EJERCICIOS DE APLICACIÓN Y PROPUESTAS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA Problema No.1 Un yacimiento de cobre y estaño se explota por el método Sublevel Stoping, los subniveles de perforación están separados cada 20 metros, excluyendo dichos dichos subniveles para el minado !a perforación en el minado es paralelo al bu"amiento bu"amiento y hori"ontal en las labores de preparación y desarrollo !as demás caracter#sticas del yacimiento es como sigue$
%otencia promedio del cuerpo &veta' ( )* m, bu"amiento +0 !ongitud minable en dirección al rumbo ( )20 m -esnivel del ta.eo &incluyendo los subniveles o niveles de perforación, corte' ( /2 m Se desarrolla una galer#a de transporte sobre estéril, paralelo a la veta a )0m en la ca.a piso los -ro1n points están separadas cada )0 m y es transversal a la veta !as labores de preparación y desarrollo son de d e x3 m 2 de sección 4omo e5uipo de perforación se emplea 6umbos con barrenos de )2 pies de longitud, y 3* mm de diámetro de broca para subniveles y labores de preparación cuya área de influencia por taladro es de 032 m2 en estéril y 00 m 2 en mineral, con una eficiencia de perforación de 789, empleándose dinamita semigelino"a de 8*9 %ara el minado se emplean e5uipos -:;, cuyo diámetro del taladro es de < de pulgadas con una velocidad de avance de 80 pies pies=hr y como carga explosiva se emplea >xamon?% >n todo los taladros se carga en promedio < de su longitud >ficiencia de operación ( 8+9 !os subniveles de perforación se ampl#an hasta las ca.as para la perforación del ta.eo
Se pide determinar$ ) @Amero de taladros=disparo, en labores de preparación, subniveles y en el ta.eo 2 Bactor de carga por disparo, ca.as de explosivo necesario en labores de preparación, subniveles y ta.eo, si se disparan hileras=disparo en el minado @o -e taladros en subniveles y en ta.eo para el minado 3 :iempo necesario de perforación, si se perforan solo una guardia=d#a
Soluci!
B" Dro+! Poi!%& ,Crucero&"*
1" N#mero $e %ala$ro&'$i&(aro$
x 3 m2 @otal ( ???????????????????????? ( * :al 032 m2=tal
1.1" N#mero $e %ala$ro& e! labore& $e (re(araci!$ !as labores son$ Subniveles, Caler#a sobre estéril y los -ro1n poits
>l @o de taladros para galer#a sobre estéril es igual 5ue los -ro1n points & * taladros'
4omo datos se tiene$ Drea de Enfluencia ( 032 m 2=tal &-ro1n points y Caler#a sobre estéril' Drea de Enfluencia ( 00 m 2=tal &Subniveles' Drea o sección de la labor ( x 3 m 2
1.-" No. De %ala$ro& e! %aeo&
Sección del frente @otal ( ?????????????????????????????????????? Drea de Enfluencia=tal
A" Sub!i)ele&* x 3 m2 @otal ( ???????????????????????? ( 30 :al 00 m2=tal
%ara calcular el @Amero de taladros, tenemos 5ue calcular la malla de perforación para lo cual se emplea varias fórmulas en este caso emplearemos FG->!G -> !H@C>BGIS Bmax
=
D
dc × PRP
33
c × f × ( E / B )
-onde$ Jmax (Jurden Fáximo - ( -iámetro de taladro &mm' • 4 ( 4onstante de roca • o c ( 0 0 K0/* Iocas medias o c ( 03 K 0/* Iocas duras 1
f ( Bactor de fi.ación • :al Lerticales f ( )00 :al Enclinados $), f (070 • :al Enclinados 2$), f ( 0+* • >=J ( Ielac >ntre espaciamiento y Jurden • dc ( -ensidad de carga &g=cc' • %I% ( %otencia Ielativa explosivo • >l valor práctico de Jurden será$ ? J ( Jmax ? 2- ? 002! ? ! ( !ongitud del taladro ? - ( -iámetro del taladro ? > ( )2*J 4omo datos se tiene$ -iámetro del taladro ( xamón %' • %I% ( ))0=)00 ( )) &>xamón %' • 4onstante de roca &c' ( )0* &roca media' Bactor de fi.ación &f' ( 07 &inclinación $)' • Ieempla"ando datos se tiene$ Bmax
=
95.25
0.95 × 1.1
33
1.05 × 0.9 × (1.25)
=
2.71m.
>l Jurden práctico será$ J %ract ( 2/) N 2&007*2*' ?002&20' ( 2)) m 4álculo de >spaciamiento$ > ( )2* &J' ( )2* &2)' ( 282 m 4alculemos @o -e taladros= fila y por columna$ 4omo datos se tiene$ !ongitud del ta.o ( )20 m Hncho de la cara libre ( )*2 & )*=sen+0O' @o :al=Bila ( )20=2) ( */ tal @o :al=column( )22=28 ( *+* ( 8 tal :otal de taladros ( */ x 8 ( 32 tal=Subnivel se disparan hileras=disparo$ (( P &8tal=hilera'& hileras=disparo' ( )+ tal=disparo
-" /ac%or $e car0a (or $i&(aro caa& $e e2(lo&i)o !ece&ario e! labore& $e (re(araci! 3 &ub!i)ele&. 4omo datos se tiene$ !ong -e taladro ( )2 pies eff -e perforación ( 789 !ongitud de carga ( < long :aladro ( 282* cm -ensidad explosivo &dinamita 8*9 Semigel' ( )0*
Lolumen de explosivo por taladro$ ;ay varias maneras para calcular la cantidad de carga explosiva=taladro o por metro, dc ( 03 x de x &-e' 2 -onde$ dc $ -ensidad de carga &en lib=pie de taladro' de $ -ensidad del explosivo &g=cm ' -e $ -iámetro de la columna explosiva en pulg %ara cartuchos$ diámetro de explosivo %ara granulares diámetro de taladro :ambien$ dc ( &de x &-e'2 x π'=3000 -onde$ dc $ -ensidad de carga &en Qg=m' de $ -ensidad del explosivo &g=cm ' -e $ -iámetro de la columna explosiva en mm %ara cartuchos$ diámetro de explosivo %ara granulares diámetro de taladro %ara nuestro caso aplicando la 2da opción tenemos$ :eniendo como dato$ -ensidad de la dinamita de 8*9 semigelatinosa ))8 segAn BHF>SH, cuyas dimensiones son de$ ) pulg de diamt R / pulg de longitud, 230 cart=ca.a, 2* g=c. dc ( &de x &-e'2 x π'=3000 ( &))8x &2*3'2x )3)8'=3000 ( 0*+/ g=m g >xpls=tal$ &0*+/ g=m'&28 m=tal' ( )*3* g=tal %ara el ta.eo se tiene$ T -2 x ! )3)8 &7*2*' 2 x )*)/2* L ( ????????????? ( ????????????????????????????????? ( )0+)) cm 3 3 ( )0+)) cm x 07*g=cm ( )02/0/g ( )02/ g=tal 4omo se tiene$ Cal Sobre estéril ( * tal N ) ( 3 tal=disparo -ro1n points ( * tal N ) ( 3 tal=disparo Suniveles ( 30 tal N ) ( 7 tal=disparo :a.eos ( )+ :al=disparo Un taladro se resta, por le taladro vac#o 5ue se de.a sin cargar en el arran5ue %or lo tanto los Qilogramos de explosivo=disparo sera$ 2
Cal Sobre estéril ( 3 x )*3* ( *2* Qg=disparo -ro1n points ( 3 x )*3* ( *2* g=disparo Suniveles ( 7 x )*3* ( 802* g=disparo :a.eo ( )+ x )02/ ( )+3+8 g=disparo Lolumen de material roto por disparo Lol ( x 3 x *) m ( 32)2 m =disparo Lol ( )*2 x 20 x
&2) x' ( )7)+7+ m =disp &ta.eo'
-.1 /ACTOR DE CAR4A*
Cal sobre estéril es igual a los -ro1n points B4 ( *2*=32)2 ( )23/=m Subnivel$ B4 ( 802*=32)2 ( )3 g=m :a.eo $ B4 ( )7)+7+=)+3+8 ( )0+ g explosivo=m 22
4H6HS
->
>V%!GSELG
%roblema @o Un yacimiento polimetálica de )0 m de potencia en promedio, tiene un bu"amiento de /+O >l yacimiento se ha proyectado explotar por el método L4I S> estima dividir los Jlocas en ta.eos de +0 m de.ando pilares de )0 m en los intermedios >l desnivel es de 33 m sin incluir los niveles de perforación 5ue son de 3 m en el nivel superior, en el nivel superior se de.ará un puente de m de altura SegAn estudios geotécnicos se ha estimado 5ue el mineral y las rocas enca.onantes son de dure"a alta %ara la perforación se emplean e5uipos -:; con una broca de 8 WM de diámetro y como accesorios y explosivos se emplean$ H@BG, Jooster de )= !b, cordón detonante *% y retardos para cada fila o columna de salida segAn los ensayos previos en la voladura se han determinado una relación de profundidad &X ( 0*2' y un factor de energ#a de )2 %ara lo cual se pide determinar$ )' -iseño del sistema de cargu#o en los taladros 2' Falla de perforación en el ta.eo y ' @o de cortes por ta.eo y cantidad de brocas necesarias si se estima una vida de +00 mp=broca, mas un )09 por defectos, cuando se tiene proyectado explotar * ta.eos a corto pla"o Solución 4arga esférica !c ( 8-onde$ !c $ !ongitud de carga &m' - $ -iámetro del taladro @ ( > x )= db ( X > x )= db ( do X ( db=@ -onde @ $ -istancia o longitud cr#tica, desde la cara libre a lo longitud de rotura &m' >$ Bactor de >nerg#a, una constante, dado por la combinación roca? explosivo -b $ -istancia de la cara libre al centro de gravedad del explosivo &m' -o$ %rofundidad óptima para lo cual el mayor vol -e roca rota con una buena fragmentación
N 1.3
1.8m
X $ Iadio de profundidad, se obtiene segAn pruebas >n primer lugar se calcula el peso del explosivo por taladro$ 3
!c ( 8 x 8* ( 7M ( 7708 cm - ( )8* cm L >xplos ( Yd2 x !c 3 L >xplos( Y &)8*' 2 x 7708 ( 2)20/2 cm 3 ( 2)20/2 cm x 0+*g=cm ( )+028)2 g
L ( 0** x )+02 ( 77) m !uego de puede estimar el radio del cono &cráter' Lc ( &)=' Y r 2h -onde $ h ( @ &altura del cráter' -espe.ando r, se tiene$ I ( &Lc= Y x h ' )=2 I ( & x 77)=)3)8 x 38')=2 ( )8* m
1
Se recomienda 5ue los taladros deben estar espaciados entre )2 a )8 I >ntonces ser#an$ S min ( )2 x )8* ( )7+ m S máx ( )8 x )8* ( 283 m :ambién se puede obtener mediante las Bormulas de Hsh y otros J ( b x -
( )+02 g=tal
b $ Una constante 5ue depende del tipo de roca y explosivo empleado, b para miner#a subterránea es 20, entonces para un - ( 8*M ser#a
@ ( )2 &)+02')= ( 38 m
J ( 20 x 0)8* ( m
db ( 0*2x)2&)+02')= ( )/77 ( )+m
Iadio sera J=2 ( =2 ( )8* m S min ( )7+ m ( 2 m S máx ( 283 m ( 28* m
2' ;ay 5ue calcular la malla de perforación, esto se puede partir calculando el burden con uno de los métodos, ya sea Hsh, enya, etc
Hsumiendo espaciamiento entre taladros de 2* m, se puede obtener el @o -e taladros por fila y por columna @o :al=fila ( +0=2* ( 2 tal
%ara esto es necesario calcular el radio del cráter esto se calcula segAn los ensayos de la 4urva &L=' versus &db=@' >l volumen roto se obtiene de la curva de !ivengton X Lar#a de 0 a ) %ara 0*2 de X L= ( 0**
@o :al=col( )022 =2* ( 30+ ( mtal @o total de taladros ( )2+ tal=ta.
@o -e cortes=ta.eo
Sen /+ ( h=38 ; ( + m Hsumiendo 5ue se rompa una altura máxima ( @ sen/+O 4
Se tiene como datos -esnivel ( 33 m
:otal de mp=ta.eo
-esnivel neto ( 33 ? ( 3) m
&)2+ tal=ta.eo' x 337+ ( */*/33 mm=t.
@o 4ortes ( 3)=+ ( )2) m
%ara los * ta.eo 0 2+/+/2 mp
)2 cortes=ta.eo
@o -e borcas ( *7&))' ( 7*+ ( 30 brocas
Fetros perforados=ta.eo$ longitud inclinada de perforación$ ! ( 33=sen/+O ( 337+ m
%roblema @o + Un yacimiento minerali"ado con una potencia de )2 m de potencia en promedio bu"a +*O >l sistema de minado es por L4I, los blocQs de explotación son de )00 m de longitud , con un desnivel de 3* m incluido el nivel inferior de corte 5ue es de m de altura >n el nivel superior se de.a un puente de m de altura >l tipo de mineral a explotarse se considera de dure"a media a alta para la perforación se emplean e5uipos -:; con 8M de diámetro de broca, para la voladura se emplean >xamen % y como cebo booster de )= !b, con cordón detonante *%>, con retardos para cada fila de disparo SegAn ensayos previos en las voladuras anteriores se han determinado una relación de profundidad & X ( 0*' y un factor de energ#a de ) Se pide determinar$ )' >l sistema de cargu#o de los taladros 2' Falla de perforación en el ta.eo y @o -e corte ' Bactor de carga, cantidad de Jooster a emplearse en los ta.eos
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