Metodología para Diseño de Mallas de Extracción Incorporando Autómatas Celulares

Abstract

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.