Estabilidad del Nivel de Producción en Minería Continua

Abstract

En la explotación de minas subterráneas de yacimientos masivos, el método de mayor uso es el Block Caving, que consiste en el hundimiento de un bloque de material y posterior extracción gravitacional hacia una serie de puntos de extracción. Para garantizar el éxito del método, se debe asegurar la estabilidad del nivel donde se realiza la extracción.

En estos métodos se espera un futuro aumento en la producción, por lo que se esta estudiando una variante de explotación llamada Minería Continua (MC), que permite una extracción continua de material, aumentando la tasa de extracción. Junto a estos cambios propuestos no se debe comprometer la estabilidad del sistema.

En la actualidad las metodologías para la evaluación de estabilidad y diseño del nivel de producción tienen una componente empírica importante. Por este motivo es complicada una aplicación directa de estos en la MC. En el presente trabajo de titulo se propone una metodología que evalúa comparativamente las alternativas de diseño dentro de la MC en función de los esfuerzos inducidos en el nivel de producción, considerando variación en la separación entre niveles, espaciamiento de malla, tipo de malla, orientación de las calles de producción respecto del esfuerzo principal y tamaño de la calle de servicio. Para esto se construyeron una serie de gráficos comparativos de esfuerzos inducidos a lo largo de las calles de producción y de servicio, variando la distancia al frente de hundimiento. Estos gráficos son de una enorme aplicabilidad, por cuanto el esfuerzo principal inducido fue normalizado por el esfuerzo vertical in-situ, permitiendo una posterior utilización bajo otros escenarios. Por otro lado, tratando de evaluar el impacto en la estabilidad del nivel de producción generado por los cambios en el diseño que propone la MC, se realizó una comparación entre esta y un diseño convencional de block caving considerando los mismos criterios del análisis anterior.

Los resultados de este estudio muestran que las mayores variaciones de los esfuerzos inducidos se producen al disminuir la separación entre niveles. Por otra parte se observaron diferencias pequeñas al disminuir el espaciamiento entre puntos de extracción (de 15 a 13m), al variar el tipo de malla (cuadrada y triangular) y al variar el tamaño de la calle de servicio, lo que da la flexibilidad de priorizar factores productivos y/o constructivos en estos parámetros. Finalmente, al comparar el diseño MC con uno de block caving tradicional de dimensiones equivalentes (15m de espaciamiento entre puntos de extracción) se observan esfuerzos máximos inducidos menores en el caso de la MC. Esto indica que el diseño MC no debiera presentar mayores problemas que el de block caving tradicional.

Considerando los resultados favorables en cuanto a estabilidad, se sugiere validar los resultados obtenidos y posteriormente incorporar los efectos que podrían producir, sobre los esfuerzos inducidos, el aumento de la velocidad de extracción y el acondicionamiento del macizo rocoso.