplicación la mina Reservas Norte de División El Teniente, Codelco, que desde inicios de su operación ha presentado problemas de agua-barro. Este estudio incorpora un análisis general del ingreso de material saturado al sector, análisis de eventos históricos de bombeos y escurrimientos, como también una comparación con el sector Diablo Regimiento. La caracterización del ingreso de barro de Reservas Norte y posterior comparación con Diablo Regimiento permite establecer que el origen del barro proviene de la conexión con labores antiguas concentradoras de barro histórico, es más, los primeros puntos afectados se ubican en la zona donde se dio inicio al caving. Luego, la propagación es en dirección del avance de la frente de hundimiento, en donde al cerrarse uno o más puntos de la vecindad se generan planos preferenciales de flujo y al encontrarse los elipsoides traslapados, el material saturado diluye a través de los intersticios de la columna quebrada en movimiento. Dicho lo anterior, es que todo proyecto minero que utilice métodos de hundimiento debe incluir una caracterización hidrogeológica que permita determinar el riesgo potencial de una descarga de agua/barro a la que estará expuesto, definiendo e implementando tempranamente las medidas de mitigación y control. De esta manera la operación se puede llevar a cabo en forma segura y las consecuencias en cuanto a pérdidas de reservas pueden ser reducidas. En cuanto a los nuevos proyectos de DET, Nuevo Nivel Mina y Nuevo Nivel Profundo, ambos se ubican bajo labores que se encuentran afectadas por barro, por lo que se vuelve necesario crear políticas apropiadas para su control antes de comenzar la operación, entre las que se proponen: buscar alternativas a la conexión tipo domo, generar perfiles de extracción de columnas que desciendan de la manera más uniforme posible, para lo cual se debe contar con área disponible, la frente de hundimiento debe ser angosta para permitir flexibilidades operativas, no permitir la sobre extracción de los puntos y contar con políticas de drenaje. Este trabajo forma parte del proyecto MudFlow ejecutado por el Laboratorio de Block Caving del Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile.