Chimeneas de Corte

El COS es la parte más importe de la secuencia de extracción en el tajeo, ya que proporciona el vacío inicial en el cual se disparan los anillos subsiguientes (Figura 6.40). El primer anillo

adyacente a COS por lo general solo se quebrará al ancho definido por el vacío de las chimeneas, a pesar de que se puedan disparar gradualmente anillos ligeramente más anchos en la chimenea inicial para “ganar terreno”. Un gran aumento en el ancho del yacimiento sobre la longitud del tajeo puede requerir la inclusión de un COS adicional en la sección más ancha del yacimiento. En general, la decisión sobre la ubicación de un COS depende del ancho del yacimiento, el tipo de relleno de tajeos adyacentes y restricciones de acceso. En yacimientos de venas angostas en las cuales se realiza el tajeo, el COS de diseña comúnmente para extenderse a través del ancho completo de cada tajeo.

A fin de disparar un COS con éxito, se recomienda tener los fondos de los filones del yacimiento abiertos en el ancho total de la operación arriba y debajo de la chimenea. El soplado de los taladros en terreno sin quebrar para depurar la chimenea por lo general no tiene éxito, ya que es poco probable que los taladros succiones hasta la profundidad total de diseño. Este problema se exagera con los mayores ángulos de avance (ángulo de arco) lejos del vacío (véase Figura 6.41). Para minimizar el ángulo de arco que se requiere que cubran los barrenos, un equipo de

perforación tiene que ser capaz de perforar a lo largo de todo el ancho del yacimiento, tan cerca de los taladros paralelos como sea posible.

FIGURA 6.40

Vista longitudinal dentro de un COS, Minas de Mount Isa.

Los LHW y los COS tienen la concentración mayor de energía explosiva de cualquier área de un diseño de voladura. Por consiguiente, la posición de LHW dentro de un COS debe ser tan cercana como sea posible al respaldo bajo del tajeo para minimizar el daño de la voladura a respaldo alto. Se sugiere una cantidad de reglas de diseño de corte como sigue:

1. Lo ideal, es que el COS se encuentre ubicado en la parte más ancha del yacimiento. 2. En yacimientos angostos, los impulsores de perforación en la posición de COS deben

despojarse en el ancho total del yacimiento. En yacimientos anchos, los equipos de perforación deben conectarse arriba y debajo del COS (Figura 6.35).

3. Los barrenos deben perforarse tan cerca y paralelos al de la chimenea o LHW como sea posible. Cuando los taladros convergen en el área del pique ciego o chimenea, se deben

disparar juntos.

4. El COS deberá ampliarse disparando taladros dentro del pique ciego o chimenea, como si la chimenea fuera un yacimiento angosto. Esto se hace por lo general usando un patrón de “dado cinco” con dos taladros guía disparando primero en el LHW, seguido por un barreno de alivio.

FIGURA 6.41

Ejemplo de taladros en abanico en un COS no succionando hasta la profundidad total.

En las Minas de Mount Isa, se perforan algunos de los COS usando taladros verticales de 140 mm de diámetro y hasta 50 m de longitud. Los taladros se perforan en un patrón de “dado cinco”, con

burden de 1.5-11.8 m y espaciamiento de 3.2-3.6. Los taladros usualmente se perforan hasta el respiradero en el subnivel inferior, que permite realizar comprobaciones de precisión y drenaje de agua y de detritos. Los taladros se perforan paralelos a la chimenea de corte y, si corresponde, el respaldo alto y bajo del yacimiento. Es importante que los topógrafos registren las bocas y respiraderos antes de diseñar el resto de los patrones de taladros del tajeo o planos de carga de chimeneas, ya que estos pueden tener diferencias significativas de las coordenadas diseñadas inicialmente. La Figura 6.43 muestra la posición del COS con respecto a los anillos principales dentro de dos distribuciones geométricas de tajeo. La figura 6.44 es una vista transversal larga que muestra la ubicación de la chimenea con respecto a los anillos principales dentro del tajeo.

El ensartamiento de los taladros COS durante la perforación asegura que se haya perforada la cantidad de taladros diseñados. Esto también ayuda a establecer la precisión en la perforación.

FIGURA 6.42

Vista de planta de COS que muestra las posiciones de la chimenea y de los taladros. Área Diá. (mm) Burden Espaciamiento TPMD PF Longitud

Taladros desde la superficie Taladros en el subsuelo

FIGURA 6.43

Vista de planta que muestra los COS con respecto a las geometrías de anillos principales. Tajeo de relleno

Anillos de expansión Pique de corte Anillos de expansión Voladura de masa

Cuando las chimeneas de corte son excavadas hacia arriba los taladros alrededor de la chimenea deben encordarse para asegurar que un número adecuado de taladros esté disponible para que quebrarse dentro de la chimenea sin embargo, no es

recomendable la práctica de perforación ascendente después de haber realizado la perforación de corte.

Las secuencias de voladura de COS dependen del tamaño de la chimenea utilizada. Por ejemplo, una altura de alzamiento COS de 60 m con una chimenea de 1.8 de diámetro puede dispararse en alturas de alzamiento de 30 m. Una ranura con chimenea de 0.66 m de diámetro puede ser volada en alturas de alzamiento de 12-20 m. De manera convencional, cuando un LHW ha sido disparado aproximadamente a la mitad de su recorrido, puede empezar la voladura del taladro COS.

FIGURA 6.44

Sección longitudinal típica para un COS. Voladura de masa

FIGURA 6.45

Voladura de un LHW y bocas de corte al respiradero.

Un intervalo aconsejable entre el avance LHW y el avance COS es de aproximadamente 10 m. Cuando se dispara un COS, explotan hasta 6 taladros a la vez cuando se

disparan fondos, mientras que explotan hasta 12 taladros cuando se disparan bocas (Figura 6.45). En algunos casos, explotan todos los fondos de ranura, con una geometría de arco desde los LHW hasta el alcance de la ranuras. Si por alguna razón, los fondos de corte no se han disparado antes de completar el LHW, se disparan al mismo tiempo hasta 6 taladros COS completos en el vacío del LHW. Ambos taladros LHW y COS deberían cebarse doblemente para asegurarse que detonen. Además, cuando se dispara un COS y anillos principales o anillos de limpieza, es recomendable un máximo de 3 anillos para asegurar el vacío adecuado para los anillos.

FIGURA 6.46

COS incorporando LHW descendentes y ascendentes. 0392 Lleno

Falla

LHW ascendente LHW descendente

Subsuelo

En ciertas geometrías de tajeo, se requiere de piques ciegos ascendentes conjuntamente con carga COS ascendente (Figura 6.46). Los piques ciegos ascendentes necesitan un disparo simple, y por tanto su longitud no supera los 15 m. Si una ranura ascendente fuera más ancha que el LHW, entonces se debe disparar taladros adicionales con el LHW. Si el LHW no succiona hasta la profundidad requerida, es muy probable que se necesitará perforar un LHW de recuperación o de lo contrario toda la ranura tendrá que ser perforada nuevamente. La Figura 6.47 muestra la geometría de un LHW ascendente de 2 m x 3 m utilizado en las Minas de Mount Isa. Los taladros de alivio en la figura se han perforado 1.5 m más profundamente que los taladros cargados.