Simulación de alturas de interacción entre puntos de extracción a través de autómatas celulares.

Abstract

El Block Caving es un método de explotación subterránea por hundimiento utilizado por muchos proyectos mineros alrededor del mundo, esto se debe a que posee una alta productividad y bajos costos de operación. Este método se basa en inducir el quiebre del macizo rocoso de manera natural, generando una socavación inicial en la base del cuerpo mineral por medio de perforación y tronadura. El material quebrado en la base del cuerpo mineral es retirado a través de un punto de extracción, produciendo un vacío que da lugar al descenso del mineral que se encuentra sobre él por acción del flujo gravitacional permitiendo su extracción. La comprensión del flujo de material, durante la extracción de mineral, es una de las tareas más desafiantes para el diseño de una mina de Block Caving. Un pobre entendimiento del flujo gravitacional puede afectar el éxito económico de este tipo de operaciones, además, de traer problemas operacionales como colgaduras, dilución y estallidos de barro. Las problemáticas mencionadas anteriormente han motivado el estudio del flujo gravitacional mediante la realización de modelos físicos y numéricos. Entre los modelos numéricos se encuentran los modelos de autómatas celulares (AC), cuya aplicación en el modelamiento de flujo gravitacional se basa en el uso de reglas simples que permiten la simulación de un gran número de partículas. En el presente trabajo, se realizó un estudio del flujo de mineral, haciendo uso de un código de autómatas celulares. Para ello se llevó a cabo un proceso de calibración y optimización donde se validó la capacidad del algoritmo para replicar la zona de movimiento. Posteriormente se simuló y calculó la altura de interacción entre dos puntos de extracción, con el fin de proponer una ecuación capaz de predecir la altura de interacción entre dos puntos de extracción, en función del espaciamiento y el parámetro N, este último vinculado a la probabilidad de descenso de un bloque y a la fragmentación de la roca.