En el diseño de una mina subterránea intervienen factores clave: geometría del depósito, propiedades geomecánicas, aspectos económicos, limitaciones ambientales y condiciones sociales. Con base en ellos se define el método de explotación (ej. Bench & Fill, Sublevel Stoping) y, si corresponde, el tipo de relleno.
La selección del relleno depende de la resistencia requerida, criterios de diseño y parámetros operacionales. Deben considerarse aspectos como: disponibilidad de materiales (roca estéril, relave), impacto ambiental, disposición en superficie, transporte, estabilidad del macizo, reducción de depósitos de estériles, recuperación de pilares y viabilidad económica.
El relleno de roca cementado (CRF) surge como alternativa eficiente, utilizando roca estéril de desarrollo, material de cantera o relave filtrado. Su implementación exige definir el método de minado, evaluar la geotecnia del macizo, puntos de acceso y tecnología de mezcla
En pequeña y mediana minería, los métodos masivos requieren rellenos consolidados que garanticen resistencia >1 MPa a 14 días, asegurando estabilidad y producción. El CRF seco combina roca triturada o zarandeada (<3”), cemento y un diseño que permite recuperar mineral de pilares y tajos secundarios con seguridad y mínima dilución (><10%).
Aplicación de Relleno de Roca Cementada (CRF)
El CRF es una mezcla de roca triturada (<3”), cemento y un diseño que permite recuperar mineral de pilares y tajos secundarios con seguridad y mínima dilución (><3”), aglutinante (cemento, puzolanas o escorias), agua y aditivos, diseñada para mejorar la resistencia mecánica del relleno. Se prepara en plantas mecanizadas que generan una mezcla pastosa (3–4” de asentamiento), transportada en tolvas de camiones y dispuesta en mina mediante cargadores.
El cemento, como aglutinante, determina la trabajabilidad y resistencia a compresión del CRF. Su aplicación exitosa depende de la granulometría y propiedades del agregado, diseño de mezcla y tipo de cemento. La dosificación de cemento influye directamente en la resistencia [MPa] obtenida y en el costo por m³ producido.
El diseño de mezcla del CRF busca garantizar la estabilidad del relleno con la menor dosificación de cemento posible, a través de: a) Recomendaciones geotécnicas para definir la resistencia mínima. b) Optimización de variables de mezcla. c) Ensayos de control de calidad: caracterización física del material, pruebas en estado fresco (mezcla, asentamiento, temperatura) y endurecido (compresión, compactación, triaxial).
La resistencia final depende del método de explotación, secuencia de minado, geología y diseño de perforación-voladura. Según Mitchell & Roettger (1989), los modos de falla del CRF incluyen: Deslizamiento (baja fricción pared–relleno), aplastamiento (sobreesfuerzo vs. compresión uniaxial), flexión (baja resistencia a tracción) y derrumbe (fallas de arco o rotacionales).
Conclusiones
El CRF es una solución eficaz y sostenible para la minería subterránea, aportando estabilidad al macizo rocoso, cumplimiento en la secuencia de explotación y mayor productividad. Además, contribuye a la mitigación ambiental al reutilizar el estéril, convirtiéndose en una alternativa versátil para distintos métodos de explotación como Bench & Fill y SLS.
