cut and fill

CUT AND FILL

Método soportado que requiere elementos de soporte para mantenerse

estable y/o se rellenan con algún material exógeno (alto costo)

• Cuerpos mineralizados con orientación vertical y potencias de 3 a 10 m.

• La roca de caja es generalmente de baja competencia y la roca mineral de

baja a media.

• Se realiza por subniveles de manera ascendente.

• Los caserones en explotación se pueden separar por muros y losas de modo

de aumentar la estabilidad del sistema minero.

• Rellenos: hidráulicos colas de relave, material estéril, ambos más cemento,

etc.

CARACTERISTICAS

• Método altamente selectivo, por lo tanto permite explotar cuerpos

de baja regularidad y continuidad espacial.

• Baja dilución menor a 2%.

• Alta recuperación mayor a 90%.

• Alto costo de producción 40-150 $/t.

• Baja productividad 200 a 4500 tpd.

Principios

Es un método ascendente ( realce ). El mineral es arrancado por franjas

horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y

avanzando verticalmente. Cuando se ha extraído la franja completa, se

rellena el volumen correspondiente con material estéril ( relleno ), que

sirve de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite

sostener las paredes del caserón, y en algunos casos especiales el techo.

La explotación de corte y relleno puede utilizarse en yacimientos que presenten las siguientes características:

• Fuerte buzamiento, superior a los 50º de inclinación.

• Características fisico-mecanicas del mineral y roca de caja

relativamente mala ( roca incompetente ).

• Potencia moderada.

• Límites regulares del yacimiento.

Preparación de la base del caserón.

Se debe limitar el caserón con una galería base o de transporte, una

galería superior y chimeneas. En lo que a galerías base se refiere se

tienen las siguientes alternativas :

PERFORACION :

En este método se pueden perforar tirosHORIZONTALES, VERTICALES EINCLINADOS.

Perforación Horizontal, no se tiene que vencer un empotramiento y elrendimiento por metro barrenado y uso de explosivo será mucho mejor. Elinconveniente de la perforación horizontal reside en el hecho de que encaserones estrechos, el perforista no puede disponer de suficientes lugaresde trabajo.

Perforación Vertical, se tendrá siempre que vencer un empotramiento, porlo cual será necesario una perforación con pasadura (sub drilling), lo quedisminuye el rendimiento por metro barrenado aumentando consigo el usode explosivo. La ventaja que posee es que deja suficiente lugar de trabajo alperforista asegurando una buena utilización del tiempo.

Perforación inclinada es más ventajosa que la perforación vertical, pues elempotramiento que tiene que vencer es más fácil, disminuyendo consigo lapasadura . La ventaja que posee es que deja suficiente lugar de trabajo alperforista asegurando una buena utilización del tiempo.

CARGUIO DEL MINERAL :

El mineral arrancado debe ser extraído totalmente y en formaregular delcaserón . Esta evacuación se puede realizar de diferente maneras :

• Con pala a mano:Ya sea tirando directamente el mineral en buzones de evacuación, ollenando carros que se vacían en dichos buzones.

• Scraper:Existen varias posibilidades de instalación. Una de ellas consiste en instalartodo el conjunto en el caserón mismo, con el riesgo de exponerlo a los disparosy derrumbes del techo, además de la perdida de tiempo que significa cambiarlode piso cada vez que se termina de explotar una tajada.

• Instalación de Huinche:Con su motor el la galería base o en la galería superior . En este caso los cablessubirían o bajarían por una chimenea y el huinche se manejaría por controlremoto . El inconveniente de esta alternativa es que la instalación del huincheen la galería base, por lo tanto los cables se deben correr poruna chimeneasuplementaria.

• Con palas mecánicas cargando en carros dumpers:Se pueden utilizar palas mecánicas pequeñas montadas sobrerieles cargandocarros o palas montadas sobre oruga si se dispone de dumpers.Como lamaquinaria trabaja sobre el mismo caserón, se debe prever las perdidas detiempo para los cambios de piso y protegerla en cada disparo.

• Palas autocargadoras ( L.H.D ):Cuando la superficie de la labor es buena, se favorece el uso de equipomontados sobre ruedas de goma. La acción de transporte consiste en llevar elmineral a la parrilla de mineral, situado generalmente en eltajo mismo.

RELLENOS:

a) Origen: El material de relleno puede estar constituido por roca estéril,procedente de las labores de preparación de la mina las que sedistribuyensobre la superficie del caserón . También el material de relleno puede ser derelaves ( desechos de plantas de concentración de minerales) , o arenamezclada con agua, que son transportados al interior de la mina y sedistribuyen mediante tuberías, posteriormente el agua es drenada quedando unrelleno competente. El que aveces se le agrega cemento para conseguir unasuperficie de trabajo dura.

Este relleno debe ser lo mas barato posible, tanto en su obtención como ensu abastecimiento. Según el caso, su procedencia puede ser la siguiente:

Canteras especiales: Este relleno se obtiene en la superficie, en canterasespecialmente organizadas , con ese objeto para así, abaratar los costos.De todas maneras, salvo en aquellos casos de canteras de arenas o demateriales detriticos que se pueden obtener a un costo muy reducido, estesistema es por lo general caro.

Rellenos de caserones antiguos:Éste es relativamente de bajo costo,siendo el inconveniente que éstos rellenos se consolidan por la acción dela humedad y de la presión de las cajas.

Estériles de plantas de preconcentración: Se usa cuando la planta está apoca distancia de la mina, de no ser así, obliga a un mayor costo detransporte del estéril.

Relleno Hidráulico:Consiste en transportar un relleno constituido pormaterial de grano fino , suspendido en una pulpa en base a agua, que sedeja decantar en el caserón.

Relleno Creado In Situ:La obtención de relleno en el caserón mismo puedeser ventajoso, como por ejemplo en el caso de vetas angostas ode vetasque presentan variaciones en la mineralización.

CICLO DE PRODUCCIÓN:

Es importante que en este método de explotación organizar eltrabajo en loscaserones de tal modo que no se produzcan atrasos por la colocación delrelleno, factor que influye considerablemente en las posibilidades deproducción de un determinado caserón.

Una vez evacuado el mineral arrancado sea posible rellenarinmediatamente esa parte del caserón.

En caso de no existir mecanización tanto la extracción del mineral como lacolocación del relleno es lento, por lo cual no hay problemascon suabastecimiento.

CARACTERISTICAS GENERALES

Posibilidades de aplicación :

Este método tiene posibilidades de aplicación bastante amplias, se aconsejaespecialmente en aquellos yacimientos donde las cajas no son seguras y lascaracterísticas mecánicas de la roca no son satisfactorias. Como se trabajacon una altura máxima de ( 2.5 – 3 mts. ) es posible controlar medianteapernado o acuñadura cualquier indicio de derrumbe.

Seguridad :

Este método ofrece bastante seguridad en todo a lo que refiere al obrerocontra desprendimiento de roca ya sea del techo o las paredes.

Recuperación :

En general es bastante buena, siempre que se tome la precaución de evitarpérdidas de mineral en el relleno. Cabe agregar, que éste método permiteseguir cualquier irregularidad de la mineralización

Dilución de la ley :

Puede existir una pequeña dilución de la ley en el momento de cargar losúltimos restos de mineral arrancado que quede en contacto con el relleno.Esto se puede evitar estableciendo una separación artificial entre el mineraly el relleno, solución que en casos excepcionales ( mineral de gran ley )resulta antieconómico . Entonces se debe aceptar que algo demineral semezcle con el relleno.

Ventilación:

Por lo general, el aire es inyectado a los caserones desde el nivel detransporte a través de chimeneas de acceso. En los frentes de trabajo, alinterior del caserón, se utiliza ventilación secundaria mediante ventiladoresauxiliares y ductos. El aire viciado se extrae por las chimeneas deventilación y/o de acceso hacia el nivel superior, y luego es evacuadoincorporándolo en el circuito general de ventilación de la mina.

Fortificación:

Teniendo en cuenta que este método se aplica en cuerpos tabulares conroca encajadora poco competente, la práctica habitual es elapernadosistemático de las paredes, incluyendo cintas metálicas, malla de acero ocables según las condiciones de terreno. El techo mineralizado semantiene estable con elementos de fortificación semi-permanentes talescomo pernos y/o malla de alambre.

Ventajas.

• La recuperación es cercana al 100%.

• Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar

secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar.

• Es un método seguro.

• Puede alcanzar un alto grado de mecanización .

• Se adecua a yacimientos con propiedades físicos – mecánicas

incompetentes.

Desventajas:

• Costo de explotación elevado.

• Bajo rendimiento por la paralización de la producción como

consecuencia del relleno.

• Consumo elevado de materiales de fortificación .

1. Geometría del Yacimiento Aceptable Optimo

Forma Cualquiera Tabular

Potencia Cualquiera >3m

Buzamiento >30° >60°1

Tamaño Cualquiera Cualquiera

Regularidad Cualquiera Irregular

2. Aspectos Geotécnico Aceptable Optimo

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 Elastico Elastico

3. Aspectos Económicos Aceptable Optimo

Valor Unitario de la Mena Media-Alto Alto

Productividad y ritmo de explotación Media-Baja NA

VARIANTES DEL METODO

Overhand cut and fill stoping

• Cortes horizotales de 1.8 a 4.6 metros son extraidos alejándose del

acceso hacia arriba

• El mineral arrancado queda sobre el relleno.

• El techo puede sostenerse artificialmente

Post pillar stoping

• Cuerpos anchos verticales que no pueden ser explotados por R.A.P.

• Se mantienen pilares para soportar el techo.

• Mineral de buena competencia para prevenir las fallas entre

pilares y techo.