UNIVERSIDAD NACIONAL DE
CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA
MINADO POR CHIMENEAS
CURSO: METODOS DE EXPLOTACION MINERA
DOCENTE: ING. BOHORQUEZ HUARA, Armando
INTEGRANTES:
BECERRA CASTRO, Ruby
CUEVA SALAZAR, Percy
DAVILA CUBAS, Willy
GARCIA NECIOSUP, Alejandra
HUAMAN AYAY, Wilder
SPELUCIN LEON, Cristhian
VERGARA REBAZA, Bertha
Descripción del Método
Métodos Mecanizados
Mayor seguridad para el personal, ya que en algunos métodos no se precisa que los trabajadores se encuentren dentro de la excavación durante la realización de la chimenea o pozo, y en lo que es necesario éstos disponen de mayor protección que en los métodos convencionales.
Mejor estabilidad del terreno, al no ser necesario el uso de voladura, la roca no se deteriora y te obtiene superficies lisas, con lo que esto supone menor necesidad de sostenimiento y menor resistencia al paso del aire.
Mejores rendimientos de perforación, debido al menor tiempo de ejecución.
“Shaft drilling”
Este sistema se utiliza para la perforación de pozos de gran diámetro siendo una extensión de las técnicas convencionales de perforación rotativa usadas habitualmente en la extracción de petróleo.
Shaft boring
RAISE BORING
También llamado “raise drilling” es el sistema
RAISE BORING
La primera vez que se utilizó una maquina de este tipo fue en 1962 en la mina Horner Wanseca de Michigan USA. Se trataba de un taladro piloto de 250 mm. De diámetro, llegando finalmente a un diámetro de 1016 mm
RAISE BORING
PAUTAS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO
La selección de un método apropiado de construcción de pozos puede hacerse basándose en los costos y tiempo de ejecución
La aplicación del “shaft drilling” se prefiere en condiciones donde
La congelación puede ser necesaria en el control de infiltraciones de agua durante la excavación convencional de pozos.
El revestimiento de pozos precisan el uso de un revestimiento de acero/ hormigón hidrostático
El acceso rápido prevalece sobre su mayor costo
El impacto adverso de infiltraciones superficiales de agua puede ser
económicamente mitigado antes de la construcción, por ejemplo a
través de lechadas.
La caída de la roca permite tiempos de ejecución compatibles con
los ciclos en las operaciones mineras.
El acceso rápido prevalece sobre los costos añadidos
Las alteraciones en la roca son factor principal que hay que tener en
cuenta en la elección de este método
PAUTAS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO
El uso de “shaft boring” se aconseja cuando:
La geología permite la perforación del taladro piloto con las tolerancias requeridas para el diseño del pozo
La estructura geológica debe
permitir la perforación piloto con las tolerancias requeridas por el
diseño del pozo
El acceso esté disponible para la organización del trabajo y eliminación de lodo bajo tierra
Las
condiciones del lugar deben ser
estables
PAUTAS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO
La perforación con “raise boring” se recomienda en casos donde:
Para la excavación de pozos de gran longitud y sección, se utilizan estructuras metálicas o equipos de accionamiento neumático o hidráulico que van equipados con 3 o 4 brazos e igual número de deslizaderas y perforadoras; de los ya conocidos de sistema de avance con puntales.
Durante el trabajo estos conjuntos se apoyan en el fondo del pozo y se anclan a los hastiales con unos cilindros hidráulicos horizontales.
Una vez perforado y cargado cada disparo el conjunto se pliega y eleva hasta una posición segura, pasando a continuación a la operación de desescombro con cucharas bivalvas o retrohidráulicas y cubas. Dentro de las principales tenemos:
Jaula Jora en chimenea vertical e inclinada (Atlas Copco)
Jaula Jora
Huinche o cabrestante en la parte superior
Etapas
Para el sondaje piloto, se debe elegir la máquina perforadora en función del largo de la chimenea. El diámetro por lo general varía entre los 75 y 100 mm., que sirve para traspasar el cable desde el nivel donde se encuentra el huinche o cabrestante hasta el frente de trabajo.
Diseño de tronadura con barreno central de gran diámetro
Al terminar la perforación se debe retirar la plataforma, desenganchar la jaula y sacar el cable para que estos no sufran daños durante la tronadura.
Ventaja
s
Este método resulta muy efectivo para el desarrollo de chimeneas ya que su metodología de trabajo hace que se puedan obtener beneficios "extras" .
Las ventajas de utilizar esta técnica radica casi en un cien por ciento en las ventajas de la utilización de martillos con ayuda neumática (JackLeg), favorece en un aumento del tiempo de utilización práctica de la herramienta.
Desventajas
Su desventaja esencial es que se debe desmontar todo el aparato, incluido los cables para que estos no sufran daños con la tronadura.
La desventaja de este método, frente al Alimak, es la perforación del barreno piloto, pues el control de su desviación dependerá de la longitud de la chimenea.
Una de las desventajas se encuentra en la perforación de este barreno puesto que su dirección e inclinación deben ser exactas a la planificación, la cual influirá en la extensión final de la chimenea.
Plataforma trepadora
Alimak
Este método de excavación seutiliza para chimeneas y piques,debido a su flexibilidad,
económica y velocidad, y se han convertido en uno de los más usados del mundo, sobre todo en aquellos casos donde no existe ningún nivel de acceso superior. Estos equipos están constituidos por Jaula plataforma de trabajo motores de accionamiento el carril guía
La elevación de la plataforma se realiza a través de un carril guía curvado empleando motores de aire comprimido, eléctricos o diesel.
La fijación del carril a la roca se lleva a cabo con bulones de anclaje, y tanto las tuberías de aire como de agua necesarias para la perforación y ventilación se sitúan en el lado interno del carril guía para su protección.
Durante el trabajo los perforistas se encuentran sobre una plataforma segura, ya que disponen de una cubierta y una barandilla de protección y para el transporte del personal y materiales se utiliza la jaula que se encuentra debajo de la plataforma.
Las
fases
en
la
construcción
de
la
chimenea
1. operación realizada con martillo perforador
Las principales ventajas de estos
equipos son:
•Pueden usarse para chimeneas de pequeña o gran longitud y con cualquier inclinación
•Las diferentes secciones y geometrías de las chimeneas se pueden conseguir cambiando las plataformas, siendo posible excavar secciones desde 3 m2 hasta 30m2.
•Es posible en una misma obra cambiar la dirección e inclinación de las chimeneas mediante el uso de carriles curvos.
•La longitud de las excavaciones pude ser prácticamente ilimitada. La chimenea más larga efectuada hasta la actualidad tiene 1040m y una inclinación de 45 °
•La inversión es menor que con el sistema “raise boring”
•No requiere mano de obra demasiado especializada.
•La preparación inicial del área de trabajo es muy reducida.
Algunos inconvenientes que presenta son :
•El ambiente de trabajo es de escasa calidad.
TIPOS DE
PLATAFORMAS
TREPADORAS
STH-5H de propulsión eléctrica
STH – 5D
Área max.aprox. chimenea vertical 7m2 Longitud max.aprox.de chimenea 800-900m
Velocidad de ascenso 18m/min Velocidad, descenso por
gravedad
25-30m/min Potencia motor 10 HP
Área max.aprox. chimenea vertical
15 m2
Longitud max.aprox.de chimenea
800-900m
Velocidad de ascenso 18m/min Velocidad, descenso por
gravedad
25-30m/min Potencia motor 2 x 10 HP
Área max.aprox. chimenea vertical
5 m2
Longitud max.aprox.de chimenea
2000 m
Velocidad de ascenso 22m/min Velocidad, descenso por
gravedad
25-30m/min Potencia motor 38 HP
Área max.aprox. chimenea vertical
10-15 m2
Longitud max.aprox.de chimenea
2000 m
Velocidad de ascenso 15-22m/min Velocidad, descenso por
gravedad
EXPLOTACIÓN POR CHIMENEAS
PREPARACIÓN
Se desarrollan los accesos de extracción, ya sea piques o rampas; desde allí se desarrollan las galerías de extracción y los “ore pass”; desde la galería de extracción se realizan los “draw point”. Simultáneamente se desarrollan las
DISEÑO
La ubicación correcta de las diferentes labores de preparación facilitará el control de los contactos mineralizados durante los diferentes cortes en la explotación, así como también orientar los planos de perforación en forma casi transversal a los principales planos de fractura, aspecto que favorece la fragmentación.
La explotación se puede iniciar en varios frentes simultáneamente, dejando pilares si es necesario para sostener las cajas
Desde las chimeneas utilizando la plataforma de trepadora Alimak o usando una plataforma de izaje Jaula Jora, se perforan los taladros largos horizontales; luego desdela misma jaula se realiza el cargo de explosivos, para la ejecución de la voladura.
en el caso de la plataforma alimak antes de la voladura tendrá que removerse los rieles guiadores.
• Mayor seguridad durante el laboreo.
• Control de la dilución en niveles moderados.
• Bajos costos de inversión y preparación (adecuando labores y usando equipo existente)
• Generar una producción mucho más rápida desde un inicio.
“RAISE MINING” COMO MÉTODO DE EXPLOTACIÓN ADECUADO PARA ESTE YACIEMIENTO:
• Mayor seguridad.
• Alta productividad.
• Bajos costos de producción.
• Posibilidad de hacer rentable la explotación de “blocks” marginales.
• Dilución en niveles moderados.
• Concentración de la producción.
• Baja inversión.
• Al rentabilidad.
CRITERIOS DE DISEÑO
Diseño de mina
El diseño se acomoda a las condiciones establecidas por antiguas labores de preparación del corte y relleno ascendente con equipo cautivo, estas labores se adecuan a las nuevas necesidades de operación con el objeto de bajar los costos de preparación.
• La
roca
que
contiene
al
mineral
es
competente, capaz de soportar grandes
cavidades.
Geomecánicos
Reservas –“ore body” Vasconia
• El sistema de recuperación “log hole”, controla los
contactos durante el avance de la perforación. Con este
sistema se podrá determinar las leyes.
Dilución
Planificación y evaluación de la producción
DISTRIBUCION DE EQUIPO Y PERSONAL PARA LA EXPLOTACION : STOPE 62
ACTIVIDAD EQUIPO CANTIDAD PERSONAL L/DIA
Perforación Bufallo BBC 120f 2 8
Carguío y transporte a Ore pass LHD eléctr. 2,2 yd3 1 13
Servicios Voladura, parrilleros, etc 7
TOTAL 18
Productividad Stope (incluye servicios): 53t/tarea
Capacidad
de
equipos
• El hecho de aprovechar antiguas labores de
desarrollo de sección reducida, galerías de
2,4x2, 4m, limita el uso del equipo LHD de
mayor capacidad
Explotación minera
Método : “Raise mining”
Altura del “stope” : 59m
Ancho del “stope”(potencia) promedio : 15-20m
Longitud de “stope” : 60-80m
Amcho del pilar temporal : 15m
Sosteniemiento temporal : pilar
central
Restablecimiento del equilibrio
del macizo rocoso : Vacío(se rellena de ser necesario)
Índice de preparación : 348 t/m
Producción diaria : 960t(2
máquinas perforadoras)
Desarrollo en mineral : 70%
Desarrollo en desmonte : 30%
Recuperación del mineral : 90-95%
Dilución :5%
Reservas : 150 000 t
Voladura
Booster : 1 1/8” x 8” x 75%
Carga de columna : Anfo-Examón
Fanel : 12m
Cordón detonante : 3p
Factor de potencia : 0,15 – 0,25 kg/t (estimado)
% de voladura : 5% - 10% secundaria (estimada)
El carguío del mineral se realiza con un “scooptram electrico” 2, 2 yd3 , con un recorrido promedio de 70m desde los “draw point”
hasta el “ore pass”
Densidad del mineral roto : 2,8 t/m3
Distancia entre ventasnas : 10m Distancia media al ore pass : 70m Rendimiento estimado delLHD : 60 t/h Producción por guardia : 330t Producción por día (3 guardias) : 990t Producción por mes : 24 750t Capacidad de almacenamiento zanja : 800m3
VENTAJAS DE MÉTODO
El “raise minig” es un método que ofrece la posibilidad de
reducir considereblemnte el volumen de las labores de preparación, reduce el tiempo de preparación.
Con este método es posible la explotación casi con ninguna dilución. Generalmente es razonable establecer un 5% de dilución y 5% como perdida de reservas del mineral.
La explotación por chimeneas pude aplicarse a cuerpos mineralizados angostos. Las pérdidas del mineral y la dilución como consecuencia de la mezcla de la roca encajonante son baja s en relación a otros métodos.
CONSIDERACIONES PARA EL FUTURO
La aplicación de métodos de explotación masivos exige la necesidad de crear las condiciones para el uso del equipo LHD de mayor capacidad.
Se debe mejorar el sistema de extracción con echaderos de mayor sección de y un diseño adecuado de tolvas.
El mineral por su naturaleza deleznable, requiere una fragmentación más gruesa.
Clasificar áreas o zonas de mineral, de acuerdo a sus características geológicas y geomecánicas.
Esta máquina fabricada por Atlas Copco, se aplica generalmente en la excavación de chimeneas, tanto vertical como inclinada.
Para este método se deben conjugar los diferentes elementos en función de las dimensiones de la chimenea, esto significa tener un huinche o cabrestante apropiado para elevar y descender la jaula sin esforzar su motor
Usando el método de explotación por chimeneas se suele conseguir un ahorrar más que en otros métodos debido a que no se requieren subniveles y se aumenta la distancia entre niveles principales.
Con la Plataforma trepadora Alimak es posible en una misma obra cambiar la dirección e inclinación de las chimeneas mediante el uso de carriles curvos
