Modelamiento físico de extracción de mineral en batea saturada de barro

Abstract

Actualmente una gran problemática en las mineras subterráneas es la generación de eventos de barro como bombeos y escurrimientos, los cuales son originados principalmente por agua del deshielo, lluvias, napas subterráneas, etc., que ingresan a la operación y se mezclan con el material fino causando consecuencias negativas, como daños que afectan a los trabajadores, equipos, infraestructura, provocando desde cierres de puntos de extracción, cierres parciales o totales de sectores y/o la totalidad de la mina. Es por este motivo que se busca entender cómo se producen estos ingresos de barros y que parámetros son críticos a la hora de extraer barro de una manera económicamente viable y segura. La metodología utilizada en esta investigación consiste en un modelo físico de escala 1:75 que representa una columna y batea de extracción, de un set-up experimental caracterizado por una pala LHD de14 [yd3] escalada y un material con una distribución de tamaño de partícula de d50 de 3.1 [mm]. Se analizó la extracción aislada de barro, desde un punto de extracción con diferentes porcentajes de humedad previamente definidos por un test de consistencia llamado “Cono de Abrams”. Los porcentajes de humedad establecidos en base al cono varían un rango de 16% hasta 28%, donde a los 16% de humedad comenzaba el asentamiento del barro, por ende, se inició con este porcentaje y se fue aumentando cada 2%. Los resultados mostraron que hasta un 20% de humedad se puede extraer barro, desde este comienzan la ocurrencia de eventos de barro de diferentes magnitudes y velocidades como escurrimientos y bombeos. Se encontró una correlación entre las colgaduras y los bombeos, es decir, los bombeos ocurrieron siempre y cuando existía una colgadura, por lo tanto, al momento de descolgar, se producía el bombeo. Sin embargo, para los eventos de menor magnitud y velocidad como los escurrimientos, no sucedió lo mismo, estos ocurrían cuando se modificaba el ángulo de reposo del material en la zanja, acción generada por la extracción del LHD. También se estudiaron otras variables que influyen en el barro, de los cuales destacan el porcentaje de humedad, la consistencia del barro y masa entre colgadura. Se encontró una proporcionalidad inversa entre el porcentaje de humedad y el número de colgaduras. Caso contrario ocurrió con la masa entre colgadura, ya que aumentaba con el porcentaje de extracción. Finalmente, se concluye que es posible realizar de manera viable y segura extracción aislada autónoma de barro hasta un 20% de humedad, con el fin de recuperar reservas de sectores cerrados por el riesgo de generación de eventos de barro.