clase 06 fragmentacion de roca para el manejo de materiales
DESCRIPTION
Carguío y DisparoEl ciclo típico de operación es el siguiente:¾ A medida que se perfora, se marca cada pozo con un tarugo de madera. Después deperforados todos los pozos, éstos se soplan con aire comprimido.¾ Se debe llevar al pique sólo el explosivo necesario para cargar el disparo; de otra manera elexplosivo no utilizado se puede quedar en el fondo del pique y en condiciones difíciles estosexplosivos no sean retirados.¾ Los pozos se cargan normalmente desde el perímetro hacia el centro, cuando se usa eldisparo en serie. Se deben adoptar otros arreglos cuando se usa el disparo paralelo.¾ Los cartuchos iniciadores se preparan, por lo general, en la superficie y se llevan al fondodel pique en una bolsa de lona. El iniciador se coloca primero en el pozo, apuntando eldetonador hacia la carga principal.¾ A los pozos se les pone un taco de arena/barro. Cuando el agua que llevan los pozos estápresente en el piso del pique, el taco es innecesarioTRANSCRIPT
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Fragmentacin de roca para el manejo de materiales
MI57G
Profesor Ral Castro
Semestre Primavera 2007
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Contenido
Procesos de fragmentacin de rocas
Prediccin y mtodos de medicin de la fragmentacin
Fragmentacin secundaria
Tipos de reduccin secundaria
Ciclos reduccin secundaria
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Parametros de diseo y operacin afectos a la fragmentacin
Tamao de puntos de extraccin y espaciamiento
Seleccin de equipos
Productividad
Colgaduras y la necesidad de fragmentacin secundaria, tronadura y sus costos asociados
Procesos de conminucin aguas abajo y costos
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Definiciones
Fragmentacin In-situ esta representado por los bloques que estan presentes naturalmente en el masizo rocoso antes de la actividad minera
Fragmentacin primaria esta representado por los bloques creados a partir de la extension de fracturas in situ o creacin de nuevas fracturas debido al arranque (caving o tronadura).
Fragmentacin secundaria esta representado por los bloques creados por procesos de reduccin secundaria por minera producto de sobretamaos los que no pueden ser transportados/cargados
4.4
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Fragmentacin Primaria
Objetivo:
Arranque de mineral
Carguo y transporte
Tipos de fragmentacin primaria en minera:
1. Indentacin
2. Tronadura
3. Caving
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Fragmentacin por impacto
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Fragmentacin por tronadura
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Fragmentacin en block caving
Bloques in situ:Orientacin de fracturasTerminacin
Nuevas fracturas
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Fragmentacin en block caving
Bloques in situ:Orientacin de fracturasPersistencia Terminacin
Nuevas fracturas
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Tabla1: Tamao de fragmentacin de roca y sus efectos adversos (Laubscher2000)
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Fragmentacion- Sub level cavingTronadura
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Modelos empricos para la prediccin de fragmentacin en tronadura
0.633
0.8 0.167
50
115( )x A K Q
E
X= tamao medio o d50, cm
Q= masa de TNT (kg) equivalente de explosivo en un pozo
K = factor de carga (Q/Vo) (kg/m3)
E= potencia rompedora del explosivo (ANFO=100, TNT=115)
A = factor de dureza de la roca
7 media; 10 dura; 13 muy dura
Modelo Kuz-Ram Cunningham (1982),
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Rosin-Rammler
n
x
xeR
50
693.01
R= fraccin menor a x
X= diametro del fragmento, cm
X50= tamao representa el 50%
N = exponente de Rosin Rammler
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Determinacin de n
H
L
L
CCLBCLabs
BS
B
W
D
Bn
1.05.0
1.02
/1)1)(142.2(
N= Rosin Rammler exponente
B = burden , m
D= diametro del pozo, mm
W= desviacin de pozo, m
A= radio entre espaciamiento y burden
L= largo del pozo, m
H= altura de banco, m
S= espaciamiento, m
BCL= altura de carga de fondo, m
CCL= altura de carga de columna, m
Cunningham (1987)
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Fragmentacin block caving
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Curvas granulomtricas
Necesarias para determinar la necesidad de reduccin secundaria dada la capacidad de los equipos de carguo (sobretamao)
Curvas predictivas Se basan en la fragmentacin in situ y en los procesos de creacin de
nuevas fracturas
Mediciones de fragmentacin En la operacin su determinacin es por medio de inspeccin visual (%
sobre tamao 2m3) y anlisis de imgenes Anlisis de imgenes tiene el sesgo de ser en 2D y difcil determinacin de
finos.
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Curvas predictivas
Se construyen a partir de sistemas expertos: JointStats BCF Fragman
Utilizan las estructuras obtenidos de mapeos y extrapolan a 3D usando mtodos de inferencia estadstica
Con la informacin de las estructuras calculan los bloques in situ y sus tamaos
Tienen ajustes para introducir los procesos de fragmentacin primarios y secundarios por medio de la extensin de fracturas
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Mtodos de medicin de fragmentacin
Medidas fsicas y tamizaje
Estadstica de anlisis de produccin
Conteo de sobre tamaos
Mtodos visuales asignando una nota
Procesamiento digital de imgenes
Mtodos hbridos (visual & digital)
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Comparasin de Lift 1 and Lift 2 sobretamaos y colgaduras en Northparkes E26 block cave, Australia (Moss 2005)
4.19
Lift 1 vs Lift 2 Hangups
118
175
234
199
130 130
9687
126
0 0 0 5 218
7 8 70
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Month of Production in Cave Ore
Ha
ng
up
s
Hangups L1
Hangups L2
Lift 1 vs Lift 2 Oversize Comparison
502457
736
593535
389
313 298
406
0 1 23
92 8648
8543 46
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Month into production of Cave Ore
Ov
ers
ize
s
Lift 1
Lift 2
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Freeport Indonesias DOZ (Srikant et al 2004)
4.20
1. VERY GOOD
Drawpoint in productionGood rock flowNo oversize blocks
2. GOOD
Drawpoint in productionRock jumble at browBlocks at brow are 1 to 2 m3
3. FAIR
Drawpoint may be in productionLow hang up, rock jumble of 3 to 6 blocksBlocks may be > 2 m3
4. POOR
Drawpoint blocked or hung up, not producingOne or two large blocks causing hang-upBlocks are > 2 m3
4. POOR
Drawpoint blocked, not producingOne or two large blocks blocking drawpointsBlocks are > 2 m3
5. VERY POOR
Drawpoint not in productionSingle very large block causing hang-upNeeds high bombingBlock > 10 m3
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Metodos digitales (fotografa)
Ventajas mtodo digital
Rapidez en la toma de datos
No interfiere mayormente en la produccin
Se pueden analizar varias imgenes sin mayor costo
De fcil aplicacin
Desventajas:
Errores de muestreo
Delineacin de fragmentos es en algunos casos subjetivo
Errores de escala
Errores en el procesamiento
Medicin de finos
Medidas son en dos dimensiones
4.21
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Figura 2: Fotografia punto de extraccin e imagendigital
4.22
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Figura 3: Analisis de imagenes
4.23
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Figura 4: Esmeralda mina El Teniente, Chile
4.24
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Figura 5: Automatica delineacin de Figura 4
4.25
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Metodos hibridos (Mella & Zamora 2004)
4.26
A
B
C
D
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Reduccin secundaria
LA REDUCCIN SECUNDARIA SE LLEVA A CABO POR LA NECESIDAD DE CUMPLIR RESTRICCIONES GRANULOMTRICAS EN EL TRASPASO Y EN EL TRANSPORTE DE MATERIALES.
UNO DE LOS PROBLEMAS CON LOS CUALES DEBEMOS ENFRENTARNOS ES LA APARICIN DE MATERIAL CON SOBRE TAMAO, EL CUAL PUEDE GENERAR OTROS PROBLEMAS TANTO EN EL TRASPASO DEL MATERIAL COMO EN LAS INSTALACIONES RELACIONADAS (BUZONES POR EJEMPLO).
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Efecto de fragmentacin en el rendimiento de equipos de carguo
Fragmentacin secundaria (% > 2m3)
Tonela
das p
or
turn
o
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Tipos de reduccin secundaria
PARCHE: CARGA EXPLOSIVA QUE SE APLICA EN LA SUPERFICIE DE LA COLPA Y QUE AL DETONAR PROVOCA LA FRAGMENTACIN
CACHORREO: CONSISTE EN PERFORAR LA COLPA CON UN EQUIPO MANUAL O MECANIZADO, DE MODO QUE EL EXPLOSIV0
MARTILLO ROMPEDOR, PICADOR O DEMOLEDOR: EQUIPO DISEADO PARA DEMOLICIN POR IMPACTO, PUEDE SER
NEUMTICO O HIDRULICO, MANUAL O MECANIZADO. EFICIENCIA INDEPENDENCIA ALTA INVERSIN
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Cachorreo
Se perfora en el boln (25- 40 mm) dimetro.
Se requiere una cuadrilla
Factor de carga: 0,1 0,15 kg explosivo/m3
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ParchesSe coloca el explosivo sobre el boln (alargados) en su parte mas delgada.
Se coloca la carga y se tapa con barro para aumentar el confinamiento
No se requiere perforacin
Factor de carga: 0,45 1,25 kg explosivo/m3
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Bombas
Se usan para el destranque de puntos de extraccin por colgaduras
Las bombas se deben hacer en un area segura
Se coloca explosivo en una bolsa plstica, iniciador y cordn detonante
Es un trabajo de dos personas con experiencia en este tipo de labores debido a su peligrosidad
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Colgaduras en puntos de extraccin - uso de bombas
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Martillos picadores
Parrilla
Regulador de Flujo
(Cadenas)Martillo Picador o
rompedor
Subnivel de reduccin secundaria
10 a 15 m
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Ciclos en reduccin secundaria por cachorreo
1. TRASLADO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA (2 MIN)
2. CONEXIN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO Y AGUA (3 MIN)
3. PERFORACIN DE UNA COLPA (5 MIN)
4. DESCONEXIN DEL SISTEMA (2 MIN)
5. INTERFERENCIAS (1 MIN)
6. TRASLADO DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS AL PUNTO CON EL PROBLEMA (1,5 MIN)
7. CARGA Y CONEXIN (1,5 MIN)
8. RETIRO DEL LUGAR Y AVISO DE TRONADURA (3 MIN)
9. INTERFERENCIAS (1 MIN)
10. VENTILACIN (10 MIN)
TOTAL: 30 MINUTOS
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Ciclos en reduccin secundaria por medio de martillos picadores mobiles
1. MANIOBRAS DE INGRESO AL PUNTO (0,5 MIN)
2. MANIOBRAS PREVIAS A LA OPERACIN (2 MIN)
3. REDUCCIN DE COLPAS (1,5 MIN)
4. MANIOBRAS FINALES Y RETIRO (1 MIN)
5. INTERFERENCIAS (0,5 MIN)
TOTAL: 6,5 MINUTOS.