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CARATULA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS MONOGAFIA

RELLENO HIDRAULICO, NEUMATICO Y EN PASTA

Autor: Egoavil Sanchez Mayra Cruzcaya Orientador: Ing. Ciro Beningno Quispe Galvan Área de investigación: Minero

HUANCAYO-Perú 2019

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DEDICATORIA

Quiero dedicarle este trabajo A Dios que me ha dado la vida y fortaleza para terminar esta monografía, A mis Padres por estar ahí cuando más los necesité; en especial a mi madre por su ayuda y constante cooperación.

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INDICE

Contenido CARATULA.......................................................................................................................................1 DEDICATORIA.....................................................................................................................................2 RESUMEN...........................................................................................................................................4 TIPOS DE RELLENO.............................................................................................................................6 AUTORELLENO...............................................................................................................................6 Relleno seco o “Dry fill”.................................................................................................................8 RELLENO DETRÍTICO......................................................................................................................9 Rellenos hidráulicos.....................................................................................................................12 Hidráulico.....................................................................................................................................17 HIDRÁULICO CEMENTADO..........................................................................................................20 DESCRIPCIÓN: RELLENO CEMENTADO EN U.P. ANDAYCHAGUA................................................22 EN PASTA.....................................................................................................................................24 RELAVE.........................................................................................................................................25 RELLENO COMPUESTO.................................................................................................................26 ABSTRACT.........................................................................................................................................27 BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................................28

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RESUMEN

El relleno de los tajos tiene la función de recuperar la estabilidad perdida del macizo rocoso, como producto de la extracción del mineral valioso. De tal manera se mantiene una estabilidad adecuada que permita continuar con la explotación. En el presente trabajo se describirá los principales tipos de rellenados de tajos así como los componentes que conforman dicho relleno. La elección del tipo de relleno se ve orientada a la utilización de los materiales que salen de mina provenientes de zonas de acceso (desmonte) y al aprovechamiento de los relaves, producto de los procesos metalúrgicos, disminuyendo de esta manera el impacto ambiental generado, así como dar velocidad al ciclo de minado, minimizar los accidentes por exposición en zonas de aberturas y estallido de rocas, reducir costos en la explotación buscando un adecuado sistema de relleno. El relleno se define como material que sustituye al mineral arrancado en los métodos de explotación, principalmente en los métodos de corte y relleno. El relleno es un material que esta constituido por una variada granulometría, podemos encontrar partículas de varios centímetros hasta los micrones. Los materiales deben de ser de fácil adquisición (costo, disponibilidad y cercanía) Funciones geo mecánicas. Protege la superficie exterior de hundimientos rápidos y excesivos reduce la presión del terreno y protege las excavaciones

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Objetivos 

Conocer los componentes del relleno, parámetros a tener en cuenta en la preparación, características y su aplicación en los diferentes tipos de relleno.



Dar a conocer las minas más importantes que utilizan los diferentes tipos de relleno y que resultados obtienen al aplicar estos tipos de relleno.



Conocer las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de relleno dependiendo dela geomecánica que presenta cada mina.



Conocer los logros que se obtuvieron al aplicar determinado tipo de relleno sobre todo en la eficiencia, seguridad y economía.

Importancia 

Piso de perforación para explotar con el método de corte y relleno (Cut and fill).



Relleno de tajeos vacíos para explotar con el método SLS.



Pared autoestable para explotar tajos secundarios en el método SLS, cámara y pilares.



Techo seguro para explotar tajeos con el método UCF.

Además, un relleno en minería subterránea debe cumplir 2 propósitos básicos: 1.Dar estabilidad a las rocas, evitar el movimiento y caídas de rocas 2.Proveer una plataforma de trabajo (en algunos métodos de explotación sirve de techo), mientras mejor cumpla este propósito mejor será el relleno. 

Toda cavidad abierta en mina debe ser rellenada para recuperar el equilibrio geomecánico del macizo rocoso.

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TIPOS DE RELLENO En la industria minera, se utilizan distintos tipos de relleno de acuerdo al tipo de sólido (estéril de mina, gravas, relaves), del contenido de agua, y del contenido de aditivos que se agregan para generar el relleno. Se pueden clasificar en: 1.Auto relleno 2.El relleno seco o “Dry fill” 3.Detrítico 4.Hidráulico 5.Hidráulico poderosa 6.Hidráulico cementado 7.Cementado 8.Tipo Andaychagua 9.En pasta 10.Relleno compuesto

AUTORELLENO Procedente de la desagregación de los cuerpos. Material inutilizable, desperdicio, es el material que se utiliza para rellenar los espacios vacíos producto de la extracción del mineral económico de las labores y evitar las caídas del techo o cajas y para contar con un piso de trabajo apropiado en las mismas. Características 

Su preparación requiere muchas veces el uso de taladros y explosivos aunque puede ser con la ayuda de rastrillos, palas mecánicas, tractores entre otros.



Es netamente ascendente

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

Se realiza cuando no se tiene otro tipo de relleno o cuando las condiciones del tajo lo permitan

Este método se utiliza en: Vetas angostas: Cuando varían desde 0.3 a 0.5 m. Se utiliza el método de circado, extracción selectiva del mineral, reduciendo el costo de procesamiento. Consiste en realizar una primera perforación solo veta a fin de extraer el mineral y luego realizar una segunda perforación y voladura en la caja techo a fin de obtener relleno para el tajo y brindar un ancho de labor adecuado conservado de esta manera la accesibilidad y avance de minado.

Vetas potentes: se utiliza el método hueco de perro la cual consiste realizar una labor de franqueo en el techo del bloque lo cual será en estéril y nos proveerá de caja para el relleno Enel mismo sitio, dicha labor no es muy grande y las dimensiones dependen en mucha medida dela dureza del techo y la gran ventaja que se obtiene es que no necesitamos ningún mecanismo para transportar el material ya que se aprovechara la gravedad, esto significa que se va a franquear con una inclinación que permita aprovechar esta ventaja

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Relleno “Dry

seco o fill”,

también como

conocido “Rock fill”

corresponde a un relleno que no contiene agua, y los materiales son variados, entre los que destacan: el lastre que produce la actividad minera, grava natural de río, ripios producto del proceso de lixiviación, y escoria producto de procesos pirometalúrgicos. Es bastante económico, ya que no requiere ningún aditivo. Su 8

uso es simple, solo se deposita en las cavidades en donde se necesita, generalmente mediante camiones. Su objetivo es soportar las paredes de los caserones (no permite extraer caserón adyacente), además de reducir la cantidad de estéril en superficie. Este tipo de relleno se observa en casos de banqueo y relleno.

RELLENO DETRÍTICO Características: 



Es netamente ascendente. Su preparación requiere a veces el uso de taladros y explosivos aunque puede ser con la ayuda de rastrillos, palas mecánicas, tractores, entre otros. El material detrítico debe tener las siguientes características:

No debe adherirse a los dispositivos de transporte (control del grado de humedad)La producción de polvo no debe afectar al ambiente de trabajo (control de humedad)Su granulometría debe ser tal que no permita los espacios o poros entre los trozos y facilite el “empaquetado” de las cajas Debe tener un peso específico tal que permita la compresión del material por su propio peso 

Coeficiente de compresibilidad:

En material detrítico es el mismo que en términos generales: 0.7. Este coeficiente es mayormente debido a la humedad, granulometría, etc. Este valor de 0.7 significa que en realidad, 1m³ del material de relleno introducido a la labor, luego de asentarse por peso propio, solo ocupara en espacio de 0.7 m³ de dicho espacio inicial. 

Usos:

En método de explotación corte y relleno (convencional o mecanizado)Relleno de tajos vacíos como producto de métodos de explotación (Shirinkage, sub level stoping, cámaras y pilares)Relleno de tajos:Plastear al tapon Instalar los winches (para acelerar el ciclo, uno para mineral y otro para relleno)Jalar el relleno Emparejado de relleno y colocación de protección (tendido de tablas a lo largo y ancho de la labor)

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Protección en el rellenado para evitar la mezcla del relleno con el mineral (fragmentos finos) Ventajas: -El material requerido es de fácil adquisición -El costo del material requerido es económico

-El material no requiere pasar por un proceso complejo de selección -Su aplicación no requiere de conocimientos sofisticados, se puede decir que es un método sencillo Desventajas: -El proceso de aplicación consume demasiado tiempo del personal -La superficie de trabajo que resulta de este relleno, en la mayoría de casos, no es regular, esto genera mayor dilución del mineral -Su aplicación en grandes espacios vacíos no es viable por lo que es un método principalmente destinado a espacios medios y pequeños -Por la consistencia del material no es apta su utilización en zonas con gran presencia de agua 

Relleno detrítico o Convencional 10

También llamado rocoso al material generalmente procedente de las labores mineras subterráneas excavadas en terreno estéril. Es el material que se utiliza para rellenar los espacios vacíos producto de la extracción del mineral económico de las labores y evitas las caídas del techo para contar con un piso de trabajo apropiado en las mismas Obtención del relleno detrítico En el interior mina: De las cajas (hueco de perro) De tajeos antiguos rellenados De labores que se apertura para obtención de este material De la superficie Escombros de tajo abierto Material detrítico de faldas de cerro Desventajas: Permite la pérdida del mineral económico roto en la limpieza final (fragmentos finos, aquellos con una granulometría menor a la deseada) o lo diluye en gran porcentaje (al mezclarse con el relleno) No siempre es posible “empaquetar convenientemente” las cajas. Deja generalmente un piso irregular tanto a lo largo de la zona rellenada como transversalmente, por la presencia de bancos, dificultando o impidiendo el trabajo de equipos motorizados sobre neumáticos. La distribución del relleno en el tajeo es muy laborioso, llegando a consumir hasta un 30% del tiempo del personal del tajeo. Este método es aplicado en la unidad minera EL Cofre Ubicación: La Unidad Minera El Cofre se encuentra ubicada en el flanco oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, en el distrito de Paratía, Provincia de Lampa, Departamento de Puno. Geologia : La Unidad Minera El Cofre está ubicada dentro de la franja volcánica terciaria de la cordillera occidental del sureste peruano Descripción de la Mina El Cofre    

Producción Mensual: 10 500 TMS Capacidad instalada de Planta: 350 TMD Método de Minado : Corte Relleno Ascendente Tipo de Relleno : Detrítico

– Cantera Superficie    

Tipo de Ventilación : Natural Equipos: Scooptram (1,25 Yd3), Winches Eléctricos (25 HP), Palas Cavo, Locomotoras de 5 y 2 toneladas. Empresas Especializadas: Tres 11



Total de Trabajadores : 390

Rellenos hidráulicos: Son los mas usados actualmente en minería de cut and fill El diseño consiste en encontrar una curva granulométrica de arena o material de relave que junto a una cantidad de agua se comporte como una pulpa de fácil manejo a través de cañerías y ductos de vaciado. Los parámetros a considerar en el diseño de la curva granulométrica a ser utilizada en la pulpa deben considerar lo siguiente: El tamaño máximo y su volumen de material grueso que puede ser transportado sobre la velocidad critican de transporte El tamaño mínimo y su volumen que permitirán un drenaje adecuado Curva granulométrica para rellenos hidráulicos •Partículas de mayor tamaño son difíciles de mantener en suspensión aún cuando se transporte a velocidades sobre la crítica •También las partículas de mayor tamaño aumentan el desgaste de los ductos de transporte exponencialmente •La fracción de material fino influirá en la velocidad a la cual se puede drenar la pulpa para vaciar el exceso de agua. •La velocidad de drenaje del exceso de agua debería ser no menor a 2.5 cm/hr •La cantidad máxima de finos para evitar licuefacción producto de potenciales cargas dinámicas es de 8% en peso de material bajo 20 micrones u 800 mallas. Utilización de rellenos hidráulicos •Se utilizan en cut and fill convencional u overhang cut and fill

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•En algunos casos se utiliza equipos de drenaje especial para acelerar el proceso de percolación el cual resulta ser la etapa crítica del proceso productivo •Se debe cuidar el evitar la remoción de la porción fina del material producto del drenaje rápido de agua. •La velocidad de transporte de la pulpa debería estar en el rango 1.3-1.7 m/s Resistencia de los rellenos hidráulicos •El ángulo de fricción aparente depende de la angularidad de los fragmentos de arena y su compactación •El índice de huecos de rellenos hidráulicos es del orden de 70%. Lo cual implica una densidad de 1.6. •El ángulo de fricción de falla es de 37 grados •No se considera cohesión ya que es arena suelta. Sin embargo en realidad como la arena está húmeda se cohesión aparente debido a la succión producida en los poros y capilares •En estas condiciones la altura máxima de relleno que se puede mantener estable es de3-4 m Parámetros:

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•El ángulo de fricción aparente depende de la angularidad de los fragmentos de arena y su compactación •El índice de huecos de rellenos hidráulicos es del orden de 70%. Lo cual implica una densidad de 1.6. •El ángulo de fricción de falla es de 37 grados •No se considera cohesión ya que es arena suelta. Sin embargo en realidad como la arena está húmeda se cohesión aparente debido a la succión producida en los poros y capilares •En estas condiciones la altura máxima de relleno que se puede mantener estable es de3-4 m Parámetros:   •Para aumentar la cohesión del relleno se incorpora cemento en la pulpa de modo de mejorar sus condiciones de resistencia •La resistencia de un relleno con cemento está dada como función del contenido de cemento y el tiempo de curado por la siguiente relación

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Resistencia de relleno de roca cementada (CRF) •Se incorporan rocas estériles a los rellenos hidráulicos de modo de disminuir las cantidades de cemento y arena a utilizar. •Generalmente presentan una mayor resistencia dada sus características constructivas •CRF varían en su cantidad de cemento en peso de 4-8% •La relación empírica para el cálculo de resistencia a la compresión (1-11 MPa) está dada por:

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Segregación en rellenos de Roca Cementados •Segregación de los componentes  – Roca  – Cemento  – Arena •Se generan áreas de alta porosidad que tienden a tener un bajo contenido de cemento

Efecto de la rigidez del relleno en el comportamiento del pilar

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•La rigidez del relleno cambia las propiedades constitutivas del pilar minero pasando de plástico a frágil plástico •Un relleno rígido genera un esfuerzo lateral mayor y aumenta la resistencia post falla

Hidráulico Es el material solido (relave, arena, material detrítico seleccionados y menores de 2.5 mm promedio y cemento en determinados casos)El Relleno Hidráulico es una alternativa para rellenar los tajos explotados por el método de Corte y Relleno ascendente; esta alternativa empleada en el Perú desde mediados de la década de los años 60, se introdujo con la finalidad de incrementar la productividad, mas no con fines ecológicos. El Relleno Hidráulico, que es más eficiente que el Relleno Neumático, el Relleno Hidroneumático y el recientemente introducido Relleno en Pasta Se denomina relleno hidráulico o “Hydraulic fill” a los rellenos que son transportado como un lodo de alta densidad, a través de perforaciones o tuberías hacia labores subterráneas. El relleno hidráulico es preparado con los relaves espesados y deslamados, en donde el tamaño máximo de partícula es 1 [mm] y el contenido de las partículas finas menores a 10 [µm] no debe ser mayor a un 10% de la masa total del relave. Este relleno requiere un porcentaje de sólidos en peso máximo igual a 70%. Al igual que el relleno seco, es relativamente económico, sin embargo, es necesario tener cuidado al momento de depositarlo, ya que pueden existir problemas de seguridad por su alto contenido de agua, esto con respecto a la permeabilidad, drenaje, licuefacción, etc. Aplicaciones:      

Controlar y prevenir incendios en minas Estabilizar el macizo rocoso en las minas, reduciendo la posibilidad de estallidos de roca Evitar o minimizar la subsidencia Proveer una plataforma de trabajo Evitar el movimiento y caída de rocas Facilitar la recuperación de pilares

Densidad de pulpa

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Características:    

La adopción de este sistema de relleno conlleva efectuar una evaluación técnica y económica Este tipo de transporte es por gravedad o con el auxilio de bombas El transporte hidráulico por tuberías es económico, veloz y eficiente que cualquier otro medio En el tajo, este relleno en forma de pulpa tiende a buscar su nivel, no siendo necesario el auxilio manual o mecánico

Utilización   

Se utiliza en corte y relleno convencional o en “overhang cut and fill”



En algunos casos se utiliza equipos de drenaje especial para acelerar el proceso de percolación, el cual resulta ser la etapa crítica del proceso productivo Se debe cuidar el evitar la remoción de la porción fina del material producto del drenaje rápido de agua La velocidad de transporte de la pulpa debería estar en el rango de 1.3 -1.7 m/s

 

 

Requisitos:   

Se utiliza el relave desechado por la planta concentradora para ciclonear a fin de pasar las arenillas del relave El material solido no debe reaccionar en ninguna forma con el agua El tamaño de las partículas debe ser tal que se puede transportar en tuberías

Ventajas:      

El material requerido es de fácil adquisición El costo del material requerido es económico El material no requiere pasar por un complejo proceso de selección Su aplicación no requiere de conocimientos sofisticados, se puede decir que es un método sencillo

  Desventajas: 

El proceso de aplicación consume demasiado tiempo del personal 18

  

La superficie de trabajo que resulta de la aplicación de este relleno en la mayoría de los casos no es regular, esto genera mayor dilución del mineral Su aplicación en grandes espacios no es viable por lo que es un método destinado principalmente a espacios medios a bajos Por la consistencia del material, no es apta su utilización en zonas con gran presencia de agua

Etapas de la aplicación del relleno hidráulico 

 

Primera: es la preparación granulométrica del material de relleno. El flujo decolas proveniente de la planta concentradora, se recepcióna en los ciclones de la planta de relleno hidráulico, donde se clasifica el material granulométricamente. El material grueso (under-flow) es almacenado en el tanque o en el muro, mientras que los finos (over-flow) se almacena en la cancha de relaves. Segunda fase: transporte de materiales de relleno a los depósitos de almacenamiento secundario Tercera fase: rellenado de los tajeos. La mezcla de relave con agua es transportada desde los tanques de almacenamiento a los tajeos por medio de tuberías de acuerdo a la necesidad

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Hidráulico poderosa Como inciso se puede mencionar a la compañía minera Poderosa, la cual tiene cierto grado de diferencia en el uso de su relleno hidráulico, cuya principal característica es que utiliza como agregados parte del desmonte producto de las labores de avance o en algunos casos este es proveniente de canteras de arena de superficie, disminuyendo el impacto ambiental generado por los grandes volúmenes que ocupan las desmontaras en superficie.

HIDRÁULICO CEMENTADO Es una mezcla entre relave, agua y cemento. Se comporta como un fluido y por lo tanto es una sustancia capaz de resistir fuerzas o esfuerzos de corte sin desplazarse El relleno hidráulico cementado o “Cemented hydraulic fill” es una variante del relleno hidráulico, al cual se le agrega cemento portland. Esto permite mejoras en la resistencia a la compresión del relleno, lo cual es importante cuando la cavidad rellenada se utiliza como pilaro base de un nivel de explotación. La ventaja con respecto a los costos que tenía el método anterior se pierde al usar cemento. Transportada por gravedad a través de tuberías y para vencer las pérdidas de carga hace falta una presión. Básicamente conformado por los componentes del hormigón factible de ser utilizados como rellenos cementados subterráneos, requieren ser investigados en sus características físicas y contenido de sulfatos y cloruros para determinar su idoneidad y la dosificación optima de ellos en cuanto a resistencia deseada, la fluidez, durabilidad y la economía. Condiciones para su aplicación    

En yacimientos de potencias entre 5 a 35 m. En yacimientos con buzamientos verticales o próximos a ella. En macizo rocoso de alta y media competencia. En yacimientos cuyo método de explotación sea compatible con el método por subniveles.

Sistema de relleno Sistema de relleno consta de una planta de concreto, cuyo Componentes son:      

Balanza electrónica Faja transportadora Tolva de recepción de materiales Tolva de pesaje Mixer de 4m3 Una caseta de control, Donde un obrero especializado realiza las operaciones de pesaje y mezclado del material de acuerdo al diseño de mezcla proporcionado por el Laboratorio de Concreto 20

Mezclas: 



Mezcla 1:6 Es usado para el relleno de las labores en preparación (sill) o en albores del método de minadoUCF. Los cuales servirán de techo en la posterior explotación. También es empleado para algunos trabajos especiales como derrumbes, chimeneas, contornos de echaderos y recuperación de galerías. Mezcla 1:30 Forma parte del relleno final de las labores de los métodos de explotación de UCF, OCF,Cámaras y pilares y SLS Relleno de los paneles adyacentes cuando se tienen pilares de mineral por explotar, generalmente del piso 3 hacia la parte superior del bloque Lama Relave sin cemento Además es usado para el relleno de labores abiertas, también como relleno temporal en lugares donde es necesario preparar techos con loza (mezcla 1:6) y obtener un acceso adecuado y seguro es usado para relleno final de áreas vacías, que son dejados por la explotación de un pilar que ha tenido en sus extremos adyacentes labores ya explotadas y rellenadas con una mezcla de1.30. También se emplea en los cortes superiores después del sill de las cámaras y pilares 21

Ventajas:       

- El transporte por tuberías es veloz y económico, Alivia el problema de almacenamiento de los relaves en la canchas. - Los tajeos son rellenados del 80 al 90%. - Es muy efectivo para combatir incendios. - Sirve para mitigar polvos, gases y el sostenimiento de las excavaciones. - Permite el relleno total de labores y galerías abandonadas. - La carga estática convierte en energía potencial permitiendo trasportar el relleno horizontalmente con la energía ganada en la caída vertical. - La pulpa enviada a la mina, reúne las condiciones de coeficientes de uniformidad y por ello es eficiente.

Desventajas

- Ofrece peligro cuando las barreras no están bien preparadas. - Requiere tener las cunetas en óptimas condiciones, ya que el promedio de agua enviada por el relleno hidráulico cementado es de 75 gln/min. - Los finos que filtran del relleno de las labores, crean problemas de transporte por las galerías y rampas con la consiguiente obstrucción de las cunetas. - Cuando el relleno empleado solo es relave y parcialmente rellenado, la oxidación en esto se eleva la temperatura y produce el desprendimiento del SO (anhídridosulfhídrico). - La velocidad de sedimentación de una partícula de relave debe considerarse entre límites, máximos o mínimos para evitar asentamiento dentro de las tuberías.

DESCRIPCIÓN: RELLENO CEMENTADO EN U.P. ANDAYCHAGUA El método de explotación empleado en mina Andaychagua, corte y relleno descendente, aunado a las características de las cajas piso y techo, en las cuales se encuentra encajonada la Veta Andaychagua, obligan a la utilización del relleno cementado, como elemento de sostenimiento, que cumpla determinados parámetros y estándares. El concreto que se utiliza como relleno en mina Andaychagua es muy particular, pues aparte de tener las características de un concreto común este debe ser “bombeable”, para lo cual se le agregó relave con el objeto de ganar pastosidad, siendo precisamente este componente el que hace que este concreto se diferencie en gran medida de otros. Este concreto es elaborado en la planta de relleno Andaychagua, los agregados utilizados en su elaboración también se obtienen de la propia planta, a partir de desmonte de roca 22

volcánica que se extrae de interior mina. Este relleno cementado es bombeado a interior mina por medio de unas bombas concreteras a través de una red de tuberías especiales para el transporte del mismo. Este bombeo se realiza hacia abajo, en negativo, lo cual lo hace también bastante particular por contar con la fuerza de la gravedad a favor. El tajeo que será rellenado es preparado con una estructura de fierros, haciendo finalmente que la losa resultante sea una losa de concreto armado. Las características particulares de este concreto utilizado como relleno y su transporte hacia el tajeo que será rellenado, aunado a la poca información con la que se cuenta debido a su singularidad, hacen que llevar un control del mismo (insumos, instalaciones, equipos, control de calidad, transporte, etc.) sea complicado; el objetivo del presente trabajo es brindar una guía clara y objetiva para el control de estos procesos, basada en la experiencia del autor y de colegas en la supervisión del área de relleno cementado en mina Andaychagua, teniendo en cuenta además la escasa bibliografía a la que se puede recurrir.

Cementado Es básicamente piedra chancada mas cemento más agua Este relleno puede variar de calidad de acuerdo a la resistencia que se necesite, para ello solo tenemos que variar las proporciones de los componentes o en caso que el material estéril no permita una buena estabilización con el cemento tendríamos que agregar aditivos que mejore la calidad del relleno. Los métodos mineros que utilizan rellenos cementados buscan principalmente tres objetivos: aumentar recuperación minera, mejorar la estabilidad geomecánica de la mina (mayor seguridad para las personas durante la explotación de la mina) y disminuir el impacto ambiental que genera la deposición perpetua de grandes volúmenes de relaves. Otro objetivo que últimamente está siendo relevante es evitar la ocurrencia de subsidencia, debido a que algunos yacimientos se encuentran debajo o próximos a poblaciones, glaciares, o a la misma infraestructura de la mina. Los rellenos cementados se utilizan tanto en la minería no metálica, como en la metálica. En la minería no metálica se emplea generalmente en las minas de carbón, debido a la mala calidad de la roca caja de estos yacimientos. En la minería metálica el relleno se usa principalmente en yacimientos de oro y plata, y en yacimientos polimetálicos con el objetivo principal de incrementar la extracción de reservas. El relleno cementado surgió en la búsqueda de reducir los costos de explotación causados por el gran uso de madera, además esto no permitía la mecanización de las labores, junto a ellos está el tema de seguridad. El relleno cementado consiste en relaves y residuos de roca depositados en huecos subterráneos. Se utiliza cuando se requiere almacenamiento de roca residual y los espacios vacíos en exceso necesitan llenado. Los relaves mezclados con cemento se pueden verter sobre la roca residual para llenar y unir los huecos. Esto es útil cuando se requieren volúmenes bajos de suspensión de cemento (implicaciones de costo) para unir el relleno.

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  Ciclo de relleno Primero: preparación de agregados (gravas y arenas) en la planta de agregados Segundo: dosificación y preparación de mezcla en la planta de concreto Tercero: transporte y colocación en la zona de tajeos Factores Favorables: •-Se obtiene una mezcla eficaz y por lo menos una losa con mayor resistencia, dando mayor seguridad. •-Se usa en labores donde las rocas encajonantes no son buenas •-Las labores pueden ser mecanizadas ya que contamos con mayor espacio, que han sido dejados por el uso mínimo de madera. Factores Desfavorables: •-El relleno se realiza por medio de instalaciones centrales que requieren mucho espacio y que son estables, siendo menos flexibles. •-El consumo de cemento representa una importante parte del costo total de minado. •-El desgaste de los tubos y sus accesorios es mayor. •-Tiene limitaciones para rellenar labores que se encuentran en niveles superiores a la tubería base.

EN PASTA Se define como una masa pastosa capaz de ser bombeada y transportada a través de tuberías. También es una mezcla homogénea que no se segrega y cumple los requerimientos de resistencia para la que fue diseñada El relleno en pasta o “Paste fill” corresponde a una unión entre relaves y mezclas de cemento con otros agregados, a los cuales se les añade agua para lograr una consistencia similar al lodo. Debe existir una cantidad suficiente de finos (< 20 [µm]) en los relaves para que tenga un comportamiento de pasta. Sus propiedades son las mismas que un relleno hidráulico cementado, pero en este caso se debe considerar la reología de pastas, es decir, se incorpora para el análisis de su transporte el comportamiento propio de las pastas. El relleno de pasta es similar a la deposición de pasta de superficie. Los relaves se deshidratan a generalmente> 65% de sólidos (en peso) y se bombean al subsuelo, generalmente por bombas de desplazamiento positivo. La pasta tiene un aspecto homogéneo y produce una depresión medible (visible cuando se libera de un molde de deslizamiento en forma de cono (Abrams)). Cuando la pasta se deposita bajo tierra hay poco o ningún sangrado del agua contenida. 24

Componentes:     

Cemento Agregados Aditivos El floculante es un químico que le da al relave la condición de pasta haciendo que las partículas sean cohesivas y le da la condición de fluidez Tiene por finalidad reducir el contenido de agua en el relave

RELAVE Requisitos necesarios del relave para formar la pasta: Relave con un contenido del 15% de partículas que pasan la malla -635Relave libre de impurezas orgánicas Adecuada velocidad de sedimentación Granulometría continúa Componentes del relave: •Pirita (63.362%), •Cuarzo (30.517%), •Esfalerita (1.004%), •Galena (0.789%), •Calcopirita (0.117%), •Carbonatos (1.069%), •Óxidos de hierro (O.506%) •Arcillas (2.321%)Agua Diseño del relleno en pasta: El adecuado control de los materiales integrantes de la mezcla, el conocimiento profundo de la tecnología del concreto, los criterios de diseño de las proporciones de la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra, el control de la calidad del relleno en pasta, son aspectos a ser considerados cuando se construye o diseña cualquier mezcla con cemento que debe cumplir con los requisitos de calidad, seguridad y vigencia en el tiempo esperado. Características: La resistencia La fluidez del material La densidad de pasta La viscosidad de la pasta La bombeabilidad de la pasta

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Parámetros para reducción el cemento Granulometría: El análisis de los agregados y relaves es muy importante para saber con que granulometría se está trabajando Diseño de mezcla: inicialmente se tiene que considerar una pasta de baja resistencia con el aditivo agregado Trabajabilidad de mezcla: está relacionado con la cantidad de agua utilizada y con la granulometría del agregado y relave. Está definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte y colocación. El método tradicional para medir la Trabajabilidad es el “Slump” o asentamiento con el cono de Abrahams, se da en pulgadas. Análisis del Slump: Es importante el análisis del slump en la reducción del cemento y control el agua. Parámetros de control de calidad: Slump: a fin de garantizar una calidad de la pasta, se trabaja con un Slump de 10” a 8”, lo cual nos garantiza la calidad del a pasta que llega al interior de la mina; esto nos permite ir mejorando la resistencia con el mismo contenido de cemento. Elaboración de probetas y ensayos de compresión simple Granulometría: es importante debido a la cantidad de extrafinos que pueda tener la mezcla, lo que altera significantemente la resistencia del relleno en pasta Contenido de agua/porcentaje de solidos: La cantidad de agua libre en la masa del relleno tiene una fuerte influencia sobre la resistencia del relleno Costo de operación 

La inversión realizada comprende también enviar el relave a todas las aberturas existentes en la mina que no necesariamente cumplirán alguna función en la posterior recuperación de mineral



Por lo tanto el cálculo del costo no solo se relaciona al tonelaje de mineral extraído actualmente sino a los beneficios ambientales que se obtiene por no enviar relaves alas canchas de relaves superficiales.

RELLENO COMPUESTO Los rellenos compuestos o “Composite fills” hacen referencia a la combinación de los distintos 26

tipos de rellenos mencionados previamente, en donde lo que se busca es aprovechar las ventajas que cada uno posee, ya sean económicas, de transporte o resistencia. Los compuestos más utilizados son tres: una combinación entre relleno hidráulico y seco, otra con relleno hidráulico cementado con relleno seco, y por último, relleno en pasta con relleno seco. En estos tres casos los rellenos que contienen agua se emplean para sellar los niveles de transporte o perforación, y el relleno seco se aprovecha para completar la cavidad.

ABSTRACT This investigation is a proposal to solve the problem of the lack of usage of tailings for the benefit of mining companies. This is an applied type research, of quantitative approach, an observational, prospective and transversal design. The independent variable is the underground mine chamber as a tailings deposit and the dependent variable is the benefit to the mine when using the underground chamber. As a result, the components for the application of the hydraulic filling were the reinforced concrete plug and the network of pipes in the mine interior. The cost of execution was analyzed to be of lower price compared to the application of the conventional fill of use of rocky fill. In addition, the execution time being faster than the conventional use. Lastly, the extension of the tailings deposit surface, which maximizes the useful life, was calculated. In conclusion, the application of hydraulic filling in underground chambers as a tailings deposit makes benefits in the technical, economic and time aspects of the Condestable mine. Therefore, the mining tailings are used to the mining companies’ advantage. Keywords: Hydraulic Filling, Tailings, Mine Closure, Concrete Plug.

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BIBLIOGRAFÍA    

https://www.academia.edu/33722149/Rellenos_en_mineria http://www.repositorioacademico.usmp.edu.pe/bitstream/usmp/3616/3/arauj o_patino.pdf https://alicia.concytec.gob.pe/vufind/Record/UUNI_9f70b7182d29a99e4fc93 9d1cb34c868/Description#tabnav RELLENO HIDRAULICO. Factores importantes en el diseño

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