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5/23/2018 Secuencia de Llenado de Botaderos
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Integrantes:Eduardo Pedraza Valencia.Nissim Deij Lagos.
Ctedra:Diseo y Planeamiento minero
Profesor:Eduardo Contreras
Fecha:Viernes 11 de Abril, 2014
Secuencia de llenado
de botaderos
Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ingeniera
Departamento de Ingeniera en Minas
5/23/2018 Secuencia de Llenado de Botaderos
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Resumen ejecutivo
El presente informe trata sobre los parmetros y metodologas necesarias paraestablecer una secuencia de llenado para un botadero, entre ellos se destacan losmtodos para cubicar botaderos, el diseo de mdulos de llenado, los criterios yparmetros para definir una secuencia y algunas consideraciones a tener en cuentaen la operacin de botaderos. Tambin se presenta un caso real a modo de ejemplo.
En cuanto a cubicacin de botaderos se describen a grandes rasgos los mtodospor plantas y perfiles y se menciona la utilidad de los softwares de diseo minero.
Se realiza una breve descripcin de los principales tipos de mdulo de llenado y semencionan los parmetros ms relevantes que los caracterizan.
Se desglosa paso a paso y de manera general la metodologa y los parmetrosnecesarios para establecer una secuencia econmica de llenado, mencionandoalgunas consideraciones importantes para cada paso.
Por ltimo se detallan los aspectos generales de la operacin de un botadero,mencionando algunas configuraciones para su construccin y factores relevantes parasu seguro y eficiente funcionamiento.
Finalmente se presenta el caso real de la determinacin de la secuencia econmicade llenado de los botaderos N y NW del Rajo Rosario de la Compaa Minera DoaIns de Collahuasi, haciendo nfasis en la metodologa empleada.
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ndice
1. Introduccin ................................................................................................. 52. Objetivos ...................................................................................................... 6Principal ............................................................................................................. 6
Especficos ......................................................................................................... 6
3. Construccin de botaderos .......................................................................... 7Tipos de botadero .............................................................................................. 7
Formas de construccin ..................................................................................... 9
4. Cubicacin de botaderos y mdulos de llenado ........................................ 11Cubicacin ....................................................................................................... 11
Mdulos de llenado .......................................................................................... 12
5. Criterios de secuencia de llenado .............................................................. 14Secuencia de llenado ....................................................................................... 14
6. Operacin de un botadero ......................................................................... 16Factores a considerar en la operacin ............................................................. 16
Restricciones para el ingreso a la zona de descarga ....................................... 17
Mantenimiento de Botaderos ........................................................................... 17
Costos de una tonelada de estril enviada a botadero .................................... 18
7. Caso de estudio ......................................................................................... 19Botaderos Norte y NW Rajo Rosario, CMDIC .................................................. 19
Secuencia operativa de llenado Botaderos N y NW ........................................ 22Diseo de mdulos de llenado ......................................................................... 22
Mdulos plan minero 2012-2016, botaderos N y NW ...................................... 23
Trazado de Rutas ............................................................................................ 23
Secuencia econmica de llenado .................................................................... 24
8. Conclusiones ............................................................................................. 259. Bibliografa ................................................................................................. 2610.Anexos ....................................................................................................... 27
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ndice de Figuras
Figura 1: Tipos de botaderos ...................................................................................... 8
Figura 2: Formacin de botaderos ............................................................................ 10Figura 3: Ubicacin botaderos al ao 2011 ............................................................... 19Figura 4: Variables de diseo, botaderos sector Rosario .......................................... 20Figura 5: Fases en Rajo Rosario, Septiembre 2011 ................................................. 20Figura 6: Modalidades de vertido de botaderos ........................................................ 27Figura 7: Contencin y drenaje para el paramento inferior ....................................... 28Figura 8: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2012 ................................. 29Figura 9: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2013 ................................. 30Figura 10: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2014 ............................... 30Figura 11: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2015 y 2016. ................... 31Figura 12: Mdulos de llenado, cota 4550, ao 2012 ............................................... 31
Figura 13: Mdulos de llenado, cota 4600, ao 2012 ............................................... 32Figura 14: Mdulos de llenado, cota 4600, ao 2013 ............................................... 32Figura 15: Mdulos de llenado, cota 4650, ao 2014, 2015 y 2016 .......................... 33Figura 16: Mdulos de llenado, cota 4400, ao 2012 ............................................... 33Figura 17: Mdulos de llenado, cota 4450, ao 2012 ............................................... 34Figura 18: Mdulos de llenado, cota 4410, ao 2013 ............................................... 34Figura 19: Mdulos de llenado, cota 4450, ao 2013 ............................................... 35Figura 20: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2014 .................................... 35Figura 21: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2015 .................................... 36Figura 22: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2016 .................................... 36Figura 23: Ruta Inpit Fase 10 .................................................................................... 37
Figura 24: Polgono (sentido anti-horario), ao 2010 ................................................ 37Figura 25: Ejemplo Ruta F06, cota 4550. .................................................................. 37
ndice de Tablas
Tabla 1: Asignacin botaderos plan 2012-2016 ........................................................ 21Tabla 2: Asignacin, capacidad y holgura de estril, plan 2012-2016 ...................... 21Tabla 3: Asignacin nivel de vaciado botaderos, Plan 2012-2016 ............................ 22
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1. Introduccin
Un botadero es un lugar especfico donde se deposita el material estril extrado de
la mina, el cual debe cumplir con las condiciones necesarias para ese fin.Un buen lugar para un botadero ser el sector que cumpla de mejor manera con lasexigencias tcnicas y econmicas:
La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y el botadero debeser la mnima posible, ya que el costo en transporte depende de esa distancia.
El botadero debe ser geolgica y geomecnicamente apto para ello, ya que la grancantidad de material a depositar puede generar siniestros geomecnicos ohundimiento en el sector.
El sector elegido debe carecer de recursos utilizables (por ejemplo un yacimiento ouna reserva de agua), ya que este sector podra tener importancia econmica en elfuturo si en el presente no la tiene.
La utilizacin del sector elegido no debe significar un dao ambiental real opotencial.
La secuencia de llenado de un botadero es un aspecto vital para la planificacin delos movimientos de tierra necesarios para el desarrollo de la mina.
El presente trabajo es una recopilacin de los aspectos generales necesarios pararealizar una secuencia de llenado para un botadero y de consideraciones para sucorrecta operacin.
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2. Objetivos
Principal
Conocer, determinar y caracterizar la operacin de botaderos, secuencia dellenado
Especficos
Presentar de manera general que es un botadero y algunos aspectos bsicosde su construccin
Investigar y presentar los aspectos generales de la metodologa paradeterminar una secuencia de llenado de botaderos
Investigar y presentar los principales factores a consideraren la operacin debotaderos.
Investigar y presentar un caso prctico de secuencia de llenado y operacinde un botadero.
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3. Construccin de botaderos
Segn el tipo de botadero, el espacio disponible y la flota de equipos disponiblespara su construccin, existen diferentes configuraciones y mtodos para suconstruccin. A continuacin y de manera resumida se exponen los principales tiposde botadero y las maneras ms comunes de construirlos.
Tipos de botadero
De relleno: El material se deposita en depresiones naturales cercanas a la minacomo quebradas, grietas, cavidades y crteres de subsidencia.
De avance por volteo: Tambin conocidos como botaderos de ladera,aprovechan las diferencias de cota para depositar el material que se acumula deacuerdo al rea disponible y su ngulo de reposo natural. Puede presentar problemasde estabilidad en casos donde la diferencia de cota sea demasiado grande
De terrazas o tortas: Construidos en lugares con topografa poco abrupta, eneste tipo el material se deposita en capas o pisos conectados por rampas de acceso.Es de compleja operacin pues requiere de uso intensivo de equipos de apoyo parasu mantenimiento y construccin.
Existe en un cuarto tipo de botadero llamado de avance por volteo con formacin
de muros, que resulta de la combinacin entre los de avance por volteo y de terrazas,aprovechando los accidentes topogrficos para disminuir los costos de transporte.
En la siguiente pgina se ilustran los tipos de botaderos descritos.
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Figura 1: Tipos de botaderos
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Formas de construccin
El mtodo empleado para construir un botadero tiene directa relacin con el tipo debotadero escogido, su geometra, la estratificacin del material depositado y con elposterior diseo de los mdulos de llenado. En la siguiente pgina la Figura 2 ilustralas diferentes formas en que puede avanzar la formacin de un botadero.
A grandes rasgos y en el caso ms comn la descarga del material por parte de loscamiones se realiza en el borde del botadero, seguido de la operacin de equipos deapoyo como los bulldozers y/o wheeldozers, los cuales proceden a realizar suacomodamiento y a construir la cuneta de seguridad. En la Figura 6 en el Anexo seilustran diferentes mtodos y configuraciones de equipos empleados para la descargade material.
Existen distintas medidas de contencin y drenaje que ayudan a dar estabilidad alos taludes de los botaderos, estas por lo general se tratan de mtodos decompactacin y de intercalacin de materiales y estructuras que ayudan al drenaje delbotadero. Esquemas ejemplificando lo anterior se encuentran en la Figura 7 en el
Anexo. El mtodo empleado para construir el botadero tiene directa relacin con eltipo de botadero escogido, su geometra, la estratificacin del material depositado ycon el posterior
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Figura 2: Formacin de botaderos
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4. Cubicacin de botaderos y mdulos de llenado
Cubicacin
El clculo del volumen de los botaderos se realiza con el fin de estimar el espaciofsico necesario para la adecuada disposicin del material estril, para poder definir ellugar o lugares adecuados. El espacio fsico necesario est en funcin del tonelaje adepositar y es una variable que depende del plan minero de la operacin.
El proceso de cubicacin de un botadero contempla 2 etapas. Primero, unacubicacin preliminar en la que se determina en forma aproximada la capacidad delbotadero. Esta cubicacin se efecta ya sea por plantas o bien por perfiles.
En el caso de utilizar plantas se determinan las reas basales y superioresestimadas del botadero y su volumen se calcula como la semisuma de las reas,multiplicada por la altura del botadero. La altura del botadero se estima en base a lascurvas de nivel y el clculo de tonelaje se obtiene a partir del volumen, empleando ladensidad esponjada compactada del material a depositar. En la situacin de emplearperfiles transversales, stos se trazan en la zona de inters, estableciendo las reascomprometidas en cada uno de ellos, para luego calcular los volmenes parcialesencerrados entre perfiles sucesivos, con lo cual podemos obtener el volumen ytonelaje asociado al sector.
El objetivo de esta forma de cubicacin es verificar que el rea disponible tenga lacapacidad requerida y de esta forma llevar a cabo los cambios del diseo para
ajustarlo a los requerimientos.
La segunda etapa consta de una cubicacin ms precisa, a travs de mdulospreestablecidos, a partir de los cuales se determina la secuencia de llenado.
En la actualidad se pueden obtener clculos de volmenes muy precisos mediantealgn software minero, tales como MineSight, Vulcan, entre otros.
Cada tonelada de material a depositar en el sector habilitado para este fin tendrun costo asociado, de manera que es de suma importancia evaluar correctamente elbotadero en un proyecto de explotacin a rajo abierto.
Dicho de otra forma, cada bloque de estril dentro de la explotacin, tendrasociado un costo de extraccin extra por concepto de manejo fuera de la mina, porlo que se requerir de una planificacin especial para su disposicin fuera de laexplotacin.
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Para calcular el volumen necesario para depositar los materiales involucrados en laexplotacin, se tiene la siguiente frmula:
[3] = /
Donde: =Volumen necesario para depositar el material x en [
3] =Tonelaje del material x un situ (en la mina) en [] =Densidad compactada final del material x en el botadero [/
3]
Calculado el volumen necesario, se debe identificar los sectores donde podrn serdepositados los distintos materiales, teniendo en cuenta las consideraciones antesdescritas.
Para visualizar grficamente y cubicar los futuros botaderos, se debe obtenerinformacin de los sectores elegidos, por ejemplo, la pendiente del sector, el ngulo
de reposo del material, reas y altura de los depsitos.
En el caso de que se requiera cubicar el estado de algn botadero operativo, sedebe realizar inicialmente un levantamiento topogrfico y luego evaluar el estadoactual del botadero, de tal manera que se pueda llevar un control de alimentacin odel crecimiento del depsito.
Mdulos de llenado
Un mdulo es una unidad fsica de cubicacin, a una cota de avance predefinida y
con un ngulo de talud conocido.
Con el propsito de discretizar un botadero este se divide en pequeos elementosde dimensiones preestablecidas, capaz de contener una cierta cantidad de material,denominadas mdulos. Los mdulos pueden ser de gran utilidad tanto para lacubicacin, como para establecer la secuencia de llenado del botadero. Deben estarbien distribuidos dentro del botadero, de modo que su ubicacin y tamao seaeconmica y operacionalmente ptima.
Se pueden distinguir dos tipos de mdulos.
Mdulos radiales: Corresponden a subdivisiones radiales que se realizan cadacierta distancia de metros (por ejemplo 50m) en la horizontal. Esta divisin se re realizaa partir del punto de vaciado, considerado como centro de circunferencia, radiandoarcos hasta cortar con los lmites de las crestas del botadero Los mdulos as definidosen la superficie se proyectan hasta cortar con la base conforme al ngulo de taludconsiderado. La cubicacin se realiza por curvas de nivel, de igual forma que en lacubicacin por plantas, calculando las reas para cada mdulo y multiplicando por la
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diferencia de nivel entre ellas o mediante la utilizacin de algn softwarecomputacional.
Mdulos cbicos o semi-cbicos: El botadero se subdivide en unidades de llenados,
los cuales tendrn dimensiones superficiales cuadradas o rectangulares. De estemodo cada unidad tendr dos reas, uno para cada perfil en cuestin con lo cual sucubicacin se har de igual forma a la por perfiles, obteniendo la capacidad total alsumar todos los mdulos.
Cada mdulo debe tener un baricentro, que permite definir la cota de destino, ladistancia de transporte y su capacidad en toneladas. Esto permite determinar su costopor toneladas, que se utilizar posteriormente para la secuencia econmica dellenado.
El baricentro es la proyeccin horizontal del centro de masa o centro de gravedad
de un cuerpo. El objetivo de los baricentros es tener un punto representativo de cadamdulo, a fin de poder determinar distancias de transporte.
Para definir mdulos de llenado se necesitan, en general, los parmetros de diseode botadero (talud, volumen, etc.), conocer los diferentes niveles de vaciado, el readisponible para vaciar (topografa), cantidad de estril enviada a botadero segn planminero, y la secuencia de llenado.
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5. Criterios de secuencia de llenado
Secuencia de llenado
La secuencia econmica de llenado es una estrategia de llenado que indica la formay el momento en que se deben ir llenando las diferentes zonas del botadero, de talmanera de minimizar el costo de transporte en el traslado de materiales. Se realiza enconjunto con una evaluacin econmica del transporte. El costo por tonelada-kmresultante ser la variable discriminante.
En primer lugar se debe determinar todos aquellos mdulos factibles de llenar, esdecir, que cuenten con su correspondiente nivel inferior ya lleno, fsica o naturalmente.
Segundo, tenindose lo anterior, en funcin de los costos de transporte sedetermina el mdulo ms econmico a llenar.
Dentro de los criterios especficos para la depositacin del lastre, se encuentra ladistancia ms corta de transporte (o el tiempo de ciclo menor), que va desde laextraccin en el rajo hasta el lugar fsico de depositacin (botadero).
La metodologa bsica y algunas consideraciones para establecer esta secuenciase detallan a continuacin:
Definicin de las reas de vaciado
Las reas de vaciado deben estar a una distancia tal que no aumenten demasiadolos costos de transporte y no se encuentren dentro de la envolvente de pit final ni enla ubicacin de alguna instalacin de importancia. Estn en directa relacin con eldiseo general del botadero ya que deben estar ubicadas en una topografa tal quepermita dimensiones que contengan los requerimientos de movimiento de materialespecificados por el plan minero.
Determinacin del punto de salida desde la faena
Los puntos de salida pueden ser estticos o dinmicos dependiendo del desarrollode la mina. Pueden existir varios puntos de salida destinados a dar acceso a distintos
botaderos a diferentes cotas y ubicaciones.
Determinacin de alternativas y requisitos de avance
Estas de determinan en funcin a las direcciones de avance en la topografa, lascapacidades del botadero y la necesidad de respetar las dimensiones mximas delbotadero. Tambin se deben tener en cuenta la construccin de rampas y accesos.
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Diseo de mdulos para cada alternativa
Definidos por un tonelaje y un perfil de transporte a partir de un punto de vaciado,generalmente en relacin al punto de vaciado de un mdulo anterior. El tipo de modulo
a disear depender del tipo de botadero en construccin. El tonelaje comprendidopor cada mdulo se obtiene del plan minero de los requerimientos de movimiento demateriales para cada fase de explotacin de la mina.
Determinacin de baricentro de cada mdulo
Se determinan por la ponderacin de la distancia con respecto a cada uno de lostonelajes depositados en cada mdulo.
Obtencin del perfil de transporte entre faena y botaderos
Se determina a partir de las rutas que se necesitan recorrer entre el punto de origendel material hasta el baricentro del mdulo en construccin, incluyendo diferencias decotas. Estos perfiles cambian a medida que se desarrollan el botadero y la mina.
Determinacin de costos de transporte para cada mdulo
En base al perfil de transporte se calculan los ciclos de transporte, el nmero deequipos necesarios y el costo total asociado en US$/t Km para cada mdulo.
Determinacin de la secuencia econmica de llenado
En base al costo de transporte de cada mdulo se determina una secuencia dellenado de modo que se tenga un avance homogneo del botadero, llenando unmdulo por completo antes de avanzar al siguiente. Esto permite un vaciado ordenadoy el control del botadero.
Todo el trabajo asociado a este proceso puede ser simplificado y complementadocon el uso de paquetes de software como Minesight y Vulcan para el diseo ycubicacin de los botaderos y mdulos de llenado, el trazado de las rutas de transportede los materiales y la representacin grfica de todo el proceso y/o las etapas delmismo. Para la determinacin de la secuencia en si se pueden utilizar herramientascomo Excel y mtodos de programacin lineal utilizando las variables de distancia y
ciclos de transporte, costos y orden de avance de los mdulos.
El avance de cada mdulo debe ser en forma homognea manteniendo siempre lamisma distancia al punto de origen. Una vez completada la capacidad del mdulo,recin se debe pasar a llenar el siguiente. Con esto se lleva un vaciado ordenado ypor ende un mejor control del avance de los botaderos.
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6. Operacin de un botadero
Como se mencion anteriormente en el ciclo bsico de avance del botadero la
descarga del material se realiza en el borde del botadero, seguido de la operacin deequipos de apoyo.
El frente de descarga debe estar definido en 3 sectores. Sector en operacin(descarga), sector en reserva y sector en mantencin. Esto con el fin de mantenerdescongestionada la zona de vaciado.
Factores a considerar en la operacin
Los factores a tener en cuenta en la operacin de botaderos son principalmentemedidas de seguridad y optimizacin de las operaciones unitarias relacionadas con laconstruccin del botadero. Estas deben ser monitoreadas por los supervisores paraasegurar una operacin eficiente y segura del botadero. Entre ellos tenemos:
Condiciones de la zona de descarga
Estas tienen que ver con las condiciones del piso de la zona de descarga queimpliquen tomar acciones correctivas. A continuacin se listan algunas de lassituaciones que requieren de acciones correctivas o de apoyo:
Grietas en el piso Compactacin del piso Asentamiento del piso Construccin y mantenimiento de pretiles de seguridad Hielo en la zona de descarga Material derramado La necesidad de realizar trabajos de noche Delimitacin de la zona de trabajo
Personal y equipos de apoyo
Corresponden al personal y los equipos necesarios para dar apoyo y corregir las
situaciones mencionadas anteriormente. Entre ellos tenemos:
Supervisor:Encargado de la supervisin de todos los factores involucrados con lacorrecta y segura realizacin de todo el proceso. Para este puesto se considerapersonal con experiencia y con alto conocimiento de las condiciones y restriccionesde operacin de la mina (manual de operaciones de la compaa).
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Sealero:Dependiendo de las rdenes del supervisor el sealero delimita la zonade descarga y avisa a los operadores cuando es seguro realizar su tarea.
Bulldozer: Cumplen distintas funciones entre las cuales se cuentan el despeje de
la zona de descarga, la construccin de los pretiles de seguridad y en algunos casosse utilizan para realizar el volteo de material para construir el botadero.
Motoniveladoras: Se encargan de mantener nivelada la zona de descarga,removiendo rocas que pudieran poner en peligro los neumticos de los camiones yrealizando mantenimiento de la superficie. De vital importancia para la seguradescarga de material y el drenaje adecuado.
Camin aljibe:Utilizado para regar los caminos de acceso al botadero y minimizarlos problemas de visibilidad por levantamiento de polvo.
Equipo de iluminacin:En caso de ser necesario la operacin del botadero denoche, la zona de descarga debe contar con toda la iluminacin necesaria para realizarel volteo de material de forma segura.
Restricciones para el ingreso a la zona de descarga
Esto comprende todas las restricciones de circulacin de equipos, tanto en losaccesos del botadero como en la zona de descarga. Estas incluyen:
Control de la velocidad de aculatamiento del camin
Control de velocidad de giro y frenado del camin Existencia de pretiles de seguridad de dimensiones apropiadas Distancias mnimas entre dos equipos en funcionamiento Estado del piso de la zona de vaciado
La mayora de estas condiciones dependen de las caractersticas de velocidad ydimensiones de la flota de equipos utilizada, de las polticas de seguridad de lacompaa y las recomendaciones de seguridad basadas en los anlisis de estabilidadrealizados al diseo del botadero.
Mantenimiento de Botaderos
Para evitar el colapso en los botaderos se debe realizar la compactacin, ya queas se lograr que el material suelto llegue a ser ms parecido a un material compacto,consiguiendo una mejor estabilidad global.
Una buena compactacin de un botadero debera incrementar alrededor de un 9%la densidad de un material suelto que llega al depsito. Puede que la densidad en los
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niveles inferiores del depsito sea mayor que en los niveles superiores, por la presinque ejercen estos ltimos.
Cabe destacar que aunque no se pudiera lograr la mxima compactacin con los
equipos, es de suma importancia lograr uniformidad en la compactacin, ya quemientras ms homognea sea la densidad por niveles dentro de la pila, ms seguraser la operacin sobre el botadero, garantizndose as la estabilidad general de lapila.
Las zonas donde hay discontinuidades o donde se tienen problemas decompactacin, estn ms propensas a la manifestacin de algn colapso,independientemente de que sea o no la causa de ello. Por ejemplo, si un sector seencuentra mal compactado y ocurre un evento ssmico de proporciones, lo msprobable es que si hay algn tipo de colapso en la pila, tendra relacin con el sectorantes mencionado sin ser ste el causante del evento ssmico.
Costos de una tonelada de estril enviada a botadero
El material estril no tiene relevancia econmica desde el punto de vista delbeneficio que reporta, pero si lo tiene desde el punto de vista de los costos queinvolucran su extraccin y disposicin.
Los costos que posee un bloque de estril son los siguientes:
Costo de extraccin desde la mina y la distancia que tendr que recorrer ese
material sobre el equipo de transporte, lo que podr establecer la construccin derealces versus la extensin del botadero en una sola plataforma. Este costo es variableen funcin del tiempo, pues la topografa es cambiante y la distancia es mayor amedida que los mdulos estarn cada vez ms lejos
Costos de mantencin de los depsitos, los que generalmente asume el rea deservicios de la mina
Costo asociado a la restauracin de depsitos en el caso de imprevistos.
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7. Caso de estudio
Botaderos Norte y NW Rajo Rosario, CMDIC
A Septiembre de 2011 el Rajo Rosario alimentaba 5 botaderos: Alpaca,Guanaco, Puma, Zorro y Vicua. La proyeccin futura (2012-2016) de los 3 primeroscorresponde al botadero NW y los dos ltimos al botadero N.
Figura 3: Ubicacin botaderos al ao 2011
Para el quinquenio 2012-2016 se contemplan 2 botaderos (N y NW). Ambosfueron diseados por el rea de Largo Plazo, basndose en las condicionesmedioambientales y legales de la compaa. Dichos botaderos tienen un seguimientoconstante por el rea de Geotcnia, de tal forma de evaluar las estabilidades de estoscon el paso del tiempo.
El diseo de ambos botaderos contempla una capacidad total de 969Mt, de lascuales 309Mt corresponden al botadero N y 660Mt al botadero NW. El botaderoconsiderado es de tipo torta
Los parmetros de diseo para ambos botaderos son los siguientes.
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Figura 4: Variables de diseo, botaderos sector Rosario
Ancho rampa: 50mPendiente rampa: 10%
Ancho berma: 30mngulo de reposo: 37Altura tortas: 50ms
En la siguiente figura se puede ver la distribucin espacial de las fases dedesarrollo del Rajo Rosario segn la planificacin 2012-2016
Figura 5: Fases en Rajo Rosario, Septiembre 2011
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La capacidad delos botaderos se determin a partir de la informacinproporcionada en el plan minero. Se estableci el destino del estril (N o NW) segnla fase involucrada por periodo, como se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 1: Asignacin botaderos plan 2012-2016
Tabla 2: Asignacin, capacidad y holgura de estril, plan 2012-2016
Bot. N Bot. NW Estril total Bot. N Bot. NW Cap. total
2012 96.321 81.773 178.094 98.018 83.470 181.488 3.394
2013 76.902 99.346 176.248 77.764 100.208 177.972 1.7242014 19.754 176.515 196.269 19.799 176.560 196.359 90
2015 36.975 182.731 219.706 37.181 182.937 220.118 412
2016 76.085 116.717 192.802 76.237 116.869 193.106 304
Total 306.037 657.082 963.119 308.999 660.044 969.043 5.924
Asignacin CapacidadAo Holgura
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Secuencia operativa de llenado Botaderos N y NW
En la secuencia operativa de llenado, definida por la planificacin, seestablecieron las capacidades mximas de los botaderos, para los distintos niveles devaciado. Como se puede ver en la siguiente tabla.
Tabla 3: Asignacin nivel de vaciado botaderos, Plan 2012-2016
En la seccin Anexos es posible apreciar la evolucin del llenado de botaderospara el plan 2012-2016.
Diseo de mdulos de llenado
Los diseos contemplan diferentes niveles de vaciado, siendo 3 niveles para elBotadero Norte (4550, 4600, 4650) y para el botadero NW (4400, 4410, 4450 y4500),que estn distribuidos de la siguiente forma.
Botadero Norte:2012, nivel 4550 y 46002013, nivel 46002014, 2015 y 2016, nivel 4650
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Botadero NW:2012, 2014, 2015, nivel 4400 y 44502013, nivel 4410 y 44502016, nivel 4500.
Para poder definir los mdulos del botadero N, se utiliz la informacindispuesta en el plan de explotacin, considerando el diseo y niveles de vaciadopreviamente establecidos.
Para realizar el corte de los mdulos, primero se establecieron las fases quedescargarn en el depsito y la cantidad de estril enviada por periodo. A partir deesto se determin que las fases involucradas, en este depsito de lastre, correspondena la 6, 8 y 11.
Los cortes de los mdulos se efectuaron de acuerdo al nivel de detalle del plan
minero quinquenal, obteniendo lo siguiente:
2012 mensualmente, con 12 mdulos de llenado, los cuales van desde elperiodo 8 al 19, abarcando los niveles de vaciado 4550 y 4600.
2013 trimestralmente, con 4 mdulos de llenado para solo un nivel de vaciado(4600), comprendiendo del periodo 20 al 23.
2014, 2015 y 2016 anualmente, con 3 mdulos de llenado, para un nivel devaciado 4650. Esos contienen los periodos 24,25 y 26 de la secuencia de explotacin.
Mdulos plan minero 2012-2016, botaderos N y NW
Para observar lo mdulos definidos para ambos botaderos para el periodo 2012 2016 ver en Anexos Figuras 8 a 22.
Trazado de Rutas
En el mdulo Haulage Profile de Vulcan se carg el diseo final de la fase pararealizar el trazado de la ruta a travs de la rampa principal. A esta ruta se le denominainpit, la que permite determinar el destino ms idneo para efectuar el vaciado,
dependiendo de la salida que tenga.Para observar las rutas inpit y un ejemplo de conexin con un botadero definidas
por Vulcan, ver Anexos, Figuras 23 y 24
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Secuencia econmica de llenado
Cada una de las flotas existentes en el Rajo Rosario posee diferentes costos ycaractersticas para los 5 aos del plan minero, propias de cada equipo (consumos,
velocidades, capacidades, tiempos de ciclo, desgaste, etc), las cuales evidentementeson fundamentales en los costos de operacin. Se seleccionla flota 930E como lams idnea para el estudio, y a partir de esta se estim la secuencia econmica dellenado de los botaderos.
Las variables con costos ms altos son el combustible disel y los neumticos (37%y 19% en promedio para los 5 aos, respectivamente)
Botadero Norte
El material estril es enviado desde las fases 6,8 y 11, las que fueron definidas
segn las salidas del rajo, asegurando distancias ms cortas.
La fase 6 abarca los bancos 4495 al 4300. La fase 8 del 4555 al 4195 y la fase 11desde el 4705 al 4540.
Cada fase tendr distintos slidos asociados a los bancos, los cuales sernextrados en diferentes periodos de tiempo, segn lo informado por la secuencia, deexplotacin.
El costo asociado a cada periodo depende directamente de la cantidad de estril aextraer, ya que esto aumenta las horas operativas para la flota (N de viajes),
incrementando el tiempo de ciclo total segn el periodo en estudio.
El costo total (5 aos) para operar el botadero Norte es de US$166 millones,utilizando un equipo de carguo de 56yd3; y de US$162,4 millones, para uno de 73yd3.
Botadero NW
Segn la salida de cada una de las fases, se determin que descargarn el materiallastre las fases 7,9 y 10 (distancia de transporte ms corta).
La fase 7 contempla los bancos 4405al 4195. La fase 9 del 4720 al 4180 y la fase
10 constituida por los bancos 4750 al 4360, encontrndose cada uno a una altura de15m.
EL costo total (5 aos) de la operacin del botadero NW se estiman en US$359,5millones, considerando un equipo de 56yd3, y de US$351,4 millones, para el equipode 73yd3.
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8. Conclusiones
En relacin a los objetivos planteados se concluye:
Se logra presentar en trminos generales la metodologa para determinar unasecuencia econmica de llenado de un botadero
Se logran identificar factores importantes a tener en cuenta para la operacinde un botadero
El caso presentado muestra la secuencia lgica y metdica por la que sedeterminan todos los requerimientos, condiciones y costos para una secuencia dellenado en particular.
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9. Bibliografa
Ardiles, G. H. (1999). Diseo y secuencia de llenado de botaderos de estrol, Mina
Mantovere.Santiago: Universidad de Santiago de Chile.Guitierrez, C. A. (2011). Aumento en la produccin de la planta San Francisco,
mediante una nueva planificacin y secuencia de llenado del botadero San Francisco,Divisin Los Bronces, Anglo American Chile.Santiago: Universidad de Santiago deChile.
Manual general de minera y metalurgia.(2006). Santiago: Portal Minero Ediciones.
Muoz, F. N. (2011). Secuencia econmica de llenado para los depsitos de estrilNorte y NW del sector Rosario, Compaia Minera Doa Ins de Collahuasi. Santiago:Universidad de Santiago de Chile.
Quijada, J. P. (1995). Planificacin y secuencia de llenado de botaderos de lastre,Mina Quebrada Blanca.Santiago: Universidad de Santiago de Chile.
(2010). Reglamento de operacin de botaderos en Mina Jilguero.Copiap: MinaJilguero S.A.
Rojas, A. E. (1994). Anteporyecto de construccin de botaderos. Santiago:Universidad de Santiago de Chile.
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10. Anexos
Modalidades de vertido de botaderos
Figura 6: Modalidades de vertido de botaderos
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Medidas de contencin y drenaje para el refuerzo del paramento anterior.
Figura 7: Contencin y drenaje para el paramento inferior
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Evolucin llenado de botaderos
Figura 8: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2012
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Figura 9: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2013
Figura 10: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2014
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Figura 11: Secuencia de llenado Botaderos N y NW, ao 2015 y 2016.
Mdulos de Botadero Norte
Mdulos ao 2012
Figura 12: Mdulos de llenado, cota 4550, ao 2012
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Figura 13: Mdulos de llenado, cota 4600, ao 2012
Mdulos ao 2013
Figura 14: Mdulos de llenado, cota 4600, ao 2013
Mdulos ao 2014, 2015, 2016
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Figura 15: Mdulos de llenado, cota 4650, ao 2014, 2015 y 2016
Botadero NWMdulos ao 2012
Figura 16: Mdulos de llenado, cota 4400, ao 2012
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Figura 17: Mdulos de llenado, cota 4450, ao 2012
Mdulos ao 2013
Figura 18: Mdulos de llenado, cota 4410, ao 2013
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Figura 19: Mdulos de llenado, cota 4450, ao 2013
Mdulos ao 2014, 2015 y 2016
Figura 20: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2014
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Figura 21: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2015
Figura 22: Mdulos de llenado, cota 4400 y 4450, ao 2016
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Trazado de Rutas
Figura 23: Ruta Inpit Fase 10
Figura 24: Polgono (sentido anti-horario), ao 2010
Figura 25: Ejemplo Ruta F06, cota 4550.
