Study of the gravity flow mechanisms at goldex by means of a physical model

Abstract

Por más de un siglo se ha llevado a cabo investigación referente al campo del flujo gravitacional a través de variadas herramientas. De hecho, casi todas las minas operadas por métodos basados en hundimiento o explotadas por métodos fundamentados en flujo gravitacional han sido objeto de diversas experiencias de modelamiento con modelos numéricos, modelos físicos y pruebas a escala mina, las que han llevado a lograr un importante avance en el entendimiento de los principales mecanismos que gobiernan el flujo gravitacional. En este contexto, los modelos físicos se presentan como una herramienta de ingeniería que tiene la ventaja de ser el enfoque de menor costo, evitando las dificultades propias de la experimentación a escala mina como las complicaciones de obtener mediciones in-situ- siendo además de larga data y muy costosas. Sin embargo, con el fin de validar los modelos físicos, es fundamental desarrollar una metodología apropiada teniendo en cuenta los efectos de escala y las limitaciones propias derivadas de estos modelos. Este trabajo de tesis, tiene como propósito establecer una metodología para el estudio del flujo gravitacional para un caso en particular, la Mina Goldex (Agnico Eagle, Canadá). El caserón Primario Este, en Goldex, presenta un novedoso método de explotación: el mineral es perforado y tronado como en un SLS pero el nivel de producción corresponde al de una operación de hundimiento por bloques. La mayor preocupación radica en el hecho de que el Nivel de Producción es menor que la proyección vertical del cuerpo mineralizado, generando interrogantes acerca de la movilidad del material ubicado en la pared yacente del caserón. El principal objetivo de esta investigación, es por lo tanto, el estudio de los mecanismos que conducen el flujo gravitacional para el Caserón Primario Este, con el fin de apoyar el diseño ingenieril y para ser utilizado como herramienta para la estimación de reservas y para la estimación de la entrada de la dilución. Los experimentos se realizan en un modelo axisimétrico a escala 1:200. En una primera etapa se desarrolla un test de prueba de IMZ (zona de movimiento aislado) a modo de determinar la geometría de la zona de movimiento. El segundo experimento consiste en determinar la potencial falla del mineral localizado en la pared yacente, mediante una extracción de múltiples puntos. Dado que el mineral situado fuera de la proyección vertical del nivel de producción no se moviliza, es propuesto un nuevo nivel de extracción. El modelo físico se modifica con este nuevo nivel (Nivel 76) y se realizan experimentos mediante la extracción de ambos niveles de producción. Finalmente se conduce un experimento simulando la continua entrada de dilución desde el techo del caserón; el objetivo es determinar los mecanismos de entrada de dilución, así como la recuperación minera y los principales mecanismos que rigen la entrada de la dilución para un hipotético caso inestable. En una etapa final, y utilizando el conocimiento adquirido a partir de los resultados experimentales se lleva a cabo modelación numérica de los experimentos utilizando REBOPv3.1. Los modelos numéricos y los resultados físicos sólo pueden compararse cuando el mecanismo de flujo por gravedad es identificado, con el fin de calibrar adecuadamente el software. Una vez que REBOP que ha sido calibrado, hay evidencia de que las simulaciones del software presentan una buena concordancia con los resultados experimentales para los casos estables, sin embargo, para los casos inestables cuando el mecanismo que rige la entrada de la dilución es el movimiento lateral de la roca quebrada, REBOP no es capaz de reproducir los mecanismos y por lo tanto la entrada de dilución a nivel cuantitativo.