Fragmentación 03

Fragmentación de roca y su rol en el manejo de materiales/diseño minero en Block/Panel caving

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  

Procesos de fragmentación de rocas Predicción y métodos de medición de la fragmentación Fragmentación secundaria Tipos de reducción secundaria Ciclos reducción secundaria



Tamaño de puntos de extracción y espaciamiento



Selección de equipos



Productividad de sistema de manejo de materiales ◦ ◦ ◦ ◦

Equipos de carguío Interferencias operacionales (colgaduras, sobre-tamaño) Atollos en chancadores, piques de traspaso Transporte – correas, trenes, camiones - capacidad



Colgaduras y la necesidad de fragmentación secundaria, tronadura y sus costos asociados



Procesos de conminución aguas abajo y costos.



Fragmentación In-situ esta representado por los



Fragmentación primaria esta representado por los



Fragmentación secundaria esta representado por los

bloques que estan presentes naturalmente en el masizo rocoso antes de la actividad minera

bloques creados a partir de la extension de fracturas in situ o creación de nuevas fracturas debido al arranque (caving o tronadura). bloques creados por procesos de reducción secundaria por minería producto de sobretamaños los que no pueden ser transportados/cargados

4. 4

  

Objetivo: Arranque de mineral Carguío y transporte

Tipos de fragmentación primaria en minería: 1. Indentación 2. Tronadura 3. Caving

Bloques in situ: Orientación de fracturas Terminación

Nuevas fracturas

Bloques in situ: Orientación de fracturas Persistencia Terminación

Nuevas fracturas

Modelo Kuz-Ram Cunningham (1982),

x50

X50= tamaño medio o d50, cm

A( K )

0.8

Q0.167

115 E

0.633

Q= masa de TNT (kg) equivalente de explosivo en un pozo K = factor de carga (Q/Vo) (kg/m3) E= potencia rompedora del explosivo (ANFO=100, TNT=115) A = factor de dureza de la roca

7 media; 10 dura; 13 muy dura

R 1 e

R= fracción menor a x X= diámetro del fragmento, cm X50= tamaño representa el 50% N = exponente de Rosin Rammler

0.693

x x50

n

Cunningham (1987)

N= Rosin Rammler exponente 0.5 B W 1 S/B BCL CCL n (2.B 2 =14 )( 1 ) abs burden , m D B 2 L D= diametro del pozo, mm W= desviación de pozo, m

A= radio entre espaciamiento y burden L= largo del pozo, m H= altura de banco, m S= espaciamiento, m BCL= altura de carga de fondo, m CCL= altura de carga de columna, m

0.1

0.1

L H



Necesarias para determinar la necesidad de reducción secundaria dada la capacidad de los equipos de carguío (sobretamaño)



Curvas predictivas



Mediciones de fragmentación

◦ Se basan en la fragmentación in situ y en los procesos de creación de nuevas fracturas ◦ En la operación su determinación es por medio de inspección visual (% sobre tamaño 2m3) y análisis de imágenes ◦ Análisis de imágenes tiene el sesgo de ser en 2D y difícil determinación de finos.



Se construyen a partir de ◦ 1. Experiencia ◦ 2. Gráficos empíricos ◦ 3. Sistemas expertos:     

  

JKFrag (Eadie, 2003) BCF (Esterhuizen et al, 1996) Fragman Core2Frag (Srikan, 2004) Chasm (Butcher, 2002)

Utilizan las estructuras obtenidos de mapeos y extrapolan a 3D usando métodos de inferencia estadística Con la información de las estructuras calculan los bloques in situ y sus tamaños Tienen ajustes para introducir los procesos de fragmentación primarios y secundarios por medio de la extensión de fracturas

RMR Tipo

1

2

3A

3B

4

5

A

0

2.5

7.5

15

27.5

80

B

5

12.5

20

42.5

52.5

15

C

10

27.5

32.5

25

15

D

40

35

27.5

12.5

5

E

30

15

10

5

F

10

5

2.5

G

5

2.5

0

% > 2M3

85

58

40

18

Shabanie (Laubscher, 2000)

5

0



Medidas físicas y tamizaje



Estadísticas de producción



Conteo de sobre tamaños



Métodos visuales



Procesamiento digital de imágenes



Métodos híbridos (visual & digital)

Lift 1 vs Lift 2 Oversize Comparison 800 736

700

Oversizes

600

593 535

502

500

457

400

406

389 313

300

Lift 1 Lift 2

298

200 100

92

0

0 1

1 2

86

3

4

5

85

48

23 6

7

46

43 8

9

Month into production of Cave Ore

Lift 1 vs Lift 2 Hangups 250 234 200

199

Hang ups

175 150 130

118

130

126

100

96

Hangups L1 Hangups L2

87

50 0

0

1

0

2

3

18

5

0

4

5

6

8

7

2

7

8

7

9

Month of Production in Cave Ore

4. 20

1. VERY GOOD

4. POOR

Drawpoint in production Good rock flow No oversize blocks

Drawpoint blocked or hung up, not producing One or two large blocks causing hang-up Blocks are > 2 m3 4. POOR

2. GOOD Drawpoint in production Rock jumble at brow Blocks at brow are 1 to 2 m3

Drawpoint blocked, not producing One or two large blocks blocking drawpoints Blocks are > 2 m3

5. VERY POOR 3. FAIR Drawpoint may be in production Low hang up, rock jumble of 3 to 6 blocks Blocks may be > 2 m3

Drawpoint not in production Single very large block causing hang-up Needs high bombing Block > 10 m3

4. 21

Ventajas método digital    

Rapidez en la toma de datos No interfiere mayormente en la producción Se pueden analizar varias imágenes sin mayor costo De fácil aplicación

Desventajas:   

  

Errores de muestreo Delineación de fragmentos es en algunos casos subjetivo Errores de escala Errores en el procesamiento Medición de finos Medidas son en dos dimensiones

4. 22

4. 23

4. 24

4. 25

4. 26

D C

B

A

4. 27





LA REDUCCIÓN SECUNDARIA SE LLEVA A CABO POR LA NECESIDAD DE CUMPLIR RESTRICCIONES GRANULOMÉTRICAS EN EL TRASPASO Y EN EL TRANSPORTE DE MATERIALES. UNO DE LOS PROBLEMAS CON LOS CUALES DEBEMOS ENFRENTARNOS ES LA APARICIÓN DE MATERIAL CON SOBRE TAMAÑO, EL CUAL PUEDE GENERAR OTROS PROBLEMAS TANTO EN EL TRASPASO DEL MATERIAL COMO EN LAS INSTALACIONES RELACIONADAS (BUZONES POR EJEMPLO).

Toneladas por turno

Fragmentación secundaria (% > 2m3)







PARCHE: CARGA EXPLOSIVA QUE SE APLICA EN LA SUPERFICIE DE LA COLPA Y QUE AL DETONAR PROVOCA LA FRAGMENTACIÓN CACHORREO: CONSISTE EN PERFORAR LA COLPA CON UN EQUIPO MANUAL O MECANIZADO, DE MODO QUE EL EXPLOSIV0 MARTILLO ROMPEDOR, PICADOR O DEMOLEDOR: EQUIPO DISEÑADO PARA DEMOLICIÓN POR IMPACTO, PUEDE SER NEUMÁTICO O HIDRÁULICO, MANUAL O MECANIZADO. ◦ EFICIENCIA ◦ INDEPENDENCIA ◦ ALTA INVERSIÓN

• Se perfora en el bolón (25- 40 mm) diámetro. •Se requiere una cuadrilla •Factor de carga: 0,1 – 0,15 kg explosivo/m3

•Se coloca el explosivo sobre el bolón (alargados) en su parte mas delgada. •Se coloca la carga y se tapa con barro para aumentar el confinamiento

•No se requiere perforación •Factor de carga: 0,45 – 1,25 kg explosivo/m3









Se usan para el destranque de puntos de extracción por colgaduras Las bombas se deben hacer en un area segura Se coloca explosivo en una bolsa plástica, iniciador y cordón detonante Es un trabajo de dos personas con experiencia en este tipo de labores debido a su peligrosidad

Regulador de Flujo

10 a 15 m

Martillo Picador o rompedor

Subnivel de reducción secundaria Parrilla

(Cadenas)

1.

TRASLADO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA

(2 MIN)

2.

CONEXIÓN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO Y AGUA

(3 MIN)

3.

PERFORACIÓN DE UNA COLPA

(5 MIN)

4.

DESCONEXIÓN DEL SISTEMA

(2 MIN)

5.

INTERFERENCIAS

(1 MIN)

6.

TRASLADO DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA

(1,5 MIN)

7.

CARGA Y CONEXIÓN

(1,5 MIN)

8.

RETIRO DEL LUGAR Y AVISO DE TRONADURA

(3 MIN)

9.

INTERFERENCIAS

(1 MIN)

10.

VENTILACIÓN

(10 MIN) TOTAL: 30 MINUTOS

1. 2. 3. 4. 5.

MANIOBRAS DE INGRESO AL PUNTO MANIOBRAS PREVIAS A LA OPERACIÓN REDUCCIÓN DE COLPAS MANIOBRAS FINALES Y RETIRO INTERFERENCIAS

(0,5 MIN) (2 MIN) (1,5 MIN) (1 MIN) (0,5 MIN) TOTAL: 6,5 MINUTOS.