“AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO” UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA PRODEUNP – SULLANA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
CURSO
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TEMA
ALUMNA
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MINERIA SUBTERRANEA MÉTODO DE EXPLOTACIÓN VCR VERTICAL CRATER RETREAT
vega crisanto lerica
SULLANA, 2014
CONTENIDO i.
INTRODUCCIÓN
ii.
APLICACIONES
iii.
DESCRIPCIÓN DEL VCR, O CRATER RETREAT VERTICAL
iv.
PROCEDIMIENTO DE TRABAJO
v.
ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DEL MÉTODO VCR
vi.
VOLADURA
vii.
INFRAESTRUCTURA
viii.
VOLADURA TIPO CRÁTER
ix.
GEOMETRÍA DE LA CARGA
x.
SECUENCIA OPERACIONAL
xi.
CARGUÍO
xii.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL MÉTODO << VCR >>
xiii.
RECOMENDACIONES
xiv.
BIBLIOGRAFIA
MÉTODO DE EXPLOTACIÓN VCR VERTICAL CRATER RETREAT I.
INTRODUCCIÓN
La Técnica de VCR fue desarrollada por la Minera Inco, uno de los exponentes más prolíficos del mundo en aquella época de las técnicas de minería, hoy en manos de la Brasileña Vale. El compromiso por VCR fue intenso. La compañía revisó constantemente e incorporó lo último en materiales de minería, equipos, métodos de voladura y el relleno, los controles remotos (LHD) y similares para garantizar una mayor productividad y seguridad. El vicepresidente de INCO decía: “mejora de la seguridad viene mano a mano con la mejora de la productividad". En efecto, Inco para sacar el máximo rendimiento al Método, en 1984, fundó una empresa minera filial de equipos y sistemas de minería continua (CMS). Sus máquinas eran casi exclusivamente desarrolladas para VCR, tales como perforadoras “in the Hole” y el sistema de Osciloader de carga continua. Este equipo, desarrollado por Inco para sus propias necesidades mineras de VCR, se pasó posteriormente a CMS para desarrollar los mercados globales. VCR se basa en las teorías del Sr. CW Livingston y desarrollado por Inco y CIL Inc. Fue utilizado por primera vez en la mina Levack en1974 y el interés en la técnica se extendió rápidamente en todo el mundo por sus beneficios para la productividad. El Método es un derivativo de Longhole open Stoping. Y generalmente se ocupan Martillos ITH 140. El Macizo o sección a ser trabajado debe tener características de roca similares para que sea efectivo. Hoy en día, VCR es un método de extracción establecida, que se utiliza en las minas de todo el mundo para la construcción de chimeneas y piques.
VERTICAL CRATER RETREAT VCR Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas de mediana competencia (3B) • Se utiliza la técnica de cargas controladas en que el largo de la carga explosiva es menor a 6 veces el diámetro de perforación. Carga esférica • Este sistema de explotación requiere la construcción de estocadas y puntos de extracción • La secuencia de construcción es la siguiente - Nivel de transporte - Arreglo de galerias de producción - Corte basal - Nivel de perforación - Perforación de tiros largos menor a 40 m en caso VCR • Los disparos generan cortes de hasta 3 m. • Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no • Dilución 10% • Recuperación menor a 80% Explotación de gradas de retroceso vertical, Vertical Cráter Retreat (VCR), es un método de explotación que se usa desde hace pocos años. El principio se basa en una singular técnica de voladura, voladura de cráter. Dicho método está patentado en Canadá y es similar al método Shrinkage (Cámaras-Almacén). El mineral se excava en subniveles horizontales y las labores de arranque comienzan desde abajo y avanzan
en sentido ascendente. El mineral fracturado puede permanecer en la galería soportando los hastíales.
MÉTODO VCR • La sección transversal es igual al método de LBH. • No posee cara libre. • La tronadura se hace contra la zanja. • Varios puntos de extracción pueden estar en producción a la vez. • Las dimensiones de los caserones pueden ser de hasta 40 m de alto para evitar daño por vibraciones y desviaciones excesivas de los tiros
CARGA DE BARRENOS Se mide la profundidad del barreno desde arriba. • Se tapona 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. • 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 m de arena y grava. • Se coloca el retardo cero en el centro, y los demás siguiendo el esquema hasta los hastíales y fondos.
II.
APLICACIONES Crater Retreat vertical se aplica a los yacimientos con salsa y el rock fuerte competencia tanto en el mineral y roca huésped. Parte del mineral de chorreado permanecerá en el rebaje sobre el ciclo de producción, que sirve como soporte temporal de las paredes caserones.
III.
DESCRIPCIÓN DEL VCR, O CRATER RETREAT VERTICAL
Es un método desarrollado originalmente por la empresa minera canadiense INCO. Hoy en día, Crater Retreat vertical es un método de extracción establecida, que se utiliza en las minas de todo el mundo. Retiro cráter vertical se basa en la técnica de chorreado cráter. Potentes cargas explosivas se colocan en los agujeros de gran diámetro y disparó. El concentrado, "esférica" carga está situado a una distancia especificada de la superficie por debajo y la detonación se crea en forma de cráter de aberturas en la roca. Cuando varios agujeros se detonaron al mismo nivel, una rebanada horizontal se atacó. El mineral se excava en dichas rebanadas horizontales, empezando desde el fondo rebaje y avanzando hacia arriba. El mineral producido por la voladura del cráter se cae en el espacio abierto por debajo, donde parte de la misma se mantendrá durante la producción. Por último, rebajes se tiró sus cartas limpio y preparado para el cemento estabiliza el relleno.
DESARROLLO de Desarrollo para el retiro stoping vertical consiste en: 1. Transporte deriva a lo largo del yacimiento a nivel drawpoint. 2. Drawpoint carga arreglos por debajo de la bancada. 3. Recorte los de la bancada. 4. Sobrecorte como el acceso para la perforación y la carga.
IV.
PROCEDIMIENTO DE TRABAJO
Una vez que se determina el rumbo e inclinación de los taladros, se procede a perforar en toda la longitud de la chimenea a desarrollar, esto se repite hasta completar la malla de perforación utilizada. Luego se procede a la voladura. Perforación Las mallas de perforación utilizan comúnmente diámetros de perforación entre 4” y 6½ ”.Para ejecutar estos taladros largos se necesita un equipo de perforación potente que utilice un sistema DownThe Hole (DTH), para obtener una adecuada utilización se le agrega un compresor de alta presión (Booster), que eleva la presión de la redde90 p.s.i. a 240 p.s.i.
V.
VOLADURA Comprende la siguiente secuencia de carguío. (Figuras N° 1.2 y 1.3). - Medida inicial de los taladros. - Tapar / sellar el fondo de los taladros. - Cebado y carguío de los taladros. - Medida de altura de la carga. - Sellado superior. - Conexión al tren de encendido en el nivel superior
VI.
ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DEL MÉTODO VCR Seguridad del método V.C.R. El personal trabaja en todo momento fuera de la chimenea, con las ventajas que ello involucra. No se trabaja en ambiente tóxico, por acumulación de gases producto de la voladura. Longitud del desarrollo con el método V.C.R. La longitud máxima que se puede alcanzar esta dentro de los limites más o menos de 50 metros a 70 metros. Esta longitud estará limitada por la desviación de los taladros, que deben estar en un rango no superior a 1 % de longitud. Sección del desarrollo. Las secciones más utilizadas van desde 2 x 2 metros hasta un diámetro máximo de 5 metros, aunque este límite puede ser mayor. Flexibilidad en cuanto a cambio de rumbo e inclinación. Poca flexibilidad, debido a que solo es posible variar la sección inicial mediante desquinche con taladros largos, pero no el rumbo ni inclinación.
VII.
INFRAESTRUCTURA Requiere de una cámara de perforación en el nivel superior, con dimensiones de acuerdo al quipo a utilizar y un nivel de llegada para los taladros. Por otra parte requiere de obreros especializados para el manejo del equipo perforador y operación de voladura .
SOSTENIMIENTO CUANDO SE USA EL MÉTODO V.C.R. Se utilizará sostenimiento con este método dependiendo del uso que se le destine a la chimenea. Se deberá sostener, si la chimenea será utilizada para el traslado de personal, debido a que las altas cargas específicas utilizadas dejan las cajas en mal estado con tendencia al planchoneo.
VIII.
VOLADURA TIPO CRÁTER El arranque se consigue detonando la parte inferior de los taladros, aprovechando las características de fracturamiento de cargas esféricas y avanzando hacia arriba en etapas sucesivas. Básicamente consiste en una carga esférica detonada en un taladro perforado en un sector donde no existía una segunda cara libre, a una distancia mayor que su radio de influencia.
IX.
GEOMETRÍA DE LA CARGA
La geometría y el proceso de fracturamiento en una carga esférica son diferentes al de una carga cilíndrica. En una carga esférica, la energía producida por los gases, se transmiten radialmente hacia fuera del centro de la carga en todas direcciones y se mueven de acuerdo a un movimiento uniforme y divergente. (Figura N° 3.2).Como en la práctica se tiene que utilizar perforaciones cilíndricas, y por lo tanto cargas alargadas, se investigó cual era el efecto de una carga cilíndrica, con respecto al conseguido por otra de igual peso pero esférica, estableciéndose que mientras la relación largo diámetro (L: D) sea menor o igual a 6, el mecanismo de fracturamiento y los resultados son prácticamente los mismos. Las cargas esféricas han sido utilizadas tradicionalmente en una dirección vertical o inclinada hacia arriba, para formar un cráter hacia una cara libre.
TEORÍA DEL CRÁTER
Livingston inició una investigación destinada a establecer el efecto que produce una determinada carga esférica a profundidades crecientes en una determinada formación, observo que a medida que se aumentaba la profundidad se incrementaba el volumen del cráter de roca fracturada hasta alcanzar un máximo denominada “Profundidad óptima” (Do), para luego comenzar a disminuir hasta que a una profundidad mínima que llamo “Profundidad critica” (N), no se produce fracturamiento en la superficie A la relación entre estos dos parámetros los denominó “Coeficiente de profundidad Optima
También estableció que el volumen de roca fracturado es proporcional a la energía entregada por el explosivo, y que esta relación es profundamente afectada por la ubicación de la carga respecto a la superficie. Todo lo observado lo resumió en las siguientes formulas
Donde: N = Profundidad critica o distancia a la que el explosivo apenas puede fracturar la roca de la cara libre (en pies). E = Factor energía, adimensional, según el tipo de explosivo o tipo de Roca. W = Peso de la carga (en libras)
PRUEBA DEL CRÁTER
Se muestra una curva ideal para el fracturamiento producido por la onda de choque en función de la profundidad de la carga. Se construye una curva de V / W (nivel energético) versus Dc / N (razón de profundidad), a partir de pruebas piloto, esto permite identificar el comportamiento de la fragmentación de la roca.
X.
SECUENCIA OPERACIONAL
Limpieza de taladros
Se procedió a limpiar manualmente el lugar de trabajo, cuidando especialmente que la boca de los taladros no quede bloqueado por una roca que pueda caer durante la operación.
Destranque de taladros
Si existen taladros tapados, se procede de la siguiente forma: la zona donde se ha producido el atrancamiento del taladro. presión, forzando al material que tranca el taladro a salir expulsado por la presión del aire.
Medida de los taladros
El carguío comienza con la medición de todos los taladros. Esta medición permitirá verificar el avance real del disparo anterior y modificar el largo del taco inferior para regular todos los taladros a la distancia Do.
Taqueo inferior
El objetivo del taco es el máximo confinamiento a los gases explosivos y prevenir la rotura o daño de la parte superior del taladro
XI.
CARGUÍO
línea descendente se debe prolongar amarrando la cola al cordón detonante
TAQUEO SUPERIOR
Lo ideal es rellenar 1,5 m., por lo menos, sobre la carga para obtener una cara libre hacia abajo Do que sea menor que la distancia hacia arriba previniendo un posible “soplado” del taladro. Algunos autores recomiendan retacar con una longitud de material inerte de 12 veces el diámetro del taladro. Pero a su vez esto puede provocar problemas de atascadura que son difíciles de solucionar por la cantidad excesiva de gravilla que tiende a “concretar” el taladro.
CONEXIÓN
La conexión se hace uniendo todas las líneas descendentes que salen de cada taladro, al tren de cordón detonante mediante un nudo simple, este tren se une finalmente a la guía compuesta (guía lenta).
ROTURA DE LA CORONA
La rotura de la corona o pilar pestaña que queda directamente debajo de la galería de cabeza requiere la ejecución de voladuras especiales, que pueden diseñarse conociendo el avance vertical medio en cada disparo, como guía general pueden seguirse los siguientes criterios:
XII.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL MÉTODO << VCR >> ESTE MÉTODO PRESENTA LAS SIGUIENTES VENTAJAS:
Gran seguridad del personal y equipos, salvo en la última voladura en la que se rompe la corona. Con cámaras almacén se reduce la protección de los hastiales de la mineralización, ya que el propio material arrancado y esponjado actúa de sostenimiento. Como los pesos de las cargas por barreno o retardo son pequeños, los niveles de vibración generados no suelen ser altos. La fragmentación es generalmente buena. Se adapta bien a yacimientos estrechos del orden de 3 a 10 m de potencia, incluso con inclinación no muy elevadas. No se necesita perforar chimeneas de cuele.
POR EL CONTRARIO, LOS INCONVENIENTES QUE PLANTEA SON:
XIII.
Durante la carga del mineral la ventilación no es buena, debiéndose utilizar ventilación secundaria. Los daños a los hastiales son importantes, existiendo en ocasiones riesgo de hundimientos. El control de leyes resulta difícil, pues el material de cada pega se amontona sobre el de la anterior y se mezcla durante su descenso. Al finalizar la extracción puede desprenderse roca de los hastiales que produce un aumento de la dilución.
RECOMENDACIONES Es importante el control topográfico de precisión y oportuno, los puntos de inicio y de llegada de los taladros deben ser previamente compensados por medio de una poligonal cerrada Cada taladro perforado debe ser levantado inmediatamente para determinar su desviación, si la desviación esta fuera del rango aceptable se deberán realizar taladros adicionales, se descartarán los taladros desviados Una vez completada las perforaciones de acuerdo a la malla diseñada se deberá realizar secciones transversales cada 05m a partir del punto de inicio, de esta forma se determinarán los taladros a ser cargados para la voladura. Se deberá realizar una evaluación geo mecánica del lugar propuesto para la ejecución de chimeneas usando el método VCR, con la finalidad de determinar la distancia de separación de dicha chimenea hacia las labores para minimizar el daño por efectos de voladura de los cráters.
XIV.
BIBLIOGRAFIA es.slideshare.net/.../diseode-explotaciones-subterraneas es.scribd.com/doc/3933763/Apunte-METODOS-DE-EXPLOTACION www.upct.es/~euitc/.../minas/explotacion/.../em3_metodosexplotacion.pd.. cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/690/1/tipe_qv.pdf elingenierogeologominero.bligoo.pe/nueva-aplicacion-del-metodo-v-c-r es.scribd.com/doc/99822365/Vcr-2 es.scribd.com/doc/154906685/Metodo-Vcr
