1. Consideraciones Geometricas en El Diseño y Planeamiento de Tajo Abierto

“Diseño y Planeamiento de una Mina a Tajo Abierto”

Métodos de Explotación II Ing. Oliver Gago Porras

Méto Mé todo dos s de Ex Expl plot otac aci in n !!

2 Introducción a n i g á P

Hoy en día los depósitos de pósitos minerales están siendo explotados por técnicas a tao a!ierto "#e varían considera!lemente en tama$o% &orma% orientación% y pro&#ndidad por de!ao de la s#per'cie. (as topogra&ías s#per'ciales iniciales p#eden variar desde las cimas de las monta$as )asta los &ondos de los valles. * pesar de esto% existe #n n+mero de consideraciones geométricas de dise$o y planeamiento !asadas en estos. (a fgura 1 es #na representación diagramática de #n vol#men de tierra en la s#per'cie antes y desp#és del desarrollo de #na mina mi na a tao a!ierto.

Figura 1. Cambio Geométrico en la creación de un tajo.

El c#erpo mineral es minado desde la cima% !aando en #na serie de capas )ori,ontales de espesores #ni&ormes llamados !ancos. El minado comien,a con la cima del !anco )asta desp#és "#e se )aiga desc#!ierto #n área s#'ciente del s#elo se p#ede empe,ar con el minado de la sig#iente capa. El proceso contin+a )asta "#e se alcance el nivel del &ondo del !anco y se logre el dise$o 'nal del tao. Para poder acceder a los di&erentes !ancos se de!e de crear #na carretera o rampa. El anc)o e inclinación de la rampa depende del tipo de ma"#inaria "#e se va a #tili,ar. #tili,ar. -e de!e crear tal#des esta!les y mantenerlos así d#rante la creación y operación del tao. El áng#lo del tal#d es #n parámetro geométrico importante el c#al tiene #n impacto económico signi'cante. (a explotación a tao a!ierto es altamente mecani,ada. ada pie,a de la ma"#inaria minera está asociada con s# propio tama$o &ísico% pero tam!ién con el espacio "#e re"#iere para operar e'cientemente. Existen e"#ipos complementarios de per&oración% carg#ío y transporte los c#ales re"#ieren #na cierta cantidad de espacio de tra!ao. Este espacio re"#erido es tomado dentro de los cálc#los c álc#los c#ando se está dimensionando los llamados !ancos de tra!ao. /isto de am!os p#ntos de vista tanto económico como operacional% ciertos vol+menes tienen o

0niversidad 1acional de r#illo


2 Introducción a n i g á P

Hoy en día los depósitos de pósitos minerales están siendo explotados por técnicas a tao a!ierto "#e varían considera!lemente en tama$o% &orma% orientación% y pro&#ndidad por de!ao de la s#per'cie. (as topogra&ías s#per'ciales iniciales p#eden variar desde las cimas de las monta$as )asta los &ondos de los valles. * pesar de esto% existe #n n+mero de consideraciones geométricas de dise$o y planeamiento !asadas en estos. (a fgura 1 es #na representación diagramática de #n vol#men de tierra en la s#per'cie antes y desp#és del desarrollo de #na mina mi na a tao a!ierto.

Figura 1. Cambio Geométrico en la creación de un tajo.

El c#erpo mineral es minado desde la cima% !aando en #na serie de capas )ori,ontales de espesores #ni&ormes llamados !ancos. El minado comien,a con la cima del !anco )asta desp#és "#e se )aiga desc#!ierto #n área s#'ciente del s#elo se p#ede empe,ar con el minado de la sig#iente capa. El proceso contin+a )asta "#e se alcance el nivel del &ondo del !anco y se logre el dise$o 'nal del tao. Para poder acceder a los di&erentes !ancos se de!e de crear #na carretera o rampa. El anc)o e inclinación de la rampa depende del tipo de ma"#inaria "#e se va a #tili,ar. #tili,ar. -e de!e crear tal#des esta!les y mantenerlos así d#rante la creación y operación del tao. El áng#lo del tal#d es #n parámetro geométrico importante el c#al tiene #n impacto económico signi'cante. (a explotación a tao a!ierto es altamente mecani,ada. ada pie,a de la ma"#inaria minera está asociada con s# propio tama$o &ísico% pero tam!ién con el espacio "#e re"#iere para operar e'cientemente. Existen e"#ipos complementarios de per&oración% carg#ío y transporte los c#ales re"#ieren #na cierta cantidad de espacio de tra!ao. Este espacio re"#erido es tomado dentro de los cálc#los c álc#los c#ando se está dimensionando los llamados !ancos de tra!ao. /isto de am!os p#ntos de vista tanto económico como operacional% ciertos vol+menes tienen o


Méto Mé todo dos s de Ex Expl plot otac aci in n !! de!erían ser removidos al menos antes "#e otros. Estos vol+menes tienen #n cierto tama$o 3 mínimo y #n tama$o óptimo. a n i g á P

Geometría Básica del Banco El componente !ásico de extracción en #na explotación a tao a!ierto es el 4anco. (a nomenclat#ra del !anco se m#estra en la fgura 2.

Figura 2. Partes de n banco.

ada !anco tiene #na s#per'cie s#perior e in&erior separados por #na distancia " ig#al a la alt#ra de !anco. (as s#per'cies s#!5verticales desc#!iertas son llamadas caras o &rentes & rentes del !anco. Estos son descritos por el pie% la cresta y el áng#lo del &rente 678 9 ángulo promedio que el frente hace con la horizontal). El áng#lo de la cara del !anco p#ede variar considera!lemente con las características de la roca% orientación de la cara


Méto Mé todo dos s de Ex Expl plot otac aci in n !! y las prácticas de volad#ra. vol ad#ra. En taos de rocas más d#ras varía entre desde . 0n típico valor inicial p#ede ser %!". Esto de!e ser !!" )asta #$" : empleado con a c#idado p#esto "#e el áng#lo de la cara del !anco p#ede n i tener #n mayor ge&ecto en el áng#lo del tal#d total. á P

1ormalmente las caras de los !ancos son explotados tan empinados como sea posi!le. * pesar de eso% de!ido a la variedad de ca#sas existe #na gran cantidad de bac& brea& 'sobrerotura( brea& 'sobrerotura( es decir )or causa de la *oladura *uelo un e+ceso de material , obtengo un ángulo di-erente al )laneado. Esto es de'nido como la distancia de la cresta act#al esta retrocedida de la cresta dise$ada. En la fgura / se m#estra #n diagrama de distri!#ción de &rec#encias & rec#encias ac#m#lativas de áng#los promedio de la cara del !anco.

Figura /. 0istribución de -recuencias acumulati*as de ángulos )romedio de la cara del banco.

(a s#per'cie más !aa del !anco es llamada el piso del !anco. El anc)o de !anco es la distancia entre la cresta y el pie medido a lo largo de la s#per'cie s#perior. s#perior. El anc)o de la orilla del !anco 9 ban& idt es la proyección )ori,ontal de la cara del !anco. Existen varios tipos de !ancos. 0n !anco activo o !anco de tra!ao 9or&ing benc ; es a"#el "#e está siendo minado. El anc)o o apert#ra "#e se extrae del !anco activo es llamado el corte 9 te cut. El anc)o del !anco activo #$ es de'nido como la distancia de la cresta del piso del !anco a la n#eva posición del pie desp#és de "#e se )aya extraído el corte. Figura 3.



< a n i g á P

Figura 3. 4ección a tra*és de un banco acti*o.

0n cálc#lo detallado de las dimensiones del !anco de tra!ao y corte 'cut and or&ing benc se enc#entra en la sección 5inimum re6uired o)erating room -or )arallel cuts . =esp#és de "#e el corte )a sido removido% permanece #n !anco de seg#ridad o Catc benc de anc)o -4.

Figura !. Funcionamiento de los bancos de seguridad.

El propósito de estos !ancos es para> a. *c#m#lar *c#m#lar material material "#e "#e se desli,a desli,a de los los !ancos !ancos s#perior s#periores. es. !. =etener =etener el desli,amiento desli,amiento progres progresivo ivo )acia a!ao a!ao de grandes grandes peda,os peda,os de roca.


Métodos de Explotacin !! =#rante la extracción primaria% #n !anco de seg#ridad es generalmente deado en cada nivel. El anc)o varía con la alt#ra del !anco. Generalmente ? a el anc)o del !anco de seg#ridad es los 27/ de la altura del banco . En la n i etapa 'nal de g vida de la mina% los !ancos de seg#ridad son alg#nas veces á red#cidos en P anc)o alrededor de 17/ de la altura de banco . *lg#nas veces se optan por !ancos do!les "#e son deados a lo largo de la pared 'nal del tao. Figura %.

Figura %. Bancos dobles en los límites del tajo fnal.

Estos son !ancos de alt#ra do!le los c#ales consec#entemente permiten% en #n áng#lo total de tal#d dado% #n !anco de seg#ridad +nico de do!le anc)o (de ahí que tenga una buena capacidad de seguridad). * lo largo del contorno 'nal del tao se )ace #na volad#ra c#idadosa para mantener las características de es&#er,os del maci,o rocoso. *dicionalmente% son &rec#entemente colocados !ermas (apilados) de materiales "#e!rados a lo largo de la cresta para mantener la seg#ridad de los !ancos. Esto &#nciona como #na ,ana o c#neta entre la !erma y el pie del tal#d para atrapar las rocas desprendidas. 4asado en est#dios so!re desprendimientos de roca )ec)o por @itc)ie 9AB?3;% all 9ABC?; reali,o recomendaciones para el dise$o de la geometría del !anco de seg#ridad dados en la tabla 1D e il#strado en la fgura 8. *(0@* =E 4*1O 9Metros;

O1* =E IMP*O 9Metros;

*(0@* =E 4E@M* 9Metros;

*1HO =E 4E@M* 9Metros;

*1HO MI1IMO =E( 4*1O 9Metros;

A< 3 :<

3.< :.< <

A.< 2 3

: <.< C

F.< A A3

9abla 1.


Métodos de Explotacin !!

F a n i g á P

Figura 8. Geometría del Banco de 4eguridad 'Call( 1:#%.

(a !erma de seg#ridad está tam!ién a la i,"#ierda 9 fgura #  a lo largo del !orde externo de #n !anco para prevenir "#e los camiones y otras má"#inas de apoyo se deslicen. Esto sirve prácticamente ig#al como #na !arandilla de g#arda en p#entes y a#topistas elevadas. 1ormalmente el apilado tiene #na alt#ra mayor o ig#al al radio de las llantas. (a inclinación de la !erma es alrededor de /!; 'ángulo de re)oso.

Figura #. Bermas de 4eguridad en el borde del banco.


Métodos de Explotacin !! Hoy en día en grandes taos a!iertos !ermas medias son tam!ién creados en el centro C de las pistas de transporte. En este li!ro la pala!ra !erma es a #sada para re&erirse a los apilados de materiales rocosos #sados para n i meorar la seg#ridad de la mina. Otros #tili,an la pala!ra 6!erma8 como #n g á sinónimo de P !anco. En la extracción de #n corte% las per&oradoras operan en la s#per'cie s#perior del !anco. (os cargadores y camiones terminan el tra!ao en el piso del !anco. 0n n+mero de di&erentes &actores in#yen en la selección de las dimensiones del !anco. (a alt#ra de !anco se convierte en la decisión !ásica #na ve, "#e son esta!lecidas el resto de las dimensiones. 0na alt#ra com+n de !anco en grandes taos a!iertos de )oy en día es !$ )ies '1! metros. Para taos más pe"#e$os el valor de!e ser de 3$ )ies '12 metros. Para depósitos pe"#e$os de oro el valor típico p#ede ser 2! )ies '8.! metros. 0na pa#ta general es "#e la alt#ra de !anco de!e estar a la alt#ra del e"#ipo de carg#ío. #ando #samos palas% la alt#ra de !anco de!e estar dentro de la alt#ra máxima de excavación. Para palas de : ,d / de capacidad mostradas en la fgura :% se nota "#e la alt#ra máxima de corte es 3/< %<< . Por eso p#ede ser #sado con !ancos de 3$ )ies. 0na regla general es "#e la alt#ra de !anco no de!e ser mayor a la alt#ra de la polea. (a operación en !ancos con mayores alt#ras a estos% res#lta alg#nas veces en so!resalientes% los c#ales ponen en peligro el carg#ío y otras operaciones.

Figura :. =e)resentación diagramática de una )ala de : ,ardas / '=iese( 1::/.

@*1GO =E @*4*O =E (* P*(* apacidad de c#c)aron (nominal) apacidades de c#c)aron (rango) (ongit#d de alcance (ongit#d e&ectiva en "#e opera la c#c)ara (ongit#d total en "#e opera la c#c)ara


B yardas3 ? J 5 A? yardas3 :AK5 ?KK 2
Métodos de Explotacin !! Estas dimensiones p#eden variar ligeramente dependiendo de la selección de la c#c)ara. B A

*A 4 4A 42 = E G H I  N

a n i g á P

*ng#lo de alcance *lt#ra de vertido  máxima *lt#ra de /ertido en #n radio máximo  B1 @adio de /ertido en #na alt#ra máxima 5 A @adio de /ertido 5 máximo @adio de /ertido en #na alt#ra de vertido de A?KKK *lt#ra de orte 5 máxima @adio de orte 5 máxima @adio del nivel del piso Pro&#ndidad de cavado por de!ao del nivel del terreno 5 máximo *lt#ra de tolerancia  alcance de la polea @adio de tolerancia 5 alcance de la polea @adio de tolerancia  girando la estructura sobre su

:
A

*A 4 4A 42 = E G H

:2K5 3KK I :K5 KK  ABK5 BKK N

propio eje

( M

olerancia de la estr#ct#ra al piso *lt#ra de tolerancia límite del c)asis

MA 1

*lt#ra de la estr#ct#ra *lt#ra de alcance del pie por encima del nivel del terreno =istancia de alcance del pie al centro de rotación *nc)o total del c)asis de la ma"#inaria  ca!ina de operación olerancia de!ao del p#nto más !ao en la estr#ct#ra del camión 1ivel de visi!ilidad del operador

P  0

?K5 2KK ACK5 A KK 3AK5 2KK BK5 AAKK

MA 1

FK5 BKK P 22K5 ?KK A:KK



ACK5 KK 0

(a fgura 1$ m#estra alt#ras típicas de alcance para palas y cargadores &rontales en &#nción del vol#men del c#c)aron.


( M


G A a n i g á P

Figura 1$. >ltura de alcance como una -unción del tama?o de cucaron.

En #n tiempo% las alt#ras de !anco &#eron limitadas por la pro&#ndidad de per&oración. (as per&oradoras modernas tienen eliminadas en gran parte tales restricciones. -in em!argo en grandes minas a tao a!ierto% por lo menos% es desea!le "#e los taladros se per&oren en #n solo paso. Esto signi'ca "#e la per&oradora necesita tener #na alt#ra de mástil o torre lo s#'ciente para aloar la alt#ra de !anco más la so!re5per&oración re"#erida. 0n depósito de espesor T p#ede ser extraído de m#c)as maneras. =os de estas posi!ilidades se m#estran en la fgura 11.

Figura 11. 0os escenarios di-erentes de altura de banco.

a. 3 !ancos de < pies de alt#ra. !. ? !ancos de 2< pies de alt#ra. 4ancos más altos y más anc)os prod#cen> 

Menos selectividad 9combinacin de un alto ! bajo grado ! minerales



de diferentes tipos). Mayor dil#ción (combinacin de mineral ! desmonte).

 

Menos l#gares de tra!ao% de a)í "#e exista menos exi!ilidad. al#des de tra!ao mas acogedores% ma"#inarias grandes re"#ieren #n signi'cante l#gar de tra!ao para poder operar e'cientemente.


Métodos de Explotacin !! Por otro lado% tales !ancos proporcionan>    

A Menor instalación de e"#ipos% de esta manera menor tiempo en A

a mantenimiento. n i Meora g en el potencial de s#pervisión. á *lto mpet# de minado% grandes volad#ras signi'can "#e más P material p#ede ser operado en #n tiempo dado. *ltas e'ciencias y prod#ctividades asociadas con ma"#inas grandes.

#ando se esta considerando la geometría del !anco los pasos "#e se sig#en son> A. aracterísticas del deposito (tonelaje total" grado de distribucin" #alor" etc.) dictan #n en&o"#e geométrico seg#ro y #na estrategia de prod#cción. 2. (a estrategia de prod#cción prod#ce diariamente tasas de prod#cción de mineral $ desmonte % minado selectivo y re"#erimientos de mesclado% n+mero de l#gares de tra!ao. 3. (os re"#erimientos de prod#cción cond#cen a #n con#nto de e"#ipos seg#ros (tipo ! tama%o de &ota de #ehículos.) :. ada con#nto de e"#ipos tiene #na cierta geometría óptima relacionada. <. ada pie,a del e"#ipo tiene #na geometría de operación óptima. ?. 0na escala de res#ltados de geometrías de !ancos adec#ados. F. -e eval+an las consec#encias con respecto a los ratios de stripping% operación vers#s costos capitales% aspectos de la esta!ilidad de tal#d% etc. C. -e selecciona la meor de varias alternativas. En el pasado% c#ando esta!an siendo extensivamente #sados los e"#ipos so!re rieles% se rem#nera!a !ien la gran atención "#e se le da!a a la geometría del !anco. Hoy en día los e"#ipos montados so!re ne#máticos de ca#c)o o so!re tractor )an red#cido !astante la eval#ación detallada de los re"#erimientos.



2 A a n i g á P

0iagramas de la distancia de *isibilidad )ara cur*as *erticales , ori@ontales.



3 A a n i g á P

=onde>     

0 Q *nc)o de la vía del ve)íc#lo 9 centro a centro de los neumáticos)" )ies. R* Q *nc)o del so!resaliente delantero% )ies. R4 Q *nc)o del so!resaliente trasero% )ies.  Q Espacio li!re lateral total.  Q anc)o extra "#e se tiene en c#enta de!ido a di'c#ltad del maneo de c#rvas% )ies.

(*-IRI*IO1 =E( *1HO =E( /EHI0(O A 2 3 :

@*=IO =E /O(EO (pies) AB. 2:.:3 1* 3C.CC

>ncos de caminos7carreteras en cur*as.



>ccesos al 5ineral

: A del c#al se )a escrito poco en los li!ros de minado% es 0no de los temas a

n acerca de los i accesos &ísicos iniciales al c#erpo mineral. AComo debe uno g em)e@ar el á )roceso de minado O!viamente el acceso depende de la P topogra&ía del terreno circ#ndante. Para iniciar el tema se p#ede as#mir "#e la s#per'cie es llana. (a vegetación presente )a sido removida #nto con la tierraSarenaSgrava so!rep#esta. En este caso p#ede se p#ede as#mir "#e el c#erpo mineral tiene #n diámetro de 8$$ )ies% 3$ )ies de espesor% pendiente lisa y esta desc#!ierta de!ido a la remoción de la tierra so!rep#esta. El mineral es d#ro% por lo "#e se re"#iere de per&oración y volad#ra. El minado de este !anco se m#estra en la fgura 12.

Figura 12. jem)lo de la geometría de un cuer)o mineral.

-e necesita esta!ili,ar en el c#erpo mineral #n &rente de cavado vertical antes "#e empiece #na mayor prod#cción. *demás de!e de crearse #na rampa "#e permita los accesos de camiones y cargadores. 0n corte deado ó caído 'dro) cut es #sado para crear el &rente de "#e!rado vertical y los accesos de la rampa al mismo tiempo. (as condiciones de volad#ra están altamente limitadas por"#e los taladros de volad#ra vertical están siendo disparados sin #na cara vertical li!re. (os movimientos de la roca son principalmente verticales% con varios movimientos +nicos limitados )acia #n lado. Para crear condiciones de excavación satis&actorios% son pre&eridos los taladros de volad#ra normalmente espaciados de manera cerrada. Para acceder al c#erpo mineral% se de!e manear la rampa mostrada en la fgura 1/.

Figura 1/. >ccesos de la ram)a )ara el ejem)lo del cuer)o mineral.



< A a n i g á P

enemos # D de gradiente y #n anc)o de %! )ies. *#n"#e no es generalmente el caso% se de!e as#mir paredes verticales. Para alcan,ar los 3$ )ies de pro&#ndidad deseados% la rampa tiene "#e ser de !$$ )ies de longit#d en #na proyección )ori,ontal. 1o existe #n ac#erdo general so!re como de!e ser per&orado y volado el dro) cut . *lg#nas empresas per&oran enteramente el corte con taladros de la misma longit#d. Entonces (a primera parte de la rampa yace con roca "#e )a sido volada mientras "#e la parte 'nal permanece pendiente. En el dise$o mostrado en la fgura 13 el dro) cut )a sido repartido en / )artes.

Figura 13. 0ise?o de *oladura )ara la e+ca*ación de la ram)a.

ada #no es volado y cargado antes de tratar de )acer otro disparo. -e #tili,an taladros de % &'()) de diámetro per&orados rotatoriamente. (a pro&#ndidad mínima del taladro es de 1! )ies. Esto se mantiene por encima de los primeros :$ )ies de la rampa. (a pro&#ndidad mínima se mantiene l#ego en 8 )ies por de!ao del &ondo del corte 'nal deseado. -e #tili,a #n patrón escalonado 'staggerd )attern de taladros.


Métodos de Explotacin !! El anc)o mínimo del escalonado esta controlado en gran parte por las dimensiones de la ma"#ina de carg#ío "#e esta siendo #sada. En este ? eemplo% se A as#me "#e la ma"#ina de carg#ío es #na pala de % yardas* de a capacidad mostrada diagramáticamente en la fgura :. n i g á P

Por lo general en los límites de estrec)o del dro) cut son importantes las sig#ientes dimensiones de la pala>    

N% el radio de tolerancia de la estr#ct#ra giratoria. % @adio de tolerancia 5 alcance de la polea. G% @adio del nivel del piso. E% @adio de orte  máxima.

omo se p#ede ver en la fgura :% estos son>    

N Q ABKBKK  Q :KKK G Q 3
El anc)o mínimo del dro) cut esta dado por> Anc+o m,nimo - . / 0

En este caso eso es> Anc+o m,nimo - 1%)%)) / 23)3)) - 4%)%))


Métodos de Explotacin !! Esto es tal "#e% la parte delantera y trasera de la ma"#ina p#edan limpiar los !ancos en los dos lados% como si girara en torno a los modos de F excavado y A vertido. a n i g á P

El radio máximo de excavado del nivel del piso es #sado para indicar el anc)o máximo del dro) cut( para "#e la pala tra!ae a lo largo de #na trayectoria de corte. El valor máximo es a"#el en el c#al la c#c)ara p#ede ser movida )ori,ontalmente )acia a&#era% de este modo se lleva aca!o la limpie,a del piso. El anc)o máximo del corte en el nivel del piso p#ede ser>

>nco má+imo del corte ')iso E 2 + /!

>nco má+imo del corte 'cresta E 2 + !3<%<< E 1$:< En la práctica% el anc)o de corte para "#e la pala se m#eva a lo largo de #na trayectoria es relativamente rig#roso contrastado con las dimensiones de la pala. En este caso>

>nco mínimo de corte 'cresta E %$ )ies >nco má+imo de corte ')iso E 81 )ies >nco má+imo de corte 'cresta E 1$: )ies Para áng#los típicos de tal#d de corte "#e están entre ?L a CL% el máximo anc)o de corte al nivel del piso es #na dimensión controlada. #ando la trayectoria de corte esta de!ao del corte y la pala está excavando a am!os lados% el radio de máximo del piso y el radio minimo de la cresta serian>

=adio má+imo de )iso E /! )asta fgura 1! 0 m#estra las dimensiones mínimas del &ondo del tao c#ando la pala se m#eve a lo largo de dos trayectorias de corte. El carg#ío p#ede )acerse primero desde #n !anco. (#ego la pala podrá moverse y cargar de otro. Esto p#ede ser considerado para condiciones de operación m#y estrec)as y p#eden ser #sados para crear #n corte 'nal en &ondo del tao.



C A a n i g á P

Figura 1!. >nco mínimo de la geometría del dro) cut con una )ala alternando de lado a lado.

El dro) cut #s#al se m#estra desde la fgura 1% > )asta la fgura 1%  donde la pala se m#eve a lo largo de la línea central de corte y p#ede excavar a am!os lados. -e p#ede notar "#e la pala p#ede girar en varios áng#los para poder alcan,ar al camión. En am!os casos la geometría del !anco activo en este escenario es caracteri,ado por estrec)as condiciones de tra!ao.



B A a n i g á P

Figura 1%. Geometría del anco mínimo del dro) cut con la )ala mo*iéndose a lo largo de la línea central.

-e p#ede considerar dos #!icaciones para el dro) cut7ram)a. El primero 9caso *; está completamente en desmonte circ#ndante en el tao. -e desea tener #n piso de rampa en el &ondo del mineral )asta "#e alcance el contacto mineral5desmonte. Esto se m#estra en la fgura 18.

Figura 18. ista isométrica de la ram)a en desmonte a)ro+imándose al cuer)o mineral.

El vol#men de desmonte removido en la exca#acin de la rampa es'


Métodos de Explotacin !! 1

G olumen de ram)a E 2

=onde>   

2

∗ H ∗100 H ∗ Rw

g

a n i g á P

@T Q *nc)o promdeio de la rampa. H Q alt#ra de !anco. g Q gradiente de la via 9U;.

Para este caso seria> 1

olumen de ram)a E

2

(

)

2

∗ 40 ∗100∗65 =650 000 pies

8

3

El desmonte de!e ser removido antes "#e el mineral. -in em!argo en esta parte todo el mineral sera removido. -i se as#me "#e el c#erpo mineral p#ede ser extraido con c#erpos verticales% entonces el vol#men de mineral seria> 2

olumen de mineral E

π ∗ D ∗ H 4

=

π 4

(

)

2

∗ 700 ∗40=15400 000 pies

3

*l ir entrando al yacimiento minero se de!e proceder con #n &rente cada ve, mas amplio. 'fgura 1#.

Figura 1#. =e)resentación diagramática de la e+)ansión del minado -rontal.



A 2 omo el &rente se amplia% el n#mero de ma"#inas cagadores con los c#ales a se p#ede operar n e&ectivamente en el "#e mismo tiempo se incrementa. Por i g de prod#ccion para el nivel varia con el tiempo. eso la capacidad á P

En res#men para esta rampa practica 9case A)'

0esmonte remo*ido 'camino E %!$ $$$ pies 5ineral e+traído E 1! 3$$ $$$ pies

3

3

Porcentaje de mineral e+traído E 1$$ D Otra posi!ilidad (caso B) como se m#estra en la Figura 1: es #!icar la rampa en mineral en l#gar de #!icarla en desmonte. Esto podría se )ec)o como #n corte en pendiente (drop cut) como se vio anteriormente. El vol#men removido es o!viamente el mismo "#e el anterior pero a)ora es mineral. omo el material es mineral p#ede ser procesado y de ese modo las ganancias son o!tenidas antes. En la parte in&erior de la rampa% el &rente de extracción se incrementa grad#almente en longit#d 'Figura 2$. O!viamente la desventaa es "#e c#ando se completa el minado% #na cantidad de mineral permanece de!ao de la rampa. Esta cantidad es ig#al al desmonte extraído en el caso *.

Figura 1:. bicación de Corte en )endiente7=am)a en mineral.

Figura 2$. +)ansión del -rente de minado.

*sí% los dos p#ntos importantes "#e de!en adoptarse son los sig#ientes>


Métodos de Explotacin !! 



-i la vía de transporte o acarreo se )ace &#era de los límites del pit 2entonces se de!e extraer #na cantidad adicional de planeado% 2 material ig#al al vol#men "#e la vía. a -i la vía n de transporte o acarreo se )ace dentro de los límites i g originalmente% entonces se de!e dear en el l#gar #na planeados á Pde material ig#al al vol#men de la vía. cantidad

En l#gar de #na vía recta como se m#estra en el caso *% se de!e considerar #na vía c#rvada como la mostrada en la fgura 21. on la excepción de la parte 'nal% la via esta totalmente )ec)a en desmonte. (a vía p#ede ser #!icada de manera "#e el VmineralW deado esté en el grado más po!re 9ley !aa;.

Figura 21. =am)a em)e@ando en desmonte , terminando en mineral.

-#pongamos "#e el pit no se compone solo de A !anco alto% sino "#e se compone de 2 !ancos como se m#estra en la fgura 22. (a idea es o!viamente )acer la rampa de!ao del nivel de mineral y esta!lecer el ratio de prod#cción deseado. Entonces mientras el minado está en proceso en el nivel A% la rampa p#ede ser extendida en mineral al nivel in&erior como se m#estra en la fgura 2/D )aciendo #n corte en pendiente 'dro) cut ;. odo el mineral "#e se enc#entra de!ao de la rampa esta o!viamente !lo"#eado. Para #na operación de !ancos m+ltiples. El procedimiento contin+a como se m#estra en la Figura 23. engamos en c#enta "#e% en este eemplo% #na sección plana con #na longit#d de 2 pies se )a deado entre los segmentos de descenso. (a rampa tiene &orma de espiral y cada parte del espiral se a#sta más con&orme el pit se pro&#ndi,a. En este eemplo% el pit podría alcan,ar #na pro&#ndidad 'nal simplemente por"#e la rampa a!arcó todo el espacio disponi!le del área de tra!ao.

Figura 22. 4ección a tra*és de una mina de dos bancos.



3 2 a n i g á P

Figura 2/. 0os secciones de ram)a con e+)ansión del )it.

Figura 23. ista en )lanta mostarndo ubicaciones de la ram)a)ara cinco bancos de minado.

En la Figura 2! se m#estra #na sección vertical del pit 'nal con el c#erpo mineral s#perp#esto. Para este dise$o partic#lar donde solo el segmento inicial de la rampa esta en desmonte% #na gran parte del c#erpo mineral es !lo"#eado. -in em!argo la cantidad de desmonte removido es mínima.

Figura 2!. ista en sección mostrando reser*as blo6ueadas )or ram)as.

0n dise$o alternativo p#ede ser c#ando la rampa esta so!re el desmonte y todo el mineral es removido. Para )acer esta constr#cción se empie,a el dise$o de la vía en el !anco más !ao y se tra!aa en retroceso o retirada. Este eercicio es deado para el lector. El dise$o act#al estará generalmente en alg+n l#gar entre estas dos alternativas con la parte más alta de la rampa so!re el desmonte y la parte más !aa en mineral. -e p#ede empe,ar la excavación removiendo primero el mineral% meorando así el cas) oT 9#o de caa;.


Métodos de Explotacin !! =#rante la vida de la mina% el desmonte será removido mientras el acceso principal es : grad#almente trasladado )acia el exterior. 2

a En res#men> i n

    

g á P

P#ede )a!er vol+menes considera!les asociados con el sistema principal de rampas. (a #!icación de la rampa cam!ia con el tiempo. En los niveles s#periores del pit. (a rampa esta so!re desmonteD en los niveles más !aos esta so!re por el mineral. (as consideraciones de #o de caa son a&ectadas signi'cativamente por la coordinación 9timing; de las rampas. El stripping ratio% el porcentae de extracción y la extracción en general son &#ertemente a&ectadas por la geometría de la vía de transporte o acarreo 9anc)o y calidad de vía;.

(os cortes en pendiente 9drop c#t; son #sados en todos los niveles para crear #n n#evo !anco. (as Figuras 2%>  2%0 m#estran los pasos desde el pit act#al in&erior )asta el minado &#era del nivel. En la Figura 28 se m#estra "#e &rec#entemente la rampa es extendida directamente &#era de la rampa act#al y cierra la pared del pit existente. En la Figura 2# se m#estra isométricamente #na operación de carg#ío en dos niveles% en este eemplo relativamente simple% la rampa de acceso de am!os niveles es &ácilmente vista.



< 2 a n i g á P

Figura 2%. ista en )lanta de un )it in-erior actual mostrando el corte en )endiente , la e+)ansión de minado '5c Hilliams( 1:!:.


Métodos de Explotacin !! Figura 28. +tensión de la ram)a actual cerrando la )ared del )it '5c Hilliams( 1:!:. ?

2 a n i g á P

acimiento minas sur.

Figura 2#. ista isométrica de minado simultaneo en *arios ni*eles '9amroc&( 1:8#.

Hay m#c)os eemplos donde el c#erpo de mineral se enc#entra en m#c)os terrenos accidentados. (a fgura 2: m#estra el diagrama de #n caso posi!le% donde el acceso al c#erpo mineral es retrocediendo 9p#s)ing !acX; por la pendiente. omo se m#estra en la 'g#ra% primero se esta!lece la alt#ra de los !ancos. En este caso la alt#ra de !anco es < pies. (os !ancos iniciales son esta!lecidos )aciendo cortes primarios a lo largo de la s#per'cie a las alt#ras convenientes de !anco.



F 2 a n i g á P

Figura 2:. 0e)ósito locali@ado en terreno accidentado.

-i el tal#d está comp#esto de material s#ave% entonces #n tractor p#ede removerlo sin ay#da adicional 'Figura /$. Para tipo de roca más d#ra% removerlo previamente p#ede ser s#'ciente. -in em!argo si la roca es d#ra o el tal#d es empinado% la per&oración y volad#ra pro!a!lemente serán necesarias para el primer corte. Generalmente se #san tipos de per&oradoras con canales de aire. Estas p#eden per&orar en ,onas de m#c)a di'c#ltad y p#eden llevar consigo s#s propias compresorasSgeneradoras de aire.

Figura /$. Creando el acceso inicial7bancos 'Jicols( 1:!%.

omo se m#estra en la Figura /1 #na pala p#ede ser #sada en l#gar de #n tractor para nivelar el tal#d. El corte es ampliado por cortes s#cesivos )asta conseg#ir la alt#ra completa del !anco.



C 2 a n i g á P

Figura /1. 4ideill cut con )ala 'Jicols( 1:!%

0na ve, "#e estos !ancos iniciales están constit#idos% se procede con el minado de todas las caras con volad#ra vertical de los taladros. O!viamente los !ancos s#periores tienen "#e ser avan,ados antes "#e los in&eriores.

Figura /2. 4ecuencia de corte con )ala cuando se inicia el banco en un terreno accidentado.

El contorno del pit 'nal para esta sección se m#estra en la Figura //. El lector de!e considerar la sec#encia del desarrollo del pit y el p#nto donde el corte en pendiente 9drop c#t; podría ser #sado.



B 2 a n i g á P

Figura //. Contorno de )it fnal su)er)uesto en una sección.

Proceso de e+)ansión del )itK IntroducciónK #ando el corte en pendiente 9drop c#t; )a alcan,ado el áng#lo deseado% el corte es ampliado lateralmente. (a fgura /3 m#estra los pasos. Inicialmente 'Figura /3 > el área de operación es m#y limitado. El camión de!e girar y parar en la parte alta de la rampa y l#ego regresar a la parte !aa de la rampa% a la ,ona de re&#gio de los cargadores.

Figura /3. Pasos detallados en el desarrollo de un nue*o ni*el de )roducción 'Carson( 1:%1


Métodos de Explotacin !! #ando la parte !aa del pit )a sido expandido s#'cientemente 'Figura camión p#ede girar alrededor de dic)a parte del pit. (#ego como 3./3 B% el G 3 se )ace #n poco más amplia 'Figura 3./3 C alg#nos el área de tra!ao a cargadores p#eden ser #sados al mismo tiempo. (a longit#d de cara óptima n i g asignada a la á ma"#ina varia con el tama$o y el tipo en #n rango de 2 a P < pies. 0na ve, "#e el acceso )a sido esta!lecido% el corte es ampliado% mientras "#e el todo el !anco o nivel )a sido ampliado )asta los límites del !anco. Hay tres en&o"#es "#e serán disc#tidos a"#í> A. ortes &rontales 2. ortes paralelos  drive !y 3. ortes paralelos  girar y retroceder (os dos primeros se aplican c#ando )ay #na gran cantidad de área de tra!ao disponi!le% por eemplo en la parte !aa del pit. El tercero se aplica en el minado de !ancos más angostos en los lados del pit.

Cortes -rontales

Figura /!. =e)resentación de o)eración de corte -rontal.

(a pala esta &rente a la cara del !anco y comien,a a excavar )acia adelante y )acia los lados. 0na posición conveniente es cortar en la pared del !anco. Para el caso mostrado% se #sa dos camiones. (a pala primero carga a la i,"#ierda y c#ando el camión está lleno% el procede con el camión de la derec)a. El áng#lo de movimiento varía de #n máximo de AAY a #n mínimo deAY. El promedio del áng#lo de movimiento es ?Y% por lo tanto la operación de carg#ío es e'ciente. =e!e )a!er #n área para "#e los camiones se estacionen por si mismos alrededor de la pala. (a pala se posiciona en donde el p#nto central del movimiento está en línea con la cara. (#ego se m#eve por sí mismo en paralelo y toma otro corte &rontal 'Figura /%.



A 3 a n i g á P

Figura /%. 5o*imiento de la )ala a la )osición de corte ad,acente.

Figura /8. 0os )alas trabajando en el mismo -rente.

Figura /#. Corte )or reali@ar )ara com)letar la cara.

Cortes 0ri*e b, #ando la geometría de minado lo permite% otra posi!ilidad es el corte paralelo con drive5 !y. Esto se m#estra en la Figura /:. (a pala se m#eve


Métodos de Explotacin !! transversalmente y en paralelo al &rente de excavación. Para este caso% el acceso de los !ancos para las #nidades de acarreo de!e estar disponi!le 2 3 desde am!as direcciones. Es altamente e'ciente para los tractores y a cargadores. * i pesar "#e el áng#lo movimiento promedio es más grande n g &rontal% los camiones no tienen "#e retroceder )acia la "#e para el corte á P pala y el espacio se simpli'ca.

Figura /:. Corte )aralelo con dri*e b,.

Cortes )aralelos (a expansión del pit )asta los niveles s#periores se logra generalmente #sando cortes paralelos. =e!ido a limitaciones de espacio% )ay solo acceso a la rampa desde #n lado de la pala. Esto signi'ca "#e los camiones se aproximan a la pala desde la parte trasera. (#ego paran% giran y regresan a la posición de carg#ío. *lg#nas veces )ay área para do!le posicionamiento de camiones 'Figura 3$ y alg#nas veces solo para #n +nico ladeo 'Figura 31.



3 3 a n i g á P

Figura 3$. Corte )aralelo con doble ladeo de camiones.

Figura 31. Corte )aralelo con un solo ladeo de camiones.

(a geometría del pit está comp#esta por series de compensaciones. al#des con mayor pendiente res#ltan en a)orro de costos de des!roce. Por el contrario% se p#ede originar #n a#mento en el costo de operación% al red#cir el área de operación. (a fgura 32 m#estra la sec#encia de posicionamiento +nico. El camión 2 'Fig. 3.32B espera mientras la pala completa la carga del camión A% desp#és el camión A parte 'Fig. 3.32C y el camión 2 gira y para 'Fig. 3.320 y regresa a posición 'Fig. 3.32. Mientras el camión 2 está siendo cargado% el camión 3 se estaciona 'Fig. 3.32F. El proceso se repite. En esta sit#ación am!os camiones y la pala de!en esperar ca#sar #na red#cción en la prod#ctividad total.



: 3 a n i g á P



< 3 a n i g á P

Figura 32. 4ecuencia de tiem)o mostrando la )ala cargando con un Lnico )osicionamiento.

(a sit#ación de do!le ladeo se m#estra en la Figura 3/. El camión A es el primero en ser cargado 'Fig. 3/>. El camión 2 llega 'Fig. 3.3/B y regresa a s# posición 'Fig.3.3/C% c#ando el camión 2 esta exactamente en s# l#gar la pala )a completado el carg#ío del camionA. Mientras el camión A parte 'Fig.3.3/0 la pala comien,a el carg#ío del camión 2. Mientras el camión 2 está siendo cargado% el camión 3 llega y gira 'Fig. 3.3/ y regresa a posición 'Fig.3.3/F. Mientras el camión 2 parte% la pala comien,a a cargar al camión 3 'Fig.3.3/G. on esta disposición no )ay espera de la pala y )ay menor espera de los camiones% por lo tanto la prod#ctividad general del sistema es mayor "#e para el de #n solo ladeo. (a sec#encia es% por desgracia% no m#y a men#do como la teoría s#giere. (as Figuras 3.3/M y 3.3/I m#estran dos sit#aciones más típicas. *m!as p#eden ser red#cidas a través del #so de #n e&ectivo sistema de com#nicacionesSenvió.

Nrea mínima re6uerida )ara cortes )aralelos. En la sección anterior &#e descrito el proceso &ísico por el c#al #n pit es ampliado #sando cortes paralelos. En esta sección% el o!etivo será determinar la cantidad de área re"#erido para acomodar la longit#d de los camiones y palas invol#cradas en la operación de carg#ío. (a dimensión "#e se !#sca es el anc)o del !anco de tra!ao. El !anco de tra!ao es el !anco en el proceso de minado. Este anc)o 9"#e es sinónimo del término Zárea de operaciónZ; se de'ne como la distancia desde la cresta del !anco proporcionando el piso para las operaciones de carg#ío


Métodos de Explotacin !! )asta el pie del !anco "#e se crea c#ando el corte paralelo está siendo avan,ado. ? 3 a n i g á P

Figura 3/. 4ecuencia de tiem)os 6ue muestra a la carga de la )ala con doble ladeo

(a cantidad mínima de l#gares en operación depende "#e si son A o 2 camiones locali,ados al #tili,arse% con esto +ltimo o!viamente "#e se re"#iere algo más. El anc)o mínimo 9[4; es ig#al a la anc)#ra mínima re"#erida del m#ro de seg#ridad 9-4;% más el anc)o de corte 9[c; "#e se está adoptando. Esto se expresa como>

HB E 4BOHC



F 3 a n i g á P

Figura 3/. 'Continuado

(a &orma más &ácil de demostrar estos principios invol#crados es a modo de eemplo. Por esto los sig#ientes datos s#p#estos lo )arán>     

*lt#ra del !anco Q : pies Es necesario el m#ro de seg#ridad. (a distancia mínima entre el ne#mático y el m#ro de seg#ridad es de <&t. -e #tili,a #n solo ladeo. *ng#lo de la cara del !anco Q FY



C 3 a n i g á P

Figura 3/. 'Continuado 

 

(a carga se reali,a con #na pala 4E A<< de B yd3 9es)ecifcaciones en la fgura : ; ransporte es por camiones de C< toneladas. *nc)o del camión es de A? pies. @adio del ne#mático Q : pies.

(a disposición general en planta y sección se m#estra en la Rig#ra :.::. El dise$o m#estra "#e>   

*nc)o del !anco activo> A2 &t *nc)o de corte> ? &t *nc)o del m#ro de seg#ridad> :2 &t

(os cálc#los !ásicos 9#sti'cación; a)ora se presentan detrás de estos n+meros.

Paso1. El m#ro de seg#ridad es necesario al !orde de este !anco. *sí como se m#estra en la s#!división :.B.< la alt#ra del m#ro de!e ser el mismo "#e el radio del ne#mático. Por este camión la alt#ra del m#ro seria alrededor de : &t -#poniendo "#e el material tiene #n áng#lo de reposo de :< Y. El anc)o del m#ro de seg#ridad es de C pies 9ver 'g. :.:<;. -e s#pone "#e esta !erma se enc#entra al !orde externo de la cresta. Paso 2. (a distancia desde la cresta )acia la línea central del ve)íc#lo se determina s#poniendo "#e la alineación es paralela. 0na distancia de < pies es la separación entre la !erma de seg#ridad y las r#edas "#e se )an #tili,ado. =onde el anc)o del camión es de A? pies% la distancia de la línea central a la cresta 9e; es de 2A pies. Paso /. (as dimensiones adec#adas de la pala se leen en la )oa de especi'caciones 'Fig. :K



B 3 a n i g á P

Figura 33. 4ección , *istas en )lanta a tra*és del banco acti*o.

Figura 3!. =e)resentación sim)lifcada de la berma de seguridad.

9a; entro de la pala )acia el centro del camión. Esto se s#pone

"#e es el radio de descarga94; en #na alt#ra máxima% B E 3!<%<< E 3!.! -t 9!; (a máxima alt#ra de descarga 9*; es más "#e s#'ciente para vaciar el camión% >E 2# -t


Métodos de Explotacin !! 9c; (a dimensión del radio del nivel del piso 9G; es la distancia

máxima de la línea G : s#elo. En este caso>

central de la pala "#e p#ede limpiar el

G E /!/Q E /!(2! -t

a n i g á P

Esto será #sado como la distancia máxima del centro de la pala )acia el pie.

Paso 3. (a dimensión deseada del !anco activo se convierte> HB E 9e O B O G E 21 O3!.! O/!.2! E 1$2 -t Paso !. El anc)o de corte correspondiente es a)ora calc#lado. En este caso se )a s#p#esto "#e la pala se trasladó por #n solo camino paralelo a la cresta. In&ormación del &a!ricante de la pala s#giere "#e el anc)o máximo de corte 9[c; se p#ede estimar por> H C E $.:$ + 2 + G E $.:$ + 2 + /!.2! E %/.! -t Esto se aplica al anc)o de la pila de material roto. Por lo tanto% para permitir "#e se )inc)en y disparen los materiales d#rante la volad#ra% el dise$o del anc)o de corte de!e ser menor a este valor. *"#í se s#pone #n valor de ? pies.

Paso %. -a!iendo el anc)o del !anco activo y el anc)o de corte% el m#ro de seg#ridad res#ltante tiene #na anc)#ra> 4B E 1$2 %$ E 32 -t Esto es el orden de la alt#ra del !anco 9: pies; "#e es #na regla de oro "#e a veces se emplea.

Paso 8. *lg#nos cálc#los de veri'cación se )icieron con respecto a otras dimensiones. a. (a alt#ra de corte máxima de la pala 0 E 3/%Q E 3/.! -t Es mayor "#e la alt#ra de los : \ del !anco. *sí% la pala se p#ede llegar a la parte s#perior de la cara del !anco para el desatado 9scaling;. !. (a máxima alt#ra de corte de la pala 9E;  E!3%Q E !3.! -t =ado "#e el radio máximo del nivel del s#elo 9G; es

G E /!/Q E/!.2! -t El áng#lo de la cara más plano podría ser ampliado 'fgura 3%



*ng#loQ

A : a

n *sí% la pala p#ede ampliar &ácilmente los FY de la cara del !anco i g á P

Figura 3%. Ra geometría del banco7cara del banco )ara el ejem)lo.

(a dimensión de corte de!e ser comparado con el patrón de per&oración y volad#ra "#e se #tili,a. En este caso partic#lar% los taladros son 12 173 p#lgadas de diámetro 9=e; y *1RO es el explosivo. 0tili,ando #na regla com+n el !#rden 94; está dada por>

BE 2! S 0e712E 2!-t El espaciamiento del taladro 9-; es ig#al al !#rden

4E 2! -t

*sí% dos 'las de taladros son apropiados para el anc)o del corte. 0na prop#esta #n tanto simpli'cada se )a aplicado a la in"#iet#d de la determinación del anc)o del !anco activo. (as complicaciones s#rgen c#ando se examina el meor anc)o desde #n p#nto de vista económico. omo se verá en la sección :.< el !anco activo es generalmente #no de #n gr#po de 3 a < !ancos "#e se extrae en con#nto. (os demás del con#nto% cada #no tiene #n anc)o ig#al a la de #n !anco de seg#ridad. omo el corte extrae la porción restante del !anco activo se red#ce a #n anc)o del !anco de seg#ridad. P#esto "#e el anc)o del !anco activo es aproximadamente ig#al a la anc)#ra com!inada de los otros en con#nto% tiene #n gran impacto en el áng#lo total del tal#d. 0n !anco activo más amplio signi'ca "#e el áng#lo del tal#d es más parado% con los costos adicionales


Métodos de Explotacin !! relacionados con el anterior S más el stripping% pero la e'ciencia de &#ncionamiento 2del e"#ipo es mayor 9con menores costos relacionados;. Por otro lado #n : !anco activo estrec)o tendría #n áng#lo total ec)ado% a costa a de la e'ciencia noperativa. Por lo tanto% )ay otros &actores% además de los i g relacionados á con geometría de e"#ipos "#e de!en ser considerados. P

4ecuencia de corte En la sección anterior &#eron introd#cidos los términos Z!anco activo8% ZcortarZ y Z!anco de la seg#ridad8. on estos datos a)ora se aplicará a #n eemplo sencillo en el "#e B pies de anc)o de corte de A pies de largo se tomará de la pared derec)a del tao como se m#estra en la Figura 38.

Figura 38. Geometría inicial )ara el ejem)lo del encostillado ')us bac&

Figura 3#. Corte de minado desde banco 1

Figura 3:. Corte de minado desde banco 2

omo se p#ede o!servar la pared se compone de c#atro !ancos. odo el !anco A 94A; está exp#esta en la s#per'cie. 4ancos% 42% 43 y 4: son !ancos de seg#ridad de 3< pies de anc)o. El proceso comien,a con lala


Métodos de Explotacin !! per&oración 'nali,ada de la s#per'cie s#perior de 4A. (os taladros "#e &orman el corte "#e se tomarán de 4A se per&oran y se v#elan 'fgura 3#. 3 : (a pala se despla,a a lo largo del s#elo del !anco 4A 9s#per'cie s#perior de a 42; y las cargas n de los camiones "#e viaan tam!ién en esta s#per'cie. El i g !anco activo á tiene #n anc)o de A2< pies. #ando el corte está completo la P se p#ede apreciar en la 'Figura 3:. El corte "#e se geometría como tomarán de !anco 2 ya está per&orado y volado. (a pala se m#eve a lo largo de la parte s#perior del !anco de 3 teniendo #na anc)#ra de corte 9[c;. 0na parte del !anco 2 se mantiene como #n !anco seg#ridad. El proceso se repite )asta "#e se alcance el &ondo del tao. (a pala se m#eve )acia atrás )asta #n !anco y el proceso c#lmine. -i se as#me "#e se p#ede prod#cir #na pala A. toneladas S día% entonces la prod#cción total de estos c#atro !ancos es de A. toneladas S día% los c#atro !ancos asociados con esta pala se conoce como #na #nidad de prod#cción de la mina.

Geometría del talud en el tajo Hay #na serie de Ztal#desZ "#e entran en el dise$o del tao. Es necesario tener c#idado para "#e no )aya con&#sión en c#anto cómo se calc#lan y "#e signi'can. 0n tal#d ya )a sido introd#cido% "#e es el áng#lo de la cara del !anco 'Figura !$ se de'ne como el áng#lo &ormado con la )ori,ontal de la línea "#e conecta el pie del !anco )asta la cresta. Esta de'nición de tal#d "#e va desde el pie )asta la p#nta de la cresta se mantendrá a lo largo de este li!ro.

onsideremos a)ora el tal#d "#e consiste en < !ancos 'Figura !1.



: : a n i g á P

Figura !$. Geometría del muro de seguridad mostrando el ángulo de la cara del banco

Figura !1. >ngulo fnal del talud

El áng#lo "#e &orma la )ori,ontal de la línea "#e conecta la p#nta más !aa )acia la cima más alta es de'nido como el áng#lo 'nal del tao>


Métodos de Explotacin !! omo se m#estra en la fgura !2 #na rampa de acceso con #n anc)o de A pies se enc#entra a medio camino del !anco 3% el áng#lo 'nal del < : tao se convertirá a n i g á P

omo p#ede verse% la presencia de la rampa en #na determinada sección tiene #n enorme impacto en el áng#lo de inclinación 'nal. (a rampa del áng#lo total interior se rompe en 2 partes 'Figura !/% "#e cada #no p#ede ser descrito por los áng#los de inclinación. Estos áng#los son áng#los interrampa 9entre la rampa de los áng#los;. En este caso

(a alt#ra del m#ro de la interrampa es de A2< pies para cada segmento. En general% la alt#ra de la pared de la interrampa y los áng#los por los di&erentes segmentos de tal#d% no son los mismos. =esde #n p#nto de vista de esta!ilidad de tal#des cada segmento interrampa sería examinado por separado. Mientras la actividad de minado es en &orma descendente alg#nos !ancos activos se incl#irían en el áng#lo total fgura !3 m#estra #n !anco activo de A2< pies de anc)o% incl#ye como el !anco 2. El áng#lo total del tal#d es a)ora>

El !anco activo se trata de la misma manera como #na rampa en c#anto a la interr#pción del tal#d 9inclinación;. (os dos áng#los interrampa "#e se m#estra en la fgura !!. En este caso>

(as alt#ras de los m#ros del interrampa son> HI Q <\ H2 Q 2\ Para esta sección% es posi!le "#e la rampa corte el !anco de tres como antes. Esta sit#ación se m#estra en la Figura !%. El áng#lo 'nal del tal#d )a dismin#ido a>



? : a n i g á P

Figura !2. >ngulo fnal del talud con ram)a incluida



F : a n i g á P

Figura !/. Nngulos del talud de la interram)a )or fgura !2.



C : a n i g á P

Figura !3. >ngulo fnal del talud con el banco acti*o incluido.


Métodos de Explotacin !! Figu

B : a n i g á P

ra !!. >ngulo de la interram)a asociados con el banco acti*o

omo se m#estra en la Figura !8. *)ora )ay tres porciones del tal#d en la interrampa. (as alt#ras de las paredes de la interrampa y los áng#los son los sig#ientes>



G < a n i g á P

Figura !%. >ngulo fnal del talud con un banco acti*o , una sección de ram)a.


Métodos de Explotacin !! Fig

A < a n i g á P

ura !8. Nngulos de la interram)a conteniendo un banco acti*o , una ram)a.


Métodos de Explotacin !! -egmento A 2 < a n i g á P

-egemento 2

-egmento 3

En la Figura !8 el áng#lo 'nal del tal#d m#estra el contenido de #n !anco activo. 4ao alg#nas circ#nstancias tal ve, varios !ancos activos son invol#crados en la extracción del tal#d. Figura !# m#estra el caso de #n tal#d de ? !ancos de los c#ales dos son !ancos activos de A2< pies de anc)o. En general 9áng#lo activo; está dada por

(a tal#d está asociado con cada gr#po de palas activas como se m#estra en la fgura !:. En este caso% es>

-i el n+mero de !ancos activos se incrementa a 3 del tal#d con ? !ancos% el áng#lo 'nal se red#ciría a+n más. *sí% para mantener los áng#los de inclinación ra,ona!le% la mayoría de las minas tienen #n !anco activo para #n gr#po de : a < !ancos. *l 'nal del minado se desea dear el áng#lo 'nal tan pron#nciado como sea posi!le. *lg#nos de los !ancos de seg#ridad se red#cen en anc)o% mientras "#e otros p#eden ser eliminados por completo. Para las paredes 'nales% el de anc)o !anco de aproximadamente A S 3 de la alt#ra del !anco es de #so com+n. Por eemplo% tenemos #na alt#ra de !anco de < pies% se convierte en el !anco con AF pies del áng#lo de la pendiente 'nal del tao% s#poniendo "#e no )ay #na rampa "#e se necesita en esta pared. Figura %$ se convertirá>



3 < a n i g á P

-i la cara del +ltimo !anco podría )a!er sido cortado en B L en l#gar de F< Y% el +ltimo áng#lo de inclinación total del tao seria>

Es m#c)o más pro!a!le "#e los áng#los de la cara 'nal de ? Y y los !ancos de seg#ridad de 2 pies de anc)o. Esto da>



: < a n i g á P

Figura !#. >ngulo del talud fnal conteniendo 2 bancos acti*os

Figura !:. 9alud )or cada gru)o de trabajo


1. Consideraciones Geometricas en El Diseño y Planeamiento de Tajo Abierto

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