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.

La presente tesis consistió en el estudio de la resistencia y estabilidad de los pilares del sector inicial de la mina Diablo Regimiento, yacimiento El Teniente. El objetivo específico principal correspondió a la evaluación del efecto de la orientación de las estructuras que componen el macizo rocoso en la estabilidad de los pilares. Para lograr los objetivos se realizó un mapeo estructural a escala 1:1000 en varias zonas del sector de estudio, y a escala de detalle en 6 pilares seleccionados del nivel de Hundimiento. El macizo rocoso del área de estudio corresponde a un stockwork primario; las estructuras más importantes, a todas las escalas, se agrupan en sets con orientaciones NW/30-90ºNE, N10ºE/Subvertical y N60ºE/20ºNE. Los tipos litológicos presentes en el Sector Inicial de la mina Diablo Regimiento son Complejo Máfico El Teniente (CMET), Brecha Hidrotermal de Turmalina-Anhidrita, Brecha Braden y Pórfido Diorítico. En base a los tipos litológicos y a los dominios estructurales presentes en el área se definieron los dominios geotécnicos CMET DR, Brecha Braden DR y Brecha Turmalina DR. Este estudio se centró en el dominio CMET DR, dado que es el de mayor extensión areal, y se realizaron ensayos para determinar las propiedades geotécnicas de la roca intacta de este dominio. A partir del mapeo de detalle se estimó la frecuencia de fracturas asociada a cada sistema estructural y en general a cada pilar. Se clasificó geotécnicamente los pilares seleccionados mediante los índices Q y Q’ de Barton et al. (1974), RMR de Bieniawski (1989), RMR, IRMR y MRMR de Laubscher, y GSI a partir de Q y RMR según las fórmulas propuestas por Hoek et al. (1995). Se estimó además visualmente el índice GSI para todos los pilares disponibles a la fecha en el nivel de Hundimiento de la mina. Por otra parte se calculó los índices nombrados anteriormente simulando la condición del macizo rocoso en la zona de Transición, esto es, la zona inmediatamente contigua y bajo el frente de socavación. Los índices muestran una calidad de macizo rocoso de regular a buena para las condiciones Preminería y de Transición, e indican además que la calidad geotécnica es similar entre todos los pilares. Se realizó además un mapeo de daño de carácter exploratorio en los pilares muestreados mediante líneas de detalle, que consistió en la revisión de posibles estructuras abiertas (originalmente selladas) en las líneas. Dicha revisión mostró ser poco útil para estimar el daño en los pilares, ya que la calidad geotécnica de los bordes de los pilares en general difiere de la de su interior. Las estructuras abiertas encontradas fueron pocas, de pequeña traza y de difícil interpretación en cuanto al origen de su apertura. Los métodos de Hoek-Brown aplicado a pilares (Hoek y Brown, 1997), Stacey y Page (1986) y Lunder y Pakalnis (1997), permitieron evaluar la resistencia y estabilidad de los pilares en tres escenarios de esfuerzo vertical. El Escenario 1 que representa el esfuerzo vertical Preminería, el Escenario 2 correspondiente a un esfuerzo vertical cuya magnitud es el doble del esfuerzo Preminería y que representa el esfuerzo vertical en la zona de Transición y el Escenario 3 donde el esfuerzo vertical es el triple del esfuerzo Preminería, del orden de la resistencia a la compresión uniaxial de la roca intacta CMET DR, que representa el caso de pilares anormalmente cargados. En el Escenario 1 todos los métodos predicen factores de seguridad mayores a 1,5 para los pilares del nivel de Hundimiento, y mayores a 1,1 para los pilares del nivel de Producción. En el Escenario 2 los factores de seguridad para todos los pilares son cercanos o inferiores a 1, mientras que en el Escenario 3 los factores de seguridad son inferiores a 1 en todos los casos. En la zona de Relajación,que corresponde al área bajo la zona socavada, pero alejada del frente, donde el esfuerzo vertical experimenta una fuerte disminución y aparecen problemas de estabilidad asociados a la apertura de estructuras geológicas por tracción, se estimó que a pesar de la pérdida de la calidad geotécnica del macizo, los pilares han de presentar un comportamiento estable. Los resultados indican que en la zona de Transición los pilares pueden tener problemas de estabilidad. Sin embargo, de acuerdo a lo observado en terreno, se puede decir que estos factores de seguridad son conservadores. Dado que no se han encontrado pilares fallados, no ha sido posible encontrar el factor de seguridad óptimo como criterio de aceptabilidad para estos métodos. Un estudio evaluativo sobre la estabilidad de los pilares de ambos niveles ante distintas condiciones de esfuerzo, a través de una modelación numérica tridimensional de bloques, mostró que la orientación del tensor de esfuerzo influye en la estabilidad de un pilar en el sector de estudio, y que esta influencia está asociada por una parte a la geometría del pilar y por otra a las características de las estructuras presentes al interior del pilar, en especial su orientación.

Ingeniero Civil / La gran minería en Chile y el mundo ha facilitado la generación de una extensa cantidad de materiales granulares mineros tales como relaves, lastres, y ripios post-lixiviación, entre otros, los cuales han dado pie a importantes iniciativas de investigación. Sin embargo, aún existen temas relevantes como la rotura de partículas generadas en estos materiales que no han concitado una debida atención. Por ejemplo, un tópico sumamente significativo en minería subterránea de Block Caving es el proceso de fragmentación de la roca, en la cual el macizo rocoso es hundido desde su interior, permitiendo la generación de materiales quebrados; bloques colpas, bolones, gravas y arenas. Estos materiales continúan un nuevo proceso de fragmentación (fragmentación secundaria) debido al movimiento descendente del material quebrado al estar siendo removido desde puntos de extracción. Esto trae consigo una serie de configuraciones de esfuerzos de compresión y corte a lo largo de la columna descendente de material. Así, el proceso de fragmentación secundaria tendría muchas similitudes al fenómeno de la rotura de partículas en materiales granulares. Aunque este último tema ha sido estudiado durante décadas por diferentes autores tales como Lee y Farhoomand (1967), Vesic y Clough (1968), Marsal (1973) y Hardin (1985) entre otros, estudios de este tipo que incluyan materiales quebrados o materiales granulares generados de proyectos mineros son muy escasos (D Espessailles 2014). Para profundizar en el entendimiento de la rotura de materiales granulares generados en minería de Block Caving, esta memoria contempla la realización de 3 ensayos triaxiales CID de grandes dimensiones (probetas de diámetro = 60 cm, altura = 120 cm y diámetro = 100 cm, altura = 180 cm) a 20kgf/cm2 de confinamiento. Además, dos ensayos de compresión triaxial CID (probetas de diámetro = 5 cm y altura = 10 cm) se compararán en términos de rotura con la obtenido en ensayos de corte simple (probetas de diámetro 7 cm). Se emplearán materiales de tronadura proveniente del Proyecto Minero Chuquicamata Subterráneo (PMCHS). Además, procedimientos para una correcta confección de probetas triaxiales de grandes dimensiones con granulometrías uniformes son presentados. En estos se obtuvo una alta cantidad de rotura evaluada con el parámetro Bg de Marsal (1967), presentando valores moderados al evaluarse con el parámetro Br de Hardin (1985). Además, desarrollaron una baja resistencia al ser comparados con una extensa data de triaxiales CID de grandes dimensiones. Durante el desmonte de las probetas se pudo observar los diferentes tipos de rotura generados, los cuales son explicados de acuerdo a los mecanismos de deformación desarrollados al interior de la probeta. En cuanto a la comparación de rotura de ensayos de pequeña escala (triaxiales CID y corte simple) los resultados no son concluyentes en el desarrollo de mayor rotura en ensayos de corte simple.

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.

Ingeniero Civil de Minas / A medida que las reservas mineras superficiales se agotan y las minas subterráneas se profundizan, la minería de Caving aflora como una mejor opción. Dentro de los desafíos de la minería de Caving se encuentra estudiar el flujo gravitacional, el cual influye en la recuperación de las reservas del yacimiento. En particular, la migración de finos incide en el flujo diluyendo reservas, afectando la recuperación y la seguridad de la operación. Esta incidencia se ve acentuada si una gran proporción de las partículas ha fragmentado de tamaño fino en la columna de extracción. Dados estos argumentos y problemáticas que presentan las partículas finas, se vuelve necesario estudiar en mayor profundidad la migración de finos en minería de Caving. El objetivo de este trabajo es realizar experimentos que permitan estudiar la migración de finos en condiciones similares a las encontradas en minas de Caving y comparar los resultados con aquellos obtenidos en simulaciones. Para esto se llevan a cabo dos experimentos en un modelo físico, uno de extracción uniforme y otro de extracción aislada, que en una escala de 1:200 emulan una mina de Block/Panel Caving en general. Para el diseño del modelo físico se considera el análisis de similitud y los factores de escala. Para la realización de los experimentos el modelo es cargado con 240 [cm] de partículas gruesas (tamaño medio 4.45 [mm]) y por sobre las partículas gruesas son ubicadas partículas finas (tamaño medio 0.14 [mm]). Por otro lado se realizan seis simulaciones en REBOP 3.1 (Rapid Emulator Based On PFC3D) emulando los dos experimentos, tres imitando al experimento de extracción aislada y otras tres imitando al de extracción uniforme. Las simulaciones se diferencian en la variación de la granulometría de las partículas gruesas siendo igual o menor en promedio y desviación estándar a la del modelo físico. Los resultados experimentales indican que el punto de entrada de la dilución (PED) para los experimentos de extracción uniforme y extracción aislada es de 94.5% y 60.4% respectivamente (si no se considera la masa de la zona estancada ISZ para el experimento de extracción aislada corresponde a 78%). Además, la migración final que alcanza el experimento de extracción aislada es del orden de 3.5 veces mayor al experimento de extracción uniforme. Las simulaciones con resultados más cercanos a los experimentos registran un PED muy similar al modelo físico, aunque para esto deben ser calibradas. En general las simulaciones son capaces de representar resultados cuantitativos del modelo físico, sin embargo, es posible encontrar diferencias entre las imágenes del modelo físico y de las simulaciones. Finalmente se concluye que la migración de finos sí es influenciada por la estrategia de extracción, siendo este efecto mayor en una estrategia de extracción aislada. Esto se debe a que una estrategia de extracción aislada genera mayor deformación por corte en las partículas lo que permite la migración. Por otro lado es posible concluir que el software REBOP es capaz de replicar los experimentos una vez calibrado, siendo la calibración una etapa fundamental del proceso de simulación. A modo de recomendación, para facilitar la toma de imágenes en el modelo físico, se sugiere utilizarlo hasta bajas alturas y evitar el uso excesivo barras.

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This study allowed to dialogue with cavers and environmental agents, to understand through the quotidian of speleological practices, the interrelationships between themselves and the cave environment. It is also intended to bring new contributions to the study of socioenvironmental relations and leisure activity in caves, with a careful look that may have significant and revealing meanings in relation to the cave environment and its environment. The study aimed to investigate whether caving is perceived as physical activity of adventure and leisure by its practitioners. This is a qualitative research, developed with the Peter Lund Speleogrupo and the Association of Environmental Agents of the Vale do Perua??u with 30 individuals. The data were collected through semi-structured interviews, processed in IRAMUTEQ and the similarity analysis made. The results were commented on the structural approach of six axes, and later, the analysis of the corpus of the interviews will be presented, based on the similarity analysis. The results analyzed were structured based on interviews. The first axis was related to the meanings attributed to leisure during the practice of caving. The second axis referred to the understanding of caving while physical activity or sport. The third axis dealt with the relationship of the body with nature and with other bodies in the practice of Caving. The fourth axis referred to the speleological practices that are configured as potentialities for the learning of environmental education. The fifth axis addressed how the caving practitioner relates to nature. The sixth axis addressed whether speleological practices intervene directly in the well-being of its practitioners in the relationship between human being and nature. The results showed that caving promotes the well-being of its practitioners in the relationship between human beings and nature. It revealed a relationship mediated by the presence of natural elements. Given the peculiar characteristics of the cave environment, nature was shown as an important partner in promoting physical and mental well-being, perceived through bodily senses and introspection with the cave. It became evident that caving is an activity that restores the health, well-being, knowledge and relationship of the body to nature. It was concluded that caving is a physical activity of multidisciplinary adventure, which has man as a major relation of valorization and preservation of the cave environment. Caving while physical activity is a pleasurable activity of leisure, which promotes a dialogue with the energies existing in the caveman environment. Caving is much more than caving as sports practice or research, caving establishes social relationships, exchanges of spiritual and religious experiences. / A pr??tica do caving, como atividade sob a ??tica do lazer, realizada em ambiente de caverna, abriu possibilidades para o seu entendimento. Tal pr??tica contribui para uma vis??o mais abrangente de atividade f??sica de aventura na natureza em ambientes de caverna. Este estudo permitiu dialogar com espele??logos e agentes ambientais, compreender por meio do cotidiano das pr??ticas espeleol??gicas, as inter-rela????es entre eles mesmos e o ambiente de caverna. Tem como intuito tamb??m trazer novas contribui????es para o estudo das rela????es socioambientais e atividade de lazer em cavernas, com um olhar cuidadoso, que possa vir a ter significados importantes e reveladores na rela????o com o ambiente cavern??cola e o seu entorno. O estudo teve como objetivo investigar se o caving ?? percebido como atividade f??sica de aventura e de lazer pelos seus praticantes. Trata-se de uma pesquisa de abordagem qualitativa, desenvolvida junto ao Espeleogrupo Peter Lund e a Associa????o de Agentes Ambientais do Vale do Perua??u com 30 indiv??duos. Os dados foram coletados por meio de entrevistas semiestruturadas, processados no IRAMUTEQ e a an??lise de similitude feita. Os resultados foram comentados a partir da abordagem estrutural de seis eixos, e posteriormente, apresentar-se-?? a an??lise do corpus das entrevistas, com base na analise da similitude. Os resultados analisados foram estruturados com base nas entrevistas. O primeiro eixo foi relativo aos significados atribu??dos ao lazer durante a pr??tica do caving. O segundo eixo referiu-se ?? compreens??o do caving enquanto atividade f??sica ou esporte. O terceiro eixo tratou da rela????o do corpo com a natureza e com outros corpos na pr??tica do Caving. O quarto eixo referiu-se ??s pr??ticas espeleol??gicas que configuram-se como potencialidades para o aprendizado da educa????o ambiental. O quinto eixo abordou como o praticante do caving relaciona com a natureza. O sexto eixo abordou se pr??ticas espeleol??gicas interv??m diretamente no bem-estar de seus praticantes na rela????o ser humano e natureza. Os resultados encontrados mostraram que o caving promove o bem-estar de seus praticantes na rela????o ser humano e natureza. Revelou uma rela????o mediada pela presen??a de elementos naturais. Dadas as caracter??sticas peculiares do ambiente cavern??cola, mostrou-se a natureza como uma importante parceira na promo????o do bem-estar f??sico e mental, percebidos por meio dos sentidos corporais e da introspec????o com a caverna. Ficou evidente que o caving ?? uma atividade que restaura a sa??de, o bem-estar, o conhecimento e a rela????o do corpo com a natureza. Concluiu-se que o caving ?? uma atividade f??sica de aventura multidisciplinar, que tem o homem como rela????o maior de valoriza????o e preserva????o do ambiente cavern??cola. O caving, enquanto atividade f??sica ?? uma atividade prazerosa de lazer, que promove um di??logo com as energias existentes no ambiente cavern??cola. O caving ?? muito mais do que espeleologia como pr??tica esportiva ou pesquisa, o caving estabelece rela????es sociais, trocas de experi??ncias espirituais e religiosas.

Las metodologías actuales para la estimación de reservas en Block o Panel Caving se basan en principios de mezcla propuestos hace más de 25 años, cuando se intentó representar la física del flujo gravitacional mediante un modelo volumétrico de mezcla vertical que simula el proceso entregando leyes diluidas por altura (modelo de Laubscher). A partir de esta primera aproximación, se han generado mediante las investigaciones posteriores sobre el tema (International Caving Study), modelos de flujo gravitacional basados en balances de masa (REBOP) y en criterios mecánicos del caving, que permiten modelar de forma más acertada el fenómeno, incluyendo mezcla vertical y lateral. En este trabajo de título se propone una metodología para la estimación de reservas de Block/Panel Cavingen la cual se utilizó REBOP en el modelamiento del flujo gravitacional. De esta forma, se realizó un estudio para cuantificar las reservas extraíbles en función de las distintas secuencias de extracción, y se compararon los resultados con la metodología tradicional que utiliza sólo mezcla vertical. Para ello, se utilizó la herramienta de planificación (MSBPC) y se propuso recomendaciones para su implementación. Se analizaron tres casos, considerando el origen de la dilución para distintas secuencias de extracción: el primero sólo dilución vertical, el segundo sólo lateral y el tercero considerando ambas. En el caso donde la dilución es vertical, el modelo de Laubscher tiende a sobreestimar el valor de la ley entre un 2,7% y un 8,3% dependiendo de la secuencia de extracción. Generalmente, las menores diferencias se obtienen para secuencias tipo panel caving. En el segundo caso se concluye que la incidencia de la dilución lateral afecta prácticamente sólo a los puntos externos, para los puntos externos, la dilución lateral comprende entre un 32% y un 37% del material de las columnas. En los valores estudiados de dilución mixta se observa una diferencia significativa en la estimación de leyes. El modelo de Laubscher sobreestima las leyes y los finos entre un 12% y un 17% con respecto al modelo de REBOP, dependiendo de la secuencia de extracción. En general, las secuencias tipo block caving al comparar la situación para ambos métodos de explotación, son las que tienen la menor correlación con el modelo de mezcla vertical, por lo que se obtiene para estos casos, reservas con una ley más baja y menor cantidad de finos. Luego de generar los modelos de bloques diluidos en función de las distintas secuencias de extracción, la metodología plantea volver a estimar la envolvente económica. Los resultados obtenidos muestran, una mejoría con respecto al modelo de Laubscher en el VAN operacional de un 3,6% a 12,5% para Panel Caving y Block Caving respectivamente. Estos resultados muestran la conveniencia de introducir un modelo de flujo gravitacional en el proceso de estimación de reservas. Al incorporar el concepto de flujo gravitacional dentro del procedimiento, se establecen diferencias claras con respecto a lo obtenido al método de Laubscher, ya que considera la dilución horizontal en el modelo de mezcla disminuyendo la ley media y los finos totales.

En la actualidad los métodos por hundimiento están enfrentando 3 grandes problemas: una baja en la ley del mineral, un aumento en la dureza del material a hundir y problemas logísticos con la distancia a nuevos depósitos minerales. Las soluciones a estos problemas se basan en aumentar la capacidad de extracción junto a una baja del costo por tonelada de mineral, un rediseño del sistema de extracción del mineral para lidiar con el aumento en la dureza y una modificación en la estrategia del manejo de mineral para hacerlo más eficiente y compensar los problemas logísticos. Este trabajo propone un rediseño completo del sistema de manejo del mineral a través de: eliminar el efecto de interferencia que produce la aparición de sobretamaños, con su consiguiente reducción secundaria, que afecta a otras operaciones como el acarreo y traspaso. Además se busca un aumento de la velocidad de extracción al tener equipos con alta productividad, es por esto que propone el acotar el recorrido de equipos LHD a un máximo de 64 metros para alcanzar todo su potencial productivo. La estrategia propuesta para mejorar el manejo de mineral se basa en el traspaso inmediato del mineral desde el punto de extracción a un nivel inferior de acarreo y reducción a través de una parrilla con martillo picador en caso de ser necesario. También se propone el uso de la técnica de reducción secundaria con tronadura controlada con cartuchos de pequeño diámetro con los cuales se minimiza daño a infraestructura por proyección de fragmentos, la necesidad de ventilar y cerrar varias calles para coordinar tronaduras simultáneas. El diseño propuesto resultante es un módulo productivo con 32 puntos de extracción en una malla cuadrada de 13x13 [m], con un nivel de producción de galerías de 4x4 metros donde funcionan 4 calles, con 1 equipo cachorrero y 2 martillos móviles cada una. A esto se agregan 16 piques de traspaso de 2,5 [m] de diámetro que desembocan en un nivel de acarreo donde 2 equipos LHD de 8,5 [yd3] llevan el mineral a un chancador Sizer MMD 1150. El nivel de acarreo cumple con la condición de permitir la construcción de malla extracción tipo Herringbone 13x13 en caso que se produzca un colapso del nivel de producción. Este sistema propuesto es capaz de llegar a una velocidad de extracción máxima de 2,6 t/m2día con un costo de 8,07 US$/t de mineral extraído y una evaluación económica, comparando con lo tradicional, le entrega la ventaja de 20% en VAN por el ingreso anticipado de flujos dado su ramp up más corto.

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