Relleno Hidraulico(Servicios Auxiliares)

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSE.A.P. de Ing. minas

    MINERA SUBTERRNEACURSO : SERVICIOS E INSTALACIONES MINERASPROF: Ing. Vctor Ramrez Ponce

  • -Existen una diversidad de reas de explotacin minera subterrnea, en el cual permite dejar al descubierto grandes superficies, incluyendo la existencia de vacos que se mantienen sin hundirse durante mucho tiempo, por lo cual estos espacios no se rellenan, en las operaciones mineras continuas si se deben de rellenar estos espacios, para sostenimiento y reas de trabajo..

  • Se define como material que sustituye al mineral arrancado en algunos mtodos de explotacin (Corte y Relleno Ascendente, Corte y Relleno Descendente, etc) y que se introduce en los lugares explotados de la mina y a la vez utilizarlo como sostenimiento, principalmente, para seguir explotando los diferentes niveles o subniveles de explotacin.

  • Sirve para proteger la superficie exterior de hundimientos rpidos y excesivos.Para reducir la presin del terreno y proteger las excavaciones.Para proteger las sustancias carbonosas contra un resquebrajamiento y en consecuencia, para prevenir la produccin de incendios y reducir la desgasificacin.

  • Nos da mayor seguridad, por evitar el fracturamiento del techo evitando as los derrumbes y los accidentes provocados por estos.Tambin nos facilita la extraccin de yacimientos tipo manto con techos fuertes por medio de los sistemas de relleno al eliminar el sobrepeso excesivo de este.

    Se economiza muchsima madera ya que en este caso puede eliminarse la fortificacin a lo estrictamente necesario. Adems puede rescatarse tambin la madera utilizada.

    El yacimiento a realizar puede explotarse en su totalidad.

  • Como peor desventaja es el incremento de costos en su aplicacin y mayor aun al considerar el manejo de desechos que se producen el frente.En el caso de relleno detrtico es que este proporciona poca resistencia al movimiento de cajas, la alta porosidad y la dilucin del mineral.

    En el caso de relleno neumtico es del incremento de compresoras de aire por el requerimiento de aire adicional.

    En cuanto al relleno hidrulico es el de costes elevados; el movimiento permanente de tan grandes cantidades de agua requiere un gran consumo de energa y el gran desgaste de bombas y conducciones.

  • 1DESARROLLO EN LA MINA. El material obtenido es producto de los tiros principales, cruces, otras galeras de extraccin y ventilacin y otros tipos de labores de extraccin los cuales proporcionan hasta un 25% de material de relleno. Este material debe ser chancado hasta tener un tamao de 80mm. para ser utilizado. Las chancadoras pueden ser utilizadas en cada nivel o bien una planta central en la superficie para servir a toda la mina.

  • 2ROCAS DE DESECHO. Este tipo de material es producto de las rocas que caen del techo como consecuencia del desatado, este tipo de material requiere de un mnimo de transporte.-En los yacimientos metlicos se perforan chiflones de 40 de inclinacin para obtener el material.

  • 3CANTERAS. Este tipo de fuente es empleado cuando los dos casos anteriores no son lo suficiente para satisfacer los requerimientos para un tipo de relleno especfico.-Los lechos de los ros forman parte de una fuente de material para rellenar en este caso el material no posee pequeas partculas.

  • 4DESECHOS DE LA CONCENTRADORA. Este tipo de material hoy en da forma la fuente ms importante para relleno por razones de calidad, cantidad y econmico. Este tipo de material puede ser acompaado adems por el cemento.-En la aplicacin del relleno hidrulico los materiales de este tipo menores de 0.1mm. pueden ocasionar problemas por lo cual deben ser separados. -Adems reduce o elimina el costo de almacenamiento de estos materiales en la superficie y del manera colabora con el reglamento con respecto a la conservacin del medio ambiente.

  • -La mayor consideracin se debe realizar cuando el tipo de relleno provoca mucho polvo, por tal razn al rellenar, debe resolverse siempre cada cuestin aislada dentro del conjunto total de operaciones y considerar todas las diversas circunstancias, no debiendo olvidar la de ventilacin.

  • -Para la determinacin del peso del material que se empleara para rellenar se puede obtener mediante la siguiente frmula. P` / Y` =K x P / Y P: Peso del material extrado (TN)P: Peso de los materiales que se van a utilizar para el relleno (TN): Densidad de la mena o carbn (Tn/m3): Densidad de los materiales para relleno (Tn/m3)K: Factor de relleno (0.3 a 0.95) segn los sistemas de relleno.

  • III.1.- RELLENO CONVENCIONAL O DETRITICO

    -Es un sistema de relleno que consiste en la aplicacin de material de estril obtenida de canteras o proveniente de trabajos, exploraciones, desarrollos elaborados en estril. -Cuando el buzamiento es moderado, las tierras de relleno deben introducirse en las explotaciones por medio de canales, cintas transportadoras u otros medios de transporte colocndolo all a mano. En la mayora de los casos esto se realiza en vagones de la mina que se llevan hasta la explotacin o al menos hasta la galera superior volcndolo all en las explotaciones, siempre que el buzamiento del yacimiento resulte apropiado para ello.

  • PROPIEDADES DE LAS TIERRAS DE RELLENO

    No debe aglomerarse ni adherirse a los depsitos de transporte utilizados para ellos, ni tampoco en las tolvas de almacenamiento.Las tierras han de desmenuzarse lo menos posible durante el transporte; deben tener determinada resistencia. El contenido de polvo ha de ser reducido. Su contenido de agua a de ser seco.

  • Para lleva acabo la fabricacin de un relleno cementado conviene realizar previamente investigaciones especficas partiendo de:Un anlisis exacto del objetivo que se quiere alcanzarLa cantidad de los materiales, lo que permitir el tratamiento adecuadoLa metodologa de ensayos adecuados para controlar permanentemente el producto que se est fabricando.

  • Reconocimiento e Identificacin de los Materiales:

    Ser necesario buscar los materiales cuyas caractersticas fsicas y qumicas sean las ms apropiadas para el relleno cementado.

    Seleccin e Identificacin del Cemento

    Constituye una fase muy delicada del estudio, ya que tiene que tomar en cuenta varios factores como son: La naturaleza y el estado de los materiales Las posibilidades de abastecimiento de cemento a la mina Precio del cemento

  • Estudio de la Cementacin Esta parte tiene una importancia capital pues de los resultados del estudio depende la factibilidad econmica del mtodo. Para lograr tal fin, ser necesario limitar el tamao de las partculas ms gruesas a un valor compatible con el equipo a emplearse.Control de Calidad del Relleno Cementado Los controles de calidad del relleno cementado se efectan: Durante la fabricacin del producto, tomando muestras que permitan controlar la fiabilidad del producto y detectar variacin accidental. Despus de su emplazamiento, para apreciar cualitativamente su comportamiento y su cohesin, realizndose en este caso ensayos no destructivos in-situ.

  • Fabricacin y emplazamiento del relleno cementado -Los materiales, estril de mina o material de cantera, luego de su tratamiento en una estacin de chancado, se acumulan en una estacin de chancado, se acumulan en un rea de almacenamiento, desde la cual sern posteriormente enviados a una estacin de mezclado diseada especialmente para este fin. -Las cantidades de cemento y de agua, previamente establecidas, son reguladas y pesadas muy precisamente antes de su alimentacin al mezclador, cuya capacidad vara de 1 a 2 m3, segn las necesidades de la mina. -Para optimizar el efecto del cemento, se necesita una excelente homogenizacin de la mezcla, que solo se puede obtener con un mezclado enrgico y un control continuo de la fabricacin de relleno cementado instalada en la mina Lodeve.

  • .Transporte del Relleno Cementado El transporte del relleno de cementado, desde la estacin de fabricacin hacia el fondo de la mina puede realizarse de diferentes maneras:. Transporte por Bombeo: Es un mtodo que presenta ciertos inconvenientes, algunos de los cuales son los siguientes:La necesidad de usar un relleno de granulometra fina, lo que implica un aumento de la proporcin de cemento para obtener una buena calidad de relleno.La necesidad de compactar el relleno una vez emplazado, ya que por si mismo, no presenta las calidades requeridas para su buen emplazamiento.La limitacin de la distancia de transporte, lo que obliga a instalar varias bombas adicionales en el trayecto.

  • Transporte de Volquetes:

    La estacin de fabricacin vierte directamente el relleno en volquetes de 7 a 8 m3 de capacidad y lo transporte hacia chimeneas de descarga de concreto. Estas chimeneas, perforadas con "raise borer", llegan hasta las galeras de la mina.Las ventajas de este procedimiento son su gran movilidad, su confiabilidad, su sencillez y sobre todo el rendimiento que permite obtener de 600 a 800 m3/da.Este es el mtodo que se usa en la mina de Lodeve desde 1977 y que sigue dando los mejores resultados.

  • Emplazamiento del relleno cementado En el interior de la mina, a la salida de la chimenea, los scoops cargan el material que llega de la superficie y lo transportan directamente a la labor que se quiere rellenar. La compactacin del relleno se efecta de manera somera con la cuchara del scoop, habiendo sido diseada para ser autocompactable. Es necesario sin embargo, garantizar una buena compactacin en la superficie del relleno en la labor, para no dejar vacos que perjudicaran el buen comportamiento del conjunto, operacin que se realiza con un scoop equipado de un brazo telescpico y con un escudo.

  • Conclusiones - El uso de relleno cementado integral en las labores mineras descendentes permite una explotacin en terrenos difciles en los que los mtodos tradicionales no son adecuados por su baja productividad y su elevado costo. - En cuanto a la seguridad, la ausencia total de madera reduce los riesgos de accidentes. En las minas donde el mtodo se ha aplicado, no se han registrado hasta ahora accidentes imputables al empleo de este mtodo.

  • El sistema de relleno hidroneumtico consiste en enviar por tuberas una mezcla de arena, cemento, agua por medio de bombas neumticas a los tajeos que han sido explotados, para el sostenimiento de las cajas. El objetivo principal de este relleno fue el de cambiar el mtodo de conjunto de cuadros a corte y relleno descendente y por consiguiente aumentar la produccin y eficiencia, reducir costos y mejorar la seguridad en esta mina donde hay presiones extremadamente altas,

  • APLICABILIDAD:

    Es la introduccin a la mina de los relaves de la planta concentradora, si bien esto es lo ms comn no es el nico, pues en algunas minas el material de R/H es la arena glacial u otros materiales granulados existentes en la naturaleza lo q da el nombre de hidrulico al relleno es la manera de transportarlo en forma de pulpa, por medio de tuberas siguiendo las leyes de la hidrulica. -El relleno hidrulico ofrece muchas ventajas sobre el relleno convencional de grava seca, esto es obvio de mencionarlo; tambin ste tiene ciertas limitaciones con respecto al R/HN. 1.-La introduccin de mayor porcentaje de agua a la mina causa problemas tal como en el sostenimiento 2.-Cuando el relleno es relave con alto contenido de pirita y pirrotita, la oxidacin de estos sulfuros eleva la temperatura produciendo anhdrido sulfuroso ambos efectos son indeseables. 3.-Al depositar el relleno en los tajaos lo ideal es que los slidos se queden y el agua se elimine.

  • Ventajas

    -El relleno hidroneumtico ofrece muchas ventajas sobre el relleno hidrulico - El porcentaje de slidos en la pulpa es alrededor del 85% introducindose poco agua a la mina y por consiguiente no causa problemas de sostenimiento, adems, el concreto al fraguarse absorber mayor cantidad de agua q la mezcla de relave. -No habr perdidas de finos por lo tanto la proporcin de cemento arena ser mayor q la del R/H y menor la de agua a cemento - La ventaja anterior dar una losa con mayor resistencia Menor mantenimiento y limpieza de las galeras, chimeneas y cunetas, etc.

  • Desventajas Si el relleno hidroneumtico ofrece ventajas tambin tendr sus desventajas:Requiere un mayor gasto en la preparacin del material, mientras q el R/H es gratis en el caso del relaveMayor friccin en las tuberas y los codos, por lo tanto un mayor consumo de estos.Requiere un gasto adicional en el consumo del aire comprimidoEs ms costoso que el relleno hidrulicoDebido a su menor fluidez, a veces no rellena completamente el techo.

  • En resumen podremos aplicar el relleno hidroneumtico:Cuando no se dispone del relave de la concentradoraCuando no se requiere introducir gran cantidad de agua a la mina y no se quiere causar problemas al sostenimientoCuando se desea tener lozas con alta resistenciasSe usa para cualquier mtodo de minado que necesita relleno.Cuando las presiones sobre los abiertos son extremadamente altasCuando no hay disponibilidad del material adecuado (arenas, calcreos)

  • MATERIAL UTILIZADO: 1.- Calidad requerida del material y mezcla del rellenoA.Tipo del material.- El mtodo debe ser arena con alto contenido de oxido de calcio y bajo de slice como mximo 6 % para reducir el desgasto de abrasividad por las tuberas y equipos, adems ayudara al fraguado, el contenido de arcilla debe ser mnimo para tener un concreto de mayor resistencia y tambin no causar problemas en el bombeo por sus propiedades (barroso).

  • B.Resistencia a la compresin uniaxial y lateral.- La loza q se forma con el relleno debe tener la suficiente resistencia a la compresin y flexin para q pueda soportar su propio peso, la del relleno con mezcla pobre y las presiones laterales, la resistencia de la loza vara con el tiempo, se debe lograr una resistencia q pueda soportar el peso sobre ella en el menor tiempo para no retardar el ciclaje de minado.

  • C.Tener un coeficiente de uniformidad entre 4 y 6.- Los componentes finos de la arena tienden a reducir considerablemente las prdidas por friccin y los desgastes de la tubera, tambin facilitan su transporte con el consiguiente ahorro de aire comprimido; por otro lado las partculas muy finas son acarreadas por el agua q drena a los tajaos a las galeras causando as problemas en estos lugares. El alto porcentaje de gruesos causa problemas en el bombeo por los atoros, adems hay un mayor desgaste en las tuberas, pero la ventaja de estos es q obtienen lozas de mayor resistencia, por lo tanto se recomienda q haya una degradacin en el tamao de las partculas, como mximo un 10% de la arena debe tener tamao ms pequeo.

  • D.Tener un radio de percolacin entre 5 a 15 pulg/hora.- Indudablemente cada uno de estos parmetros ser ms importante de acuerdo a la mina o mtodo de explotacinINSTALACIONES:-Chancadoras-Fajas transportadoras-Planta de mezclado -Bombas neumticas-Red de tuberas

  • OPERATIVIDAD:Capataz: El supervisa todo el trabajo dispuesto al empezar la guardia e informa al ingeniero Jefe sobre cualquier problema.Operadores de planta: El esta encargado de todas las plantas de mezclado, controlan el abastecimiento normal de arena, cemento, agua, alimentan a las bombas una carga uniforma.

    Bomberos: Estn encargados de bombear la mezcla a las labores a rellenarse.

    Cuidadores de tajaos: Son los que controlan la marcha normal del rellenado de los tajaos evitando escapes o filtraciones.

    Tuberos-preparadores: Es el personal que instala o prepara las tuberas en las chimeneas y tajaos para el rellenado.

    Personal volante: Es el resto del personal que ayuda a la preparacin de tajaos, revisin de lneas de tuberas, recuperacin de materiales, limpieza de galeras debido a escapes o atoros, etc.

  • 2.Preparacin del tajeo a rellenarse (under cut and fill)

    Tendido a lo largo del tajeo de cables usados en el piso.Tendido de redondos de 8 x 10 en el piso de forma perpendicular a la longitud del tajeo y espaciados cada 5.Entablado del piso, en forma de enrejado, con tablas de 2 x 6x 5 sobre los redondos.Enrejado de las paredes con tablas de las mismas dimensiones anteriores con un espaciamiento de 6 x 8 de luz en el caso de haber mineral a explotarse por los lados.Enrejado de la entrada del tajeo.Colocacin de yute en las paredes y entrada del tajeo asegurndose el enrejado con clavos.Instalacin de la tubera de relleno al centro pegada al techo y a un pie de la entrada al tajeo.Cuando el tajeo es mas de 75 pies es necesario rellenarlo en dos partes.

  • 3.Abastecimiento de materiales El abastecimiento de arena se efecta con volquetes durante 16 horas descargando directamente a las tolvas para su zarandeo o en las zonas adyacentes para hacer un stock. El cemento a granel es enviado y descargado en un silo de 400 Tn y de ah llevado a los silos especiales de 22 Tn. 4. Mezclado y Bombeo En la planta satlite la cantidad de arena-cemento-agua, para el tipo de mezcla solicitada se controla con un indicador automtico a falta de esto se controla con tiempos tabulados

  • 5. Problemas de R/NAtoros en tuberas.- cuando la mezcla contiene alto porcentaje de arena gruesa y se bombea con una presin menor a 60 Lbs/Pulg2 la carga es muy densa por descuido de operador de la mezcladora.Sobrecarga o perdida de aire de la bomba por descuido de operadoresEscasez de aire comprimido cuando se malogra una compresoraDesacoplado de tuberas debido a la presin con que se enva la mezcla esto ocurre generalmente en los codos porque soportan los impactos de la carga.Filtraciones y escapes debido a una mala preparacin del tajeo, mal enyutado, rotura del yute al tener el enrejado muy espaciadoDesgaste de tuberas y codos por el rozamiento de la mezcla contra las paredes internas de las mismas

  • 6.Mantenimiento de las redes y plantasLa continuidad y eficiencia del R/N depende en gran parte del adecuado mantenimiento de la maquinaria.

    7.Reportes Diario por guardia bombeadaTipo de mezclaLabroProblemasConsumo y abastecimiento de cemento, arena, yute.De asistencia de personal

  • MQUINASA) TIPOS DE MQUINA

    Se pueden distinguir dos tipos principales de mquinas: las de clulas y las de cmaras.

    Las maquinas son las ms extendidas. Las ms conocidas son la Beien y la Brieden, basadas en el mismo principio.

  • -En los modelos Brieden, el rotor es cnico, lo que permite la compensacin del desgaste por desplazamiento longitudinal del rotor con relacin al estator. En las maquinas de cmaras, el relleno entra en un embudo colocado encima de un tamiz en corriente de aire, desembocado el mismo en una mesa dosificadora. El aire es admitido en el compartimiento de la mesa dosificadora y empuja el relleno hacia una tubera.

  • B) POSIBILIDADES DE LAS MQUINAS1.RADIO DE ACCIN2. CAUDALES NOMIALES3.CONSUMO DE AIRE

    C) CANALIZACIN -Se emplean dos tipos de canalizaciones: 1. En galeras, canalizaciones pesadas, de 5 a 6m con 8 a 10mm de espesor. 2. En tajos, canalizaciones de 3m, de dbil espesor y de colocacin rpida. El desgaste de los codos es muy rpido. En las tuberas los extremos se gastan. Las juntas deben estudiarse muy bien y las tuberas ir bien centradas. En general en las galeras, las uniones se hacen con bridas y pernos y, generalmente, existe un sobre espesor de metal en los extremos. Existen, para las tuberas de tapo, muchos tipos de uniones rpidas, fundadas en el ajuste de las bridas fijas de las tuberas por una palanca o un juego de palancas. Las juntas rpidas deben concebirse de forma que no pueda producirse una apertura intempestiva, la que puede dar lugar a graves accidentes por proyeccin de relleno.

  • D. COLOCACIN DE RELLENO HIDRONEUMTICO -La mquina se coloca a distancia de 25 a 150m en la galera de cabeza. -El relleno de hace casi siempre calle a calle. La calle queda limitada por un enrejado, completado a veces con una tela cuando su malla es ancha; tambin se utiliza el papel armado que reemplaza al enrejado y a la tela. Estos accesorios se llevan en rollos al tajo y se van desenrollando a medida que avanza el relleno.

    -La canalizacin de relleno va suspendida de entibacin por medio de cables o de ganchos especiales. Las tuberas se suelen desmontar de dos en dos o de tres elementos para evitar prdidas de tiempo.

  • CONCLUSIONESEl relleno neumtico es la solucin para la continuidad de explotacin en las minas dependiendo del mtodo de explotacin.Aplicable cuando las presiones en los abiertos son altas.Cuando no se requiere introducir agua a la mina.Puede usarse en cualquier mtodo de explotacin que requiere relleno.Permite desarrollar con eficiencia el sistema de explotacin corte y relleno descendente.Eleva la eficiencia subterrnea.La capacidad de la planta cubre con creces el requerimiento de la mina.

  • RELLENO HIDRULICO

  • Otras denominaciones de relleno hidrulico son las siguientes:

    Espaol - Relleno hidrulicoFrancs - Remblai hidrauliqueIngles - Backfill hidraulicPortugus - Hidraulica preencherItaliano - Idraulica di riempimento

  • Se define como relleno hidrulico al material que es transportado en forma de pulpa por tuberas. En su mayora el material es el relave de planta concentradora, pero tambin se utiliza arenas glaciares y otros materiales granulares que se encuentra en la naturaleza.

  • El relleno en la minera subterrnea debe cumplir dos propsitos bsicos: a) evitar el movimiento y cada de la roca y b) proveer una plataforma de trabajo, mientras mejor cumpla estos propsitos mejor ser el relleno.

    Convencionalmente el relleno empleado es obtenido de dos fuentes principales: a) desarrollos en roca estril y b) depsitos naturales de grava en superficie;

  • Se emplean las maneras convencionales de transporte subterrneo para trasladarlo del lugar de origen a su destino. En minas profundas y con gran extensin horizontal, estos mtodos son costosos pues involucran el empleo de mano de obra, maquinaria, energa y estructuras con el slo propsito de trasladar el relleno de origen o destino.

    Una vez introducido el relleno en el tajeo, el trabajo requerido para esparcirlo y distribuirlo uniformemente es grande. En la mayora de los mtodos de explotacin el avance del tajeo es ascendente significando que el mineral roto cae sobre el piso de relleno.

  • Durante la extraccin, sea este hecho con mtodos manuales, rastrillos o autocargardores, inevitablemente algo del relleno se mezcla con el mineral o algo de mineral se queda en el relleno, generalmente en ambos casos diluyndose el mineral en un caso y perdiendo volumen en el otro.

    Entonces es sumamente difcil y muchas veces imposible compactar el relleno de grava en todos los rincones y rendijas de ese tajeo. Y debido a su alta porosidad es altamente esponjoso lo que ofrece muy poca resistencia a la presin que presentan las cajas, debido a ello, este tipo de relleno no cumple plenamente el primer requisito que es evitar el movimiento de roca

  • Una solucin atractiva a este problema es el relleno hidrulico .El relleno hidrulico tradicionalmente se ha identificado con la introduccin a la mina de los relaves de la planta de concentracin. Si bien este es el caso ms comn, no es el nico, pues en algunas minas el material del relleno hidrulico no es relave sino arenas glaciares u otros materiales granulados existentes en la naturaleza. Lo que le da el nombre de hidrulico al relleno es la manera de transportarlo en forma de pulpa por medio de tuberas.

  • El relleno debe de desarrollar propiedades estructurales a corto plazo, este es, mientras dura el ciclo de minado. Estas propiedades son:

    Resistencia al hundimiento.- La superficie superior del relleno debe resistir las presiones que se le aplican, como son la pisada del hombre, la pata neumtica de una perforadora, la llanta de un autocargardor, etc. Cuanto mas pronto desarrolle esta resistencia, menor ser el ciclo de minadoExisten mtodos indirectos para inferir las propiedades estructurales de un relleno hidrulico, los ms usados son:

    El Coeficiente de Permeabilidad, que da una medida indirecta para averiguar cuan rpidamente el relleno hidrulico pasar del estado de pulpa al de un cuerpo granular firme.

    El Coeficiente de Uniformidad, que da una medida de la gradacin de las partculas del relleno.

    El Thixotropismo es una propiedad de ciertas sustancias por la cual se comportan como slidos cuando en reposo y como lquidos cuando expuestos a un impacto o vibracin.

  • El relleno tambin debe de desarrollar propiedades que sern de utilidad a largo plazo. Estas propiedades son:Densidad Relativa.- Es una medida del grado de compactacin que adquiere un relleno. Cuando mayor sea su densidad relativa, menos comprimible ser y mayor resistencia ofrecer al desplazamiento de las cajas, lo que redundar en una mayor estabilidad del rea de minado.

    Reduccin de Volumen: Cuando el relleno contiene alta proporcin de arcillas, tiende a reducir su volumen al perder agua. Este efecto es daino pues permite el desplazamiento de las cajas y altera la estabilidad de las labores vecinas.

    Estabilidad de Tajeos Continuos: Cuando se explotan cuerpos minerales y se tengan tajeos que colinden lateralmente, es requisito primordial en estos casos que la pared de relleno del tajeo anterior no se derrumbe dentro del nuevo tajeo abierto.

  • Contando con la determinacin de utilizar relleno hidrulico en la explotacin de una mina el siguiente paso es seleccionar una buena maquinaria y equipo para implementar una planta de relleno hidrulico para cumplir estas expectativas detallaremos lo siguiente.Seleccin de hidrociclones:Los hidrociclones sirven para obtener una granulometra uniforme, libr de granos finos y limos; siendo apropiado para utilizar en el relleno hidrulico.

  • Orificio de entrada:

    El tamao del orificio de entrada; determina la velocidad de entrada de la pulpa, pero su funcin principal es promover un flujo suave en el punto de entrada y pre-orienta las partculas antes que lleguen al punto tangencial de contacto con las paredes del cilindro

  • Vortex:El tamao de este, tiene el mayor efecto en la cada de presin, por el cual el volumen dado bajaria y en general se puede decir que en un mayor tamao del vortex , corresponde a una mayor proporcin de slidos en el revalse (overflow) .pex:La funcin del pex es descargar el material de tal forma que se obtenga la mxima densidad y suavidad posible por lo tanto debe ser suficiente grande para permitir que la descarga sea como un chorro de forma conica.

  • Es el conducto por el cual circula la pulpa desde la planta de bombeo hacia la mina. Sus caractersticas deben estar preparadas soportar el desgaste de abrasin por el tipo de mineral .Tubera fija de acero:Es la que compone la lnea principal del circuito de relleno hidrulico desde la salida de la bomba hasta los tajeos, pudiendo ser revestidos interiormente o no.

  • El desgaste por abrasin en las tuberas varia de un punto a otro, existen 2 alternativas:Se instala toda la lnea con tubera revestida interiormente, lo que implica una inversin inicial bastante fuerte, pero permite eliminar la mano de obra en el mantenimiento de la lnea.Se instala toda la lnea de acero y se sustituye esta con una tubera revestida en los puntos de desgaste elevado, en funcin de las necesidades

  • Tubera flexible de plstico:En el tajeo mismo, conviene que la tubera de llegada del relleno sea flexible sobre los ltimos metros del tajeo. Este elemento flexible permite que en el curso del relleno al tajeo, desplazar el punto de llegada y mejorar as la cohesin.La razn es la siguiente en la proximidad del punto de llegada se acumulan los productos ms gruesos y ms densos, mientras lejos de este, pueden formarse charcos donde se acumulan los productos finos.

  • Es importante hacer una seleccin correcta de la bomba por la capacidad de impulsin de pulpas, para lograr la capacidad normal de la planta de relleno hidrulico que estar en funcin a la capacidad horaria de la bomba en rgimen de funcionamiento y densidad de la pulpa bombeada.La seleccin de la instalacin debe ceirse a un diseo y funcionamiento que permite satisfacer la demanda requerida, utilizando la menos cantidad de energa posible.

  • El relleno es conducido por una velocidad tal que se evite la deposicin de las partculas, esta velocidad, sin embargo debe ser limitada para prevenir el deterioro de las lneas a causa de la acentuada erosin.

  • Un adecuado sistema de drenaje se requiere para sacar el agua residual de los tajeos mientras son retenidos los slidos de relleno, el mismo relleno es permeable y libera el agua por canales o tuberas instaladas dentro del relleno. Estas tuberas permiten la captacin directa del agua desde el piso del tajeo.La madera encribado en su parte exterior es cubierta con polyethyleno para permitir la percolacin del agua.

  • El material extrado de la planta concentradora es depositado en los tanques de relave final de planta, luego una parte del relave es conducido hacia el proceso de preparacin para el relleno hidrulico y la otra es llevada directamente mediante una cuneta hacia la cancha de relave.

  • La parte de relave accionada por la bomba centrifuga es conducida por medio de tuberas hacia los hidrociclones en el cual la pulpa que contiene materiales gruesos y finos; son separados mediante fuerzas centrifugas y de arrastre, de las cuales se obtiene dos flujos de pulpa uno que descarga en la parte superior(overflow) y la otra descarga en la parte inferior(underflow), en la parte inferior se descarga la pulpa de relave clasificada con materiales slidos de granulometra gruesa y por la parte superior los slidos de granulometra fina que sern transportados a la cuneta que ser dirigida a la presa de relave.

  • La pulpa del tanque de relave clasificado es transportado por medio de tuberas accionada por una bomba hacia los niveles superiores que se encuentran sobre las labores subterrneas, esta pulpa es dirigida hacia los silos de relave clasificado donde se almacenan, luego se trasladan hacia el tanque agitador que se encarga de diluir la pulpa almacenada y enviarla hacia los tanques distribuidores , de donde se distribuir la pulpa por medio de tuberas accionada por una bomba y por la fuerza gravitacional hacia las tajeos destinados a rellenar.

  • El primer paso es la limpieza del mineral fino que queda en el tajeo; luego seprepara el tajeo para el relleno tapando todas las zonas de posibles fugasdel material de relleno colocando tapones o barreras; en esta operacin se utiliza madera redonda de para los postes, y tablas de para el enrejado dejando un espacio de 2 entre tablas. Estas barreras se cubren con tela de polipropileno o poliyute, la cual se clava a las tablas un tanto floja para que el relleno pueda amoldarse a las formas de la madera. El contorno de esta tela va fijada a la pared del tajeo con una mezcla de cemento y yeso (diablo fuerte).

    Otra cuadrilla de operarios va instalando la tubera de polietileno de 4 hacia el tajeo a rellenar desde la red de tubera principal de relleno. Cabe sealar que el relleno es enviado desde superficie a travs de una red de tuberas de acero(doble pared de acero, pared exterior protege de esfuerzos por choque y soporta presin interna)hacia los niveles inferiores y dentro de los tajeos se usan tuberas de polietileno.

  • Una vez preparado el tajeo, el operador de superficie procede a enviar agua para lavar la red de tuberas con la finalidad de evacuar posibles vestigios de relleno de anteriores envos y comprobar que la tubera no est atorada. En seguida el operador de interior mina observa que llegue el agua al tajeo y se comunica por telfono con el operador de superficie solicitando el envo de la pulpa.En lo posible debe evitarse que las barreras no reciban el impacto directo de la pulpa para evitar deterioros de la misma.El proceso de rellenado contina hasta que el operador de interior mina comunique el termino del proceso o alguna parada por algn problema; este operador debe cuidar que el drenaje de agua se realice correctamente, para lo cual se utiliza tubos ranurados de 4 . para esto se acondiciona el tajeo con un sistema de tuberas que permita su filtrado, esta tubera se perfora en toda su extensin para que por los poros absorba la mayor cantidad de agua, toda la tubera se conecta de manera que se canalice al agua a las acequias, La tubera se coloca con la inclinacin adecuada para que el agua que se acumule por filtracin salga del tajeo.

  • En la prctica se ha comprobado que un coeficiente de permeabilidad de 10cm/hr es el ideal para la consolidacin de un relleno. Un coeficiente de permeabilidad menor de 3cm/hr se dice que demora excesivamente en eliminar el agua u ocasiona el fenmeno del embalse de agua; en cambio un coeficiente de permeabilidad mayor de 20cm/hr puede causar el fenmeno de embudo, que consiste en la formacin de embudos pequeos en el interior del relleno, donde el relleno fluye a alta velocidad ensanchndose progresivamente hasta derrumbarse. adems de permitir la prdida de una cantidad considerable de relleno hacia las galeras.

  • Con respecto a la resistencia al hundimiento del relleno este debe tener una cohesin de c= 0.5 Kg/cm2 P max = C x Cb Cb :coeficiente que depende del ngulo de friccin interna (ngulo que mantiene las partculas en su posicin sin que se deslicen)C: cohesin del rellenoLas cargas mas comunes son :Pisado del hombre 0.5 Kg/cm2Pata neumtica de perforadora 1.5 Kg/cm2Autocargador de 0.3 n3 3.0 Kg/cm2Jumbo neumtico de 2 perforadoras 3.0 Kg/cm2

    Al culminar el proceso de rellenado, el operador de superficie debe enviar agua para lavar la tubera.

  • ENTRADA DE LA TUBERA DE RELLENOTUBERA DE RELLENO HIDRULICO

  • TUBERA DE RELLENO HIDRULICO

  • El costo de la obtencin del material es cero.El transporte en tuberas es mucho ms econmico, eficiente y rpido que con otro tipo de transporte.Al depositarse el relleno en el tajo en forma de pulpa tiende a buscar su nivel en forma naturales decir sin la necesidad de esparcirlo manualmente o mecnica.El relleno hidrulico por la granulometra del material permite una alta resistencia al movimiento de las cajas.El relleno hidrulico permite aumentar la eficiencia y productividad en los tajos debido a la disminucin del consumo de madera.

  • El sistema de relleno hidrulico requiere una alta inversin de capital, para lo cual es necesario tener un sustento financiero de aplicabilidad.Cuando el relleno empleado es relave con alto contenido de pirita y/o pirrotita, la oxidacin de estos sulfuros eleva la temperatura del relleno y produce anhdrido sulfrico. Si bien ambos efectos son indeseables, la experiencia ha demostrado que una ventilacin adecuada del tajeo es suficiente para mantener la concentracin y temperatura dentro de los lmites seguros. Al depositar el relleno en el tajeo, el ideal es que los slidos se queden en el tajeo y el agua se elimine. En la prctica el agua arrastra cierta cantidad de finos que se depositan en las galeras.