PREPARACIÓN GENERAL DE UN MINA SUBTERRÁNEA
MINERÍA MINERÍA SUBTERRÁNEA. SUBTERRÁNEA. Una mina subterránea es aquella explotación de recursos minerales que se desarrolla por debajo de la superficie del terreno. La explotación de un yacimiento usando minería subter subterrá ránea nea se reali realiza za cuando cuando su extr extracc acción ión a cielo
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PREPARACIÓN GENERAL DE UN MINA SUBTERRÁNEA
En la minería subterránea subterránea es importante im portante la ventilación debido a que proporci proporciona ona un ambiente ambiente de las labores mineras; mineras; por las principales razones: razones:
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Dar oxígeno para la respiración
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Diluir y remover remover el polvo
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Diluir y remover remover gases gases nocivos
✓
Reducir temperaturas.
La ventila ventilació ción n propo proporc rcion iona a un ambien ambiente te labor laboral al segur seguro o y confortable.
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La maquinaria que se usa en la minería subterránea es mucho más pequeña que la que se utiliza a cielo abierto, debido a las limitaciones que impone el tamaño de las galerías y demás labores. Existen diferentes métodos de explotación que están en función a la dureza de la roca, el tipo de mineral y el tipo de yacimi yacimien ento: to: para para filone filoness y mantos mantos “hundimiento por subniveles” y “cámaras y pilares”; para para cuerpo cuerposs irregu irregular lares es “hundimiento de bloques”, “hundimiento por subniveles”, etc
PREPARACIÓN GENERAL DE UN MINA SUBTERRÁNEA LABORES DE PREPARACIÓN GENERAL DE UNA MINA SUBTERRANÉA.
Todos los yacimientos mineros requieren un modelo específico de excavaciones de preparación, que se disponen en una fase separada, antes de la producción del m ineral. Esta fase se efectúa en conexión con e l método de explotación seleccionado.
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LABORES DE PREPARACIÓN GENERAL DE UNA MINA SUBTERRANÉA.
Existen componentes básicos de excavación de roca para la producción eficiente de un yacimiento mineralizado, y esta dado por: ✓
Accesos
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Desarrollo
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Preparación de la mina
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Métodos de Explotación
Los accesos son labores mineras que abren el camino desde la superficie al cuerpo mineralizado para su explotación.
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LABORES DE PREPARACIÓN GENERAL DE UNA MINA SUBTERRANÉA. La preparación se define como una red cuidadosamente planificada de desarrollos mineros como galerías, socavones, piques, chimeneas, rampas, o toda forma básica de excavación de rocas. La preparación está íntimamente conectada con los métodos de explotación y define la infraestructura de la mina. Los métodos de explotación son la forma o el sistema asociado a la explotación del yacimiento, y dependerá de factores relacionados con la naturaleza el depósito mineralizado, y de consideraciones técnico económicas, siendo las principales: potencia del yacimiento, Forma y extensión del cuerpo, distribución de la mineralización, propiedades gemecánicas, disposiciones generales, situación geográfica, etc. Son todas las labores mineras que sirven para dividir el yacimiento con vistas a su explotación; igualmente hacen parte de éstas todas las labores necesarias antes de comenzar el arranque sistemático tales como, galerías, piques (interiores) chimeneas, frontones, embudos, zanjas, etc.
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En la figura se muestra un esquema de una mina en la que se conectan varios pisos con rampas de bajada de mineral hasta una estación de molienda común. Además, los pisos se conectan verticalmente por medio de chimeneas de paso o de ventilación según los casos. Las chimeneas se perforan en la masa
mineral
por
sistemas
cíclicos
convencionales
de
perforación, voladura y carga, o bien con unas perforadoras especiales de chimeneas. Las chimeneas cortas o coladeros, se suelen avanzar a mano de modo convencional. Las más largas deben mecanizar su avance y dividir la sección en dos compartimentos separados; el más pequeño sirve para ventilación y paso, y el mayor para almacenar la roca arrancada.
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EXPLOTACION DE MINAS. I.- PREPARACIÓN DE LA MINA a) Labores Mineras de
Desarrollo: Labores Verticales: Pique, ChimeneaLabores Horizontales: Galerías, NivelesLabores Inclinados: Rampasb) Labores mineras de
Preparación : Labores Horizontales: Ventanas ,subnivel Labores Verticales : Chimeneas,
II.-EXPLOTACIÓN DE LA MINAS a) Método de Explotación Superficial b) b) Método de Explotación Subterránea
PREPARACIÓN DE LA MINA. INTRODUCCIÓN :Para explotar los Depósitos Minerales por medios subterráneos, se necesita de una red cuidadosamente planificada de LABORES MINERAS DE ACCESO, como Piques, chimeneas, galerías ,cortadas , rampas y otros.
DEFINICION: La preparación de la Mina para su explotación consiste en desarrollar ó ejecutar labores mineras de acceso para arrancar y extraer el mineral económico de los depósitos minerales en forma sistemática y con la mayor productividad.
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LABOR MINERA Una labor minera es cualquier ó acceso excavado para explotar un yacimiento. Una mina es el conjunto de todas esas labores, especialmente cuando es subterránea. La técnica de aprovechar un yacimiento mediante minería se conoce como Laboreo de Minas. La zona de la labor en que se trabaja para su excavación se denomina frente, corte o testero. Las labores que sólo tienen una entrada (por ejemplo una galería que se está avanzando) se denominan labores en fondo de saco ó labores ciego . Al no tener salida es necesario forzar la ventilación mediante una tubería hasta el frente de la labor.
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LAS LABORES MINERAS DE ACCESO LABORES DE DESARROLLO. A)Labores Verticales. • •
• •
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Piques. Pozos. Chimeneas. Echadero de mineral. Echadero para desmonte.
B) Labores Horizontales. • •
• •
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Túnel. Galerías. Cortada. Crucero. Nivel.
C) Labores Inclinadas •
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Rampas. Media Barreta. Inclinados.
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LABORES DE PREPARACIÓN. • •
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Subniveles. Ventanas. Chutes o tolvas. Tajeos de Explotación. Block de Mineral.
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TÚNEL DE ACCESO.
Labor casi horizontal que comunica subterráneamente a superficie por ambos extremos. Es abierta al extremo de una montaña o una colina para permitir el acceso a un yacimiento mineral. Son desarrollados sobre roca o material estéril.
Sus funciones son: . Vías de comunicación de carreteras , ferrocarriles. .Desviar cursos de ríos. . Para ventilación en minas. . Vías de acceso al depósito mineral. . Drenaje o desague de minas. . Casas de fuerza eléctrica en subterránea. Etc.
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SOCAVÓN.
1. Galería principal de una mina, de la cual parten las galerías secundarias. 2. Labor labrada en la ladera de un cerro y que se interna hacia su interior en forma paralela al horizonte. 3. Un socavón que ha sido agrandado hasta ser convertido en un cuarto subterráneo mediante la extracción de minerales.
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GALERÍAS. Labor casi horizontal que se desarrolla sobre veta o en alguna de sus cajas, siguiendo el rumbo ó dirección de la veta. Labor horizontal al interior de la mina subterránea para permitir el acceso al yacimiento de mineral.
Sus Funciones son: •
Delimitar el block mineralizado.
•
Labor de acceso al depósito mineral,
•
Acceso para personal, herramientas, materiales, equipos, maquinarias y otros.
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Reconocer la continuidad del yacimiento, etc .
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CORTADA. Labor casi horizontal que se realiza sobre roca y ó material estéril forma ángulo con la dirección del depósito mineral o galería. Es una labor semejante a la galería.
Sus Funciones son : . La de cortar o atravesar a la zona mineralizada. . Delimitar la potencia del depósito mineral. . Dar acceso directo al depósito mineral. . Como medio de exploración de otros depósitos mineralizados. Etc.
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FRENTE. 1. Lugar donde explotan y extraen los minerales de interés económico. 2. Superficie expuesta por la extracción. 3. Superficie al final de una labor minera (túnel, galería, cruzada, otras) 4. Lugares donde se ejecutan las tareas de avance y desarrollo de la mina
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NIVEL.
Es el conjunto de Labores Horizontales y ramificados que tienen una misma cota ó se encuentran en un mismo plano y que necesariamente desembocan en un pique o socavón. Es usual trabajar las minas desde un pozo, estableciendo niveles a intervalos regulares, generalmente con una separación vertical de 50metros o más. Su Función primordial es de facilitar el transporte del mineral de los tajeos hacia los echaderos de mineral.
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RAMPA.
Son Labores Inclinadas desarrolladas sobre roca o material estéril, son de secciones grandes, considerable pendiente (12%) a fin de ganar longitud y altura . La rampa une dos ó más labores horizontales ó niveles de diferentes cotas.
Sus Funciones son: Labor de accesos de equipos y maquinarias pesadas sobre llantas a interior Mina desde la superficie o entre los niveles.. Permite la extracción del mineral por medios rápidos y flexibles con equipos de bajo perfil.. Permite el acceso de personal , materiales, insumos y herramientas ,etc.
RAMPAS: Son labores similares a las galerías, pero con una inclinación positiva o negativa sobre un 5% que permite servir de entrada principal a una mina accesando a los diferentes niveles de trabajo, que están a distintas cotas. Se diferencian de los túneles por su forma de construcción. Pueden ser circulares, elípticas, zigzag, en ocho , rectas, o elípticas. La pendiente para el transito de equipos es de 10 a 12%. De considerable pendiente a fin de ganar longitud y altura se desarrolla fuera de la veta, sobre roca o material estéril como acceso de la superficie a interior mina o para unir dos o más labores horizontales o niveles subterráneos de diferentes cotas y usualmente están dirigidas hacia abajo
FUNCION DE LAS RAMPAS. Labor de accesos de equipos y maquinarias pesadas (perforación, transporte, relleno)sobre llantas a interior Mina desde la superficie o entre los niveles Une labores horizontales de diferentes cotas o profundidades Permite la extracción del mineral por medios rápidos y flexibles con equipos de bajo perfil. Permite el acceso de personal , materiales, insumos y herramientas, etc. a interior mina. Las rampas se pueden construir o desarrollar en variadas formas: Circular, elípticas, rampas en 8, en zig-zag, helicoidales, horizontales con la pendiente adecuada. FRENTE DE EXPLOTACION: Es el sitio donde se realiza la extracción del mineral, dependiendo si el yacimiento se encuentra localizado en roca dura o en roca blanda, se usará previamente perforación y voladura para su extracción a
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CHIMENEA
Labor vertical de sección limitada y desarrollada de abajo hacia arriba para unir dos labores horizontales, siguiendo el buzamiento de la veta. Sus Funciones son: • • • •
•
Como ducto de ventilación. Acceso de personal, materiales, herramientas, insumos a los tajeos de explotación. Para delimitar y cubicar los blocks mineralizados. Van canalizados los cables eléctricos, tuberías de conducción de agua y aire comprimido, tuberías de relleno hidráulico ,etc. Como camino, izaje y buzones.
CHIMENEAS: Son labores verticales que enlazan dos galerías o niveles, (los cuales deben estar a diferentes cotas o elevación), muy usadas en minería subterránea, las cuales tienen como fin: el paso de personal, suministros, equipos ventilación, también para traspaso de mineral. Se diferencian de los piques por el medio de construcción ya que los piques son construidos de manera descendente, mientras que las chimeneas se construyen en forma ASCENDENTE.
Los métodos convencionales para la construcción de chimeneas ha descendido, pero eso no evita que aún sean profusamente usadas en secciones pequeñas tales como 1.0 x1.0 m, 1.50 x 1.50 m, o, 2.0 x 2.0 m y en largos de hasta 60 m. Hoy existen formas mecanizada para construirla, Raise Borer, Blind Hole.
ESTOCADAS: Es una labor horizontal o casi horizontal para distintos usos, se inicia a partir de una galería interior mina, es de corto desarrollo, y que cumple habitualmente funciones de servicio. Tales como conectar o unir galerías, punto de carguío, almacenamiento de mineral, refugio peatonal. o
FRONTON: Galería corta que no tiene salida ni comunicación con otra galería y que normalmente se hacen para estacionar algunos equipos, estaciones de bombeo, subestaciones eléctricas, refugios peatonales. o
CAVERNA: Excavación subterránea, de cualquiera forma y volumen, destinada a contener una instalación o equipos para la operación de una mina. o
BUZON: Podemos decir que un buzón cumple la función de regulación del flujo de material, es decir actúa como una válvula de descarga. Debido a que el material viene bajando con gran energía desde el nivel superior, el diseño del sistema (chimenea o pique) debe considerar bajar dicha energía antes de llegar al buzón, esto se consigue generando un quiebre en el ducto (chimenea o pique)
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PIQUE. Excavación vertical de sección limitada y que alcanza importante profundidad uniendo varios niveles. Usada para el acceso y explotación. Labores verticales que se desarrolla de arriba hacia abajo sobre roca ó material estéril. Su forma es circular o rectangular dividido en varios compartimientos. Sus Funciones son: Sirve para el acceso de materiales, personal ,equipos, herramientas.. Para la extracción ó Izaje de mineral Como ducto de ventilación, etc.
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POZO. Son labores mineras verticales de acceso al depósito mineral. Sus funciones son similares a la de un Pique o de una chimenea
PIQUES, POZOS:
Los piques son labores verticales o muy inclinadas, muy utilizadas en las minería subterránea y en obras civiles, que sirven de comunicación entre la mina subterránea y la superficie exterior con la finalidad de subir o bajar al personal, material, equipos, traspaso de mineral, inyección, extracción de ventilación, ingreso de red para el aire comprimido, abastecimiento de agua para la perforación, desaguar la mina y todo lo que sea necesario para la construcción de la mina subterránea.
La sección del pique/pozo, puede ser circular o rectangular, la primera es la más usada y la mejor para resistir las presiones del terreno. Los piques mineros son labores mineras que se hace normalmente de arriba hacia abajo, hoy con la tecnología actual mediante equipo especial Raise Bore se construyen de abajo hacia arriba previamente necesita un tiro piloto perforado desde arriba hacia abajo, con una inclinación superior a 45 . °
La sección circular garantiza una mayor estabilidad, debido a que la fortificación va a resistir mejor la presión causada por la roca circundante; ya que ésta, se distribuye más uniformemente. Además los piques de sección circular poseen un menor coeficiente de resistencia aerodinámica.
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TOLVA SUBTERRÁNEA. 1. Apertura subterránea en el fondo de una cámara o frente de explotación por donde se conduce el material extraído. Para designar las tolvas dentro de una mina subterránea se usa, informalmente, el término "chute". En su parte inferior posee una estructura, generalmente de madera, y equipada con una puerta por la cual el material es evacuado o cargado en los coches, vagones y otros medios de transporte. 2. Canal o clavada subterránea, o canal inclinado con origen en superficie, a través del cual cae, por gravedad, el material de mena
