Método Cut and Fill en Minería Subterránea: Conceptos y Aplicaciones

Método de Explotación Minera: Cut and Fill

En la explotación por corte y relleno (Cut and Fill), el mineral se arranca por franjas horizontales, comenzando desde la parte inferior del cuerpo mineralizado y avanzando hacia arriba, de manera similar a como se ejecuta en el método Shrinkage.

La principal diferencia en el método Cut and Fill es que el mineral tronado es evacuado completamente y, en su lugar, se incorpora material estéril. Este material estéril sirve como plataforma de trabajo para la explotación del mineral restante y, fundamentalmente, para sostener las paredes del caserón, garantizando la estabilidad de la excavación.

Condiciones de Aplicación del Método Cut and Fill

Este método es especialmente adecuado para yacimientos que presentan las siguientes características:

• Gran manteo (superior al ángulo de reposo del material tronado).
• Roca de mineral competente.
• Roca de caja no competente (requiere soporte).
• Roca de techo competente.
• Límites irregulares de mineralización (permite una explotación selectiva).

Fases de Preparación

La preparación para la explotación por Cut and Fill incluye las siguientes construcciones y accesos:

• Galería base: Diseñada para la recepción del mineral evacuado de la tronadura. Puede contar con un techo artificial o natural.
• Galería de servicio: Un acceso esencial para abastecer de relleno al caserón, permitir el acceso del personal y funcionar como vía de ventilación.
• Chimeneas: Para el acceso al frente de operación.
• Galería de transporte: Para el movimiento de mineral y materiales.

Proceso de Producción

El ciclo de producción en el método Cut and Fill considera las siguientes operaciones secuenciales:

• Perforación: Puede ser horizontal, vertical o inclinada, según la geometría del caserón y el diseño de la voladura.
• Tronadura: Voladura del mineral para su fragmentación.
• Carguío: Recolección del mineral fragmentado.
• Transporte: Evacuación del mineral utilizando equipos como slushers, LHD (Load-Haul-Dump), camiones de bajo perfil o convoyes.
• Rellenos del caserón: Incorporación de material estéril para soporte y plataforma de trabajo.

Tipos de Relleno del Caserón

El relleno es un componente crítico del método Cut and Fill, cumpliendo una doble función:

• Sostener las paredes de la veta ya explotada.
• Crear un piso de trabajo estable para los perforistas y los equipos de arrastre de mineral.

Fuentes y Características de los Rellenos

Los rellenos pueden provenir de diversas fuentes, cada una con sus propias implicaciones:

• Canteras especiales: Este relleno se obtiene en la superficie, en canteras preparadas específicamente con este fin, lo que puede ayudar a abaratar los costos de material.
• Rellenos de caserones antiguos: Son relativamente de bajo costo, aunque tienen el inconveniente de que pueden consolidarse por la acción de la humedad y la presión de las cajas, afectando su estabilidad a largo plazo.
• Estéril de plantas de pre-concentración: Se utiliza cuando la planta está a poca distancia de la mina. De no ser así, implica un mayor costo de transporte del estéril.
• Relleno hidráulico: Consiste en transportar un relleno constituido por material de grano fino, suspendido en una pulpa a base de agua, que se deja decantar en el caserón.
• Relleno creado in situ: La obtención del relleno del propio caserón puede ser ventajosa, como por ejemplo en el caso de las vetas angostas que presentan variaciones en la mineralización, permitiendo una mayor flexibilidad.

Clasificación de Rellenos por Tipo de Transporte

Desde el punto de vista del transporte, se distinguen dos tipos principales de relleno:

• Rellenos secos: Se transportan de manera idéntica al mineral; es decir, se emplean los mismos equipos como cargadores y correas transportadoras. El relleno llega a los caserones por la galería superior y es vaciado por las chimeneas.
• Rellenos hidráulicos o húmedos: Es un caso especial en que la pulpa es transportada por gravedad a través de una red de cañerías con varios terminales que se introducen directamente en los caserones.

Variantes del Método Cut and Fill

Bench and Fill

En esta variante, se accede por rampas al nivel de perforación. Este nivel va variando a medida que progresa la explotación de una unidad, adaptándose a la geometría del yacimiento.