En este trabajo de título se estudia la validez del modelo cinemático para el problema de flujo
gravitacional de partículas granulares no cohesivas. El flujo gravitacional es el mecanismo
por el cual la roca fragmentada se moviliza en la minería por hundimiento (subterránea).
El modelo cinemático es un modelo fenomenológico que queda definido por una
ecuación de difusión de la velocidad vertical de las partículas, siendo el coeficiente de
difusión el parámetro a calibrar a partir de datos experimentales.
La solución analítica de este modelo ha sido utilizada de manera exitosa en otros
estudios, lográndose obtener buenas concordancias con datos experimentales de modelos
físicos. La solución analítica utiliza una serie de simplificaciones y no considera condiciones
de borde adecuadas que le permitan predecir de manera correcta las geometrías de las
zonas de flujo. En particular, no considera la condición impuesta por el ángulo de fricción
interna del material granular. Además, no se ha validado para múltiples puntos de extracción
interactuando entre sí.
Se implementó el modelo numérico 3D, utilizando Comsol y MATLAB, considerando
condiciones de borde derivadas de la observación de experimentos en modelos físicos y se
procedió a la calibración utilizando resultados experimentales con un punto de extracción
aislado. Luego se validó el modelo en los experimentos con múltiples puntos de extracción,
donde las zonas de flujo interactúan entre sí.
Los resultados de la validación corroboran el modelo, encontrándose errores cercanos
al 10%, lo que es razonable para este tipo de modelos. La modelación contempló tanto un
punto de extracción como la interacción entre múltiples puntos.
Se concluye que el modelo resulta adecuado para describir el comportamiento de
material granular extraído desde uno o varios puntos de extracción, haciéndolo candidato
como herramienta para el diseño de minería por block caving.
Se hace necesario en futuros trabajos considerar una validación a escala industrial
(datos reales), considerar el efecto de subsidencia y la migración de finos. De este modo,
el modelo resultará una completa y adecuada herramienta de apoyo en el diseño de minas
por block caving.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103556 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Fernández Urrutia, Francisco Javier |
| Contributors | Tamburrino Tavantzis, Aldo, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Civil, Castro Ruiz, Raúl, Niño Campos, Yarko |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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