Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / Currently, mine plans are optimized by using many criteria, such as profit, life of mine, concentration of some pollutants, mining costs, confidence level or mineral resources, while attending constraints related to production rates, plant capacities and grades. Whilst this approach is successful in terms of producing high value production schedules, it uses a static sequence of production units (for open pit and underground mine) and therefore the optimization is performed within the level of freedom left by the original opening schedule and is far from the optimal value of the project according to the objective function. This approach is often used in the industry and therefore the value addition that is involved when optimizing the mining sequence is disregarded. This thesis summarizes a research that includes applying a model to optimize the NPV value, as the objective function, in a panel cave mine and evaluating this model with different mining systems, to study the drawpoints opening sequence and the NPV variations. The emphasis is in the precedence, geometrical and production constraints that are required to produce meaningful operational drawpoints opening sequences considering the exploitation method (panel caving), physical considerations and logical rules. Further on, while it applies the standard approach of maximizing NPV, other targets for optimization, such as the mining material handling system, are considered. The idea is to consider the drawpoints opening sequence as an output of the problem and to select the best sequence considering different mining systems. The results indicate that the selection of the mining system is important when comparing the results of the objective function or the grade. The results can vary up to 18%. En la actualidad, los planes de producción mineros son optimizados usando diferentes criterios como el beneficio económico, la vida de la mina, la concentración de contaminantes, los costos mina, el nivel de confiabilidad o las reservas mineras, atendiendo a restricciones relacionadas a la producción, capacidades de planta y leyes. Si bien esta aproximación es eficaz en términos de producir planes de producción de alto valor agregado, usa una secuencia de las unidades de producción estática (tanto para minería a cielo abierto como para minería subterránea) y por lo tanto la optimización es realizada con un grado de libertad menos, debido al uso de la secuencia predefinida (secuencia original) y esto está lejos de ser el valor óptimo del proyecto, de acuerdo con la función objetivo utilizada. Esta aproximación se usa a menudo en la industria y por lo tanto, cuando se optimiza la secuencia de explotación de las unidades de producción, el valor agregado involucrado no se percibe. Esta tesis resume una investigación que incluye la aplicación de un modelo para optimizar el VAN como función objetivo, en una mina de Panel Caving y evaluando este modelo para distintos sistemas mineros, de tal forma de estudiar la secuencia de apertura de los puntos de extracción y las variaciones del VAN asociadas. El énfasis se encuentra en las restricciones de precedencia, geométricas y de producción, que son requeridas para producir secuencias de apertura de puntos de extracción significativas considerando el método de explotación (Panel Caving), consideraciones físicas y reglas lógicas. Entonces, mientras se aplica la aproximación estándar para maximizar el VAN, se consideran otros inputs para la optimización como por ejemplo el sistema minero. La idea es considerar la secuencia de apertura de puntos de extracción como un output del problema y seleccionar la mejor secuencia dados distintos sistemas mineros. Los resultados indican que la selección del sistema minero es importante, ya que los resultados de la función objetivo son muy distintos (así como la ley media) para cada sistema considerado. Los resultados pueden variar hasta un 18%.

Magíster en Minería / Desde el año 2002 a la fecha, se han realizado variados proyectos de innovación tecnológica, relacionadas con el uso de la tecnología de los trituradores mineral sizers en minería subterránea. A partir de estos, se han desarrollado exitosas pruebas industriales en División Andina con este tipo de equipos, que aunque inicialmente fueron desarrollados para el procesamiento de minerales blandos (minería del carbón), hoy se presentan como una interesante alternativa para incorporarlos dentro del manejo de materiales en minería metálica. Lo anterior hace necesario evaluar su inclusión dentro del sistema de manejo de materiales normal de cualquier mina subterránea, como una forma de reducir las limitaciones que presenta el método de hundimiento al explotar roca primaria, evitando la tendencia actual que muestra que granulometría más gruesa, requiere la utilización de equipos de mayor capacidad, que transitan por labores de mayores dimensiones, generando cavernas de chancado de gran tamaño. Por esto se propone la incorporación de equipos sizer, compactos y de alta productividad, que produzcan la trituración temprana del mineral primario, es decir, lo más cercano a su origen, idealmente en el nivel de producción (dentro o en su contorno), permitiendo mejorar de manera importante el flujo de mineral hacia los niveles inferiores. Este trabajo buscar generar una guía de diseño para la aplicación de los equipos sizers en minería subterránea. Para ello primero se realizará una revisión de lo hecho hasta ahora en este tema, identificando otras tecnologías emergentes y buscando aplicar el conocimiento obtenido, tanto a las minas en operación como a los nuevos proyectos en desarrollo. Para la incorporación del sistema sizer en Codelco se requiere contar con diseños mineros que sean adecuados al uso de esta tecnología, para no tener que “forzar o adaptar” los sizer a un diseño establecido. Durante esta tesis se desarrollan diversas alternativas de diseño que cumplían con la condición anterior. La evaluación técnico económica muestra que incorporar esta tecnología se lograrían aumentos en VAN entre un 9% y 14% respecto al un caso base. Finalmente, se recomienda evaluar la aplicación del sizer en los proyectos estructurales futuros de Codelco Chile, que es donde la tecnología podría presentar aún mayores beneficios desde un punto de vista económico y de flexibilidad.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 30/10/2020. / Ingeniero Civil de Minas / El NNM considera inicialmente 4 módulos de explotación independientes repartidos en el sector este y noreste de la mina El Teniente. La presente memoria nace de la necesidad de evaluar el impacto de 8 diseños de alternativas de batea distintas, lo cual considera distintas alturas de pilares corona, zanja y puente para finalmente elegir el diseño más adecuado en el contexto del NNM. El NNM considera una explotación por panel caving con hundimiento convencional y se pondrá especial énfasis en la zona de transición de este método de explotación minera, lugar donde el abutment stress alcanza su mayor valor, lo cual corresponde a las cercanías del frente de hundimiento. Se construyó un modelo lineal-elástico en el software de modelamiento numérico Map3D, este modelo sólo evaluará uno de estos módulos iniciales ya que se tratará de un análisis a pequeña escala. Dentro del modelo se consideraron las cavidades superiores de otras áreas de explotación del teniente, la Pipa Braden, la roca caja, las galerías de hundimiento y producción junto con puntos de vaciado, cavidad del NNM, la nariz, la socavación y ocho distintas alternativas de batea, donde cada alternativa de batea genera un modelo diferente. A partir de niveles de esfuerzos esperados en el NNM se ajusta un tensor in-situ que fue validado según datos reales alcanzado en promedio un esfuerzo principal mayor de 61 [MPa], un esfuerzo principal intermedio de 42 [MPa] y un esfuerzo principal menor de 35 [MPa]. La envolvente de daño entrega como estado último de falla σ_1=75+3σ_3. Los indicadores de estabilidad utilizados fueron el Factor de seguridad (FS), el porcentaje de falla (%F) y el esfuerzo deviatórico (q). Se concluyó que los valores admisibles de estos indicadores de estabilidad son: FS≥1,3,%F<20% y q≤70[MPa]. Se obtuvo que las alternativas de batea con un pilar puente de 7 [m] presentan mejores indicadores de estabilidad en el pilar puente, lo que establece una mejora en el diseño de la batea. Por otra parte, los indicadores de estabilidad mejoran al aumentar la altura del pilar corona (ΔFS≈+0,03[m^(-1) ];Δq≈-1[MPa/m];Δ%F≈-1[%/m]), la altura de pilar corona de 25 metros presenta valores de estos indicadores mayores a los admisibles; por otra parte, se aconseja evitar la altura de pilar corona de 28 metros, ya que la mejora de estos indicadores no justifica el aumento en la dificultad operacional de construirlo. Dado esto se elige la alternativa 6 con pilar puente de 7 [m] y pilar corona de 25 [m] como la más adecuada para la construcción del Nuevo Nivel Mina.

Ingeniero Civil de Minas / La micro-sismicidad que se genera en las etapas de desarrollo y producción en el contexto del método de explotación minera mediante Panel Caving, puede ocasionar grandes pérdidas en la producción como también poner en riesgo la seguridad de los trabajadores. La redistribución de esfuerzos puede provocar la activación de alguna falla principal cercana a la zona de producción, generando micro-sismos que pueden afectar directamente al frente de avance en el nivel de socavación. El presente trabajo de título busca generar las primeras directrices para el desarrollo de modelamientos más complejos con un algoritmo de hundimiento desarrollado recientemente por el grupo consultor internacional Itasca. Lo anterior se hizo mediante el modelamiento de un caso estudio conceptual, consistente en estudiar la potencia sísmica que genera la activación de una falla principal ante el avance del proceso de hundimiento utilizando el software de modelamiento numérico 3DEC. Se realizó un análisis de sensibilidad a las variables características de la falla principal: manteo, dirección de manteo, cohesión, fricción y rigidez. El proceso fue aplicado a un caso base con sólo socavación y posteriormente en un caso activando el algoritmo hundimiento; finalmente se realiza una comparación de dos estrategias de extracción para ver su efecto en la potencia sísmica. Los resultados obtenidos mostraron que en el caso base un GSI menor en el macizo rocoso circundante implicó un aumento en el potencial sísmico, generando micro-sismos de mayor magnitud dado que el macizo era más deformable. Existe un efecto contrario cuando hay hundimiento, ya que al ser más deformable el macizo, la cavidad se propaga más rápido intersectando antes a la falla y disminuyendo los niveles de potencia sísmica. Tanto en el caso base como en el caso con hundimiento, modificaciones en la cohesión y la rigidez de la estructura no ocasionaron una variabilidad significante en los niveles de potencia sísmica. No así la fricción, que al ser menor implicó un aumento en la sismicidad. Finalmente se compararon dos planes de producción de los cuales resultó más favorable, es decir con menor potencia sísmica, aquel que retrasa el desarrollo del frente de producción respecto de la intersección de la socavación con la falla analizada. / The seismicity that occurs in mine development and production stage in the context of the Panel Caving method, can induce significant economic losses in production as well as putting the safety of worker at risk. The stress redistribution can cause an activation in a major fault near production zone, generating seismic events that may directly affect the zone of development in the undercut level. This study seeks to generate initial guidelines to the development of more complex numerical model applying a caving algorithm developed by the international consulting group of Itasca. This was done by modeling a conceptual study, about studying seismic potency that generate the principal fault’s activation in the face of caving propagation using the 3DEC numerical modeling software. It has been made a sensibility analysis to the characteristics variables of a major fault: dip, dip direction, cohesion, friction angle and stiffness. The process was applicate to a base case only with undercut level and then a case activating the caving algorithm; finally, it is performed a comparison between two mining strategies to seek their effect on seismic potency. From the results the base case with less GSI in the rock mass, the seismic potency was higher than the case with major GSI, generating micro-seismic events with a high magnitude because the rock mass was more deformable. There is a counter effect when caving exist, because the rock mass being more deformable, the caveback has a higher propagation intersecting before the principal fault and decreasing seismic potency levels. Both, base case and caving case, modifications in cohesion and stiffness of the structure have not significant variability in seismic potency’s levels. Not like friction, that a minor value caused a higher seismic events. Finally, it has been compared two mining plans these results more favorable, that is with a low seismic potency, the plan that delayed the development of the production front in respect of the intersection of the caveback with the analyzed fault.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 31/8/2020. / Ingeniero Civil de Minas / El fracturamiento hidráulico (FH) es utilizado para preacondicionar el macizo rocoso para facilitar la propagación del caving en métodos de explotación subterránea por hundimiento y disminuir las dimensiones de los bloques de mineral formados. Esto se logra aumentando el número de discontinuidades existentes inyectando agua a altas presiones produciendo fracturas por tracción, las que se orientan de manera perpendicular al esfuerzo principal menor. Sin embargo, las mejores condiciones se obtienen cuando estas resultan horizontales, por lo que es necesario comprender el comportamiento de los esfuerzos para desarrollar el FH de la mejor manera posible evitando que se inclinen. Una forma de lograr esto es a través del modelamiento numérico y la correlación de sus resultados con datos empíricos. El trabajo presentado en este informe utiliza el software Phase2 para identificar el efecto de distintos parámetros de la geometría (ángulo de desplome, ángulo de extracción y socavación) generada al explotar un yacimiento a través de Panel Caving con herramientas de modelamiento numérico e implementar este conocimiento para proponer una metodología que permita estimar la forma de la cavidad que se produce con este método de explotación en función de los registros de propagación media de las distintas fracturas desarrolladas por pozo de FH. Al analizar los resultados obtenidos es posible concluir que a mayores ángulos de desplome, mayores son los esfuerzos delante del frente de socavación por existir una mayor cantidad de roca soportada por este sector. Además el análisis de esta variable permite notar que la zona más cercana a la cavidad se encuentra desconfinada, por lo que se necesitan menores presiones para fracturar el macizo. En cuanto a la socavación y ángulo de extracción, el efecto que generan es similar, produciendo perfiles más cóncavos con esfuerzos menores en la parte superior del pozo y valores notablemente mayores en la sección inferior de estos porque se produce una concentración de esfuerzos delante del frente de socavación. Para el análisis del ángulo extracción se pudo notar que éste debe estar presente en el modelo al igual que la socavación, aunque el valor que se use entre los rangos estudiados no es muy relevante ya que las variaciones producidas en el comportamiento del esfuerzo principal menor son muy leves y no justifican la elaboración de nuevos modelos. La metodología propuesta entrega valores bastante satisfactorios para los dos pozos utilizados para verificarla, resultando en perfiles que se comportaban similar a los registros de presiones en especial en la parte superior de los tiros. En base a esto, se considera que es una buena herramienta para complementar otros métodos de estimación o para obtener una aproximación cuando no existan medios distintos que se puedan usar, sobre todo al considerar que se trata de representaciones muy simplificadas que no presentan grandes dificultades para generarlas y poder analizarlas posteriormente. El trabajo que se presenta abre a su vez opciones para llevar el estudio más adelante e identificar si es posible que los ajustes sean mejores. Para esto se propone incorporar elementos que por simplificación fueron dejados de lado en este trabajo e incluso desarrollar una nueva metodología utilizando modelos en tres dimensiones.

Magíster en Minería / Una práctica común en minería es descomponer el proceso de planificación en diferentes tareas y, por lo tanto, abordar el proceso general de forma desacoplada e independiente. Esto, trae consigo que el plan de producción no necesariamente captura el máximo valor de un proyecto pues, como las etapas en los procesos de planificación se llevan a cabo secuencialmente, las decisiones se van realizando con información desagregada en cada proceso y los modelos no capturan la complejidad de los próximos pasos aguas abajo, por lo tanto, las decisiones posteriores son sujetas a la inicial. Lo anterior, motiva a desarrollar una investigación que permita entender y proponer alternativas para resolver el desacople entre un programa de extracción y el agendamiento de preparación, más aún cuando este desacople causa un exceso de inversión en desarrollo minero y fortificación porque el área preparada no es usada en el periodo (G. Díaz y E. Morales, 2008) o la extracción planificada se ve afectada debido a la falta de área preparada. El objetivo es proponer una metodología de optimización que incorpore las actividades de preparación en un agendamiento de producción en una mina explotada por Panel Caving. La metodología considera la integración de los aspectos operacionales más relevantes en la construcción de un plan minero en una mina explotada por Panel Caving, usando programación entera mixta (MIP). Se crearon 2 casos de estudios. El primer caso tuvo por objetivo determinar una estrategia para optimizar los tiempos de resolución de los agendamientos de producción. De los 4 ejercicios del caso estudio 1, se determinó que las discretizaciones de columnas de bloques permiten disminuir los tiempos de cómputo sin perder de vista los aspectos técnicos que gobiernan el proceso de caving. El objetivo del caso estudio 2 fue integrar las actividades de preparación en un único problema de agendamiento. Para ello, se realizaron 3 ejercicios donde se compara la metodología propuesta por esta tesis con la manera tradicional de realizar la planificación en Panel Caving. De los resultados, la metodología tradicional de planificación arrojó resultados que podrían ser infactibles si las restricciones de preparación son incluidas en la planificación de la producción, debido a que no las considera como parámetros de entrada. En cambio, la metodología propuesta permite determinar la óptima apertura de puntos de extracción por periodo, donde se obtienen diferencias respecto a una estrategia operacional de apertura de puntos de hasta 33 %, en valor, lo que equivale a 100 millones de dólares de diferencias por este fenómeno. Las posibles extensiones de este trabajo son simular los resultados del agendamiento para evaluar la factibilidad del plan de producción y evaluar otras estrategias de constructibilidad como el tipo de hundimiento.

Los métodos de explotación subterráneos Block/Panel Caving poseen componentes de infraestructura de producción tales como puntos de extracción, cruzados de producción piques de traspaso y cruzados de transporte. Estos están sujetos a ser interrumpidos debido a diversos tipos de eventos geotécnicos tales como sobretamaños, colgaduras, desplomes, reparación de carpetas de rodado, falla de martillos picadores, entre otros. Existe evidencia que la productividad de la mina y sus componentes de infraestructura dependen del número de eventos a experimentar en un periodo de tiempo. La productividad de la mina depende de la productividad de cada componente, siendo los piques de traspaso fundamentales en definir esta productividad. El objetivo del presente trabajo, es cuantificar el efecto del sistema de traspaso en la confiabilidad de un programa de producción minero, en particular en la productividad de cruzados de producción. El estudio se centra en el análisis de la mina DOZ de la compañía PT Freeport Indonesia, quienes cuentan con información histórica de producción e interferencias operacionales de los piques de traspaso del año 2006. Con estos se construyen curvas de productividad y frecuencia de eventos por pique, siendo las colgaduras el evento más frecuente (7 por mes) y los eventos mecánicos casi constantes durante todo el periodo (2 por mes). La producción de la mina se sostiene en los piques más maduros (80 – 130 Kt/mes) los que están relacionados con el cruzado de transporte 2. La modelación de la producción permite definir curvas de frecuencias de eventos (Curva U) las que muestran la relación entre la frecuencia de ocurrencia de eventos y el tonelaje acumulado de una componente y curvas de productividad (Curva de Producción Característica) la que describe las toneladas/período de un componente de la infraestructura minera, en función del número de eventos experimentados Con las Curvas U y de producción características alimentan de modelos simulación de eventos discretos en Arena software para cuantificar la influencia de las interferencias operacionales de los piques en el cruzado de producción. En estas se aprecia que para una calle de producción, las productividades disminuyen si el número de eventos en los piques es mayor (diferencias de productividades de hasta 35 Kt para piques sin eventos y piques que fallan cada 7 Kt). En resumen, se propone considerar en la elaboración del plan de producción las interferencias operacionales ocurridas en los piques de traspaso, ya que como se demostró la influencia de estas puede ser significativa a la hora de extraer lo que indica el plan.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 15/1/2021. / Ingeniero Civil de Minas / En el presente trabajo se realiza el diseño de un Panel Caving Inclinado sobre un yacimiento a alta profundidad y una buena calidad de roca, con el objetivo de extender los pilares de producción mejorando así la estabilidad general de este. Desde un principio solo se consideran aspectos claves del diseño para luego realizar un análisis comparativo en términos económicos y de estabilidad. El diseño considera la realización de la socavación mediante el método de Sublevel Caving de manera longitudinal al yacimiento para luego efectuar la extracción continua por detrás del frente de hundimiento mediante estocadas orientadas perpendiculares a las galerías del Sublevel Caving. Las estocadas están conectadas con calles de producción, las cuales son paralelas a las galerías del Sublevel Caving en cada nivel de extracción. Ya que el método no restringe el largo para el carguío se considerarán galerías de 5 x 4.5 metros (ancho x alto) para permitir el tránsito de los equipos LHD de 15.2 yd3. El diseño posee principalmente dos parámetros que afectan la estabilidad y los costos. En primer lugar la distancia vertical entre niveles afecta el ángulo de inclinación global del sistema y las perforaciones de hundimiento, por lo cual, se decide fijar en 20 metros este valor para así obtener un ángulo global de 49° y una longitud de perforación máxima de 37 metros. El segundo parámetro clave es el largo de la estocada de carguío, un aumento en el largo de esta aumenta a su vez el largo del pilar, otorgándole así una mayor resistencia, sin embargo, aumenta también la cantidad de desarrollos mineros y la distancia recorrida por los equipos LHD, lo que implica costos de inversión y operación más altos. Finalmente se decide establecer un largo de estocada de 30 metros para balancear los efectos antes mencionados. El análisis económico refleja que la inversión en el sistema inclinado es 366 [US$/m2] más cara que el Panel Caving Convencional . El costo de operación de ambos sistemas es similar , pues a pesar de que los equipos LHD recorren una mayor distancia en el método inclinado, el rendimiento de estos contrarresta este efecto. Finalmente el análisis comparativo de estabilidad se realiza en tres dimensiones para reflejar las singularidades del método, obteniéndose que el Panel Caving Convencional posee mejores indicadores de estabilidad en las galerías de hundimiento, estocadas y pilares de producción, lo cual se debe principalmente a que la infraestructura minera de un Panel Caving Inclinado se encuentra expuesta al esfuerzo principal intermedio.

La investigación y el desarrollo de modelos de flujo gravitacional de roca durante los últimos 100 años han sentado las bases del diseño y la planificación de minas que utilizan la metodología de hundimiento. Sin embargo, todavía no se ha comprendido por completo la física que define el flujo gravitacional. El presente trabajo de título tiene sus orígenes en la aparición de un cráter en un botadero ubicado dentro de la zona de subsidencia de la mina III Panel del yacimiento Rio Blanco, de la División Andina de Codelco, atribuible a la sobre extracción de un sector de la mina subterránea y la consecuente generación de un cono de extracción en superficie. Debido a esta interferencia operacional, se planteó la interrogante acerca de la relación existente entre la manera en que se produce la extracción de material y la ocurrencia de estos conos. Para abordar este problema, se propuso estudiar el desempeño de los Índices de Uniformidad sobre la extracción que reflejara la situación real y permitiera predecir eventos tales como el ocurrido en Andina. Como los resultados no fueron satisfactorios utilizando índices existentes, se desarrolló un nuevo índice de uniformidad denominado Slope Uniformity Index (SUI*), creado por el autor, el cual se define como la varianza de las tangentes entre la máxima diferencia de tonelajes de un punto y sus vecinos más cercanos. Utilizando datos históricos de Andina para el cálculo de este índice, se confirmó la hipótesis de la existencia de una estrecha relación entre el cono generado y la uniformidad de la mina, clasificando el índice SUI* a la extracción como desuniforme al momento de ocurrir el cono en Andina. Cuando SUI* es mayor a 0,02 la extracción es desuniforme, generándose un cono cuando se supera el valor 0,04. Entre 0,01 y 0,02 la extracción se determinó semiuniforme, mientras que para valores menores a 0,01, la extracción es uniforme. Adicionalmente, se propuso validar REBOP (Rapid Emulator Based on PFC), una reciente herramienta de modelación matemática que muestra el comportamiento del flujo en función de la extracción. Con el fin de evaluar su desempeño, se simuló la condición de conos ocurrida en Andina. Los resultados obtenidos determinaron que este modelo no fue preciso en identificar estos eventos, debido probablemente a la falta de componentes determinantes en el fenómeno de flujo gravitacional, como la gravedad. Sin embargo, REBOP requiere ser validado en otros aspectos, ya que representa una oportunidad interesante de aplicación en el desarrollo y planificación de minas de Block y Panel Caving. En escenarios como el del III Panel, el índice SUI* se proyecta como un parámetro adicional de entrada en el diseño y planificación minera, permitiendo anticipar eventos de extracción. Si bien los resultados obtenidos utilizando este índice son específicos para los datos y condiciones particulares de la mina en estudio, su aplicación se muestra prometedora para identificar este tipo de fenómenos. Se requieren pruebas adicionales con datos de otras minas para evaluar la generalización del uso de este índice en la predicción de eventos asociados a la extracción ante condiciones diferentes a las aquí evaluadas.

Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / La aplicación de métodos de caving en minas de gran profundidad se ha vuelto cada vez más frecuente, lo que se traduce en un incremento en las alturas de columna de mineral a explotar. Por este motivo, el material que fluye hacia los puntos de extracción se encontrará bajo un alto régimen de esfuerzos. El flujo gravitacional tiene un impacto sobre la recuperación de las reservas del yacimiento, por lo que resulta trascendental estudiar los mecanismos físicos que permitan comprender el proceso por el que un material hundido se mueve desde su posición inicial hasta los puntos de extracción bajo estas condiciones. El objetivo de esta tesis es mejorar el entendimiento sobre los mecanismos físicos en un flujo gravitacional confinado aplicado a minería de caving, a través de un set experimental. Para ello se diseña y construye un equipo de laboratorio capaz de replicar aproximadamente la magnitud los esfuerzos verticales existentes en la mina, para estudiar el efecto de la sobrecarga aplicada en la capacidad de fluir del material, medir la fragmentación y compactación del material durante los ensayos y medir el efecto del esfuerzo vertical en las zonas de flujo del material. A partir de diferentes ensayos se determinan las propiedades de corte, propiedades de resistencia, tamaños y forma del material. Los parámetros a variar en los ensayos corresponden al esfuerzo aplicado por la prensa hidráulica y el tamaño del material a utilizar. Los experimentos realizados muestran una clara influencia de la carga vertical aplicada en el comportamiento del flujo material granular. Entre mayor es la carga vertical, mayor es el grado de compactación, a su vez existe una mayor reducción de los tamaños de los fragmentos. Además existe una reducción en las características de flujo lo que resulta en colgaduras o arcos mecánicos donde el flujo no es posible a pesar de tener razones entre ancho del punto de extracción y tamaño de partículas mayores a 5 veces. Respecto al efecto del tamaño de partícula, éste no tiene un efecto significativo en la geometría de las zonas de flujo de extracción y movimiento bajo las condiciones establecidas en los experimentos realizados. El mecanismo físico que está principalmente presente en los experimentos que estudian el flujo gravitacional confinado, es el colapso de arcos donde la geometría de IEZ está controlada por la cantidad de masa extraída y los esfuerzos verticales aplicados. Por otro lado, el mecanismo de erosión no se observa a medida que el material es extraído desde el punto de extracción de manera aislada. Finalmente, a partir de los resultados experimentales, se desarrolla una aplicación en minería de caving que relaciona el régimen de esfuerzos a escala mina con los esfuerzos aplicados en los experimentos. La aplicación se enfoca en la capacidad de fluir del material variando de acuerdo al tamaño característico del material, diámetro del punto de extracción y los esfuerzos verticales aplicados.