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UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTÚNEZ DE
MAYOLO
FACULTAD DE INGENIERÍA DE
MINAS GEOLOGÍA Y
METALURGIA
Es un método de
extracción
subterránea que
funciona por
hundimiento de
bloques de mineral
de gran volumen.
Si se aplica de...
El método BLOCK CAVING tradicional fue utilizado por
primavera vez en 1924 en mina Potrerillos de Andes Copper
Mining Comp...
MINA PAÍS PRODUCTO
El Teniente Chile Cobre
El Salvador Chile Cobre
Andina Chile Cobre
Henderson USA Molibdeno
Bell Canadá ...
 Tipo de explotación:
Mina subterránea y mina a rajo abierto
 Ubicación:
Rancagua, VI región del Libertador
Bernardo O'H...
 Tipo de Explotación:
Mina subterránea y mina a rajo abierto
 Ubicación:
Diego de Almagro, III Región de Atacama
 Produ...
Profundización de operaciones existentes a tajo abierto en el Perú
 Southern Perú
• Toquepala
• Cuajone
 Free Port
•Cerr...
•
Don Javier, es un pórfido de Cu Mo de
gran volumen ubicado sobre la franja de
pórfidos del Perú.
• Proyecto de Exploraci...
DESCRIPCIÓN GENERAL
• LA CARACTERÍSTICA PRINCIPAL ES LA
FRAGMENTACIÓN DE LA ROCA PRODUCTO DE
LOS ESFUERZOS DE LA TIERRA Y ...
DESCRIPCIÓN DEL METODO
• EL CUERPO MINERALIZADO SE SUBDIVIDE EN BOQUES DE 3600 M2 A 10000M2 DE BASE, EL
MÉTODO CONSISTE EN...
SUBSIDENCIA PRODUCIDA POR LA
ACCIÓN DEL BLOCK CAVING
DESARROLLO Y PREPARACIÓN
EL DESARROLLO Y LA PREPARACIÓN DEL MÉTODO DEBEN AJUSTARSE A LAS
CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO.
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OBRAS DE PREPARACIÓN Y DESARROLLO
DE UN BLOCK CAVING
• NIVEL DE PRODUCCIÓN: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS ESPACIADAS
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• EMBUDOS O ZANJAS RECOLECTORAS DE MINERAL: EXCAVACIONES QUE
CONECTAN EL NIVEL DE PRODUCCIÓN CON EL NIVEL DE HUNDIMIENTO Q...
• PIQUES DE TRASPASO: SON LABORES VERTICALES O INCLINADAS QUE
CONECTAN EL NIVEL DE PRODUCCIÓN CON EL NIVEL DE TRANSPORTE.
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• SUBNIVEL DE VENTILACIÓN: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS
ESPACIADAS ENTRE 60 Y 120 METROS. INCLUYE LAS CHIMENEAS POR DOND...
CONDICIONES DE HUNDIBILIDAD
• PARA DETERMINAR SI UN YACIMIENTO HUNDIRÁ, ES NECESARIO APLICAR UN
PROFUNDO ESTUDIO DE MECÁNI...
La recuperación y la
dilución son factores
extremadamente
importantes para que
el método sea
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Siempre se buscará
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En cuanto al área horizontal de los bloques, ésta
debe ser lo suficientemente grande para que el
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La zona de perturbación que genera un punto de extracción
en función del tamaño del material esperado en ese punto.
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El block caving es un método que requiere un
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SOSTENIMIENTO
Estas labores son sometidas a
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EQUIPOS UTILIZADOS
Scraper
Ancladores
Jumbos
Equipos de barrenacion larga
Camión
Splayer
Equipos LHD
Quebradoras
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LHD, Transporte
discontinuo
NIVELES DE PRODUCION
Nivel de hundimiento
En este nivel se desarrollan obras
paralelas en la parte basal del
bloque, para ...
Nivel de producción
Es la segunda etapa del método,
consiste en desarrollar frentes
paralelas que estén conectadas
por cru...
TASA DE EXTRACCION
TASA DE PRODUCCION
La tasa de producción dependerá de las características propias de la mina donde
se a...
COSTOS RELATIVOS
Una de las ventajas del método es su bajo costo.
Sin embargo requiere una gran inversión inicial para ela...
COMPARACION DE COSTOS
COMPARACIÓN DE SEGURIDAD
METODO SEGURIDAD
Cámaras y pilares Bueno
Taladros largos Bueno
Corte y relleno Regular
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VENTAJAS DEL BLOCK CAVING
 Es un método de bajo costo y muy económico.
 Es altamente productivo respecto a otro sistema ...
 Es aplicable a yacimientos de baja
ley
 Permite una alta producción.
 Escaso numero de personal.
 Buena seguridad
 A...
Desventajas del Método
 La preparación de los bloques requiere de mayor
tiempo y dinero que otros métodos.
 Aumentar la ...
CONCLUSIONES
• EL YACIMIENTO DEBE SER MASIVO Y DE GRANDES DIMENSIONES
• LUEGO DEL SOCAVAMIENTO EN LOS NIVELES DE HUNDIMIEN...
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Block caving exposicion

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALURGIA
  2. 2. Es un método de extracción subterránea que funciona por hundimiento de bloques de mineral de gran volumen. Si se aplica de manera adecuada, el block caving resultará ser el método con los menores costos por tonelada.
  3. 3. El método BLOCK CAVING tradicional fue utilizado por primavera vez en 1924 en mina Potrerillos de Andes Copper Mining Company (Chile).
  4. 4. MINA PAÍS PRODUCTO El Teniente Chile Cobre El Salvador Chile Cobre Andina Chile Cobre Henderson USA Molibdeno Bell Canadá Asbestos Premier Sudáfrica Diamantes Shabanie Zimbawe Cobre Philex Filipinas Cobre Lutopan Filipinas Cobre Freeport Indonesia Cobre/oro Northparkes Australia Cobre/oro MINAS QUE UTILIZAN ESTE MÉTODO
  5. 5.  Tipo de explotación: Mina subterránea y mina a rajo abierto  Ubicación: Rancagua, VI región del Libertador Bernardo O'Higgins  Productos: Ánodos de cobre  Producción de cobre 2014: 455.444 toneladas métricas de cobre fino  Dotación propia: 4.921 personas al 31 de diciembre de 2014
  6. 6.  Tipo de Explotación: Mina subterránea y mina a rajo abierto  Ubicación: Diego de Almagro, III Región de Atacama  Productos: Cátodos electrorrefinados y electroobtenidos  Producción de cobre 2014: 54.015 toneladas métricas de cobre fino  Dotación propia: 1.444 personas al 31 de diciembre de 2014  Tipo de Explotación: Mina subterránea y mina a rajo abierto  Ubicación: Los Andes, V región de Valparaíso  Producto: Concentrado de cobre  Producción de cobre 2014: 232.444 toneladas métricas de cobre fino  Dotación propia: 1.648 personas al 31 de diciembre de 2014
  7. 7. Profundización de operaciones existentes a tajo abierto en el Perú  Southern Perú • Toquepala • Cuajone  Free Port •Cerro Verde • Antamina AÑO
  8. 8. • Don Javier, es un pórfido de Cu Mo de gran volumen ubicado sobre la franja de pórfidos del Perú. • Proyecto de Exploración que, se ubica en el límite distrital de Yarabamba y Polobaya, provincia de Arequipa, departamento de Arequipa. • Geográficamente, el proyecto se encuentra en el flanco oriental de la vertiente del pacífico a una altura que varía entre los 2,400 y 2900 msnm. • Actualmente se encuentra en la definición de las reservas minables con rentabilidad económica Ancho 310 metros Ancho 530 metros Eje 1040 metros Proyecto Don Javier (Cía. Minera Junefield)
  9. 9. DESCRIPCIÓN GENERAL • LA CARACTERÍSTICA PRINCIPAL ES LA FRAGMENTACIÓN DE LA ROCA PRODUCTO DE LOS ESFUERZOS DE LA TIERRA Y EL APROVECHAMIENTO DE LA FUERZA DE GRAVEDAD PARA SU TRANSPORTE Y POSTERIOR EXTRACCIÓN DESDE PUNTOS DEFINIDOS.
  10. 10. DESCRIPCIÓN DEL METODO • EL CUERPO MINERALIZADO SE SUBDIVIDE EN BOQUES DE 3600 M2 A 10000M2 DE BASE, EL MÉTODO CONSISTE EN EL HUNDIMIENTO DE UNA COLUMNA MINERALIZADA PROVOCADA POR LA EXCAVACIÓN CONTROLADA EN SU BASE. • LAS FUERZAS QUE ACTÚAN EN LA ROCA PREEXISTENTE SE ENCUENTRAN EN EQUILIBRIO. AL EXCAVAR LAS BASE SE CREAN NUEVAS FUERZAS DENOMINADAS ESFUERZOS INDUCIDOS, ESTAS FUERZAS COMIENZAN A REDISTRIBUIRSE, GENERANDO Y AGRANDANDO FRACTURAS EN LA ROCA. • DEPENDIENDO DE SU EXTENSIÓN VERTICAL, EL CUERPO MINERALIZADO PUEDE SER EXPLOTADO A PARTIR DE UNO O DE VARIOS NIVELES DE PRODUCCIÓN QUE SE HUNDEN SUCESIVAMENTE EN UNA SECUENCIA DESCENDENTE. LAS ALTURAS DE LOS BLOQUES PUEDEN VARIAR DE 25 A 500 METROS
  11. 11. SUBSIDENCIA PRODUCIDA POR LA ACCIÓN DEL BLOCK CAVING
  12. 12. DESARROLLO Y PREPARACIÓN EL DESARROLLO Y LA PREPARACIÓN DEL MÉTODO DEBEN AJUSTARSE A LAS CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO. • EN UN SUELO RELATIVAMENTE DURO, POR EJEMPLO, UN MÍNIMO SOPORTE PUEDE SER REQUERIDO EN LOS NIVELES DE EXTRACCIÓN Y LOS PUNTOS DE EXTRACCIÓN PUEDEN ESTAR AMPLIAMENTE SEPARADOS. • EN SUELOS BLANDOS, CUANDO SE ESPERA QUE EL MINERAL SE FRAGMENTE EN PEQUEÑOS PEDAZOS, SE REQUERIRÁ DE MAYOR SOPORTE Y LOS PUNTOS DE EXTRACCIÓN DEBERÁN ESTAR ESPACIADOS A INTERVALOS MÁS PEQUEÑOS.
  13. 13. OBRAS DE PREPARACIÓN Y DESARROLLO DE UN BLOCK CAVING • NIVEL DE PRODUCCIÓN: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS ESPACIADAS ENTRE 15 A 30 METROS DONDE SE REALIZA LA OPERACIÓN DE EXTRACCIÓN DEL MINERAL. • NIVEL DE HUNDIMIENTO: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS ESPACIADAS ENTRE 15 A 30 METROS A PARTIR DE LAS CUALES SE REALIZA LA SOCAVACIÓN O CORTE BASAL DEL BLOQUE. SE UBICA A UNA COTA ENTRE 7 A 20 METROS SOBRE EL NIVEL DE PRODUCCIÓN.
  14. 14. • EMBUDOS O ZANJAS RECOLECTORAS DE MINERAL: EXCAVACIONES QUE CONECTAN EL NIVEL DE PRODUCCIÓN CON EL NIVEL DE HUNDIMIENTO QUE PERMITEN LA EXTRACCIÓN DEL MINERAL EN LOS PUNTOS DE EXTRACCIÓN.
  15. 15. • PIQUES DE TRASPASO: SON LABORES VERTICALES O INCLINADAS QUE CONECTAN EL NIVEL DE PRODUCCIÓN CON EL NIVEL DE TRANSPORTE. • NIVEL DE TRANSPORTE: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS ESPACIADAS ENTRE 60 Y 120 METROS, DONDE LLEGA EL MINERAL DESDE EL NIVEL DE PRODUCCIÓN. AHÍ A UN SISTEMA DE TRANSPORTE QUE LO CONDUCE A LA PLANTA DE CHANCADO, QUE PUEDE ESTAR UBICADA EN SUPERFICIE O EN EL INTERIOR DE LA MINA. .
  16. 16. • SUBNIVEL DE VENTILACIÓN: CONJUNTO DE GALERÍAS PARALELAS ESPACIADAS ENTRE 60 Y 120 METROS. INCLUYE LAS CHIMENEAS POR DONDE SE INYECTA O SE EXTRAE EL AIRE HACIA Y DESDE EL NIVEL DE PRODUCCIÓN, RESPECTIVAMENTE • SUBNIVEL DE REDUCCIÓN: NIVEL DONDE SE REDUCE EL TAMAÑO DEL MINERAL. PUEDE SER O NO NECESARIO, DEPENDIENDO DE LA GEOMETRÍA DEL CUERPO MINERALIZADO Y DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ROCA.
  17. 17. CONDICIONES DE HUNDIBILIDAD • PARA DETERMINAR SI UN YACIMIENTO HUNDIRÁ, ES NECESARIO APLICAR UN PROFUNDO ESTUDIO DE MECÁNICA DE ROCAS. • ES NECESARIO ANALIZAR LA EXISTENCIA DE FRACTURAS DISPUESTAS DE MANERA QUE EL MINERAL SE QUIEBRE EN TAMAÑOS QUE PERMITAN UNA FÁCIL OPERACIÓN EN LOS PUNTOS DE EXTRACCIÓN. MIENTRAS MÁS CERCA SE ENCUENTREN LAS FRACTURAS, EL MINERAL HUNDIRÁ MÁS FÁCIL Y LA OPERACIÓN SERÁ MÁS SIMPLE
  18. 18. La recuperación y la dilución son factores extremadamente importantes para que el método sea exitoso. Siempre se buscará maximizar la recuperación y minimizar la dilución. Para un buen control de dilución se requieren viseras fuertes y una buena fragmentación.
  19. 19. En cuanto al área horizontal de los bloques, ésta debe ser lo suficientemente grande para que el bloque pueda hundir, pero lo suficientemente pequeña para no ejercer demasiado peso en los puntos de extracción. La altura de los bloques es muy importante desde un punto de vista económico. Por un lado, los costos de desarrollo por tonelada son inversamente proporcionales a su altura. Actualmente, la altura promedio de los bloques en la industria gira entorno a los 240-250 metros , pero se desea llegar a los 500-550 metros.
  20. 20. La zona de perturbación que genera un punto de extracción en función del tamaño del material esperado en ese punto. Mientras más fino se rompa el mineral, más cerca deben ubicarse los puntos de extracción . Distancia dependerá más del diseño del nivel de extracción que puede ser de mallas tipo Teniente, tipo Henderson o cuadradas
  21. 21. El block caving es un método que requiere un suministro intensivo de ventilación, en especial al nivel de producción La solución clásica es disponer un subnivel de ventilación ubicado unos pocos metros más abajo del nivel de producción (15 a 30 metros). El aire fresco se inyecta a las galerías de producción a través de chimeneas, recorre estas galerías y retorna al subnivel de ventilación por otras chimeneas similares ubicadas en la línea de bloques siguiente.
  22. 22. SOSTENIMIENTO Estas labores son sometidas a intensas solicitaciones inducidas por la redistribución y concentración de esfuerzos asociadas al proceso de hundimiento. Las situaciones más críticas se presentan en las intersecciones de las galerías de producción con estocadas de carguío. • ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO 𝒑𝒆𝒓𝒏𝒐𝒔 𝒎𝒂𝒍𝒍𝒂 𝒎𝒆𝒕𝒂𝒍𝒊𝒄𝒂 𝒔𝒉𝒐𝒕𝒄𝒓𝒆𝒕𝒆 𝒎𝒂𝒓𝒄𝒐𝒔 𝒎𝒆𝒕𝒂𝒍𝒊𝒄𝒐𝒔 𝒄𝒂𝒃𝒍𝒆𝒔
  23. 23. EQUIPOS UTILIZADOS Scraper Ancladores Jumbos Equipos de barrenacion larga Camión Splayer Equipos LHD Quebradoras Bandas transportadoras Robbins
  24. 24. LHD, Transporte discontinuo
  25. 25. NIVELES DE PRODUCION Nivel de hundimiento En este nivel se desarrollan obras paralelas en la parte basal del bloque, para realizar el primer bloque del cuerpo mineralizado. Nivel de producciónNivel de hundimiento Nivel de acarreo Frentes de hundimiento
  26. 26. Nivel de producción Es la segunda etapa del método, consiste en desarrollar frentes paralelas que estén conectadas por cruceros y que permitan la extracción del mineral. Nivel de acarreo Es donde se instalan las bandas que corren a lo largo del bloque y llevan el mineral ala zona de extracción. Nivel de acarreo Vaciadero Frentes de producción
  27. 27. TASA DE EXTRACCION TASA DE PRODUCCION La tasa de producción dependerá de las características propias de la mina donde se aplique el método. Factores como la infraestructura, el diseño, la tasa máxima de hundimiento permitida, la experiencia del personal, entre otras pueden afectar considerablemente el ritmo de producción • Esta tasa depende del índice de hundibilidad del mineral y de su fragmentación. • El material hundido debe ser extraído lo suficientemente rápido para evitar que se estanque en el nivel de hundimiento y con esto permitir que el hundimiento progrese normalmente hacia arriba.
  28. 28. COSTOS RELATIVOS Una de las ventajas del método es su bajo costo. Sin embargo requiere una gran inversión inicial para elaborar las obras de preparación.
  29. 29. COMPARACION DE COSTOS
  30. 30. COMPARACIÓN DE SEGURIDAD METODO SEGURIDAD Cámaras y pilares Bueno Taladros largos Bueno Corte y relleno Regular Hundimiento por subniveles Bueno Hundimiento por bloques Bueno
  31. 31. VENTAJAS DEL BLOCK CAVING  Es un método de bajo costo y muy económico.  Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado.  Durante la producción requiere de poca perforación, poca voladura y poco sostenimiento.  El control de ventilación es simple en comparación con otros métodos.
  32. 32.  Es aplicable a yacimientos de baja ley  Permite una alta producción.  Escaso numero de personal.  Buena seguridad  Altos porcentajes de recuperación del minera.  Alto grado de mecanización y automatización.
  33. 33. Desventajas del Método  La preparación de los bloques requiere de mayor tiempo y dinero que otros métodos.  Aumentar la producción puede tomar mucho tiempo.  El detener la extracción de mineral por un periodo considerable de tiempo puede traducirse en la perdida total de los túneles de desarrollo del área involucrada.  El método es inflexible. Es muy difícil cambiar a otro método de extracción.
  34. 34. CONCLUSIONES • EL YACIMIENTO DEBE SER MASIVO Y DE GRANDES DIMENSIONES • LUEGO DEL SOCAVAMIENTO EN LOS NIVELES DE HUNDIMIENTO, LA ROCA DEBE SER CAPAZ DE HUNDIR SIN MAYORES PROBLEMAS Y FRAGMENTARSE HASTA LOGRAR UN TAMAÑO MANEJABLE. • LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE DEBEN PERMITIR LA SUBSIDENCIA DEL ÁREA HUNDIDA. ESTE MÉTODO UTILIZA LA GRAVEDAD Y LOS ESFUERZOS INTERNOS DE LA ROCA PARA ROMPER EL MINERAL DE BLOQUES DE GRAN DIMENSIÓN Y DEJARLO DE UN TAMAÑO ADECUADO PARA SU MANIPULACIÓN. AL APROVECHAR ESTAS FUERZAS NATURALES, BAJAS TASA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA SON NECESARIAS AL MOMENTO DE PRODUCIR. ESTAS CARACTERÍSTICAS HACEN QUE EL BLOCK CAVING SEA UN MÉTODO CON ALTAS TASAS DE PERFORACIÓN Y BAJOS COSTOS.

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