BLOCK CAVING INTRODUCCION La escases de cuerpos mineralizados con buenas leyes ha obligado a la industria extractivaminera, desde hace ya varios aos, a explotar yacimientos cada vez ms profundos, cuyas caractersticas geolgicas son aprovechadas al utilizar distintas tcnicas de extraccin. Los mtodos de explotacin de minas corresponden al conjunto de operaciones cuyo objetivo final es maximizar la recuperacin de un cuerpo mineralizado, asegurando la rentabilidad de lnegocio. Si bien los mtodos ya estn definidos de forma general, cada uno de ellos presenta particularidades dadas principalmente por las caractersticas propias de cada yacimiento. Entre ellas podemos mencionar: profundidad de emplazamiento, caractersticas geomecnicas de la roca de caja o del cuerpo mineralizado, composicin mineralgica, presencia de fallas, niveles freticos, reservas, discontinuidades, etc .El block caving o hundimiento de bloques es un mtodo de explotacin complejo, aplicado en minera subterrnea a cuerpos masivos de mediana a baja ley, cuya caracterstica principal es la fragmentacin de la roca producto de los esfuerzos de la tierra y el aprovechamiento de la fuerza de gravedad para su transporte y posterior extraccin desde puntos definidos. Se realizala subdivisin del cuerpo mineralizado en bloques, cada uno de ellos considerado una unidadindependiente de explotacin, es de bajo costo y asegura altos niveles de produccin. Hoy en da este mtodo es utilizado en todo el mundo. Chile es lder en su aplicacin. CODELCO lo utiliza actualmente en El teniente, el salvador y andina, y esta considerado para sus proyectos nuevo nivel mina de la divisin el teniente y Chuquicamata subterrneo.CLASIFICACION DEL METODO Los mtodos de explotacin de minas son variados, y dependiendo de las caractersticas del yacimiento es su campo de aplicacin. Estos, pueden clasificarse segn indica el siguiente esquema: .Mtodos de explotacin Superficie Subterraneos Caserones Hundimiento Canteras Banqueo descendente Soportados Auto soportados Dragado HidrulicoIn Situ Graveras Cut and Fill Room and Pillar Block cavingDe contorno Shrinkage Open Sotopes Sub level caving Descubiertas Sub Level Stoping Panel caving TerrazasEl block caving es un mtodo que se aplica en minera subterrnea, en el cual se aprovecha lafuerza de gravedad y fragmentacin natural del cuerpo mineralizado para su extraccin. CAMPO DE APLICACIN Este mtodo es comnmente utilizado en cuerpos mineralizados masivos de baja ley(Comnmente denominados prfidos), cuyas propiedades geomecnicas son favorables para la adecuada fragmentacin de la roca (ndice de fractura alto).Tambin es aplicado en cuerpos tabulares con buena potencia .Para una eficiente operacin se requiere que las leyes del cuerpo sean regulares, dado que este mtodo no permite explotacin selectiva por sectores. Se requiere adems para su aplicacin que el cuerpo mineralizado sea de lmites regulares. Novedosas tcnicas permiten aplicar este mtodo en rocas ms competentes y con ndices de fractura menores. DESCRIPCION DEL METODO El cuerpo mineralizado se subdivide en bloques virtuales de entre 3600 m2 a 10.000 m2 de base,el mtodo consiste en el hundimiento de una columna mineralizada provocado por las ocavacin controlada de su base mediante perforacin y tronadura. Las fuerzas que interactan en la roca (prexistentes) se encuentran en equilibrio entre si. Al socavar la base del bloque se crean nuevas fuerzas denominadas esfuerzos inducidos, estas fuerzas comienzan a redistribuirse, generando y agrandando fracturas en la roca. Esto, combinado con la fuerza de gravedad genera que los puntos de extraccin construidos en la base del bloque se rellenen con el material fragmentado. Cuando esto ocurre la situacin de equilibrio en el macizo tiende a restablecerse..En los denominados puntos de extraccin el material fragmentado se retira con maquinarias ,cuando esto ocurre nuevamente se rompe el equilibrio de fuerzas y el material continua fragmentndose y cayendo, sucesivamente hasta que en la superficie comienza a generarse uncrter. En la terminologa minera esto se denomina subsidencia. El proceso termina cuando se ha extrado la totalidad de la columna mineral y los puntos comienzan a ser rellenados por material estril. Las columnas mineralizadas pueden alcanzar alturas entre 40 y 300 metros, dependiendo delos niveles de hundimiento. ELEMENTOS DEL METODO5.1 DESARROLLOS Nivel de produccin: conjunto de galeras paralelas espaciadas entre 15 a 30 m donde se realiza la operacin de extraccin del mineral segn diversas modalidades. Incluye las correspondientes galeras de acceso o cruzados de cabecera. Nivel de hundimiento: conjunto de galeras paralelas espaciadas entre 15 a 30 m a partir de las cuales se realiza la socavacin de la columna mineralizada. Se ubica a una cota entre 7 a 20 m sobre el nivel de produccin. Incluye las correspondientes labores de acceso o galeras de cabecera. Embudos o zanjas recolectoras de mineral, brazos o estocadas de carguo. Se trata de excavaciones que conectan el nivel de produccin con el nivel de hundimiento, y que permiten o facilitan la extraccin del mineral. Son importantes para el manejo de materiales. Piques de traspaso: son labores verticales o inclinadas que conectan el nivel de produccin con el nivel de transporte. Nivel de transporte: conjunto de galeras paralelas espaciadas entre 60 a 120 m, donde llega el mineral desde el nivel de produccin. Ah se carga por intermedio de buzones a un sistema de transporte (correas o carros) que lo conduce a las etapas de conminucin. Subnivel de ventilacin: conjunto de galeras paralelas espaciadas entre 60 a 120 m, y los correspondientes cruzados de cabecera, ubicadas bajo el nivel de produccin (15 a 30 m). Subnivel de control y/o reduccin: puede ser o no necesario, dependiendo de la geometra del cuerpo mineralizado y de las caractersticas de la roca. Normalmente se realiza con un martillo mecnico o con tronadura secundaria. Pg. 5 de 7 Secuencia de explotacin VENTILACINEl block caving es un mtodo que requiere un buen sistema de ventilacin, especialmente en el nivel de produccin y en el subnivel de control de tamao. Debido a los gases de tronadura secundaria, accionamiento de equipos diesel, personal trabajando, extraccin y traspaso demineral. El aire fresco se inyecta a las galeras de produccin a travs de chimeneas, recorre estas galeras y retorna al subnivel de ventilacin por otras chimeneas similares ubicadas en la lnea de bloques siguiente. Para tales efectos, es necesario disponer de tneles y/o piques principales de inyeccin y extraccin de aire, dotados de ventiladores axiales. FORTIFICACIN El principal problema dice relacin con la estabilidad de las labores del nivel de produccin, dado que es en estas labores donde se concentra la mayor cantidad de esfuerzos inducidosas ociadas al proceso de hundimiento. En presencia de roca poco competente con buenas caractersticas de hundibilidad, la solucin ms utilizada consiste en una fortificacin sistemtica con marcos de madera. En condiciones similares a las anteriores, pero con un sistema de extraccin con palas de arrastre o scrapers, se utiliza por lo general un revestimiento continuo de hormign. Si las condiciones son menos rigurosas, puede ser suficiente un apernado conjuntamente con malla de acero y hormign proyectado. Cuando se trata de roca competente(granulometra gruesa), donde se aplica un sistema de extraccin mecanizado con equipos LHD, se requieren galeras de seccin ms grande (4,0 x3, 6 m). En estos casos, de pendiendo de las condiciones, se recurre a soluciones que contemplan progresivamente apernado, mallade acero y hormign proyectado. Las situaciones ms crticas se presentan en las intersecciones de las galeras de produccin con los brazos de carguo y en las crestas y vsceras de los puntos de extraccin. Para mantener su estabilidad se recurre, en la mayora delos casos, a fortificacin con marcos de acero y hormign armado. Los piques de traspaso son tambin labores conflictivas que requieren una atencin especial. Se recurre incluso arevestimientos con planchas de acero o rieles insertos en hormign. OPERACIONES DE EXTRACCION DEL METODO Cuando se ha terminado la socavacin se fracturar el mineral y caer por las chimeneas estrechas por la accin de la fuerza de gravedad. El ciclo ser continuo siempre y cuando se vaya retirando el mineral fragmentado desde los puntos de extraccin. No se requiere perforacin de produccin, excepto cuando se generan las denominadas Colgaduras demineral.Es comn que para rocas competentes y mas duras se realice pre acondicionamiento mediante perforacin de tiros largos y tronadura o con agua inyectada a altas presiones. OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este mtodo es econmico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforacin, poca voladura y poca sostenimiento. - La produccin es centralizada y permite una eficiente supervisin resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta produccin - Es conveniente su aplicacin en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparacin y tiene una mayor tiempo de recuperacin en comparacin con otros sistemas - Costo adicional para la preparacin de los bloques y los accesos de produccin - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de produccin. - La recuperacin del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseo. CONSIDERACIONES FINALES Secuencia de explotacin OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este mtodo es econmico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforacin, poca voladura y poca sostenimiento.- La produccin es centralizada y permite una eficiente supervisin resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta produccin - Es conveniente su aplicacin en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparacin y tiene una mayor tiempo de recuperacin en comparacin con otros sistemas. - Costo adicional para la preparacin de los bloques y los accesos de produccin - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de produccin. - La recuperacin del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseo.9 CONSIDERACIONES FINALES Secuencia de explotacin OPERACIONES DE CARGUIO Y TRANSPORTE8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: - Bajo condiciones favorables, este mtodo es econmico - Es altamente productivo respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforacin, poca voladura y poca sostenimiento. - La produccin es centralizada y permite una eficiente supervisin resultando una alta Productividad. - Permite un buen control de las condiciones de trabajo - Permite una alta produccin - Es conveniente su aplicacin en cuerpos mineralizados de baja ley - Es de bajo costo Desventajas: - Requiere de mayor tiempo de preparacin y tiene una mayor tiempo de recuperacin en comparacin con otros sistemas. - Costo adicional para la preparacin de los bloques y los accesos de produccin - La voladura segundaria es frecuente aumentando los costos de produccin. - La recuperacin del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constantes perdidas de mineral por mal diseo.

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