Activity recognition using environmental sensors

(CUT AND FILL STOPING)

La minería por corte y relleno (Cut-and-fill mining) extrae la mena por medio de recortes horizontales, iniciados en un rebaje inferior en la cámara en la que posteriormente progresará la explotación. Es un método similar al de “cámaras almacén”, pero las cámaras se rellenan con material suelto o cementado procedente de fuera de la propia mina porque la roca encajante requiere elementos de soporte para mantenerse estable o que las cámaras se rellenen. El mineral es arrancado en franjas horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. A diferencia del mátodo de cámaras almacén, en éste caso las dimensiones de las cámaras pueden ser mucho más largas (entre 60 y 600 m aproximadamente).

Cuando se ha extraído la franja completa, se rellena el volumen correspondiente con material estéril, que sirve de piso de trabajo para proceder a la extracción de la siguiente franja, al tiempo que permite sostener las paredes y, en algunos casos especiales, el techo. El método puede utilizarse en yacimientos que presenten las siguientes características:

• Buzamiento superior a los 50º, en roca incompetente (hastiales débiles) o de calidad geotécnica pobre, con un cuerpo mineralizado de potencia moderada y de límites regulares. Mineral moderadamente firme a débil.

• Yacimiento de grandes longitudes (irregularidades y discontinuidades son admisibles).

JUAN HERRERA HERBERT (2020).MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN INTERIOR.

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• De pequeña potencia (< 30m), gran extensión y, comparativamente, con mineral de alta ley y valor (uniforme o variable, lo que puede dar lugar a una explotación más selectiva).

• Buzamientos algo más horizontales, podrían ser admisibles si los coladeros son de una pendiente superior al ángulo de reposo (más labores en estéril).

• Profundidad: hasta 2000 m.

Sus principales ventajas son que la recuperación es cercana al 100%, siendo mucho más selectivo que el método de cámaras por subniveles o por VCR, lo que significa que se pueden trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar. Es una opción interesante cuando se tiene una forma irregular y mineralización dispersa. Es un método seguro que puede alcanzar un alto grado de mecanización.

Los trabajos de desarrollo consistirán en la preparación de los pilares laterales, de base y corona si se requieren. La construcción de los niveles de transporte con galerías en mineral o en estéril si aquél fuera poco consistente, los hastiales fueran irregulares o la ley poco uniforme. Se requieren rampas en espiral construidas a muro del cuerpo mineralizado para acceso a la zona de trabajo de los equipos de mina (jumbos, LHD, etc.), y un inicio del corte con galería en dirección, con entre 6 – 8 m por encima de la de transporte (pilar de base) si ésta fuese en mineral. Todo ello se complementaría con chimeneas y pozos piquera para mineral, relleno, ventilación o acceso entre niveles. Especialmente en éste caso, es importante dejar construido correctamente todo el sistema de drenaje de la cámara.

La mena se arranca por perforación y voladura, para ser cargada y retirada de la cámara. La perforación de los barrenos de producción se realiza con jumbos y, donde procede, con perforadoras de martillo en cabeza o martillo en fondo. El transporte se realiza fundamentalmente por camión, aunque hay explotaciones que utilizan pequeños trenes mineros.

Los esquemas de diseño de las voladuras pueden ser modificados en función de las necesidades de cada una y adaptarlos en todo momento a la sinuosidad de la roca encajante y las paredes de la cámara. Asimismo, la flexibilidad permite que zonas de baja ley sean dejadas sin volar si hay espacio suficiente para maniobrar o bien abandonadas para que formen parte del relleno si han tenido que ser arrancadas. La misma flexibilidad permite modificar puntualmente los limites de la cámara para explotar engrosamientos de mineral en la roca encajante que con otro método sería indetectadas o simplemente abandonadas.

Cuando se ha vaciado la cámara, se procede al rellenado hidráulico de huecos con estériles de planta arenosos y deslamados o bien con estériles de mina. El relleno sirve tanto para el soporte de los hastiales de la cámara como para proporcionar la plataforma de apoyo para los equipos mineros cuando se proceda a explotar la siguiente franja. El rellenado habitualmente se hace por gravedad con apoyo de máquinas LHD.

Es frecuente acudir a relleno hidráulico con arenas procedentes de la planta de concentración. Estas requieren un deslamado de las mismas y su preparación en una planta de preparación construida al efecto donde el estéril se acondiciona para que tenga entre un 60 % y un 70 % de sólidos antes de ser inyectado al interior de la mina y llevado a las cámaras por medio de una red de tuberías. Antes de proceder al llenado, debe hacerse una cuidadosa comprobación de la correcta implementación y funcionamiento del sistema de drenaje y recuperación de las aguas aportadas con el backfilling, así como las medidas de barrera y contención para mantener el relleno en la zona prevista. Con el fin de conseguir plataformas de trabajo y apoyo de maquinaria adecuadas para las siguientes etapas, se añade cemento a la mezcla de los volúmenes que quedarán depositados en la parte superior del relleno. Una vez drenada el agua, y fraguada la mezcla se consigue una superficie uniforme que es muy adecuada para la circulación y maniobra de la maquinaria y equipos.

En los casos en los que se utiliza estéril de espesado o estériles de mina, se utilizan transporte por camión, por banda transportadora y apoyo de empujadores y LHD.

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Criterios de selección del método

Aceptable Optimo

GEOMETRIA DEL YACIMIENTO

Forma Cualquiera Tabular

Potencia Cualquiera > 3 m

Buzamiento > 30° > 60°

Tamaño Cualquiera Cualquiera

Regularidad Cualquiera Irregular

ASPECTOS GEOTÉCNICOS

Resistencia (techo) > 30 MPa > 50 MPa Resistencia (mena) s/profundidad > 50 MPa Fracturación (techo) Alta - Media Media - Baja Fracturación (mena) Media - Baja Baja Campo tensional in-situ

(Profundidad) Cualquiera < 1000 m Comportamiento tenso-

deformacional Elástico Elástico

ASPECTOS ECONÓMICOS

Valor unitario de la mena Medio - Alto Alto Productividad y ritmo de

explotación Media - Baja NA

Variantes del método

Corte y Relleno Ascendente (CRA):

• Se trabaja sobre piso de relleno mientras que el cielo de la zona de trabajo en la cámara es en mineral.

• El arranque avanza de base a cabeza de cámara.

• La mena debe ser competente.

• El relleno siempre queda al piso:

• Corte en realce con barrenos horizontales y verticales.

• Cabe la posibilidad de dejar pilares en los casos de grandes potencias.

• También en los casos de yacimientos de gran potencia, cabe acudir a relleno cementado lateral.

• En muchos casos, posibilidad de avance por calles y, en este caso, los barrenos siempre serían en vertical.

Corte y Relleno Descendente (CRD):

• En este caso, se trabaja sobre piso de roca (mineral), quedando el cielo de la cámara en relleno resistente.

• El arranque avanza de cabeza a base de cámara.

• Es apto para prácticamente cualquier geotecnia, pero lógicamente es un método mucho más caro.

• Se requieren rellenos resistentes y rígidos.

• Coste unitario de elevado a muy elevado, lo que hace que solo sea aplicable en muy contados casos.

• Relleno cementado a techo de cámara.

• Corte con barrenos en horizontal.

Otras Variantes (Aplicables a CRA):

• Drift & Fill (Corte y relleno por galerías)

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