Evaluación de las velocidades del aire en función del espesor de la capa de material fragmentado en casos de airblast en minería de caving

Abstract

En este trabajo se replica el fenómeno de airblast, en situaciones de desplome repentino de la cúpula de cavidades de hundimiento. El airblast representa la irrupción de un flujo de aire que sale a altas velocidades a través de los puntos de extracción. En este caso, se empleó el método de elementos finitos (FEM), utilizado para resolver las ecuaciones gobernantes, tales como la conservación de la masa, momentum y energía. La modelación experimental se dividió en dos partes principales. En la primera, el modelo consistió en una batea con sus dos puntos de extracción, dividida en tres partes, una al centro y una en cada extremo. Para así, ilustrar la relación entre la velocidad del aire y las zonas en que ocurre el desprendimiento respecto de los puntos de extracción. Además, a partir de los datos experimentales, se elaboró un modelo matemático que considera el tamaño de airgap y espesor del material fragmentado, para determinar la velocidad máxima del aire en los puntos de extracción. En la segunda parte, se realizó el módulo de producción utilizado en la mina El Teniente, con el propósito de determinar la velocidad del aire asociada en distintos casos donde se genera el airblast. Esto permitió establecer una zona de seguridad con relación a ese riesgo. En ambos modelos, se variaron parámetros tales como, el tamaño del airgap, espesor y diámetro del material fragmentado. La toma de los datos se realizó en los puntos de extracción de las bateas, con el objetivo de obtener los valores de velocidad. Posteriormente, se determinó el caudal para así obtener las velocidades máximas del aire. Por tanto, los resultados obtenidos sirven como guía para desarrollar estrategias para poder mitigar el riesgo de airblast, y así, asegurar la seguridad de las personas, equipos e infraestructura presentes en la mina.