MANIFESTACIÓN DE LA ZONA MINERALIZADA EXPLORACIÓN, MUESTREO Y SONDAJE ANÁLISISDEL MINERAL EN SONDAJES (MUESTREO) EVALUACIÓN DEL YACIMIENTO (RESERVAS DEL MINERAL ) DECISIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN
RAJO ABIERTO
SUBTERRÁNEO
DEPÓSITO DE MINERAL-EXPLOTACIÓN Y BENEFICIO • Los recursos minerales en Chile se extienden a lo largo y ancho de todo el país, incluso en zonas z onas geográficas bién determinadas en el océano Pacífico, conocidos como ·Nódulos Marinos· • Un recurso mineral, dependiendo de su composición mineralógica a través de los elementos químicos asociados a la matriz principal, puede dar origen a: – –
TIPOS DE YACIMIENTOS • • • • •
MASIVOS MANTOS VETA LENTE O BOLSÓN PLACERES
DISPOSICIÓN TÍPICA DE UNA MINA
OPERACIONES BÁSICAS DE UNA MINA • ACCESOS – Labores que abren el camino desde la superficie al cuerpo • PREPARACIÓN DE LA MINA – Red de labores debidamente planificada • MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN – Forma o sistema de explotación del yacimiento; depende de: potencia, forma y extensión del cuerpo, distribución de la mineralización, propiedades geomecánicas, etc.
Métodos de explotación según naturaleza del cuerpo • Cámaras y pilares – Yacimientos horizontales o poco buzamiento – Roca de estabilidad aceptable
• Realce por subniveles – Fuerte buzamiento – Cajas y techo estables – Mineral competente – Límites regulares del yacimiento
Métodos de explotación según naturaleza del cuerpo • Cámara almacén – Gran buzamiento – Mineral – Techo y cajas relativamente estables – Límites regulares de mineral – Mineral no debe degradarse • Corte y Relleno – Fuerte buzamiento – Mineral relativamente firme • Hundimiento por subniveles – Fuerte buzamiento – Roca fracturable
Métodos de explotación según naturaleza del cuerpo • HUNDIMIENTO POR BLOQUES – Fuerte buzamiento – Roca fragmentable – Superficie apropiada para hundimiento
• Explotación por tajos largos – Yacimientos de poca potencia – Estratificados – Espesor uniforme – Gran extensión horizontal
RIESGOS TÍPICOS • MINA – – – – – – – – – – – – – –
POLVO RUIDO PROYECCIÓN DE PARTICULAS VIBRACIONES ATROPELLOS ( maquinaria de gran volumen) ENERGÍAS CORREAS, POLEAS EN MOVIMIENTO CAÍDAS ( a todo nivel) ATRICCIONES CAÍDA DE OBJETOS/MATERIALES QUEMADURAS CONGELAMIENTO EXPOSICIÓN A GASES TÓXICOS GOLPES
RIESGOS TÍPICOS • PLANTA – – – – – – – – – – – – – –
POLVO RUIDO PROYECCIÓN DE PARTICULAS VIBRACIONES ATROPELLOS ( maquinaria de gran volumen) ENERGÍAS CORREAS, POLEAS EN MOVIMIENTO CAÍDAS ( a todo nivel) ATRICCIONES CAÍDA DE OBJETOS/MATERIALES QUEMADURAS CONGELAMIENTO EXPOSICIÓN A GASES TÓXICOS GOLPES
OPERACIONES UNITARIAS MINA RAJO ABIERTO-SUBTERRÁNEA
PERFORACIÓN TRONADURA CARGUÓ TRANSPORTE SERVICIOS GENERALES
OPERACIONES UNITARIAS PLANTA DE BENEFICIO FLOTACIÓN CHANCADO HARNEADO MOLIENDA FINA ESPESAMIENTO SECADO CONC. TRANSPORTE A: •FUNDICIÓN •PUERTO
LIXIVIACIÓN CHANCADO HARNEADO MOLIENDA FORMACIÓN –PILAS REGADÍO- PILAS EXTRACCIÓN POR SOLVENTES ELECTRO DEPOSITACIÓN EMBARQUE CÁTODOS
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MÁS CONOCIDOS • MINERÍA SUBTERRÁNEA – BLOCK CAVING – SUB LEVEL STOPING – ROOM &PILLAR (CASERONES Y PILARES) – SUB LEVEL CAVING – GRADAS DE RETROCESO VERTICAL (VCR) – SHRINCAGE – GLORY HOLE – LONG BLAST HOLE+SUB LEVEL STOPING – EXPLOTACIÓN POR TAJOS LARGOS – PIRQUÉN
SISTEMA DE EXPLOTACIÓN ROOM & PILLAR
ROOM & PILLAR
REALCE POR SUBNIVELES
REALCE POR SUBNIVELES
REALCE POR SUBNIVELES
BLOCK CAVING
GRADAS DE RETROCESO VERTICAL
HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES
EXPLOTACIÓN POR TAJOS LARGOS
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MÁS CONOCIDOS
• MINERÍA A RAJO ABIERTO – MÉTODO CONVENCIONAL – CANTERAS – PIRQUÉN
DEPÓSITO MINERAL ECONÓMICAMENTE EXPLOTABLE PARA DECIDIR SI UN DEPÓSITO MINERAL ES ECONÓMICAMENTE EXPLOTABLE, ES NECESARIO REALIZAR LAS SIGUIENTES OPERACIONES UNITARIAS: – EXPLORACIÓN GEOLÓGICA Y GEOTÉCNICA – EVALUACIÓN DE RESERVAS DEL YACIMIENTO – PLANIFICACIÓN E INGENIERÍA – DECISIONES ECONÓMICAS
EXPLOTACIÓN DE UN DEPÓSITO MINERAL LAS OPERACIONES UNITARIAS NECESARIAS PARA EXPLOTAR UN YACIMIENTO DE MINERAL SON: – PERFORACIÓN – TRONADURA – CARGUÍO – TRANSPORTE – SERVICIOS
OPERACIÓN UNITARIA: PERFORACIÓN EQUIPOS USADOS: – PERFORADORAS DE GRAN DIÁMETRO (ELECTROHIDRÁULICAS) – PERFORADORA LIVIANA (CONVENCIONAL) – JUMBOS ELECTROHIDRÁULICOS – JUMBOS NEUMÁTICOS
MATERIALES- INSUMOS- ENERGÍA – – – –
LUBRICADOR(PATO), MANGUERA ,ACUÑADORES ACEITES, GRASAS, PETRÓLEO, ACEROS AIRE, ENERGÍA ELÉCTRICA VENTILADORES
SERVICIOS – MANTENCIÓN
OPERACIÓN UNITARIA: TRONADURA EQUIPOS USADOS: – – –
YET ANOL CAMIÓN CARGADOR CAMIÓN FÁBRICA
MATERIALES- INSUMOS- ENERGÍA – TAQUEADORES, TACOS, LÍNEA DE DISPARO, LOROS MUERTOS( SEÑALIZACIÓN DE ADVERTENCIA) – EXPLOSIVOS, ACCESORIOS
SERVICIOS – LOROS VIVOS
OPERACIÓN UNITARIA: CARGUÍO EQUIPOS USADOS: – – –
SCOOP ( LHD) CARGADORES FRONTALES PALAS
MATERIALES- INSUMOS- ENERGÍA – ACEROS, NEUMÁTICOS – ACEITES, GRASAS – PETRÓLEO, ENERGÍA
SERVICIOS – MANTENCIÓN
OPERACIÓN UNITARIA: TRANSPORTE EQUIPOS USADOS: – – – –
FERROCARRIL CAMIONES (BAJO PERFIL- GRAN VOLUMEN) MINERODUCTOS CINTAS (CORREAS) TRANSPORTADORAS
MATERIALES- INSUMOS- ENERGÍA – ACEROS, NEUMÁTICOS – ACEITES, GRASAS – PETRÓLEO, ENERGÍA
SERVICIOS – MANTENCIÓN OPERACIÓN UNITARIA: TRANSPORTE
OPERACIÓN UNITARIA: SERVICIOS GENERALES
• ESTA OPERACIÓN UNITARIA ES LA ENCARGADA DE MANTENER TODOS LOS SERVICIOS FUNCIONANDO Y DE PROVEER LOS RECURSOS HUMANOS Y MATERIALES ANTE CUALQUIER EMERGENCIA A LA PRODUCCIÓN.
RIESGOS EN MINERÍA • • • • • • • • • • • • • •
ELÉCTRICOS RUIDO VIBRACIONES TEMPERATURAS EXTREMAS GASES O VAPORES AEROSOLES (POLVO, ROCÍO. HUMOS, NIEBLAS) VIRUS, BACTERIAS, HONGOS, PARÁSITOS, ETC. PROYECCIÓN DE PARTÍCULAS EXPLOSIONES DE ROCA DERRUMBES, INUNDACIONES, AVALANCHAS CHOQUES, COLISIONES, ATROPELLAMIENTOS ATRAPAMIENTO INCENDIOS ALTURA GEOGRÁFICA
RIESGOS EN MINERÍA • FÍSICOS
QUÍMICOS •GASES O •VAPORES •AEROSOLES •(POLVO, ROCÍO. •HUMOS, •NIEBLAS)
•ELÉCTRICOS •RUIDO •VIBRACIONES •TEMPERATURAS EXTREMAS • BIOLÓGICOS
•VIRUS, • BACTERIAS, • HONGOS, • PARÁSITOS, •ETC.
OTROS
•PROYECCIÓN DE PARTÍCULAS •EXPLOSIONES DE ROCA •DERRUMBES, INUNDACIONES, •AVALANCHAS •CHOQUES, COLISIONES, • ATROPELLAMIENTOS •ATRAPAMIENTO •INCENDIOS •ALTURA GEOGRÁFICA
EQUIPOS MINEROS EQUIPOS RODANTES – SOBRE RIELES: •
•
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MECANIZADO: LOCOMOTORA ELÉCTRICA CON TROLEY, BATERÍA O DIESEL • MANUAL : ARRASTRE MEDIANTE IMPULSO O ESFUERZO HUMANO RIESGOS TÍPICOS – DESCARRILAMIENTO – VOLCAMIENTO DE LA TOLVA DE LOS CARROS – CHOQUES Y/O ATROPELLAMIENTOS – SOBRE ESFUERZOS DE LOS TRABAJADORES – ATRAPAMIENTOS MEDIDAS PREVENTIVAS –
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CARROS DE VOLTEO MANUAL DEBEN CONTAR CON DISPOSITIVO QUE INMOVILICE I NMOVILICE LA LA TOLVA TOLVA
CONVOY CON SISTEMA DE FRENOS – – –
SISTEMA DE ILUMINACIÓNEN SENTIDO DEL MOVIMIENTO LOS PISOS DEBEN SER PAREJOS Y LIMPIOS PUNTOS DE VACIADO ILUMINADOS Y OPERADOR CON COLA DE SEGURIDAD
EQUIPOS MINEROS EQUIPOS RODANTES – SOBRE NEUMÁTICOS:
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• SCOOPTRAMS: ELÉCTRICOS O DIESEL, AUTOPROPULSADOS QUE CARGAN, TRANSPORTAN Y DESCARGAN • CAMIONES DE BAJO PERFIL : SOLAMENTE TRANSPORTAN RIESGOS TÍPICOS – VOLCAMIENTO DE LOS EQUIPOS – CHOQUES Y/O ATROPELLAMIENTOS – DESLIZAMIENTO DE LOS EQUIPOS ESTACIONADOS – ATRAPAMIENTOS, RESBALAMIENTO DEL OPERADOR – ENFERMEDADES PROFESIONALES – INCENDIOS MEDIDAS PREVENTIVAS – – – – – – – –
OPERADORES AUTORIZADOS MANTENCIÓN PREVENTIVA AL DÍA SISTEMA DE ILUMINACIÓNEN SENTIDO DEL MOVIMIENTO NO EFECTUAR REPARACIONES O REVISIONES CON EQUIPO EN MARCHA NO UBICARSE EN ÁREA DE ARTICULACIÓN EXTINTORES EN BUEN ESTADO ABASTECER COMBUSTIBLE CON MOTOR DETENIDO NO FUMAR MIENTRAS TRABAJA
EQUIPOS MINEROS • HUINCHES, CABLES, BALDE Y PLATAFORMAS. – RIESGOS POTENCIALES: • • • • • •
CORTE DEL CABLE DETERIORO DEL BALDE DESLIZAMIENTO DEL TAMBOR ATRAPAMIENTO CON EL CABLE Y/O TRANSMISIONES INCENDIOS FALLA DE LOS ANCLAJES DEL HUINCHE
– MEDIDAS PREVENTIVAS • • • • • • •
NO TRANSPORTAR PERSONAL EN EL BALDE NO HABILITADOS DISPONER DE GUÍAS Y ANTIGIRATORIO APROPIADOS DISPONER DE DOS SISTEMAS DE FRENOS, A LO MENOS (DE TRABAJO Y DE HOMBRE MUERTO) NO SOBRECARGAR EL BALDE SE DEBE CALCULAR LOS ANCLAJES PLATAFORMAS Y PORTALONES CONSTRUÍDOS CON MATERIAL NUEVO COLOCAR BARANDAS A LAS PLATAFORMAS
EQUIPOS MINEROS • COMPRESORES, LÍNEAS DE AIRE Y PERFORADORAS – RIESGOS POTENCIALES: • INCENDIO DEL COMPRESOR • ROTURAS DE LA LÍNEA DE AIRE • ROTURAS DE LA BOTELLA O ACUMULADORES GOLPES POR MANIPULACIÓN DE PERFORADORAS
– MEDIDAS PREVENTIVAS: • • • • •
RECINTO DEL COMPRESOR LIMPIO Y ORDENADO MANTENIMIENTO PREVENTIVOPERIÓDICO LÍNES DE MATERIAL INCOMBUSTIBLE BOTELLA O ACUMULADORES CON CADENAS CADENA DE SEGURIDAD EN CULEBRONES Y UNIONES DE MANGUERAS DE DIÁMETRO MAYOR A 2 “ Y PRESIÓN SUPERIOR A 100 LB/PULG2. • USAR ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL • CHEQUEO PERMANENTE DE LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS
RIESGOS EN LA MINERÍA SUBTERRÁNEA Riesgo: Contingencia o proximidad de daño
CLASIFICACIÓN DEL RIESGO • RIESGOS DE DISEÑO: – Ventilación – Fortificación – Diseño y distribución de labores l abores – Forma y dimensiones de labores – Cumplimiento de legislación – Señalización completa y clara
CLASIFICACIÓN DEL RIESGO • RIESGOS DE OPERACIÓN: – Factor humano – Mecanización – Factor del Trabajo o ambiental • RIESGOS EN OPERACIONES UNITARIAS: – Perforación – Tronadura – Carguío – Transporte – Servicio
ELECCIÓN DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN • FACTORES: – Características geográficas • Profundidad • Cercanía a lugar poblado • Clima – Características Geológicas y Físicas del Yacimiento • Forma, potencia, manteo, distribución de leyes, Profundidad, dimensiones, cubicación, naturaleza de la mena, propiedades geomecánicas del mineral y roca encajadora
ELECCIÓN DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN • FACTORES: – Características Geológicas y Físicas del Yacimiento • Forma, potencia, manteo, distribución de leyes, Profundidad, dimensiones, cubicación, naturaleza de la mena, propiedades geomecánicas del mineral y roca encajadora
– Condiciones económicas • Explotación de gran rentabilidad (B/C)
RIESGOS ASOCIADOS A MECÁNICA DE ROCAS • MECÁNICA DE ROCAS – Ciencia teórica y aplicada del comportamiento de la roca y de la masa rocosa
• GEOMECÁNICA – Disciplina relacionada con el comportamiento mecánico de todos los materiales m ateriales geológicos
• INGENIERÍA DE ROCAS – Disciplina relacionada con la aplicación de los principios de la ingeniería mecánica para el diseño de estructuras en la roca, ggeneradas eneradas por roca, generadas la actividad minera.
PRINCIPIOS DE MECÁNICA DE ROCA La aplicación de la mecánica de rocas a la ingeniería de minas se basa:
– Toda masa rocosa puede ser perfectamente identificada por un conjunto de propiedades mecánicas medidas mediante ensayos de tipo estándar – El comportamiento mecánico de una estructura minera excavada puede ser evaluado adecuadamente adecuadament e utilizando los fundamentos básicos de la mecánica clásica – La capacidad de poder predecir y controlar el comportamiento mecánico de la masa rocosa, puede beneficiar económicamente la operación minera.
ESTRUCTURA DE LA MASA ROCOSA Materiales ingenieriles: – son continuos – Homogéneos – isótropos – Lineales – elásticos
Masa rocosa: – In situ contiene sistemas de discontinuidad discontinuidades es – heterogénea – fragmentada
ENSAYOS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE ROCA • COMPRESIÓN UNIAXIAL: Fc=Q/A, Fc: esfuerzo de ruptura en comprensión simple (kg/cm2) Q: carga máxima de compresión ( kg) A: Área en que se aplica la carga (cm2)
ENSAYOS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE ROCA • TRACCIÓN UNIAXIAL: Et=Ft/A, Et : Resistencia a la tracción (kg/cm2) Ft: fuerza de tracción máxima o de ruptura ( kg) A: Área en que se aplica la fuerza de tracción (cm2)
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO CÁMARA ALMACÉN • • • • •
Caída de rocas Superficie de trabajo Tiraje sin control Pérdida de acceso a la cámara Daño del techo de la galería base
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO CORTE Y RELLENO • Desprendimiento de bloques • Pérdida de cohesión de la frente por presencia de fallas • Caída de roca por falta f alta de acuñadura • Gran cantidad de galerías abiertas • Volcamiento del equipo de carguío debido al desplazamiento sobre superficie irregular
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO HUNDIMIENTO POR BLOQUES • Falla del hundimiento • Caída en labores verticales en operaciones de concretadura de pique o buitra • Caída de roca • Corte de conexiones o guias de disparo por proyección de rocas por tronadas vecinas • Colapso de galerías por falta de control de la fortificación
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO HUNDIMIENTO POR BLOQUES • • •
BUITREROS: Caída por el pique Golpes con herramientas de trabajo en operación de tiraje • Caída de rocas • Proyección de roca por tronadura secundaria prematura o mala protección en destranque de chimeneas
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES • Rodada de material de la frente en la operación de carguío de mineral de la cámara • Dificultad de conducción del hundimiento • Techos malos • Aumento de las dificultades por la profundidad
RIESGOS ASOCIADOS AL MÉTODO HUNDIMIENTO POR TAJOS LARGOS • Golpes y caída de roca por colocación del sostenimiento • Caída de roca por fortificación a destiempo • Derrumbes por falta o fortificación deficiente • Golpes y/o derrumbes en operación de recuperación de fortificación de la frente
RIESGOS ASOCIADOS A PIRQUINEROS • Empleo de explosivos sin contar con licencia respectiva • Uso de explosivo inadecuado en la minería del carbón • Almacenamiento de explosivos y accesorios en forma conjunta • Derrumbes por falta o fortificación deficiente • Ventilación deficiente • Inexistencia de planos de la mina • Instalaciones eléctricas fuera de norma • Extracción y transporte en condiciones precarias • Ambientes tóxicos y contaminados.
RIESGOS, CAUSAS, CONSECUENCIAS Y MEDIDAS PREVENTIVAS
