EXPLOTACIN DE CANTERAS

Se dividen en dos categoras de sustancias:a) Mrmoles, piedras de ornamentacin o estatuarias y materiales para la fabricacin de yesos, cales y cementos.b) Arenas, ripio, grava, pedregullo, materiales ptreos y terrosos, no metalferos y en general piedras para balasto y hormign.PASOS PARA PROGRAMAR LA EXPLOTACION1. IDENTIFICAR POSIBLE ZONA

Documentacin sobre posibles zonas Antiguas labores mineras Estudios geolgicos Zanjas y calicatas Sondeos con y sin recuperacin de testigo Proximidad de otras canteras

2. ESTUDIOS DE VIABILIDAD Clculo de espesores Determinacin de calidad del material Clculo de ratios estril/mineral Perspectivas de ventas de material en la zona3. OBTENCIN DE LOS PERTINENTES PERMISOS Investigacin, exploracin, explotacin Declaracin de impacto ambiental Instalacin de planta industrial4. COMPRA DE TERRENOS Negociaciones Con Ayuntamientos Y PropietariosPASOS PARA LA EXPLOTACION DE CANTERAS: Se debe establecer los trabajos topogrficos esenciales referenciados en coordenadas UTM de las canteras de prstamo. Se debe colocar una lnea de base referenciada, lmites de la cantera y los lmites de limpieza. Se debern efectuar secciones transversales de toda el rea de la cantera referida a la lnea de base, Estas secciones debern ser tomadas antes del inicio de la limpieza y explotacin y despus de concluida la obra y cuando hayan sido cumplidas las disposiciones de conservacin de medio ambiente sobre el tratamiento de canteras. DISPONIBILIDAD: La eleccin del yacimiento est condicionada por:a) La naturaleza de la piedrab) La importancia de los terrenos intiles que recubren el yacimiento explotable (montera)c) El espesor de los estratos explotables, su pendiente.d) La importancia del material intil entre estratose) La posibilidad de localizar en la masa explotable un frente de longitud y altura tales que se pueda dar la produccin diaria necesaria.f) La situacin respecto a las aglomeraciones habitadas y las vas de comunicacing) Los accesos y los medios de comunicacinCONSIDERACIONES DE ACCESO: es necesario tener la va de acceso a la cantera carretera o va frrea- para transportar a ella el material y los elementos de las instalaciones. La existencia de un camino para la evacuacin de los productos de explotacinCONTROL TOPOGRAFICO: consiste en el levantamiento de mapas con lneas de nivel. El objetivo es medir un rea de terreno para despus ilustrarlo digitalmente. Un modelo terrestre digital (DTM), se pueden obtener perfiles y contornos. Si existen 2 DTM disponibles de una misma rea, los volmenes encerrados entre ellos pueden ser calculados. Por esta razn, los siguientes elementos pueden ser registrados: Alturas relativas (puntos al azar) Lneas de contorno Objetos o cuerpos en el rea. Informacin adicional puede tambin ser recopilada a partir de utilidades existentes Objetivos: Planos bsicos Visualizacin de proyectos Clculo de volmenes Bases para sistemas de guiado de mquinas Extracto de una medicin

Medicin: Dependiendo del tamao del rea, topografa y vegetacin, merece la pena utilizar diferentes procedimientos de medicin. RTK-GPS (con regla) GPS cinemtico (ej. antena de GPS instalada en un vehculo) Mediciones taquimtricas con sistemas automticos de reconocimiento (ATS) Fotogrametra Escaneado terrestre con lser o escaneado con lser desde una avioneta Procedimientos hidrogrficos Evaluacin: Dependiendo del orden, diferentes evaluaciones pueden ser hechas: Listas de coordenadas (ficheros ASCII) Planos de elevaciones Planos de lneas de nivel Perfiles longitudinales y transversales Modelos digitales de terrenos (DTM) Tomografa Elctrica: ha desplazado a las clsicas calicatas geo-elctricas. El perfil de resistividad (tomografa) permite hacer un verdadero corte elctrico del terreno. se emplean para detectar discontinuidades verticales (paso de fallas, diques y filones, cavidades) y el sondeo, para las horizontales (nivel fretico, columnas estratigrficas en terrenos sedimentarios).ESTUDIO DE ESTRATIGRAFIA: El estudio estratigrfico permite conocer en detalle la historia. EVALUACION DE LA CANTERA: La evaluacin de la calidad de la cantera se efecta en base a los resultados de los anlisis qumicos. POTENCIA BRUTA: Con ms potencia considerada en las maquinarias a elegir la capacidad para transportar ms carga til es recomendable para la explotacin de canterasRENDIMIENTOS: No estn permitidos los trabajos de voladura debajo de la capa fretica en una explotacin de cantera. Los trabajos realizados hasta esta etapa se realiza con excavadora y a partir de aqu el material es demasiado duro por lo tanto el tipo de maquina empleada para la explotacin de cantera influye en el rendimiento. El rendimiento disminuye de 70 a 60%.Para este tipo de situaciones existen maquinas especializadas y modernas como la SURFACE MINER, con la cual se puede realizar una explotacin uniforme y continua.Es importante tener en cuenta escoger la maquina que pueda ser funcional para que contribuya en el mejoramiento del rendimientoExisten maquinas como el de la foto que excavan, trituran y fresan la zona.MTODOS DE EXPLOTACIN DE CANTERAS:1. Segn el tipo de explotacin:

a. Canteras a cielo abiertob. Canteras subterrneas

2. Segn el material a explotar: a. Canteras de materiales consolidados o roca; b. Canteras de materiales no consolidados como suelos, saprolito, agregados, terrazas aluviales y arcillas.3. Segn su origen: a. Canteras de formacin de aluvin o fluviales; b. Canteras de roca o pea.MTODOS DE REMOCIN Y PROCESAMIENTO DE CANTERAS:A CIELO ABIERTO: Se realiza cuando las canteras se encuentran en laderas o cuando la roca se arranca en la falda de un cerro. VENTAJAS Alta productividad Mayor concentracin de operaciones y gestin ms sencilla de recursos humanos y materiales Mayor produccin por explotacin Menor inversin por tonelada producida Posibilidad de explotar con relaciones de destape altos yacimientos de baja leyCANTERAS SUBTERRNEAS: En obras pblicas se recurre cada vez menos en la explotacin de canteras subterrneas. Las razones que pueden conducir a renunciar a una explotacin a cielo abierto son las siguientes:La altura de la montera sera tal que su eliminacin sera ms onerosa que la explotacin subterrnea del yacimiento.El valor de explotacin del suelo que recubre al agregado de calidad hara su adquisicin demasiado costosa.No existe en la regin alguna cantera fcil de explotar en superficie siempre es necesario el desbroce.TRASLADO Y ACUMULACIN DE MATERIALESa) Manual: Se realiza utilizando herramientas porttiles que con ayuda del operario se realizan las actividades de traslado y acumulacin de materiales. La perforacin de pequeos pozos se ejecuta con un martillo ligero alimentado por un pequeo compresor mvil y se dispone de una machacadora de abertura pequea alimentada por vagonetas de va de 60 o pequeos dumpers cargados a mano.b) MECANIZACION TOTAL: suprime por completo la mano de obra si se exceptan los conductores de las mquinas.El arranque en masa por explotacin profundas o grandes hornillos en frentes de alturaLa carga mediante grandes palas con cucharones de capacidad igual o superior a 2 metros cuadradosEl transporte por camiones o remolques sobre neumticos de capacidad por lo menos igual a 4 veces la de los cucharones de las palas.C) CASO INTERMEDIO: Los dos tipos de mecanizacin que anteriores No son los ms frecuentes. Ms a menudo hay que resolver el caso intermedio de una produccin comprendida entre las 150 t por turno de la explotacin manual y las 500 t de una cantera totalmente mecanizada.Por otra parte ese es el caso ms difcil. Se puede definir la maquinaria necesaria de la forma siguiente:1. Fragmentacin mxima en las voladuras mediante minas profundas verticales prximas de dimetros limitados a 80 mm y mejor utilizacin de las voladuras con microrretardo.2. Fraccionamiento de los elementos de gran tamao antes de su carga mediante explosivos o con martillo3. Mquinas de carga de capacidad reducida (palas de 1000 l o cargadores sobre tractores)4. Transporte por camiones volquete o dumpers d 4 metros cbicos5. Machacadora primaria de abertura correspondiente a las capacidades de los cucharones de las palas.EQUIPO PARA LA EXPLOTACION DE CANTERAS: La cantidad de material que se trate de transportar y la distancia a la que haya de ser transportado son absolutamente decisivas para el equipamiento de maquinaria de la cantera as como en cuanto al nmero y tamao de las mquinas.ZARANDA ESTADSTICA: Equipadas con vibradores elctricos, estas zarandas multipisos (de 3 a 6) efectan la clasificacin de los productos por el mtodo probabilstico. En este tipo de cribas suele ser habitual el uso de varias telas para realizar un corte nico. Adems, as, las telas ms finas quedan protegidas contra posibles impactos.ZARANDA DE TIPO MECNICO: Equipadas con un vibrador mecnico admiten mallas de todo tipo, en uno, dos, tres o cuatro pisos. Concebidas para granulometras de hasta 500 mm y un corte entre 5 y 150 mm, se consiguen unos caudales de hasta 1500 t / h.Los productos normalmente tratados son: carbn, arena, caliza, dolomita, gravaZARANDAS DE MALLA ELSTICA: Se equipan con dos bastidores que vibran en oposicin y que sacuden y estiran mallas de poliuretano de alta resistencia, consiguiendo de este modo altas aceleraciones. Son equipos apropiados para el cribado de productos hmedos combinados con barros y arcillas, de formas irregulares y astillosas, fibrosas y adherentes.TRITURACIN: La operacin de trituracin, es la primera etapa mecnica de la conminucin. Por lo general se realiza en seco y en etapas sucesivas.Industrialmente se utilizan diferentes tipos de mquinas chancadoras y suelen clasificarse de acuerdo a la etapa en que se utilizan y el tamao de material tratado.TIPOS DE CHANCADORAS:CHANCADORAS PRIMARIAS: Fragmentan trozos grandes hasta un producto de 8 a 6. Se tienen dos tipos de maquinas.- Trituradoras de Mandbulas: Esencialmente constan de dos placas de hierro instaladas de tal manera que una de ellas se mantiene fija y la otra tiene un movimiento de vaivn de acercamiento y alejamiento a la placa fija, durante el cual se logra fragmentar el material que entra al espacio comprendido entre las dos placas (cmara de trituracin). Las chancadoras de mandbulas se subdividen en tres tipos, en funcin de la ubicacin del punto de balanceo de la mandbula mvil, que son: Trituradoras de mandbulas tipo Blake, Dodge y Universal - Trituradoras Giratorias: consisten en un eje vertical largo articulado por la parte superior a un punto (spider) y por la parte inferior a un excntrico. COMPARACION DE CHANCADORA PRIMARIAS: Para decidir si se usar una chancadora mandbula o uno giratorio, el principal factor es el tamao mximo del material a triturarse y la capacidad requerida. las chancadoras giratorias generalmente se usan donde se requiere elevada capacidad. Ya que ellas trituran en un ciclo completo, y son ms eficientes que las chancadoras de mandbula. En cambio, las trituradoras de mandbulas se usan donde la abertura de la boca de alimentacin es ms importante que la capacidad para poder triturar partculas grandes. Una relacin frecuentemente usada en el diseo de plantas.

CHANCADORAS SECUNDARIAS: Fragmentan el producto de la trituracin primaria hasta tamaos de 3 a 2, entre estas maquinas tenemos.- Trituradoras Giratorias: En este caso se usan las trituradoras giratorias descritas en el punto anterior, pero de menor tamao, a objeto de producir un tamao adecuado de producto. Adems, se caracterizan por ser menos robustas que las primarias.- Trituradoras Cnicas: es una trituradora giratoria modificada. La diferencia principal es que el eje y cono triturador no est suspendida del spider sino que esta soportada por un descanso universal ubicado por debajo.

CHANCADORAS TERCIARIAS: Fragmentan el producto de la trituracin secundaria hasta tamaos de 1/2 o 3/8, entre estas maquinas tenemos.- Trituradoras Cnicas: Como se indic anteriormente, para este trabajo se utiliza la trituradora cnica Symons de cabeza corta, cuyas caractersticas ya han sido descritas.- Trituradoras de Rodillos: El modo de operacin es muy simple. Consiste en dos rodillos horizontales los cuales giran en direcciones opuestas. El eje de una de ellas est sujeta a un sistema de resortes que permite la ampliacin de la apertura de descarga en caso de ingreso de partculas duras. La superficie de ambos rodillos esta cubierta por forros cilndricos de acero al manganeso, para evitar el excesivo desgaste localizado.LAVADORA DE AGREGADOS: Los grupos compactos para lavado de arena por hidrocicln estn bsicamente diseados y concebidos para:Separar el agua de la arena, Eliminar de la arena las partculas de granulometra inferior a 63 75 micras, No perder con el agua sucia las partculas superiores a 63 75 micras.BOMBAS DE ACHIQUE Y DE LODOS: Bombas elctricas sumergibles ofrecen una elevacin del fluido hasta 110 metros, una potencia nominal entre 0,9 y 53 kW, un caudal de hasta 330 l/s y un tamao de descarga entre 2 y 10. EQUIPO DE PERFORACIN: Equipo de perforacin marca Bhler. Este equipo es del tipo hidrulico. Se puede perforar en un dimetro entre 1 y 3 y una profundidad de hasta 18 m dependiendo del material.CARGADORES: Cargadores Caterpillar 950 H Dmper rgido para Canteras TR45: Motores de gran potencia que proporcionan un rendimiento nico en su clase (525 HP y 2.407 Nm de par). Motores de la ms alta capacidad (19 litros). Dmper rgido para Canteras TR70: econmico consumo de combustibleEXCAVADORA: R800LC-7A: Excavadora de 80 t, es una excavadora oruga para utilizar en la industria de extraccin y otras reas del sector de la minera. COMPRESOR: Compresor mvil de alta potencia: puede utilizarse en un amplio abanico de aplicaciones de explotacin de canteras. Este compresor puede utilizarse prcticamente en todas partes, y puede trabajar incluso a 50 C de temperatura ambiente y alturas de 4.000 m. TALADRO DE EMPUJE NEUMTICO: puede ser utilizado para diferente dimetro, profundidad, multi-ngulo y orientacin. Ahora es indispensable para la explotacin de canteras, y diamante. Peso ligero, fcil instalacin y transporte; La alta calidad de los componentes neumticos aseguran la energa, menor consumo de aire y alta eficiencia; La buena capacidad de elevacin.SIERRA DE ALAMBRE PARA CANTERA TSY-37M: Uso: Para cantera de granito y mrmolGATO HIDRULICOBOLSA DE AIRE: Alimentadores Vibrantes Electromecnicos: para la extraccin de silos y tolvas Equipos vibrantes en Canteras y Plantas de ridos: Accionado por un vibrador electromagntico, este tipo de alimentador se emplea como dosificador de caudal ajustable. ALIMENTADORES PRECRIBADORES: Equipados con 2 o 3 parrillas de cribado, estos equipos eliminan del proceso de machaqueo o trituracin, TAMICES: Accionados por uno o dos vibradores elctricos REX, pueden ser abiertos, abiertos con tolva de recogida de finos o estancos, suspendidos o apoyados.FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE EQUIPOS: EFICIENCIA HORARIA: Eficiencia No solo es ms ton/hora sino mantener la ley del mineral til en el material explotadoEFICIENCIA POR MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO CORRECTIVO O MANTENIMIENTO POR AVERA: Consiste en el conjunto de tareas destinadas a colocar el activo averiado en condiciones operativas luego que haya ocurrido una rotura, ocasionando paradas no programadasMANTENIMIENTO PREVENTIVO O DE INSPECCIONES: se asienta en un conjunto de inspecciones peridicas que buscan detectar condiciones que pudieran causar descomposturas, paros de produccin o prdidas en detrimento de la funcin combinada con mantenimiento para controlar, eliminar o evitar tales condiciones en sus primeras etapas.ANTIGEDAD DEL EQUIPO: La Antigedad del equipo influye en el Rendimiento y una mquina al ser ms moderna ofrecer lo siguiente: Alta sofisticacin, versatilidad y flexibilidad Mayor capacidad, perfil adecuado alta seguridad y confort Aplicacin en todas las operacionesEXPERIENCIA DEL OPERADOR: A la hora de contratar un operador, se debe buscar personas con experiencia.POR TRANSMISIN HIDRALICA: Hidrulica es la tecnologa que emplea energa producida por el movimiento del agua u otros fluidos incompresibles para hacer funcionar mecanismos, relacionados con sus propiedades mecnicas.TRANSMISIN MECNICA: Los inconvenientes de la impulsin hidrulica se pueden caracterizar mediante tres conceptos: fugas, ruido y rendimiento. En cambio, la impulsin ELCTRICA no conoce problemas de estanqueidad y se caracteriza por un nivel de ruido inferior (< 60 dB). EFICIENCIA DE EQUIPOS POR TRANSMISIN MECNICA: MECANIZACIN: El rendimiento de una mquina est relacionada en principio a la potencia del motor Mquina ms grande es ms productiva que una pequea Sobredimensionar equipos, significa incorporar flexibilidad al sistema de produccin Disponibilidad Mecnica ms alta Equipo grande abarca mas rea de trabajo Costos de excavacin aumentan, pero rendimiento horario tambin aumentaEFICIENCIA DE EQUIPOS POR UTILIZACIN Utilizar al mximo la capacidad de las mquinas Fuentes de trabajo subterrneo ubicados en distinta elevacin influye en la movilizacin por pique LHD a Diesel tiene fcil movilidad por medio de una rampa a distintos nivelesCONDICIONES DE CLIMA: Las canteras subterrneas ofrecen la ventaja de permitir el trabajo todo el ao en zonas en que las condiciones climticas obstaculizaran la actividad durante largos perodos (lluvia, nieve, fro), lo que no sucede con las canteras a cielo abierto. GEOLOGA: La geologa es uno de los factores ms importantes, que influye en la determinacin de la factibilidad o no de una explotacin subterrnea de canteras. En el caso particular de Colombia, al estar ubicada en una de las zonas ssmicamente ms activas de la tierra (el anillo circumpacfico), presentando una situacin tectnica compleja, teniendo dentro de su territorio la convergencia de las placas tectnicas de Nazca, la Suramericana y la del Caribe, refleja en su geologa una gran diversidad de rasgos estructurales la cual ha sido estudiada con diferente grado de detalle gracias en su mayora a los estudios mineros y de exploracin petrolera.