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By J. A. Marts, R. C. Gilmore, S. Saki, J. F. Brune

El modelamiento de la dinámica de fluidos computacional (CFD por sus siglas en inglés) implica la creación de un dominio de cálculo llamado malla o rejilla para resolver las ecuaciones que definen la física del flujo de fluidos. Este proceso comprende a menudo emplear la mayor parte del tiempo en esfuerzos de modelamiento. En un proyecto patrocinado por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), los investigadores de la Escuela de Minas de Colorado utilizaron un enfoque innovador de mallas, el cual permite una fácil adaptación del modelo CFD para adaptarse a una variedad de geometrías de minado de tajos largos ventilados por canales (bleeders) y progresivamente sellados (referidos a menudo como bleederless en los Estados Unidos), con la porosidad y la permeabilidad de la cámara escalables en un amplio intervalo. En este trabajo se presenta la metodología del enfoque de enmallado y escalado junto con las recomendaciones para el uso de modelos CFD en aplicaciones de ventilación para las cámaras en tajos largos. La nueva técnica de enmallado se utilizó para evaluar la función de un retorno hacia atrás en una cámara progresivamente sellada y otra cámara ventilada por canales.

Jan 1, 2014

By J. Morris, R. Sellaro

El petrodiesel es un colector común para la flotación de carbón, pero la partición de compuestos orgánicos de diesel (DRO por sus siglas en inglés) en corrientes de proceso no ha sido ampliamente estudiada. Investigaciones preliminares sugieren que bajo esquemas de dosificación normales los contenidos residuales totales de DRO en aguas de procesos deben estar limitados a la fracción soluble en agua (WSF por sus siglas en inglés) sub-ppm. Es más, los hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos (PAH por sus siglas en inglés) debería segmentarse de manera proporcional con los compuestos orgánicos de diesel (DRO). El propósito de este estudio fue confirmar estos resultados en pruebas de flotación realizadas en laboratorio. Se midieron los contenidos totales de DRO Y PAH en aguas asociadas con los flujos o corrientes de concentrados y relaves. Los resultados muestran que las aguas con concentrados tenían de manera consistente mayores cantidades de DRO que las aguas de relaves. Es más, los contenidos de DRO en ambos flujos generalmente se incrementaban con el aumento de la dosis de diesel. De acuerdo con la investigación preliminar, los DRO parecían estar limitados a la fracción soluble en agua (WSF) y los PAH tendían a segmentarse proporcionalmente con los DRO. Bajo condiciones de operación típicas, los DRO residuales no deberían representar una preocupación medioambiental, pero deben evitarse situaciones que permitan una sobredosis significativa de diesel.

Jan 1, 2014

By C. Roos

Tradicionalmente en la industria minera, el flujo principal del proceso funcional para la evaluación de recursos y reservas procede de geólogos que elaboran el modelo geológico, de allí a los geólogos que hacen la estimación de los recursos (los modeladores) quienes estiman los grados, y a los ingenieros de mina que desarrollan el diseño de la mina y su calendario. La interfaz entre estas tres disciplinas no está siempre exenta de baches. Las presunciones hechas durante una etapa del proceso no siempre son comunicadas a los demás, a pesar que la mayoría de las empresas mineras tienen procedimientos y protocolos establecidos para promover la comunicación a lo largo de las distintas disciplinas. Estos procedimientos no siempre logran su propósito debido a una variedad de razones que incluyen restricciones de tiempo, no tener disponible a las personas apropiadas, o a una falta de entendimiento de lo que las otras disciplinas requieren, y el proceso de traspaso puede degenerar en el envío de archivos a la siguiente disciplina en el flujo de proceso. Este artículo se ocupa de la interfaz entre la estimación del recurso y las disciplinas de la ingeniería de minas y el esquema de algunas de las presunciones comunes hechas al generar un modelo del recurso y los riesgos que los ingenieros podrían correr al elevar los grados de corte, optimizar calendarios o realizar predicciones. Los casos de estudio presentados se centran en depósitos de oro a cielo abierto, pero los conceptos deben ser aplicables a toda la industria. Aquí también proveemos un resumen de preguntas clave y recomendaciones.

Jan 1, 2014

By M. Deutsch, E. González, M. Williams

"Uncertainty exists in ultimate-pit limits due to geologic variation and unpredictable economic landscapes. In this work, we show how this uncertainty affects the ultimate pit and how it can be analyzed to improve the mine planning process. A stochastic framework using geostatistical simulation and parametric analysis was used to model the effects of geologic and economic variations on ultimate-pit limits and overall project economics. This analysis was made possible by a new pit optimization implementation that can be automated and set up to calculate ultimate pits for hundreds of different scenarios in a matter of hours. Quantifying ultimate-pit uncertainty early in the mine planning process allows mining engineers to make informed decisions regarding infrastructure placement and to mitigate the possibility of incurring substantial costs to relocate critical mine facilities. Resumen ¦ Existen dudas sobre los límites del pit final por causa de la variación geológica y lo impredecible de los paisajes económicos. En este trabajo les mostramos como esta incertidumbre afecta el pit final y como puede ser analizada para mejorar el proceso de planificación de la mina. Se usó un marco estocástico con simulación geoestadística de análisis paramétrico con el fin de poder hace la modelación de los efectos de las variaciones geológicas y económicas en los límites de pit finales y proyectos económicos en general. Este análisis fue posible gracias a una nueva implementación de optimización de pits que puede ser automatizada y configurada para calcular pits finales para cientos de escenarios diferentes en cuestión de horas. La cuantificación temprana de la falta de certeza en pits finales durante el proceso de planificación permite a los ingenieros de minas tomar decisiones informadas en lo que respecta a la ubicación de infraestructura y en la mitigación de posibles costos sustanciales por causa de la reubicación de instalaciones clave de la mina."

Jan 1, 2015

By Y. Luo

Cuando se diseña y operan minas de carbón subterráneas con el método de cámaras y pilares, es siempre difícil obtener un buen equilibrio entre la prevención de subsidencia de la superficie y la obtención de un alto coeficiente de recuperación. En este trabajo se propone una metodología de diseño aplicando la teoría de arco de presión y se detallan los principios y modelos matemáticos involucrados. Se desarrolló un programa de computadora a fin de realizar el proceso de optimización del diseño y fue aplicado a la examinación de un caso documentado en el que había sucedido una falla masiva de un pilar en cascada sobre un área grande en una mina de carbón poco profunda. Los resultados indican que el método de diseño propuesto puede ser aplicado para prevenir la subsidencia y a la vez obtener un alto coeficiente de recuperación para operaciones mineras de cámara y pilares.

Jan 1, 2014

By T. Johnson

Mining activity in a number of metal ores has been running quite high over the last few years. In particular, those metals that employ acid functional extraction processes such as copper, nickel, cobalt and uranium have been particularly active. The world?s largest nickel mine ? the massive $4.76 billion Ambatovy nickel mine on the African island nation of Madagascar is nearing completion. When it reaches its full production capacity in 2013, the mine will produce 60,000 MT/yr of nickel and 5600 MT/yr of cobalt. Coming on the heels of the Ambatovy project is the Long Harbour Processing Plant in Newfoundland, Canada which will process the ore from Vale?s Voisey Bay mine in Labrador. Voisey?s Bay is expected to generate more than 50,000 MT/yr of nickel ore when it starts up in 2013. Next up will be the Boleo project in Mexico on the Baja peninsula. When commissioned in 2013, the $1.4 Billion Boleo project is expected to produce 60,000 MT/yr copper, 3100 MT/yr cobalt, 36,000 MT/yr zinc and 100,000 ? 250,000 MT/yr manganese carbonate.

Feb 27, 2013

By Chester A. Rowland

La conminución de Ios minerales es, generalmente, una etapa de preparación de la alimentación para las subsiguientes etapas del proceso. La molienda, fase de conminución de productos finos, requiere una gran inversión de capital y frecuentemente es el área de máxima utilización de potencia y de materiales resistentes al desgaste. La molienda se produce normalmente en tambores rotativos que utilizan un medio de molienda que se pierde en la misma, al elevarse con la rotación del tambor, se rompe el mineral por combinación de los efectos de impacto, atrición y abrasión, hasta producir el producto especificado. El medio de molienda pueda ser: - El propio mineral (molienda autógena - primaria y secundaria). - Medio no metálico, natural o fabricado (pebbles) - Medio metálico (barras o bolas de acero) Este capítulo tratará de molinos de barras y bolas que utilicen medio metálico de molienda.

Jan 1, 1982

By Donald W. Breck

Zeolites were first recognized as a new group of minerals by Cronstedt with the discovery of stilbite in 1756. The word zeolite was coined from the two Greek words meaning "to boil" and "a stone" because of the loss of water when heated in the mineralogist's blow pipe. (1) In 1845 it was discovered that certain soils have the power of retaining ammonium Salts. (2) These were the first ion exchange experiments. Later it was discovered that it was the hydrated silicates in the soil that produced this phenomenon and several years later a paper was published dealing with the action of dilute salt solutions on silicates which showed that this base exchange principal, which we now call cation exchange, is reversible. The quantitative cation exchange behavior of zeolite minerals, such as chabazite, was studied. As a result any aluminosilicate which exhibited the property of ion exchange was referred to as a "zeolite;" even today the term has been applied to clay minerals as well as synthetic organic ion exchange resins.

Jan 1, 1973

By E. Siami-Irdemoosa, S. R. Dindarloo

"Pareto analysis was used to investigate the failures database of a Hitachi EX1900 hydraulic shovel over one year of continuous operation. The hydraulic system and hydraulic links, hoses and piping were identified as the most critical system and subsystem, respectively. A three-parameter gamma distribution function was identified as the best fit for a probabilistic modeling of the time between failures (TBFs). This distribution was used in a Monte Carlo reliability analysis of the hydraulic system. Autoregressive integrated moving average (ARIMA), within the context of a time series analysis of the TBFs, was proposed as a viable alternative to the traditional technique of distribution fitting. The mean absolute percentage error (MAPE) metric was used to compare the two models. The MAPE value that resulted from the ARIMA was 66 percent smaller than that from the traditional technique in predicting the TBFs.Resumen ¦ Se usó análisis Pareto para investigar la base de datos de fallas de una pala hidráulica Hitachi EX1900 durante un periodo de un año de operación continua. Se identificó al sistema hidráulico y a los enlaces hidráulicos, mangueras y tuberías como el sistema y subsistema más importantes, respectivamente. Se identificó una función de distribución de tres parámetros gamma como el más apto para un modelado de probabilidades del tiempo transcurrido entre las fallas (Tabes por sus siglas en inglés). Esta distribución fue usada en un análisis de confiabilidad Monte Carlo para un sistema hidráulico. El promedio de movimiento integrado auto-regresivo (ARIMA por sus siglas en inglés), dentro del contexto de análisis de serie temporal de los TBFs, fue propuesto como una alternativa viable a la tradicional técnica de ajuste de distribución. Se usó el porcentaje de la media absoluta de error (MAPE) para comparar los dos modelos. El valor MAPE que resultó de la ARIMA fue 66 por ciento menor que el resultado obtenido con la técnica tradicional de predicción de TBFs."

Jan 1, 2015

By K. G. Colman

Este texto intenta facilitar al operador y contratista 10s datos básicos para dimensionar las cribas vibrantes que deban ser utilizadas en las plantas de trituración. Las capacidades básicas, factores que la modifican .... etc., utilizados en el cálculo de la superficie requerida, se han desarrollado empíricamente y modificados sus valores hasta el presente con 10s datos de las aplicaciones prácticas Hay que señalar que el cribado tiene mucho más de arte que de ciencia exacta; sin em- bargo, la información aquí presentada proporciona una razonable seguridad cuando se aplica al cálculo de cribado de minerales metálicos.

Jan 1, 1982

By E. Siami-Irdemoosa, S. R. Dindarloo

"Pareto analysis was used to investigate the failures database of a Hitachi EX1900 hydraulic shovel over one year of continuous operation. The hydraulic system and hydraulic links, hoses and piping were identified as the most critical system and subsystem, respectively. A three-parameter gamma distribution function was identified as the best fit for a probabilistic modeling of the time between failures (TBFs). This distribution was used in a Monte Carlo reliability analysis of the hydraulic system. Autoregressive integrated moving average (ARIMA), within the context of a time series analysis of the TBFs, was proposed as a viable alternative to the traditional technique of distribution fitting. The mean absolute percentage error (MAPE) metric was used to compare the two models. The MAPE value that resulted from the ARIMA was 66 percent smaller than that from the traditional technique in predicting the TBFs. Resumen ¦ Se usó análisis Pareto para investigar la base de datos de fallas de una pala hidráulica Hitachi EX1900 durante un periodo de un año de operación continua. Se identificó al sistema hidráulico y a los enlaces hidráulicos, mangueras y tuberías como el sistema y subsistema más importantes, respectivamente. Se identificó una función de distribución de tres parámetros gamma como el más apto para un modelado de probabilidades del tiempo transcurrido entre las fallas (Tabes por sus siglas en inglés). Esta distribución fue usada en un análisis de confiabilidad Monte Carlo para un sistema hidráulico. El promedio de movimiento integrado auto-regresivo (ARIMA por sus siglas en inglés), dentro del contexto de análisis de serie temporal de los TBFs, fue propuesto como una alternativa viable a la tradicional técnica de ajuste de distribución. Se usó el porcentaje de la media absoluta de error (MAPE) para comparar los dos modelos. El valor MAPE que resultó de la ARIMA fue 66 por ciento menor que el resultado obtenido con la técnica tradicional de predicción de TBFs."

Jan 1, 2015

By E. E. Krist

El desmuestre de un criadero tiene un buen número de finalidades. En la fase inicial es necesario definir los límites del yacimiento y el contenido o ley del mineral hasta el punto de que pueda ser establecido si es, de hecho, un yacimiento económico. Igualmente, las muestras tienen que ser generadas de forma tal que las evaluaciones geológicas y metalúrgicas puedan ser Ilevadas a cabo. Finalmente, cuando se conoce la suficiente información concerniente a la geología, mineralogía y metalurgia, puede ser desarrollado un método minero y su plan, y construidas las oportunas plantas metalúrgicas para procesar los minerales a medida que se encuentran disponibles1. Con las minas actuales grandes y complejas a cielo abierto los métodos de desmuestre único deberían de ser inadecuados. La perforación por diamante, la perforación por percusión, pozos subterráneos y galerías, juegan todos conjuntamente un papel parcial en la definición total del yacimiento. En la mina Twin Buttes, de la Anamax Mining Company, el desmuestre y la definición del yacimiento conducirán eventualmente a la existencia de tres plantas metalúrgicas de proceso y, quizá a, una operación de minería subterránea. Fue puesto en marcha un concentrador de sulfuros de 30.000 tons. por día en Septiembre de 1969 y una planta de 10.000 toneladas diarias de lixiviación de óxido fue puesta en servicio en Mayo de 1975. La finalidad de esta presentación es la de exponer históricamente el desmuestre del yacimiento que ha sido Ilevado a cabo en Twin Buttes, describir brevemente el criadero, y exponer los métodos analíticos corrientemente utilizados para ayudar al geólogo, al metalúrgico y al diseñador de la mina en sus respectivas evaluaciones.

Jan 1, 1982

By D. Brady

There are many examples, historical and recent, from the underground coal mining industry where during emergency response the response and ultimately the outcomes, could have been significantly improved if adequate systems had been in place for the collection and management of relevant information preceding the incident, the acquisition of information during the incident and the use of the information for risk mitigation and decision making purposes. The subject and process of knowledge management is possibly the most critical for would be rescuers of endangered coal mine workers, as it has been demonstrated at numerous coal mine incidents that a lack of or mismanagement of crucial information can be fatal for both the rescuer and/or the endangered coal mine worker. This paper will underline the scope and importance of robust knowledge management systems for emergency response within the underground coal mining industry and the process by which it is being achieved within the Queensland Mines Rescue Service and the NSW Mines Rescue Service.

Jan 1, 2012

By I. Gombköto, G. Földing, G. Mucsi, B. Csoke, J. Faitli, B. Kovács

This paper summarizes the main achievements of our previous project entitled "Development of a technological system producing quality guaranteed fly-ash based binder". Furthermore, this study deals with the laboratory experience of lignite fly ash utilization for two different goals. On the one hand the fly ash was tested as a binder; on the other hand it was investigated as an underground mine backfill material. Considering the first goal, the utilization of a mixture of mechanically activated fly ash and lime for producing an independent binding composition has been assessed involving determination of relationship between the degree of activation of fly ash and the strength of the obtained concrete. The results confirmed that this hydraulic binder is suitable for construction of stabilization and capping layers or base layer. Regarding the backfilling application, this paper presents laboratory experiments, their results including settling tests, hydraulic permeability and strength measurements and dense slurry technology related results.

Jan 1, 2011

By Y. Luo

In designing and operating underground room-and-pillar coal mines, it is always difficult to achieve a good balance between preventing surface subsidence and achieving high recovery ratio. In this paper, a design methodology applying the pressure arch theory is proposed, and the principles and mathematical models involved are detailed. A computer program was developed to carry out the design optimization process and was applied to the examination of a documented case in which a massive cascading pillar failure had occurred over a large area in a shallow coal mine. The results indicate that the proposed design method can be applied to prevent subsidence while achieving reasonably high recovery ratio for roomand- pillar mining operations.

Jan 1, 2014

By Peter N. Calder, J. L. Workman

There are many opportunities for computers to assist in dragline mine planning. Three important areas particularly lend themselves to computer assisted study. These are overall mine design and planning, the computation and display of range diagrams and the calculation of production and production variability. The computation of range diagrams is of particular interest because of the importance of matching the dragline and site geometries. This paper examines the uses of range diagrams in dragline mining and illustrates the application of computer techniques to the computation using one such program as an example. The use of computer generated range diagrams for machine selection, pit design and in parameter analysis is discussed. Directions for further development are also provided. There is a great deal that can be done to additionally enhance the ability to provide accurate designs for the dragline operation. One area that needs special attention is the dumping of overburden around access ramps into the pit. This situation is one of the most difficult dumping sequences and affects machine selection and pit operation. It is also suggested that programs that simulate the production schedule of the drag-line would be useful. It is concluded that large overall mine planning programs are very important in dragline mining. However, smaller programs designed for a specific, task are also important tools in many cases. These are easy to learn and use, well adapted to the PC environment and provide useful information, both for design and for daily planning.

Jan 1, 1989

By A. Eccles

Phase designs are the foundation upon which all open pit mine sequence optimizations and budgets should be built. Unfortunately, at times, mine engineers skip the step of developing realistic pit phase designs - designs that include access ramps and mineable widths. Without mineable phase designs, their optimized schedules are based on theoretical pit shells or ?quick-and-dirty? plans with no ramps. The output from such optimizations is almost always overly optimistic. Without mineable designs, the production estimates are misleading, because they overestimate ore, and underestimate waste stripping requirements. Worse yet, when plans are not based on realistic phase designs, they can point to exactly the wrong decision in feasibility studies (i.e. ?go? when it should be ?no-go?). This paper discusses the importance and features of good pit phase design, and demonstrates the pitfalls of relying on optimized production sequences that are not based on properly designed pit phases.

Feb 27, 2013

By A. J. Sinclair

Los métodos de desmuestre para estudios de viabilidad dependen de las características geológicas del yacimiento que ha de ser evaluado. Se requiere un estudio geoestadístico preliminar, teniendo en cuenta los aspectos de autocorrelación de las variables sometidas a estudio, con objeto de que el plan de diseño de muestras pueda ser optimizado para producir las estimaciones de ley y tonelaje dentro de los límites de errores establecidos. En general, debe de tenderse a una distribución regular de muestras para ello, y longitudes regulares de las mis¬mas (a partir de los testigos o cortes, por ejemplo) son preferidas con objeto de facilitar los análisis estadísticos. Los planes de desmuestre son modificados y mejorados (bien técnica o económicamente) a medida que avanza el programa y es obtenida información adicional. Las muestras a granel para pruebas metalúrgicas pueden ser evaluadas en término de va¬riaciones señaladas por todas estas muestras en un depósito y la variabilidad de la ley dentro de las mismas. Una atención adecuada sobre estas fuentes de variabilidad asegurará una evaluación adecuada de los resultados de las pruebas piloto de las muestras a granel. Por otro la¬do, un estudio mineralógico general del yacimiento es un requerimiento importante, a veces ignorado, en una evaluación más general pero semicuantitativa de la representatividad de una muestra a granel; y, además, proporciona una información muy útil para optimizar el diseño de la planta.

Jan 1, 1982

By R. A. Thomas, C. D. Litton

"The objective of this study was to develop a laboratory-scale method to rank the ignition and fire hazards of commonly used underground mine materials and to eliminate the need for the expensive large-scale tests that are currently being used. A radiant-panel apparatus was used to determine the materials’ relevant thermal characteristics: time to ignition, critical heat flux for ignition, heat of gasification, and mass-loss rate. Three thermal parameters, TRP, TP1 and TP4, were derived from the data, then developed and subsequently used to rank the combined ignition and fire hazards of the combustible materials from low hazard to high hazard. The results compared favorably with the thermal and ignition hazards of similar materials reported in the literature and support this approach as a simpler one for quantifying these combustible hazards. Resumen ¦ El objetivo de este estudio fue el desarrollo de un método a escala de laboratorio con el fin de clasificar los peligros de ignición y fuego de materiales comúnmente usados en minería subterránea y la eliminación las pruebas costosas y a gran escala que se realizan actualmente. Se usó un aparato de panel radiante con el fin de determinar las características térmicas relevantes de los materiales: tiempo de ignición, flujo de calor crítico para ignición, calor de gasificación y tasa de pérdida de masa. Se derivaron tres parámetros térmicos de los datos: TRP, TP1 y TP4, luego fueron desarrollados y subsecuentemente usados para clasificar los peligros combinados de ignición y fuego de materiales combustibles, de bajo riesgo a alto riesgo. Los resultados tuvieron una comparación favorable con los riesgo/peligro térmicos y de ignición de materiales similares reportados en la literatura y apoyan este enfoque como uno más simple para la cuantificación de estos riesgos combustibles"

Jan 1, 2015

By L. A. Alcorn, H. E. Camargo, G. Gwaltney

"Una de las enfermedades más extendidas en la industria minera es la pérdida de audición inducida por el ruido. La exposición de los mineros a niveles de ruido superiores a los niveles de exposición permisibles resulta en la pérdida de audición de aproximadamente el 80% de los mineros del carbón a la edad de jubilarse. En este contexto, el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH, por sus siglas en inglés) está realizando investigaciones para desarrollar controles de ruido aplicados a los sistemas de minado de tajeos largos. Este método de minado es usado para extraer la mitad de la producción nacional de carbón subterránea. A partir de las mediciones en campo, se determinó en investigaciones anteriores que los componentes dominantes que generan sonido en el cizallador de un sistema de tajeos largos son los dos tambores de corte utilizados para extraer el carbón. Debido a las dimensiones y complejidad de los sistemas de minado de tajeos largos, el proyecto NIOSH desarrolló un modelo de elementos finitos validado del tambor de corte para utilizarlo en la predicción del sonido generado por este debido a las fuerzas de excitación experimentadas en las operaciones subterráneas. Este mismo modelo se utilizará para desarrollar controles de ingeniería para el ruido del tambor. Las fuerzas de excitación surgen de la interacción de la broca de corte y el carbón, y se transmiten al tambor de corte a través de los sujetadores de brocas. Debido a las condiciones adversas en el frente y la falta de instrumentación aprobada para uso subterráneo, las fuerzas operativas de corte de carbón no han sido evaluadas anteriormente. Para este fin, NIOSH, en colaboración con la Universidad Tecnológica de Michigan, desarrolló una broca instrumentada autónoma con seguridad intrínseca para medir estas fuerzas. Este artículo describe el desarrollo de la broca instrumentada y la medición de las fuerzas operativas de corte de carbón en tres minas. Las mediciones revelaron que las fuerzas tienen un espectro plano, algo característico de la naturaleza del impacto de estas fuerzas, hasta alrededor de 100 Hz. Por encima de esta frecuencia "cutoff", la magnitud de la fuerza disminuye a una razón proporcional al cuadrado de la inversa de la frecuencia."

Jan 1, 2014