MÉTODO subterraneos

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  • 8/20/2019 MÉTODO subterraneos

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    MÉTODO CON SOSTENIMIENTO NATURAL

     MÉTODO DE CÁMARAS Y PILARES (Room and Pillar)

    El método se conoce en inglés como Room and Pillar, aunque casi siempre se utiliza su

    nombre en inglés. Mediante este método se explotaban 60% de las minas subterráneas de

    minerales distintos al carbón en Estados Unidos en los años 80 y el 90% de las minas de

    carbón.

    El método posee una variante denominada Stope and Pillar. Este método de explotación es

    el único aplicable en el caso de yacimientos tabulares horizontales o sub-horizontales, con

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    inclinaciones de hasta 30º. Se trata, por lo general, de depósitos estratificados de origen

    sedimentario.

      PRINCIPIO

    Consiste en lo esencial en excavar lo más posible el cuerpo mineralizado dejando pilares demineral que permiten sostener el techo de material estéril. Las dimensiones de los cámaras y

    de los pilares depende de la mayor o menor competencia de la roca sobrepuesta (estabilidad

    del techo) y también de la roca mineralizada (estabilidad de los pilares), como asimismo del

    espesor del manto y de las presiones existentes.

    Por lo general los pilares se distribuyen en una disposición o arreglo lo más regular posible, y

    pueden tener una sección circular, cuadrada o rectangular semejando un muro. Las cámaras

    abiertas tienen forma rectangular o cuadrada.

    Al término de la explotación de un área determinada es posible recuperar, al menos

    parcialmente, un cierto porcentaje de los pilares, dependiendo del valor del mineral que seestá extrayendo.

    El control de leyes es primordial (más importante que diseño minero y ventilación): resulta

    en un diseño ad-hoc, irregular, con pilares de baja ley no recuperables Se puede trabajar a

    frente completa (full face slicing) o por tajadas (multiple slicing).

    • Frente completa: hasta 8-10m de espesor

    • Tajadas: más de 10 m de espesor

    En la explotación por tajadas se saca primero la parte superior y luego se banquea y saca la

    parte inferior, lo que permite la explotación simultánea de ambas frentes.

      DESARROLLOS

    En los cuerpos mineralizados de inclinación cercana a la horizontal, se requieren mínimosdesarrollos previos a la explotación propiamente tal.

    Casi siempre es posible utilizar como vías de acceso y transporte del mineral las mismas

    cámaras ya explotadas.

    En el caso de cuerpos de mayor inclinación, donde las pendientes no permiten la circulación

    de los equipos de carguío y transporte sobre neumáticos, es necesario desarrollar con

    anterioridad niveles horizontales, espaciados regularmente según la vertical y orientados

    según el rumbo del manto. Tales niveles se pueden comunicar entre sí mediante rampas, o

    también se pueden habilitar piques de traspaso cortos que conducen el mineral a un nivel detransporte principal horizontal emplazado bajo el manto.

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      ARRANQUE

    La perforación y tronadura de producción se realiza según las prácticas habituales que se

    aplican en el avance de túneles y/o galerías. Dependiendo del espesor del manto, vale decir,

    del espacio disponible, el nivel de mecanización que es posible utilizar incluye desde

    perforación manual hasta jumbos de gran tamaño. En presencia de mantos de gran potencia

    (espesor) la operación de arranque se realiza en dos etapas: 1. Se extrae la parte superior delmanto según la modalidad antes indicada 2. Luego se recupera la tajada inferior mediante

    una operación de banqueo como en una mina a cielo abierto. Dependiendo de la inclinación

    del manto, se utilizan equipos montados sobre neumáticos o sobre orugas.

      CARGUÍO Y TRANSPORTE

    El mineral tronado se carga directamente en los frentes de trabajo, de preferencia con

    equipos cargadores diesel montados sobre neumáticos. El espesor del manto, las

    dimensiones de los espacios y de los accesos disponibles, y la capacidad productiva de lafaena, determinan el nivel de mecanización que es posible utilizar.

    En mantos de gran potencia, sin problemas de espacio, se usan cargadores frontales y

    camiones normales. Con restricciones de espacio, se prefieren los cargadores LHD

    conjuntamente con camiones especiales de bajo perfil.

      VENTILACIÓN

    La gran extensión horizontal que pueden alcanzar los laboreos y el uso intensivo de equipo

    diésel, hacen necesario implantar un sistema de ventilación que puede llegar a ser bastante

    complejo. En la mayoría de los casos resulta indispensable instalar sistemas de ventilaciónsecundaria, utilizando ductos y ventiladores auxiliares ubicados en las proximidades de los

    frentes de trabajo.

      FORTIFICACIÓN

    Los yacimientos estratificados requieren un riguroso control de la estabilidad del techo, el

    riesgo de derrumbes o desplomes de material está siempre presente. Se recurre por lo

    general al apernado sistemático del techo. También, si se estima necesario, es posible reforzar

    o fortificar los pilares, mediante pernos, cables e incluso un enzunchado de cintas metálicas.

    En resumen, se consideran los siguientes elementos de fortificación:

    • Apernado de techo sistemático

    • Pernos de roca: o Lechados (a columna completa)

    o  Anclados mecánicamente (puntual)

    o  5/8, ¾, 1, 1 ¼ pulgadas o 7, 9, 17, 26 toneladas de resistencia

    o  Pensionados a 50% de resistencia

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    • Planchuelas de 6 pulgadas (150 mm) y de ¼ a 3/8 pulgadas de espesor, planas o como

    campanas, que distribuyen el esfuerzo de la roca en el collar del perno a través de una tuerca

    • Malla puede instalarse entre pernos

    • Shotcrete para largo plazo

    • La resistencia de pernos disminuye con el tiempo (puede ser necesario tensarlos

    nuevamente, o reemplazarlos durante la vida de la operación)

      VENTAJAS Y DESVENTAJAS

    -  En mantos de un espesor importante y de inclinación cercana a la horizontal, el

    método por Cámaras Y Pilares puede adoptar un alto grado de mecanización,operacionalmente muy eficiente y con una alta capacidad productiva.

    -  La disposición y diseño de las labores es bastante simple y esquemática, permitiendo

    con facilidad el desarrollo simultáneo de diferentes áreas productivas.

    -  No requiere de grandes inversiones en desarrollos de preproducción. Permite una

    explotación selectiva, dado que siempre existe la posibilidad de dejar como pilares los

    sectores de más baja ley.

    -  La recuperación del yacimiento es uno de los puntos débiles de este método.

    -  Una proporción importante del mineral necesariamente debe dejarse como pilares.

    -  En cuanto a la dilución, se puede manejar en un nivel muy bajo, controlando la

    estabilidad del techo y la correcta ejecución de los diagramas de disparo.

      CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES:

    • Método barato, productivo, fácil de mecanizar y simple de diseñar.

    • Se usa en depósitos horizontales

    o  sub-horizontales (hasta 30º) en roca razonablemente competente y espesores de

    2 a 6 m en carbón, sal, potasio, calizas. En algunos casos pueden considerarse

    mantos de mayor potencia.

    • Consideraciones de diseño:

    o  Estabilidad del techo o Resistencia de los pilares

    o  Espesor del depósito o Profundidad de la mina

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    • Objetivo: extraer la cantidad máxima de mineral compatible con condiciones seguras de

    explotación.

    • Pilares pueden recuperarse:

    o  Relleno (backfill) en minas no de carbón

    o  Retroceso (retreat mining) en minas de carbón, permitiendo subsidencia

      DISEÑO DE PILARES

    La metodología más simple de diseño de pilares asume que el esfuerzo en el pilar está

    distribuido uniformemente y que es igual al esfuerzo geoestático vertical original, dividido por

    la razón entre el área del pilar y el área original (tributaria). El fallamiento ocurre cuando este

    esfuerzo excede la resistencia a la compresión del pilar de roca. Esta aproximación no

    considera:

    Extensión y profundidad del área explotada

    • Componente del esfuerzo paralelo al estrato

    • Propiedades de deformación del pilar, techo y suelo

    • Posición de pilares en el área explotada La resistencia del pilar se calcula a partir de las

    características geométricas (ancho y alto) y de tests de laboratorio o estudios estadísticos

    empíricos. Normalmente en la explotación, se separan zonas dejando muros entre ellas.

    DISEÑO DE PILARES

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      CÁMARAS ALMACÉN (Shrinkage Stoping)

    El SHRINKAGE STOPING (Ingles), es unmétodo de explotación vertical aplicable avetas (estructuras verticales),principalmente para explotacionesmenores. En su esencia, consiste en utilizarel mineral quebrado como piso de trabajopara seguir explotando de maneraascendente. 

    Este mineral provee además soporteadicional de las paredes hasta que elcaserón se completa y queda listo para elvaciado.

    Los caserones o cámaras se explotanascendentemente en tajadas horizontales,sacando solamente el ~35% que se esponjay dejando hasta el momento del vaciado elresto (~65%).

    Es un método intensivo en mano de obra,difícil de mecanizar. Se aplica generalmente a vetas angostas de 1.2 a 30 m o a cuerpos donde

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    otros métodos son técnica o económicamente inviables. Para asegurar que el mineral fluya(que no se “cuelgue”), el mineral no debe tener muchas arcillas, ni debe oxidarserápidamente, generando cementación. El cuerpo mineralizado debe ser continuo para evitarla dilución. El estéril debe extraerse como dilución o dejarse como pilares aleatorios (que noimpidan el flujo).

      CONDICIONES DE APLICACIÓN

    Este método de explotación es aplicable en cuerpos tabulares verticales o subverticalesangostos o de poco espesor (1 a 10 m), con bordes o límites regulares. Su inclinación debe sersuperior al ángulo de reposo del material quebrado, vale decir, mayor a 55º.

    La roca mineralizada debe ser estable y competente. La roca encajadora (paredes) debepresentar también buenas condiciones de estabilidad.

      PRINCIPIOS

    Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente (realce)partiendo de la base del caserón.

    Una proporción del mineral quebrado, equivalente al aumento de volumen o esponjamiento(30 a 40 %), es extraída continuamente por la base.

    El resto queda almacenado en el caserón, de modo de servir como piso de trabajo para laoperación de arranque (perforación y tronadura) como asimismo de soporte de las paredesdel caserón.

    Cuando el proceso de arranque alcanza el límite pre-establecido superior del caserón, cesanlas operaciones de perforación y tronadura, y se inicia el vaciado del caserón extrayendo elmineral que ha permanecido almacenado (60 a 70%).

    Los pilares y puentes de mineral que separan los caserones por lo general son recuperadoscon posterioridad.

      DESARROLLO

    El método requiere conocer bastante bien la regularidad y los límites del cuerpo mineralizado.Para ello, se construyen dos niveles horizontales separados verticalmente por 30-180 m, loscuales permiten definir la continuidad de la veta y determinar la regularidad en el espesor dela misma.

    A esto, se agrega una o más chimeneas, construidas por Alimak o Raise- Boeing, las quepermiten definir la continuidad vertical, facilitan la ventilación y permiten el acceso delpersonal y equipos.

    Finalmente, hay tres alternativas para el desarrollo que sigue:

    1.  Puntos de extracción cada 1-10m en la base del cuerpo

    -  Instalación de chute de madera en cada punto

    2.  Correr galería paralela a la base del cuerpo a 7.5 – 15 m en footwall (por estabilidad)

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    -  Correr estocada de extracción desde la galería de extracción a la galería de base

    del depósito cada 7.5 – 15 m

    -  Tronar la primera tajada y se extrae el esponjamiento con LHD o scraper

    3. Cuerpos más anchos:

    -  Correr dos galerías de base

    -  Construir embudos

    -  Por el centro de las dos galerías de base, correr galería de extracción con Scraper

    y estocadas de extracción para que el esponjamiento fluya hacia la galería de

    extracción

      ARRANQUE

    Las condiciones de aplicación de este método (vetas angostas de baja capacidad productiva),como también las dificultades de acceso y el piso de trabajo irregular no permiten lautilización de equipos mecanizados de perforación.

    En la práctica normal se utilizan perforadoras manuales (jack-legs o stopers) y barrasintegrales. Los tiros pueden ser horizontales (1.6 a 4.0 m) o verticales (1.6 a 2.4 m) condiámetros de 32 a 38 mm. Excepcionalmente, se utiliza perforación mecanizada, mediante el

    uso de: Drill Wagons o jumbos con largos de perforación que pueden ir de 1.8 a 2.4 m (hasta3.0 m).

    La tronadura se realiza utilizando ANFO, Geles (Hidrogeles), Slurry (Emulsiones) y coniniciación no eléctrica normalmente.

      MANEJO DE MINERAL

    El sistema tradicional o más antiguo consiste en el carguío directo del esponjamiento por elnivel de extracción mediante de pequeños carros de ferrocarril, mediante buzones instaladosen la base de los embudos recolectores.

    Es necesario nivelar el piso para seguir perforando después de cada tronada, dentro delcaserón, para lo que se pueden utilizar slushers, LHD pequeños o simplemente palas y realizarel trabajo manualmente.

    Después de tronar y extraer cada tajada vertical, se deben subir los accesos (fortificación deaccesos con madera). Entre los sistemas de carguío y transporte en el nivel de extracción,también se pueden encontrar palas de arrastre (scrapers) descargando directamente a carrosde ferrocarril o camiones y equipos LHD saliendo directamente a superficie, o en combinacióncon piques de traspaso cortos, ferrocarril o camiones, y rampas o piques de extracción.

      VENTILACIÓN

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    El frente de trabajo se ventila inyectando aire desde la galería de transporte ubicada en labase a través de la chimenea de acceso emplazada en uno de los pilares que flanquean elcaserón.

    El aire viciado se extrae hacia el nivel superior por la chimenea emplazada en el otro pilarcorrespondiente al caserón vecino.

      FORTIFICACIÓN

    Dependiendo de la estabilidad de la roca encajadora, se recurre normalmente a un apernadoparcial o sistemático de las paredes del caserón o cámara.

    En situaciones de mayor inestabilidad se colocan pernos y malla de acero, o incluso Shotcrete.

    También es posible dejar algunos pilares de mineral de pequeñas dimensiones.

    Muestreo de canaleta o de chips en intervalos regulares para control de leyes Vaciado Elvaciado es la etapa más peligrosa.

    Se debe evitar este método si el material se pega o cementa (arcillas) y puede crearcolgaduras o arcos. Estas colgaduras pueden ser “deshechas” mediante el uso de agua,explosivos o a mano, lo cual es muy riesgoso. Las colgaduras son costosas y peligrosas.

    El vaciado debe hacerse sistemático y parejo, para evitar la dilución

    • Tren, LHD / camión, slusher (balde de arrastre)

      COMENTARIOS

    • En la actualidad la aplicación de este método ha quedad relegada a la llamada minería

    artesanal. Vetas angostas que no permiten gran mecanización.

    • Es intensivo en mano de obra y las condiciones de trabajo son relativamente más difíciles,con exposición a riesgos comparativamente mayores en relación a otros métodos.

    • Baja capacidad productiva, no permite una gran selectividad, recuperación regular (se dejan

    pilares y puentes), dilución en cierta medida controlable.

    • La mayor parte del mineral arrancado permanece almacenado en los caserones durante untiempo bastante lago, lo que incide negativamente en el capital de trabajo y flujos de caja delnegocio.

      PARÁMETROS

    • Características del mineral: mineral competente, que no se oxide ni cemente, bajo en

    arcillas

    • Características de roca de caja: competente a moderadamente competente

    • Forma del depósito: vertical, uniforme en su inclinación y contactos o Inclinación > 45º, ojalá

    > 60º

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    • Tamaño: o Angosto a moderado espesor (1 a 30 m) o Largo: 15 m en adelante

    • Ley: moderada a alta

      VENTAJAS

    • Tasas de producción pequeñas a medianas

    • Vaciado del caserón por gravedad

    • Método simple, para minas pequeñas

    • Capital bajo, algo de mecanización posible

    • Soporte de mineral y paredes mínimo

    • Desarrollos moderados

    • Buena recuperación (75 a 100%)

    • Baja dilución (10 a 25%)

    • Selectividad posible

      DESVENTAJAS

    • Productividad baja a moderada

    (3-10ton/hombre-turno )

    • Costos moderados a altos

    • Intensivo en mano de obra

    • Mecanización limitada

    • Condiciones de trabajo difíciles

    • Aprox 60% del mineral “preso” dentro del caserón hasta el final

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    • Colgaduras 

    • Pérdida del caserón en vaciado si no se hace con cuidado

      MÉTODO DE CÁMARAS POR SUBNIVELES (Sublevel

    stoping)

    Este método se aplica preferentemente

    en yacimientos de forma tabular

    verticales o subverticales de gran

    espesor, por lo general superior a 10 m.

    Es deseable que los bordes o contactos

    del cuerpo mineralizados sean

    regulares.

    También es posible aplicarlo en

    yacimientos masivos o mantos de gran

    potencia, subdividiendo el macizo

    mineralizado en caserones separados

    por pilares, que posteriormente se

    pueden recuperar.

    Tanto la roca mineralizada como la rocacircundante deben presentar buenas

    condiciones de estabilidad; vale decir,

    deben ser suficientemente

    competentes o autosoportante.

      PRINCIPIOS

    El sublevel stoping es un método en el cual se excava el mineral por tajadas verticales dejando

    el caserón vacío, por lo general de grandes dimensiones, particularmente en el sentido

    vertical.El mineral arrancado se recolecta en embudos o zanjas emplazadas en la base del caserón,

    desde donde se extrae según diferentes modalidades.

    La expresión “sublevel” hace referencia a las galerías o subniveles a partir de los cuales se

    realiza la operación de arranque del mineral.

      DESARROLLOS

    Un nivel base o nivel de producción, consiste en una galería de transporte y estocadas de

    carguío que permiten habilitar los puntos de extracción.

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    Embudos o zanjas recolectoras de mineral. Cuando se trata de una zanja continua a lo largo

    de la base del caserón modalidad preferida en la actualidad se requiere el desarrollo previo

    de una galería a partir de la cual se excava la zanja.

    Galerías o subniveles de perforación, dispuestos en altura según diversas configuraciones

    conforme a la geometría del cuerpo mineralizado.

    Una chimenea o una rampa de acceso a los subniveles de perforación, emplazada en el límiteposterior del caserón.

    Una chimenea a partir de la cual se excava el corte inicial o cámara de compensación (slot)

    que sirve de cara libre para las primeras tronaduras de producción.

      ARRANQUE

    En la versión convencional se perforan tiros radiales (abanicos) a partir de los subniveles

    dispuestos para esos fines.

    Se trata de tiros largos (hasta unos 30 m) de 2 a 3 pulgadas de diámetro, perforados depreferencia con jumbos radiales electro-hidráulicos y barras de extensión.

    En la versión LBH (long blast hole) se perforan tiros de gran diámetro (4 ½ a 6 ½ pulgadas), en

    lo posible paralelos y de hasta unos 80 m de longitud. Se utiliza equipo DTH.

    Las operaciones de perforación y tronadura se pueden manejar en este caso en forma

    continua e independiente. Se puede barrenar con anticipación un gran número de abanicos,

    los que posteriormente se van quemando según los requerimientos del programa de

    producción.

      MANEJO DEL MINERAL

    En su modalidad más antigua el mineral arrancado se cargaba directamente a carros a través

    de buzones dispuestos en la base del caserón.

    La presencia de bolones (frecuente en este método) es un problema complicado, dado que

    no es posible reducir de tamaño en los buzones.

    Era necesario instalar estaciones de control (parrillas) antes de los buzones. También es

    posible la utilización de Scapers para extraer el mineral, y luego arrastrarlo y cargarlo a carros

    de ferrocarril. En este caso, el manejo del material grueso o de sobretamaño es mucho más

    simple.

    Hoy en día se utilizan preferentemente equipos LHD para la extracción, carguío y transporte

    del mineral hacia estaciones de traspaso, donde es cargado a carros o camiones para su

    transporte final a superficie.

      VENTILACIÓN 

    La utilización generalizada hoy en día de equipos cargadores diesel (LHD) para el manejo del

    mineral, exige disponer de una adecuada ventilación del Nivel de Producción.

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    Para tal propósito, se utilizan las galerías de acceso o de cabecera ubicadas en los límites del

    caserón: el aire es inyectado por una de estas galerías y luego de recorrer el nivel es extraído

    por la otra.

    Los subniveles de perforación se ventilan desviando parte del flujo de aire hacia las chimeneas

    o rampas de acceso a dichos subniveles.

      FORTIFICACIÓN

    Como fuera señalado anteriormente, la aplicación de este método exige buenas condiciones

    de estabilidad tanto de la roca mineralizada como de la roca circundante.

    No requiere, por lo tanto, de la utilización intensiva o sistemática de elementos de refuerzo.

    Las galerías de producción en la base de los caserones se fortifican por lo general  –  según

    requerimiento – mediante pernos cementados o pernos y malla de acero (incluso Shotcrete),

    atendiendo a las condiciones locales de la roca.

    En los subniveles de perforación se puede utilizar localmente elementos de refuerzo

    provisorios cuando las condiciones de la roca así lo requieran.

      COMENTARIOS

    El advenimiento de innovaciones tecnológicas en cuanto a perforación y tronadura

    subterránea de tiros largos de gran diámetro (LBH), ha traído consigo un significativo aumento

    de la popularidad de este método.

    El mayor volumen y complejidad de los desarrollos es compensado por la mayor eficiencia de

    las operaciones.

    La perforación, la tronadura y la extracción del mineral son operaciones que se puedenejecutar de modo independiente entre sí.

    Permite la utilización intensiva de equipos mecanizados de gran rendimiento; vale decir,

    pocas unidades con escaso personal. Se puede obtener así una alta productividad en un sector

    concentrado de la mina.

    El trazado de los límites de los caserones no acepta líneas sinuosas. En el marco de esos límites

    pueden quedar incorporados sectores de baja ley como así mismo quedar excluidos otros de

    alta ley.

    En este sentido el método SLS es poco selectivo, especialmente en su versión moderna LBH.

    El conocimiento riguroso y la interpretación adecuada del modelo geológico del yacimiento

    son factores claves para el éxito de la aplicación de este método; conjuntamente con un

    cuidadoso control del trazado de los diagramas de tronadura.

      CARACTERÍSTICAS

    • Alta producción

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    • Aplicable a cuerpos largos, muy inclinados (idealmente verticales), regulares y con roca

    mineral y de caja competente

    • Productividad: 15-40 ton / hombre turno

    • Cada caserón puede producir más de 25.000 ton / mes

    • Intensivo en desarrollos, pero todos son hechos en mineral

    • Método no es selectivo cuerpos tienen que ser regulares

    • Uno de los métodos subterráneos de más bajo costo

      TIPO DE CUERPO MINERALIZADO

    • Regular

    • Grande

    • Resistente y competente

    • Muros deben autosoportarse

    • Desde 6 m de ancho

    • Cuerpos parejos y bien definidos

    • Dilución

    • Sin inclusiones de estéril

    • Sin fracturas

    • Se truena muchas veces, inestabilidad

    • Caserones permanecen abiertos por largo tiempo

      DESARROLLO

    • Acceso por pique en footwall

    • Galerías de transporte cada 45 – 120 m

    • Subniveles cada 10 – 55 m

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    • Slot para cara libre

    • Pilares se dejan para separar caserones y pueden recuperarse

      EXTRACCIÓN

    • Embudos que cargan directamente a tren (con nivel de reducción) o Tronadura secundaria

    • Embudos que cargan a tren (sin nivel de reducción) o Requiere material de granulometría

    fina

    • Slusher

    • Parrillas para carguío de tren

    • LHD a puntos de traspaso

    • Pala autocargadora a tren

      PERFORACIÓN DE PRODUCCIÓN

    • Factores que influyen:

    o  Durezao  Tamaño requerido para traspasoo  Diámetro de tiroso  Largo de tiroso  Orientacióno  Espaciamiento

    • Estos factores contribuyen a elegir el equipo de perforación

    • Perforación en abanico o tiros paralelos

    • LBH:

    o  Diámetro: 170 mm

    o  Distancia entre subniveles: 45 – 55 m o Espaciamiento y burden: 6 x 6 m

      TRONADURA DE PRODUCCIÓN

    • Factores:

    o  Fragmentación requeridao  Diámetroo  Espaciamiento y burdeno

      Condición de tiroso  Agua

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    o  Tamaño permitido de la tronadura (vibraciones)o  Dureza del mineral

    • ANFO, hidrogeles, emulsiones y ANFOS pesados a granel o empaquetados

    • Tronadura secundaria

    o  Perforación y tronadura

    o  Carga cónica

      RELLENO DE CASERONES

    • Razones medioambientales o de seguridad

    • Se puede realizar con:

    o  Roca no cementadao  Arenao  Roca cementadao  Colas cementadaso  Etc.

    • Permite recuperar pilares

      ASPECTOS ECONÓMICOS

    • Alta productividad

    • Bajo costo

    • Mecanización 

      VENTAJAS

    • Muy favorable para mecanización

    • Altamente eficiente o Hasta 110 ton / hombre turno

    • Tasa de producción moderada a alta (25.000 ton / mes)

    • Método seguro y fácil de ventilar

    • Recuperación sobre 90%

    • Dilución baja: < 20%

    • Perforación puede adelantarse

    • En operaciones grandes,  tronaduras semanales son frecuentes (turnos entrenados yeficientes)

    • Mineral está disponible de inmediato al iniciarse la tronadura de producción

      DESVENTAJAS

    • Intensivo en capital, bastantes desarrollos antes de iniciar la producción

    • No selectivo 

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    • Ineficiente a bajas inclinaciones

    • Tronadura secundaria puede generar gases que vuelven al caserón

      VARIANTES

    • VCR: vertical Crater Retreat o Tronadura con cargas esféricas en la base de hoyos verticales

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      CÁMARAS CON BARRENOS LARGOS EN CRÁTER(Vertical Crater Retreat, VCR).

    Esta variante es conocida como método de cámaras V.C.R., que puede traducirse

    por "Cámaras con Voladuras Cráter en retirada ascendente"La geometría del método es igual al

    caso anterior sin subniveles, y se

    empieza por es de el hueco de

    cabeza se perfora una malla de

    barrenos a través del bloque dejara

    la voladura se aplica la técnica de las

    cargas de explosivo esféricas que,

    Normalmente las cámaras tienen

    una sección de 60 m x 10 m (aunquepueden llegar a150 m x 30 m) y la

    altura, antes indicada, entre 48 y

    60m. delimitar un bloque del

    criadero entre dos galerías de base y

    cabeza que se realzan a4 m y se

    ensanchan hasta completar el ancho

    de la cámara (normalmente la

    potencia del criadero)

    Estas galerías se enlazan con la estructura general de la mina, y permiten por su altura el pasode las grandes perforadoras y cargadoras. Mineral; las mallas están dispuestas en muchos

    casos en cuadrados de 2,4 m a 3m. de lado, con diámetros de 165 mm.(6,5 in), hasta

    comunicar con la roza de base. La longitud de los barrenos, igual a la altura del bloque, oscila

    entre 40 m y 52 m y depende de la posibilidad de perforar sin que los barrenos se desvíen

    sensiblemente. Teóricamente, son las que producen el cráter más eficaz; en la práctica se ha

    demostrado que equivalen estas cargas a las cilíndricas con una relación 1/6 entre diámetro

    y altura de carga.

    En cada voladura se arranca una rebanada horizontal del bloque del mineral, de unos 4 metros

    de espesor, a partir del cielo o corona del hueco inferior. El mineral arrancado cae al fondode la cámara, desde la que se carga con maquina L.H.D. por recortes que enlazan con las

    galerías de transporte

    Para la carga de los barrenos se opera del modo siguiente:

      Se mide la profundidad del barreno desde arriba

      Se taponea el fondo con cuñas y se sella con tierra impermeable

      Se carga el explosivo de hidrogel, con un cebo apropiado unido a un cordón detonante

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      El centro de gravedad de la carga debe estar a 1.80 m aproximadamente del fondo

    del barreno, dependiendo del diámetro

      Se retaca con 2 cm de arena y grava

      Se coloca el retardo cero en el centro y lo demás siguiendo el esquema hasta los

    hastiales y fondos

      Se da la pega

      VENTAJAS

      Elimina la preparación de la chimenea y la roza frontal.

      Reduce la dilución del mineral

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      Mejora la fragmentación

      METODO DE GRADIENTES RECTOS E INVERTIDOS

    Análisis del Método

    1. DESARROLLO & PREPARACION

     – Acceso al depósito

     – Desarrollo lateral

      Niveles principales (30 – 60 m)

      Chimenea laterales

     – Preparación

      Chimenea central

      Puente natural de mena

      Chimeneas cortas

      Embudos

      Buzones

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    2. EXPLOTACION

     – Bancos Derechos

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      Requiere pesadas estructuras de soporte, alto costo en estructuras de soporte; subsuelospesados requieren rellenos o pilares

      Aplicaciones limitadas en la minería actual

    Este método solo se ha utilizado en las minas del Valle del Cauca y Cauca, y se emplea en yacimientos

    verticales, cuando los mantos de carbón presentan buzamientos muy altos, entre 50° y 90°, y

    espesores entre 0.4 m a 2 m. El rendimiento de la explotación es muy alto, mayor del 85%. (Ver figura)

    Este método se comienza con la construcción de una cruzada que atraviesa los estratos en forma

    perpendicular o en diagonal hasta cortar los mantos que se van a extraer posteriormente; otra forma

    de acceder al depósito es por medio de guías, clavadas o pozos

    Luego de construirse las cruzadas se inician unas guías de 2 m de altura por 1.5 m de ancho siguiendo

    el rumbo del manto de carbón. A partir de estas guías se construyen los tambores o pozos inclinados

    sobre los mantos de carbón siguiendo la máxima pendiente del manto, con ancho de 2 m, 5.5 m de

    altura y por el espesor del manto, y a partir de estos tambores se construyen diagonales sobre lascuales se iniciará la explotación.

    Sobre cada diagonal se trazan escalones invertidos de 5 m de altura por 4 m de base; por el tambor

    baja el carbón formándose una tolva natural, que luego será el punto inicial para rellenar el tambor

    con material estéril o se asegura con machones de protección. Los rellenos de estéril se hacen después

    de que el tajo ha avanzado un determinado número de metros evitando así que los esfuerzos

    aparezcan en el tajo y lo traten de cerrar. A media que avanza el tajo de un nivel es necesario ir

    construyendo otras diagonales ubicadas en un nivel superior al anterior, que se comunicarán cuando

    se termina la explotación del nivel anterior.

    El arranque del mineral se hace manualmente utilizando picos o martillos picadores. Por la disposición

    inclinada de los mantos de carbón, se facilita el cargue de éste por acción de la gravedad; el carbón se

    almacena en los tambores y por medio de teclas se facilita el cargue a los coches que lo llevan a

    superficie.

    En este método algunas veces se utiliza el relleno con material estéril acarreado desde la superficie

    para controlar la convergencia que sufre el tajo a medida que avanza y se generan vacíos en la

    explotación. El arranque por este método tiene la ventaja de que el tajo se puede atacar en varios

    puntos al mismo tiempo para obtener más producción.

    El grado de inclinación de los mantos permite el uso efectivo de la gravedad en las operaciones de

    cargue y transporte, pero presenta el inconveniente de que al caer el carbón al piso del relleno se

    fractura y se contamina con material de relleno, desmejorando su calidad. Igualmente al caer el carbón

    se genera gran cantidad de polvo y siempre existe un alto riesgo de accidentalidad para los

    trabajadores.

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    MINERÍA SIN RIELES, LHD.

    MINERÍA SIN RIELES

    El cargador del Vertedero del Transporte de Carga, LHD, (carga-acarreo-descarga), introdujo

    en las minas equipos diesel y ruedas de goma en los años 70. Las ventajas de la potencia delas maquinas combinado con las ruedas de goma pronto fueron comprendidas. Una

    característica muy prominente fue la capacidad de desplazarse por pendientes. La línea

    férrea se convirtió en un obstáculo para la operación de la mina. El éxito del cargador LHD

    inspiró a los fabricantes de equipos a ampliar el concepto de gomas de caucho y potencia

    diesel a una variedad de equipos. Este fue el nacimiento de la minería sin carriles, una nueva

    era de la minería mecanizada. La obra de mano fue reemplazada por un equipo móvil más

    productivo trabajando en una red de chimeneas y rampas, permitiendo un acceso más rápido

    a cualquier lugar en la mina.

      MÉTODOS DE CHIMENEAS

    DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

    Este método es denominado con el término raise mining utilizado tanto en cuerpos

    mineralizados verticales como inclinados. Este método de explotación por chimeneas con

    perforación de taladros largos horizontales desde plataformas ubicadas en chimeneas, se

    viene usando en minería desde hace muchas décadas: para la explotación de vetas angostasy bajo ciertas circunstancias en vetas anchas, con cajas regulares de mediana a dura

    competencia. El principio consiste en la ejecución de chimeneas dentro del yacimiento

    mineralizado y, a partir de estas chimeneas se realiza la explotación de los recursos minerales

    previa planificación de la misma.

    EJECUCIÓN DE CHIMENEAS Y POZOS

    La excavación de chimeneas y pozos verticales o inclinados. realizada para el acceso a las

    labores subterráneas, se desarrolla por medio de dos métodos: mecanizado y convencional.

    i. Métodos mecanizados

    Las principales ventajas que presentan estos métodos sobre los convencionales o manuales

    son:

      Mayor seguridad para el personal, ya que en algunos métodos no se precisa que lostrabajadores se encuentren dentro de la excavación durante la realización de la

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    chimenea o pozos, y en lo que es necesario éstos disponen de mayor protección queen los métodos convencionales.

      Mejor estabilidad del terreno, al no ser necesario el uso de voladura, la roca no sedeteriora y se obtienen superficies lisas, con lo que esto supone menor necesidad desostenimiento y menor resistencia al paso del aire.

      Mejores rendimientos de perforación, debido al menor tiempo de ejecución.

      Menores costos, como consecuencia del aumento de productividad. Aunque sea

    mayor a la partida de amortización, ésta se ve  compensada por el ahorro en mano de obra y materiales.

    Por estas razones, estos métodos son de uso frecuente en la actividad minera y civil. Para la

    construcción mecanizada de chimeneas y pozos existen fundamentalmente tres tipos de

    máquinas, con ligeras deferencias entre ellas según la empresa fabrícante. Los tres grupos

    de máquinas son: "shaft drilling","shaft boring„ y "raise boring".  

    a) “Shaft drilling” 

    Este sistema se utiliza para la perforación de pozos de oran diámetro siendo una extensión

    de las técnicas convencionales de perforación rotativa usadas habitualmente en la extracción

    de petróleo. El amplio desarrollo de esta técnica fue iniciado por la Atomic Energy

    Commission (AEC), durante los años 60, como parte del programa de pruebas nucleares en

    la zona de Nevada.

    El “shaft drilling" consiste en excavar pozos en sentido descendente utilizando una plataforma

    de perforación de gran diámetro la que se encuentra situada en superficie. La excavación del

    pozo puede realizarse en una sola etapa o en sucesivas etapas de ensanche. La evacuación

    de los detritus se consigue normalmente mediante la circulación inversa: del lodo de

    perforación. Manteniendo el pozo Heno, de lodo de perforación se consigue la estabilidad de

    éste y se impide el flujo de agua mientras se realiza la instalación de revestimiento. En la

    figura 2.27 se pueden apreciar los detalles.

    El "shaft drilling" compite generalmente con los métodos tradicionales en rocas débiles o

    medias, pudiéndose adaptar a las condiciones hidrogeológicas más dificiles. Las mayores

    torres de perforación llegan a perforar formaciones con resistencia a la compresión superiores

    a los 300 Mpa.

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    "La primera vez que se utilizó una máquina de este ;tipo fue en 1962 en la mina Homer

    Wanseca de Michigan USA. Se trataba de un taladro piloto de _.•230 mm de díámetro,

    llegando finalmente a un ; díámetro de 1016 mm. Desde entonces se añadieron diversas

    innovaciones al método "raise boring" con el fin de solucionar la necesidad de conectar ';

    perpendicularmente galerías horizontales.

    Con el avance tecnológico creció el número de países que emplean este sistema, a parte de

    emplearse en las chimeneas se usan hoy en día para otros; campos, como para perforaciones

    piloto previas para la construcción de pozos de grandes diámetros, pozos de ventilación,

    centrales hidráulicas y para depósitos subterráneos.

    El empleo principal del "raise boring" suele desarrollarse para una gama de diámetros entre

    2000 y 3000 mm y a unas profundidades de 100 a 200 in, pero de todas formas se encuentran

    máquinas que respondan a otras exigencias más altas. Uno de los pozos más grandes

    realizados hasta ahora por el método "raise boring" es el pozo de ventilación de,, ;;

    Rustenberg Plata Mine en SudáPrica con un diámetro de 6022 mm y una profundidad 1099

    m. En el Perú se han empleado en muchas minas como en San Vicente, Raura, etc.

    d) Pautas para la selección del método

    La selección de un método apropiado de construcción de pozos puede hacerse besándose

    en los costos y tiempo de ejecución. Sin embargo, la decisión final podría hacerse en base ala experiencia personal en el campo de aplicación de cada técnica.

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    1. La aplicación de "shaft drfiling" se prefiere en condiciones donde:

    . La congelación puede ser necesaria en el control de infiltraciones de agua durante ta

    excavación convencional de pozos.

    . Los requerimientos en el revestimiento de pozos precisan el uso de un revestimiento deacero/hormigón hidrostático.

      El acceso rápido prevalece sobre su mayor Costo,

      La alteración de la roca es un criterio primordial en la utilización de esta técnica.No hay acceso disponible para laeliminación del lodo bajo la superficie.

    2. El uso de "'shaft boring" se aconseja cuando:

      El impacto adverso de infiltraciones superficiales de agua puede ser económicamente

    mitigado antes de la construcción,, por ejemplo a través de techadas.  La caída de la roca permite tiempos de ejecución compatibles con los ciclos en las

    operaciones mineras.

      El acceso rápido prevalece sobre los costos añadídos. '

      Las alteraciones en la roca son factor principal que hay que tener en cuenta en laelección de este método.

      El acceso está disponible para la organización del trabajo y eliminación del ludo bajotierra,

      La geología permite la perforación de¡ taladro piloto con las tolerancias requeridaspara el diseño del pozo.

      Es necesario el acceso inmediato al estrato perforado para un examen geológico,

    instalación de los instrumentos y pruebas necesarias.  No existen otras aperturas cercanas.

    3. La perforación con "raise boring" se recomienda en casos donde:

      Las condiciones M lugar deben ser estables por ejemplo la calidad de la rocay ausencia de grandes corrientes internas de agua.

      El acceso esté disponible para la organización del trabajo y eliminación de lodobajo tierra,

      La estructura geológica debe permitir la perforación piloto con las tolerancias

    requeridas por el diseño del pozo.

      Las necesidades de diseño (diámetros, profundidad, etc..) deben sercompatibles con las exigencias M equipamiento.

      Según las condiciones, la perforación con '"raise boríng" puede ofrecer uncosto menor que los otros métodos de construcción de pozos.

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      MÉTODOS CONVENCIONALES

    para la excavación de pozos de gran longitud y sección, se utilizan estructuras metálicas o

    equipos de accionamiento neumático o hidráulico que van equipados con 3 o 4 brazos e igual

    número de deslizaderas y perforadoras; de los ya conocidos de sistema de avance con

    puntales.

    Durante el trabajo estos conjuntos se apoyan en el fondo del pozo y se anclan a los hastiales

    con unos cilindros hidráulicos horizontales. La columna soporte central puede girar 360°, y

    los brazos, que son semejantes a los de los jumbos de túneles, pueden variar su inclinación

    con respecto a la vertical y alargarse si son telescópicos.

    Una vez perforado y cargado cada disparo el conjunto se pliega y eleva hasta una posición

    segura, pasando a continuación a la operación de desescombro con cucharas bivalva o retro

    hidráulicas y cubas. Dentro las principales tenemos:

    a) Jaula Jora

    Esta máquina fabricada por Atlas Copco, se aplica generalmente en la excavación de

    chimeneas, tanto verticales como inclinadas.

    La diferencia básica con el Alimak es que se precisa la realización de un barreno piloto de un

    diámetro entre 75 a 100 mm por donde penetra el cable de elevación.

    Los principales componentes son: la plataforma de trabajo, la jaula de transporte, el

    mecanismo de elevación y en chimeneas inclinadas el carril de guía, como se indica en la

    figura 2.29.

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    Durante el trabajo los perforistas se encuentran sobre una plataforma segura. ya que

    disponen de una cubierta, una barandilla de protección, y para el transporte del personal y

    materiales se utiliza la jaula que se encuentra debajo de la plataforma.

    En un relevo dos perforistas pueden avanzar de 2,2 a 3 m. Los accionamientos de aire

    comprimido, son adecuados para longitudes inferiores a los 200 m. los eléctricos hasta 800

    m y a partir de esas distancias se recomiendan los motores diese¡,

    En la figura 2.31 se puede observar el ciclo de trabajo con plataforma Alimak.

    Las principales ventajas de estos equipos son :

      Pueden usarse para chimeneas de pequeña o gran longitud y con cualquierinclinación.

      Las diferentes secciones y geometría de las chimeneas se pueden conseguircambiando las plataformas, siendo posible excavar secciones desde 3 m2 hasta 30m2 

      Es posible en una misma obra cambiar la dirección e inclinación de las chimeneasmediante el uso de carriles curvos.

      La longitud de las excavaciones puede ser prácticamente ilimitada. La chimenea máslarga efectuada hasta la actualidad tiene 1040 m y una inclinación de 451.

      En el ensanchamiento de chimeneas piloto para la excavación de pozos de gransección puede complementarse con unidades de perforación horizontal.

      En terrenos malos las plataformas pueden utilizarse para realizar el sostenimiento

    mediante bulonaje, inyección, etc.  La inversión es menor que con el sistema "raise boring".

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      No requiere mano de obra demasiado .

      La preparación inicial del arca de trabajo es muy reducida

    Por el contrario, algunos inconvenientes que Presenta son:

      El ambiente de trabajo es de escasa calidad.  La rugosidad de las paredes resultantes es

      grande y el estado del macizo remanente es peor

      que el conseguido con el sistema '"raise boring"

    Tipos de plataformas trepadoras

    a) Plataforma trepadora STH-5E de propulsión eléctrica.

    Se tiene dos tipos:

    STH-5E con una unidad propulsora

    - Area máxima aproximada . 7 m2

    chimenea vertical

    - Longitud máxima : 800.900 m

    aproximada de chimenea

    - Velocidad de ascenso : 18 m/min

    - Velocidad, : 25-30 m/min

    descenso por gravedad

    - Potencia motor : 10 HP

    STH 5EE con dos unidades propulsora

    -Area máxima aproximada 15 m2 chimenea vertical

    -Longitud máxima : 800-900 m

    aproximada de chimenea

    -Velocidad de ascenso : 18 m/min

    -Velocidad. : 2d-30 m/min

    descenso por gravedad

    -Potencia motor 2x 10 HP

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    b) Plataforma Trepadora STH-5D de propulsión Hidráulica

    Se tiene dos tipos:

    STH-5D con una unidad propulsora

    -Area máxima aproximada : 5 m2

    chimenea vertical

    -Longitud máxima : 2000 m

    aproximada de chimenea

    -Velocidad de ascenso : 22 m/min

    -Velocidad, : 25-30 m/min

    descenso por gravedad

    -Potencia motor 38 HP

    STH-5DD con dos unidades propulsora

    - Arca máxima aproximada : 10-15m2

    chimenea vertical

    -Longitud máxima : 2000 m

    aproximada de chimenea

    -Velocidad de ascenso 15-22 m/min

    -Velocidad, : ?5-30 m/min

    descenso por gravedad

    -Potencia motor : 38 HP

    EXPLOTACIÓN POR CHIMENEAS

    Gran ventaja de este sistema de explotación, al compararlo con la mayoría de los métodos

    de explotación subterránea más conocidos, es el ahorro que se logra a través de la

    minimización de los trabajos de desarrollo efectuados fuera del cuerpo mínineralizado. Como

    no se necesitan subniveles, se aumenta la distancia entre los niveles principales con laconsiguiente disminución de los costos unitarios.

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    Preparación

    Se desarrollan los accesos de extracción, ya sea piques o rampas; desde allí se desarrollan

    las Merlas de extracción y los "ore pass"; desde la galeria de extracción se realizan los "draw

    point". simultáneamente se desarrollan las chimeneas de explotación atravesando el cuerpomineralizado hasta el nivel superior.

    Diseño

    El diseño se puede adecuar a las labores antiguas de preparación o puede planificarse de

    acuerdo el yacimiento que se explotará, las labores se adecuan a las necesidades de

    operación siempre tratando de minimizar los costos de preparación.

    Se debe tener bastante cuidado en la ubicación de las chimeneas de explotación, así como

    las diferentes labores en el nivel de acarreo. La ubicación correcta de las diferentes Iabores

    de preparación facilitará el control de los contactos, mineralizados durante los diferentes

    cortes en la explotación, así como también el orientar los planos de perforación en forma casi

    transversal a los principales planos de fractura, aspecto que favorece la fragmentación.

    La explotación se puede iniciarse en varios frentes simultáneamente, dejando pitares si es

    necesario para sostener las cajas. Las secciones de las diferentes labores en el nivel de

    acarreo serán diseñadas de acuerdo al tamaño del equipo. Minado

    .

    Desde las chimeneas utilizando la plataforma de trepadora Alimak o usando una plata~ de

    izaje Jaula Jora, se perforan los taladros largos horizontales; luego desde la misma jaula se

    realiza el cargado de explosivos, para la ejecución de la voladura, antes tendrá que removerse

    los rieles guiadores en el caso de Alimak y retirar k jaula en el caso de Jaula Jora; en las

    figura 2.32 se observa el sistema de minado.

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    Método Raise Borer. 

    Consiste principalmente en la utilización de una máquina electrohidráulica en la cual la

    rotación se logra a través de un motor eléctrico y el empuje del equipo se realiza a través de

    bombas hidráulicas que accionan cilindros hidráulicos.

    Básicamente la operación consiste en perforar, descendiendo, un tiro piloto desde una

    superficie superior, donde se instala el equipo, hasta un nivel inferior.

    Posteriormente se conecta en el nivel inferior el escariador el cual actúa en ascenso,

    excavando por corte y cizalle, la chimenea, al diámetro deseado.

    Dependiendo de las características del equipo el motor eléctrico puede ser de 150 HP a 500

    HP, este rango de potencias irá directamente en relación con el diámetro final de escariado y

    la longitud del pique o chimenea.

    En este método de excavación de chimeneas se necesitará contar con dos superficies de

    trabajo: Al inicio de la excavación, en la parte superior y al final de la excavación en la parte

    inferior.

    Es decir el método será aplicable para excavaciones en interior de la mina entre 2dosgaleríao desde superficie a una galería ubicada al interior de la mina.

    Perforación de un tiro piloto 

    Realizada en forma descendente, vertical o inclinada, utilizando como herramienta de corte

    un tricono de rodamientos sellados.

    El avance de la perforación se logra, agregando barras a la columna de perforación, la cual

    se estabiliza con barras estabilizadoras de piloto.

    El detritus producto de la perforación es barrido con agua a presión impulsada por bombas

    de 37 a 50 KW de potencia, extrayéndolo por el espacio anular que queda entre la pared delpozo y la columna de barras de perforación.

    Una altura de salida del flujo de agua, con detritus, o " bailing", de 10 a 12 cms., medida de

    la salida del pozo, nos indicará un buen barrido. Bajo ese valor será necesario revisar posibles

    inconveniente como: pérdidas de agua por el fondo, falta de volumen de agua para barrer o

    aumento de densidad del material a extraer.

    En todos esos casos será necesario agregar aditivos químicos que nos ayuden con la

    extracción.

    Normalmente junto al equipo será necesario tener dos piscinas de unos 15 m3 cada una para

    almacenamiento y recirculación de agua utilizada en el barrido de los detritus.

    En caso de tener un tipo de roca muy disgregable, en que el barrido con agua no sea

    adecuado, será necesario utilizar aire comprimido a alta presión para esta operación.

    Habitualmente se utiliza para perforaciones de unos 200 metros de longitud aire comprimido

    a razón de 900 a 1200 CFM con 200 a 300 PSI.

    La deflexión o desviación del tiro piloto dependerá de la pericia de operación y de la calidad

    del macizo rocoso a perforar. La presencia de diques, fallas o discontinuidades en general,

    tenderá a provocar mayores desviaciones.

    Escariado o ensanchamiento del tiro piloto. 

    Una vez perforado el tiro piloto y después de retirado el tricono, se procede a conectar el

    cabezal o escariador provisto con cortadores, en la galería ubicada en el interior de la mina,

    donde finalizó la perforación piloto.

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    El escariador avanza en ascenso, excavando la roca por corte y cizalle, al diámetro final de

    la chimenea.

    Normalmente la presión de empuje en la etapa de escariado es de unas 5 veces mayor a la

    etapa de perforación piloto.

    Para retirar el escariador al final de la excavación existen 2 alternativas.

    · Bajar la columna de barras, desconectar y retirar el escariador por el fondo de la chimeneao pique, a través de la galería inferior. En este caso será necesario dejar un puente de roca,

    no excavado, en la parte superior de 2 a 3 metros dependiendo del diámetro final de

    excavación y la calidad geomecánica de la roca excavada.

    · Excavar la chimenea completa, retirando el escariador por la parte superior de la excavación.

    Normalmente es posible utilizar esta alternativa cuando el inicio del pique o chimenea está

    en la superficie.

    Para realizar está operación se requiere montar el equipo Raise Borer en vigas metálicas que

    atraviesen la excavación circular abierta en superficie, sostener el escariador desconectado

    de la columna mediante una grúa, retiro del equipo, para finalizar con el retiro del escariador.

    Relación entre el diámetro de perforación piloto y diámetro de escariado 

    Existirá una relación entre los diámetros de

    perforación que será determinante para la

    elección del material de perforación, en la

    excavación.

    En la práctica se ha determinado que hasta2,5 metros de diámetro final de excavación,

    utilizar un diámetro de perforación del piloto de

    12 ¼ pulgadas es adecuado.

    Para diámetros finales de excavación de 2,7

    mts. a 3,5 mts. se utiliza perforación con

    tricono de 13 ¾" de diámetro.

    Sobre 3,5 mts. de diámetro final de

    excavación y hasta 6,0 mts. de diámetro se

    utiliza normalmente, perforación con tricono

    de 15".

    En la tabla a continuación se indica los

    diámetros de chimeneas más frecuentes y los

    diámetros de perforación piloto utilizados.

    Descripción de un Equipo Raise Borer. 

    Los siguientes son los componentes principales que forman un equipo Raise Borer

    · Motor Eléctrico 

    Tabla N° 1: Relaciones de diámetros detrabajo. 

    Diámetro dechimenea (mt.)

    Diámetro perforaciónpiloto (plg) 

    1,50 12 ¼

    1,80 12 ¼

    2,10 12 ¼

    2,50 12 ¼

    2,70 13 ¾

    3,00 13 ¾

    3,50 13 ¾

    4,00 15

    4,50 15

    5,00 15

    6,00 15

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    Tiene como misión dar la rotación a la columna de perforación en las 2 etapas : perforación

    piloto y escariado.

    En la etapa de perforación piloto la columna rota a una velocidad de 30 RPM y en la etapa de

    escariado a 8 RPM.

    Normalmente en potencias de 150 HP a 500 HP, 750 RPM y 550 o 380 Volt, dependiendo del

    tipo de equipo.

    · Conjunto de Reductores

    Conjunto de 3 o 4 transmisiones en base a engranajes y piñones planetarios que reducen las

    velocidades de rotación a los valores señalados anteriormente, según la operación que se

    esté realizando.

    · Sistema de Empuje electrohidráulico.

    Conjunto de bombas hidráulicas y electroválvulas de alta presión, alrededor de 3000 PSI, que

    entrega la presión de trabajo a los cilindros hidráulicos para el empuje en las dos etapas de

    la operación.

    La presión necesaria para la operación dependerá de: longitud de la columna suspendida,

    calidad geomecánica de la roca a excavar, calidad estructural de la roca y diámetro final de

    la excavación.

    En general podemos indicar los siguientes rangos de presión de trabajo:

    Perforación Piloto: 0 a 3 megapascales

    Escariado: 4 a 20 megapascales

    · Sistema de Sujeción de la Columna de Barras 

    Corresponden a componentes mecánicos, tratados térmicamente que tienen como misiónsujetar la columna en las 2 etapas de la operación, transmitiendo la energía de empuje y

    rotación a las herramientas de corte.

    · Bases y Cuerpo Principal del Equipo

    Componentes fabricados en fierro fundido donde se montan los elementos anteriormente

    señalados. El conjunto completo es montado en la base de concreto.

    · Conjunto Eléctrico

    Sistema de componentes eléctricos compuestos por transformadores, sistemas de partidas

    suaves, "soft starter", limitador de torque y sistemas de seguridad que resguardan la rotura o

    daño de la columna extendida en situaciones de partidas y detenciones de rotación encualquiera de las etapas.

    · Columna de perforación.

    Formada básicamente por barras, estabilizadores de piloto y de escariado, cross over, stem

    bar y barra de partida.

    La adecuada combinación de este material, permite una operación eficiente y segura.

    Habitualmente una barra de 11 1/4" de diámetro y 1,50 mt. de longitud tiene un peso de 420

    kgs.

    Una barra similar a la anterior pero de 10" de diámetro pesa 260 kgs.

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     · Escariador o Cabezal.

    Estructura metálica, asimétrica, donde van ubicados los cortadores que dan el área de corte

    final de excavación.

    Normalmente construido en aceros especiales, conectada a la barra stem, trabaja por empuje

    y rotación en forma ascendente, contra el macizo rocoso provocando su ruptura por corte

    cizalle.

    El número y disposición de los cortadores definirá el área final de excavación

    En la tabla siguiente se indica el número de cortadores según el tamaño de escariadores más

    comunes

    Tabla N° 2 : N° de cortadoressegún diámetro de escariador. 

    Diámetro Final deEscariado (mt)  Número deCortadores (un) 

    1,5 8

    1,8 10

    2,1 12

    2,5 14

    2,7 14

    3,0 16

    3,5 22

    4,0 26

    4,5 28

    Las cantidades de cortadores pueden variar según el modelo de escariador se adopte.

    MAQUINARIA USADA EN MINERIA SIN RIELES

    BOOMER

    Rango completo de equipos para perforación de túneles y diámetros de perforación entre 38 a

    64mm. 

    Área De Cobertura

    -  Un brazo: 6 - 70 m2

    -  Dos brazos: 8 - 90 m2

    -  Tres brazos: 20 -169 m2

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    -  Peso 7.6 – 39 Ton

    SELECCIÓN DE JUMBOS HIDRAÚLICOS

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    VERSION DIESEL HIDRAULICO

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    CONTROL REMOTO

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    COSTOS Y BENEFICIOSDespués de un análisis de las diferentes relaciones entre productividad y rendimiento haciendo

    énfasis en la pequeña minería que es la que existe en nuestro país se llegó a las siguientes.

    1.  Para empresas mineras con un rendimiento de ganancias comparable, el aporte bruto a la

    economía nacional de los dos subsectores de la pequeña minería está claramente por

    encima del aporte de la minería mediana.

    2.  Aunque proyectos de mediana y gran minería son atractivos para el imagen de un país y

    deseables para su desarrollo económico, el aporte que ofrece una pequeña minería

    formalizada, organizada, y ambientalmente controlada es igualmente decisivo para el

    desarrollo sostenible.

    3.  Los efectos colaterales de la pequeña minería sobre la economía nacional muchas veces son

    tan importantes, que no es comprensible que en los países en desarrollo no se hagan más

    esfuerzos por aceptar a este sector de la minería como motor para el desarrollo en las

    regiones rurales, de fomentarlo adecuadamente y de ayudarlo a salir de la informalidad para

    así incluirlo en la economía formal.

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     Disponibilidad en minería convencional y mecanizada.

    Teniendo en cuenta los parámetros del cuerpo mineralizado, de las formas básicas de explotación y

    otros detalles se podrá tener una disponibilidad conveniente de equipos a usarse en todas las fases

    del ciclo de minado y se optara por aplicar un sistema convencional o mecanizado.

    En síntesis se ha preestablecido una serie de parámetros de sistemas convencionales o mecanizados

    o un sistema combinado para cada método de explotación.

    El uso de Jack leg que es una perforadora neumática manual es empleada en la minería

    CONVENCIONAL, ya que este equipo no ofrece una gran rapidez para la perforación y no tiene gran

    avance

    En la minería MECANIZADA la eficiencia en la perforación de galerías esta de acuerdo con las

    dimensiones de la sección, a continuación veremos los equipos perforadores usados en forma

    eficiente para cada sección de galería

    En un sistema CONVENCIONAL el método mas eficiente para perforar chimeneas son usando la

    perforadora neumática jack leg o el equipo usado para perforaciones verticales “Stoper”, estos dos

    equipos son usados por dos personas.

    En el sistema MECANIZADO en las labores de chimeneas se usa un moderno sistema de perforación

    con taladros largos llamado Raise Borer

    Los equipos mas usados en minería convencional son las cargadoras de volteo tanto para un sistema

    de transporte con rieles y otro sin rieles

    En un sistema MECANIZADO los equipos usados para la carga son, el LHD, equipo de carga – 

    transporte – descarga, que va armado sobre neumáticos

    En minería CONVENCIONAL donde la capacidad de material extraído es pequeña el sistema de

    transporte será simple existen equipos adecuados, como los vagones o carros metaleros usados en

    la mayoría de minas con un sistema de rieles.

    En un sistema MECANIZADO el transporte se hace mediante camiones de bajo perfil y scoops.

    Preparación y explotacion del tajeo.

    La explotacion que se a efectuado va a dejar una cavidad vacia y para completar un nuevo ciclo de

    minado se procede a preparar nuevamente el yacimiento y esto consiste en aplicar una forma de

    relleno la cual conlleva una serie de ventajas y desventajas.

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    VENTAJAS.

    - Permite la explotación de cuerpos irregulares, deleznable o inconsistente.

    - La recuperación del mineral es alta, llega al 100%.

    - Poco consumo de madera, en la variedad Michi no se emplea madera, en la cama ni los puntales de

    seguridad.

    - La seguridad es relativamente buena, en la variedad Michi es mejor, ya que el techo de concreto es

    una loza que atraviesa como una viga en toda la extensión del tajeo.

    - Poco consumo de explosivo por la suavidad del mineral.

    - La variedad Michi ha favorecido aumentar el ancho del tajeo por lo que se ha mecanizado este

    método.

    DESVENTAJAS.

    - Se necesita bastante tiempo para los trabajos de preparación (4 a 5 meses).

    - No se puede dejar desmontes o caballos que se encuentran dentro del mineral, por lo que el tajeo

    se limpia totalmente para iniciar el relleno.

    - Es costoso por el gran consumo de cemento, madera y la labor diaria.

    - No se puede cambiar a otro método.

    - Paraliza la explotación de las áreas cuando hay escasez de cemento en elmercado.

    - El gran consumo de aire por las bombas neumáticas causa problemas a la perforación.

    MÉTODOS CON SOSTENIMIENTO

     CORTE Y RELLENO (Cut And Fill) 

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    CUT AND FILL STOPING

    Aplicable a depósitos verticales (vetas) o depósitos de gran tamaño e irregulares.

    Condiciones de aplicación

    Se aplica por lo general en cuerpos de forma tabular verticales o subverticales, de espesor variable

    desde unos pocos metros hasta 15 o 20 m en algunos casos

    Se prefiere a otras alternativas cuando la roca encajadora (paredes) presentan malas condiciones de

    estabilidad (incompetente). En cambio, la roca mineralizada debe ser estable y competente,

    especialmente si se trata de cuerpos de gran espesor.

    El mineral extraído debe ser suficientemente valioso de modo que el beneficio obtenido por su

    recuperación compense los mayores costos del método.

      PRINCIPIOS

    Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente (realce)partiendo de la base del caserón. Todo el mineral arrancado es extraído del caserón.

    Cuando se ha excavado una tajada completa, el vacío dejado se rellena con material exógeno que

    permite sostener las paredes y sirve como piso de trabajo para el arranque y extracción de la tajada

    siguiente.

    El mineral se extrae a través de piques artificiales emplazados en relleno, que se van construyendo a

    medida que la explotación progresa hacia arriba.

    Como relleno, se utiliza el material estéril proveniente de los desarrollos subterráneos o de la

    superficie, también relaves o ripios de las plantas de beneficio, e incluso, mezclas pobres de material

    particulado y cemento para darle mayor resistencia.

      DESARROLLOS

    Una galería principal de transporte emplazada a lo largo de la base del caserón, dotada de las

    correspondientes instalaciones de carguío (buzones).

    Subnivel de corte inicial (undercut), ubicado entre 5 a 10 m sobre el nivel de transporte, y sus

    correspondientes chimeneas de acceso.

    Piques o chimeneas de ventilación, acceso y traspaso del material de relleno, comunicadas con la

    superficie o con un nivel superior.

      ARRANQUE

    Se puede realizar con perforación horizontal como también vertical hacia arriba (bancos

    invertidos).Ambas soluciones tienen ventajas y desventajas.

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    Dependiendo de las dimensiones del cuerpo mineralizado, espacios disponibles y capacidad

    productiva, es posible utilizar perforación manual (jack-legs o stopers) como también equipos tales

    como jumbos o wagon-drills.

      MANEJO DEL MINERAL

    El manejo del mineral arrancado en el caserón consiste en cargarlo y transportarlo hasta los piques

    artificiales de traspaso.

    Dependiendo de las dimensiones del caserón y de la capacidad productiva de la faena, esta

    operación puede ejecutarse con palas manuales y carretillas (minería artesanal), palas de arrastre o

    Scraper, y también con equipos cargadores sobre neumáticos LHD.

    En la base del caserón, los piques de traspaso descargan el mineral por intermedio de buzones a

    carros de ferrocarril o camiones.

      VENTILACIÓN

    Por lo general, el aire es inyectado a los caserones desde el nivel de transporte a través de

    chimeneas de acceso.

    En los frentes de trabajo, al interior del caserón, se utiliza ventilación secundaria medianteventiladores auxiliares y ductos.

    El aire viciado se extrae por las chimeneas de ventilación y/o de acceso hacia el nivel superior, y

    luego es evacuado incorporándolo en el circuito general de ventilación de la mina.

      FORTIFICACIÓN

    Teniendo en cuenta que este método se aplica en cuerpos tabulares con roca encajadora poco

    competente, la práctica habitual es el apernado sistemático de las paredes, incluyendo cintas

    metálicas, malla de acero o cables según las condiciones de terreno.

    El techo mineralizado se mantiene estable con elementos de fortificación semi-permanentes tales

    como pernos y/o malla de alambre.

      COMENTARIOS

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    Es un método bastante versátil, con un rango de aplicación amplio, especialmente en condiciones de

    roca incompetente o de características impredecibles.

    Permite una buena recuperación y selectividad de las reservas, se pueden obviar sin problemas las

    irregularidades del yacimiento. Los sectores estériles pueden quedar como pilares, como asimismoes posible dejar en el mismo caserón mineral tronado de baja ley.

    La dilución es controlable utilizando sistemas de soporte adecuados.

    Entre sus debilidades se pueden señalar las siguientes:

      Discontinuidad de las operaciones para permitir la colocación del relleno y los elementos de

    refuerzo.

      El volumen de mineral arrancado en un ciclo de trabajo es relativamente pequeño.

      Los requerimientos de mano de obra en actividades no productivas es alto, por lo tanto la

    productividad del método es baja.

    Sin embargo, con los equipos sobre neumáticos disponibles hoy en día, se puede alcanzar un buen

    nivel de mecanización.

    La habilitación de rampas de acceso facilita el desplazamiento de los equipos de un caserón a otro,

    lo que permite mejorar sus rendimientos y, por consiguiente, la productividad del método.

    En suma, es un método de alto costo, cuya aplicación se justifica cuando el mineral extraído tiene un

    valor asociado importante y las condiciones de estabilidad de la roca encajadora son precarias.

      VARIANTES

    Overhand C&F Stoping

    • Cortes horizontales de 1.8 a 4.6 m son extraídos alejándose del acceso, hacia arriba.

    • Mineral arrancado queda sobre el relleno o desarrollo se inicia en la base del cuerpo

    • Techo puede sostenerse con pernos ocasionales si el mineral es competente o con pernos en una

    malla regular, para que el personal trabaje bajo un techo controlado

    • Problemas con perforación para tronadura (interferencia) y porque hay que sacar pernos a mano

    del material quebrado para que no interfiera en traspaso, y otros procesos (chancado) o Soporte de

    techo y muros con madera

    Post Pillar Stoping

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    • Para cuerpos anchos verticalmente que no pueden ser explotados por 

    Room and Pillar

    • Se mantienen pilares para soportar techo, pero el relleno los confina

    • Mineral debe ser de buena competencia para prevenir fallas en pilares y techo

    Under C&F Stoping

    • Igual al Overhand C&F Stoping, pero se procede en dirección descendente Drift&Fill Stoping

    • Consiste en extraer por medio de galerías que son rellenas, permitiendo la extracción de la

    “galería” adyacente. 

      CORTE Y RELLENO DESCENDENTE

    Este método se hace de arriba hacia debajo de los diferentes horizontes o pisos de mineral,

    aplicando el relleno hidráulico cementado. Es una secuencia de avance tecnológico de los sistemas

    de corte y relleno descendente, que tuvo su origen en Canadá. El sistema consiste en la extracción

    del mineral por medio de frentes pilotos de 10 x 7pies y su longitud fluctúa entre 120 a 150pies.

    Según el cuerpo mineralizado, posteriormente se hace una nueva perforación a todo lo largo del

    tajeo, ósea que cuando lo desquinche llega la losa superior ha alcanzado una sección adecuada, cada

    corte es independiente del otro, dejando un pilar que sirva de sostenimiento y luego una vez

    rellenado el tajeo se empieza a cortar los pilares y así sucesivamente se sigue el ciclo de minado.

    Está probado que las eficiencias suben con este método a medida que el uso del cemento seincrementa a pesar de los costos elevados esto es superado con la velocidad del minado.

    APLICACIÓN DEL MÉTODO:

    a)  Se aplica en cuerpos mineralizados de gran potencia, cuando el sistema de limpiezay relleno son mecanizados. 

    b)  Se puede trabajar en cuerpos irregulares. 

    c)  Se aplica en la recuperación de pilares dejados por el método de corte y rellenoascendente. 

    d)  Se trabaja en las zonas de materia poco consistente. 

    e)  Generalmente se aplica en extracción de reservas considerables. 

    f)  Es un método propio para la aplicación del relleno hidráulico. 

    g)  Presenta mejor seguridad y condiciones para el personal. 

    DESARROLLO Y PREPARACIÓN:

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    a)  Galerías de transporte y servicio: Las galerías de transporte y de servicios, son losniveles que se preparan para que cumplan tanto el servicio y de transporte

    indistintamente. 

    b)  Chimeneas de extracción: Las chimeneas de extracción existentes se comunican denivel a nivel de tal forma que cortan los horizontes o cuerpos de mineral. Cada

    chimenea de extracción tiene un radio de acción de 400 pies generalmente.

    Entre los criterios que se toma en cuenta para determinar la ubicación de las

    chimeneas se consideran la cantidad de tonelaje que habrá de transportarse de

    cada una de ellas, la distancia de acarreo en los tajeos y la distancia de transporte

    de locomotoras.

    c)  Rampas: Se construyen rampas que intercomunican el nivel superior o de servicio,con los horizontes de trabajo, las que se encuentran ubicadas debajo de este nivel.

    De este modo, las rampas sirven únicamente para que los equipos salgan enmantenimiento y reparaciones mayores y se ubican fuera del cuerpo mineralizado

    del terreno duro. Estas rampas tienen una sección de 10 por 9pies en promedio y

    una gradiente de 20 % aproximadamente. 

    Existen también rampas denominadas operacionales, las que se construyen para

    determinados fines, las mismas que desaparecen al cumplir su cometido.

    EXPLOTACIÓN:

      Subnivel de Ataque: A partir de las chimeneas de extracción se corren los

    subniveles de ataque de modo que a partir de ella se puedan iniciar tajeos que

    queden orientados en forma transversal, (cruzando) a las losas superiores. Estos

    subniveles se corren de tal forma que intercomuniquen las chimeneas de

    extracción – ventilación a fin de que permitan optimizar la programación de la

    fase de minado relleno por sectores. Los subniveles de ataque se mantienen

    abiertos hasta concluir el minado de todo el horizonte.

      Tajeos: La explotación misma se inicia a partir de subnivel de ataque,

    pudiéndose iniciarse simultáneamente en una disposición semejante al método

    de cámaras y pilares, esto es, como se inician paralelamente, dejando entre

    cámaras y pilares, que luego de completar el corte rellenado de las primeras, se

    extraen en forma similar.

    Los primeros tajeos en extraerse, son los que se ubican cerca del contacto de desmonte con mineral,

    el siguiente luego del relleno al anterior es el adyacente en retirada a partir del fondo del subnivel

    hacia la chimenea. Esto permite ir rellenando paulatinamente los tramos de subniveles de ataque

    que no se requieran.

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      Perforación y voladura: La perforación se realiza con Jackleg o jumbo. Cabe

    destacar algunas características importantes con jumbo:

    o  Los trazos utilizados son simples debido a las características del terreno.

    o  Generalmente, los taladros se espacian a una distancia de 3 pies.

    o  Los cortes que se usan generalmente, son el quemado y corte en “V”. 

    Los explosivos utilizados son los convencionales, cuando el terreno se presenta duro y consistente se

    emplea ANFO mientras que en los terrenos suaves y con presencia de agua, se emplea cartuchos de

    dinamita con 60 % y cargados manualmente, fulminante Nº 6 guías de seguridad, conectores simples

    y cordón encendido.

    VARIANTES DE ESTE MÉTODO:

    Se han empleado tres variantes:

    1)  Método de pilares: En este sistema de minado es dejando pilares con dimensiones

    apropiadas según el plan en forma alternada y descendente, las columnas de

    mineral son recuperadas después de haberse trabajado varios tajeos. También el

    sistema se usa en la recuperación de pilares dejados por el sistema de corte t

    relleno ascendente.

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    2)  Método de paneles: Es una variante de mejora del sistema anterior, consiste en

    hacer los nuevos tajeos en el medio de los dos anteriores previamente explotados y

    rellenados. La ventaja de este sistema es que no se emplean los redondos que son

    sostenidos por las mismas paredes de los tajeos, los cuales son explotados en forma

    alternada.

    3)  Método “Michi”: Como una variante de los sistemas anteriores y con el propósito

    de hacer más competitivo fue creado el sistema “Michi” que consiste en hacer

    cortes transversales a los cortes superiores de manera que cada tajeo superior

    rellenado actúa como puente independientemente e lugar de los voladizos que son

    los cortes a mitad de sección en el sistema de paneles con lo cual se pueden

    aumentar el ancho de los tajeos, pudiéndose llevar a cabo la operación de nivel a

    nivel.

    ACARREO Y TRANSPORTE:

    Para el acarreo del mineral se los tajeos hacia los echaderos se usan las palas CAVO 310 y 511 y los

    “scooptram” eléctricos o diesel. El transporte de minería en galerías es con locomotoras a “trolley” y

    carros “gramby”. 

    RELLENO HIDRÁULICO:

    Concluido el corte de un tajeo se prepara para el relleno. Esta preparación consiste en construir una

    represa ubicada en el inicio de un tajeo. Con esta primera represa se rellena la losa de 3 pies de

    altura con una mezcla de cemento – relave en proporción 1:6 apenas fragua este relleno, se prepara

    una segunda represa, sobre este nuevo piso, que en este caso alcanza el techo del tajeo, lográndose

    de ese modo rellenar totalmente el tajeo, cuya mezcla es de 1:20. La construcción de las represas

    escalonadas permiten ciertas ventajas como: controlar que relleno alcance la parte más alta abierta

    del tajeo, recuperar tuberías de relleno, etc.

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    Las represas se construyen empleando redondos de madera de 8 pulgadas de diámetro por 12 pies,

    tablas, poliyute, etc.

    :

      CONJUNTO DE CUADROS

    Denominado también “Square set”; en el tajeo se disparan, extraen y entiban pequeños bloques

    de mineral, antes de proseguir a la siguiente sección. Un “Square set” consiste en dos maderas

    verticales y dos horizontales generalmente ubicados en ángulo recto. Las maderas horizontales

    generalmente son llamados sombreros, se denominan avances cuando se ubican en forma

    perpendicular al frente; las maderas verticales son denominados postes. En los extremos de la

    madera se hacen muescas a fin de agarrar las maderas adyacentes. Se instala cuadros sucesivos

    de madera a fin de contemplar una estructura celular de soporte. El entibado adyacente es

    encuadrado de tal manera que soporte el piso conforme una estructura continua de pisos

    horizontales de cuadros rectangulares sostenidos en sus esquinas por medio de los postes.

    En general, la aplicación del “Square set” está declinado debido a los altos costos de labor y

    materiales así como también a la escasez de yacimientos minerales con la ley suficientemente alta

    como para equilibrar estos costos de explotación. Se han desarrollado métodos de explotación

    más efectivos para ser utilizados en este tipo de terrenos poco competentes.La aplicación del método tradicional “Square  set” en nuestro medio es limitada. La ventaja

    principal es que puede ser aplicado a cualquier forma de cuerpo mineralizado; sin embargo

    requiere de una mano de obra intensiva y grandes suministros de madera para la estabilidad.

    El método se basa sobre sistema de cuadros es rellenado; se dejan ciertas secciones que sirven

    como galería, acceso y “ore pass”. 

    La extracción es completamente manual; y las vigas son armadas manualmente para el soporte

    en las operaciones de la labor. El minado de “Square set” es adecuado para cuerpos pequeños de

    alta ley, donde la recuperación sea alta (100%) y en donde la ley justifique el costo de la operación.

  • 8/20/2019 MÉTODO subterraneos

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     Partes de un cuadro.

    CONDICIONES DE APLICACIÓN:

    El método de “square set” es aplicable en muchas circunstancias, comúnmente bajo las

    siguientes condiciones:

    1.  Resuperación de pilares de alta ley entre los tajeos de corte y relleno, así comotambién por encima y debajo de las galerías de acceso.

    2.  Explotación de cuerpos mineralizados en terreno incompetente, el cual esdemasiado plano o demasiado irregular para ser minado por “block caving” u

    otros métodos.3.  Explotación de cuerpos mineralizados de alta ley en donde las pérdidas por

    dilución de los métodos de socavación sean inaceptables.4.  Explotación en grandes cuerpos mineralizados en donde se hace necesario un

    soporte inmediato y cerrado, y en donde los métodos de socavación seaninaceptables debido a posibles inflamaciones espontáneas por presencia desulfuros.

    5.  En yacimientos con una potencia mínima de 3 a 3.5m.

    ENMADERADO:

    Los sombreros son los elementos que soportan la mayor presión lateral y por ende son

    los elementos primordiales, los avances generalmente actúan, los avances generalmente

    actúan como estabilizadores. La práctica normal es ubicar los sombreros formando

    ángulo recto con la caja piso y los avances paralelos a la misma; en cuerpos masivos, el

    sombrero se ubica paralelamente a la dirección del esfuerzo máximo. El tamaño de la

    madera generalmente está determinado por la experiencia en un yacimiento particular.

    Los postes tienen entre 6 y 8 pies de longitud a fin de asegurar un espacio de trabajo

    adecuado para los mineros.

  • 8/20/2019 MÉTODO subterraneos

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    Los sombreros son los elementos avances varían en cuanto a su longitud desde 4 hasta

    un máximo de 10 pies; la longitud determinada por la presión del terreno como también

    por el impacto de la voladura.

    TRABAJOS PREPARATORIOS:

    Los trabajos preparatorios generalmente consisten en la excavación de la galería de

    transporte, preferentemente en la caja piso, y de chimeneas en la caja techo; estas se

    encostillan. La distancia entre las chimeneas varía de 30 a 40m y la distancia entre los

    buzones de mineral es de 6 a 7.5m.

    MÉTODO DE EXPLOTACIÓN:

    La roca fracturada se deja caer o es arrastrada por medio de winches por la caja piso hasta

    los buzones. En algunos casos se pueden utilizar pequeños equipos cargadores en las

    áreas enmaderadas, pero en general predominan los winches, los que pueden ser de de

    dos o tres tambores; son los más comunes para operar en las esquinas. La potencia de

    estos varía entre 520 HP, siendo una potencia de 15 HP la máxima que el enmaderado

    resistirá sin ser removido por los “scraper” accionados por aire o eléctricos, sin embargo

    se prefiere el accionamiento por aire o eléctricos, sin embargo se prefiere el

    accionamiento por aire ya que es más controlable y seguro que el eléctrico debido a su

    peligro potencial de incendio.

    La mayoría de los tajeos por “square set” requieren de un posterior relleno, ya que los

    cuadros no soportan demasiado peso, siendo métodos de sostenimiento provisionales.Por ejemplo; la resistencia a falla por compresión de un puntal de 12 pulgadas de

    diámetro es de 3000 a 7000psi, lo cual soportará de 170 a 380t. Si se emplea un factor de

    10 pies por tonelada, cada poste soportará 1700 pies cúbicos de roca. Si los postes están

    espaciados a 5 x 5 pies, cada pote soportará 25 pies cuadrados y resistirán

    aproximadamente 67 pies de roca por encima de la caja techo. Ya que las condiciones

    nunca son ideales, o la carga esté dirigida directamente sobre el puntal, la carga real

    soportada es siempre menor. Esto quiere decir que la mayor parte de la carga no es

    soportada por el enmaderado, sino más bien por el relleno debajo de este.

    Los tajeos generalmente son rellenados con desmonte o relleno hidráulico. El desmonte

    para el relleno proviene de:

    1.  Clasificado manual del material de tajeo; es costoso y generalmente no espracticado.

    2.  Alzas en la caja techo ejecutadas con el único propósito de obtener material derelleno, de preferencia se ejecutan en donde las cajas son competentes.

    3.  Desde lugares fuera del área de tajeo, incluyendo desmonte de zonas dedesarrollo, gravas de río, etc.

    El relleno de desmonte es generalmente costoso debido a los costos de transporte hastael tajeo y al tener que esparcirlo una vez en el lugar. Usualmente el método más barato

  • 8/20/2019 MÉTODO subterraneos

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    2.  Montar andamios sobre los cuadros, sobre los que puedan colocarse los

    mineros durante el trabajo y amontonarse las zafras arrancadas, para poder

    realizar una clasificación eventual de las mismas.

    3.  Para construir en su interior coladeros para mineral y tránsito de personal, que

    establezcan la comunicación con las explotaciones.

    La explotación con entibación cuadrada se combina a