Desarrollo de herramientas de diseño para minería por Sublevel Stoping y su impacto económico en un proyecto minero

Abstract

El diseño minero de proyectos subterráneos por Sublevel Stoping requiere de criterios aceptados por la industria para definir las dimensiones de los caserones y secuencia de explotación, que garanticen un determinado grado de dilución y recuperación de reservas. En general, los diseños suelen definirse mediante métodos empíricos que se han desarrollado a partir de la recolección de datos de operaciones mineras en distintos países. El objetivo de esta tesis es desarrollar herramientas de diseño empíricas que se ajusten a las condiciones locales de una mina en explotación, y su ejecución permita cuantificar su impacto económico, en proyectos de características similares y profundizaciones futuras. La metodología de trabajo se divide en dos etapas principales: Desarrollo de nuevas herramientas para Mina Cinabrio y su posterior aplicación en el Proyecto Dalmacia; en la primera etapa se busca obtener un modelo de sobre-excavación creando un modelo de dilución teniendo como indicador al ELOS de la pared colgante; y la calibración de los gráficos de estabilidad empíricos desarrollados por Mathews y Laubscher según la condición de los caserones actuales. Para brindar mayor robustez a los resultados se estudiaron casos puntuales de inestabilidad definiendo un factor de ajuste por presencia de fallas geológicas principales que incidan en la estabilidad de la pared o techo de los caserones; además se recomienda actualizar las fronteras de estabilidad en los gráficos conforme se ejecuta la explotación y culmina la recuperación de pilares en Mina Cinabrio La segunda etapa corresponde a la aplicación de los resultados obtenidos al Proyecto Dalmacia, que presenta condiciones y características geomecánicas similares al caso en estudio; haciendo un análisis comparativo de los resultados utilizando los gráficos tradicionales, teniendo como indicadores: fronteras de estabilidad y sobre-excavación de los caserones, cantidad de reservas minables, índice de preparación y desarrollo, y rentabilidad del proyecto en los dos escenarios planteados; es decir en las dimensiones admisibles según lo tradicional y en las máximas dimensiones reales según la optimización realizada, aplicando las nuevas herramientas de diseño definidas que permiten aumentar las reservas minables del proyecto. En yacimientos complejos como el Proyecto Dalmacia, donde la rentabilidad del proyecto es sensible a la geometría de los caserones, es importante realizar los análisis mostrados en esta tesis; ya que es probable que el retorno de la inversión mejore considerablemente según el escenario optimista analizado; permitiendo además, definir de forma óptima el diseño minero y secuencia de explotación que conlleve al cumplimiento de los programas de producción. Según los gráficos a utilizar en el diseño de caserones se debe dar mayor importancia a la presencia de fallas geológicas durante la explotación, ya que puede conllevar a colapsos o hundimientos de caserón en forma instantánea, pudiendo afectar directamente la seguridad e integridad de personas y equipos; por lo tanto es importante incorporar los factores de ajuste por falla. Además se puede incursionar en el desafío de insertar el modelo geológico - estructural en la optimización de caserones.