Camaras y Pilares Semimecanizado

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  • 7/28/2019 Camaras y Pilares Semimecanizado.

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    CTEDRA : DISEO DE MTODOS DE EXPLOTACIN

    SUBTERRANEA I

    CATEDRTICO : Mg. MENDIOLA OCHANTE, Victor

    INTEGRANTES : LIMACHE HUAMAN, Ral

    RAMOS FLORES, Roger

    SAFORAS HUAMAN, Josmel

    SEMESTRE : VIII

    1

    CAMARAS Y PILARES

    SEMIMECANIZADO

    HUANCAYO-PERU

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    DEDICATORIA

    El presente trabajo lo dedicamos de una manera

    amical a nuestros padres por el apoyo

    incondicional que nos imparte, para seguir

    bregando intelectualmente.

    INTRODUCCION

    2

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    La Minera es un negocio donde rige la oferta y demanda de los precios de los

    metales en el mercado internacional por lo tanto es de vital importancia la

    optimizacin del Mtodo de Minado, para lograr maximizar las ganancias con

    una inversin mnima.

    El presente trabajo de orden tcnico, con algunos datos recopilados de la

    Empresas existentes en el Distrito Minero de Morococha y otros datos asumidos

    que se asemejan a las empresas existentes en nuestro pas, nos permite

    aplicar el proceso de toma de decisiones para optar por la mejor variante del

    mtodo de Cmaras y Pilares Semimecanizado que nos permita mejorar la

    produccin, logrando recuperar el mineral, en el menor tiempo, cuidando la

    seguridad, los costos y manteniendo o superando los niveles de produccin

    requeridos con los mismos recursos con que se cuenta en la realidad.

    Debido a que asumimos datos, catalogamos nuestro trabajo de orden ficticio,

    decidimos crear la compaa ROLIMJO S.A.C, que ser nuestro objeto de

    anlisis en adelante.

    Sistema de Explotacin Semi -Mecanizado delCuerpo Datos por Cmaras y Pilares con RellenoZona Codiciada Compaa Minera Yauli S.A.(T.P.)

    Germn Pedro Ramos Martnez

    Cdigo: 0200

    Tema:

    Titulo:Sistema de Explotacin Semi -Mecanizado del Cuerpo

    Datos por Cmaras y Pilares con Relleno Zona CodiciadaCompaa Minera Yauli S.A. (T.P.)

    Autor: Germn Pedro Ramos Martnez

    Imprenta:

    Nmero dePginas:

    0

    Ao de Edicin:

    Cantidad: 1

    Descripcin:

    COMPAIA MINERA ROLIMJO S.A.

    3

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    COMPAA MINERA ROLIMJO S.A. es una empresa 100% Peruana que

    compite a nivel internacional en la produccin de oro y plata ubicndose como

    el tercer productor mundial, explota principalmente mineral de oro .presenta

    un block probado de 18252 TM, teniendo como leyes Au = 14.51gr/TMS con

    una productividad en tajeo: 10 ton/h-g, mineral roto por disparo: 28 TM.;

    tambin cuenta con maquinarias como microscooptram y jack leg y personal

    calificado.

    Es Compaa Minera ROLIMJO S.A. es una empresa que explota

    principalmente mineral de oro, presenta un block probado de 19440 TM,

    teniendo como leyes Au = 14.51gr/TMS con una productividad en tajeo: 30

    ton/h-g, mineral roto por disparo: 40 TM.; tambin cuenta con maquinarias

    como scooptram y jack leg.

    ASPECTOS GENERALES Y GEOLOGA DEL DISTRITO MINERO DE

    MOROCOCHA

    El distrito minero de Morococha est conformado por un grupo de minas que se

    encuentran distribuidas dentro de un rea de aproximadamente 60 Kilmetros

    cuadrados. La CIA MINERA ROMILJO S.A.C, est ubicada en la parte central

    del distrito y abarca una extensin de 10 Kilmetros cuadrados.

    1. UBICACIN Y ACCESIBILIDAD

    El distrito minero de Morococha est ubicado en el flanco este de la Cordillera

    Occidental de los Andes del Centro del Per, a 142 Kilmetros al Este de Lima y

    a 8 kilmetros al Este de la divisoria continental, conocida con el nombre de

    Ticlio (Fig.No.1). Polticamente pertenece al Distrito de Morococha, Provincia de

    Yauli, Departamento de Junn. Las coordenadas geogrficas que corresponden

    a la zona son:

    76 08' Longitud Oeste.11 36' Latitud Sur

    El rea de Morococha es accesible por la carretera Central, la cual cruza el

    distrito de Oeste a Este.

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    RUTAS DE ACCESO

    RUTA DISTANCIA(Km)

    Carretera Central: Lima -Ticlio - Morococha

    Ramal de Ferrocarril Central:

    Oroya -Morococha

    142

    32

    2. GEOMORFOLOGA

    El Distrito minero de Morococha se encuentra en una rea de relieve

    topogrfico abrupto, tipo alpino, con elevaciones entre los 4400 y 5000

    m.s.n.m. siendo la cumbre ms alta de la zona el Yanashinga con 5,480

    m.s.n.m. Los valles son en "U", cuyos fondos estn ocupados por lagunas

    escalonadas tales como las Lagunas de Huacracocha y Huascacocha; estras y

    depsitos morrnicos son evidencias de una fuerte glaciacin ocurrida en la

    zona.

    El clima de la regin es frgido durante todo el ao; marcado por dos

    estaciones: la hmeda, de Noviembre a Abril con precipitaciones de nevada y

    granizo; y la seca, durante el resto del ao, con fro ms intenso yprecipitaciones espordicas. La temperatura de verano vara de 3 a 20 C y en

    invierno de -4C a 14C, la velocidad de los vientos alcanza a 45 a 50 km./hora.

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    CAPITULO I

    FORMULACION DEL PROBLEMA

    Teniendo en cuenta los aspectos generales y la geologa podemos deducir:

    ESTADO A

    Block De Mineral Probado 18252Tms

    Au=14.51gr/Tm

    Ag=11.20gr/Tm

    ESTADO B

    Block de mineral minado con un mtodo adecuado con mnima dilucin,

    seguridad confiable, recuperacin ms aproximado al 100%.

    PROBLEMA

    Encontrar la alternativa mas optima del minado por el mtodo de

    cmaras y pilares semimecanizado.

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    CAPITULO II

    ANALISIS DEL PROBLEMA

    En la siguiente, analizaremos las caractersticas cualitativas y cuantitativas

    de los estados A y B.

    2.1 VARIABLES DE ENTRADA Y SUS LIMITACIONES

    N VARIABLES DE ENTRADA LIMITACIONES DE ENTRADA01 Recurso Humano

    Perforista

    Ayudante perforista Operador microscoop

    Supervisor

    >= 2 aos de exp.

    >= 1 aos de exp.>= 2 aos de exp.

    >= 3 aos de exp.

    02 Maquinaria y/o equipos Perforadora jackleg.

    Microscoop elctrico de 0.42 yd3.

    Transformadores de suministro

    E.E.

    Ventiladores elctricos

    Presin de aire < =70psi

    >= 87 Eficiencia

    Ninguna

    Velocidad de aire 20m/s

    03 Materiales Block de mineral 50x70 mts

    profundidad

    Buzamiento 18

    Leyes:Au=14.51gr/Tm

    o Ag=11.20gr/Tm.

    Potencia veta 1.50m

    Densidad 3.0 TM/m3

    EQD mineral EQD cajas

    Fracturas/metro

    Ninguna

    141m

    >= 60%

    >= 75%3

    04 Insumos

    Agua

    Aire

    Tubera

    Dinamita:gelatina75%, semexsa

    60% Accesorios de voladura

    Ninguna

    >= 90 psi

    Ninguna

    Ninguna

    Ninguna

    7

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    2.2 VARIABLES DE SALIDA Y SUS LIMITACIONES

    VARIABLES DE SALIDA LIMITACIONESProduccin

    Dilucin

    Dimetro mn. de mineral

    roto

    Recuperacin

    Costos

    Maquinarias

    Ventilacin

    Beneficio/costo

    Seguridad

    > 2900 Tm/mes.

    < = 14%

    < 6

    > 95%

    < 19 $/Ton

    >= 87% de la eficiencia

    => 20m/min. de velocidad del

    aire.

    >= 1.1

    0 accidentes e incidentes

    2.3 DETERMINACION DE LAS RESTRICCIONES

    Las restricciones son los parmetros que se deben cumplir obligaciones para el

    diseo de mtodo de explotacin y podemos tener los siguientes en nuestro

    caso:

    Cumplimiento de las reglas de seguridad segn el reglamento de

    Seguridad e Higiene Minera; Art. 89 y 107.

    Realizar Las operaciones unitarias del minado cumpliendo estrictamente

    con los horarios programados, el block debe ser explotado en un ao

    como mximo.

    La empresa cuenta con un capital de $ 150 000 de capital para invertir.

    La relacin beneficio costo debe ser mnimo a 1.20

    El factor de seguridad del mtodo debe ser >= 1

    IDENTIFICACION DE LOS CRITERIOS DE DISEO

    Para el diseo del mtodo de explotacin tendremos en cuenta los siguientes

    criterios.

    1. Beneficio/ Costo

    2. Seguridad

    3. Recuperacin

    4. Dilucin

    5. Produccin

    6. Ventilacin

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    7. Comodidad de operacin

    8. Necesidad de mnimo recurso humano

    9. Mejores accesos

    10. Necesidad mnimo de equipos y/o maquinaria.

    CAPITULO III

    BUSQUEDA DE SOLUCIONES

    ALTERNATIVAS POSIBLES DE EXPLOTACION POR CAMARAS Y

    PILARES EXPLOTACIN SEMIMECANIZADO - ANLISIS DE CRITERIOS

    ALTERNATIVA N 1

    CAMARAS CON PILARES CAPISTRE

    Una vez delimitado el block de mineral, por las galeras de cabeza, base y por

    las chimeneas laterales, con el fin de obtener una mejor ventilacin y acceso,

    ya que se interceptaran entre las dos galeras.

    Despus de delimitar el tajeo por los cuatro horizontes se proceder a correr

    un subnivel a partir de las chimeneas laterales paralelo a la galera inferior,

    dejando un puente de 2.40 mts, el cual servir como uh muro de proteccin a

    la galera base.

    A partir del subnivel base se proceder realizar una chimenea inclinada sobre

    veta de seccin 6 x , con el fin de determinar de manera detallada la

    potencia promedia y el valor de mineral existente y que a la vez permitir

    tener un acara libre en el proceso de voladura. y por ltimo la preparacin

    termina con la construccin de la tolva neumtica entre el nivel inferior y

    subnivel.

    EXPLOTACIN:

    Una vez que el block haya sido preparado se inicia el proceso de minado, que

    consiste en arrancar el mineral valioso en forma de rebanadas, desde la parte

    inferior llamado base de ataque o subnivel. Consiste en dos fases.

    La primera se inicia desde la chimenea central hacia al lado izquierdo y una vez

    arrancado una distancia favorable para realizar el sostenimiento se inicia

    explotar la segunda fase inicindose desde la chimenea central hacia la

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    derecha, con el objetivo de que el sostenimiento-minado sea en forma

    alternada.

    PERFORACIN:

    La perforacin se hace con Jack leg atlas copco BBC-16W, utilizando barrenos

    de 3 y . Veamos algunos parmetros del frente a disparar.

    VOLADURA:

    Se utiliza el sistema de iniciacin no elctrico empleando cargas explosivas

    como la dinamita tipo gelatina especial 75%, semexsa 60% de 1 7/ x 8 y como

    accesorios tenemos al detonador no elctrico (exel), cordn detnate

    (pentacord), y carmex.

    LIMPIEZA Y ACARREO:Se realiza con el microscoop elctrico ET500 HE de o.42

    de capacidad de dimensiones (0.80 m, ancho, 1.10m altura, 3.55m de

    longitud), previamente se realiza la selectividad dejando los trozos grandes de

    desmonte en la zonas ya explotadas.

    Microscoop elctrico ET500 HE

    SOSTENIMIENTO:

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    Al dejar un vacio a lo largo de terreno minado, la estabilidad del terreno va

    bajando considerablemente ya que las fuerzas de traccin y compresin se

    exponen sobre los tejeos vacios. Y es por ello que se debe tener nfasis al

    problema de la estabilidad del macizo rocoso. Por ende en este mtodo

    utilizaremos los pilares simulados (pilares artificiales), que consisten en el

    armado de los cribbings y en armado de pilares de concreto con el fin de

    minar al 100%.

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    COSTO DE PREPARACION Y EXPLOTACION

    SEGURIDAD: En el mtodo de cmaras con pilares simulados podemos notar

    que la estabilidad del techo es buena, ya que adems de tener pilares

    artificiales como los cribbing y de concreto las rocas encajonantes tienen un

    promedio de RQD de 88%.

    RECUPERACION: En este mtodo se puede notar que no se dejan pilares

    naturales, por el cual el minado es casi al 100%, adems el puente dejado

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    entre el nivel base y el subnivel sern recuperados, por ende estaramos

    hablando de una recuperacin al 93%.

    CONDICIONES DE VENTILACIN: En este mtodo la ventilacin es de

    regular-buena ya que el minado esta comunicado hacia las chimeneas

    laterales, central y hacia las labores principales haciendo que la ventilacin

    sea buena.

    PRODUCCION: La produccin depende principalmente de la facilidad que

    puedan brindar el mtodo en el avance y la estabilidad del techo, por lo cual se

    puede llegar a producir 2912 TM/mes. Adems nos permite aumentar su

    produccin si se requiere de ello ya que esta relacionado directamente con el

    factor de seguridad.

    DILUCION: En este mtodo notamos que el sostenimiento es con pilares

    artificiales y por ende los materiales estriles seleccionados son transportados

    hacia las zonas ya explotadas y que a la vez servir como refuerzo a los pilares,

    que consisten en rodear dichos pilares, lo cual minimiza la mayor parte y

    entonces la dilucin es mnima llegando 100%.

    BENEFICIO COSTO: Para determinar la magnitud de las ganancias se asume

    que el valor por toneladas de mineral, considerando la dilucin tenemos: B/C=

    58/18.5 =3.13

    ALTERNATIVA 2

    MINADO CON CMARAS Y PILARES CONTINO

    DESCRIPCIN.- El mtodo consiste donde el mineral es extrado en mayor

    cantidad posible del mineral minado, luego dejando parte del mineral como

    pilares que posteriormente tendrn la funcin de sostener al techo, luego ya

    delimitado el block por dos galeras (base y de cabeza) de 1.8 x1.8m y dos

    chimeneas laterales al block de 1.8 x1.8m y en su nivel paralelo a la galera

    base para el transporte y la extraccin de mineral, tambin se construyen dos

    shutes de 1.5 x1.5m en la parte interior de cada chimenea, luego teniendo ya

    libres en los vrtices inferior del block, procedemos a la explotacin

    realizando pilares de dos tipos de secciones uno de 4x4m (pilar principal) y

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    otro de 2x2m (pilar de apoyo) elegimos este diseo de pilares ya que la

    competencia del terreno nos permite tambin ampliar las cmaras,

    manteniendo la simetra entre pilares y cmaras, el calculo utilizado modelos

    matemtico de GEOCONSULT (Almeira 27/05/05)

    CLCULO DE ANCHO DE PILAR (W)

    Tipo de seccin : cuadrado

    Ancho de cmara : 9m

    Altura de cmara : 1.8m

    Resistencia a la

    compresin simple (6p) :10410 TM/m2

    P.E mineral : 3TM/m3

    Factor de seguridad (FS) :1.5(estable)

    Profundidad de terreno (Z) : 200m

    FORMULA

    Sp=1.1((B+W)/W)2 x6v

    Fs=6p/Sp

    6v=(p.e)x(Z)

    6v=3x200=600 Tm/m2

    Sp=6p/Fs = 10410/1.5 = 6940

    Tm/m2

    6940=1.1((20+W)/W)x600

    W = 4 m

    6v = Esfuerzo vertical

    6p = Rest. Cumplir simple del

    pilar

    Sp = Esfuerzo promedio del

    pilar

    B = Ancho de cmara

    W = Ancho de pilar

    Z = Profundidad del

    yacimiento.

    * = P.E mineral

    Fs = Factor de seguridad

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    PERFORACIN

    La perforacin lo realizamos con una maquina jack leg, utilizando barreras

    de 6 (1.82m) y luego calculemos el numero de taladros del frente, para

    proceder a realizar la malla de perforacin en las galeras y chimeneas.

    N taladro=(P/dt)+CxS=7.2/0.7 + 0.6(3.24)=13 taladros

    * Eficiencia de perforacin: 85%

    6x0.85 = 1.53m

    VOLADURA

    La seleccin de expulsivo esta en funcin a las caractersticas del macizo

    rocoso, empleamos dinamitas de 65%, 7/8x7 y sus respectivos

    accesorios.

    N de cartuchos/taladro=1.52m/0.1778m=8 cartuchos

    Taladros a cargar: 12 (1 maricon)

    12x8=96 cartuchos/disparo

    Total Kg. De explosivo: 96x0.08 = 7.68 Kg/disparo

    LIMPIEZA

    Se realiza utilizando un microscoop. De 0.42 yd3; su funcin es trasladar

    desde los frentes a la cmara central, para de ah luego con el rastrillo

    trasladarlos a los shutes laterales.

    COSTO DE PREPARACION

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    COSTO DE EXPLOTACION

    B.-SEGURIDAD: La seguridad en este mtodo es alta ya que contamos con

    una buena competencia de la roca (mineral y cajas) y tambin diseamos

    dos tipos de pilares , principales y de apoyo que se encuentra con una

    seccin amplia que esta en relacin de 1:2 con estos garantizamos una alta

    seguridad

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    C. RECUPERACIN : Este mtodo se caracteriza por dejar como

    sostenimiento pilares de mineral en este caso la R = 75 % aprox.

    R = (2149.56/19872)x100 = 75%

    D. DILUCION :Analizando este mtodo concluimos que la dilucin no esta

    dentro del estndar del mtodo, obteniendo un 15% lo cual nos indica la no

    selectividad del mtodo

    E. PRODUCCIN : La produccin depende de varios criterios como

    velocidad de avance, en los frentes de explotacin, el diseo de cmaras y

    pilares, condiciona geomecanicas, maquinaria empleada, etc. Para este

    mtodo el tonelaje/guardia promedio es de 52TN, por lo tanto tendremos

    2704 Tm/mes y una vida de una mina de 7 meses.

    F. VENTILACIN: En este caso la ventilacin es muy favorable ya que se

    encuentra con dos chimeneas laterales adems se cuenta con cmaras

    amplias donde la fluidez de aireen las cmara no tendr inconveniente.

    B/C = 40/31.05 = 1.29

    ALTERNATIVA N 3

    CAMARAS Y PILARES CON RELLENO HIDRAULICO

    Teniendo un block de mineral el cual se encuentra delimitado por un nivel

    superior y otro inferior de 6 x 6, se da inicio a la construccin de una

    chimenea que comunicara ambos niveles por la parte central, construimos

    un puente de 3.0 metros, para concluir con esta fase de preparacin

    procederemos a la construccin de chutes para el transporte del mineral

    roto hacia potra etapa de proceso productivo.Concluida la preparacin damos inicio al minado, que consiste en arrancar el

    mineral valioso, mediante las operaciones unitarias de perforacin,

    voladura, ventilacin, carguio y transporte.

    1. PERFORACIN:

    La que emplearemos depende del espacio con el que contamos para realizar

    esta operacin para nuestro caso la perforacin se hace con Jack leg atlas

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    copco BBC-16W, utilizando barrenos de 3 y . Para lo cual tenemos algunos

    parmetros del frente.

    2. VOLADURA:

    Se utiliza el sistema de iniciacin no elctrico empleando cargas explosivas

    como la dinamita tipo gelatina especial 75%, semexsa 60% de 1 7/ x 8 y

    como accesorios tenemos al detonador no elctrico (exel), cordn detnate

    (pentacord), y carmex. Vemos algunos clculos.

    3. LIMPIEZA Y ACARREO:

    Para la Limpieza utilizaremos microscoop elctrico ET500 HE de 0.42 de

    capacidad de dimensiones (0.80 m, ancho, 1.10m altura, 3.55m de

    longitud), debido a su ergonomia, la movilidad para desplazarse de un

    frente a otro que nosotros requerimos.

    4. SOSTENIMIENTO:Para nuestro caso el macizo rocoso es muy estable ya que posee un RQD de

    80% por lo cual el sostenimiento ser al 100% con los pilares que se van

    dejando, salvo algunos casos donde el terreno lo exija utilizaremos puntales

    de madera o pernos de anclaje.

    COSTO DE EXPLOTACION

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    B. SEGURIDAD: Nuestro tajo la estabilidad del techo es buena ya que

    posee un RQD de 80%, este es un factor importante en el mtodo de

    cmaras con pilares sistemticos, enfocado desde el punto de vista de la

    seguridad nos brinda estabilidad en las cajas lo cual nos permitir extraer

    el mineral con mayor seguridad.

    C. RECUPERACION: En este mtodo se dejan pilares artificiales, los

    mismos que servirn de soporte, por lo cual estamos dejando una buena

    parte de mineral sin explotar. Por lo tanto la recuperacin es ser 90%.

    D. DILUCION: La dilucin para esta variante de cmaras y pilares alcanza

    en promedio el 16.6% esto debido a que se esta minando 0.30 m., mas de

    la potencia de la veta.

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    E. PRODUCCION: La produccin depende principalmente de la facilidad

    que puedan brindar el mtodo en el avance y la estabilidad del techo, por

    lo cual se puede llegar a producir 2080TM/mes. Pudiendo incrementar

    nuestra produccin de acuerdo a las necesidades requeridas.

    F. VENTILACIN: La ventilacin para nuestro mtodo es de regular-buena

    esto debido a que el minado se realizar en forma de V invertida, donde

    la ventilacin se dirigir al nivel superior a travs de la chimenea central

    que comunica los niveles superior e inferior, con el apoyo de un ventilador

    har que la ventilacin sea buena.

    G. BENEFICIO COSTO: Para determinar la magnitud de las ganancias se

    asume que el valor por toneladas de mineral, considerando la dilucin

    tenemos:

    B/C=40/14.82 =1.31

    CAPITULO IV

    BUSQUEDA DE SOLUCIONES

    CUADRO COMPARATIVO DE COSTOS ($/tm)

    El mtodo de menor costo es el mtodo 1 .cmaras con pilares simulados

    capistre

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    CUADRO COMPARATIVO DE SEGURIDAD

    METODO 1 METODO 2 METODO3SEGURIDAD 9 8 8

    CUADRO COMPARATIVO DE LA RECUPERACIN

    METODO 1 METODO 2 METODO 3% RECUPERACION 93% 75 % 89%

    CUADRO COMPARATIVO DE LA DILUCIONDEL MINERAL

    METODO 1 METODO 2 METODO 3% DILUCION 10% 15% 16%

    CUADRO DE PRODUCCION

    METODO 1 METODO 2 METODO 32912.00

    TM/MES

    2704.0 TM/MES 2600.0 TM/MES

    CUADRO DE CONDICONES DE VENTILACION

    Teniendo un rango de 1-10 podemos deducir basndonos en los datos o

    informaciones tratadas en el anlisis del problema, llegando al siguiente

    cuadro.

    METODO 1 METODO 2 METODO 3

    CONDICION 9 7 5CUADRO DE RELACION BENEFICIO/COSTO

    OPERACION METODO 1 METODO 2 METODO 3Relac. 58/18.54 40/31.05 50/33.48Valor 3.13 1.29 1.31

    FASE DE DECISION

    En el siguiente capitulo procesaremos todos los datos obtenidos durante el

    anlisis del problema (criterios).

    Tomaremos los valores en un rango de 1 a 10 proporcionalmente.

    Pero antes de poder procesar vamos evaluar en cuadro de pasa y no pasa.

    METODO SEGURIDAD BEN/COSTO

    > 1

    RECUPERACION

    >=80%

    PASA, NO

    PASA

    1 BUENA 3.13 93% PASA

    2 BUENA 1.29 75% NO PASA

    3 BUENA 1.31 89% PASA

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    CUADRO DE PUNTAJES

    CUADRO DE RESUMEN DE VALORES DE CADA METODO POR

    CRITERIOS

    Cuantificando cada valor en un rango de 1 a 10 tenemos:

    UTILIZAMOS LA REGLA DE TRE SIMPLE:

    Directo 9 10

    5 x

    x = 5.5 = 6

    CUADRO DE PUNTAJE

    En seguida los

    puntajes de criterios de poca importancia producido de las informaciones

    recogidas durante el anlisis del problema.

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    CLASIFICACION DE LOS CRITERIOS POR ORDEN DE SU IMPORTANCIA

    CLASIFICACION DE LOS CRITERIOS POR ORDEN DE SU IMPORTANCIA

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    El mtodo que tiene mayor puntaje es el ms ptimo, en este caso es el

    segundo mtodo CAMARAS Y PILARES CAPISTRE

    CAPITULO V

    ESPECIFICACIONES DEL METODO ELEGIDO

    Ya que el mtodo elegido es cmaras y pilares capistre, a continuacin

    damos algunas especificaciones para su ejecucin.

    Una vez delimitado el block de mineral, por las galeras de cabeza, base y

    por las chimeneas laterales, con el fin de obtener una mejor ventilacin y

    acceso, ya que se interceptaran entre las dos galeras.

    Despus de delimitar el tajeo por los cuatro horizontes se proceder a

    correr un subnivel a partir de las chimeneas laterales paralelo a la galerainferior, dejando un puente de 2.40 mts, el cual servir como uh muro de

    proteccin a la galera base.

    A partir del subnivel base se proceder realizar una chimenea inclinada

    sobre veta de seccin 6 x , con el fin de determinar de manera detallada

    la potencia promedia y el valor de mineral existente y que a la vez

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    permitir tener un acara libre en el proceso de voladura. y por ltimo la

    preparacin termina con la construccin de la tolva neumtica entre el nivel

    inferior y subnivel.

    EXPLOTACIN:

    Una vez que el block haya sido preparado se inicia el proceso de minado,

    que consiste en arrancar el mineral valioso en forma de rebanadas, desde la

    parte inferior llamado base de ataque o subnivel. Consiste en dos fases.

    La primera se inicia desde la chimenea central hacia al lado izquierdo y una

    vez arrancado una distancia favorable para realizar el sostenimiento se

    inicia explotar la segunda fase inicindose desde la chimenea central hacia

    la derecha, con el objetivo de que el sostenimiento-minado sea en forma

    alternada.

    PERFORACIN:

    La perforacin se hace con Jack leg atlas copco BBC-16W, utilizando

    barrenos de 3 y . Veamos algunos parmetros del frente a disparar.

    Clculos:

    Donde:

    R: circunferencia aproximada de la seccin,

    .4

    S= seccin del frente

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    Fcg= factor de correccin geomtrica (90%)

    C=Distancia media entre taladros de acuerdo al tipo de roca, m

    K=Coeficiente de acuerdo al tipo de roca.

    Tipo de roca Distancia

    taladros(C)

    Coeficient

    e (K)

    Roca dura 0.5 2Roca

    semidura 0.6 1.6Roca blanda 0.7 1

    Reemplazando datos:

    VOLADURA:

    Se utiliza el sistema de iniciacin no elctrico empleando cargas explosivas

    como la dinamita tipo gelatina especial 75%, semexsa 60% de 1 7/ x 8 y

    como accesorios tenemos al detonador no elctrico (exel), cordn detnate

    (pentacord), y carmex. Vemos algunos clculos.

    Densidad de carga: Longitud de carga

    Lc= (Lt-t)

    Lc= (1.3-0.3)

    Lc= 1 mt

    Carga por taladro

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    =36.45 kg

    Resumiendo los parmetros del frente de disparo

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    PUNTALES :son colocados temporalmente para su posterior instalacin de los

    pilares capistre

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    CRIBBINGS

    Los pilares compuestos permiten una mejor encauzamiento de las cargas que

    ha de soportar el pilar, ya que el pilar solamente de concreto no se adhiere al

    100% al techo causando inestabilidad del macizo rocoso y es por ello que setrata de maximizar el esfuerzo del pilar sobre el macizo rocoso usando los

    cables de reforzamiento hechos normalmente de alambre de acero

    trenzados.los cuales son fijados conjuntamente con la mezcla de concreto.

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    PILARES DE CONCRETO TRENZADO

    DISEO DE LOS PILARES CAPISTRE:

    Con el mtodo especificado no se dejan ningn pilar natural por lo que

    utilizamos los pilares simulados ya sean de concreto trenzado y los cribbing

    y para ser factible su recuperacin, el diseo se realiza siguiendo los

    criterios para disear cmaras y pilares.

    Suponiendo que los pilares artificiales forman parte de una serie de sistema

    de sostenimiento, y que el espacio entre pilares es igual al lado del pilar(1.50 m), el esfuerzo medio ser:

    p = Pz (1 + Wo/ Wp)2 = z (1 + Wo/ Wp)2

    Donde:

    : peso unitario de la roca

    z : profundidad

    wo y Wp :ancho de la excavacin y del pilar respectivamente

    SE DEBE TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES PARAMETROS

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    Calidad de roca Regular-Buena

    Potencia de veta 1.5m

    Altura de los pilares 1.8 m

    Dimensin de cuartn 7 x 6 x 5

    Peso unitario de la roca 0.027MN/m3R. Compresin madera

    (perpendicular a fibra madera

    28 Kg./cm2 = 2.74 MPa

    Profundidad (Z) 141 mts

    El pilar compuesto se asemeja a un pilar de seccin cuadrada, por lo que se

    utiliza para el clculo del esfuerzo medio la expresin siguiente:

    p = z (1 + Wo/ Wp)2

    Donde:

    p :Esfuerzo medio sobre el pilar (MPa)z : 141 m : 0.027 MN/ m3Wo: 9.50 mWp: 2.40 m.Entonces nuestro esfuerzo medio sobre el pilar ser:

    p = 103.99 MPa

    CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD:

    Con la grfica Influencia de la relacin ancho/ altura de un pilar sobre su

    resistencia media se obtiene el valor med / c, (ver Fig. 7).

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    m s WP / hP1s med./ci0.09 1E-05 D3:E44 0.28 0

    1 0.15 3.0

    2 0.279

    3 0.38

    4 0.45

    0.34 0.0001 D45:E86 0.22 0 2.5

    1 0.18

    2 0.38

    3 0.48 2.0

    4 0.58

    1.7 0.001 87:E12 0.25 0.08

    1 0.3

    2 0.62 1.5

    3 0.8

    4 0.97

    8.5 0.1 129:E17 0.25 0.3 1.0

    1 0.78

    2 1.3

    3 1.6 Calidad regular m = 0.34 , s = 0.0001

    4 1.83 0.5

    17 1 171:E21 0.22 0.97 Calidad mala m = 0.09 , s = 0.00001

    1 1.45

    2 2 4

    3 2.38 0 1 2 3

    4 2.69

    LAMINA 4

    Resistenciamediadelpilar/resistenciaalacompre

    sinuniaxi

    materialinalterado1smed/c

    i

    Muestras inalteradas de una roca

    ignea (cristalina de grano fino)

    m = 17 , s = 1

    Macizo rocoso de muy buena

    calidad m = 8.5 , s = 0.1

    Macizo rocoso de buena calidad m

    = 1.7 , s = 0.004

    Fig. 7: Influencia de la relacin ancho/ altura de un pilar sobre su

    resistencia media.

    La resistencia total a la compresin del pilar de concreto trenzado esde 198.10 MPa

    Wo/hp=2.4/1.8=1.33

    Relacionando tenemos:

    1 -----------0.78

    1.33---------x

    X=1.04

    med/c = 1.04Reemplazando (p =198.20 MPa)

    As determinamos que med = 206.13 Mpa

    Entonces el factor de seguridad para un pilar compuesto con ancho de 2.4m

    y ancho de cmara de 9.5 m ser:

    FS = med/ p =206.13/103.13=1.98

    Si:

    FS >1.5, el pilar otorga una estabilidad terica

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    FS< 1.5, habra inestabilidad en el pilar

    CALCULO DEL ESFUERZO MEDIO DE LOS GRIBBINGS

    p = z (1 + Wo/ Wp)2

    Donde:

    p :Esfuerzo medio sobre el pilar (MPa)

    z : 141 m

    : 0.030 MN/ m3

    Wo: 4.0 m

    Wp: 1.50 m.

    Por los tanto obtenemos

    p = 56.78 Mpa

    CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD

    De acuerdo a la altura del tajo que es igual a 1.80 m y el alto del cuartn

    ser 6, entonces para armar un cribbing se necesitar 24 cuartones los

    cuales forman una estructura. Con la grafica de la influencia ancho/altura de

    un pilar sobre su resistencia se obtiene el valor de med/c(ver figura 7)

    Por lo que la resistencia total a la compresin ser de 142.50 MPa y

    sabiendo que la relacin ancho pilar / altura pilar es 0.83 tenemos que

    med/c = 0.65

    As determinamos que med = 92.63 MPa

    Entonces el factor de seguridad para un pilar artificial (cribbing) con ancho

    de 1.5m y ancho de cmara de 4 m ser:

    FS = med/ p = 1.62COSTO DE PREPARACION Y EXPLOTACION

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    COSTO DE PREPARACION Y EXPLOTACION