Actualización de modelo de fragmentacion primaria en mineria de block caving

Abstract

La minería subterránea se presenta como una solución para la extracción de yacimientos que, debido a la profundidad en que se encuentran, la minería a cielo abierto convencional ya no resulta económicamente rentable y en este sentido es que los métodos de minería subterránea se han vuelto más viables y preferidos en el tiempo. Sin embargo, debido a las condiciones de la minería actual, hay cierto grado de incerteza sobre si se pueden llegar a lograr los bajos costos y la productividad características de la minería por hundimiento (Flores, 2014). Las principales dificultades para lograr estos objetivos son yacimientos a mayores profundidades que implica mayores esfuerzos in-situ, menores leyes y rocas más duras (Paredes 2022). En este contexto, uno de los parámetros clave en la minería de Block/Panel Caving es la fragmentación primaria, la cual tiene un impacto significativo en el desempeño de todo el sistema minero. A pesar de ser un factor importante, su complejidad de ser cuantificada debido a las variables que la rigen y su ocurrencia al interior del macizo rocoso plantea desafíos adicionales. A pesar de su relevancia, actualmente existen pocos softwares o métodos que permiten estimar la fragmentación primaria y algunos de estos no están del todo validados, generando errores en la estimación de la fragmentación. Es por esto último que en este trabajo se buscará modelar la curva de fragmentación del macizo rocoso basándose en su calidad de roca, específicamente en el RMR de Laubscher incluyendo el preacondicionamiento, a través de una modificación a la matriz de reducción y los ponderadores que influyen en el stress caving efectivo propuestos por Laubscher (2000). Para mejorar la precisión en la predicción de la fragmentación primaria, se propuso una nueva matriz de reducción primaria, cambiando los ponderadores de la matriz de Laubscher y del stress caving efectivo a través de una minimización de errores de los porcentajes pasantes para los tamaños característicos d100, d80, d50 y d20 entre curvas de fragmentación primaria de distintas minas y su respectiva curva de fragmentación primaria propuesta por Laubscher para la clase de roca correspondiente. Por otro lado, para la incorporación del preacondicionamiento se modelaron curvas de fragmentación dependiendo del espaciamiento utilizado para el fracturamiento hidráulico.

Underground mining is as the preferred solution for the extraction of deposits that, due to the depth at which conventional open pit mining is located, are no longer profitable. In this sense, underground mining methods have become more viable and preferred when the objectives are low cost and high productivity, which allows large, low-grade deposits to be extracted. However, due to current mining conditions, there is a certain degree of uncertainty about whether the expected low costs and productivity can be achieved (Flores, 2014). The main difficulties in achieving these objectives are deposits at greater depths that imply greater in-situ efforts, lower grades, and harder rocks (Paredes, 2022). One of the key parameters in Block/Panel Caving mining is primary fragmentation which greatly affects the performance of the entire mining system. However, it is complex to quantify due to the variables that govern it and cannot be observed (since it happens inside the rock mass) which makes it difficult to predict. Despite its relevance, there are few software or methods that allow estimating primary fragmentation and most of these are not fully validated, which produces errors in the estimations. For this reason, in this work we will model the fragmentation curve of the rock mass based on its rock quality, specifically on the Laubscher RMR and wether preconditioning was applied, through a modification to the reduction matrix and the weights that influence the effective stress caving proposed by Laubscher (2000). To improve the accuracy in the prediction of primary fragmentation, a new primary reduction matrix is proposed, changing the weights of the Laubscher matrix and the effective caving stress through a minimization of errors of the characteristic sizes d100, d80, d50 y d20 between the primary fragmentation curve proposed by Laubscher for the corresponding rock class. On the other hand, to incorporate preconditioning, fragmentation curves were modeled depending on the spacing used for hydraulic fracturing.