metodo de explotacion subterranea conocido como corte y relleno, con las variantes en el tipo de relleno, solo lo lighDescripción completa
Explotacion de minasDescripción completa
Explotación Subterránea Por Corte y Relleno DescendenteDescripción completa
calculo de volumenesDescripción completa
Descripción completa
METODO DE EXPLOTACION CORTE Y RELLENO ASCENDENTEDescripción completa
Descripción completa
DE LA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA.
UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” FACULT ACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y METALURGIA ASIGNA ASIGNATURA TURA
:
SUBTERRANEA. TEMA
DOCENTE
DISEÑ DISEÑO O Y METOD METODO O DE EXLOT EXLOTAC ACION ION
: CORTE
:
Y RELLENO MECANIZADO.
Ing. QUIÑONES POMA, !"n R#g$%.
ALUMNOS:
CORAL CAURINO CAUR INO , Y#&%$. ATOC CALDAS , '"()*%.
+!"%" -/0
INTRODUCCION
Este método se denomina también “CONVENCIONAL CUT AND FILL”. El minado de corte y relleno convencional. El mineral es arrancado por franjas horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. Cuando se ha extraído la franja completa se rellena el volumen correspondiente con material estéril !relleno" #ue sirve de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite sostener las paredes y en al$unos casos especiales el techo. El mineral roto es car$ado y demolido completamente del tajo cuando toda la tajada ha sido cortado el volumen vaciado es rellenado con un material estéril para el soporte de las cajas proporcionado una plataforma mientras la pr%xima rebanada es minado el material de relleno puede ser de roca estéril #ue proviene de los trabajos de desarrollo en la mina y es distribuido mec&nicamente sobre el &rea tajeada. 'l final se realiza un ejercicio de aplicaci%n de rastrillaje adecuado para el método.
INDICE (ntroducci%n )rincipios Características $enerales del método de explotaci%n por relleno
)osibilidades de aplicaci%n *e$uridad +ecuperaci%n ,iluci%n de la ley +endimientos
Condici%n de aplicaci%n Condici%n de dise-o Consideraciones para el método antes de la explotaci%n abores de preparaci%n
PRINCIPIOS Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente !realce" partiendo de la base del caser%n. 4odo el mineral arrancado es extraído del caser%n. Cuando se ha excavado una tajada completa el vacío dejado se rellena con material ex%$eno #ue permite sostener las paredes y sirve como piso de trabajo para el arran#ue y extracci%n de la tajada si$uiente. El mineral se extrae a través de pi#ues artificiales emplazados en relleno #ue se van construyendo a medida #ue la explotaci%n pro$resa hacia arriba. Como relleno se utiliza el material estéril proveniente de los desarrollos subterr&neos o de la superficie también relaves o ripios de las plantas de beneficio e incluso mezclas pobres de material particulado y cemento para darle mayor resistencia.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR RELLENO a) Posibilidades de ali!a!i"#$ Este método tiene posibilidades de aplicaci%n bastante amplias se aconseja especialmente en a#uellos yacimientos donde las cajas no son se$uras y las características mec&nicas de la roca no son satisfactorias. Como se trabaja con una altura m&xima e#uivalente a la altura de dos tajadas !5.6 7 8 mts." es posible controlar mediante apernado o acu-adura cual#uier indicio de derrumbe.
b) Se%&'idad$ Este método ofrece bastante se$uridad en todo a lo #ue refiere al obrero contra desprendimiento de roca ya sea del techo o las paredes.
!) Re!&e'a!i"#$ En $eneral es bastante buena siempre #ue se tome la precauci%n de evitar pérdidas de mineral en el relleno. Cabe a$re$ar #ue éste método permite se$uir cual#uier irre$ularidad de la mineralizaci%n.
d) Dil&!i"# de la le($ )uede existir una pe#ue-a diluci%n de la ley en el momento de car$ar los 9ltimos restos de mineral arrancado #ue #uede en contacto con el relleno. Esto se puede evitar estableciendo una separaci%n artificial entre el mineral y el relleno soluci%n
#ue en casos excepcionales !mineral de $ran ley" resulta antiecon%mico. Entonces se debe aceptar #ue al$o de mineral se mezcle con el relleno.
e) Re#diie#*os$ a mecanizaci%n se alcanza normalmente rendimientos del orden :;< ton/hombre se$9n el ancho del tajeo. En los tajos mecanizados este rendimiento es duplicado es decir se alcanza una cifra decente del orden de =: ton/hombre sin tomar en cuenta el abastecimiento del relleno. *i se trata de relleno hidr&ulico con caserones mecanizados se obtienen rendimientos netamente superiores.
CONDICIONES DE APLICACIÓN *e aplica por lo $eneral en cuerpos de forma tabular verticales o sub verticales de espesor variable desde unos pocos metros hasta !>.?m a mas" en al$unos casos *e 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 $ran espesor. El mineral extraído debe ser suficientemente valioso de modo #ue el beneficio obtenido por su recuperaci%n compense los mayores costos del método.
CONDICIONES DE DISE+O *e puede aplicar en yacimientos@
,- Con buzamientos pronunciados.
.- En cual#uier dep%sito y terreno. /- Con cajas medianamente competentes. 0- as cajas de los yacimientos pueden ser irre$ulares y no competentes. 1- El mineral debe tener buena ley. 2- 4ener disponibilidad del material de relleno.
CONSIDERACIONES PARA EL MÉTODO ANTES DE LA EXPLOTACIÓN ACu&les son las consideraciones #ue impone el método de corte y relleno en las operaciones minerasB Estas operaciones est&n constituidas por el reconocimiento $eol%$ico y $eotécnico de una parte. a reacci%n de la estructura $eneral de la mina por otra parte. El reconocimiento $eol%$ico de la mina comprende@ el trazado de los subniveles si los niveles est&n demasiado distanciados así como la abertura de al$unas labores verticales en el mineral. as operaciones denominadas $eotécnicas determinan el comportamiento de la resistencia de las cajas y del mineral.
a explotaci%n por corte y relleno constituye un modo particularmente flexible de operar y se adapta a los yacimientos irre$ulares. a explotaci%n es lenta abastece poco mineral por tajeo y no permite nin$9n almacenamiento. as tajadas ascendentes rellenadas se ajustan a distancias entre niveles de 56;6> m a m&s mineral pobre se deja en forma de relleno. a resistencia del mineral en el techo puede ser verificada con la excavaci%n de una c&mara en el nivel mismo de la $alería de base. En resumen todo esto es muy favorable por lo #ue es uno de los menos costosos #ue se conoce.
LA3ORES DE PREPARACION GALERIAS$ na $alería principal !inferior" de transporte emplazada a lo lar$o de la base del caser%n y una $alería superior ambas conectadas entre ellas por dos chimeneas.
C4IMENEAS$ En los extremos del blocD se llevan los caminos pe$ados a los Chuts !Chut y camino" #ue sirven para el acceso de material personal y ventilaci%n al mismo tiempo delimita el blocD mineralizado o sino se corre una chimenea en la parte central del blocD #ue servir& para la ventilaci%n y acceso de relleno a utilizar.
SU3NIVEL de
!o'*e
i#i!ial 5&#de' !&*)$ ' partir
de
donde se inicia la rotura del mineral
en
sentido ascendente hasta lle$ar al nivel superior donde se deja un puente de 8 % : metros. El sub;nivel se construye dejando a 8m de la $alería principal !nivel de transporte" un puente sobre la $alería !Chut y camino" hasta comunicar las 5 chimeneas de doble compartimento. En la parte central se construye una chimenea #ue va a servir para la ventilaci%n y como echadero de relleno.
La 'ea'a!i"# se 'eali6a *e#ie#do e# !&e#*a los si%&ie#*es ob7e*i8os$ a" na buena concepci%n y una ejecuci%n correcta. Estos trabajos son la condici%n de éxito del conjunto de la explotaci%n.
b" os costos de esta fase de trabajos tienen considerable incidencia en los costos totales. El costo del mineral extraído de preparaciones es m&s alto #ue el de explotaci%n de los tajeos la relaci%n es en orden de 8@=. n factor del costo total ponderado es la relaci%n #ue existe entre los tonelajes producidos en preparaci%n y explotaci%n. En vetas an$ostas la relaci%n del tonelaje de preparaciones respecto al tonelaje total se eleva a =6F. Esta proporci%n es pe#ue-a en filones potentes pero en este 9ltimo caso los trabajos en el estéril son inevitables de modo #ue es m&s del 5>F del total efectuado en los trabajos preparatorios. as posibles disposiciones en el trazado de las $alerías de base son@ a" na sola $alería sobre veta. b" na paralela fuera de la veta y sus cortes. c" na paralela y otra auxiliar en el mineral.
Gale'9as de base-: as posiciones de la $alería de base en relaci%n a la veta son numerosas y es bastante difícil definirlas. *e puede admitir #ue. )ara potencias inferiores o i$uales a G m la $alería de base es 9nica ella si$ue la veta dentro de la zona mineralizada en los niveles intermedios en otros casos est& situada fuera de veta y en la caja piso de los niveles principales de extracci%n. )ara potencias superiores a ? m la $alería de base es a menudo doble las dos $alerías est&n conectadas entre ellas por cortes esta red de base jue$a un rol importante tales como@
a) 4ransporte del mineral. b) Hivel superior de los tajeos nivel de corte de los tajeos del nivel inferior. !) ,renaje de las a$uas del relleno hidr&ulico. d) Camino para personal instalaci%n de tuberías de a$ua y aire comprimido. e) 2entilaci%n etc. ,iversas técnicas empleadas permiten utilizar esta $alería de base en la explotaci%n por corte y relleno. )ara resolver este problema se trata de ubicar las $alerías.
Gale'9a ;#i!a de 8e*a-: Es m&s empleada en vetas an$ostas. *i la potencia es inferior a dos metros la $alería corta a la caja piso de la veta sin cortar la caja techo. *e aprovecha así la resistencia natural de las cajas y se evita en $eneral todo encribamiento.
Ma#*e#iie#*o-: El mantenimiento de las $alerías de base independientemente de las dificultades propias #ue puede comportarse provoca una incomodidad considerable para la explotaci%n el problema es el si$uiente@ a duraci%n de la vida total de la $alería es de una decena de a-os a lo sumo. Es importante considerar en el momento de la construcci%n de la $alería base el mantenimiento de esta obra de tal manera #ue sea lo m&s econ%mico posible.
ACTIVIDADES CICLICAS U OPERACIONES UNITARIAS OPERACIONES UNITARIAS MINADO
El material es arrancado en forma de tajadas de manera #ue se asemeja a bancos o $radas invertidas en secciones $randes del techo pueden dispararse sin interrupciones. El ciclo de minado consiste en@ )erforaci%n y disparo ventilaci%n y desate limpieza y relleno.
PERFORACIÓN$ *on usados dos sistemas diferentes de perforaci%n siendo el minado m&s com9n la perforaci%n vertical o inclinada hacia el techo y la otra es la perforaci%n horizontal.
Tios de e'>o'a!i"#$
)erforaci%n horizontal con IjacDle$I.!ver ima$en HJ >=" )erforaci%n vertical o muy inclinada con ayuda de IstoperI.!ver ima$en HJ >5"
Tios de disosi!i"# del >'e#*e$
)erforaci%n con IstoperI en techo plano y horizontal. )erforaci%n lateral con ayuda de perforadoras de $alería techo plano horizontal parcialmente descubierta.
VOLADURA$ El trazo de la malla de perforaci%n influye en la fra$mentaci%n del mineral así como la densidad de car$a explosiva secuencia de iniciaci%n y otros par&metros #ue son deducidos en base a experiencias de los supervisores y a al$unas teorías existentes en nuestro medio hoy en día al respecto existen una diversidad de softKare en el mercado para el c&lculo de los par&metros de voladura. Como explosivo se viene usando dinamitas de diferentes f&bricas 'HL0 emulsiones etc. Como accesorios de voladura son utilizados fanel nonel mecha lenta cord%n detonante fulminantes conectores etc.
ACARREO M TRANSPORTE El transporte en el tajeo de método del corte y relleno es uno de las operaciones unitarias m&s importantes. a forma del tajeo condiciona la limpieza #ue de hecho conforma dos operaciones acarreo y transporte. En $eneral las distancias son de acuerdo al radio de
rendimiento de cada e#uipo de acarreo y transporte el e#uipo de car$uío es al mismo tiempo el #ue realiza el transporte en muchas minas. *olamente en el caso de vetas an$ostas !tajeos lar$os" se puede contemplar 5 e#uipos distintos.
Laeo di'e!*o a a#o-: 'l armar las tolvas los Iore passI echaderos simples y en $ran n9mero se puede suprimir todo el transporte y lampear el mineral a mano directamente a echaderos. Esto se puede admitir en@ )otencia horizontal de 5 a 6 m echaderos a cada 6 o ? m. colocados al centro del tajeo en caso de método convencional.
Ras*'illa7e-: En el rastrillaje los Kinches usados son hasta de =8 N) dependiendo del volumen de mineral. os e#uipos de 8 tamboras son usados en tajeos de $ran dimensi%n. )ara potencias de 5 a G m se utilizan Kinches de 5 tamboras.
Cable-:Elemento de tracci%n es el #ue comunica el movimiento al rastrillo. El di&metro del cable es de acuerdo a la potencia del motor del Kinche distancia
de rastrillaje y
capacidad de la tambora. En la tabla si$uiente se da la relaci%n entre potencia del motor y di&metro del cable de acuerdo a experiencias obtenidas en la mina. DIAMETRO DE CABLE
POTENCIA
P!(g")"1
+.P
23/0
+"14" 2
536
2 7 /
8
/ 7 -
236
- 9 5
:
8> ; :>
ACTIVIDADES AUXILIARES RELLENO El relleno #ue se comporta como un soporte es una necesidad en los tajeos explotados o vacíos el uso se ha $eneralizado en todo el mundo. El objetivo es #ue no afecte a otras
&reas de trabajo evitando el hundimiento y otros efectos tect%nicos y m&s a9n para buscar se$uridad en la explotaci%n a medida #ue va profundiz&ndose las labores las presiones son mayores. 4res tipos de relleno son los m&s usados en la minería subterr&nea@ +elleno convencional hidr&ulico e hidroneum&tico.
RELLENO CONVENCIONAL En minas subterr&neas es mejor usar $ravas de superficie pero en minas profundas y con $ran extensi%n es muy costosa por la incidencia de la mano de obra. 1a#uinaria ener$ía y construcci%n de labores. El relleno para las labores excavadas proviene $eneralmente de@
1aterial estéril de labores de desarrollo. *e estima en :>F aproximadamente. ,ep%sitos naturales de $rava de superficie G>F.
Es muy difícil compactar el relleno de $rava en todos los rincones del tajeo debido al esponjamiento del material y la incomodidad dentro del tajeo en la >i%&'a ?, se ve el ciclo de minado con relleno convencional.
VENTILACIÓN )or lo $eneral el aire es inyectado a los caserones desde el nivel de transporte a través de chimeneas de acceso. !ver ima$en HJ >8" En los frentes de trabajo al interior del caser%n se utiliza ventilaci%n secundaria mediante ventiladores auxiliares y ductos. El aire viciado se extrae por las chimeneas de ventilaci%n y/o de acceso hacia el nivel superior y lue$o es evacuado incorpor&ndolo en el circuito $eneral de ventilaci%n de la mina.
SOSTENIMIENTO
4eniendo en cuenta #ue este método se aplica en cuerpos tabulares con roca encajadora poco competente la pr&ctica habitual es el apernado sistem&tico de las paredes incluyendo cintas met&licas malla de acero o cables se$9n las condiciones de terreno. El techo mineralizado se mantiene estable con elementos de fortificaci%n semi;permanentes tales como pernos y/o malla de alambre. !2er ima$en HJ >:"
VARIANTES O8e'=a#d C@F S*oi#% O Cortes horizontales de =.< a :.G m son extraídos alej&ndose del acceso hacia arriba. O 1ineral arrancado #ueda sobre el relleno o desarrollo se inicia en la base del cuerpo O 4echo puede sostenerse con pernos ocasionales si el mineral es competente o con pernos en una malla re$ular para #ue el personal trabaje bajo un techo controlado O )roblemas con perforaci%n para tronadura !interferencia" y por#ue hay #ue sacar pernos a mano del material #uebrado para #ue no interfiera en traspaso y otros procesos !chancado" o *oporte de techo y muros con madera
Pos* Pilla' S*oi#% O )ara cuerpos anchos verticalmente #ue no pueden ser explotados por +oom and )illar O *e mantienen pilares para soportar techo pero el relleno los confina O 1ineral debe ser de buena competencia para prevenir fallas en pilares y techo
U#de' C@F S*oi#% O ($ual al 0verhand CPL *topin$ pero se procede en direcci%n descendente
D'i>*@Fill S*oi#% O Consiste en extraer por medio de $alerías #ue son rellenas permitiendo la extracci%n de la “$alería” adyacente.
VENTAAS DEL MÉTODO
; Es un método selectivo ; ,espués de la explotaci%n #ueda construido el nivel superior ; na vez terminada la explotaci%n del tri&n$ulo inferior #ueda construido el acceso para explotar la parte superior.
DESVENTAAS DEL MÉTODO
; a producci%n no es constante es decir al iniciar la extracci%n del tri&n$ulo inferior la producci%n es m&xima y a medida #ue se lo$ra la pendiente m&xima de la rampa la producci%n disminuye hasta lle$ar a cero ; 'l formar un se$undo panel el ciclo empieza de cero para lle$ar al m&ximo cuando la c&mara termina su vida 9til. ; El sistema de ventilaci%n es limitado. Entre sus debilidades se pueden se-alar las si$uientes@ O ,iscontinuidad de las operaciones para permitir la colocaci%n del relleno y los elementos de refuerzo. O El volumen de mineral arrancado en un ciclo de trabajo es relativamente pe#ue-o. O os re#uerimientos de mano de obra en actividades no productivas es alto por lo tanto la productividad del método es baja.
*in embar$o con los e#uipos sobre neum&ticos disponibles hoy en día se puede alcanzar un buen nivel de mecanizaci%n. a habilitaci%n de rampas de acceso facilita el desplazamiento de los e#uipos de un caser%n a otro lo #ue permite mejorar sus rendimientos y por consi$uiente la productividad del método. En suma es un método de alto costo cuya aplicaci%n se justifica cuando el mineral extraído tiene un valor asociado importante y las condiciones de estabilidad de la roca encajadora son precarias.
CONCLUSIONES
a *elecci%n del método de 1inado *ubterr&neo debe $arantizar se$uridad asociado
a un bajo costo de 1inado a supervisi%n en voladura re#uiere experiencia criterio anticipaci%n persistencia posici%n de autoridad conocimiento de normas de las condiciones de los frentes de
trabajo y principalmente del personal a car$o. *e pudo observar #ue un proceso operativo productivo re#uiere de mucha
observaci%n y an&lisis detallado de cada operaci%n. 4ambién se puede utilizar el rastrillo para trasladar el mineral arrancado hasta los echaderos.
3I3LIOGRAFÍA
(n$. Estanislao de la Cruz Carrasco I+evista Cielo )er9I !publicada en internet en la p&$ina Hacional 1ayor de *an 1arcos.
EQ)04'C(RH *34E++SHE' métodos y casos pr&cticos (nstituto de (n$enieros de 1inas del )er9 y la Lacultad de 1inas de la niversidad Hacional del 'ltiplano )uno =TTT
