Incimmet como alternativa integral en la aplicación de Cemented Rock Fill en minado sublevel stoping

Incimmet es una empresa contratista con 28 años en el sector minero y brinda soluciones integrales en excavación para la industria minera. El relleno de minas es uno de los servicios más reconocidos de su portafolio de soluciones para operaciones mineras subterráneas seguras.

Actualmente, han incorporado innovaciones tecnológicas para el relleno de minas con el fin de brindar valor a sus clientes a través de: (i) estudios de caracterización de materiales disponibles para relleno, (ii) selección del tipo de relleno más apropiado de acuerdo con el método de explotación, (iii) optimización y mejoras del proceso de relleno existente, y (iv) operación de plantas, transporte y disposición del relleno a tajos.

Es una necesidad qué los rellenos en mina alcancen una mayor resistencia y, a la vez, sean un medio de apoyo para mantener un buen desempeño en la estabilidad del macizo rocoso sobre todo en áreas subterráneas cada vez más profundas y de grandes cavidades abiertas. Por lo tanto, las propiedades del relleno son de particular interés y, para ello, el relleno de roca cementada (CRF) es una alternativa para el método de minado de sublevel stoping (SLS).

Con este método de minado se requiere de mayores volúmenes de relleno y de valores de resistencias eficientes que permitan sostener las paredes del tajo minado, brindando una mayor recuperación de mineral en los diferentes subniveles laterales.

Aplicación de relleno de roca cementada(CRF)

El relleno de roca cementada es una mezcla de roca estéril triturada y/o clasificada procedente del desarrollo minero más proporciones de cemento y agua. El cemento como aglutinante de la mezcla permite incrementar la resistencia a los esfuerzos de compresión. Los factores de éxito dependerán de las propiedades físicas del material de relleno, granulometría del material estéril y el diseño de mezcla del relleno.

Incimmet dentro de sus proyectos y operaciones de relleno de roca cementada busca la optimización de los diseños de mezcla teniendo en cuenta lo siguiente: (i) cálculo de resistencia mínima requerida para asegurar la estabilidad del relleno; (ii) optimización de las variables de la mezcla para producir valores de resistencia mínima requerida para el menor uso de cemento, y (iii) implementación de procedimientos de control de calidad y monitoreo del desempeño del llenado de relleno a los tajos. Con esta práctica aseguramos la seguridad y calidad del proceso, así como una la reducción de costos operativos.

La resistencia requerida para el uso del relleno en mina está en función del método de explotación aplicado, la geología del cuerpo mineralizado, el diseño de la perforación, y posibles modos de falla. Mitchell & Roettger (1989) describieron los cuatro posibles modos de falla del relleno de roca cementado en mina: (i) Deslizamiento: ocurre debido a la baja resistencia a la fricción entre el relleno de mina y la pared de la roca; (ii) Aplastamiento: sucede cuando la tensión inducida excede la resistencia a la compresión uniaxial de una masa de relleno; (iii) Flexión: ocurre cuando una masa de relleno tiene una baja resistencia a la tracción, y (iv) Derrumbe: puede ser el resultado de un arco y una falla rotacional debido a una baja resistencia al corte en una pared de roca.

Caso de éxito: optimización del relleno de roca cementada

Incimmet viene operando una planta modular de concreto para la producción de pasta cementicia de acuerdo al diseño de la mezcla de relleno en la Unidad Minera de Tambomayo de Compañía de Minas Buenaventura. El método de explotación es el Bench and Fill (B&F) en minados longitudinales y transversales, variantes del método SLS. Para rellenar dichas cavidades abiertas, se hace uso de dos tipos de relleno: el detrítico y el relleno de roca cementado, que además de controlar mejor el soporte estructural del macizo rocoso, ha permitido obtener una mayor recuperación de mineral.

Al principio se utilizó una granulometría solo menor a 3 pulgadas. Con este material al 95% y un 5% de cemento se ha logrado alcanzar resistencias desde 0.4 MPa y 0.5 MPa a los 7 días y 1.2 MPa a los 28 días. Para mejorar la resistencia a diferentes edades se realizaron varias pruebas y diseños relacionados a la granulometría, mejorando la clasificación del agregado del material menor a 4 pulgadas, pero mayor a 2 pulgadas, con estos diseños corregidos se logró obtener resistencias de 0.8 MPa y 0.9 MPa a los 7 días, y, 1.8 MPa a los 28 días[1].

Caso de éxito: prueba de factibilidad de una planta móvil interior mina de relleno de roca cementada

Esta planta móvil fue instalada en la unidad minera de Cerro Lindo de Nexa Resources Perú, como equipamiento incluyó un sistema de bombeo de pasta cementicia hasta una cámara de preparación de mezcla. Como infraestructura de laboreo minero se contó con una cámara de 25 metros de longitud para la preparación de mezcla y otras dos cámaras de 12 metros destinadas a la acumulación de desmonte y preparación de mezcla, todo ello ubicado a unos 200 metros de los tajos de explotación[2].

Finalmente, podemos concluir que el relleno de roca cementada (CRF) tiene una alta performance para dar respuesta inmediata a la excavación y reorientar oportunamente los esfuerzos generados, garantizando una estabilidad global de la mina.