GEOMECANICA APLICADA AL PLANEAMIENTO Y EXPLOTACION DE YACIMIENTO DE MINERIA SUBTERRANEA PARTE 14

168 SUBLEVEL CAVING‐EJEMPLO DE  PERFORACION RADIAL RIDGEWAY PATTERN RIDGEWAY PATTERNV

335

KIRUNA SLC 2000 PATTERN

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING‐OPERACIONES DE EXPLOTACION  El mineral es conducido por el “orepass”, que comunica a todos los subniveles, hasta el nivel principal de transporte; donde es realizada la carga de el mineral, a través de una torva, para que sean transportados en locomotoras eléctricas.  El transporte principal se puede hacer,, mediante el uso p de camiones.

336

VII. Sublevel caving

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169 DESARROLLOS

337

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING

338

VII. Sublevel caving

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170 SUBLEVEL CAVING

Caved hanging wall

Production Blasting and loading

Sublevels

Charging Footwall drift

Long-hole drilling

Ore pass Development of new sublevels Haulage level

339

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING SUBLEVEL CAVING

WALL ROCK

340

VII. Sublevel caving

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171 SUBLEVEL CAVING

ore p pass

finished

PRODUCTION PROGRAM

production production drilling development development haulage drive

341

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING PRINCIPIO DEL METODO

342

VII. Sublevel caving

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172 SUBLEVEL CAVING caved hanging-wall waste completed sublevel

caved waste rock

cutoff slot

ore drawing ore pass

drilling sublevel development footwall sublevel drift 343

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING A

A

Fig 1. Fig. 1 Typical layout atan Production

FOOTWALL

Cross sectional view

344

VII. Sublevel caving

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173 SUBLEVEL CAVING SUB LEVEL CAVING ARRANQUE DEL MINERAL

LOADING (TORO 500)

PRODUCTION DRILLING (DUO DLV 20)

10 m

DRIFTING (PARAMATIC) 4m

345

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING

346

VII. Sublevel caving

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174 SUBLEVEL CAVING SECTION I-I

SECTION 2-2

l

LOADING

CHANSING

r

347

VII. Sublevel caving

SUBLEVEL CAVING 0

w

Figure 9 “Silo” type of flow pattern Kvapil (1955), Janelid and Kapil (1965) 348

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175 SUBLEVEL CAVING 18m

3m

Blaste d

ore slic e

3m

Cave

25m 80º

55º

55º 5m

50º

Swell into drift

7m Front View

Side View

Figure II New posibilities for large-scale sublevel caving

349

VII. Sublevel caving

GRAFICOS DE ESTABILIDAD 1000

Estable: 10% dilución

Stability Number, N

100 te Po

n

lly tia

10 Po

le ab St

lly ia nt e t

t Po

1.0

Potencial inestable:  10‐30% dilución

e bl ta ns U

lly tia en

a M

Falla potencial:  dilución mayor a 30%

re ilu Fa r jo

i nt te Po

ng vi Ca l a

Caving: derrumbe total  hasta llenar el tajeo hasta llenar el tajeo

0.1 0

5

10 20 15 Shape Factor, S (in metres)

25

After Stewart and Forshyt, 1995 350

VII. Sublevel caving

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176 NUMERO DE ESTABILIDAD Q=

RQD J r J w J n J a SRF

Q modificado Q’ =

N’ = Q’ . A . B . C

RQD J r Jn Ja

N = número-estabilidad Q’ = mod ified-tunel-quality-index

RQD = rock quality designation

A = stress-factor B = jo int _ orientation-factor C = gravity-factor

Jn = número de sets Jr = rugosidad de fracturas Ja = alteración

351

VII. Sublevel caving

NUMERO DE ESTABILIDAD DE MATTHEWS N = Q’ * A*B*C Q es el índice de la roca (Deere, 1964)‐NGI A es el ajuste por esfuerzo inducido B es el ajuste por estructuras, interceptando la pared a  estudiar C es el ajuste por orientación de la excavación

352

VII. Sublevel caving

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177 ORIGINAL MATTHEWS 1000

ne Zo

Zo n

e

Inestable: ng

Falla localizada

tia l

La excavación fallara

Po te n

Stability Number, N

lly tia n te Po

10

le ab st n U

Ca vi

le ab St

100

Estable: sin soporte o  localizado

ne zo

10 1.0

0.1 5

0

353

10 20 15 Shape Factor, S (in metres)

25

VII. Sublevel caving

PROBABILIDAD DE FALLA Se habla de probabilidad de en los siguientes estados 1) Estable 2)) Falla/falla mayor 3) Hundimiento (colapsó el tajeo)

z = 2.9603 – 1.4427 In S + 0.7928 In N p=

1 1+e

-z

Logit g values

Ref: Mawdesley, et al. (200)

354

VII. Sublevel caving

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178 PROBABILIDAD DE FALLA North Endwall (0.895)

Probabilities Density Functions

78 % Stable 22% Failure and MF

1.00

0% Caving

Footwall (0.951) 96% Stable

0.90

4% Failure & MF

Crown (0.567) Crown (0 567) 0.80

10% Stable

0.70

0% Caving

0% Caving

90% Failure & MF South Endwall (0.939)

0.60

7% Failure & MF

Caving Zone

Probability

93% Stable

0.50

0% Caving

Combined failure and 

Stable zone

major failure zone

0.40 Hanginwall (0.682)

0.30

Stable

14% Stable 4% Stable Failure &  Failure Major Failure

86% Failure & MF

0.20

0% Caving

Caving

1.00

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

0.00

0.00

0.10

0.10

Logit Values

p 355

VII. Sublevel caving

METODO‐GRAFICO DE ESTABILIDAD Stable Isoprobability Corrtours 1000 000 95% 90% 75% 50% 33% 100 000

Stavility Number, N

5% 0%

10 000

95% 1 000

LEGEND

83% 60%

Stable

40% 20%

Failure

10% 5%

0 100 1

Major Faiura 0% 10

0%

100

Shape Farther,S. or Hidraulic Radius (in metres)

Fig. 8

Isoprobability contours for stable excavation based on logistic regression

Mawdesley et al, 2001

356

VII. Sublevel caving

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179 METODO DE ESTABILIDAD‐CASOS DE FALLA Failure Isoprobability Corrtours 1000 000

10% 30% 50% 64% 60% 50% 30% 15%

Stavility Number, N

100 000

10% 5% 0%

10 000

10% 20%

1 000

LEGEND

40%

Stable

80% 64% 60%

Failure

40% 20%

0 100 1

Major Faiura 100

10

Shape Farther, or Hidraulic Radius (in metres)

Fig. 9

357

Isoprobability contours for failure based on logistic regression

VII. Sublevel caving

METODO DE ESTABILIDAD‐CASOS DE FALLA MAYOR Major Failure Isoprobability Corrtours 1000 000

Stavility Number, N

100 000

10 000

LEGEND

1 000

Stable Failure Major Faiura 0 100 1

10

100

Shape Farther, or Hidraulic Radius (in metres)

Fig. 10

358

Isoprobability contours for major failure base on logistic regression

VII. Sublevel caving

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180 CONSUMOS

Table 1 Frequency y used mining g methodsand their technical characteristics Mining method

Nº

359

Indicator

Room

Shotwall

Longwall

Subleve caving With Without mechanization mechanization 1.5 2 1.5 2.5 3

1.

Wood consumption

mV1000 t

45-50

8-17

17

2. 3.

Timber consuption

m /1000t

12-18

2-7

3^t

Explosives

kg/10001

160-220

280-350

200-250

50-100

20-50

4.

Blasting caps

pieces/

580-800

750-850

700-1000

100-300

50-150

5. 6. 7 7.

Wire metallic

t kg/1000 t

500-1200

1550-2600

1500-3000

800-1000

500-700

Slice out put

t/day

70

90-100

150-200

i50-200

250-300

Coal roof out put

t/day

8. 9. 10.

Overall output

t/day

70

90-100

[6

18

18

25

25

(/man

4.37

5

8.3-11

30-32

42-44

3

Number of workers Productivity

150-200

600

800

750-800

1050-1100

VII. Sublevel caving

OBJECTIVOS

Determinación del número de estabilidad N’ Cálculo del factor de forma o radio hidráulico S Análisis de probabilidad de falla

360

VII. Sublevel caving

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181 DATOS: Propiedades geomecánicas de la roca y sus  características geométricas del tajo (dimensionamiento  geomecánico).

361

VII. Sublevel caving

CALCULO DEL Q, A, B y C

362

VII. Sublevel caving

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182 CALCULO DEL N’

363

VII. Sublevel caving

CALCULO DE S

364

VII. Sublevel caving

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183

Stability Number, N

LOS CONTORNOS DE ISOPROBABILIDAD, PARA LA  ESTABILIDAD DE TAJOS ABIERTOS

LEGEND Stable Failure Major Failure Caving

Shape Factor, S

365

VII. Sublevel caving

VALOR DE N’ SEGÚN EL METODO GRAFICO DE  ESTABILIDAD

366

VII. Sublevel caving

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184 RADIO HIDRAULICO

367

VII. Sublevel caving

PROBABILIDAD DE FALLA Se habla de probabilidad en los siguientes estados: 1) Estable 2)) Falla/falla mayor 3) Hundimiento (colapso del caserón)

z = 2.9603 – 1.4427 In S + 0.7928 In N

p=

1 1+e

-z

Logit values

Ref: Mawdesley, et al. (200)

368

VII. Sublevel caving

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185 PROBABILIDAD DE FALLA

z = 2.9606 – 1.4427 ln (15) + 0.7928 ln (44.60)

z = 2.0645 2.0645

369

VII. Sublevel caving

PROBABILIDAD DE FALLA

p=

1 1+e

-z

p = 0.8874

370

VII. Sublevel caving

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186 PROBABILIDAD DE FALLA North Endwall (0.895)

Probabilities Density Functions

78 % Stable 22% Failure and MF

1.00

0% Caving

Footwall (0.951) 96% Stable

0.90

4% Failure & MF

Crown (0.567) 0.80

10% Stable

0.70

0% Caving

0% C i 0% Caving

90% Failure & MF South Endwall (0.939)

0.60 0.50

7% Failure & MF

Caving Zone

Probability

93% Stable 0% Caving

Combined failure and 

Stable zone

major failure zone

0.40 Hanginwall (0.682)

0.30

Stable

14% Stable F il Failure &  & Failure Major Failure

86% Failure & MF

0.20

0% Caving

Caving

1.00

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

0.00

0.00

0.10

0.10

Logit Values

p 371

VII. Sublevel caving

VIII. BLOCK CAVING  (hundimiento de bloques)

372

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187 INTRODUCCION Este método se refiere al sistema de minería en masa, en el que la extracción depende de la gravedad. Removiendo una delgada rebanada horizontal en la base del bloque, bloque el soporte vertical de la columna de mineral se elimina y el mineral continúa rompiendo y hundiendo por gravedad. A medida que se extrae el mineral por el nivel de minado, el mineral que está encima sigue con el proceso de ruptura y hundiendo por ggravedad. Actualmente, el término de hundimiento por bloques se usa para todo tipo de minería, que utilice el hundimiento por gravedad, aunque este no se realice por bloques rectangulares. 373

VIII. Block caving

INTRODUCCION El hundimiento por bloques es el sistema de explotación subterráneo más  barato de todos.

374

VIII. Block caving

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188 PREPARACION Y EXPLOTACION 

375

VIII. Block caving

DESARROLLO

Esquema de hundimiento por bloques

376

VIII. Block caving

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189 DESARROLLO Original surface

Waste den bur ver o ste wa ved Ca

Uncaved ore

Biastholes Undercut level Finger raises Exchausted draw point

Grizzly level Transfer raises Haulage level

377

VIII. Block caving

VENTAJAS   Se obtiene alta productividad, de 15 a 50 t/(hombre‐turno)  El costo de producción es bajo, casi como la de tajo abierto  Una vez que el hundimiento empieza, se consigue una producción elevada.  Se pueden normalizar las condiciones, aumentando la seguridad y la eficacia del trabajo  La dilución es de 10 a 20%  La recuperación puede alcanzar 100%  La frecuencia de accidentes es claramente baja

378

VIII. Block caving

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190 Block caving Desarrollo  (Ridgeway Deeps project, Austrália)

379

VIII. Block caving

Block caving Desarrollo (Prairie Creek Mine Plan, Canadá)

380

VIII. Block caving

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