Modelación numérica de la fragmentación secundaria en minería de Caving a través de DEM.

Abstract

La estimación de la fragmentación en minería de caving es crucial para asegurar el éxito del negocio minero, en particular, la predicción de la fragmentación secundaria, ya que esta es decisiva en el diseño del nivel de producción y es un parámetro importante en la planificación minera, debido a que define la recuperación y producción de la mina. La existencia de modelos predictivos, generalmente empíricos y numéricos han ayudado en la estimación de la fragmentación, de los cuales, se destaca el método de Laubscher, Rapid Emulator Based On PCF (REBOP), Block Cave Fragmentation (BCF) o Block Caving Comminution Model (BCCM). El objetivo de este estudio fue simular con ayuda de un software llamado ESyS-Particle, el cual está basado en el método de elementos discretos (DEM, por sus siglas en inglés), la fragmentación final en un modelo físico utilizado para representar la fragmentación generada por el flujo gravitacional bajo confinamiento. En primer lugar, se realizaron ensayos de compresión uniaxial (UCS, por sus siglas en ingles) en el laboratorio de mecánica de rocas de la Universidad de Concepción y su posterior simulación en el software, para calibrar las propiedades mecánicas de la roca en el modelo de fragmentación secundaria. Seguido de esto, se desarrolló el modelo de fragmentación secundaria en ESyS-Particle. En la calibración se logró simular los dos tipos de ensayo realizados en laboratorio y simular dos ensayos que representaran un ensayo UCS de las rocas utilizadas en el modelo físico con un error relativo del UCS de 0.74% y 0.09% para los dos ensayos simulados de las rocas B y C respectivamente. Con el modelo de fragmentación secundaria se realizaron simulaciones con cargas de 2 [MPa]. Con los datos obtenidos se construyó la curva granulométrica a los 0 [ms] y a los 1000 [ms] para ambas simulaciones. Con esto se concluyó que la construcción de un modelo, que logre simular un modelo físico o predecir la fragmentación secundaria, es realizable en el software ESyS-Particle.