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By STEVEN J. SCHATZEL, Zoheir Khademian, KAYODE M. AJAYI

The integrity of unconventional shale gas well casings positioned in the abutment pillar of a longwall mine could be jeopardized by longwall-induced deformations. Under such scenarios, the surrounding fracture networks could provide pathways for gas flow into the mine, creating safety concerns. To provide recommendations for developing guidelines that ensure a safe coexistence of longwall mining and unconventional shale gas production, this study uses a discrete fracture network (DFN) model to evaluate the impact of parameters that could affect potential shale gas flow into the mine in the event of a casing breach. These parameters are evaluated using a conceptualized DFN realization that is representative of the fractured zone in the overburden, and the range of parameter variations are within values validated with field measurements.

Mar 1, 2023

By A. Juganda, F. WILSON, G.E. BOGIN, H. PINHEIRO, N. SANDOVAL, J.F. BRUNE

To evaluate methane explosion hazards in underground longwall coal mines, researchers at the Colorado School of Mines developed a computational fluid dynamics (CFD) model along with a 1/40th-scale, optically accessible, physical model of a longwall mining section. In this project, CFD models assisted in the design of the physical model to ensure specifications were met to accurately represent the scaling physics as well as to assist in narrowing the experimental matrix and identifying key locations for sensor placement to measure velocity, pressure and gas concentrations. This research will help develop strategies for methane monitoring to prevent methane ignitions and explosions in longwall coal operations.

Dec 1, 2022

By Timothy Batchler, Khaled Mohamed

Standing supports have been used in coal mines for decades to enhance roof support capability. Occasionally, standing supports are used to resist the lateral movement of spalled ribs. Researchers from the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) are conducting a testing program for standing supports to investigate the effect of lateral loading on their vertical loading capacities and the factors affecting their lateral loading capacities. The Mine Roof Simulator (MRS) was used to determine the response of steel props to vertical and horizontal loadings. Finite element models (FEMs) were developed and verified using the tested steel props. Prop models were used to study the effect of a range of roof and floor materials — gray shale, shale and claystone — on the critical buckling loads of the steel props.

Dec 1, 2022

By MYRIAM FRANCOEUR, JOHN R.R. BOWLING, ADAM MCFADDEN

As duct-fan systems push the envelope of power, length and cost, their design calls for a more comprehensive technoeconomic analysis to ensure they deliver the expected results without failure and cost overrun. This work explores the numerous factors to include in the design of an extensive (semi-)rigid duct-fan system. Besides delivering a given airflow, the system must satisfy component limitations and power constraints during its lifetime. We evaluate the assumptions underlying the positioning of in-line booster fans in a long gapless duct-fan system and propose a strategy for specifying the location and blade pitch of successive booster fans to prevent system failure due to a partial vacuum.

Oct 1, 2022

By Y. Pan, P. Tukkaraja, R. BHARGAVA, V.V.S. VYTLA, S.J. SRIDHARAN

Panel caving is an underground bulk mining method that uses gravitational force to mine massive, steeply dipping and deep-seated ore deposits at lower operating cost. To control dust and gas emissions entering the production level during the extraction of ore from the draw points in a panel cave, relatively negative pressure is created in the cave by installing an exhaust fan in the exhaust drift located on top of the cave. As caving is a dynamic process, designing an effective ventilation system is challenging; therefore, estimating the airflow resistance offered by the broken rock inside the cave is critical. This study investigates the effect of changes in the bulk porosity of the broken rock on the cave airflow resistance using the computational fluid dynamics (CFD) approach. The results show an inverse relationship between the cave airflow resistance and the bulk cave porosity. The pressure-quantity characteristic curves presented in this paper provide valuable information for sizing and operating an exhaust fan used for a mature panel cave ventilation.

Nov 1, 2022

By E. Watkins, S. J. SCHATZEL, K M. AJAYI, V. Gangrade, Z. Khademian

A stochastic discrete fracture network (DFN) model is developed based on mine site core log data to predict the horizontal and vertical permeabilities from the surface to the top of the caved zone at a longwall mining site in southwestern Pennsylvania. One hundred DFN realizations were generated to determine permeabilities for the isolated zone over an abutment pillar after mining the second panel. The results from this study show that the vertical and horizontal permeabilities from the DFN model agree closely with field measurements, which indicates that the resultant permeability obtained from the field measurements is representative of the predicted permeabilities. With this agreement, the aperture data for other zones of the mine could be obtained from the geomechanical model — specifically, for the fractured zone over the gob. Based on the successful validation of this model, this model could be further developed to predict the permeability of the fractured zone over the gob with fracture aperture obtained from the geomechanical analysis. This will complete the fracture characterization of the overburden, which could be used to predict potential shale gas flow to the mine in the event of a breach. This prediction could provide information on the associated risk of a casing breach and determination of methods to proactively prevent such an occurrence.

Feb 1, 2023

By Danny Valencia, José Olaechea

Desde el año 2014, Compañía de Minas Buenaventura (Buenaventura) viene ejecutando el programa de desarrollo productivo y articulación comercial PRA – Buenaventura (PRA BVN), que contribuye a mejorar la calidad de vida de miles de familias de las comunidades vecinas a nuestras operaciones. El programa está diseñado para fortalecer las iniciativas y actividades económicas locales articulando la producción al mercado y generando emprendimientos competitivos y sostenibles. El PRA BVN facilita una relación de armonía y confianza que contribuye al desarrollo de las comunidades y a la sostenibilidad de las operaciones de Buenaventura.

Sep 29, 2023

By Enrique Cachicatari

El presente trabajo técnico presenta las acciones y el esfuerzo realizado en pro de una herramienta integral que permita la gestión adecuada de la flora nativa, desde la caracterización propiamente dicha de las especies existentes en determinada área de estudio, pasando por los diversos ensayos de propagación para lograr finalmente protocolos adecuados por cada especie de interés en Quellaveco, así como la implementación de un invernadero automatizado que procure un alto nivel de sobrevivencia para la posterior siembra de plantones en campo, logrando así fortalecer los individuos a sembrar.

Sep 29, 2023

By Willy Contreras, Omar Barrios, Ned Vásquez

Entre los diferentes tipos de riesgos asociados con la minería subterránea, uno de los más críticos son las vibraciones generadas por efecto de las voladuras. En este contexto, las vibraciones por voladura son un riesgo inherentemente ligado con los eventos sísmicos. Por tal motivo, es de suma importancia realizar un estricto control de vibraciones para minimizar el daño al macizo rocoso que a su vez nos permitirá: reducir la sobreexcavación, optimizar los recursos para el sostenimiento de labores, mitigar los riesgos subsecuentes por subsidencia o estallido de rocas y sobre todo la continuidad de la operación minera cuando está cerca a comunidades sensibles a su área de influencia.

Sep 29, 2023

By Elear Gómez

La pirometalurgia de los concentrados de plomo se inicia en el siglo XIX y desarrollada con mayor intensidad en el complejo metalúrgico de La Oroya que inició sus operaciones en el año de 1922, con el proceso pirometalúrgico de los concentrados de cobre, en el año de 1928 se inicia el proceso pirometalúrgico de los concentrados de plomo. Los procesos se desarrollan a una altitud de 3,720 m s. n. m. Nuestros conocimientos del tratamiento pirometalúrgico de los concentrados de plomo, nos permite estar en la capacidad de poder refinar todos los concentrados de plomo que se producen en nuestra patria. Esto permitirá generar fuente de trabajo que es lo que necesita nuestro país, en la primera etapa seria producir los metales y en una segunda etapa industrializar el país.

Sep 29, 2023

By Miguel Callasi

El proyecto tiene como objetivo mejorar la seguridad y automatizar procesos de monitoreo utilizando sensores e IOT para prevenir accidentes tanto en instalaciones de almacenaje y lugares de trabajo, en cuanto a la monitorización y administración de los datos será realizado por el supervisor en seguridad de la planta minera. Para la realización de este proyecto su utilizará plataformas de hardware libre como el ESP32 se propuso emplear una batería recargable y sensores de medición de ambiente y detección de gases, este sistema es completamente inalámbrico ya que la plataforma integra wifi y Bluetooth los datos se enviarán gracias al protocolo de comunicación MQTT.

Sep 29, 2023

By Miguel Quispe, Miguel Gonzalez

El presente trabajo consiste en presentar la metodología realizada para la mejora de la operación dentro del pad principal con la finalidad de afrontar los problemas presentados por el incremento en finos presentes en el mineral alimentado al PAD. Esta metodología contempla el incremento progresivo del blending de mineral, mejoramiento en la remoción de las celdas, disminución de altura de los lifts desde 8 a 6 metros, incremento en la realización de pruebas metalúrgicas (pruebas granulométricas, de compactación-permeabilidad, lixiviación en columnas), un mejor control de la calidad del % de finos, y una caracterización mineralógica enfocándonos en especial a las arcillas

Sep 29, 2023

By Laureano Rodríguez, Francisco Cuellar

El empleo de chimeneas de ventilación es un método ampliamente usado para aumentar y controlar el flujo de aire en las áreas de trabajo subterráneo. Sin embargo la eficiencia y seguridad asociadas a este método de ventilación dependen en gran medida del esmero que se tuvo durante la perforación y construcción de las mismas así como la forma interna y estado que tienen actualmente. Dados los requisitos actuales de aumento en la productividad y seguridad en las operaciones mineras del país, la empresa Tumi Robotics inició un proyecto de investigación y desarrollo de un sensor móvil que permita visualizar, diagnosticar y digitalizar el interior de chimeneas verticales de ventilación para minería subterránea.

Sep 29, 2023

By Kevin Sierra, Orfelinda Ávalo, David Martínez, Julio Guizado, Edwilde Yoplac

Los relaves mineros son un subproducto común del proceso de recuperación de los metales y los minerales. En general, consiste en un lodo líquido compuesto de agua y partículas finas de metales y minerales. En la actualidad estos relaves generan serios impactos ambientales provocados principalmente por su toxicidad, al reaccionar con el agua y el oxígeno. Existen diversos estudios que buscan alternativas para tratar estos materiales de manera ecológica para mitigar los impactos ambientales que puedan ocasionar.

Sep 29, 2023

By Kevin Telmer, Daniel Merino, Scott Smith

El Aglomerado de Carbón y Aceite (COA) es un método práctico, eficiente y fácil de utilizar para la recuperación de oro libre; el método destaca por el bajo costo y fácil acceso a los insumos utilizados, por eso es considerado una alternativa limpia para el beneficio del oro sin uso de mercurio. El método se basa en la formación de aglomerados o pellets compuestos por carbón, agua y aceite, los cuales capturan partículas de oro libre. Esto ocurre gracias a las propiedades hidrófobas/oleófilas que tiene el oro, que permite adherirse a los aglomerados; el aceite actúa como líquido puente entre el carbón y las partículas de oro, facilitando su unión.

Sep 29, 2023

By L. Roux

The initial evaluation of a coal deposit often raises uncertainty with regard to the accuracy of the reported Resources and Reserves. Reconciliation of results from mining and beneficiation with the original raw field data highlights deficiencies in original estimations. Credible Resource and Reserve estimation forms the basis on which an entire mining enterprise is motivated, initiated, funded, and established as a commercially viable proposition. This is required for sustainable extraction purposes and to support vital downstream industries such as power generation. Accurate determination of the density of the matrix of the material being evaluated is the key to credible values being obtained for Resources and Reserves. Losses between 15% and 20% of the Resource/Reserve can be realized if incorrect densities are applied to the tonnage derivation. Coal plies and particles have different relative densities, determined by the maceral composition, rank, and mineral and moisture content. These factors in turn contribute to the moisture, volatile matter, ash and carbon contents of a coal, which affect the overall density of the raw coal. More specifically, the relationship of ash to density and the effective matrix porosity were found to be critical in solving the greater majority of the problems in predictive calculations. A major deficiency identified is the inability to determine effective porosity, allowing absorption of adventitious moisture and altering the mass of the core sample. Although the volume of the raw material is altered through crushing, the change in mass after controlled air-drying, used with the original geometrical volume of the raw material, provides a credible air-dry density and allows the determination of the volumetric change related to effective porosity. This parameter can be validated through the evaluation of proximate ash using the ash-adjusted algorithm and a correction for the inherent moisture applied to also give a credible relative density value for an air-dried sample. A combination of theoretical, empirical, and reconciliatory evaluations of the available data, taken from the exploration phase through the mining process to final production, has shown that an integrated approach using the ash-adjusted density (AAD) methodology, in conjunction with other evaluative techniques, provides credible results with a considerably higher degree of accuracy than is currently possible.

May 1, 2021

By Sergio Rojas, Huguez Ames, Cristian Márquez

La presente investigación lo que busca es estudiar el comportamiento químico del agua proveniente del relave de minerales polimetálicos cargados de cianuros y metales pesados, entre otros para así demostrar que sí existe una interesante degradación natural en el tiempo, lo cual en general beneficia a la economía del tratamiento.

Sep 29, 2023

By Marianella Guerrero, Gustavo Loyola

La anisotropía y geoestadística local es una técnica que optimiza los parámetros geoestadísticos involucrados en los modelos basados en variogramas de forma local, lo que garantiza una mejor adecuación entre el modelo geoestadístico y los datos observados. Esta técnica se utiliza para determinar y tener en cuenta los parámetros que varían localmente para abordar las anisotropías no estacionarias y locales, permitiendo centrarse en las particularidades locales de la distribución de las leyes. Esta técnica es útil para mejorar la precisión de los modelos geoestadísticos, ya que permite abordar las anisotropías no estacionarias y locales, lo que resulta en una mejor adecuación entre el modelo y los datos observados.

Sep 29, 2023

By Edgard Atencia, Cristian Cerrón

Los análisis y resultados del siguiente trabajo están orientados al desarrollo de los factores claves que impactan al incremento de producción de la mina subterránea SMEB, teniendo como objetivo el incremento del flujo económico en cada proceso de la mina subterránea (throughput).

Sep 29, 2023

By Andrés Gómez

El estudio considera la fusión de simulación y gestión de flota como una estrategia de innovación para seguir incrementando el rendimiento de los equipos en el proceso de la mejora continua que se aplica en la minería superficial. Como resultados se tiene el incremento de la producción en las minas que se aplicó en prueba, aunque en un principio no fue fácilmente recibido por lo complicado al inicio de la aplicación. En conclusión, esta innovación de fusión de simulación con los sistemas de gestión de flota en la empresa minera permite mejorar la producción y esto representa un incremento significativo de la producción

Sep 29, 2023