Clase 5 -Clase 8 Mineria Subterranea Lunes 13 Abril

Los yacimientos en general, se pueden clasificar en

cuatro grupos principales: Vetas, Yacimientos

Diseminados, Aluviales y de Contacto

VETAS : Yacimiento compuesto por un cuerpo mineral

de forma alargada, limitado por planos irregulares de

rocas denominadas encajonantes.

1. MINERIA SUBTERRANEA

1.1 Tipos de Yacimientos

Generalmente la veta es vertical. Cuando el cuerpo

mineral aparece tendido o echado se le llama

“manto”. Las vetas constituyen el tipo de yacimiento

más común en nuestro medio.



DISEMINADO : Se llama así al cuerpo mineral que

aparece en forma de hilos que atraviesan la roca en

todas direcciones, o bien como puntos o motas de

mineral que cubren grandes extensiones.

ALUVIAL: Es un yacimiento formado por el transporte de

gravas, limo y minerales pesados de diferentes formas y

tamaños, que están depositados en las arenas o lechos

de los ríos o mares.

CONTACTO: Es un deposito mineral formado a lo largo

del encuentro entre dos rocas de distinto origen,

usualmente una de ellas es caliza.

o



Epitermales de oro

Sulfuros masivos

Pórfidos de cobre (molibdeno, oro, plata)

Metasomático de contacto

Cordilleranos (complejos)

Placeres fluviales y glaciares



Los principales yacimientos de contacto, con

referencia a sus características geológicas son:

a.- ALTA SULFURACION

Características: Masas irregulares de roca con

diseminación de oro relacionados a

cuarzo y óxidos de hierro. Pueden

gradar a pórfidos de cobre en

algunos casos

b. BAJA SULFURACION

Vetas con oro y sulfuros de plata,

zinc, plomo, cobre y hierro en masas

de cuarzo, calcita, rodocrosita, óxidos

de hierro y manganeso.

Características:



SULFUROS MASIVOS:

Estratos volcánicos y

sedimentarios con áreas de

metasomatismo. Sulfuros de cobre,

zinc, plomo, hierro y barita.

PORFIDOS DE COBRE (MOLIBDENO, ORO, PLATA):

Diseminación de sulfuros de cobre y

hierro en grandes volúmenes,

usualmente con pequeños

contenidos de oro y sulfuros de

molibdeno, plata arsénico y

antimonio. Brechas ígneas y

alteración hidrotermal.

Características:

Características:



SKARN O METASOMATICO DE CONTACTO:

Calizas y metasomaticos con calco

silicatos y óxidos de hierro, asociados a

rocas ígneas (rocas formadas de

procesos de vulcanismo). Sulfuros de

cobre, zinc, plata y hierro, con

eventual presencia de oro, en

masas irregulares.

Características:



CORDILLERANOS (COMPLEJOS):

Definidos típicamente en la

coordillera, y consisten en rocas

carbonatadas comunes con vetas y

mantos, de sulfuros de cobre, plomo,

zinc o wolframatos y óxidos de estaño.

A veces con zonas metasomaticos y

de pórfidos de cobre. de

Características:



VALLES CENTRAL Y PRE CORDILLERANOS

Calizas y dolomitas, con mantos

potentes de escalerita (sulfuro de zinc) y

menor proporción de galena (sulfuro de

plomo) y pirita (sulfuro de hierro).

Características::



PLACERES FLUVIALES Y GLACIARES

Material transportado compuesto por

gravas y rocas de diferente tamaño

con presencia de oro y minerales

pesados como circón, ilmenita,

magnetita y silicatos de hierro también

asociados a cuarzo, limos y arcillas. de

Características:



Gran minería

Mediana minería

Pequeña minería

Por tamaño

Minas de cobre (cobre principalmente)

Minas Auríferas (oro básicamente y plata

como subproducto eventualmente)

Minas Polimetálicas (zinc, plomo, cobre y

plata principalmente)

Por metal producido


1.2 Clasificación de las Minas

Por grado de transformación al que se llega de acuerdo a los

planes y objetivos de la empresa

Productoras de concentrados.

Fundidoras.

Refinadoras.


1.2 Clasificación de las Minas

En líneas generales los pasos que se siguen

comúnmente consisten en:


2. Ciclo de vida de un Proyecto Minero

Prospección;

Solicitud de Concesión de Exploración o Explotación;

Exploración;

Evaluación Técnica del Proyecto;

Estudio de Impacto Ambiental;

Desarrollo y Preparación del Proyecto;

Producción o explotación;

Procesamiento metalúrgico (Beneficio e hidrometalurgia),

Fundición/Refinación;

Comercialización

Cierre o Abandono.

Los yacimientos minerales son depósitos o

acumulaciones de especies con contenido valioso, estas

acumulaciones han sido formadas, sobre la tierra durante

millones de años solo bajo condiciones especiales, por

tal motivo los yacimientos minerales formados son

escasos y están generalmente ligados a estructuras

geológicas anómalas, denominadas “anomalías

geológicas”.


2.1 Prospección (Estudio de las anomalías geológicas)


La búsqueda permanente de nuevos depósitos permite

que las operaciones mineras puedan tener una vida

sostenida mediante el incremento de las reservas

(reserva: ubicación, estudio y cubicación depósitos

minerales rentables).




Prospección es la actividad consistente en ubicar

las anomalías geológicas en la corteza terrestre, en

donde posiblemente puedan existir depósitos o

yacimientos minerales.

Puede definirse como “la investigación conducente a

determinar áreas de posible mineralización, por medio

de indicaciones químicas y físicas, medidas con

instrumentos y técnicas de precisión”.




Para la detección de los recursos minerales se recurre

en la actualidad, a la interpretación de las imágenes

creadas por la energía radiante y captadas por

percepción remota de los satélites , a la aerofotografía

para ubicar las estructuras favorables; y a la

geoquímica, que permite detectar la presencia o no de

minerales deseables al comparar el análisis de la

corteza terrestre de zonas seleccionadas y referirlos al

promedio general que presenta la zona escogida en

estudio.




La geofísica es otro gran auxiliar.

Apoyados en ella y en las diferentes propiedades

físicas de los materiales se han desarrollados

sofisticados procesos para la detección de minerales.

Se emplean las siguientes técnicas:




a) MAGNETICAS: La distorsión del campo magnético de

la tierra por la presencia de rocas con propiedades

electromagnéticas que registran la variación de la

intensidad magnética.

b) ELECTRICAS: El diferente comportamiento de los

metales frente al paso de la corriente eléctrica, es

conocida como la conductividad. La forma variable , en

que es efectuada tal transmisión, puede ser medida si

aplicamos a las rocas una fuente controlada de energía.




c) SISMICAS: La diferencia de velocidad de propagación

de las ondas sísmicas depende de los distintos

materiales presentes en el terreno.

La generación de cortos impulsos de energía sísmica

por el impacto de cargas explosivas son registradas por

sismógrafos que miden el intervalo entre el momento de

la explosión y la llegada de las ondas a distancias

preestablecidas.




d) GRAVIMETRICAS: Se determina la distribución

desigual de la fuerza de gravedad entre las rocas y

minerales mas pesados.

e) RADIOMETRICAS: Se detectan y miden los rayos

gamma emitidos por elementos radioactivos.




Todas estas técnicas permiten reducir el área de

estudio a las zonas anómalas, dicho de otro modo, a

aquellas zonas que no presentan las mismas

características de la región en general, razón por la cual

es de presuponer la existencia de minerales en ella.

En este punto se torna necesario saber que se

encuentra en esta zona anómala. Para ello, se emplean

dos procedimientos: los sondajes o las labores mineras.

Si los resultados son positivos se pasa a delimitar

parcialmente la dimensión del yacimiento.




Para definir el yacimiento tanto en extensión lateral

como longitudinal y en profundidad, es necesario un

programa de sondajes sistemáticos o de labores

subterráneas: túneles y piques (labores verticales a

profundidad).

En esta etapa no solo se ubica y determina la cantidad

aproximada de los cuerpos mineralizados sino que

también se establecen los valores promedios de

mineralización y sus características físicas, así como la

viabilidad de su recuperación metalúrgica.




Es la etapa en donde se realizan estudios más

profundos de la zona, estos estudios incluyen

muestreo y análisis químico de las rocas mediante una

serie de trabajos superficiales, canales, trincheras, etc.


2.2 Exploración


También se realizan operaciones de perforación

diamantina, que consiste en realizar perforaciones en

el subsuelo a fin de analizar el contenido mineral, así

como algunas labores subterráneas (galerías, cruceros y

chimeneas de exploración). Muchas veces las

exploraciones determinan si es económicamente

explotable un yacimiento o no, de acuerdo al

contenido y calidad del mineral encontrado.


2.2 Exploración


La exploración es la actividad que consiste en la

determinación de la cantidad (reservas) y de la calidad

(ley promedio) del mineral de un deposito.

Pero también es necesario en esta actividad saber si el

mineral es tratable, es decir si es posible recuperar

económicamente su contenido metálico, para lo cual se

realiza pruebas metalúrgicas de laboratorio y planta piloto

de tratamiento de minerales.

También podemos definir la exploración como la

actividad minera tendente a demostrar las dimensiones,

posición, características mineralógicas, reservas y valores

de los yacimientos minerales.


2.2 Exploración


El estudio de factibilidad debe pues describir el método

de explotación que se ha considerado como el más

económico y eficiente. Para ello, se utilizan los

siguientes criterios básicos.

1. Forma, tamaño y posición espacial del cuerpo

mineralizado.

2. Contenido y distribución de los valores metálicos.

3. Propiedades físicas y químicas del mineral y las rocas

adyacentes o encajonantes.


2.3 Selección del Método de Explotación


Criterios básicos.

4. Factores económicos y facilidad de transporte.

5. Condiciones de seguridad, de medio ambiente y

disposiciones gubernamentales.

6. Efectos de las operaciones subsidiarias.

7. Consideraciones especiales.




El objetivo en la determinación del método es la óptima

extracción de reservas con el mayor beneficio económico

y la máxima seguridad en la operación. El método

elegido puede ser subterráneo o a cielo abierto, sigue

dependiendo de la forma y posición del yacimiento y de

la disponibilidad de capital para la inversión en equipos.

1. MINERIA SUBTERRANEA 1. MINERIA SUBTERRANEA



En cuanto a las leyes de corte, los avances tecnológicos

permiten explotar los yacimientos con menores leyes.

En nuestro país y a nivel internacional los promedios

normales son:

Minerales de cobre: 0,4 a 3 % de Cu

Minerales de plata: 6 a 12 onzas de Ag/Ton.

Minerales de plomo:2 a 5 % de Pb

Minerales de zinc: 5 a 12 % de Zn

Minerales de oro: 0,1 a 10 gr. De Au/Ton.




El desarrollo es la operación que se realiza para hacer

posible la explotación del mineral contenido en un

yacimiento.

Consiste en los trabajos previos que se realizan para

llegar al mineral desde la superficie, en otras palabras

significa establecer los accesos a las reservas minerales

y prepararlas para su producción comercial.


2.4 Desarrollo y Preparación


Si el proyecto es una mina subterránea se realizan

trabajos de desarrollo para llegar hasta el mineral

mediante galerías (túneles horizontales), chimeneas

(túneles verticales o inclinados que no se comunican a

superficie), piques (túneles verticales que salen a la

superficie), rampas (túneles en forma de espiral), etc.

Posteriormente se realizan trabajos de preparación es

decir se diseña en el terreno la forma de cómo extraer

el mineral estableciendo un método de arranque.

Al túnel principal de la mina se denomina comúnmente

socavón.




En el caso de minas superficiales se realiza inicialmente

un trabajo de desencape (sacar el material estéril que

se encuentra encima del mineral) hasta llegar a la mena,

posteriormente se realizan las labores de acceso para la

extracción del mineral y desmonte.




En esta etapa se realizan la perforación y voladuras

del mineral en el interior de la mina, dejando expedito el

mineral para su traslado al exterior.



2.5 Producción o explotación

Efectuada la voladura del mineral, este es extraído de la

mina hacia el exterior, para ello, se acumula y se carga a

los diferentes medios de transporte de los que se

disponen.

El transporte puede ser mediante carros mineros,

scoops, u otro tipo de equipo que se disponga.

En esta etapa se realizan actividades para establecer y

perpetrar las instalaciones para la extracción, tratamiento

y transporte de los recursos minerales, estas

instalaciones incluyen infraestructura productiva,

energética y vial (caminos, vías férreas, puertos,

aeropuertos); posteriormente el acondicionamiento de

maquinarias y equipos.


2.6 Construcción


La construcción y el desarrollo a menudo se realizan en

forma simultánea. Los periodos de construcción típicos

para las minas de la gran minería varían entre 20 y 30

meses.


2.6 Construcción


HASTA AQUÍ CLASE SECCION 2

La minería subterránea es la técnica utilizada para

recuperar minerales de los yacimientos situados por

debajo de la corteza terrestre.

3. Conceptos Generales en Minería Subterránea


Para tal fin la minería subterránea necesita un sistema

de excavaciones que permita llegar a las zonas de

minerales contenidos en la roca.

Tal tipo de minería exige una planificación cuidadosa y

extensiva de tales excavaciones , al objeto de que la

misma funcione adecuadamente.

DEFINICIÓN : Se entiende como minería subterránea a

la que se realiza por medio de obras y trabajos en el

interior de la tierra tales como pozos, galerías, cámaras,

túneles, socavones y planos para acceder a la masa de

mineral y extraerla, sin tener que mover los estériles o

materiales que recubren el yacimiento.



El método de explotación subterránea, es utilizado

cuando las zonas mineralizadas (vetas o cuerpos de

mineral económico) son angostas y profundas, por lo que

según las evaluaciones técnicas y económicas justifica

la perforación de túneles y socavones para posibilitar su

extracción.



Durante muchos años ha sido la imagen popular y poco

positiva de la minería, pero ha sido ampliamente

superada en cantidad y valor por los otros métodos de

explotación, dado que el coste de la inversión de capital

resulta mucho más elevado.

Relación 4 : 1 (Subterráneo /Cielo abierto) y también;

Por el coste de operación. Relación 10: 1 (Subt/ MCA)



HASTA AQUÍ CLASE LUNES 30 MARZO

La perdida progresiva y sistemática de la importancia de

la minería subterránea ha sido, en otra parte,

compensada por la gran importancia que las labores

subterráneas han ido tomando en las obras públicas, la

construcción de las ciudades y las aplicaciones militares

e industriales de cámaras, almacenes e incluso por el

aprovechamiento de antiguas explotaciones mineras.



La alta intensidad de capital exigido, el descenso en las

productividades con el enorme coste del personal, las

dificultades de lograr una mecanización y

automatización, la peligrosidad por el desconocimiento

de las condiciones geomecánicas, la falta de vocación

minera de la mayor parte de las demandas de trabajo,

han ido reduciendo la aplicación de esta metodología a

los casos de minerales muy valiosos como el oro, la plata

y el platino, las altas leyes en los minerales no férreos o

en las condiciones extremadamente fáciles de explotar

como las canteras subterráneas o las capas de carbón

muy horizontales y con una potencia razonable.



Sin embargo es justo reconocer que en los últimos 10

años se ha producido un importante incremento de la

productividad en la minería de interior a causa de la

eliminación de dos "corsés" o limitaciones, como eran las

tradicionales vías férreas para el transporte y la madera

para la entibación, que se han sustituido por otros

materiales como los neumáticos para el rodaje y el acero

de los pernos y las mallas de sostenimiento de techos y

paredes de galerías para mejorar el gálibo y tolerar una

mejor mecanización, habiéndose llegado a mejorar

sustancialmente los rendimientos del orden de 50

t/hombre/día, en comparación con los antiguos de 1

t/hombre/día.



Existe un límite económico entre la minería a cielo abierto

y la minería subterránea que viene definido por la fórmula

Relación de costos.

Costo M. Subterránea - Costo extracción MCA

RL = ---------------------------------------------------------------

Costo extracción estéril MCA



Diferencias entre la minería a cielo abierto y la minería

subterránea.



Esencialmente se trata de unos estilos y actitudes

diferentes de ejecutar el laboreo con una minería a cielo

abierto más grande, más antigua, más dinámica y con

unos problemas y unas soluciones muy diferentes de las

que se aplican tradicionalmente en la subterránea, que

puede resultar más económica y pequeña y por tanto

más accesible a los pequeños capitales e incluso ser un

"iceberg" para las futuras grandes explotaciones.

TECNICAS

- Mayor productividad razón 10:1

- Concentración de las operaciones y mayor sencillez

de control y dirección.

- Elevada mecanización por una menor limitación en el

tamaño y peso de las maquinas.

- Mayor flexibilidad para responder a los aumentos o

disminución de la producción.

Las ventajas de la minería a Cielo Abierto sobre la minería

Subterránea pueden resumirse como:



ECONOMICAS

- Menor costo por tonelada de material (mineral o

estéril) producido.

- Mayor disponibilidad de reservas por explotación de

recursos de menor ley.



SOCIALES

- Mayor seguridad e higiene en el trabajo.

- Mayor disponibilidad de mano de obra.

- Menor influencia del factor de costo del personal.



Las ventajas de la minería subterránea en comparación a la

minería a Cielo Abierto.

SOCIALES

- Personal de operación y mantenimiento mas formado

y por tanto mas efectivo.

- Inexistencia de problemas medioambientales creado

por la formación de vertederos y/o botaderos.

- Mayor empleo de mano de obra en el interior.



Como resumen podemos decir que se trata de unos

métodos mineros diferentes, que requiere mayores

reservas para el cielo abierto, aunque puedan ser de

menor ley, con un ritmo más rápido de explotación y por

ello una menor vida, en comparación con una minería

subterránea que requiere una planificación detallada

para evitar graves errores y con unas inversiones más

fuertes por ser unas producciones anuales mucho menos

flexibles.



Por otro lado es interesante indicar que, la tendencia

actual hará, siempre que sea posible la existencia de los

dos métodos y muy especialmente esta tendencia será

hacia una minería mixta que combine simultáneamente

ambos métodos, para lograr explotar mejor el yacimiento

y combinar acertadamente las ventajas de cada uno

disminuyendo los inconvenientes y compartiendo los

servicios y las operaciones unitarias.



Esquema y denominaciones de una Mina Subterránea.

• MENA: Mineral con contenidos valiosos para su venta o

transformación.

• MARINA : Material arrancado para su carga.

• SOCAVÓN : Galería o túnel de acceso desde el exterior

más o menos horizontal.

• RAMPA : Acceso o plano inclinado.

• POZO Labor de acceso vertical para la extracción o el

acceso principal.

• CHIMENEA Conexión vertical entre galerías para

ventilación, personal o mineral.

• NIVEL Conjunto de galerías con acceso directo desde el

pozo o rampa de entrada a la mina.


3.1 Terminología de la Minería Subterránea.

• SUBNIVEL Galería desde la que se ejecutan

las labores de arranque y carga a una cota

determinada, equivalente al banco en el cielo abierto.

• HASTIALES : Contactos del yacimiento con la roca

encajante, o paredes de una galería.

• ENTIBACIÓN : Sistema o técnica de sostenimiento

de huecos mineros.

• TECHO: Contacto superior del mineral, con la roca

encajante.

• MURO : Contacto del mineral con la parte inferior de

la formación.

• CÁMARA : Hueco creado para la explotación del

mineral, limitado por pilares.



• CABEZA Y BASE : Las excavaciones superior e

inferior de la cámara.

• LABOREO : Frente o tajo de arranque. Unidad de

trabajo subterráneo.

• BARRENO O TIRO: Taladro perforado para colocar el

explosivo de una voladura.

• CORRIDA : Longitud en dirección del yacimiento.

• POTENCIA : Espesor de la mineralización.

• BUZAMIENTO : Ángulo que el depósito forma con la

proyección de un plano horizontal

• DILUCIÓN : Porcentaje de estéril o marginal que se

extrae con el mineral.



• GEOTECNIA : Estado de la geometría de las

discontinuidades y/o capacidad que los huecos tienen

para autosoportarse.

• FRACTURACIÓN : intensidad, frecuencia y forma de

presentarse las separaciones entre planos de mineral.

• SELECTIVIDAD : Proceso de separación del mineral

entre las intercalaciones de estéril y/o marginales.

• CIELO : Límite físico superior de un hueco o cámara.

• PISO : Límite físico inferior de un hueco o cámara.



• BULONES : Pernos de anclaje o entibación.

• CUELE : Barrenos de apertura de una voladura.

• REFUGIO : Abrigo para personal o maquinaria.

• RELLENO : Material estéril que ocupa y entiba un

hueco explotado.

• VENTILACIÓN : Circuito de aire para la

habitabilidad de personas o máquinas.

• COMPUERTAS : Reguladores de la ventilación y

del relleno hidráulico.

• NIVEL PRINCIPAL : Galería de transporte de

mineral hasta pozos de extracción.



• HASTA ACA CLASES 01 DE ABRIL

Los sistemas de explotación propios de la minería

subterránea difieren ligeramente de los de cielo abierto, y

sus operaciones mineras comprenden una serie de

elementos necesarios para realizar las etapas, que van

desde el arranque del mineral de su lugar de formación y

su transporte hasta el exterior.

Principalmente se distinguen:


3.1 Operaciones Unitarias

1.- Sostenimiento y Fortificación.

- Marcos, mallas, pletinas, chapas, etc.

- Cables y pernos

- Relleno u hormigonado

- Posteo o malleo

- Mampostas metálicas



2.- Arranque

- Por acción de la gravedad (Hundimiento

controlado)

- Por perforación y voladura con explosivos

- Por acción mecánica de una máquina o minador



3.- Carga y desescombrado

- Sistemas discontinuos (Cargadoras, volquetes y

cintas transportadoras)

- Sistemas continuos (Minadores, rozadoras)



4.- Transporte interior

- Sistemas discontinuos (Manual, L.H.D., Volquetes,

trenes ,etc)

- Sistemas continuos (Cintas, Panzers, etc.)



5.- Extracción

- Pozos de extracción vertical

- Planos inclinados con cintas

- Rampas para camiones o volquetes

- Sistemas hidráulicos de transporte



6.- Servicios

- Ventilación y aire acondicionado

- Desagüe y drenaje

- Mantenimiento y talleres

- Iluminación

- Almacenes y polvorines

- Oficinas y vestuarios

- Guardería y control de seguridad.



4. METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA:


Los objetivos principales de un método de explotación

subterráneo o por interior son el diseño geométrico

de los huecos a generar, la selección de la

maquinaria y del sistema tecnológico más

apropiados para lograr una extracción segura,

económica y selectiva de los yacimientos de minerales

a una cierta profundidad, sin tener que remover los

materiales que lo recubren desde la superficie.

* Diseño geométrico y planificación de las operaciones

* Ingeniería de los sistemas o técnicas operativas

* Estimación de los costes de inversión y de operación.

Y más modernamente a los objetivos de seguridad,

fiabilidad y rentabilidad del proyecto hay que añadir su

integración en el entorno o medio ambiente.

. Los medios y pasos necesarios para el desarrollo

de un proyecto minero de interior son los mismos

citados para el cielo abierto u otra minería, esto es

la ingeniería minera en sus tres niveles de :



Dentro de los métodos convencionales de explotación

subterránea se tienen tres grandes grupos:

4.1 SOSTENIMIENTO DE LOS HUECOS CON MACIZOS.

• METODO DE CAMARAS Y PILARES (ROOM AND PILLAR)

• METODO DE TAJEO POR SUBNIVELES (SUB LEVEL STOPPING)

• METODO DE CRATERES INVERTIDOS (VCR)



• METODO DE CORTE Y RELLENO (ASCENDENTE O DESCENDENTE)

• METODO DE ALMACENAMIENTO PROVISIONAL

• METODO DE ENTIBACION CON CUADROS

• METODO DE TAJEOS LARGOS

• HUNDIMIENTO CONTROLADO DE LOS HUECOS

4.2 RELLENO OFORTIFICACION DE LOS HUECOS.


4. PRINCIPALES METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA:

• METODO DE HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES

(SUB LEVEL CAVING)

• METODO DE HUNDIMIENTO POR BLOQUES (BLOCK CAVING)



4.3 HUNDIMIENTO CONTROLADO DE LOS HUECOS



Otra clasificación basada también el el método de soporte utilizado

los clasifica como:

PRINCIPIO

El método de explotación Room and Pillar o

Caserones y Pilares, o también cámaras y pilares,

consiste como su nombre lo indica, en la explotación

de caserones separados por pilares de

sostenimiento del techo.

4.1 Sostenimiento de los huecos con Macizo


4.1.1 Cámaras y Pilares (Room and Pillar)

PRINCIPIO




En un principio, el método de caserones y pilares se

llevaba en forma irregular, o sea, que las dimensiones y

distribución de caserones se hacía sobre la marcha de

la explotación, dejando pilares en forma irregular

obedeciendo solamente a las características

presentadas por el yacimiento, como por ejemplo zonas

de más baja ley, diques de estériles etc.

PRINCIPIO




Hoy en día dado a las condiciones de mecanización y

a los adelantos obtenidos en las técnicas de

reconocimiento, el método, se planifica con anterioridad

a la explotación propiamente tal, llevándose los

caserones con una distribución regular como así mismo

el trazado de los pilares.

PRINCIPIO




PRINCIPIO

La recuperación de los pilares puede ser parcial o

total, en este último caso, la recuperación va

acompañada del hundimiento controlado del techo

que puede realizarse junto con la explotación o al

final de la vida del yacimiento, lógicamente el

hundimiento del techo en este caso es totalmente

controlado.




PRINCIPIO




CAMPO DE APLICACIÓN DEL METODO

Este método de explotación es aplicado

ampliamente y en los últimos años se ha

desarrollado bastante, debido a su bajo costo de

explotación y a la vez que permite hasta cierto punto

una explotación moderadamente selectiva.

Los yacimientos que mejor se presentan para una

explotación por Room and Pillar, son aquellos que

presentan un ángulo de manteo bajo, aunque

también es aplicable en yacimientos de manteo

entre 30° y 40°, es decir, en yacimientos de manteo

crítico, donde el mineral no puede escurrir por

gravedad.




En cuanto a la potencia del yacimiento, el método

ha sido aplicado con éxito en yacimientos de

hasta 40 – 60 m.

Los casos corrientes de aplicación son para

yacimientos de baja potencia destacándose

espesores de 2 a 20 metros.





Este método es utilizado universalmente en yacimientos

tabulares sedimentarios, como pizarras cupríferas,

yacimientos de hierro, carbón, potasio y otros.

En yacimientos con potencia considerable se usan en

combinación con corte y relleno, dejando pilares para el

sostenimiento del techo.








Video Método Explotación

El desarrollo del yacimiento va a depender de una serie

de factores, todos relacionados entre sí, y que pesarán

con mayor o menor importancia según las

características del yacimiento.




Plan general de trabajo

Desarrollo

Dentro de los principales factores se encuentran la

posición del yacimiento con respecto a la superficie del

terreno, la forma, la simetría y estructura del cuerpo

mineralizado.

La tectónica del yacimiento es otro punto importante que

deberá tenerse presente para la elaboración del

programa de desarrollo.





Desarrollo

Por otra parte deben tomarse muy en cuenta los

trabajos o condiciones de explotación como son la

velocidad de arranque, transporte y extracción,

desagüe, ventilación y seguridad del trabajo.

Es así como es posible hacer un desarrollo

totalmente por el yacimiento, por el estéril o un

desarrollo combinado en estéril y por mineral.





Desarrollo

PREPARACION

El Room and Pillar sistemático, como anteriormente fue

mencionado requiere de una programación previa del

trazado con replanteo en el terreno de la dirección y

orientación de los ejes de todos los trabajos de

preparación como así mismo del de explotación y

distribución de pilares.




PREPARACION

La preparación del sector que se desea explotar,

comienza por limitar dicho paño por galerías paralelas

con la pendiente que se les desea dar y que va a

depender de la mecanización de la mina.




En seguida se corren los frontones de explotación a partir

de dichas labores, uniendo ambas galerías con el objeto

de establecer los circuitos de ventilación. A partir de estos

frontones se inicia la etapa de explotación o de arranque.

PREPARACION

Las variaciones y forma de llevar la preparación van a

depender de :

• Potencia explotable del yacimiento y variación de

ésta.

• Angulo de manteo del yacimiento.

• Característica del techo y piso en cuanto a la facilidad

de establecer y definir la potencia explotable.

• Resistencia del techo a los desprendimientos

• Resistencia del piso para soportar la carga de los

pilares.




Orientación de los Frontones de Preparación :

Por lo general se corre un frontón de preparación a lo

ancho del caserón; cuya dirección o rumbo puede ser

según la máxima pendiente del yacimiento, según el

rumbo de este ( generalmente corresponde a una galería

horizontal ), u ocupar una dirección intermedia entre la

máxima pendiente y el rumbo, o sea, la pendiente de la

galería ( frontón ) y consecuentemente la del caserón se

hace la elección, dependiendo del modo de efectuar el

movimiento del mineral de los caserones, con camiones

la pendiente del caserón no debe ser superior a un 10 %.




PREPARACION DE LOS CASERONES

Preparación de los Caserones en mantos de poco espesor :

Tomaremos como ejemplo la preparación de caserones

cuya potencia explotable varía entre los 1.5 y 3.0 mts.

En este caso puede correrse un frontón por el yacimiento,

de un ancho que permita trabajar con facilidad en la

etapa de arranque, (etapa que viene enseguida de la

preparación ). La altura del frontón es igual a la potencia

explotable.





Preparación de los Caserones en mantos de poco espesor :

Si el yacimiento tiene un piso o techo, bien definido

deberá usarse éste como guía de preparación del

frontón, lo que evitará o disminuirá mucho las posibles

diluciones del mineral durante el arranque.





Preparación de caserones de potencia superior a 3.0 m. :

La preparación de los caserones en yacimientos de este

tipo puede hacerse con frontones que llevan como piso el

yacente del yacimiento, o lleva como techo de la galería

de preparación el pendiente del manto. Ambos casos

están sujetos como se comprenderá a las características

del yacimiento ( ejemplo : definición del techo o piso,

etc.), grado de mecanización que se tenga o que se

pueda obtener.




HASTA AQUÍ CLASES 06 ABRIL SECCION 2

La perforación de los tiros de arranque puede hacerse

de muchas maneras distintas, en mantos angostos el

desquinche de los caserones puede hacerse con tiros

paralelos al eje del caserón o tiros perpendiculares a

dicho eje.

Si las condiciones lo permiten, es común el uso de

jumbos, máquinas que tienen gran capacidad de

perforación.

PERFORACIÓN




La variedad más grande en cuanto a los diagramas de

disparo se encuentran en los casos de mantos de gran

potencia donde es posible usar equipo pesado de

perforación y tiros largos ( con broca atornillada ), por

ejemplo : bancos en rebaje con Wagon Drill, perforación

radial con máquinas sobre columna.

En bancos en realce pueden usarse las perforaciones

largas con brocas flexibles, o con brocas atornilladas, con

máquinas montadas sobre carros con neumáticos.

PERFORACIÓN




EXTRACCIÓN DEL MINERAL DESDE LOS CASERONES




El mineral arrancado puede ser movido de muchas

maneras diferentes dependiendo como en los puntos

tratados anteriormente de las características del

yacimiento, producción, grado de mecanización.

En yacimientos horizontales o de baja pendiente

(ángulo de manteo ), cuya potencia no permite una

mecanización, puede palearse a mano sobre carros y

transportarse el mineral al exterior o vaciarse sobre

Buitras.

HASTA ACA CLASE 06 ABRIL SECCION 1

Si se justifica la instalación de Scrapers, es posible

usarlos con ventajas cargando directamente sobre carros

o sobre Buitras ubicadas frente a cada caserón; en este

caso el Scrapers limita el largo del caserón ( 40 – 50 m.)

EXTRACCIÓN DEL MINERAL DESDE LOS CASERONES




Extracción del mineral desde los caserones




Cuando los tonelajes arrancados son considerables

y la pendiente favorable, el movimiento del mineral

puede hacerse con palas mecánicas que cargan

sobre camiones tales como Dumpers.

Esta combinación pala – camión tiene la ventaja de

distanciar bastante los puntos de extracción,

además son de alto rendimiento y costo de

operación bajo.





En ciertas minas se ha llegado al uso de Cargadores

Frontales de grandes dimensiones del balde que carga

sobre camiones de 25 a 30 toneladas de capacidad.





SOSTENIMIENTO DEL TECHO




Es un problema delicado y muy importante al proyectar

una explotación por este método.

La estabilidad del techo va a definir la distancia y

sección de los pilares, y ancho de los caserones,

(influida naturalmente por la potencia del yacimiento).





A su vez, la densidad de pilares influirá fuertemente

sobre la recuperación del yacimiento.

No hace muchos años atrás, la experiencia del

comportamiento del terreno era la única manera de

establecer una distancia máxima sobre pilares, lo que

se obtenía después de varios años de explotación del

yacimiento.





Hoy en día, existe una ayuda , que de una manera u

otra, coopera con el explotador de minas a la solución

de este problema mediante el estudio de la mecánica

de rocas.

Lo anterior nos otorga ciertas normas o guías en el

estudio del problema de la luz máxima entre pilares.





La primera observación se refiere al estudio del

comportamiento del pilar al ir absorbiendo la carga del

techo.

Es natural que una zona virgen sin explotar soporte el

peso del techo en un área determinada y que al entrar en

explotación, esa misma carga, se reparte en una sección

mucho más pequeña correspondiente al área de los

pilares de sostenimiento.

Observación 1





La variación de la deflexión del techo es posible

controlarla midiendo la convergencia entre el piso y el

techo con instrumentos adecuados.

La variación de la deflexión del techo, va a depender de

las características mecánicas de la roca (resistencia a la

tracción) y además de la luz entre pilares.

Observación 2





Ruidos microsísmicos.

Actualmente es posible detectar estos ruidos que

acompañan a toda la inestabilidad del techo.

La frecuencia normal con que se producen en cualquier

etapa de la explotación es fácilmente medible y

comparable con los casos cuando se producen

aumentos repentinos de la frecuencia produciendo

finalmente derrumbes en el techo.

Observación 3





El comportamiento mecánico de las rocas a la tracción y

compresión es muy importante para las consideraciones

sobre resistencia y obtención de gráficos respectivos (

circulo de Mohr ).

Observación 4





Estos valores de resistencia obtenidos por lo general en

pruebas de testigos en laboratorio, deben tomarse con

mucho cuidado para su interpretación, ya que las

condiciones de trabajo de la roca in situ es muy

diferente al comportamiento durante las pruebas de

laboratorio. Esto se explica fácilmente si se comparan

las magnitudes sobre las cuales se opera ( roca in situ y

el testigo de prueba ).

Observación 4





Por otra parte al tomar la masa rocosa como un

elemento resistente, está afectada indudablemente por

un sin número de factores que limitan aún más las

precauciones que deben tenerse y que han sido

aludidas anteriormente; como por ejemplo : las

estructuras tales como fallas, diaclasas, junturas,

alteraciones, planos de clivaje estas influyen

notablemente sobre la resistencia.

Observación 4

Un techo que se desprende con facilidad por efecto de

los disparos, u otras causas, trae como consecuencias

problemas no solo de dilución de la ley, sino también en

la seguridad del personal en los costos de producción.

Es posible asegurar la estabilidad del techo mediante un

apernado que puede ser hecho en forma sistemática o

solamente en aquellos sectores donde las condiciones lo

requieran.

MODO DE MANTENER LA ESTABILIDAD DEL TECHO.




Para ello debe conocerse muy bien la naturaleza de las

rocas del pendiente, lo que determinará la sección, largo

y densidad en la colocación de pernos.

Por otra parte deberá determinarse a través de estudios

de prueba en el terreno mismo, el apriete que deberá

dársele a los pernos para que cumpla realmente el papel

que deben desempeñar.





Debe tenerse presente que un perno mal colocado no

desempeñará ninguna función de fortificación, lo mismo

sucede si el largo y sección no son adecuados.

Suele acompañarse el apernado en algunos casos, con

un enmallado del techo, reteniéndose en la malla trozos

sueltos de roca, que cuando los caserones son altos, su

caída produce accidentes de consideración.









En algunas minas el apernado del techo, realizado

convenientemente ha podido permitir aumentar la luz

entre pilares hasta un 40 a 50%, lo que naturalmente se

traduce en una recuperación mayor del yacimiento.

DISTRIBUCIÓN DE PILARES.




Debe hacerse lo más sistemáticamente posible que se

pueda, cuidando de no arriesgar la vida de la mina.

En yacimientos que se presentan en forma de dos

mantos separados, por una zona estéril y que se explota

en forma separados dejando una loza entre los

caserones, debe tenerse especial cuidado de que los

pilares se encuentren lineados según la proyección

vertical, es decir que la carga del pilar de arriba sea

transmitida al pilar inmediatamente ubicado debajo, y no

que la carga sea transmitida a la losa.

DISTRIBUCIÓN DE PILARES.




Así, no deben dejarse pilares sobre galerías principales

de explotación ya que la carga soportada por el pilar es

transmitida al techo de la galería. Lo que lógicamente

hará necesario con el tiempo una mantención de la

galería si no se produce derrumbe.

Distribución de Pilares.




Distribución de Pilares.




La recuperación del yacimiento puede variar de una

mina a otra, dependiendo por una parte de las

condiciones propias que presenta el yacimiento, y por

otra, de la técnica empleada y grado de mecanización a

que se ha alcanzado.




RECUPERACIÓN DEL YACIMIENTO.

Como datos generales podemos decir que la

recuperación puede variar de un 80 a 90 % del mineral

preparado, llegando en ciertos casos a recuperaciones

del orden del 90 %.

En ciertos casos se justifica realizar estudios sobre la

recuperación de pilares, sobre todo en yacimientos

importantes.

Actualmente se han hecho recuperaciones interesantes

de pilares en ciertos yacimientos donde la inversión se

ha pagado ampliamente.




RECUPERACIÓN DE PILARES.

La recuperación puede hacerse de varias maneras :

• Recuperación con hundimiento controlado del techo.

• Recuperación de Pilares en forma alternada.

• Recuperación parcial de los pilares.





• Recuperación con hundimiento controlado del techo.





Consiste en controlar perfectamente bien la estabilidad

del techo y provocar el hundimiento a voluntad.

• Recuperación de pilares en forma alternada.





Puede hacerse la recuperación de pilares en forma

alternada cuando las condiciones son favorables y

abandonarse la zona, o también arrancarse los pilares

alternativamente y provocar el hundimiento, esto tiene

por objeto disminuir los esfuerzos en los pilares de

aquellas zonas vecinas al hundimiento.

• Recuperación parcial de los pilares.





En algunos casos se adelgazan los pilares a un máximo

y luego se refuerza con concreto ( es una especie de

camisa o cilindro alrededor del pilar).


4.1.1 Camaras y Pilares


1. Geometría del Yacimiento Aceptable Optimo

Potencia >1 m >3 m

Buzamiento <30° Horizontal

Tamaño Cualquiera Cualquiera

Regularidad

2. Aspectos Geotécnico Aceptable Optimo

Resistencia (Techo) >300 k/cm2 >500 k/cm2

Resistencia (Mena) s/profundidad >500 k/cm2

Fracturación (Techo) Baja Muy baja

Campo Tensional In-situ

(Profundidad) <1000 m <600 m

Comportamiento Tenso-

Deformacional Elastico Elastico

3. Aspectos Económicos Aceptable Optimo

Valor Unitario de la Mena Bajo NA

Productividad y ritmo de

explotación Alto NA

Resumen del Método

4.1.1 Método de Cámara y Pilares en depósitos inclinados.



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Clase 5 -Clase 8 Mineria Subterranea Lunes 13 Abril