107084141-Shrinkage-Stoping.doc

DISEÑO Y MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA FIMGM

Método de explotación Shrinkage Stoping y Diseño de infraestructuras subterráneas

UNASAM

ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.1.0SELECCIÓN DEL METODO DE EXPLOTACION 1.1.1. Factores Determinantes En La Eleccin Del M!to"o De E#$lotacin 1.1.%.&Ti$os De M!to"os De E#$lotacin S'(terr)neos 1.1.*. Fases Del Dise+o De Minas 1.1.,. Seleccin Del M!to"o De E#$lotacin 1.%.0. S-IN/AE STOPIN0 1.%.1 es'men De Los Est)n"ares Del M!to"o De Almacenamiento Almacenamiento Proisional 1.%.% Es2'ema Del S-IN/A0E S-IN/A0E STOPIN0 1.%.* Con"iciones De A$licacin 1.%., Princi$ios 1.%.3 Desarrollos 1.%.4 Arran2'e

1.%.5 La Per6oracin 7 8ola"'ra 8ola"'ra 1.%.9 Mane:o De Mineral 7 Sistemas De ecoleccin 1.%.; <'loneo 7 Sistema 0raitacional

1.%.10 MODELOS DE EXTACCION Mo"elo Con E#traccin Contin'a Mo"elo Con E#traccin Discontin'a"a 1.%.11 8AIANTES 1.%.1% 8entilacin 1.%.1* Forti6icacin = sostenimiento 1.%.1, ELLENO Ti$os "e elleno 1.%.138ENTA>AS 7 DES8ENTA>AS DEL METODO

Las 8enta:as Las Desenta:as Formas De Dismin'ir Las Desenta:as Comentarios

%.1.0 %.1.0 DISE?O DISE?O DE INFAE INFAEST ST@CT @CT@A @AS S S@AS Constr'ccin De La an:a. %.%.* ESTOCADAS DE CA@ÍO O DA POINT Estoca"as De CarG'Ho. %.%., Des2'inces Para El CarG'Ho A Camion MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina &



UNASAM

%.%.3 C-IMENEAS. Fl':o En @na Cimenea. Dise+o De @na Cimenea. %.%.4 PAILLAS. Dise+o De La Parrilla. %.%.5 <@ÓN Elementos De Dise+o Del <'n. Dimensionamiento estriccinJ Com$osicin Del Sistema <'n. *.0. S-IN/AE APLICADO A LA MINA CA@DALOSA

,.0 ANEXOSK C@ADOS DE ESTANDAES PAA LA SELECCIÓN ADEC@ADA DE LOS MBTODOS DE EXPLOTACIÓN ,.1 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA FOMA 7 POTENCIA DEL 7ACIMIENTO ,.% CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA INCLINACION INCLINACION 7 DISTI<@CION DE LE7ES ,.* CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  MINEAL ,., CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A TEC-O ,.3 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A PISO
MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina '



UNASAM

%.%.3 C-IMENEAS. Fl':o En @na Cimenea. Dise+o De @na Cimenea. %.%.4 PAILLAS. Dise+o De La Parrilla. %.%.5 <@ÓN Elementos De Dise+o Del <'n. Dimensionamiento estriccinJ Com$osicin Del Sistema <'n. *.0. S-IN/AE APLICADO A LA MINA CA@DALOSA

,.0 ANEXOSK C@ADOS DE ESTANDAES PAA LA SELECCIÓN ADEC@ADA DE LOS MBTODOS DE EXPLOTACIÓN ,.1 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA FOMA 7 POTENCIA DEL 7ACIMIENTO ,.% CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA INCLINACION INCLINACION 7 DISTI<@CION DE LE7ES ,.* CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  MINEAL ,., CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A TEC-O ,.3 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A PISO

%ágina '



UNASAM

DEDICATOIA

El presente trabajo está dedicado a mis padres, por su apoyo, por su cariño, amistad, por sus consejos y muchísimas cosas más: Felipe y Amelia


%ágina (



UNASAM

INTOD@CCIÓN

Entre los métodos de explotación subterránea de minas, existe uno que desde hace mucho tiempo se practica en el mundo… El método de almacenamiento provisional o Shrinkage Stoping, el cual es un método minero subterráneo ascendente en el que la mayor parte del mineral roto o abatido permanece en el caserón, a la vez que está constituyendo el piso del trabao del personal como son el per!orista y su ayudante, cabe recalcar que en cuanto a este método a"n no se ha mecanizado la per!oración# Existen variantes, tienen sus ventaas y desventaas que se pueden encontrar y analizar en el presente trabao# $or lo general este método de explotación es practicado y utilizado por nuestros peque%os mineros peruanos& as' como en mediana y gran miner'a, estos dos "ltimos se ven mayormente se aplican a pa'ses extraneros… (ambién hablaremos sobre la construcción de las estructuras subterráneas que son indispensables para el !uncionamiento de la mayor'a de los métodos de explotación subterráneas#

1.1.0 SELECCIÓN DEL METODO DE EXPLOTACION


%ágina )



UNASAM

1.1.1. Factores "eterminantes en la eleccin "el m!to"o "e e#$lotacin 

)eometr'a del yacimiento

*orma+ Equidimencional o masivo# (odas las dimensiones son similares en cualquier dirección# (abular# os de las dimensiones son mucho mayores que la tercera. -rregular# .as dimensiones var'an a distancias muy peque%as# $otencia y buzamiento $otencia del mineral# Estrecho /0 12 m#3 -ntermedio /12 4 52 m#3 $otente /52 4 122 m#3 6uy potente /7 122 m#3  -nclinación (umbado /0 8293 -ntermedio /829 : ;;93 -nclinado /7 ;;93 (ama%o  o existe una relación espacial entre las leyes, ya que estas cambian radicalmente de unos puntos a otros en  distancias muy peque%as# 

?@spectos geotécnicos y geomecánicos# 9 !racturasCm&
Fract'ras  m 6uy peque%o 2 4 82 $eque%o 12 4 1F )rande 5 4 12 6uy grande 5



@spectos económicos



.eyes de la mena Ialor unitario de la mena




D QR 82 4 G2 G2 4 H2 H2 4 122

%ágina *





$roductividad y ritmo de explotación



Seguridad y medio ambiente



@spectos de seguridad -mpacto ambiental /paisae,subsidencia, aguas etc##3 -mpacto social

 

UNASAM

1.1.%.&Ti$os "e m!to"os "e e#$lotacin s'(terr)neos

Métodos de E!"ot#$%&' S()te**+'eos So!o*t#d o Po* P%"#*es

A*t%,$%#"-e'te So!o*t#do Co' Re""e'o

Roo- #'d P%"#* S()"e/e" #'d Lo'01o"e sto!%'0

Be'$1 #'d F%"" sto!%'0

C(t #'d F%"" Sto!%'0

Lo'4#"" M%'%'0

S%' so!o*te o .('d%-%e'to

S()"e/e" C#/%'0

S1*%'2#0e Sto!%'0

B"o$2 C#/%'0

3CR Sto!%'0

Des!"#5#-%e'to de "# *o$# de $#6# E'e*07# de de8o*-#$%&' #"-#$e'#d# e' "#s !*o%-%d#des de ('# e$#/#$%&'

1.*.Fases Del Dise+o De Minas

SE.EBB-J> E 6E(KKS E EL$.K(@B-J> MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina +



UNASAM

-6E>B-K>@6-E>(K )EK6O(<-BK SE.EBB-J> E. <-(6K E $ .EP E BK<(E SEB=E>B-@ E EL$.K(@B-J>

1.,. Seleccin Del M!to"o De E#$lotacin

1.%.0. S-IN/AE STOPIN0 El Shrinkage stoping es un método de explotación vertical aplicable a vetas /estructuras verticales3, principalmente para explotaciones menores# En su esencia, consiste en utilizar el mineral quebrado como piso de trabao para seguir explotando de manera ascendente# Este mineral provee además soporte adicional de las paredes hasta que el caserón se completa y queda listo para el vaciado# .os caserones se explotan ascendentemente en taadas horizontales, sacando solamente el M5; que se espona y deando hasta el momento del vaciado el resto /MF;3# Es un método intensivo en mano de obra, di!'cil de mecanizar# El método de cámaras almacén es un método minero ascendente en el que la mayor parte del mineral abatido permanece en la cámara constituyendo el piso de trabao del personal para realizar la per!oración y voladura de la rebanada siguiente# Ktra razón para dear el mineral volado en la cámara es que sirve de soporte adicional de los hast'ales en tanto se completa la extracción del mineral por la parte in!erior de la misma# .as cámaras son explotadas mediante un proceso de rebanadas ascendentes# Nabitualmente un 5; del mineral abatido puede ser extra'do antes de completar la totalidad de la per!oración y voladura de la cámara, puesto que corresponde al esponamiento y al necesario espacio de trabao# Bonsecuentemente no puede obtenerse bene!icio alguno del mineral restante hasta que no se ha completado la totalidad de la explotación de la cámara# Se aplica generalmente a vetas angostas de 1#8 y satis!actoriamente hasta 52 m a cuerpos donde otros métodos son técnica o económicamente inviables El mineral debe correr libremente y no atascarse en la cámara# El mineral y la roca encaarte no deben contener arcillas ni otros minerales pegaosos susceptibles de crear atascos o de cuelgues en la cámara que di!iculten el descenso del mineral# El mineral no debe oxidarse rápidamente, como los que contengan sul!uros, lo cual puede cementar o consolidar el abatido y cerrar la cámara provocando el cuelgue de!initivo y la pérdida del mineral arrancado# .a oxidación puede además crear di!icultades en el proceso de tratamiento# .a mineralización debe ser su!icientemente continua a lo largo de la corrida del !ilón MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina ,



UNASAM

o capa para evitar que hayan de minarse cantidades considerables de estéril con la consiguiente dilución del mineral# En algunos casos se mina algo de estéril que se dea sin extraer como relleno o pilares aleatorios#

1.%.1 es'men De Los Est)n"ares Del M!to"o De Almacenamiento Proisional


%ágina -



1. eometrHa "el 7acimiento Forma Potencia <'amiento Tama+o eG'lari"a" %. As$ectos eot!cnico esistencia TecoR esistencia MenaR Fract'racin TecoR Fract'racin MenaR Cam$o Tensional In&sit' Pro6'n"i"a"R Com$ortamiento Tenso&De6ormacional *. As$ectos Econmicos 8alor @nitario "e la Mena Pro"'ctii"a" = ritmo "e e#$lotacin

UNASAM

Ace$ta(le Bualquiera Bualquiera 7529 Bualquiera Bualquiera Ace$ta(le 752 6$a sCpro!undidad

O$timo (abular 75m 7F291 Bualquiera -rregular O$timo 7;2 6$a 7;2 6$a

@lta:media 6edia:Qaa Bualquiera Elástico Ace$ta(le 6edia:@lto 6edia:Qaa

6edia:Qaa Qaa 01222 m Elástico O$timo @lto >@

1.%.% Es2'ema Del S-IN/A0E STOPIN0


%ágina .



UNASAM

S hr in kag e stoping l ayout

1.%.* Con"iciones De A$licacin Este método de explotación es aplicable en cuerpos tabulares verticales o subverticales angostos o de poco espesor /1 a 12 m3, con bordes o l'mites regulares# Su inclinación debe ser superior al ángulo de reposo del material quebrado, vale decir, MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina &/



UNASAM

mayor a ;;R# .a roca mineralizada debe ser estable y competente# .a roca encaadora /paredes3 debe presentar también buenas condiciones de estabilidad# 1.%., Princi$ios

Bonsiste en excavar el mineral por taadas horizontales en una secuencia ascendente /realce3 partiendo de la base del caserón# =na proporción del mineral quebrado, equivalente al aumento de volumen o esponamiento /52 a G2 3, es extra'da continuamente por la base# El resto queda almacenado en el caserón, de modo de servir como piso de trabao para la operación de arranque /per!oración y tronadura3 como asimismo de soporte de las paredes del caserón# Buando el proceso de arranque alcanza el l'mite pre:establecido superior del caserón, cesan las operaciones de per!oración y tronadura, y se inicia el vaciado del caserón extrayendo el mineral que ha permanecido almacenado /F2 a H23# .os pilares y puentes de mineral que separan los caserones por lo general son recuperados con posterioridad# 1.%.3 Desarrollos

El método requiere conocer bastante bien la regularidad y los l'mites del cuerpo mineralizado# $ara ello, se construyen dos niveles horizontales separados verticalmente por 52:1A2 m, los cuales permiten de!inir la continuidad de la veta y determinar la regularidad en el espesor de la misma# @ esto, se agrega una o más chimeneas, construidas por @limak o
1. E#traccin $untos de extracción cada 1:12m en la base del 

extracción a la galer'a de base del depósito cada H#; 4 1;

cuerpo





-nstalación de chute de madera en cada punto o en

caso sea más mecanizado, se dise%ará y construirán tolvas embudos, entradas de cargu'o, etc…

%. E s t o c a " a s = G a l e r H a s Borrer galer'a paralela a la base del cuerpo a H#; 4 1; m en !ootall /por estabilidad3  Borrer estocada de extracción desde la galer'a de

m

(ronar la primera taada y se extrae el esponamiento con .N o Scraper *. C'er$os m)s ancos Borrer dos galer'as de base  Bonstruir embudos   $or el centro de las dos galer'as de base, correr galer'a de extracción con Scraper y estocadas de extracción para que el esponamiento !luya hacia la galer'a de extracción#

1.%.4 Arran2'e

$ara empezar con este trabao debemos de realizar primero el dise%o de las losas, que t'picamente se utilizan para separar dos caserones en explotación, en caso de ser mecanizado, se trabaara incluso en varios caserones contiguos, .uego de ello preparar la base del caserón, que trata a grandes rasgos+ construir subniveles principales de extracción, p reparar los pilares, subiendo a otro nivel de explotación, las estocadas de cargu'o o dra poin, entre otros /(odo la preparación de la base del caserón y lo demás son la segunda parte de este trabao3 .as condiciones de aplicación de este método /vetas angostas de baa capacidad productiva3, como también las di!icultades de acceso y el piso de trabao irregular no permiten la utilización de equipos mecanizados de per!oración# En la práctica normal se utilizan per!oradoras manuales /ack:legs o stopers3 y barras integrales# .os tiros pueden ser horizontales /1#F a G#2 m3 o verticales /1#F a 8#G m3 con diámetros de 58 a 5A mm# Excepcionalmente, se utiliza per!oración mecanizada, mediante el uso de+ drill agons o umbos con largos de per!oración que pueden ir de 1#A a 8#G m /hasta5#2 m3# B-B.K E 6->@K $er!oración# • Ioladura# • MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina &&

DISEÑO Y MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA FIMGM •


UNASAM

Quloneo# e ser necesario algunos servicios auxiliares#

1.%.5 La Per6oracin 7 8ola"'ra .a per!oración puede eecutarse con tiros horizontales, verticales e inclinados estas modalidades tienen sus ventaas e inconvenientes# .a per!oración de tiros horizontales tiene la ventaa de generar un meor rendimiento, tanto del barrenado como del explosivo# En e!ecto, como los tiros horizontales no tienen que vencer el empotramiento, no necesitan carga de !ondo, de modo que los metros barrenados y los kilos de explosivo por tonelada arrancada resultan in!eriores que con tiros verticales# $ero por otra parte, los tiros horizontales tiene como inconveniente el de limitar el trabao del per!orador especialmente cuando se trata de vetas angostas, debido a que este debe esperar la eliminación del esponamiento de un disparo para continuar con su trabao& en caso contrario debe trasladarse a otra grada# $or eso, cuando se usa per!oración horizontal, es necesaria la creación de varias gradas o si no, se debe organizar el trabao de modo que el per!orador realice otras operaciones como parte del ciclo, por eemplo, evacuar el esponamiento, !orti!icación, construcción de accesos# En el caso de la per!oración vertical no existe inconveniente, puesto que es posible per!orar, incluso con bastante anticipación, toda la grada del caserón# Sin embargo, estos tiros verticales tendrán el inconveniente de tener que vencer un empotramiento y serán por lo general más cortos para permitir la correcta introducción de la broca en el tiro, considerando el inconveniente presentado por la altura entre el piso del mineral arrancado y el techo del caserón comprendida entre los 8 m a 8,82 m # $or este motivo es !recuente la per!oración de tiros verticales de solamente 1,F2 m en Shrinkage, lo que evidentemente no puede dar buenos rendimientos del metro barrenado ni un buen consumo de explosivo# >o obstante, mirado desde el punto de vista del principio del método, este inconveniente se traduce en una ventaa, puesto que con tiros cortos y un mal consumo de explosivos se obtiene un mineral de !ragmentación más !ina, lo que !acilita el vaciado del caserón# Ktra solución es la per!oración inclinada, que en todo caso resulta más ventaosa que la per!oración vertical, pues as' es posible disminuir el trabao de la broca, con la cual aumenta la e!iciencia del barrenado y del explosivo# Sin embargo, tiene el inconveniente de resultar más engorrosa para el per!orador y requiere por lo menos un mayor control# e lo contrario, el obrero rápidamente comienza a alterar el ángulo de inclinación# En conclusión podemos decir, que es pre!erible la per!oración horizontal siempre que el per!orador disponga de su!iciente lugar para e!ectuar su trabao# En el caso de una galer'a base con techo arti!icial, es indispensable tomar muchas precauciones durante los primeros disparos, debido a que el mineral va a caer directamente sobre el techo sin protección alguna# Bomo medida de precaución, se aconsea disparar siempre la primera taada con tiros verticales, aunque después se decida la utilización de tiros horizontales, ya que tiene la ventaa de proyectar el mineral horizontalmente aminorando considerablemente la !uerza de impacto del material sobre el techo de la galer'a# .a tronadura se realiza utilizando @>*K, geles /hidrogeles3, slurry /emulsiones3 y con iniciación no eléctrica normalmente#

1.%.9 Mane:o De Mineral 7 Sistemas De ecoleccin Bonsisten en construcciones para recolectar el material tronado en un punto+ Embudos • Tanas • $untos de extracción • ?(odos estos puntos se tratara al !inal# MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina &'



UNASAM

El sistema tradicional o más antiguo consiste en el cargu'o directo del esponamiento por el nivel de extracción mediante de peque%os carros de !errocarril, mediante buzones instalados en la base de los embudos recolectores# Es necesario nivelar el piso para seguir per!orando después de cada tronada, dentro del caserón, para lo que se pueden utilizar slushers, .N peque%os o simplemente palas y realizar el trabao manualmente# espués de tronar y extraer cada taada vertical, se deben subir los accesos /!orti!icación de accesos con madera3# Entre los sistemas de cargu'o y transporte en el nivel de extracción, también se pueden encontrar palas de arrastre /scrapers3 descargando directamente a carros de !errocarril o camiones y equipos .N saliendo directamente a super!icie, o en combinación con piques de traspaso cortos, !errocarril o camiones, y rampas o piques de extracción# Bomo se observa en las !iguras+ En la primera+ .a extracción en mediante chutes, son los convencionales, que pueden ir mas untos, los cuales descargaremos mediante mecanismos de madera y las llenaremos en los carros mineros para su posterior transporte#

FiG're  Isometric ie o6 ailC'teOre Drie SrinUaGe Sto$inG

En la segunda hacemos una .a extracción se realiza mediante la construcción y dise%o de tolvas embudos es utilizado cuando la explotación es más mecanizada, por eemplo se puede observar que la extracción realizamos una entrada para un scoop que va cargando a carros mineros, para luego ser depositados en las chimeneas de traspaso o piques, etc#

FiG're  Isometric ie o6 ailDra$oint Cross&c't SrinUaGe Sto$inG MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina &(



UNASAM

Seg"n la potencia del criadero o anchura de cámara se pueden adoptar tres !ormas de geometr'a de la base del caserón& En la primera a3 se suprimen los macizos de la galer'a de base y el mineral se carga sobre una encamada de madera, re!orzada por entibación /para ello la potencia tiene que ser peque%a3# En la segunda b3 y con potencias mayores se suprime la entibación y se abren embudos en el macizo de galer'a#


%ágina &)



UNASAM

.uego la recolección del mineral, ya sea con+ .N, .N U B@6-K>ES, B@<<-(KS 6->E
1.%.; <'loneo 7 Sistema 0raitacional

En este método, al igual que en el método de =>-6-E>(K E Q.KD=ES es necesario estudiar el !luo de descarga del mineral, la granulometr'a del mineral, as' como+

ensidad @parente V

Se de!ine como el peso por unidad de volumen incorporando los espacios vac'os del material


%ágina &*



V

.a porosidad es !unción de la super!icie especi!ica /m8Ct3

V

@ mayor super!icie espec'!ica menor densidad aparente

UNASAM

$K$KI W,8225# J.Serb.Chem.Soc. 68/113X254X2H/82253

Di6erencial "e Densi"a" A$arente V

V

i!erencial de ensidad @parente 4

*ragmentación del medio y su varianza

4

Espaciamiento de zonas de baa densidad

4

)eneración de zonas sin movimiento

El cómo se producirá el !luo dependerá del ángulo de !ricción del material

FraGmentacin = Fl':o V

V

i!erencial ensidad @parente 4


4

Espaciamiento de zonas de baa densidad

4


El di!erencial de tama%os de!inirá di!erentes grados de empaquetamiento 4

-n!luirá en la densidad aparente

4

6ezcla binaria de part'culas es!éricas

V

Ee L,  de part'culas de tama%o menor

V

i!erentes empaquetamientos para di!erentes proporciones de tama%os de part'culas

V

*ragmentación in!luye en el di!erencial de densidad aparente


%ágina &+



V

6ovimiento y baa densidad Se produce una zona de baa densidad producto de la extracción de material quebrado

V

UNASAM

i!erencial ensidad @parente 4


4

Es$aciamiento "e onas "e (a:a "ensi"a"

4


i!erencial de densidad aparente aumenta con la separación de zonas de baa densidad#


%ágina &,



UNASAM

FraGmentacin 8aria(le en la Col'mna "e E#traccin V

.a variabilidad de !ragmentación en la columna hace que se produzcan colgaduras internas de mineral

V

(irae interactivo inducirá a una mayor !recuencia y tiempo de colgadura !acilitando la entrada de la dilución de las zonas que presentan una alta densidad

V

Se debe controlar la extracción inicial de la columna de modo de generar su!iciente roce entre part'culas de mayor tama%o de modo de mitigar la probabilidad de colgadura

V

El control de extracción es !undamental

1.%.10 MODELOS DE EXTACCION Mo"elo con E#traccin Contin'a, se re!iere a el método mecanizado#

,

,

,


%ágina &-



UNASAM

Mo"elo con E#traccin Discontin'a"a o Est)ticaK Se re!iere al método convencional o tradicional#

,

,

,

uando se interrumpe el %lujo desde uno de los ptos# de e&tracci'n se generan un mayor n (mero de colgaduras

Potencial "e E2'ili(rio V $ara una situación de di!erencial de densidad aparente… 4

*ragmentación y su varianza

4

Espaciamiento entre puntos de extracción

4

$ol'tica extractiva

V

Se necesita una cierta cantidad de !luo o cantidad de movimiento para equilibrar el sistema

V

@ltura de interacción /N-T3


%ágina &.



UNASAM

1.%.11 8AIANTES C)mara almac!n so(re $iso inclina"o esta se utiliza mayormente cuando es mecanizado& aqu' el avance es con taladros en más de una !rente y el mineral roto queda en !orma inclinada para el correcto posicionamiento del per!orista

Tam(i!n e#iste = se a$lica los tiros larGos  pero debido a que a"n no se puede mecanizar del todo en este método no es muy utilizado#

1.%.1% 8entilacin

El !rente de trabao se ventila inyectando aire desde la galer'a de transporte ubicada en la base a través de la chimenea de acceso emplazada en uno de lkos pilares que !lanquean el caserón# El aire viciado se extrae hacia el nivel superior por la chimenea emplazada en el otro pilar correspondiente al caserón vecino# 1.%.1* Forti6icacin = sostenimiento

ependiendo de la estabilidad de la roca encaadora, se recurre normalmente a un apernado parcial o sistemático de las paredes del caserón# MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina '/



UNASAM

En situaciones de mayor inestabilidad se colocan pernos y malla de acero, o incluso shotcrete# (ambién es posible dear algunos pilares de mineral de peque%as dimensiones# 6uestreo de canaleta o de chips en intervalos regulares para control de leyes 8acia"o El vaciado es la etapa más peligrosa# Se debe evitar este método si el material se pega o cementa /arcillas3 y puede crear colgaduras o arcos# Estas colgaduras pueden ser Zdeshechas[ mediante el uso de agua, explosivos o a mano, lo cual es muy riesgoso# .as colgaduras son costosas y peligrosas# El vaciado debe hacerse sistemático y pareo, para evitar la dilución (ren, .N C camión, slusher /balde de arrastre3 V

1.%.1, ELLENO En este método de explotación el relleno se da mayormente en las minas mecanizadas, ya que si no se hace puede ser !uente de !uturos derrumbes que provocar'an accidentes hasta mortales# Encontraremos muchos métodos de @sos "el Material "e elleno V 6aterial de construcción V 6aterial de soporte V Se utiliza para vaciar estériles V Se utiliza como techo, piso y pared en los di!erentes métodos de cut and !ill V

%ágina '&



UNASAM

V

ellenos i"r)'licos sl'rr= 6illsR Es el material sólido /relaves, arenas, material detr'tico seleccionados y menores de 8#; mm promedio y cemento en determinados casos3 que se transporta en un medio liquido a través de tuber'as a !in de llenar los espacios vac'os deados como consecuencia de la extracción del mineral económico# El cemento se usa en proporciones 1+F a 1+58& el agua en cantidades de 822 ltCton de relleno# En @ndaychagua se obtiene 1 m5 de
V

Pauricocha, elleno ne'm)tico o i"rone'm)ticoK En el per", en 1XH8 se comenzó a e xperimentar en la mina Pauricocha, transportando una mezcla de sólidos /arena, cemento3 y agua suspendidos y desplazados por tuber'as, en una corriente de aire comprimido# El agua no como medio de transporte, sino para realizar la hidratación de la mezcla# Este trabao se realizó en dicha mina, a !in de obtener obtener una losa en la primera !ase del relleno, que servirá de techo para la labor subsiguiente, en Borte y
V

elleno ti$o $asta $aste 6illRK Iiene a ser el !luido de una mezcla de agregados / relave, agregado3, con o sin cemento y m'nima cantidad de agua y en determinados casos aditivo, a través de tuber'as de acero especiales, impulsados por una bomba eléctrica#

$ero en caso de la miner'a convencional esto requiere de mayores costos, los que con ellos no cuentan solo veamos+


%ágina ''



UNASAM

Iemos que el costo del relleno es demasiado alto, para os ingresos que tiene para una empresa clasi!icada en peque%a miner'a# Es por eso que nuestros peque%os mineros solo tapan todos los accesos a el Baserón explotado y asiendo como si ah' no pasó nada#

1.%.138ENTA>AS 7 DES8ENTA>AS DEL METODO

Las enta:as enta:as En condiciones apropiadas pueden ser más baratas que el método de corte y relleno# relleno#  El mineral almacenado act"a como piso de trabao, incluso para andamiarse en el arranque#  .a per!oración y voladura en las cámaras almacén es más e!icaz que en el método de rebanadas rellenas pues no es un  trabao c'clico como en éste#  >o hay coladeros dentro de la cámara ni, por tanto, trabaos de conservación de los mismos# d urante la explotación, aunque, a veces, hay que rastrearlo r astrearlo para nivelar las plata!ormas de  >o hay que mover el mineral durante trabao de las per!oradoras móviles# =n X2  del mineral se extrae por gravedad y un 12  utilizando mano de obra exclusiva, esto "ltimo mayormente en las  etapas !inales de limpieza del mineral, donde es necesario recuperar el mineral remanente depositado entre ventana y ventana, lo cual propicia el incremento de los rendimientos de la explotación Este método permite sostener sostener provisionalmente provisionalmente los hast'ales hast'ales del taeo con el mismo material material volado# @demás, @demás, el obrero  puede controlar el techo del taeo# En casos necesarios se dispone de una reserva de mineral arrancado que se puede extraer de los taeos rápidamente y con un  alto rendimiento# 6étodo simple, para minas peque%as  Quena recuperación /H; a 1223  Qaa dilución /12 a 8;3  Selectividad posible  

Las "esenta:as .a corona y costados de la cámara deben ser sanos y !irmes# .a pendiente ideal es la vertical, pero se considera aplicable hasta ;29# Qao ciertos casos este método puede ser peligroso debido a la !ormación de espacios vac'os durante la evacuación por  gravedad del material disparado, puesto que los obreros con!inados en la horizontalidad del piso del mineral arrancado, pueden empezar empezar a trabaar trabaar y ser repentinamente repentinamente chupados por el acomodo acomodo del material material en los espacios vac'os# Esto especialmente especialmente en taeos de poca potencia, menores a 8#22 metros# Se pueden !ormar bóvedas durante el per'odo de vaciado del taeo que, al derrumbarse violentamente, pueden da%ar el  techo de la galer'a principal y hacerlo inestable, teniendo que utilizar sostenimiento arti!icial para su re!orzamiento En algunos casos es di!'cil dear el muro al descubierto, ya que habr'a que producir irregularidades en el mismo que  pueden ser causa de \huecos colgados\ al retener el mineral& por ello hay necesidad de abandonar algo de mineral o !ranquear 




%ágina '(



UNASAM

parte de roca del hastial, seg"n las circunstancias# .as rocas que se desprenden de los hastiales ensucian el mineral# El mineral está sueto a oxidación en la cámara, lo que  puede ocasionar di!icultades en la !lotación y también producir !uegos si el contenido en azu!re es su!iciente# El Shrinkage propicia, generalmente, una !uerte dilución de la ley del mineral debido a que durante la !ase de vaciado del  taeo se mezclan !recuentemente zonas de desmonte que se derrumban de las paredes, por el arrastre producido por el mineral# Siendo di!'cil eerce un control de este hecho y a"n más propiciar la separación del mineral y desmonte# @lgunos minerales almacenados en los taeos, se oxidan muy !ácilmente, especialmente !rente a la presencia de abundante  agua, como es el caso de la mina en estudio, provocando di!icultades de recuperación en planta la planta de procesamiento# -ntensivo en mano de obra  6ecanización limitada  Bondiciones de trabao di!'ciles  

)eneración de colgaduras

Formas "e "ismin'ir las "esenta:as Es posible la eliminación parcial de estas desventaas, adoptando las siguientes medidas+ @umento de la velocidad de explotación# $ara ello, la solución consiste en trabaar con caserones más reducidos,  aumentando también los lugares de per!oración# E!ectivamente, si es posible explotar de manera más rápida, se eliminan automáticamente algunas de las desventaas, como son+ .a oxidación del sul!uro será intensa y las paredes dispondrán de menos tiempo en de!ormarse#  .a !ase de vaciado se puede comenzar antes y, por lo tanto, los intereses del capital que representa este mineral acumulado,  se aplican a un per'odo más corto# Comentarios

En la actualidad la aplicación de este método ha quedad relegada a la llamada miner'a artesanal# Ietas angostas que no permiten gran mecanización# Es intensivo en mano de obra y las condiciones de trabao son relativamente más di!'ciles, con exposición a  riesgos comparativamente mayores en relación a otros métodos# Qaa capacidad productiva, no permite una gran selectividad, recuperación regular /se dean pilares y puentes3, dilución en  cierta medida controlable# .a mayor parte del mineral arrancado permanece almacenado en los caserones durante un tiempo bastante lago, lo  que incide negativamente en el capital de trabao y !luos de caa del negocio# 

Shrinkage

aser'n relleno con mineral tronado

$unto de descarga a chimenea Bhimenea de (raspaso escarga Quzón

Estocadas

)aler'a de transporte secundario >ivel de (ransporte (ransporte $rincipal

%.1.0 %.1.0 DISE?O DISE?O DE INFAE INFAEST ST@CT @CT@A @AS S S@

%ágina ')



UNASAM

LOSAK Qloque de roca que separa dos unidades de explotación contiguas en la vertical /una sobre otra3, que se dea sin explotar con el !in de garantizar la estabilidad global del sector# Sus dimensiones están de!inidas por las caracter'sticas del yacimiento, la explotación y del macizo rocoso#

Baserón Superior

.osa de seguridad entre caserones

Baserón -n!erior

V

('picamente se utilizan para separar dos caserones en explotación

V

En esta losa se prepara la in!raestructura de producción, ptos# de extracción piques de traspaso, cruzados de transporte, etc

V

El es!uerzo principal es generalmente horizontal en =S@, Banadá, $er", Bhile, Sudá!rica, @ustralia, y @lgunos pa'ses más#

V

En -ndonesia, !ilipinas el es!uerzo vertical es mayor que el horizontal

(ectónica y

%ágina '*



UNASAM

V

.a relación entre el es!uerzo vertical y el horizontal se de!ine por la constante de actividad tectónica k

V

Esta constante es !unción de la evolución que han tenido las rocas en el tiempo y la actividad tectónica circundante#

$or lo tanto+ σ z

=

σ 5 & σ Hz

=

σ 8

=

σ 1

σ z

=

γ 12

8

−

H

σ Hz

=

k σ v

Es6'eros act'an"o en la Losa

Se utiliza el mismo !ormulismo que en
Se visualizará los es!uerzos en los cortes mostrados en las !iguras anteriores# .a pro!undidad de la losa es del orden de H;2 m# El es!uerzo principal mayor es vertical y los menores son horizontales#

An)lisis "e Es6'ero Preia E#caacin "e Caserones.


%ágina '+



UNASAM

Entonces Ko con el cálculo de solicitaciones sobre pilares ya que la excavaciones trans!ieren es!uerzos a los pilares contiguos# >otar que el es!uerzo vertical no es 2 sin embargo para e!ectos de calculo se considera 2 para tener un mayor !actor de seguridad#

El "ise+oK V

@ncho perpendicular al es!uerzo en análisis

V

Es!uerzo se calcula con el método de área tributaria

Se debe realizar el cálculo de es!uerzos sobre pilares incluyendo el concepto del parea tributaria#

Solicitaciones so(re M'ro

.a estimación de resistencia de muros se realiza de la misma manera que el dise%o de pilares anteriores pero en este caso los es!uerzos no se escalan por área tributaria ya que se considera que toda la sobre carga la absorben las losas


%ágina ',



UNASAM

NVWAW
%.%.0 PEPAACIÓN DE LA
@ccesos a subniveles de @ccesos en per!oración $ilares entre Baserones

CASEÓN CASEÓN

PILAES Estocadas ENTE ESTOCADAS

Tana

$ilares $ilaresentre entre MACHCBaserones C!"AC #hon $uido Baserones

%ágina '-



UNASAM

$ilares entre Estocadas o ra $oint

%.%.1 Factores A Consi"erar En El Dise+o De Niel De Pro"'ccin Factores A Consi"erar En El Dise+o De La
Anco e6ectio "el $ilar entre $'ntos "e e#traccinK con el obeto de mantener la estabilidad debe tenerse el máximo ancho, lo cual des!avorece la recuperación del mineral, ya que se tienen menos puntos de extracción disponibles# $or lo general se pueden observar anchos de 12 metros .

12 metros @ncho aparente


%ágina '.

DISEÑO Y MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA FIMGM 83


UNASAM

Distancia entre $'ntos "e e#traccin+ está determinado por el ancho aparente del pilar más dos veces el semi ancho de la sección aparente de la estocada de cargu'o#

istancia entre puntos de extracción )aler'a de zana @ncho real estocada

@ncho real del pilar

Estocada de cargu'o )aler'a de transporte secundario 53

@ncho aparente del pilar @ncho aparente de la estocada

ra"o "e s'stentacin "el niel (ase+ es la relación entre el área de pilares y el área total de la base del

caserón#

En un sub level stopping se debe llegar a un gs ] F2 #

s QR V

rea total "e las e#caaciones # 100 rea total "e la (ase

G3

LonGit'" "e las estoca"as "e carG'Ho+ debe cumplir con que el equipo quede completo y recto en su interior cuando se realiza la operación de cargu'o, con el !in de aprovechar como corresponde la potencia del equipo sin da%ar sus componentes como podr'a ocurrir en el caso de que el equipo en!rente la saca torcido /por eemplo los

cilindros

de virae3# .a longitud total debe considerar el espacio que ocupa el material tronado dentro de la estocada, por lo general se manean valores de 1A a 88 metros# ;3

Orientacin "e los $'ntos "e e#traccin+ en !unción de la distribución de los es!uerzos se puede de!inir la orientación de la explotación y con ello la disposición y orientación de los puntos de extracción, con el !in de garantizar la estabilidad de las labores# @demás también es bueno considerar el sentido del transporte secundario#

F3

Tonela:e a tras$asar en 'n $'nto "e e#traccin+ si tenemos una gran cantidad de tonelae y pocos puntos de cargu'o,

estos se desgastarán mucho más rápido, entonces mientras mayor sea el tonelae a manear mayor extracción# .a vida "til de estos puntos dependerá de las caracter'sticas propias de la /muchos bolones cayendo desde la altura pueden generar muchos da%os en

cantidad de puntos de

roca, del dise%o y de la operación

las viseras3# Este !actor contradice al S y al

ancho de pilares, pero debemos aplicar criterios de decisión para conugar y cumplir con todos los !actores# H3

ArmonHa en el "ise+o "e la o(ra + la materialización del dise%o en terreno debe verse bien, es decir armónico, si no es

as' lo más probable es que no esté bien hecho y tal vez esté mal dise%ado# .as consecuencias de ello pueden

ir

desde

la

inhabilitación de sectores productivos hasta el colapso general de la explotación /no sólo del bloque involucrado sino de varios sectores del yacimiento3# A3

Ca$aci"a" "e carG'Ho = trans$orte+ obviamente debemos garantizar la utilización de equipos de cargu'o y transporte acordes a la producción de cada sector de la mina, lo cual se verá re!leado en el dise%o de la labor

eemplo, si se trata de una !aena peque%a no se dise%arán galer'as de gran sección, ya que lo más probable

/por

es que se utilicen

equipos de baa capacidad3#


%ágina (/



UNASAM

Ca$aci"a" "e re"'ccin sec'n"aria+ el material con sobre tama%o puede impedir su buen maneo e interrumpir

X3

actividades baando el rendimiento de los equipos y del sector, comprometiendo la producción debemos considerar alguna !orma de controlar dicha situación# $ara ello se consideran

las

del per'odo, por lo que

sectores especialmente preparados

para su reducción# El contemplar sectores de reducción de sobre tama%o dependerá del conocimiento que se tenga de las caracter'sticas granulométricas del material, lo cual será

!unción de la roca y de las caracter'sticas de la tronadura#

Minimiar el "esarrollo+ el dise%o de las excavaciones debe considerar el dimensionamiento adecuado de

123

cada

una de ellas, de modo de minimizar los costos involucrados en el desarrollo, de modo que sea e!iciente#

Con"iciones "e seG'ri"a"+ uno de los !actores más importantes de considerar son los que dicen relación a la

113

seguridad, lo cual incluye tanto la estabilidad de las labores como el ambiente de trabao# Es por ello que es importante tomar en cuenta las caracter'sticas de los sistemas de cargu'o y transporte potencialmente utilizables /en !unción de la producción requerida3 y evaluar las distintas medidas de seguridad y prevención de riesgos necesarias#

Sistema "e carG'Ho El sistema de cargu'o está de!inido por+ V

$untos de extracción

V

Sistema de recolección

V

$untos de vaciado

V

Sistema de traspaso de mineral

^reas variables en !unción de la roca, técnica de construcción, %.%.1 EM<@DOS necesidad de recubrimiento del sector de .os embudos son excavaciones que permiten recibir y conducir por gravedad el trabao material tronado en el caserón hacia el punto de cargu'o# ebido a su geometr'a es que recibe su nombre#

@ltura, $ilar o $uente

G;R : F;R Embud o Bhimenea de G a A m 8


Quitra

%ágina (&



UNASAM

6ientras mayores sean las dimensiones del pilar, la galer'a base es más segura# $ara diámetros de la boca del embudo de H,; metros, se recomiendan alturas de pilar de X a 11 metros, en cambio para diámetros de 1; metros se recomiendan pilares de 1H a 1X metros# En el caso de embudos grandes, si se construye el sistema de embudos en estéril, se suma el problema de excavar y extraer mayores cantidades de estéril# =no de los problemas al utilizar embudos es que se generan áreas muertas donde el material sólo se deposita y no escurre#

^rea embudo ] π _ r 8

@provechamiento ] 122 _ π _ r 8 C G, r 8

^rea del bloque ] G _ r 8

] HA,; /ES(@>@<3 ^rea muerta ] r 8 _ /G : π) ] 2,AF _ r 8

Niel "e $ro"'ccin en $arrillas


%ágina ('



UNASAM

%.%.% AN>AS En el caso de los embudos estos se encuentran construidos directamente sobre una galer'a, lo cual genera problemas de estabilidad, debido a que la chimenea que conecta el embudo y la galer'a puede su!rir socavaciones por el paso permanente de material# El desgaste progresivo de un sector recibe el nombre de caseroneo# =na solución a este problema plantea la posibilidad de separar los embudos en su parte superior de modo de aumentar el volumen del pilar# @ su vez esto genera un aumento de las zonas muertas, lo cual tampoco es conveniente#

^rea muerta

Sobrexcavación con compromiso de la galer'a base El material depositado desde la chimenea en la galer'a genera un talud que no debe cubrir más del 52 de la sección de la galer'a# Este material puede ser depositado sobre una parrilla /en la misma galer'a3, donde personal del sector deberá controlar que el !luo contin"e baando por el pique# El desgaste de la excavación provocará que el material vaya cubriendo más área de la galer'a base llegando a inutilizarla y disminuyendo el pilar#

Baseroneo

Saca

Quitra

Quitra MACHC C!"AC #hon $uido

$arrilla

$arrilla

%ágina ((



UNASAM

Es as' como se dise%an nuevos tipos de embudos, que buscan evitar este tipo de situaciones y hacer más larga la vida "til de las galer'as base y más seguras, unto con la utilización de otros equipos para el cargu'o del material# Esta evolución lleva al dise%o y construcción de las zanas#

G a H m de diámetro Baseroneo que puede ser absorbido por la estocada

G;R

Saca

Estocada horizontal de 8,;  8,; m8 a 5,;  5,; m8

)aler'a Qase

)aler'a de embudos que desaparece a medida que se habilitan los embudos

Estocada horizontal de 8,;  8,; m8 a 5,;  5,; m8

)aler'a de (ransporte Secundario

)aler'a de zana que desaparece a medida que se habilita la zana MACHC C!"AC #hon $uido

Estocada de Bargu'o de 8,;  8,; m8 a 5,;  5,; m8 %ágina ()



UNASAM

.a zana es una canaleta en !orma de trapecio, cuyos lados tienen una inclinación de G;R, la cual puede variar seg"n las condiciones de dise%o y del material a manear# .a zana se construye a lo largo de todo el caserón, lo que le da una apariencia de batea o !ondo de barco# Bonstrucción de la zana#

)aler'a de Tana

Bhimenea

Bhimenea Slot

Slot

Esquema de construcción de una zanja


%ágina (*



UNASAM

(iros en abanico

Form'la "e 'stan iámetro de per!oración máximo de 8,;[ Q] 1,1A x d`2,F5 /unidades3 E] 1#5:1,H; Q

En las ilustraciones anteriores se puede apreciar la secuencia en la construcción de una zana receptora de mineral# El primer paso es la construcción de una galer'a a partir de la cual se construirá la zana /galer'a de zana3# $osteriormente se construirá una cara libre para iniciar la tronadura de la primera lona, lo cual se logra construyendo una chimenea slot, la que podrá estar a un costado /en la cara de la zana3 o en el medio# Esta chimenea puede ser construida hasta la parte superior del bloque a explotar, ya que de este modo le dea habilitada una cara libre para la explotación del bloque de mineral# esde la galer'a de zana se realiza una per!oración en abanico con diámetros de 8 a 5 pulgadas /5,; si es dth3, para darle la !orma a la excavación, con una separación en el !ondo no mayor a los 5 metros, una longitud no mayor a los 52 metros y un ángulo de separación entre tiros de ;R# Se truena la primera taada hacia la cara libre antes construida /chimenea slot3# .as posteriores taadas no requieren chimenea slot, debido a que al tronar la primera taada queda habilitada una cara libre para la segunda taada /lo cual sucede sucesivamente para las otras taadas3# .a separación entre taadas están dadas por el burden su!iciente para garantizar la calidad y e!ectividad de la tronadura /1,G a 8,8 metros3

E6ecto Geometria an:a en interaccin MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina (+



UNASAM

Quena interacción

$oca

interacción

cercano a la zana#

%.%.* ESTOCADAS DE CA@ÍO O DA POINT .a estocada de cargu'o es una excavación horizontal /galer'a3 construida desde una galer'a base para acceder al punto de cargu'o /donde se encuentra el mineral tronado3# Esta excavación permite el acceso seguro a dicho punto y seg"n las condiciones de dise%o y operación se tendrán una o más estocadas dispuestas de modo de extraer la mayor cantidad posible de mineral y a la vez mantener la estabilidad de la explotación# Su dise%o y construcción dependerá de la producción que se requiera en la explotación y de los equipos disponibles para ello /cargu'o3#


%ágina (,

DISEÑO Y MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Método de explotación Shrinkage Stoping y Diseño de infraestructuras subterráneas

FIMGM

UNASAM

El dise%o de la estocada de cargu'o debe considerar lo siguiente+ 13

longitud del equipo /le3#

83

distancia cubierta por el talud del mineral /lt3, lo cual se obtiene conociendo+ :

ángulo de reposo del material / α3#

:

altura de la galer'a /a3#

53

distancia de seguridad por desgaste de visera /ls3#

G3

distancia.Sde holgura /lh3 distancia de impulso /li3#

;3

Iisera Entonces el largo de la estocada queda dado por+ l ] le U ls U a _ cotg / α3 U lh U li @

.( MACHC C!"AC #hon $uido

.S

.E

Es)uema de una estocada de carguío

.N U .%ágina (-


FIMGM

UNASAM

Si queremos evitar el colapso de la visera, debemos !orti!icarla, lo cual trae consigo un costo asociado a la !orti!icación, pero a la vez nos disminuye el costo de desarrollo y nos da mayor !lexibilidad en el dise%o#

6arcos de acero

@

.(

.E

.N U .-

%.%., Des2'inces Para El CarG'Ho A Camion


%ágina (.




UNASAM

%ágina )/



UNASAM

E:em$lo "ise+o acia"eros a cimenea "e tras$aso

%.%.3 C-IMENEAS. =na chimenea se de!ine como una excavación vertical a sub vertical con !unciones de ducto, para traspaso de material, aire /ventilación3 y también de personal /en algunos casos3# Su construcción se realiza desde abao hacia arriba# En el caso de utilizarse como ducto para traspaso de material, éste se traspasa de un nivel a otro /o subniveles3# El nivel in!erior cuenta con un regulador de !luo /buzón3# $or lo general dicho nivel corresponde a un nivel de transporte# Bondiciones de dise%o para una chimenea#


%ágina )&



UNASAM

la chimenea se caracteriza por su sección y su inclinación# (ambién debe considerarse que la energ'a con que el material escurre puede generar problemas en la regulación del !luo, por lo que se puede optar por construir la chimenea con quiebres /cambios de inclinación3, especialmente en la zona cercana al buzón /para que no lo da%e3, ya que éste debe ser capaz de detener el avance del mineral# .a chimenea debe permitir que el mineral escurra o !luya por gravedad a través de ella sin que nada lo detenga# $rincipalmente lo que garantiza la capacidad de escurrimiento del material es la sección de la chimenea, la cual deberá ser de!inida en !unción a las caracter'sticas del material tronado /granulometr'a, humedad, etc#3#

@limentación

Sección H2R a A2R Duiebre Quzón Quzón

Bon!iguraciones de sistemas de chimeneas

En un buen sistema de explotación deber'a independizarse la extracción del transporte principal, de modo que se pueda controlar la producción sin depender instantáneamente de la extracción, es decir mantener una cantidad de mineral que permita regular la producción y garantizarla por un per'odo determinado# .a etapa que logra este obetivo es la etapa de almacenamiento de mineral, lo cual puede conseguirse con una chimenea, pero en los casos en que la producción es considerablemente grande no se puede disponer de una capacidad adecuada debido a la peque%a sección de ellas# Es por ello que se estudia la capacidad del sistema de chimeneas para almacenar material y si ésta no es su!iciente se puede construir un silo o tolva, que consiste en ampliar la sección de una chimenea /por desquinche3, aumentando as' su capacidad de almacenae# .a cantidad a almacenar dependerá de las condiciones de operación y producción de cada !aena, por lo que al dise%ar la in!raestructura de la mina debe tenerse presente este punto de modo que se contemple el dise%o y construcción de estos silos# Se recomienda que dentro de la mina se disponga de almacenamiento su!iciente para un d'a de producción# MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina )'



UNASAM

(odo tiene su lado negativo y su lado positivo, en el caso del almacenae no es distinto, ya que se tienen recursos inmovilizados con un costo de oportunidad signi!icativo, pero es peor que el sistema productivo !alle por !alta de mineral#

Bhimeneas de (raspaso

Silo o (olva iámetros+ A a 12 m G metros

escarga a Quzón

>ivel de (ransporte $rincipal *luo en una chimenea# El escurrimiento del mineral debe ser totalmente expedito y libre# @l almacenarse material en los conductos se produce un problema, ya que si el material se dea en una chimenea o un silo tiende a compactarse a medida que la columna crece, la roca tiende a !ormar un arco natural conocido como colgadura de una chimenea#

Bompactación

ompactaci'n * % +peso columna

@rco

.os !actores que in!luyen en la !ormación del arco son+ :

distribución de tama%os de los !ragmentos de roca#

:

tama%o máximo de los !ragmentos#


%ágina )(



:

!orma de los !ragmentos#

:

viscosidad de la roca#

:

material !ino entre las colpas#

:

contenido de humedad#

:

e!ectos de trituración que su!re la roca al pasar por la chimenea#

UNASAM

Se debe esperar que un buen dise%o evite este problema, ya que al aumentar el diámetro de la chimenea el arco pierde resistencia# @sumiendo que al aumentar el diámetro se soluciona el problema tendr'amos que asumir también el costo que ello signi!ica /excavación3, por lo que se analiza si realmente es necesaria realizar una excavación mayor siendo que la probabilidad de que se !orme el arco es baa /para evento3, pero como la !recuencia de uso de la chimenea es bastante alta la ocurrencia de este suceso se hace más posible# $or ello se llegó a una relación entre el diámetro de la chimenea y el diámetro de las colpas /rocas mayores3 asegurándose as' que el !luo sea continuo# m = diámetro chimenea diámetro co!a

(ambién debemos considerar otros aspectos relacionados con la operación y de la !aena en particular# $or eemplo en !aenas ubicadas en zonas de baas temperaturas puede que sea !recuente el congelamiento del material /agua entre los espacios del material3, lo cual genera colgamientos /13# Ktra consideración es que el material !ino puede generar compactación en las paredes de la chimenea produciéndose el enyampamiento /disminución de la sección de la chimenea3 /83# $or "ltimo la erosión que su!re la chimenea puede causar un caseroneo /derrumbe3, el cual puede ser de ayuda si se trata de una erosión en !ragmentos similares a los que !luyen por ella /aumenta la sección y escurren unto con el mineral3 /53, pero también podr'a darse el caso que el material desprendido de las paredes sea de una magnitud tal que bloquee la chimenea por completo /dependiendo de las estructuras presentes3, lo cual puede ser inmaneable e inutilizar total y de!initivamente a la chimenea /G3#

1R

%R

*ino compactado

*R

,R

*uturo caseroneo


%ágina ))



UNASAM

$ara evitar una colgadura debe realizarse un dise%o adecuado sobre la base de un buen conocimiento de las caracter'sticas del material y de la explotación en s'# Pa en operación también se pueden intercalar parrillas previamente al paso del material, evitando que el sobre tama%o entre a las chimeneas /este sobre tama%o tendrá que ser reducido de alguna !orma3# Kperacionalmente ante la ocurrencia de un problema de colgadura se puede optar por diversas soluciones, de las cuales destacamos las siguientes tres+

"

#

C

82 m

@3

en este caso la colgadura se encuentra a corta distancia del buzón, de modo que se puede acceder a ella con una vara /com"nmente colige3 con explosivos# ebemos notar que esta operación es muy peligrosa, por lo que se debe

realizar un tapado especial /corta saca3 de modo que la descolgadura no provoque un accidente y a la vez

debe encontrarse

abierto el sistema de descarga del buzón, de modo que no su!ra da%os por la explosión# Q3

en este caso la colgadura no puede ser alcanzada con una vara, por lo que se recurre a la per!oración /llamada a veces per!oración coyote3, que va tanteando donde se encuentra el material colgado y posteriormente se introducen explosivos para descolgarla# Este método es muy caro, ya que encontrar el punto buscado en el

primer

intento es muy poco probable# B3

en este caso se aprecia la construcción de una chimenea adicional, con comunicación directa a la chimenea de traspaso, permitiendo un acceso a ella y aplicar alg"n método de descolgamiento desde las peque%as estocadas o

galer'as que unen a ambas chimeneas /niveles de control3# El costo es alto, ya que debe considerarse la

construcción

de

una chimenea extra más los niveles de control, pero se tiene un acceso más expedito# Siempre es pre!erible que no ocurran estos problemas, ya que la solución de ellos implica altos riesgos y altos costos# En algunos casos puede ocurrir que el material se tranque /colgadura intermedia o trancadura3, lo cual se detecta al llenarse la chimenea sin que el material bae, siendo que el buzón sigue alimentando al transporte /balance de entradas y salidas3# El problema es poder detectar el punto donde el material se colgó o trancó, lo cual puede hacerse con per!oraciones /como el caso b visto anteriormente3 o a través de los niveles de control#


%ágina )*



UNASAM

Es importante que el problema se detecte y se solucione lo antes posible, ya que as' se evita que el material quede colgado a una altura importante, con el peligro que al caer se produzca un impacto violento sobre el buzón o que genere un e!ecto pistón /lo cual puede ser causa de accidentes3#

DISE?O DE @NA C-IMENEA#
ebemos encontrar una expresión de m suponiendo que se puede construir una chimenea tan larga que el peso de la columna de mineral no deara de romper el arco natural, es decir que si se !orma el arco éste se rompa# $ara ello debemos analizar el proceso de compactación que su!re el material dentro de esta chimenea# El proceso de compactación en la chimenea es !unción del peso de la columna de mineral en un punto dado# .a expresión del peso de dicha columna queda dado por+ . * $#!/ 

 "!  h 

+ toneadas$

onde D es el diámetro en metros de la chimenea,  la altura que alcanza la chimenea y la densidad del material /tonCm53# ebemos encontrar un  de modo que el arco se rompa, a lo cual llamaremos altura cr'tica / h cr%tica3+ h crítica *

 "! 0 d

onde D sigue siendo el diámetro en metros de la chimenea, " el diámetro de la colpa y la resistencia a la compresión del material /kgCcm 83# $odemos expresarlo en !unción de m+ h crítica *

 "  m

En !unción de esto se puede obtener una curva como la siguiente+ MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina )+


FIMGM

UNASAM

8,2

2,; 8,2

G,2

m

.o que se obtiene es lo siguiente+ :

para obtener un !luo libre el valor de m debe ser mayor o igual a G#

:

para un !luo intermitente el valor de m debe situarse entre 8 y G#

:

con valores de m menores o iguales que 8 no se tiene !luo#

Seg"n lo estudiado no se usti!ica tener valores de m mayores que F# En la práctica observamos que los equipos de cargu'o están orientados a manear mayores tama%os de colpas, lo cual obedece a una necesidad de productividad, por lo que el traspaso tendr'a que ser por chimeneas de mayor diámetro, haciéndose contraproducente por el hecho de incurrir en costos de desarrollo mayores# =na chimenea t'pica contempla diámetros menores a los 5 metros /1,; m es lo com"n3, si consideramos una colpa de 1,A metros de diámetro, requerir'amos una chimenea de H,8 metros de diámetro para garantizar una !luo libre, lo cual es imposible hacer de una vez con las maquinarias actuales /raise borer3 que alcanzan los 5 metros de diámetro# $odr'amos considerar que se podr'a ensanchar la chimenea, lo que signi!icar'a mayores costos y tiempo para lograr el obetivo /dos etapas por chimenea3#

%.%.4 PAILLAS. .a parrilla es un elemento que permite retener el material de tama%o indeseable para la !unción de la chimenea# .a parrilla se compone de barras metálicas separadas entre s' de modo que el material que traspase la parrilla garantice el !luo libre en la chimenea y el sobre tama%o quede !uera para ser apartado o reducido sobre la misma parrilla#

$unto de descarga

$arrilla

Bhimenea


%ágina ),



UNASAM

El material utilizado puede variar /seg"n la !aena3, inicialmente se utilizaban tubos metálicos, los cuales se doblaban y romp'an !recuentemente /pod'an ser rellenos con concreto, pero eran muy pesados3, también es usual la utilización de vigas doble Zt[ /o Zh[3# $ara evitar el desgaste prematuro se le a%aden piezas de desgaste, de modo que a medida que se van inutilizando se pueden reemplazar sin tener que quitar la viga completa#

DISE?O DE LA PAILLA. .a !orma de la parrilla se obtiene de un análisis del comportamiento del material descargado sobre ella, de modo que se pueda aprovechar la energ'a del material de una !orma u otra# Si la parrilla se dispone horizontalmente se observa que el material descargado se acumula en la orilla más próxima de la descarga, lo cual no permitir'a aprovecharla completamente 1R sin embargo una solución que aprovecha la gravedad es darle cierta inclinación a este sector, para que el material se desplace hacia la zona más aleada del punto de descarga, aprovechando toda el área disponible %R#

$unto de descarga

8,2

$arrilla Du ieb re

G,2 m

8,2 2,;

Bhimenea esplazamiento del Sobre tama%o Se puede observar que la zona Z#[ recibe el impacto de la descarga del material y a su vez la zona Z #[ el impacto de los bolones /el cual dependerá de la energ'a con la que lleguen3# .a energ'a con que llega el sobre tama%o a la zona Z #[, dependerá del ángulo de quiebre /usualmente 8;R3# $ara evitar el da%o producido por ambos impactos se disponen en los extremos bolones de material similares a las pircas, los que absorben el impacto prolongando la vida "til del punto de descarga /caas de la chimenea y soportes de la parrilla3#

^ngulo de quiebre

$ara dimensionar una parrilla debemos considerar los siguientes aspectos+

Distancia entre (arrotes+

Se obtiene tomando como base el diámetro de la colpa máxima Y"Z# Esta distancia puede ser 2,A a 2,X veces "#


%ágina )-



Dimensiones "e la $arrilla +

UNASAM

ebemos determinar las dimensiones de la altura de descarga R, longitud de la parrilla inclinada lR, longitud de la parrilla horizontal sR y el ángulo de inclinación de la parrilla  R#

0  1 % l

s

la energ'a potencial de la roca en el punto Z2[, debe gastarse totalmente y supondremos que llega al punto Z8[ se habrá gastado toda la energ'a# Si la energ'a se gastara antes quiere decir que la parrilla está sobredimensionada# En el punto Z1[ hay una disipación de la energ'a producto del impacto del material por la descarga /llamémoslo e3# El golpe entre colpas y los barrotes de la parrilla genera otra pérdida de energ'a por impactos y roce dinámico# ebido a esto hay un trabao para poder vencer el roce entre el tramo Z1[ y Z8[ /coe!iciente de roce !3# ebemos despear F variables, a través del siguiente método+

EnerGHa en el $'nto Y1Z V E 1 V m  G     1 & e R [ m  G  l  sen  tra(a:oR V F  " V m  G  6  l  cos [ m  G  s  6 V E1 -   1 & e R [ l   sen & 6  cos

R&s6V0

13

El valor de 6 y e dependen del tipo de roca# e la expresión 1R si h ] 2, se tiene que+

6 V l  sen   l  cos [ s R \R l mR s 6

8H 8,1 2,A8 2,5F

8; 8,51 2,HA 2,5G

81,; 8,A8 2,;G 2,55

55,; 1,F5 1,8 2,5;

Conociendo & s' ( con & ' ( &l ' )ijos se determinaba % .

6 V 0*,3 /promedio3 $ara determinar el valor de e, sabiendo que E1 V  V F ", la energ'a suplementaria que le entregaba al sistema es+

mG VmG6 s V6 s  V 0*,3  s


%ágina ).



UNASAM

Si  V 14 cm s V ,43, pero el s real resultó menor que este valor, comprobándose que el s real era un F; del valor calculado, existiendo un porcentae de disipación de la energ'a del 5; / e3 y se cuenta sólo con el F; de la energ'a inicial para llegar al !inal de la parrilla /desde el punto Z1[ al punto Z8[3#
043   [ l   sen & 0*,3  cos R & 0*,3  s V 0 S V 199,   [ %9;;  l  sen & l  cos 6anteniendo constante los valores de y , se tiene que s es una !unción lineal# El ángulo puede variar entre los 82R y G2R, y se determina !iándolo en valores que se estimen como adecuados# El valor de  depende del sistema de descarga en la parrilla /Quitra+ h ] 2, Bamión+ h ] 2,; a 1 metro, .N+ h ] 1,; a 8 metros3, es decir el sistema de cargu'o hacia la parrilla lo determina# Se puede tomar como base un valor de

] 8;R,  ] 2,; a 8 metros e ir variando los valores de l y s# *inalmente se calcula

la parrilla con sus valores y en la práctica se construye recta con pendiente /sin el quiebre3# Bonstrucción

ise%o (ambién se pueden colocar parrillas directamente debao de la ca'da del mineral como se muestra en la !igura+

$arrilla de 2,5 m# Se usa un solo punto de extracción para una meor estabilidad del nivel de producción#

%.%.5 <@ÓN $odemos decir que un buzón cumple !unciones de regulación de !luo de material, es decir act"a como una válvula de descarga# El sistema del buzón en s', consta de partes metálicas principalmente, el sistema de accionamiento puede ser por aire comprimido o hidráulico /depende de la capacidad3, debe ser capaz de abrirse y cerrarse cuando sea necesario y su descarga debe ser siempre MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina */



UNASAM

sobre un equipo de transporte# El buzón debe cumplir con dear pasar el material sin obstaculizarlo /cuando se requiera3 y cumplir con las condiciones de dise%o y sus dimensiones son las que permitirán cumplir con ello, de acuerdo al sistema de transporte y la granulometr'a del material# Se pretende lograr una operación simple, de bao costo, sin riesgo y de alto rendimiento# ebido a que el material viene baando con gran energ'a desde los niveles superiores, el dise%o del sistema debe considerar baar dicha energ'a de modo de no da%ar las componentes del buzón# Esto se logra generando un quiebre en el ducto /chimenea3 antes del buzón mismo# .os es!uerzos a los cuales está sometido el buzón son de tipo dinámico /por el roce en la salida entre roca : roca y entre roca : buzón3 y también estáticos /caa de quiebre3# El ángulo del quiebre / ] 52R a ;2R3 debe ser tal que se pueda 

compensar el peso de la columna que soporta con el !luo de material requerido /a mayor ángulo el es!uerzo y el !luo son mayores3# En el caso de !luo de material h"medo el ángulo debe ser mayor# .a longitud de la caa de quiebre var'a seg"n la granulometr'a y caracter'sticas del buzón#

α

F a 12 m

* r ,

Duiebre

β

* r + *

ELEMENTOS DE DISE?O DEL <@ÓN. 

.os buzones corresponden a sistemas de cargu'o estacionarios que se ubican en el extremo in!erior de las

Es!uerzos a los que el buzón estará sometido durante su operación



chimeneas#

(ama%o de los equipos a los que el buzón descargará

SeG'ri"a" •

6enor tiempo de cargu'o

1#

Se debe resguardar la zona de descarga

•

6enor costos de operación

8#

Solo personal autorizado para descolgar el buzón#

•

6enores requerimientos de ventilación y

5#

Buando se llena el buzón vac'o se debe usar un

•

6ayor seguridad en la operación

peligro de ca'da de rocas

•

Consi"eraciones en el "ise+o 

protector o bien la zona ser aislada debido al

*luo expedito del mineral#


G# El dise%o debe considerar la in!raestructura adecuada si el personal trabaa en la zona de descarga

%ágina *&



Princi$ales ca'sas "e acci"entes con 6atali"a"es en

•

estranque de colgaduras

"escarGa $or ('ones

•

Saca h"meda

•

*allas de la estructura

•

*allas de la tolva

UNASAM

*luo de agua a través de mineral quebrado#

Bualquier dise%o de la boca del buzón debe contemplar el estrechamiento en la conducción por culpa del cambio de dirección, el l'mite de la boca del buzón provocará un estrechamiento que en general no es deseable /por razones de !luo3# .a altura desde la boca del buzón hasta el punto de carga del equipo de transporte /altura de descarga del buzón3 debe ser tal que el equipo de transporte no su!ra da%os por el impacto del material# .a disposición del equipo y del buzón debe ser tal que el equipo de transporte quede bien cargado /homogéneamente3# Se pretende que el material eerza una presión igual al material vivo, es decir que quede dentro del ángulo de reposo, y para que el material escurra, el ángulo del piso /

3 tiene que ser mayor o igual al



ángulo de reposo mencionado#

β

@ltura de descarga

.a granulometr'a y condiciones, del material que traspasa el buzón, son variables y debemos considerar caracter'sticas tales como la cantidad de !ino y grueso, humedad, mineralog'a, etc#, con el !in de determinar la necesidad de variar las condiciones de operación del buzón, especialmente en la sección disponible para descargar, de modo que se adapte a las condiciones del material a traspasar# 1egulador de secci'n actuando sobre cadenas

DIMENSIONAMIENTO MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina *'



UNASAM

.a @ltura el Quzón Dueda e!inida $or .a istancia 6'nima 6edida iagonalmente / ⊥3 @ .a $royección e .a -nclinación el $iso el Quzón#

 K tama+o m)#. "e col$a # 1% cos .a sección de la boca de descarga debe estar en relación con el diámetro máximo del bolón que va a !luir#

ESTICCIÓNJ .a inclinación del piso del buzón debe ser tal, que los es!uerzos sobre la compuerta sean m'nimos y por otra parte no se produzca reposo del material, lo cual alterar'a la buena relación dCd pudiéndose producir colgaduras#

TANCAD@AS EN <@ÓN Es necesario que el buzón resista el trabao de los explosivos para resolver problemas de trancaduras# Es necesario llevar un control de la vida del buzón para tener previamente !abricadas las partes que se da%an más !recuentemente y que deben ser cambiadas#

COMPOSICIÓN DEL SISTEMA <@ÓN. Qásicamente el buzón se compone por elementos !ios, móviles y una unidad de !uerza# .os elementos !ios se encuentran anclados a la roca misma, en cambio los elementos móviles !orman parte de la estructura y son accionados por cilindros hidráulicos o neumáticos# .os elementos !ios son el socucho, la tolva y la estructura de soporte, y los elementos móviles son las cortinas de cadenas y la boca de descarga /buzón3# .a unidad de !uerza es la que permite accionar los cilindros, semá!oros y la ventilación exterior y que se encuentra en una estocada lateral del sistema#

Soc'co+ es un ducto metálico o de hormigón anclado a la roca revestido con piezas de desgaste /acero3, que une la chimenea con el buzón#

Tola+ estructura metálica en !orma de canal revestida con piezas metálicas de desgaste, se encuentra !ia al soporte y está conectada directamente al socucho# .a pendiente de la tolva es levemente in!erior a la del socucho# El lecho de la tolva /en su


%ágina *(



UNASAM

tramo inicial3 es un área de impacto del material proveniente de la chimenea, permite la !ormación de un talud de material, el cual no debe llegar a la boca del buzón /debe mantenerse en su ángulo de reposo3#

Estr'ct'ra "e so$orte+ básicamente está compuesta por vigas de acero, anclaes a la roca y una base de concreto# (ambién se incluye en ella todo el sistema de operación como pasarelas, barandas, balcones, etc#

<'n o (oca+ esta pieza es la que realiza la descarga del material hacia el equipo de transporte# Está sueto al extremo in!erior de la tolva con un pivote que se mueve entre :52R y 52R aproximadamente /respecto a la horizontal3, sube o baa con el accionamiento de cilindros neumáticos o hidráulicos# En algunos casos el buzón puede regular el ancho de descarga con compuertas# El sistema cuenta con un contrapeso que permite mantener el equilibrio y el control de la operación#

Cortinas "e ca"enas+ estos elementos act"an principalmente como pieza de control de !luo y granulometr'a# .as cadenas tienen la resistencia y la !lexibilidad necesaria para cumplir con este obetivo a di!erencia de elementos r'gidos cuya vida "til ser'a menor por culpa de los impactos y rozamiento propio de la operación# .as cadenas son accionadas por distintos cilindros hidráulicos dependiendo de su !unción# .as cadenas se sostienen en tres puntos que son un empalme !io superior, porta cadenas a media altura /accionado por un cilindro hidráulico, que permite regular la sección3 y un porta cadenas in!erior /accionado por otro cilindro hidráulico, que permite regular el !luo3# .os extremos in!eriores de las cadenas están libres#

Cilin"ros+ estos elementos se encuentran dispuestos en distintos puntos del equipo, seg"n la !unción del mismo# Qao del buzón se encuentran los cilindros que le dan la movilidad a la boca del buzón para realizar las tareas de descarga de material /a3# Sobre una cortina de cadenas se ubican otros cilindros que permiten controlar la granulometr'a del material /b3 y por "ltimo los cilindros de control de !luo, que act"an sobre la cortina de cadenas /c3#

Bhimenea

Socucho (olva Qoca móvil

Bilindro Q

Bilindro B

Estructura soporte

Quzón o Qoca

Bortina de cadenas (apas laterales

(olva

Bilindro @ MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina *)



UNASAM

ebemos destacar que la instalación de un buzón requiere una excavación importante /para el caso de la !igura+ alto 12 m, largo 82 m y ancho A m3# Existen otros sistemas de buzones que di!ieren en la disposición espacial y en algunas caracter'sticas, pero la !uncionalidad es la misma# (ambién se requiere !orti!icación /para cuidar la inversión y garantizar la operación3, hay que construir la estructura, montar las piezas, construir el socucho, sellar el sistema chimenea:socucho /por el polvo3 y montar el sistema hidráulico o neumático# .a capacidad del sistema se mide en toneladas descargadas por hora y podemos mencionar que el sistema es muy rápido /1A segundos para 52 toneladas, lo que arroa un rendimiento de F#222 tonChora instantáneo3 y la inversión requerida oscila entre los us ;2#222 y 152#222 /dependiendo de sus caracter'sticas3#

DINMICOSK •

Iaciado sobre el pique

•

•

(ronaduras de destranque

ESTTICOS •

Barga sobre la compuerta por material en el pique

•

El es!uerzo estático de!ine el es!uerzo necesario para abrir o cerrar la compuerta#

*.0. S-IN/AE APLICADO A LA MINA CA@DALOSA


%ágina **



UNASAM

ALMACENAMIENTO PO8ICIONAL S-IN/AE STOPINR El método de almacenamiento provisional se realiza anteriormente en los niveles F, H, 12, 11, 18, con doce taos ya explotados con este método y tres en explotación# -niciándose la preparación deando un pilar de 8#; m de la galer'a principal luego de la preparación de las tolvas separadas ; m cada uno haciendo un total de X tolvas por cada tao ya que la longitud del tao es de ;2 m luego de la preparación se empieza los cortes desde la parte in!erior hasta la parte superior de 1#; m, utilizándose per!oradoras del tipo stoper y ack leg con taladros de 8, G, F pies y brocas de 5F a G8 mil'metros usados adecuadamente, para la voladura, dinamita semexa de F;  , carmex de F:X pies y mecha rápida dependiendo de a medida requerida, luego se extrae el mineral por las tolvas hasta alcanzar una altura de taeo de 8#5 4 8#F m extrayendo el exceso del 52  de esponamiento por las tolvas para establecer el nuevo piso de per!oración, se pampilla el piso para una !ácil ubicación de los equipos de per!oración, continuando la secuencia de minado entre per!oración, voladura, evacuación de mineral# (erminada la rotura hasta el nivel superior del block deando un opuente de 8#; m como piso de la galer'a del nivel superior teniendo en cuenta la ventilación desate y regado se e!ectuara la evacuación total del mineral roto& aqu' donde encontramos el mayor problema que genera pozos o huecos pro!undos para la estabilización del macizo rocoso, se coloca puntales de seguridad para colocar los arnés que y utilizaran los ran!leros#


%ágina *+



UNASAM

A. PEPAACION El propósito de preparación del taeo es de construir las !acilidades necesarias para la extracción del mineral# .a preparación del taeo se inicia con la división de los bloques por medio de niveles y chimeneas# 

NI8ELES

.os niveles generalmente se desarrollan a intervalos de 5; a 1;2 m& pero como nuestra potencia es baa trabaamos con intervalos menores a F2 m, el intervalo puede ser mayor# .a máxima altura del taeo puede ser determinada por el control de hundimiento# 

ALEIA

Se construye sobre la veta dentro de las zonas mineralizadas en los niveles intermedios en otros casos está situado !uera de la veta y en la caa piso !uera de la extracción# Buando se pierde la veta al seguir con las galer'as, algunas veces las galer'as intentamos encontrarlas o conectarlas por corte o cruceros# Esta galer'a base uega un papel importante como son+ • • • •

(ransporte de mineral# renae del agua del relleno hidráulico# Bamino para personal, instalación de tuber'as de agua y aire comprimido# Ientilación#

En cuanto al mantenimiento de las galer'as de base se realiza inmediatamente si se presenta alg"n banco suelto, independientemente de los problemas propios que estos pueden ocasionar& son los problemas en cuanto a su tiempo de uso o duración que prácticamente vendr'a a ser de 12 a 18 a%os aproximadamente# El ciclo consiste en per!oración, disparo, ventilación, limpieza y acarreo# 

C-IMENEAS

El acceso vertical a los teeos se realiza a través de chimeneas entubadas en vetas o chimeneas convencionales en caa piso# El avance es en !orma vertical o inclinada& al realizar el disparo toda la carga va al piso del nivel yCo chimenea primero, luego a tolvas o buzón de madera preparadas adecuadamente& para posteriormente ser extra'dos hasta los echaderos de mineral o desmonte# .as chimeneas para ventilación y echaderos deben ser constituidas de nivel in!erior a superior# MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina *,



UNASAM

El ciclo es disparo, ventilación y transporte& las maquinas per!oradoras que se utilizan son del tipo[S(K$E<[# .as chimeneas están divididas en dos compartimientos, uno para servicio y escalera a la parte norte y otro para el echadero del mineral o desmonte al lado sur#

<. DESAOLLO El desarrollo se realiza teniendo en cuenta los siguientes obetivos+ • •

=na buena concepción y una eecución correcta, que constituye el excito del conunto de explotación# .os costos de esta !ase tienen gran incidencia por cuanto se debe tener en cuenta la reducción de esta#

S23456E7ES 8 938 ;87ES<

El sistema más satis!actorio es el uso de subniveles desarrollados a partir de las chimeneas sobre veta, deando un !rente de 8#; m sobre el nivel principal de acarreo& en la caa piso de este subnivel se construye los dedos o chutes, para luego equipararlos con madera para convertirlos en buzón o tolva de extracción del mineral# @lgunas desventaas de este método son el alto requerimiento de madera, alto costo de mantenimiento y peligro de planchones una vez que el mineral haya sido extra'do#

$reparación y desarrollo del Shrinkage#

C. MINADO =na vez que los bloques hasta las tolvas hayan sido preparados se inicia el taeo, cuyo avance es de 1#;m relativamente hacia arriba conservando el techo plano# Bada corte se inicia con una salid a estándar para dar una cara libre mas& la altura para el corte depende del tipo de equipo a emplearse en nuestra mina es de 85 a 8F m# El ciclo de minado consiste en per!oración, disparo, ventilación y extracción o ale# .a per!oración se realiza generalmente con equipos ZS(K$E<[ en !orma ascendente vertical o inclinad& en otras ocasiones puede realizarse la per!oración horizontal Z@BW .E)[, en este caso el disparo es inmediatamente después de la per!oración# En muchos taeos el disparo se realiza en una sola etapa, una vez concluida la etapa de per!oración de toda la !rana pero esto no es una regla ya que el mineral derribado se puede requerir en la planta pata lo cual el disparo se puede realizar parcialmente, con el !in de realizar el ale inmediato de la zona disparada# En el ale durante la etapa de taeado se debe tener mucho cuidado& cuando se realiza la extracción en exceso, la altura de la plata!orma y el techo quedara muy distanciado, por lo que no se podrá per!orar normalmente& en tales casos es necesario colocar MACHC C!"AC #hon $uido

%ágina *-



UNASAM

andamios o plata!ormas para per!orar el techo# Si la extracción se toma errática o el material se cuelga durante el ale en el taeo, se puede intentar bombear agua o plastiar para solucionar el problema, nunca se debe trabaar sobre buzones campaneados, luego para el ale cuando el tao este concluido se procederá el ale simultáneamente ran!leando y colocando puntales de seguridad#

D. TANSOPOTE Se realiza con locomotoras y carritos mineros sobre rieles# Se transporta desde la tolva hasta los echaderos principales y luego gracias a la gravedad hasta el nivel ;# En el transporte con locomotora se tiene las siguientes caracter'sticas+ • • • • •

Son de volumen considerable y de alta producción en largas distancias y baos costos unitarios por viae# o puede moverse en pendientes mayores a 5# $ueden transportar cualquier tipo de material sea granular o grandes bloques con trenes#

,.0 ANEXOSK C@ADOS DE ESTANDAES PAA LA SELECCIÓN ADEC@ADA DE LOS MBTODOS DE EXPLOTACIÓN ,.1 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA FOMA 7 POTENCIA DEL 7ACIMIENTO METODO DE EXPLOTACION

FOMA DEL 7ACIMIENTO M

T

POTENCIA DEL MINEAL

I E

IM

P

Bielo abierto

5

8

5

8

5

G

G

Nundimiento de bloques

G

8

2

: GX

2

8

G

Bámaras por subniveles

8

8

1

1

8

G

5

Nundimiento por subniveles

5

G

1

: GX

2

G

G

(ao largo

: GX

G

: GX

G

2

: GX

: GX

Bámaras y pilares

2

G

8

G

8

: GX

: GX

Bámaras almacén

8

8

1

1

8

G

5

Borte y relleno

2

G

8

G

G

2

2

*ranas descendentes

5

5

2

: GX

2

5

G

Entibación con cuadros

2

8

G

G

G

1

1



MP

6 ] 6asivo, ( ] (abular, - ] -rregular, E ] Estrecho, -6 ] -ntemedio, $ ] $otente, 6$ ] 6uy $otente#

,.% CLASIFICACION DE LOS MBTODOS EN F@NCION A LA INCLINACION 7 DISTI<@CION DE LE7ES METODO DE EXPLOTACION


T

INCLINACION IT IN

DISTI<@CION DE LE7ES @ D E

%ágina *.



UNASAM

Bielo abierto

5

5

G

5

5

5


5

8

G

G

8

2


8

1

G

5

5

1

Nundimiento por subniveles

1

1

G

G

8

2

(ao largo

G

2

: GX

G

8

2

Bámaras y pilares

G

1

2

5

5

5

Bámaras almacén

8

1

G

5

8

1

Borte y relleno

2

5

G

5

5

5


G

1

8

G

8

2


8

5

5

5

5

5



( ] (umbado, -( ] -ntermedio, -> ] -nclinado,

= ] =ni!orme,  ] iseminado, E ] Errático#

,.* CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  MINEAL METODO DE EXPLOTACION

1R P

%R

M

A

MP

P



*R

M

P

M



Bielo abierto

5

G

G

8

5

G

G

8

5

G


G

1

1

G

G

5

2

G

5

2


: GX

G

2

2

1

G

2

8

G

Nundim# por subniveles

2

5

5

2

8

G

G

2

8

8

(ao largo

G

1

2

G

G

2

2

G

5

2

Bámaras y pilares

2

5

G

2

1

8

G

2

8

G

Bámaras almacén

1

5

G

2

1

5

G

2

8

G

Borte y relleno

5

8

8

5

5

8

8

5

5

8


8

5

5

1

1

8

G

1

8

G


G

1

1

G

G

8

1

G

5

8

5

,., CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A TEC-O METODO DE EXPLOTACION

1R P

M

%R A

*R

MP

P



M

P

M



Bielo abierto

5

G

G

8

5

G

G

8

5

G


G

8

1

5

G

5

2

G

8

2


%ágina +/




: GX


5

(ao largo

5

G

: GX

2

1

8

1

5

G

5

G

8

2

G

G

Bámaras y pilares

2

5

G

2

Bámaras almacén

G

8

1

Borte y relleno

5

8


G


5

G

UNASAM 2

8

G

1

G

8

2

5

2

G

8

2

1

8

G

2

8

G

G

G

5

2

G

8

2

8

5

5

8

8

G

5

8

8

1

5

5

5

2

G

8

2

8

8

5

5

8

8

G

5

8

,.3 CLASIFICACION DE LOS MBTODOS SEN LAS CAACTEISTICAS EOMECANICAS  CA>A PISO METODO DE EXPLOTACION

1R P

M

%R A

*R

MP

P



M

P

M



Bielo abierto

5

G

G

8

5

G

G

8

5

G


8

5

5

1

5

5

5

1

5

5


2

8

G

2

2

8

G

2

1

G


2

8

G

2

1

5

G

2

8

G

(ao largo

8

5

5

1

8

G

5

1

5

5

Bámaras y pilares

2

8

G

2

1

5

5

2

5

5

Bámaras almacén

8

5

5

8

5

5

8

8

8

5

Borte y relleno

G

8

8

G

G

8

8

G

G

8


8

5

5

1

5

5

5

1

8

5


G

8

8

G

G

8

8

G

G

8

•

$ara las tres "ltimas tablas+

/13 ]
Las $'nt'aciones esta(leci"as corres$on"en al siG'iente criterioK


%ágina +&

107084141-Shrinkage-Stoping.doc

Recommend Documents