minado con sostenimiento cap. iv
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MINADO CON SOSTENIMIENTO ARTIFICIAL
Los métodos de explotación con sostenimiento artificial son todos aquellos métodos que se van a utilizar para extraer el mineral interior mina, utilizando algún tipo de sostenimiento artificial que puede ser:
Cuadros de madera. Arcos de acero. Relleno detrítico o hidráulico. Pernos de anclaje. etc.
Dentro de estos métodos se agrupan los siguientes métodos:
Almacenamiento provisional “ShrinKage Stoping”
Corte y Relleno Ascendente. Corte y Relleno descendente. Entibación con Cuadros. Tajeos Largos.
Este método de explotación es aplicado por una gran cantidad de Compañías mineras en el Perú debido a las características que presentan la gran cantidad de depósitos .
El arranque del mineral se realiza por rebanadas horizontales ascendiendo desde el fondo de una galería o subnivel, y que puede ser Dinámico o Estático (mecanizado o convencional)
El mineral fragmentado se extrae en forma continua, desde las tolvas inferiores y desde los cruceros si es mecanizado, en un 30 % o 40 %.
El resto del mineral disparado sirve de sostenimiento de las cajas y de plataforma de trabajo de la perforación de la siguiente rebanada, por lo que debe de quedar un espacio adecuado entre el techo del mineral y el mineral fragmentado.
Los criterios básicos para la aplicación de este método esta en función de que el yacimiento tenga una inclinación mayor a 60°, potencia mayor a un metro y cajas competentes.
En el Perú se aplica este método en muchas minas las principales tenemos:
San Rafael, Casapalca, Arcata, Cayoma, Pacococha, Raura, Atacocha, Morococha entre otras.
MINADO POR ALMACENAMIENTO PROVISIONAL (reducción Dinámica -
Shirinkage)
Condiciones de diseño.
Se requieren las siguientes características del yacimiento:
1.El yacimiento debe tener un buzamiento mayor de 60°, para permitir que el mineral fluya con facilidad.
1.Debe tener rumbo y potencia uniforme.
.
3. Consistencia del mineral relativamente firme, para mantener el techo sin sostenimiento y solo con desquinche parcia
4. El cuerpo mineralizado debe ser regular en cuanto a su forma, de otra manera el mineral queda en las rocas encajonantes, o presenta alta dilución.
5. Las rocas encajonantes deben ser relativamente estables.
6. El mineral debe tener ley uniforme.
7. El mineral no debe ser afectado en el almacenamiento.
8.Ciertos minerales se oxidan y se descomponen cuando son expuestos al aire y esto es inconveniente
«Shrinkage» convencionalPreparación y desarrollo:
Niveles
Chimeneas
Sub niveles y «box holes».-
Minado:
«Shrinkage» convencional
VENTAJAS
Las ventajas de este método son fundamentalmente las siguientes :
1. El mineral arrancado se extrae por gravedad.
2.Este método permite sostener provisoriamente las paredes laterales del caserón con el mismo material arrancado. Además, el obrero puede controlar el techo del tajeo.
3.Disponer de una reserva de mineral arrancado que puede extraer de la mina rápidamente y con un alto rendimiento.
DESVENTAJAS
Las desventajas de este método de explotación son fundamentalmente las siguientes :
1. Seguridad, en ciertos casos este método puede ser peligroso debido a la formación de bóvedas durante la evacuación por gravedad del esponjamiento, puesto que los obreros confinados en la horizontalidad del piso del mineral arrancado, pueden empezar a trabajar y ser repentinamente chupados por el derrumbe de estas bóvedas.
También se pueden formar bóvedas durante el período de vaciado del caserón que, al derrumbarse, pueden dañar el techo de la galería base en el caso que tenga techo artificial.
2. Dilución de la ley, el Shrinkage implica, por lo general, una dilución de la ley debido a que durante la fase de vaciado del caserón se mezclan corrientemente zonas de estériles que se derrumban de las paredes. Es frecuente que al final de la fase de vaciado sea necesario desechar capas de mineral de ley demasiado baja disminuyendo aún más la recuperación del yacimiento.
3. Algunas especies de minerales se oxidan muy fácilmente provocando dificultades relacionadas con la recuperación en planta. Conocemos varios casos donde se puede apreciar una pérdida de recuperación de un 5% por solo hecho de que los sulfuros metálicos se han oxidado.
4. La posibilidad de producción instantánea es baja en la primera fase, debido a que se extrae solamente el 40% del mineral arrancado. Claro que una vez finalizado el arranque de un tajeo, es posible la creación de un ciclo de producción más regular, compensado de este modo la baja producción de un tajeo en la fase de arranque con cada uno en la fase de vaciado.
6. Por último, es bastante engorroso controlar los costos y los rendimientos de este método de explotación, debido a la influencia del mineral acumulado.
5. La acumulación de mineral arrancado en los tajeos durante la primera fase y antes de alcanzar un ciclo regular de producción, obliga a una inversión adicional necesaria para el arranque del 60% del mineral restante de esos tajeos.
LOCOMOTORAS
En el transporte con locomotoras se tiene las siguientes características:
a)Son de volumen considerable y de alta producción en largas distancias y bajos costos unitarios por viaje.
b) La vía férrea requiere de una cuidadosa instalación.
c) Requiere de un alto costo de inversión.
d) No pueden moverse en pendientes mayores del 3%.
e) Pueden transportar cualquier tipo de material sea granular o grandes bloques con trenes.
LOCOMOTORAS TROLLEY
Ventajas y desventajas de la locomotora a «trolley».
a)Son compactas y fáciles de operar.
b)Pueden utilizarse para transporte de grandes tonelajes.
c)Son utilizadas en distancias grandes y niveles principales de extracción.
d) El costo de energía es menor respecto de otras.
e) Su utilización se restringe sólo a lugares donde existe la instalación de rieles.
f) Su instalación inicial es costosa, existe el riesgo de electrocución.
g) No es recomendable usar en minas de carbón.
LOCOMOTORAS A BATERIAVentajas y desventajas.
1. Son de simple operación, solo requieren instalación de riel.2. Por su relativa seguridad puede usarse en
minas de carbón.3. Para su operación no se requiere alta inversión.4. Es necesario contar con una estación de recarga para baterías.5. Su aplicación es limitada a cierto radio de
acción y pequeños tonelajes.
MINADO POR CORTE Y RELLENO (Reducción Estática)
Este método de explotación se caracteriza específicamente en utilizar el relleno como un medio de sostenimiento de los espacios abiertos.
El mineral se arranca por rebanadas horizontal en sentido ascendente o descendente una vez disparado el mineral, este se extrae completamente de la cámara a través de echaderos, efectuándose a continuación el relleno, del espacio abierto con material estéril.
El mineral roto es extraído completamente del tajo, después de haber sido disparada la rebanada horizontal , inmediatamente la cavidad es rellenada con el material estéril para el soporte de las cajas, y a la vez crear una plataforma de trabajo para extraer la próxima rebanada.
Procedencia del material usado como relleno.
Proveniente de labores de preparación.
Material estéril procedente de la parte superior de la falda del cerro (relleno detrítico).
Material producto de relaves de la planta concentradora (relleno hidráulico).
Relleno Detrítico
Consiste en todo el material detrítico, (trozos o pedazos de roca, o material estéril) que generalmente se encuentra en la parte superior de la falda del cerro donde se encuentra la mina o de cerros aledaños, los cuales se juntan y se hacen llegar por la parte superior hacia la labores a rellenar.
En muy pocos casos el material detrítico es traído de otros lugares por medios de volquetes en vista que este es escaso o llano existe en la zona.
Relleno Hidráulico Consiste en el material estéril proveniente de la
planta concentradora básicamente consiste en el relave (material estéril y agua) que sale de las plantas de tratamiento, el cual es conducido por medio de un sistema de tuberías y bombas hacia las labores a rellenar.
El relleno hidráulico se drena para que se pueda separar el agua, quedando asi un relleno compacto, pudiéndose aumentar la consistencia del relleno con la adición de una cierta cantidad de cemento y en algunos casos ciertos aditivos.
La aplicación de este método se aplica en cualquier tipo de yacimiento, con buena ley de mineral.
En el Perú la mayoría de las minas se explotan aplicando este método.
Dentro de las principales Minas tenemos:
Huaron, Atacocha, Arcata, Cayoma, Cerro de Pasco, Cobriza, Huanzala, Julcani, Milpo, Orcopampa, Pozos Ricos, Raura, San Vicente, Yauricocha, Carahuacra, entre otras.
Condiciones de diseño
Se puede aplicar en yacimientos:
1. Con buzamientos pronunciados.
2. En cualquier depósito y terreno.
3. Con cajas medianamente competentes.
4. Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares y no competentes.
5. El mineral debe tener buena ley.
6. Disponibilidad del material de relleno.
Desarrollo y preparación:
consiste en:
a) Se desarrolla una galería de transporte a lo largo del yacimiento en un nivel principal.
b) Chimeneas y caminos deben ser construidos a una distancia requerida según el diseño o planeamiento de desarrollo y/o explotación.
c) El área del tajo debe estar de 5 a 12 m sobre la galería de transporte.
d) Las chimeneas para ventilación y transporte relleno deben ser construidas del nivel inferior al nivel superior.
La preparación se realiza teniendo en cuenta los siguientes objetivos:
a) Una buena concepción y una ejecución correcta. Estos trabajos son la condición de éxito del conjunto de la explotación.
b) Los costos de esta fase de trabajos tienen considerable incidencia en los costos totales.
El costo del mineral extraído de preparaciones es mas alto que el explotación de los tajos, la relación es del orden de 3:1.
Un factor del costo total ponderado es la relación que existe entre los tonelajes producidos en preparación y explotación.
Las posibles disposiciones en el trazado de las galerías de base son:
a)Una sola galería sobre veta.b) Una paralela fuera de la veta y sus
cortes.c) Una paralela y otra auxiliar en el
mineral.
Para potencias superiores a 7 m la galería de base es a menudo doble, las dos galerías están conectadas entre ellas por cortes; esta red de base juega un rol importante, tales como:
a) Transporte del mineral. b) Nivel superior de los tajeos, nivel de corte
de los tajeos del nivel inferior. c) Drenaje de las aguas del relleno hidráulico. d) Camino para personal, instalación de
tuberías de agua y aire comprimido. e) Ventilación, etc.
PerforaciónLa perforación en un tajo que emplea este método son usadas dos sistemas diferentes de perforación:
Perforación vertical o inclinada hacia el techo.
Perforación horizontal.
Siendo la perforación vertical la mas común y la mayormente usada.
Perforación
La pequeña área influye sobre la eficiencia de los equipos en perforación horizontal, la cara de perforación ofrece varias ventajas sobre la perforación vertical y estos son:
a) Los taladros son horizontales y el techo volado deja una superficie llena o lisa, además se puede fácilmente controlar el techo.
b) La cara frontal permite una perforación selectiva donde los materiales de baja ley pueden ser dejados en el tajeo como relleno.
c) Permite ajustar el plan general del tajeo, así para extraer la mineralización existente en las cajas irregulares.
Tipos de perforación
Perforación horizontal con «jackleg» o ‘jumbo».
Perforación vertical o muy inclinada con ayuda de «stoper».
Tipos de disposición del frente
- Perforación con jackleg» o «jumbo»; en techo en forma de gradines invertidos.- Perforación con «stoper» en techo plano y horizontal.- Techo en forma de cono.- Perforación lateral con ayuda de perforadoras de galería, techo plano, horizontal, parcialmente descubierta.- Perforación del techo del tajeo en forma de arco.- Perforación con «stoper» de un gradin invertido de gran altura.
Voladura
El trazo de la malla de perforación influye en la fragmentación del mineral, así como la densidad de carga explosiva, secuencia de iniciación y otros parámetros, que son deducidos en base a experiencias de los supervisores y a algunas teorías existentes en nuestro medio; hoy en día al respecto existen una diversidad de software en el mercado para el cálculo de los parámetros de voladura.
Como explosivo se viene usando dinamitas de diferentes fábricas, ANFO, emulsiones, etc. Como accesorios de voladura son utilizados fanel, nonel, mecha lenta, cordón detonante, fulminantes, conectores, etc.
Acarreo y transporte
El transporte en el tajeo de método del corte y relleno es uno de las operaciones unitarias más importantes. La forma del tajeo condiciona la limpieza que de hecho conforma dos operaciones, acarreo y transporte. En general las distancias son de acuerdo al radio de rendimiento de cada equipo de acarreo y transporte, el equipo de carguío es al mismo tiempo el que realiza el transporte en muchas minas. Solamente en el caso de .vetas angostas (tajeos largos), se puede contemplar 2 equipos distintos.
Relleno
Se comporta como un soporte, es una necesidad en los tajeos explotados o vacíos, el uso se ha generalizado en todo el mundo.
El objetivo es que no afecte a otras áreas de trabajo, evitando el hundimiento y otros efectos tectónicos y mas aún para buscar seguridad en la explotación, a medida que va profundizándose las labores, las presiones son mayores.
Tres tipos de relleno son los más usados en la minería subterránea: Relleno convencional, hidráulico y material proveniente de otras labores.
a) Relleno convencional
Relleno hidráulico
Ventajas sobre el relleno convencional tales como:
a) El relave como material se halla en forma gratuita.
b) Es mucho más eficiente, económico y veloz.
c) El relleno en el tajeo busca su nivel.
d) La adición de cemento en la capa superior reduce la mezcla del mineral con el relleno.
e) Flexibilidad en las técnicas mineras permitiendo transformar el método de baja eficiencia a
método mas eficiente.
h) Permite realizar un planeamiento mas exacto.
i) Facilita el carguío del material disparado por equipos LHD, etc.
Dentro de las limitaciones podemos indicar
a) Alta inversión inicial.
b) Mayor volumen de agua es introducido a la mina, requiriéndose la evacuación por bombeo o por gravedad.
c) Si el drenaje es deficiente, habrá fuga ocasionando obstrucciones en las galerías inferiores.
d) Si la percolación no es adecuada crea el fenómeno del embudo, ocasionando derrumbamiento ento posterior.
e) Problemas de tuberías obstruidas, desgastadas, cambio de válvulas ocasionará paradas de la bomba y/o planta de preparación del relleno.
f) Cuando en el relave existe alta cantidad de pirita se eleva la temperatura y produce anhidrido sulfuroso, pudiéndose provocar inclusive incendios /
Relleno hidroneumático
Es similar al relleno hidráulico, usándose para el transporte tuberías de metal. El relleno hidráulico consiste en enviar material chancado, puede mezclarse con cemento y agua, la que es preparada en mezcladores con este fín; la carga pasa por una tubería con diámetro apropiado; la misma que da paso a una bomba neumática para enviar a los con alta presión de aire para rellenar los espacios vacíos.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL METODO CUT AND FILL.
Ventajas.
• La recuperación es cercana al 100%.• Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar secciones de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar.• Es un método seguro.• Puede alcanzar un alto grado mecanización • Se adecua a yacimientos con propiedades físicos – mecánicas incompetentes.
Desventajas
- Costo de explotación elevado.
- Bajo rendimiento por la paralización de la producción como consecuencia del relleno.
- Consumo elevado de materiales de fortificación .
Corte y relleno descendente Aplicación del método
a) Se aplica en cuerpos mineralizados de gran potencia, cuando el sistema de limpieza y relleno son mecanizados.b) Se puede trabajar en cuerpos irregulares.e) Se aplica en la recuperación de pilares dejados por el método de corte y relleno ascendente.d) Se trabaja en las zonas de material poco consistente.e) Generalmente se aplica en extracción de reservas
considerables.D Es un método propio para la aplicación del relleno hidráulico.g) Presenta mejor seguridad y condiciones para el personal.
Desarrollo y preparaciónGalerías de transporte y servicioChimeneas de extracciónRampas
Perforación y voladura.- La perforación se realiza ya sea con perforadoras «jackleg» o «jumbo». Cabe destacar algunas características importantes de perforación con ‘jumbo»:
Los trazos utilizados son simples debido a las características del terreno. Generalmente, los taladros se espacian a una distancia de 3 pies; los cortes que se usan generalmente, son el quemado y corte en «V».
Los explosivos usados son los convencionales.Cuando el terreno se presenta duro y consistente, se emplea ANFO mientras que en terrenos suaves y con presencia de agua, se emplea cartuchos de dinamita con 60% y cargados manualmente, fulminante N°6, guías de seguridad, conectores simples y cordón de encendido.
Variantes del método
En el método de corte y relleno descendente se han empleado tres variantes:
1. Método de pilares2. Método de paneles3. Método «Michi».-
MINADO CON CUADROS DE MADERA Denominado “Square set” en tajeo se
disparan, extraen y entiban pequeños bloques de mineral, antes de proseguir a la siguiente sección.
Un “Square set” consiste en dos maderas verticales, y dos horizontales, generalmente ubicados en ángulo recto.
Las maderas horizontales generalmente son llamados sombreros, se denominan avances cuando se ubican en forma perpendicular al frente, las maderas verticales son denominados postes.
En los extremos de la madera se hacen muescas a fin de agarrar las maderas adyacentes.
Se instalan cuadros sucesivos de madera a fin de completar una estructura celular de soporte.
El entibado adyacente es encuadrado de tal manera que soporte el piso conforme una estructura continua de pisos horizontales de cuadros rectangulares sostenidos en sus esquinas por medio de los postes.
Este método es muy poco aplicado debido a los altos costos de labor y materiales, por que son muy escasos los depósitos minerales con las leyes lo suficientemente alta, y con potencias lo suficientemente considerable, para poder equilibrar los costos de explotación que demanda este método.
La ventaja principal es que puede ser aplicada a cualquier cuerpo mineralizado, sin embargo requiere de una mano de obra intensiva y grandes suministros de madera para la estabilidad.
Condiciones de aplicación
El método de «square set» es aplicable en muchas circunstancias, comúnmente bajo las siguientes condiciones:
1. Recuperación de pilares de alta ley entre los tajeos de corte y relleno, así como también por encima y debajo de las galerías de acceso.
2. Explotación de cuerpos mineralizados en terreno incompetente, el cual es demasiado estrecho, demasiado plano o demasiado irregular para ser minado por «block caving» u otros métodos
3. Explotación de cuerpos mineralizados de alta ley en donde las pérdidas por dilución de los métodos de socavación sean inaceptables.
4. Explotación de grandes cuerpos mineralizados en donde se hace necesario un soporte inmediato y cerrado, y en donde los métodos de socavación sean inaceptables debido a posibles inflamaciones espontáneas por presencia de sulfuroso
5. En yacimientos con una potencia mínima de 3 a 3,5m .
Ventajas del método
1. Gran recuperación, las pérdidas generalmente ascienden de 3 a 5%, la dilución del mineral es también pequeña..2. Pueden separarse durante la explotación distintas clases de mineral.3. La ganga puede dejarse ya en las explotaciones como relleno o sostenimiento.4. Puede arrancarse el mineral incluso cuando la roca de caja es irregular o los filones son propensos a desmoronarse. Se pueden seguir a voluntad las ramificaciones de la mineralización en las cajas.5. Desde las zonas de explotación pueden trazarse con facilidad galerías de Exploración y efectuarse sondeos.
Inconvenientes del método
1. Costes de extracción muy elevados.
2. Baja productividad.
3. Gran consumo de materiales, el consumo de madera alcanza 0,03 a 0,045 m) /t de mineral.
4. Dificultades en el transporte motivadas por el gran consumo de materiales de fortificación y relleno.
5. Peligro de incendios.
Enmaderado
Los sombreros son los elementos que soportan la mayor presión lateral y por ende son los elementos primordiales, los avances generalmente actúan como estabilizadores.
La practica normal es ubicar los sombreros formando ángulo recto con la caja piso y los avances paralelos a la misma.
En cuerpos masivos el sombrero se ubica paralelamente a la dirección del esfuerzo máximo.
Trabajos preparatorios Los trabajos preparatorios
generalmente consisten en la excavación de la galería de transporte, preferentemente en la caja piso, y de chimeneas en la caja techo, estas se encostillan.
La distancias entre la chimeneas varia de 30 a 40 mt.
La altura del nivel es del orden de 30 a 40 mt.
La distancia entre los buzones del mineral es de 6 a 7.5 mt.
Método de explotación
La roca fracturada se deja caer o es arrastrada por medio de winches por la caja piso hasta los buzones.
En algunos casos se pueden utilizar pequeños equipos cargadores en las áreas enmaderadas, pero en general predominan los winches, los que pueden ser de dos o tres tambores;
La mayoría de los tajaos por «square set» requieren de un posterior relleno, ya que los cuadros no soportan demasiado peso, siendo métodos de sostenimiento provisionales.
Los tajeos generalmente son rellenados con desmonte o relleno hidráulico. El desmonte para el relleno proviene de:
1. Clasificado manual del material de tajeo; es costoso y generalmente no es practicado.
2. Alzas en la caja techos ejecutados con el único propósito de obtener material de relleno, de preferencia se ejecutan en donde las cajas son competentes.
3. Desde lugares fuera del área del tajeo, incluyendo desmonte de zonas de desarrollo, grava de río, etc.
V UNIDAD ACADEMICA
MINADO POR HUNDIMIENTO
MINADO POR HUNDIMIENTO
Generalidades
Los métodos de explotación por hundimientos, también se les denominan «caving methods». Estos se basan en fracturamiento de mineral y de la caja circundante bajo condiciones controladas. El mineral roto llena los espacios vacíos creados, donde los derrumbes continuos y totales son esenciales, puesto que los vacíos de mayor dimensión pueden provocar el colapso repentino con alteraciones del mineral durante la operación.
MINADO POR HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES
Conocido como “Sublevel caving” el cuerpo es dividido en subniveles.
Las galerías son ubicadas fuera de las secciones transversales del yacimiento, en depósitos angostos las galerías son paralelas a la veta.
Desde el subnivel se realiza la perforación de taladros largos con trazo en abanico o paralelo, la perforación es realizada en retirada, y los diversos subniveles pueden ser perforados completamente antes que se inicie la voladura y la producción
Para empezar el arranque se abre una rosa el techo de cada subnivel de perforación, que sirva de salida a la voladura en retirada. Simultáneamente existen niveles en proceso de arranque, carguío, perforación y otros en preparación.
El mineral derribado al inicio desciende a lo largo de las cajas, donde la extracción permite un frente aproximadamente uniforme. Los subniveles por debajo o encima también están incluidos en la secuencia de la producción.
La perforación y la voladura se ejecutan generalmente en anillos, pudiendo ser también en paralelo. Desde los subniveles el mineral es cargado a los “ore pass” y de estos a la superficie mediante la galería principal de transporte o en todo caso utilizando izaje mediante piques.Los espacios vacios son completamente rellenados por el material estéril producto del derrumbe o hundimiento, la dilución del mineral con el desmonte puede variar entre 10 % y 35 %, y la perdida del mineral varia entre el 5 % y 20 %.
MINADO POR HUNDIMIENTO DE SUBNIVELES
Condiciones de aplicación
El método de explotación por hundimiento de subniveles se aplica bajo las siguientes condiciones
1.Generalmente es empleado en cuerpos verticales masivos y en depósitos que tienen grandes dimensiones y alto buzamiento.
2. Los minerales adecuados para el empleo de éste método son los de resistencia media, quebradizos y bien estratificados, que permitan poner al descubierto una superficie relativamente grande y que se trocean con facilidad, sea con explosivos o por sí solos debido a la presión del techo.
3. Los límites del yacimiento deben ser regulares.
4. El terreno superficial debe permitir desplomes, sin crear problemas graves.
5. Debido a las pérdidas de mineral se aplica este método sólo en minerales de valor medio, y que no se presenten problemas en el tratamiento metalúrgico.
6. El método resulta especialmente favorable para yacimientos de gran volumen.
7. El yacimiento debe ser muy potente y poseer una gran extensión horizontal, pues de ésta forma la presión del techo es mayor y el hundimiento será uniforme.
8. El método se aplica para yacimientos que no requieren de clasificación.
9. Los requerimientos mínimos para la estabilidad del mineral exigen que la galería del subnivel deba sostenerse por sí sola, con soporte ocasional. El acarreo permite que la extracción del mineral sea continua.
Desventajas:Las principales desventajas del Sub Level Caving son:
- Se debe admitir un cierto grado de dilución del mineral.- Se debe implementar un control de producción acucioso.- Existen pérdidas de mineral; al llegar al punto limite de extracción, el mineral altamente diluido remanente se pierde, además se pueden generar zonas pasivas, es decir, sin escurrimiento, lo que implica pérdidas.- El método requiere un alto grado de desarrollos.
- Al generarse el hundimiento, se produce subsidencia, con destrucción de la superficie, además, las labores permanentes como chimeneas de ventilación y rampas deben ubicarse fuera del cono de subsidencia requiriéndose mayor desarrollo.
La dilución es el factor que influye en la aplicación práctica de las técnicas del «subnivel caving». El método es preferido para yacimientos en los cuales el desmonte y el mineral económico son fácilmente hundibles. Sin embargo, esta situación es diferente cuando los límites del mineral son determinados por la ley de corte. .
Desarrollo
Los trabajos de desarrollo consisten en la perforación para preparar los subniveles. Durante esta etapa se puede extraer mas del 20% del mineral, además es necesario desarrollar los «ore pass», inclinados, así como comunicar a los niveles principales.
La cantidad del trabajo de desarrollo en los subniveles es sustancial; sin embargo las galerías y subniveles son repetitivos pudiendo ser organizados y ejecutados eficientemente con equipos modernos.
La galería principal de extracción, los echaderos, realces, accesos de personal y servicios se ubican con frecuencia fuera del yacimiento; utilizándose estos muchas veces para la ventilación.
Desarrollo
La perforación es ejecutada con una malla «fanshaped» de forma radial y hacia arriba desde los subniveles, específicamente los taladros usados. Son en forma de anillos con taladros largos, ejecutada con sistema de perforación mecanizada.
Carguío y transporte
En áreas de producción, el transporte del mineral consiste en transportar el mineral de los subniveles hacia los «ore pass». Estas operaciones favorecen el uso de los equipos LHD. Los subniveles son diseñados para el transporte a distancias que coinciden con los atributos de los equipos; consiguiéndose una buena eficiencia en el carguío y transporte.
Planificación y ventilación
El «subnivel caving» es sistemático y utiliza un buen trabajo de planeamiento para la ejecución de la operación. E] desarrollo, producción y carguío son realizados en frentes diferentes, cada uno de los cuales es una operación continua independiente de los otros; estando un frente siempre disponible para ]a operación. Estos son factores que obligan que el método sea mecanizado, y por 10 mismo eficiente.
MINADO POR HUNDIMIENTO POR
BLOQUES
“BLOCK CAVING”
MINADO POR HUNDIMIENTO POR BLOQUES
Este método se basa en el fracturamiento del mineral y de la caja circundante bajo condiciones controladas.
El mineral roto llena los espacios vacios creados, donde los derrumbes continuos y totales son esenciales, puesto que los vacios de mayor dimensión pueden provocar el colapso repentino con alteraciones del mineral durante la operación
El método por hundimiento de bloques “block caving”, su principio se basa en el hundimiento diametral, opuesto al de los metodos con sostenimiento natural.
En este método el mineral es fracturado por si mismo, como resultado de las fuerzas y esfuerzos internos, se requiere mínima perforación y voladura en la producción
MINADO POR HUNDIMIENTO DE BLOQUESCondiciones de aplicaciónEl «block caving» se aplica en yacimientos con las siguientes características:
En cuerpos grandes y masivos.
El cuerpo debe tener alto buzamiento, debe ser vertical y de gran extensión.
Después del corte , la roca debe ser capaz de romperse en fragmentos adecuados.
Las condiciones del superficie deben permitir la subsidencia del área excavada.
El mineral debe ser homogéneo y diseminado.
Justificación y antecedentes
Se toman en consideración los siguientes antecedentes:
-Este método es aplicable por su bajo costo de producción en comparación con otros sistemas subterráneos.
- Se reducen algunas operaciones unitarias como, perforación y voladura.
- El método es aplicable a yacimientos masivos o estratiformes de buzamiento pronunciado y baja ley.
- Este sistema ofrece una alta producción en cada ciclo de arranque, también cuenta con una buena fragmentación por acción de la gravedad.
Como antecedentes de aplicación tenemos:
La aplicación del sistema en nuestro país se dio en la mina Cerro de Pasco, alcanzando una productividad de 200 t/h-g en calidad de producción a prueba.
En Latino América se tiene como ejemplo en el depósito masivo de oro El Teniente en Chile.
DesarrolloIncluye los siguientes pasos:
Las galerías de transporte y carguío se desarrollan en la parte inferior de cada block.
Los «ore pass» o «fimger raise» son ubicados en el nivel del echadero («grizzly»).
Un nivel «grizzly» es desarrollado para controlar la fragmentación y cuando la voladura secundaria sea necesaria.
Las «raise fimger» son desarrollados en forma de conos en el nivel de corte.
Una galería se desarrolla debajo de los blocks.
Producción
«Block caving» es un método de hundimiento aplicado mayormente a cuerpos grandes y masivos debido a su inherente bajo costo y alta capacidad de producción, arcos suficientemente grandes son removidos mediante un corte adecuado, por lo que la masa por encima se hundirá naturalmente.
En general, con el método Block Caving, se puede recuperar el 90% del mineral comprendido por la zona de explotación. Este coeficiente de recuperación depende principalmente de la forma en que se efectúa la extracción del primer tercio de la producción del block.
Ventajas
- Bajo condiciones favorables, el “el block cabina” es un método de minado económico.
- El minado es altamente productivo con respecto a otro sistema de minado, requiere de poca perforación, poca voladura y poco sostenimiento.
- La producción es centralizada y permite una eficiente supervisión resultando una alta productividad.
- Permite un buen control de las condiciones de trabajo.- Permite una alta producción.
- Es conveniente su aplicación de cuerpos de baja ley.
- Es de bajo costo.
Desventajas:
- Requiere de mayor tiempo de preparación y tiene un mayor periodo de recuperación en comparación con otros sistemas.
- Costo adicional para la preparación de los “Bloques” y los accesos.
- La voladura secundaria es frecuente aumentando el costo de producción.
- La recuperación del mineral puede ser baja, debido a las condiciones adversas del terreno trayendo constante pérdidas de mineral por mal diseño.
Sus Principales características de diseño consideran la utilización de zanjas (15 mts de largo, 12 mts de ancho en su parte superior) en reemplazo de los buzones, en el nivel deproducción existe una serie de galerías paralelas (calles) separadas 30 metros entre si, cuya sección generalmente es de 3,6 x 3,6 mt, las que son interceptadas cada 15 mts. porestocadas de carguío de sección similar en un ángulo de 60 grados, que permite una mayor facilidad de movimiento al equipo LHD. con esto la malla de extracción posee dimensiones de 17,32 x 15 con un área de influencia de 260 mt. cuadrados por punto de extracción.
