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• Edgar Nuñez

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RELLENO EN MINAS

FUNCION   

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sostener las paredes de las rocas y pilares proveer una superficie de trabajo permitir hacer un minado más selectivo y obtener mayores recuperaciones de mineral (incluyendo pilares). Prevención de la subsidencia mejor control de la ventilación

TIPOS DE RELLENO     

Relleno hidraulico Relleno en pasta Relleno neumatico Relleno convencional Relleno con hielo (en regiones de congelamiento permanente)

ASPECTOS IMPORTANTES DEL RELLENO para el diseño del relleno tendríamos en cuenta lo siguiente:  Geología del depósito mineralizado  Propiedades físicas y mecánicas del mineral y de las cajas  Requerimientos ambientales  Fuentes y/o recursos del material de relleno  Método de minado

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Análisis de resistencia del relleno Determinación de la composición del relleno Sistema y facilidades de la preparación del relleno Sistema de distribución y equipo relacionado Análisis económico total Ubicación de los tajeos con relación a las facilidades en superficie.

RELLENO HIDRAULICO El relleno hidráulico podría ser parte del relave desechado por la concentradora o cualquier material rocoso, aluvial o coluvial, sometido al proceso de chancado, tamizado, molienda y cicloneo.

REQUISITOS PARA EL R/H CANTIDAD: Las cantidades finales deben ser medidos en metros cúbicos (gravedad especifica, densidad de un relleno) REQUISITOS DE CALIDAD: A CORTO PLAZO.- aquellos que afectan las operaciones mineras durante el ciclo de minado 

resistencia al hundimiento Es la maxima presion promedio de contacto entre el suelo y una carga antes de que se produsca una falla al corte en el suelo y la carga se hunda. Para aumentar la resistencia al corte se le agrega un agente cementante 

La resistencia al hundimiento se expresa según La ecuación:

P max  C  Cb Pmax = presión máxima antes de fallar el relleno C = es la cohesión del relleno, resistencia al corte Cb = Coeficiente q depende del ángulo de fricción interna del relleno

Esta figura fue determinada por prandtl y la corrección de sus resultados han sido comprobados en la practica por terzaghi y otros

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Figura 2 pag 26

ESTABILIDAD EN UN TAJEO INVERTIDO Usado para el para el corte y relleno descendente el relleno es el techo del tajeo y el mineral por romper es el piso. Se emplea cuando la estabilidad del techo del relleno es superio a la del mineral insitu por lo tanto sera mas seguro tener un techo de relleno cuyas propiedades se pueden controlar a voluntad que un techo de mineral con propiedades estructurales impredescibles 

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Para el empleo de este método se debe considerar:

  2 Ktg W  (  b  b  c)Cd 2

 h

1 e Cd  

b

W = carga vertical ejercida por el relleno por unidad de longitud de tajeo ( T/m) = densidad in situ del relleno (T/m3) b= ancho del tajeo h= altura del relleno sobre el techo del tajeo K=coeficiente de presión lateral c=cohesión del relleno (T/m2)

Valor máximo de W Para (h/b) = infinito

b W max  (  b  c) 2 Donde:

  2 Ktg

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En la practica la estructura de sostenimiento se diseña para el valor maximo de W el cual generalmente se obtiene con poca altura del relleno Se ha observado que en ciertos casos la carga ejercida por el relleno en un tajeo invertido puede ser menor que la calculada con las ecuaciones la explicacion parece encontrarse en la formacino de arcos horizontales dentro del relleno y cerca al techo del tajeo transfiriendo asi parte de la carga vertical a las paredes

Thixotropismo 

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Es una propiedad de ciertas sustancias por el cual se comportan como solidos cuando estan en reposo y como liquidos cuando estan expuestos a un impacto o vibracion La resistencia al corte del material es funcion directa del esfuerzo normal efectivo entre granos y este es igual al esfuerzo normal menos la presion de agua en los poros

REQUISITOS DE CALIDAD A LARGO PLAZO

Densidad relativa Reduccion del volumen

ESTABILIDAD EN TAJEOS CONTIGUOS Cuando se explotan cuerpos minerales cuyas 3 dimensiones tienes las mismas magnitudes necesariamente se tendrán tajeos que colindan lateralmente

La altura maxima que podra estar expuesto antes del fallamiento esta dada por

2.6  c h  Cf  h . Altura maxima expuesta C : cohesion

 :densidad del relleno

Cf: coef. Que depende del angulo de friccion interna

Cf  tg  sen

  45   2

PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DEL RELLENO PERMEABILIDAD: se mide con la prueba de la velocidad de percolación, esta debe ser aproximadamente a 4 pulg./hora < 2 pulg./hora : embalse de agua > 8 pulg./hora : fenómeno de embudo ecuación de Darcy: V2 = LQ1/HA

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V2 L Q1 A

: velocidad de precolación (cm/hr) : altura de la muestra (cm) : caudal (cm3/hr) : área de la sección del tubo (cm2)

H : altura hasta el nivel del agua (cm)

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TAMANO DE PARTICULA ÁNGULOS DE FRICCION INTERNA Y COHESION DE UN RELLENO: DENSIDAD IN-SITU O DENSIDAD RELATIVA DEL RELLENO RAZON DE POROS REAL: es una medida que controla la compactación de un relleno. E = [G(Rh + 1)/D]-1 E = Razón de poros real G = gravedad especifica de los sólidos (gr/cm3) Rh = relación de la humedad (peso de agua / peso de sólido) D = densidad del relleno (gr/cm3)

UN RELLENO SOMETIDO A PRUEBAS AL CORTE MIDIENDO EL TIEMPO DESDE QUE FUE HECHADO SE OBTIENE

VENTAJAS DEL RELLENO HIDRÁULICO  

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Si se emplea relave la obtención es gratuita. El transporte hidráulico en tuberías es mas económico y veloz. Reduce el ciclo de minado y por ende aumenta la eficiencia. Se reduce la dilución de mineral con el relleno. Permite el empleo de métodos de explotación mas eficientes. Soluciona el problema de almacenamiento del relave en canchas de superficie

Limitaciones: Alta inversión inicial  Mayor volumen de agua es introducido a la mina, requiriéndose la evacuación por bombeo o por gravedad.  Si el drenaje es deficiente, habrá fuga ocasionando obstrucciones en las galerías inferiores.  Si la percolación no es adecuada crea el fenómeno del embudo, ocasionando derrumbamiento en lo posterior.  Problemas de tuberías obstruidas, desgastadas, cambio de válvulas ocasiona paradas planta de preparación  Cuando en el relave existe alta cantidad de pirita se eleva la temperatura y produce so2, pudiéndose provocar inclusive incendios. 

RELLENO EN PASTA El porcentaje de sólidos varía entre 75-85% dependiendo del tipo de pasta.  La experiencia indica que solo el 46% de los relaves producidos pueden ser usados para relleno en pasta.  utiliza una mezcla con una relación baja de cemento agua durante el transporte de la pasta  En superficie, la pasta de relaves puede ser depositada con un Angulo de reposo entre 6-10 grados 

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Una cierta proporción de partículas finas < 20 micrones (