rajo abierto sistema cerrado y shrinkage

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Laboratorio-Catedra: Métodos de Explotación Profesor: Bernardo Reyes Cabrera Ayudante de laboratorio: Juan Pablo Vergara Paredes Integrantes: Franco Tronci Iriarte - Matías Reyes Muñoz Fecha de Entrega: 26 de Noviembre de 2014 Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento Ingeniería en Minas

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DEscripcion de dos métodos de explotación

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  • Laboratorio-Catedra: Mtodos de Explotacin Profesor: Bernardo Reyes Cabrera

    Ayudante de laboratorio: Juan Pablo Vergara Paredes Integrantes: Franco Tronci Iriarte - Matas Reyes Muoz

    Fecha de Entrega: 26 de Noviembre de 2014

    Universidad de Santiago de Chile

    Facultad de Ingeniera

    Departamento Ingeniera en Minas

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    RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO - SHRINKAGE pg. 2

    RESUMEN EJECUTIVO

    El siguiente informe se hablar de dos mtodos de explotacin. Un mtodo de la minera de superficie correspondiente al Rajo Abierto Sistema Cerrado y otro mtodo subterrneo correspondiente al shrinkage. Se describirn sus desarrollos y preparacin, antecedentes, principios, limitaciones, los requerimientos pertinentes para sus empleos, su campo de aplicacin y finalmente se contextualizarn ejemplificando alguna minera chilena la cual este usando dicho mtodo. Rajo abierto Sistema cerrado: El mtodo de rajo abierto sistema cerrado tiene como objetivo principal extraer roca mineralizada a partir de un macizo rocoso para llevarlo posteriormente a una planta, procesarlo y obtener ganancias del mineral obtenido. Se trata de un mtodo seguro, eficaz y rpido; seguro porque mantiene a los trabajadores siempre a la luz del sol sin el peligro de que les caigan macizos rocosos encima o que les afecte de manera importante el polvo, debido a que se disipa muy fcilmente. Eficaz debido a que es un sistema que puede llegar a ser muy mecanizado, permitiendo extraer y mover un gran tonelaje diario gracias a sus maquinarias de gran envergadura. Es un mtodo rpido, ya que al ser un sistema cerrado tiene una rampa continua, lo que permite que los equipos se desplacen continuamente sin la necesidad de descansar. Para llevar a cabo una extraccin mediante rajo abierto se debe formar un equipo conformado por diversos campos: geolgicos, planificacin, operacin, mantencin y administrativo. Este gran equipo se encarga de comenzar, mantener y cerrar el proceso productivo. Rajo abierto sistema cerrado consta de la construccin de varios bancos de manera tal que forman una especie de anfiteatro con forma escalonada, a medida que se construyen los bancos se va extrayendo el mineral. Los bancos estn formados por bermas de carguo, de transporte, ngulos de taludes, entre otros. Cabe destacar que el sistema cerrado se diferencia del sistema abierto debido a que el primero contiene una rampa continua (sin descanso) y el segundo una rampa discontinua (con descanso). Este mtodo tiene un ciclo de produccin comn que consiste en perforar, cargar, tronar y transportar. Posterior al transporte se procesa y se comercializa. Los equipos utilizados en estos procesos son mecanizados para agilizar el proceso. El mtodo es aplicable en diversas ocasiones como cuando se trata de potentes capas o masas con buzamiento superiores a 25, en conjuntos de capas o filones con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difcil selectividad del material, cuando el arranque de estril o mineral requiere la ejecucin de perforacin y tronadura o cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversin inicial, como las que se requieren en otros mtodos ms especficos. Un ejemplo claro de la utilizacin de este mtodo es la mina Chuquicamata de la divisin CODELCO.

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    Shrinkage: La traduccin directa es reduccin , este mtodo es un mtodo de mediana a pequea minera, a diferencia del rajo; se emplea bsicamente en vetas estrechas de una potencia oscilante entre los 2- 30 metros, de forma vertical consiste en fragmentar de forma ascendente la explotacin del cuerpo mineralizado usando el esponjamiento como base de trabajo, este mineral adems provee de soporte para la roca de caja del casern el cual queda listo para su posterior vaciado completo, la diferencia de esponjamiento producida es absorbida por embudos en su base de manera que siempre quede libre al menos dos metros para realizar la explotacin a modo de cantidades cerca del 35% del mineral es extrado en esta esta fase, dejando en el casern el resto para su extraccin continua es un mtodo intensivo en mano de obra, posible mecanizar dependiendo de la ley o tipo de mineral a extraer, pero solo en su nivel de extraccin o basal. Para asegurar que el mineral no se cuelgue este debe tener una composicin particular que considera que este libre de arcillas o de xidos presente (para evitar adems la cementacin). Adems la unidad de explotacin debe ser continua evitando la dilucin, y si es que existe material estril instruido este debe considerarse como pilar o sacarlo si es necesario, fomentando as el flujo continuo de la roca fragmentada. En cuento a su aplicacin deben conocerse muy bien los lmites de nuestra unidad de explotacin construyendo niveles separados entre 30 a 180 metros conociendo as la regularidad del cuerpo y el espesor de la veta misma, el ngulo de reposo debe ser superior al de reposo sea el cuerpo debe considerar un ngulo de buzamiento superior a los 55 grados. Para el personal en faena el riesgo es la colgadura y la explosin frecuente a material particulado que por prolongados tiempo, puede causar problemas de salud. Por ser un mtodo antiguo y no muy aplicable son pocos los antecedentes de uso en chile, sin embargo dentro de la mediana minera se destaca la minera el salto ubicada en las cercanas de carrizalillo tercera regin de atacama, en una veta de oro. Mina propiedad de Lucas Godoy con una produccin mensual de 55 toneladas y una produccin de vaciado esperada 535.7 toneladas que sern retiradas en el mes de febrero el presente ao

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    INDICES DE CONTENIDOS

    Contenido Pagina

    INTRODUCCION .............................................................................................................................. 6

    Minera a Cielo Abierto ....................................................................................................................... 6

    Minera Subterrnea ........................................................................................................................... 6

    OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 7

    ALCANSES ........................................................................................................................................ 7

    RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO ........................................................................................... 7

    DESARROLLO .................................................................................................................................. 7

    Planificacin de un rajo abierto: ......................................................................................................... 7

    Mtodo de explotacin: ...................................................................................................................... 8

    RAMPAS EN RAJO SISTEMA CERRADO V/S RAJO SISTEMA ABIERTO .............................. 11

    Rajo Sistema Cerrado ........................................................................................................................ 11

    Rajo Sistema Abierto ......................................................................................................................... 11

    PROCESO PRODUCTIVO .............................................................................................................. 12

    Maquinarias utilizadas: ..................................................................................................................... 12

    CAMPO DE APLICACIN Y REQUERIMIENTOS ...................................................................... 13

    VENTAJAS Y DESVENTAJAS ...................................................................................................... 14

    MINERAS CHILENAS QUE EMPLEAN RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO ..................... 14

    Chuquicamata ................................................................................................................................... 15

    SHINKAGE STOPING DESARROLLO .......................................................................................... 16

    Planificacin Shinkage Stoping: ..................................................................................................... 16

    Principios: ..................................................................................................................................... 16

    Desarrollo ...................................................................................................................................... 17

    Arranque ....................................................................................................................................... 17

    Manejo de mineral ......................................................................................................................... 17

    Ventilacin .................................................................................................................................... 18

    Fortificacin .................................................................................................................................. 18

    Vaciado ......................................................................................................................................... 18

    Comentarios .................................................................................................................................. 18

    Parmetros ..................................................................................................................................... 18

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    SHRINKAGE STOPING .................................................................................................................. 20

    SHRINKAGE STOPING .................................................................................................................. 21

    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 22

    INDICES DE ILUSTRACIONES

    Contenido Pgina Ilustracin 1: Modulo de bancos ......................................................................................................... 8

    Ilustracin 2: Tipo de Bermas .............................................................................................................. 9

    Ilustracin 3: Berma de Carguo .......................................................................................................... 9

    Ilustracin 4: Tipos de ngulos .......................................................................................................... 10

    Ilustracin 5: Rampa sistema cerrado ............................................................................................... 11

    Ilustracin 6: Rampa sistema abierto ................................................................................................ 11

    Ilustracin 7: Maquinas de perforacin ............................................................................................ 12

    Ilustracin 8: Camin Fabrica ............................................................................................................ 13

    Ilustracin 9: Maquinara de carguo y transporte ............................................................................ 13

    Ilustracin 10: Mina Escondida ......................................................................................................... 15

    Ilustracin 11: mina chuquicamata ................................................................................................... 16

    Ilustracin 12: Shrinkage stoping modalidad Tradicional .................................................................. 19

    Ilustracin 13: Arranque del mineral ................................................................................................. 19

    Ilustracin 14: SHRINKAGE STOPING ................................................................................................. 20

    Ilustracin 15: Extraccin y manejo del mineral con equipos LHD .................................................... 21

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    INTRODUCCION

    Los tipos de explotaciones mineras son tan variados en su concepcin y diseo como los yacimientos que se benefician. La eleccin del mtodo a aplicar depende de numerosos factores tales como: la profundidad, la forma e inclinacin del depsito, la distribucin de leyes del mineral, las caractersticas geomecnicas de las rocas encajantes y del propio mineral, los costes de explotacin, etc.

    Las explotaciones mineras pueden clasificarse genricamente en dos grandes grupos: subterrneas y a cielo abierto. Existen casos intermedios en los que se combinan o coexisten tcnicas propias de cada uno de los grupos y se dice que son explotaciones mixtas.

    Minera a Cielo Abierto Es una explotacin en superficie que extrae en franjas horizontales llamados bancos, en forma descendente a partir de banco que est en la superficie. Normalmente para la remocin de un banco de mineral es necesario extraer el material estril que lo cubre. Este tipo de explotacin es de gran volumen y se aplica en yacimientos masivos de gran tamao, cerca de la superficie. Este mtodo se utiliza principalmente en yacimientos de mineral diseminado, y se basa en la extraccin de todo el material donde se ubica el mineral. Ello supone mover grandes volmenes e inevitablemente, utilizar equipos de gran capacidad.

    Minera Subterrnea El mtodo de explotacin subterrnea, es utilizado cuando las zonas mineralizadas (vetas o cuerpos de mineral econmico) son angostas y profundas, por lo que segn las evaluaciones tcnicas y econmicas justifica la perforacin de tneles y socavones para posibilitar su extraccin. Existen diversos mtodos de explotacin dentro de la minera subterrnea que son rentables para depsitos minerales encontrados a gran profundidad.

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    OBJETIVOS

    Describir el mtodo Shrinkage y Rajo Abierto Sistema Cerrado.

    Mostrar su desarrollo, antecedentes, preparacin y explotacin de cada mtodo.

    Analizar las condiciones de aplicacin del Rajo Abierto Sistema Cerrado y Shrinkage

    Mostrar de una manera didctica las vistas en planta y de perfil de ambos mtodos atendiendo a sus principales operaciones.

    Encontrar las limitaciones ms relevantes, ventajas y desventajas de cada mtodo.

    Diferenciar el Rajo Abierto Sistema Cerrado con el Rajo Sistema Abierto.

    ALCANSES

    Dentro de las limitaciones que existen en este informe se encuentran las siguientes:

    Es un informe completamente elaborado en base a diversas fuentes bibliogrficas

    El lector debe tener ciertos conocimientos mineros previos

    El informe esta realizado por estudiantes de segundo ao de ingeniera, con el propsito de interiorizar tempranamente los mtodos de explotacin mencionados

    En caso de cualquier duda o consulta remitir mensaje formalmente a [email protected] o [email protected]

    RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO

    DESARROLLO

    Planificacin de un rajo abierto:

    Antes de implantar el mtodo de rajo abierto es necesario hacer una planificacin para decidir cmo se ir extrayendo el mineral presente en este yacimiento, se debe tener en cuenta algunos parmetros generales:

    Geomtricos : funcin de la estructura morfolgica del yacimiento y lmites de la propiedad

    Geotcnicos : ngulos mximos de estabilidad de taludes ,bancos y bermas

    Operativos : rea segura y necesaria para la operacin de mquinas , dimensiones de caminos y pistas

    Medio ambientales: reduccin de impacto negativo, escombreras y recuperacin de terrenos.

    Adems de esto , se debe realizar un extenso anlisis de las condiciones imperantes y futuras del mercado para determinar la cantidad total que conviene explotar para que sea rentable , luego mediante algunas tcnicas se establece el pit o rajo final que encierra todo el mineral explotable econmicamente .

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    El desarrollo del rajo, es por procesos denominados fases las que gradualmente permiten obtener el rajo final, estas fases pueden variar en su duracin de varios meses a 1 o ms aos. Una fase se realiza a travs de pequeos sectores del rajo en forma de tajadas, las que se conocen como expansiones, las cuales se realizan mediante tronaduras, estas son las que dan la forma al rajo.

    Mtodo de explotacin:

    La construccin de un rajo comienza con la remocin de los terrenos estriles que se encuentran sobre el mineral a explotar (sobrecarga).este proceso comienza unos aos antes de iniciarse la explotacin del mineral, la duracin depender del estado y cantidad de esta sobrecarga. En este proceso se construyen los caminos de acceso al futuro rajo, los depsitos (escombreras), campamentos y algunas bodegas. Al finalizar la remocin de la sobrecarga, se procede a la construccin del rajo esta se realiza en forma descendente mediante franjas horizontales o peldaos los cuales se denominan bancos, que al ir progresando con la explotacin se va creando un agujero o depresin. Las dimensiones del rajo se expanden principalmente para mantener la estabilidad de los bancos, ya que a medida que se profundiza, las paredes del rajo se van haciendo muy perpendiculares, lo que le resta estabilidad a la estructura, la que es requerida para que el proceso se realice de forma segura y que permita el correcto movimientos de maquinarias y equipos. Otros factores que pueden influir en la estabilidad del rajo son las aguas subterrneas, estructuras geologas, la fuerza de tensin que condicionan al rajo, la geometra de este y la fuerza que ejerce la roca. Para que el rajo se mantenga estable se debe ir monitoreando a cada segundo, dando especial nfasis en los taludes de la mina, ya que de esto depender la seguridad de la operacin, siendo adems parte importante de la rentabilidad del negocio. Para ello se establecen los siguientes parmetros geomtricos. Banco: son los niveles en que se divide una explotacin a rajo abierto, de los cuales se extrae el mineral .El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir, hacia abajo generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura del banco, la que generalmente mide de 13 a 18 metros.

    Ilustracin 1: Modulo de bancos

    Berma: es la cara superior de un banco de una explotacin a rajo abierto que se deja

    principalmente para detener el derrame de material que se pueden producir al interior de un rajo,

    su ancho vara entre 8 a 12 metros.

    Berma de seguridad: estas se disearon con la probabilidad de que ocurra un accidente geomecanico, como el volcamiento de una roca o el desplazamiento de una cua.

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    Berma de transporte: al igual que la berma de carguo debe poseer las dimensiones adecuadas

    para que los camiones de transporte se muevan con seguridad a travs de ella, generalmente se

    acepta un ancho mnimo de la berma de transporte la cual posea un ancho igual a 5 veces el ancho

    del camin de mayores dimensiones utilizados en el rajo.

    Ilustracin 2: Tipo de Bermas

    Berma de carguo: debe tener las dimensiones adecuadas para que se puedan movilizar los

    camiones en ambos sentidos y que le permita al equipo de carga operar con libertad de

    movimiento. Esta berma se hace mediante una expansin.

    Ilustracin 3: Berma de Carguo

    Los ngulos de talud con que se trabaja en una explotacin son: Talud: es el plano inclinado formado por la sucesin de bancos que se construyen en el rajo. Angulo de Talud de la pared del Banco: Representa la inclinacin con que queda la pared del banco. Este ngulo se mide desde la pata del banco a su propia cresta.

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    Angulo de Talud Inter rampas: Representa la inclinacin con que queda el conjunto de bancos que se sitan entre una rampa y la rampa consecutiva. Este ngulo se mide desde la pata del banco superior donde se encuentra una rampa hasta la cresta del banco donde se encuentra la otra rampa. Angulo de Talud de un conjunto de bancos: Representa la inclinacin con que queda un grupo de bancos sin existir entre ellos alguna diferencia geomtrica importante. Este ngulo se mide desde la pata del banco ms profundo hasta la cresta del banco de cota mayor, este Angulo se encuentra generalmente entre 45 y 60 de inclinacin, este ngulo depender directamente de las caractersticas y propiedades que presenta la roca Angulo de Talud Overall: Representa el ngulo de inclinacin con que queda la pared final del rajo, incluyendo todas las singularidades geomtricas existentes. Este ngulo se mide desde la pata del banco ms profundo hasta la cresta del banco ms alto de la explotacin. Cabe destacar que existen dos formas distintas de medir los ngulos de talud. Una de ellas es la

    descrita en los casos anteriores (de pata a cresta) y la otra es medir desde pata a pata dichos

    ngulos. En geomecnica se utiliza la primera forma y en planificacin se utiliza la segunda.

    Ilustracin 4: Tipos de ngulos

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    RAMPAS EN RAJO SISTEMA CERRADO V/S RAJO SISTEMA ABIERTO

    Rajo Sistema Cerrado: Sistema conformado por una rampa continua, lo cual significa que no posee

    descanso permitiendo que el acceso a la unidad de explotacin sea ms rpida disminuyendo

    costos operacionales y tiempos involucrados en el transporte del material. A diferencia del Sistema

    Abierto es ms inseguro ya que al poseer una rampa continua se genera un mayor desgaste en los

    equipos.

    Ilustracin 5: Rampa sistema cerrado

    Rajo Sistema Abierto: Presenta una rampa discontinua, lo que significa que posee descanso, esto permite tener acceso a cada uno de los bancos y que una mayor cantidad de equipos se desplacen or la rampa, generando un acceso a la unidad de explotacin ms lento y de ms elevado costo ya

    que recorrer una mayor distancia que el Sistema Cerrado para llegar al final del pit. Adems este

    sistema es ms seguro debido a que al presentar descansos genera un menor desgaste en los

    equipos.

    Ilustracin 6: Rampa sistema abierto

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    PROCESO PRODUCTIVO

    Perforacin: las perforaciones en el banco deben realizarse a distancia regulares entre s, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforacin) de manera que atraviesen toda la altura del banco y siempre con unos metros de ms, que es la denominada pasadura.

    Tronadura: una vez realizada las perforaciones se procede a cargar el explosivo tales como ANFO, nitroglicerina o acuageles, luego en cada hoyo cargado con explosivo se introduce un detonante de encendido elctrico, el que se detona mediante control remoto .para la tronadura se establecer una secuencia de tiro, de manera que la roca sea fragmentada en etapas, partiendo de la cara expuesta del banco hacia dentro, con diferencias de fracciones de tiempo.

    Carguo: el material tronado es cargado en camiones de gran tonelaje mediante gigantescas palas elctricas o cargadores frontales.

    Transporte: para el transporte del material mineralizado o estril, se utilizan camiones de gran tonelaje por ejemplo de 240 a 300 toneladas. estos transportan el material desde el frente de carguo a sus diferentes destinos

    Maquinarias utilizadas:

    Perforacin: este proceso se lleva a cabo mediante maquinas (OTH) maquinas que llevan el martillo

    percutor en la cabeza o maquinas (DTH) que llevan el martillo percutor en el fondo.

    Ilustracin 7: Maquinas de perforacin

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    Tronadura: Para cargar los tiros generalmente se ocupan camiones fabrica, que traen los agentes

    explosivos separados

    Ilustracin 8: Camin Fabrica

    Transporte y carguo: son camiones y maquinarias de gran envergadura

    Ilustracin 9: Maquinara de carguo y transporte

    CAMPO DE APLICACIN Y REQUERIMIENTOS

    La minera a rajo abierto viene dada como un mtodo tridimensional, destinado a poder alcanzar grandes profundidades a travs de un sistema sistemtico y mltiple de banqueo descendente. Este mtodo de explotacin se aplica normalmente a aquellos yacimientos cuyas caractersticas principales sean:

    potentes capas o masas con buzamiento superiores a 25 y ms generalmente, los de buzamiento vertical

    conjunto de capas o filones , con potencias muy variables o de yacimientos complejos con una difcil selectividad del material

    cuando el arranque de estril o mineral requiere la ejecucin de perforacin y tronadura

    cuando las reservas demostradas no permiten una gran inversin inicial, como las que se requieren en otros mtodos ms especficos.

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    VENTAJAS Y DESVENTAJAS

    Ventajas Desventajas

    - Mejor recuperacin del volumen de mineral

    explotable

    - Planificacin ms flexible a medida que

    progresa el rajo

    - Los niveles de riesgo en el trabajo disminuye

    - La mecanizacin no tiene lmite en cuanto a

    las dimensiones de los equipos

    - El esfuerzo fsico de los trabajadores es

    menor

    - La productividad es ms alta

    - Los tonelajes por cada voladura son mayores

    - Los problemas de ventilacin no existen

    - Los costos por tonelada movida son ms

    bajos

    - La inversin en equipo son cuantiosos y las

    cargas financieras son muy altas

    - El equipo es ms sofisticado y necesita de

    una mano de obra ms calificada

    - Los agentes atmosfricos tienen fuerte

    impacto

    - Los frentes de trabajo

    MINERAS CHILENAS QUE EMPLEAN RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO

    Mina La Escondida La operacin de la mina la escondida se encuentra ubicada a 170 km al suroeste de la ciudad de Antofagasta, esta posee un sistema de explotacin a rajo abierto sistema cerrado. La construccin de esta mina se inici en agosto de 1988 y comenz a extraer mineral en noviembre de 1990 funcionando hasta hoy en da. Existen dos hiptesis de su nombre la primera fue por la dificultad de hallar el yacimiento , al parecer ubicado bajo un mando de material estril y la segunda porque es el nombre de una manifestacin inscrita durante la campaa de explotacin para distraer a los interesado , esa campaa duro dos aos sin buenos resultados. Minera la escondida es la operacin minera de cobre de mayor produccin en el mundo produciendo ms de 1.200.000 toneladas mtricas de cobre fino al ao , lo que presenta ms del 8% de la produccin mundial y 25% de la produccin nacional En esta operacin el mineral es extrado de las dos minas de rajo abierto: escondida y escondida

    norte, y se produce cobre en dos formatos diferentes como concentrado de cobre y como ctodos

    de cobre dependiendo del tipo de mineral almacenad en el yacimiento.

    La Minera Escondida, como sociedad de responsabilidad limitada, tiene su propiedad distribuida de

    la siguiente forma: BHP Billiton (57,5%), Rio Tinto PLC (30%), Jeco Corporation (consorcio japons

    liderado por Mitsubishi Corporation) (10%) y la Corporacin Financiera Internacional, filial del

    Banco Mundial, (2,5%).

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    RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO - SHRINKAGE pg. 15

    Ilustracin 10: Mina Escondida

    Chuquicamata Localizada a 16 kilmetros al norte de Calama y a 230 kilmetros al noreste de Antofagasta. Chuquicamata, la mina a cielo abierto de cobre ms grande del mundo (tiene una dimensin aproximada de 4,5 km del largo, 3,5 de ancho y 1 km de profundidad), fue originalmente explotada por los pueblos indgenas de la zona. Su nombre es de origen aimara y se relaciona con los indgenas chucos o chuquis que trabajaban al cobre para confeccionar herramientas y armas. Chuquicamata utiliza un sistema de rajo mixto, es decir, complementa un sistema abierto con un

    sistema cerrado en la implementacin de rampas. Los frentes de trabajo del rajo optan

    mayormente por un sistema cerrado ya que tiene un acceso mucho ms rpido a las unidades de

    explotacin, disminuyendo costos operacionales a diferencia del sistema abierto que tiene accesos

    a la mayora de los bancos lo que lo convierte econmicamente en un mtodo mucho ms caro.

    Tambin se evidencia en el rajo de Chuquicamata la combinacin de rampas en espiral al y en

    zigzag. Chuquicamata es administrada por la empresa estatal, Codelco.

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    RAJO ABIERTO SISTEMA CERRADO - SHRINKAGE pg. 16

    Ilustracin 11: mina chuquicamata

    SHINKAGE STOPING DESARROLLO

    Planificacin Shinkage Stoping:

    Este mtodo de explotacin es aplicable en cuerpos tabulares verticales o subverticales angostos o de poco espesor (1 a 10 m), con bordes o lmites regulares. Su inclinacin debe ser superior al ngulo de reposo del material quebrado, vale decir, mayor a 55. La roca mineralizada debe ser estable y competente. La roca encajadora (paredes) debe presentar tambin buenas condiciones de estabilidad.

    Principios:

    Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente (realce) partiendo de la base del casern. Una proporcin del mineral quebrado, equivalente al aumento de volumen o esponjamiento (30 a 40 %), es extrada continuamente por la base. El resto queda almacenado en el casern, de modo de servir como piso de trabajo para la operacin de arranque (perforacin y tronadura) como asimismo de soporte de las paredes del casern. Cuando el proceso de arranque alcanza el lmite pre-establecido superior del casern, cesan las operaciones de perforacin y tronadura, y se inicia el vaciado del casern extrayendo el mineral que ha permanecido almacenado (60 a 70%). Los pilares y puentes de mineral que separan los caserones por lo general son recuperados con posterioridad.

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    Desarrollo

    El mtodo requiere conocer bastante bien la regularidad y los lmites del cuerpo mineralizado. Para ello, se construyen dos niveles horizontales separados verticalmente por 30-180 m, los cuales permiten definir la continuidad de la veta y determinar la regularidad en el espesor de la misma. A esto, se agrega una o ms chimeneas, construidas por Alimak o Raise- Boeing, las que permiten definir la continuidad vertical, facilitan la ventilacin y permiten el acceso del personal y equipos. Finalmente, hay tres alternativas para el desarrollo que sigue: 1. Puntos de extraccin cada 1-10m en la base del cuerpo -Instalacin de chute de madera en cada punto 2. Correr galera paralela a la base del cuerpo a 7.5 15 m en footwall (por estabilidad) - Correr estocada de extraccin desde la galera de extraccin a la galera de base del depsito cada 7.5 15 m - Tronar la primera tajada y se extrae el esponjamiento con LHD o scraper 3. Cuerpos ms anchos: - Correr dos galeras de base - Construir embudos - Por el centro de las dos galeras de base, correr galera de extraccin con scraper y estocadas de extraccin para que el esponjamiento fluya hacia la galera de extraccin.

    Arranque

    Las condiciones de aplicacin de este mtodo (vetas angostas de baja capacidad productiva), como tambin las dificultades de acceso y el piso de trabajo irregular no permiten la utilizacin de equipos mecanizados de perforacin. En la prctica normal se utilizan perforadoras manuales (jack-legs o stopers) y barras integrales. Los tiros pueden ser horizontales (1.6 a 4.0 m) o verticales (1.6 a 2.4 m) con dimetros de 32 a 38 mm. Excepcionalmente, se utiliza perforacin mecanizada, mediante el uso de: drill wagons o jumbos con largos de perforacin que pueden ir de 1.8 a 2.4 m (hasta 3.0 m). La tronadura se realiza utilizando ANFO, geles (hidrogeles), slurry (emulsiones) y con iniciacin no elctrica normalmente.

    Manejo de mineral

    El sistema tradicional o ms antiguo consiste en el carguo directo del esponjamiento por el nivel de extraccin mediante de pequeos carros de ferrocarril, mediante buzones instalados en la base de los embudos recolectores. Es necesario nivelar el piso para seguir perforando despus de cada tronada, dentro del casern, para lo que se pueden utilizar slushers, LHD pequeos o simplemente palas y realizar el trabajo manualmente. Despus de tronar y extraer cada tajada vertical, se deben subir los accesos (fortificacin de accesos con madera). Entre los sistemas de carguo y transporte en el nivel de extraccin, tambin se pueden encontrar palas de arrastre (scrapers) descargando directamente a carros de ferrocarril o camiones y equipos LHD saliendo directamente a superficie, o en combinacin con piques de traspaso cortos, ferrocarril o camiones, y rampas o piques de extraccin.

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    Ventilacin

    El frente de trabajo se ventila inyectando aire desde la galera de transporte ubicada en la base a travs de la chimenea de acceso emplazada en uno de lkos pilares que flanquean el casern. El aire viciado se extrae hacia el nivel superior por la chimenea emplazada en el otro pilar correspondiente al casern vecino.

    Fortificacin

    Dependiendo de la estabilidad de la roca encajadora, se recurre normalmente a un apernado parcial o sistemtico de las paredes del casern. En situaciones de mayor inestabilidad se colocan pernos y malla de acero, o incluso shotcrete. Tambin es posible dejar algunos pilares de mineral de pequeas dimensiones. Muestreo de canaleta o de chips en intervalos regulares para control de leyes.

    Vaciado

    El vaciado es la etapa ms peligrosa. Se debe evitar este mtodo si el material se pega o cementa (arcillas) y puede crear colgaduras o arcos. Estas colgaduras pueden ser deshechas mediante el uso de agua, explosivos o a mano, lo cual es muy riesgoso. Las colgaduras son costosas y peligrosas. El vaciado debe hacerse sistemtico y parejo, para evitar la dilucin Tren, LHD / camin, slusher (balde de arrastre)

    Comentarios

    En la actualidad la aplicacin de este mtodo ha quedad relegada a la llamada minera artesanal. Vetas angostas que no permiten gran mecanizacin. Es intensivo en mano de obra y las condiciones de trabajo son relativamente ms difciles, con exposicin a riesgos comparativamente mayores en relacin a otros mtodos. Baja capacidad productiva, no permite una gran selectividad, recuperacin regular (se dejan pilares y puentes), dilucin en cierta medida controlable. La mayor parte del mineral arrancado permanece almacenado en los caserones durante un tiempo bastante lago, lo que incide negativamente en el capital de trabajo y flujos de caja del negocio.

    Parmetros

    Caractersticas del mineral: mineral competente, que no se oxide ni cemente, bajo en arcillas Caractersticas de roca de caja: competente a moderadamente competente Forma del depsito: vertical, uniforme en su inclinacin y contactos o Inclinacin > 45, ojal > 60 Tamao: o Angosto a moderado espesor (1 a 30 m) o Largo: 15 m en adelante Ley: moderada a alta

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    Ventajas Desventajas Tasas de produccin pequeas a medianas

    Vaciado del casern por gravedad

    Mtodo simple, para minas pequeas

    Capital bajo, algo de mecanizacin posible

    Soporte de mineral y paredes mnimo

    Desarrollos moderados

    Buena recuperacin (75 a 100%)

    Baja dilucin (10 a 25%)

    Selectividad posible

    Productividad baja a moderada (3-

    10ton/hombre-turno

    Costos moderados a altos

    Intensivo en mano de obra

    Mecanizacin limitada

    Condiciones de trabajo difciles Aprox 60% del mineral preso dentro del casern hasta el final Colgaduras Prdida del casern en vaciado si no se hace con cuidado

    Ilustracin 12: Shrinkage stoping modalidad Tradicional

    Ilustracin 13: Arranque del mineral

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    SHRINKAGE STOPING

    Ilustracin 14: SHRINKAGE STOPING

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    SHRINKAGE STOPING

    Ilustracin 15: Extraccin y manejo del mineral con equipos LHD

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    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    Al analizar el mtodo de explotacin Rajo Sistema Cerrado dentro de las ventajas encontramos mejor recuperacin del volumen de mineral explotable y los problemas de ventilacin no existen, adems los niveles de riesgo disminuyen enormemente ya que prcticamente no existen problemas de ventilacin ni de visibilidad. Adems al presentar un sistema cerrado lo hace ms rentable econmicamente, ya que genera un acceso a la unidad de explotacin de una manera ms rpida ya que la rampa no presenta descanso. Dentro de las problemticas a resolver se encuentran, la definicin del mineral y su separacin a partir de una ley mnima de corte, la existencia de minerales marginales que habrn de almacenarse, la estabilidad de grandes taludes y vertederos, las relaciones de estril a mineral y la necesidad generalizada de contar con una planta de concentracin para tratar todos los minerales. Entonces al comparar ventajas y desventajas , el mtodo rajo abierto sistema cerrado resulta victorioso al presentar ms ventajas que desventajas , es por eso que hoy en da es uno de los mtodos ms usados en la minera , adems este mtodo es altamente evolutivo , que quiere decir esto que cada da evoluciona ms a medida que surge nueva tecnologa.