Download - Sublevel Stoping
-
GEOMECANICAAPLICADAALDIMENSIONADODELMETODODEMINADOPORSUBLEVELSTOPING
RobertoCabrera Ing.deMinasemail:[email protected]
AntonioSamaniego Dr.Ing.Minasemail:[email protected]
OsvaldoAduvire Dr.Ing.deMinasemail:[email protected]
SVSIngenierosSVSIngenieros SRKConsultingSRKConsulting
MASySGMASySG10,(Per10,(Per))
5 Jornada Iberoamericana tcnico-cientfica Red MASyS 2012-1 Ouro Preto Brasil
-
INDICE
1. Introduccin2. Objetivos3. ModeloGeomecnico4. Dimensionamientoyanlisisdeestabilidad
5. Modelamientonumrico6. Conclusiones
-
1.0 INTRODUCCION
Unadecuadodimensionamientodetajeosporelmtododeexplotacinsublevelstoping,permitealcanzar:
Altaproductividad Bajoscostosdeexplotaciny Altogradodeseguridad.
Elpresentetrabajoproveeunametodologadediseogeomecnicoparalaexplotacinsubterrneaporelmtodosublevelstoping,mediantelaaplicacindecriteriosempricosynumricos,cuyosobjetivosprincipalesson:
Determinarlasdimensionesptimasdelascmarasdetajeos,pilaresypuentesdeexplotacin.
Realizarunaexplotacinestableysegura.
-
ProyectoMinero
MinaSanJos ubicadoenelestadodeOaxaca,Mxico.
Explotacindeunyacimientodevetasdemineraldeplatayoro.
-
GEOLOGIA
Los tipos litolgicos son de origen volcnico, constan predominantemente de derrames lvicos de naturaleza andestica, denominados Flujos Andesticos Porfirticos
2.0 MODELOGEOMECANICO
-
ESTRUCTURAS
PAF30PAF40
SETPAF3078/349(familia1)y77/068(familia2).
SETPAF4044/304(familia1),83/156(familia2)y83/113(familia3).
80Planosprincipalesdediscontinuiades
Modeloestructuralformadoporfallasnormalesquebuzanconmsde80 haciaelEste,quecoincidenconelalineamientodelasvetas.
Losplanosdelasdiscontinuiadestienensuperficies:
Onduladasrugosasaplanasrugosas.Rellenodecapasdelgadasdearcillamenora1mmSanaaligeramentemeteorizadas.
-
ROCAINTACTAYMACIZOROCOSO Losresultadosobtenidosenlosdiferentesensayosdelaboratoriofueron
realizadosparatiposlitolgicosdenominadosPAF30yPAF40.Losresultadosseresumenenlossiguientescuadros.
Tipo c c(MPa)
t(MPa)Litolog. (kN/m3) (MPa)
PAF30 25.60 54.10 10.77 95.72 15.44
PAF40 25.60 53.53 14.62 82.12 12.32
PropiedadesFsicas,MecnicasydeResistenciadeRocaIntacta
Tipo E mi Litolog. (GPa)
PAF30 23.13 0.18 26.24
PAF40 16.57 0.24 21.42
PropiedadesElsticasydeDeformacindeRocaIntacta
Item PAF30 PAF40 Mineral
M. Young MPa) 9014 12996 12996
Cohesin (MPa) 2.81 3.49 3.49
Ang. friccin () 50.7 53.9 53.9
mb 4.35 7.49 7.49
s 0.0129 0.0384 0.0384
a 0.501 0.501 0.501
Propiedades del Macizo Rocoso
-
3.0DOMINIOSESTRUCTURALES
Enfuncinalaestructurageolgica,gradodefracturamiento,ypropiedadesdelasrocasintactas,elmacizorocosodelsectorCentrosehadividoentresdominiosestructuralesquecorrespondenalostiposlitolgicosPAF30,PAF40ylaestructuramineralizada.
ResumendelosIndicesdeCalidaddelMacizoRocoso
DominiosEstructur
alesZona
Indices de Calidad de Macizo Rocoso
RQD RMR Q GSI
PAF 30 B-CT 75 68 12.5 60-70
B-CP 80 69 13.3 65-70
PAF 40B-CT 85 65 7.08 55-60
B-CP, T-CT 60 63 15 70-75
T-CP 60 65 15 75-80
Mineral VT 70 68 11.7 75-80
VB 75 68 12.5 75-80
-
ROCAINTRUSIVA(PORFIDOANDESITICODEREGULARABUENACALIDADGEOTCNICA
VETAMINERALIZADACONTROLADAESTRUCTURALMENTEPORFALLASDEDISPOSICINSUBVERTICAL,DEREGULARCALIDADGEOTECNICA
ZONADECIZALLEENLACAJATECHOYCAJAPISO.ZONADEMALACALIDADGEOTCNICA
YACIMIENTOVETIFORMEEMPLAZADOENROCASVOLCANICAS.NOSEHADETECTADOAGUAINSITU
MODELOGEOMECNICOEsquema del Modelo Geomecnico
-
4.0 DIMENSIONAMIENTOYANALISISDEESTABILIDAD
DeacuerdoalaclasificacindemtodosdeexplotacindeDavidE.Nicholas(1981), losmtodosdeminadomsapropiadosparaelyacimientoSanJos son:
Mtododeexplotacinporsublevelstoping
Mtododecorteyrellenoascendente
Enelpresentetrabajoserealizarnlosanlisisdeestabilidadydimensionamientodetajeosparapotenciasdemineralde20mmedianteelmtododeexplotacinSublevelStoping,casotpicodelSectorCentro.
-
CONSIDERACIONESDELMETODOSUBLEVELSTOPING
Paredesdeexcavacinestabledurantelaextraccin
Cavidadesexplotadassinoconrelleno.
Accesoderampasentresubniveles.
Dimensionesdetajeos quepermitanflexibilidadoperacional.
Laexplotacinnoconsideraelingresodepersonaloequiposalostajeos.
-
MtodoGrficodeEstabilidadintroducidoporMathews(1980),versinmsreciente,actualizadoporC.MawdesleyyR.Trueman(2000).
AUMENTO DE PROBABILIDAD
DE FALLA
DIMENSIONAMIENTODECAMARAS
Q:RockTunnellingQualityIndexdeBarton(1974)SRF=1A:FactordecondicindeesfuerzosB:FactordeorientacindeestructurasC:Factordecomponentegravitacional
N=Q xAxBxC
-
Proyecto: Estudio Geomecanico de Metodo de Minado Usuario: Roberto CabreraMina San Jos - Ca Minera Cuzcatlan Fecha:
Zona: Nv 930 - Veta Bonanza
Esfuerzos y tensiones Tipo de roca CT CP MProfundidad (m) 615 RQD (%) 78 68 73Peso especficio (KN/m3) 25.42 Nmero de familias disc 3 3 3Esfuerzo vertical (Mpa) 15.63 Indice Q' 12.9 12.9 12.1Constante K 0.49 Resist. compres. (Mpa) 89 89 100Esfuerzo horizontal (Mpa) 8
TajeoGeometra de Tajeo (m) Angulo Buz () 80
Ancho (m) 20 Direcc. Buz () 0Altura (m) 30 Junta PrincipalLongitud (m) 35 Angulo Buz () 80
Modo de Falla Gravit. Direcc. Buz () 0
Pared A B C RH N'Pared lateral 1 1.00 1 8 6.00 96.80Pared lateral 2 1.00 1 8 6.00 96.80Caja Piso 0.47 0.3 8 8.08 14.59Caja Techo 0.47 0.3 6.78 8.08 12.37Techo 1 1 1.11 6.36 13.39
Prob. Falla0.00%0.00%2.00%5.00%0.00%
Grad. EstabEstableEstableEstableEstableEstable
ESTABILIDAD DE TAJEOS METODO MATHEWS
DATOS DE ENTRADA
DATOS DE SALIDA
20/12/2009
-
CALCULOMETODOGRAFICODEMATHEWS
Paredlateral1Paredlateral2
CajaPisoCajaTechoTecho
0.1
1
10
100
1000
1 10 100
S
t
a
b
i
l
i
t
y
n
u
m
b
e
r
s
,
N
ShapeFactorS,orHydraulicRadios(inmeters)
MajorFailureIsoprobabilityContours
Paredlateral1
Paredlateral2
CajaPiso
CajaTecho
Techo
N Ancho Altura LargoPared
RHN(m) (m) (m) (m)
1 20 40 30 Caja Techo 8.57 14.90
2 20 30 35 Caja Techo 8.08 12.37
3 20 20 50 Caja Techo 7.14 9.86
Condicinestableconprobabilidaddefallade5%a10%entodosloscasos
-
DIMENSIONAMIENTODEPILARPUENTE
ParaladeterminacindelespesordelpilarentrenivelesdeminaseempleelmtododeCarter.
Sc oMaximumScaledSpan,factorrepresentativodelacalidaddelmacizorocosoexpresadaatravsdelparmetroQdeBartony
Cs oScaledCrownPillarSpan,factorrepresentativodelacondicingeomtricayfbricadelaroca.LacondicindeinestabilidadsepresentacuandoCsesmayoraSc.
Q=RockQuality(1974)S=luzdelaplaca(puente)L=largodelaplacaT=espesordelaplaca =gravedadespecfica =manteodediscont.princ.
-
Espesor de Placa (Pilar Puente) - Sector Centro - Factor Seguridad 1.2
PROYECTO SAN JOSE
0
5
10
15
20
25
30
10 20 30 40 50 60 70
Longitud de Placa (m)
E
s
p
e
s
o
r
d
e
P
l
a
c
a
(
m
)
8 10
12 15
18 20
25 28
30
Ancho de Placa(m)
Espesordepuente SectorCentro
-
DIMENSIONAMIENTODEPILARES
Eldiseodepilaresbasadoensuresistencia,requiereunaestimacindelcampodeesfuerzosactuandosobreelpilaryunaestimacindelaresistenciadelpilar.
UtilizandoelmtodoempricodeObertyDuvallseestimaelcampodeesfuerzosinducidosactuandosobreelpilar,apartirdelcual,esposible calcularlapresinnormalderocaenlospilarestipocostillaenestructurasmineralizadasinclinadas(PrakashR.Sheorey).
Wp
z
mz
p
Wo
).(cos1. 22 senmwpwozp
EsfuerzossobreunpilarInclinado(P.R.Sheorey)
pSpfs
sp =Campodeesfuerzosqueactunsobreelpilarsp=Resistenciadelpilarfs=Factordeseguridaddediseo
Woeselanchodelacmaraolongituddepilar,Wpelanchodelpilar,zlaalturadecolumnalitosttica, ladensidaddelmaterial,mesigualalaconstantekdelosesfuerzosinsituy eselngulodebuzamientodelaestructuramineralizada.
-
Paraelclculodelaresistenciadepilaresminerosseutiliz lametodologadeLunderyPakalnis(1997).
Relacionaelratiodelpilar(ancho/altura)yresistenciadelmacizorocoso,eintroduceelcriteriodeconfinamientoquecombinadosaproximacionesparadesarrollarunaresistenciahdrida,lafriccindelpilar (K)ylasconstantesempricasderesistencia(C1yC2).
Donde,Sp=Resistenciadelpilarsc=ResistenciaCompresivauniaxialK=FactorderesistenciadebidoafriccinC1,C2=Constantesempricasdemasarocosa
ElconfinamientopromediodelpilarCpavest dadoporlasiguienteexpresin:
)21( kCCKSp c
hw
pav hwC
/4.1
)75.0log(46.0
pavpav CCak 1/1costan
-
bacoderesultados. AlturasdepilarHp(anchodeminado)AnchosdecmaraWo(longituddecmara).
-
ResumenDimensionamientodeTajeosdeExplotacin
ResultadodeDimensionamientodePilaresCostilla
ResultadodeDimensionamientodePuentes
Dimensiones Cmaras Pilares Estabilidad
Ancho (m)
Altura (m)
Largo (m)
Ancho Wp (m)
F.S. = 1.2
20 40 30 9 Estable
20 30 35 11 Estable
20 20 50 13.2 Estable
Dimensiones de Puentes Estabilidad
Ancho (m)
Largo (m) Espesor puente (m)
F.S.=1.2
20 30 10.3 Estable
20 35 11 Estable
20 50 12.3 Estable
-
5.0 ANALISISDEESFUERZOSYDEFORMACIONES
Comouncomplementoalametodologaempricautilizada,serealiz elanlisisdeesfuerzosydeformacionesatravsdelosprogramasPhase2yExamine3D.
Loscriteriosdediseoconsistieronengenerarcmarasdeexplotacinautosoportadasparaelmtodosublevelstoping.
Losresultadosobtenidosmuestranfactoresderesistenciaporencimadelaunidadenloscasossimulados.
Lasdeformacionesmximasalcanzadasenlasparedescolgantes,yacentesytechoestnenelordende0.1a0.2%,indicandonivelesdedaosmenoressegnlaclasificacindeBeck(2005).
-
Modelodelyacimientoparadiferentesetapasdeexcavacin
DesplazamientoMximode4.72cm
Isocontornosdefactoresderesistencia
CajaPiso
MineralCajaTecho
Tajeo
PAF40
PAF30
MODELAMIENTO CON EL PROGRAMA PHASES2
Anlisisnumricodeestabilidad
20mdeancho,30mdealturay35mdelargo
-
Factoresderesistenciade1.2enlasparedesdelascmarasytechosdecmaras
Factoresderesistenciade1.2enlasparedesdelascmaras(F.S
-
6.0CONCLUSIONES
Elmtodosublevelstopingesapropiadoparacuerposmineralizadossubverticalesypotentes,paredesderocasencajonantesestables,accesosderampasentresubnivelesydimensionesdetajeosquepermitanflexibilidadoperacional.
Lospotencialesmecanismosdeinestabilidadquepuedenpresentarseenlostajeosabiertos,puedensercontroladosmanteniendounradiohidrulico(rea/permetro)adecuadoquepermitaqueelmacizorocosodelascajasdeltajeoseautosoporte.
Elmtodoconsideraelusoderellenonocomocondicionantedelciclo deminado,sinoalfinaldelprocesodeminadoparalarecuperacindepilares,ymaximizarlarecuperacindelmineral,sinexponeragrandescavidadesinestablesalpersonal.
-
Muchas graciasMuchas gracias
5 Jornada Iberoamericana tcnico-cientfica MASyS 2012-1 Ouro Preto Brasil