Modelamiento numérico de bombeo de finos para aplicaciones en minería de Block Caving

Abstract

Los bombeos de fino son problemas de seguridad en faenas de block y panel caving alrededor del mundo, definiéndose como entradas súbitas de material fino y seco desde puntos de extracción. Desde un punto de vista histórico, Palabora es una de las primeras operaciones de caving en registrar estos eventos a fines del año 2006. Posteriormente, se tuvieron registros en Ridgeway Deeps (2014 - 2015) y Cadia East PC1 (2016). El objetivo de este trabajo es la cuantificación de la influencia de la geometría de un Punto de Extracción sobre la magnitud de un bombeo de finos, la cual fue medida a través de indicadores como tonelaje desplazado, velocidad de flujo y capacidad de arrastre de colpas. Para lograr el objetivo, las principales actividades de este trabajo fueron: (1) revisión crítica de la literatura, donde se demuestra la abundancia de faenas con registros de bombeo de finos, (2) reconocimiento de mecanismos de bombeo de finos y definición de evento característico, (3) calibración del modelo numérico en base al evento característico, (4) estudio de la influencia de la geometría del punto de extracción y (5) concluir y recomendar estudios posteriores. Respecto del modelamiento numérico, la calibración se realizó en base a un evento característico registrado en Ridgeway Deeps, obteniéndose un error de simulación de 1% en el ítem de tonelaje desplazado (simulado: 257 [t], registrado: 260 [t]). Posterior a ello, se evaluó la geometría del punto de extracción, desde dos perspectivas: altura de la visera o brow-beam y ancho del punto de extracción. A partir de los resultados se determinó que: Una disminución de la visera en 1 [m] implicó un aumento de la magnitud expresada en tonelaje de 46% (simulado: 374 [t], base: 257 [t]). A su vez, incrementar la visera en 1 [m] implicó una reducción de la magnitud en un 51% (simulado: 125 [t], base: 257 [t]). Una disminución del ancho del punto de extracción de 1 [m] en cada pared implicó una disminución de la magnitud del evento de 25% (simulado: 193 [t], base: 257 [t]). Además de lo anterior, se derivó la máxima magnitud esperada de un bombeo de finos para cada geometría de punto de extracción, lo cual se consiguió variando la cantidad de fino disponible. A partir de este estudio se concluye sobre la relevancia de la geometría del punto de extracción en la magnitud de los eventos y su uso como medida de control. A su vez, se recomienda aplicar la metodología descrita en este trabajo en operaciones activas de modo de anticipar y controlar la magnitud esperada de un bombeo de finos.