Métodos de Explotación Métodos de Explotación SubterráneaSubterránea

MetalogénesisMetalogénesis

Mario MoralesMario MoralesRodrigo GacitúaRodrigo GacitúaCarlos CastilloCarlos Castillo

EL PROCESO MINEROEL PROCESO MINERO• ARRANQUEARRANQUE

– FRACTURARFRACTURAR– FRAGMENTARFRAGMENTAR– EXTRAER (Gravitacional-Baldadas)EXTRAER (Gravitacional-Baldadas)

• TRANSPORTETRANSPORTE– TRASLADARTRASLADAR

(FFCC-camiones, correas (FFCC-camiones, correas transportadoras,etc)transportadoras,etc)

• BENEFICIOBENEFICIO– SEPARARSEPARAR

ARRANQUE

TRANSPORTE

$

PLANTA

MINA

SEPARAR

Parámetros Utilizados en el Parámetros Utilizados en el Diseño de Minas Diseño de Minas SubterráneasSubterráneas• GeologíaGeología• GeometríaGeometría• Indicadores geomecánicosIndicadores geomecánicos• EstabilidadEstabilidad• Distribución de la leyDistribución de la ley• Dilución planeada y no planeadaDilución planeada y no planeada• Restricciones externas e internasRestricciones externas e internas• Ritmo deseadoRitmo deseado• RecuperaciónRecuperación• Selectividad.Selectividad.• CostosCostos

Métodos de Explotación Métodos de Explotación SubterráneosSubterráneos

SoportadoPor Pilares

Artificialmente Soportado con Relleno

Sin soporte o Hundimiento

Room and Pilar

Sublevel and Longhole stoping

Bench and Fillstoping

Cut and Fill Stoping

Shrinkage Stoping

VCRStoping

LongwallMining

SublevelCaving

BlockCaving

Desplazamiento de la roca de caja

Energía de deformación almacenada en las proximidades de una excavación

Sublevel Open StopingSublevel Open StopingLonghole Open Stoping Sublevel Open Stoping

Subniveles de Perforación

Galería de transporte secundario

Chimenea de Ventilación

Subnivel de Ventilación

Punto de descargaa pique

Chimenea de Traspaso

Descarga Buzón

Zanja

Caserón

Galería

de Zanja

Estocada de Carguío

Nivel de Transporte Principal

Longhole and Sublevel Open Longhole and Sublevel Open StopingStoping• El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes

caserones separados por losas y muroscaserones separados por losas y muros• Se usa cuando: Se usa cuando:

– La inclinación del cuerpo mineralizado excede el La inclinación del cuerpo mineralizado excede el ángulo de reposo del mineralángulo de reposo del mineral

– Roca de caja y mineral competente Roca de caja y mineral competente – Cuerpo mineralizado de paredes regularesCuerpo mineralizado de paredes regulares

• El método de longhole open stoping posee una mayor El método de longhole open stoping posee una mayor productividad con subniveles de perforación de 60-100m productividad con subniveles de perforación de 60-100m

• Longhole open stoping requiere una mayor regularidad Longhole open stoping requiere una mayor regularidad que el sub level stopingque el sub level stoping

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

de extraído el mineralde extraído el mineral

Sublevel Stoping LBHSublevel Stoping LBH• Se arranca el cuerpo Se arranca el cuerpo

mineralizado a partir de sub-mineralizado a partir de sub-niveles de perforación niveles de perforación mediante disparos paralelos mediante disparos paralelos efectuados en planos efectuados en planos verticales (DTH) verticales (DTH)

• Campo de aplicación: desde Campo de aplicación: desde cuerpos macizos hasta vetas cuerpos macizos hasta vetas estrechas, características de estrechas, características de la mecánica de la roca la mecánica de la roca buenas, paredes y techos buenas, paredes y techos firmes y estables. Calidad firmes y estables. Calidad del mineral competente.del mineral competente.

• A lo que a costos se refiere, A lo que a costos se refiere, es económico aplicándose es económico aplicándose muchas variantes para este muchas variantes para este método lo que lo hace muy método lo que lo hace muy productivo.productivo.

VCRVCR• Cuerpos mineralizados de baja Cuerpos mineralizados de baja

a mediana potencia y en rocas a mediana potencia y en rocas de mediana competencia de mediana competencia

• Requiere la construcción de Requiere la construcción de estocadas y puntos de estocadas y puntos de extracciónextracción

• La secuencia de construcción es La secuencia de construcción es la siguientela siguiente– Nivel de transporteNivel de transporte– Arreglo de galerias de Arreglo de galerias de

producciónproducción– Corte basalCorte basal– Nivel de perforaciónNivel de perforación– Perforación de tiros largos Perforación de tiros largos

menor a 40 m en caso VCRmenor a 40 m en caso VCR• Los disparos generan cortes de Los disparos generan cortes de

hasta 3mhasta 3m• Costo 15-45 $/t dependiendo si Costo 15-45 $/t dependiendo si

se rellena o nose rellena o no• Dilución 10%Dilución 10%• Recuperación menor a 80%Recuperación menor a 80%

Bench and Fill StopingBench and Fill Stoping

• Alternativo a VCRAlternativo a VCR

• Utilizado en cuerpos de menor Utilizado en cuerpos de menor competencia mayor continuidad.competencia mayor continuidad.

BackfillOre

Blasted Ore

Retreating

Drilling Equipment Truck backfills after most ore is mucked

LHD Equipment

Floor can be of any type: Ore, backfill or sill (mat) pillar

Shrinkage StopingShrinkage Stoping• Cuerpos con fuerte buzamientoCuerpos con fuerte buzamiento..

• Vetas angostas Vetas angostas

• La roca de caja de baja La roca de caja de baja competencia y el mineral de competencia y el mineral de mediana a alta.mediana a alta.

• Se remueve solamente el Se remueve solamente el esponjamiento (30 a 40% del esponjamiento (30 a 40% del volumen) de la roca tronada, el volumen) de la roca tronada, el resto se mantiene almacenadoresto se mantiene almacenado

• A medida que avanza el stoping A medida que avanza el stoping hacia arriba se va sacando hacia arriba se va sacando material por debajomaterial por debajo

• Se requiere infraestructura de Se requiere infraestructura de producción.producción.

• Productividad menor a 4.500 Productividad menor a 4.500 [t/d][t/d]

• Alta dilución 30%Alta dilución 30%

• Costoso y riesgosoCostoso y riesgoso

Instalación de escudos Instalación de escudos hidráulicoshidráulicos

Room and PilarRoom and Pilar• Cuerpos mineralizados Cuerpos mineralizados

mantiformes y de baja mantiformes y de baja potenciapotencia

• Calidad de la roca de caja y Calidad de la roca de caja y mineral competentes mineral competentes

• Se dejan pilares para Se dejan pilares para mantener el techo y las mantener el techo y las paredes establesparedes estables

• Diseño de pilares y Diseño de pilares y caserones para maximizar caserones para maximizar la recuperación la recuperación •Cuerpos mineralizados con potencias mayores a Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10m y menores a 30 m se explotan por sub-niveles 10m y menores a 30 m se explotan por sub-niveles desde el techo al piso.desde el techo al piso.•Baja dilución menor a 5%Baja dilución menor a 5%•Recuperación baja menor a 75%Recuperación baja menor a 75%•Costo de producción 10-20$-tCosto de producción 10-20$-t

Post Room and Pilar MiningPost Room and Pilar Mining• Variación de Room and PilarVariación de Room and Pilar• Cuerpos con potencias mayores Cuerpos con potencias mayores

a 30m e inclinadosa 30m e inclinados• Comienza en la parte inferior del Comienza en la parte inferior del

cuerpo mineralizado y se cuerpo mineralizado y se extiende en la vertical por sub-extiende en la vertical por sub-nivelesniveles

• Una vez realizada la perforación, Una vez realizada la perforación, tronadura, carguío y transporte tronadura, carguío y transporte del mineral se procede a del mineral se procede a rellenar el caserón típicamente rellenar el caserón típicamente con colas de relaves mezcladas con colas de relaves mezcladas con cemento.con cemento.

• El relleno aumenta el El relleno aumenta el confinamiento permitiendo confinamiento permitiendo diseñar con un menor factor de diseñar con un menor factor de seguridad y por lo tanto seguridad y por lo tanto maximizando la recuperaciónmaximizando la recuperación

Cut and Fill MiningCut and Fill Mining• Cuerpos mineralizados Cuerpos mineralizados

verticales y potencias 3-10 mverticales y potencias 3-10 m• La roca de caja de baja La roca de caja de baja

competencia y roca mineral competencia y roca mineral de baja a media.de baja a media.

• Se realiza por subniveles de Se realiza por subniveles de manera ascendentemanera ascendente

• Los caserones en explotación Los caserones en explotación se pueden separar por muros se pueden separar por muros y losas de modo de aumentar y losas de modo de aumentar la estabilidad del sistema la estabilidad del sistema minerominero

• Rellenos: hidráulicos colas de Rellenos: hidráulicos colas de relave, material estéril, relave, material estéril, ambos más cemento, etc.ambos más cemento, etc.

• SelectivoSelectivo• Baja dilución menor a 2%Baja dilución menor a 2%• Alta recuperación mayor a Alta recuperación mayor a

90%90%• Alto costo 40-150 $/tAlto costo 40-150 $/t• Baja productividad 200-4500 Baja productividad 200-4500

tpdtpd

Sublevel CavingSublevel Caving• Cuerpos con Cuerpos con

orientación vertical y orientación vertical y alta potencia mayor a alta potencia mayor a 40m40m

• La roca de caja es de La roca de caja es de baja competencia y la baja competencia y la roca mineral roca mineral competente a medianacompetente a mediana

• Se explota por Se explota por subniveles donde se subniveles donde se realizan en ciclo las realizan en ciclo las operaciones unitarias operaciones unitarias de perforación, de perforación, tronadura, carguío y tronadura, carguío y transportetransporte

• Productividad 4000 a Productividad 4000 a 20000 tpd20000 tpd

• Costo 7-12 $/tCosto 7-12 $/t• Dilución es alta hasta Dilución es alta hasta

un 15%un 15%• Recuperación 75%Recuperación 75%

• Cuerpos masivos con Cuerpos masivos con una proyección en una proyección en planta suficienteplanta suficiente

• Roca mineralizada Roca mineralizada medianamente medianamente competentecompetente

• Productividad 12000 Productividad 12000 a 48000 tpda 48000 tpd

• Dilución 20%Dilución 20%

• Recuperación 75%Recuperación 75%

• Costo 2.1-5$/tCosto 2.1-5$/t

Panel CavingPanel Caving

• Cuerpos masivos con una Cuerpos masivos con una proyección en planta proyección en planta suficientesuficiente

• Aumento en la solicitación de Aumento en la solicitación de esfuerzosesfuerzos

• Permite manejar la roca Permite manejar la roca primaria que presenta mayor primaria que presenta mayor granulometría y mayor granulometría y mayor tonelajetonelaje

• Un aspecto relevante en el Un aspecto relevante en el funcionamiento del Método funcionamiento del Método Panel Caving, es el paso del Panel Caving, es el paso del frente de hundimiento.frente de hundimiento.

• Mayor costo por la mayor Mayor costo por la mayor competencia de la rocacompetencia de la roca

Block CavingBlock Caving

ANDES SUR

TTE 8 SUR

REGI MI ENTO

ESMERALDA

RESERVAS NORTE

DACI TAPC

TTE 4 SUR

PI PA NORTE

QUEBRADATENI ENTE

DI ABLOREGI MI ENTO

I SLA LHD

ANDES NORTE

PI LAR SUB6-ESMERALDA

ANDES CENTRAL

PI PA BRADEN(ZONA DE BAJ A LEY)

SUB-6 I NVARI ANTE

MI NA EL TENI ENTE

N

Caso “El Teniente”Caso “El Teniente”

Tte. 4 SurTte. 4 Sur Panel Caving Panel Caving ConvencionalConvencional

Tte. 4 Tte. 4 RegimienRegimientoto

Panel Caving Panel Caving ConvencionalConvencional Pipa NortePipa Norte

Panel Caving con Panel Caving con Hundimiento Hundimiento PrevioPrevio

Quebrada Quebrada TenienteTeniente Block CavingBlock Caving Reservas NorteReservas Norte

Panel Caving con Panel Caving con Hundimiento Hundimiento PrevioPrevio

EsmeraldaEsmeraldaPanel Caving con Panel Caving con

Hundimiento Hundimiento PrevioPrevio

Isla LHDIsla LHD Panel Caving Panel Caving ConvencionalConvencional