Clasifiacion de Metodos Subterranea

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    12-Sep-2015

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Breve introduccion a los metodos de explotacion subterranea, involucrando links de videos

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<p>INDICE1. CLASIFICACION DE LOS METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA1.1. SOSTENIMIENTO DE LOS HUECOS CON MACIZOS1.1.1. METODO DE CAMARAS Y PILARES1.1.2. METODO DE TAJO POR SUBNIVELES1.1.3. METODO DE CRATERES INVERTIDOS1.2. RELLENO O FORTIFICACION DE LOS HUECOS1.2.1. METODO DE CORTE Y RELLENO (ASCENDENTE O DESCENDENTE)1.2.2. METODO DE ALMACENAMIENTO PROVISIONAL1.2.3. METODO DE ENTIBACION CON CUADROS1.2.4. METODO DE TAJOS LARGOS1.3. HUNDIMIENTO CONTROLADO DE LOS HUECOS1.3.1. METODO DE HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES1.3.2. METODO DE HUNDIMIENTO POR BLOQUES1.4. ARTESANALES1.4.1. BUSCONE O RATONEO </p> <p>1. CLASIFICACON DE LOS METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEALa forma de eleccin de un mtodo de explotacin subterrnea se define de manera general considerando dos factores fundamentales: la forma de extraccin del mineral y el tratamiento del hueco.En el Per los mtodos ms comunes son: Cmaras y Pilares, Tajeo por subniveles, Crteres Invertidos, Corte y Relleno y Almacenamiento Provisional. 1.1. SOSTENIMIENTO DE LOS HUECOS CON MACIZOS1.1.1. METODO DE CMARAS O PILARES:Este mtodo es conocido tambin con el trmino de room and pillar y consiste en ir dejando secciones de mineral como pilares, para mantener los huecos creados. Las dimensiones de las cmaras y la seccin de los pilares dependen de las caractersticas del mineral y de la estabilidad de los hastales, del espesor de recubrimiento y de las tensiones sobre la roca.El grado de aprovechamiento del depsito es funcin de las dimensiones de los macizos abandonados El mineral que queda como pilar puede recuperarse parcial o totalmente, reemplazando a los pilares por otro material para el sostenimiento del techo o puede extraerse en forma retirada, abandonndolos ya los tajos para su posterior hundimiento del techo; caso contrario generalmente los pilares con mineral se pierde Caractersticas para la aplicar este mtodo: En cuerpos con buzamiento horizontal, normalmente no debe exceder de 300 Cuando el mineral y la roca encajonante sean relativamente competentes Cuando los minerales no requieren de clasificacin en la explotacin En depsitos de gran potencia y rea extensaLink del video: https://www.youtube.com/watch?v=LzsUMXVm49I</p> <p>Figura 1: Mtodo de explotacin subterrnea cmaras y pilares</p> <p>1.1.2. METODO DE TAJEO POR SUBNIVELES:Este mtodo es conocido tambin con el trmino sublevel stopping y consiste en dejar cmaras vacas despus de la extraccin del mineral. El mtodo se caracteriza por su gran productividad debido a que las labores de preparacin se realizan en su mayor parte dentro del mineral. Para prevenir el colapso de las paredes. Los cuerpos grandes normalmente son divididos en 2 o ms tajos; la recuperacin de los pilares se realiza en la etapa final de minado. En este mtodo, el minado se ejecuta desde los niveles para predeterminar los intervalos verticales. Los subniveles son desarrollados entre los niveles principales; el mineral derribado con taladros largos o desde los subniveles, cae hacia la zona vaca y es recuperado desde los draw-point para luego transportarlos hacia la superficie.Se puede usar dos tipos de taladros en la perforacin: Taladros largos en paralelo: Es ventajoso emplear en yacimientos verticales de buena potencia, sirve para una buena voladura en vertical y se utiliza mayormente en sitios angostos Taladros en anillo o abanico: Primordial para empezar el minado ya que este se inicia en la parte inferior de la rosa frontal los barrenos se dan en forma de un abanico Link del video: https://www.youtube.com/watch?v=tdCBuz_wmcoCaractersticas para la aplicar este mtodo: El deposito debe ser vertical o prximo a ella, debiendo exceder el ngulo de reposo del mineral Las rocas encajonantes deben ser competentes y resistentes El mineral debe ser competente y con buena estabilidad. Los lmites del yacimiento deben ser regulares</p> <p>Figura 2: Mtodo de explotacin subterrnea tajeos por subnivel</p> <p>1.1.3. METODO DE CRATERES INVERTIDOS:Este mtodo ha sido desarrollado recientemente y consiste en el arranque del mineral por rebanadas ascendentes mediante el empleo de voladuras en crter. El mineral fragmentado puede permanecer dentro del hueco creado, al igual que en el mtodo de cmaras almacen, de forma que se evite el hundimiento de los hastales. Se extrae tambin desde el fondo de la galera de base a travs de un sistema de tolvas.La tcnica de voladura es muy particular en este mtodo ya que los barrenos verticales se perforan todos desde el nivel de cabeza, con equipos de martillo en fondo y con un dimetro habitual de 165 mm. Tras la apertura del sistema de tolvas se introducen en los barrenos cargas de explosivo suspendidas y diseadas para que acten como cargas esfricas. El material volado cae dentro de las cmaras y con solape de los crteres creados se consigue ir ascendiendo en sucesivas pegas hasta que, en la parte superior, queda un pilar corona que se vuela de una sola vezNo se encontr video referencialCaractersticas para la aplicar este mtodo: Los yacimientos deben tener una potencia mnima de 3 metros La inclinacin debe ser superior a los 50 Deben tener contactos claros entre el estril y el mineral</p> <p>Figura 3: Imagen Referencial del mtodo de explotacin crteres invertidos</p> <p>1.2. RELLLENO O FORTIFICACION DE LOS HUECOS1.2.1. METODO DE CORTE Y RELLENO:Es tambin llamado over cut and fill, mineral se arranca por rebanadas horizontales, en sentido ascendente o descendente desde la galera de fondo o superior. Una vez volado se extrae completamente de la cmara, a travs de unos coladeros efectundose a continuacin el relleno del hueco creado con estriles, con lo que se consigue crear una plataforma de trabajo estable y el sostenimiento de los hastales.El material de relleno puede ser el escombro procedente de las labores de preparacin de la mina o el material extrado de una cantera prxima, se tritura y se mezcla con agua dando un relleno compacto, la consolidacin puede aumentar agregando cemento.Este mtodo ha llegado a sustituir a otros principales por los avances mecanizados, por ende este mtodo es muy eficiente en la alta selectividad y la buena recuperacin del mineralLink del video: https://www.youtube.com/watch?v=BvhIvi96q0QCaractersticas para la aplicar este mtodo: Se aplica en depsitos de forma tabular, irregular hasta discontinuo Buzamiento moderadamente pronunciado &gt;45 Uniformidad de los minerales variables Puede aplicarse a una gran profundidad </p> <p>Figura 4: Mtodo de explotacin subterrnea corte y relleno</p> <p>1.2.2. METODO DE ALMACENAMIENTO PROVISIONALEs tambin llamado Shrinkage Stopping, este mtodo de explotacin por almacenamiento provisional, el mineral es cortado en rabanadas horizontales, comenzando por la parte baja y avanzando hacia arriba. El almacenamiento provisional es un mtodo bastante utilizado en vetas con buzamiento pronunciados donde el mineral es lo suficientemente resistente como para mantener sin soporte tanto las rocas encajonadas como el techo del tajeo. Se pueden tolerar alguna debilidad en las rocas encajonantes en tanto que la dilucin resultante no sea un problema pero el planchoneo puede traer problemas en la extraccin por atoramiento de los chufes o puntos de carguoEl mineral disparado es utilizado como plataforma de trabajar as como tambin para soportar las rocas encajonantes del tajeoActualmente este mtodo se utiliza en vetas angostas de buena ley, las que no pueden ser mecanizadas, en el Per se utiliza en minas pequeas o de mediana dimensinLink del video: https://www.youtube.com/watch?v=mL199kX7_RcCaractersticas para aplicar este mtodo: Para un minado eficiente el buzamiento debe ser mayor a 65 No depende de equipo mecanizado para un relleno en cada ciclo de minado Presentar cajas medianamente competentes Presentar mineral poco aglomerable y oxidable ni inflamable Potencia promedio 1.50 metros</p> <p>Figura 5: Mtodo de explotacin subterrnea almacenamiento provisional</p> <p>1.2.3. METODO DE ENTIBACION CON CUADROS:Es tambin llamado fortificacin de madera, este mtodo consiste en el sostenimiento con madera, disponiendo esta en forma de paraleleppedo rectos donde los elementos verticales o estemples soportan las presiones verticales, los horizontales o codales las presiones de los hastales y los cuatro elementos de unin restantes rigidizan el conjunto.Esta tcnica de fortificacin se emplea preferentemente en yacimientos de rocas dbiles e intensamente fracturables, cuando el mineral se presenta con formas irregulares, con ramificaciones y contactos ms definidos. Si los esfuerzos que deben soportar estos elementos de madera son muy elevados y se debe completar con relleno normalmente hidrulicoActualmente este mtodo casi esta en desuso por lo que requiere mucha mano de obra Link del video: https://www.youtube.com/watch?v=KT7QnsKkly8Caractersticas para aplicar este mtodo: Este mtodo representa un pequeo costo Se puede utilizar en zonas de hmedo hasta seco Para utilizar el mtodo hay que tener bien en claro el aspecto geomecanico Facilidad en el manejo y la colocacin </p> <p>Figura 6: Mtodo de explotacin entibacin con madera1.2.4. METODO DE TAJOS LARGOS:Es tambin llamado longwall, este mtodo puede utilizarse en la explotacin de yacimientos estratificados, delgados, de espesores uniformes e inclinaciones preferentemente pequeas a moderadas.Inicialmente se aplic en carbn y, posteriormente, se ha extrado a las potasas y a otros minerales duros, como las vetas aurferas, donde el arranque se efecta por perforacin y voladura.El mineral se extrae a lo largo con mdicos mecnicos: rozadora, cepillo, etc., o con explosivos en el caso de las rocas ms duras.En el sostenimiento del hueco creado se suele utilizar estibacin hidrulica marchante o auto desplazable, mientras que el tratamiento que se da al hueco abandonado puede consistir en el relleno del mismo o, ms comnmente en el hundimiento del techo.El mtodo se aplica en dos modalidades: en avance y en retirada. En el primer caso, las galeras en direccin, tanto de base como de cabeza de tajo, sufren mayores tensiones que obligan a realizar labores de mantenimiento, mientras que en el segundo caso esa infraestructura se mantiene en el terreno sin explotar, cuando las capas son muy potentes, la extraccin se realiza en diversas pasadas por franjas descendentes. El arranque del mineral en el frente puede combinarse con un hundimiento controlado por detrs de la estibacin, llamado sutirajeUna variante de este mtodo es el conocido como tajos cortos, se utiliza en frentes inferiores a los 50 metros en yacimientos de tipo masivo, que se extienden ocupando grandes superficies horizontaleshttps://www.youtube.com/watch?v=cgQkKWNUlsMCaractersticas para aplicar este mtodo: Se utiliza mayormente en estratos extensos y de poca inclinacin Preferentemente los estratos con una profundidad mayor a 1000 pies Es mas utilizado para minerales duros</p> <p>Figura 7: Mtodo de explotacin tajos largos1.3. HUNDIMIENTO CONTROLADO DE LOS HUECOS1.3.1. METODO POR HUNDIMIENTO DE SUBNIVELESEs tambin llamado sublevel caving, este mtodo consiste en la divisin del yacimiento en niveles y estos a su vez, en subniveles que se van extrayendo en sentido descendente. La distancia entre subniveles oscila entre los 8 y 15 metros y cada uno de ellos se desarrolla segn su conjunto de galeras que cubren la seccin completa del mineral.Desde las galeras de nivel se perforan barrenos en abanico en sentido ascendente. Las secciones perforadas en las galeras adyacentes se vuelan a techo a muro constituyendo un frente recto, en los subniveles superiores e inferiores se trabaja de manera similar manteniendo un desfase entre frentes.El mineral fragmentado cae por gravedad dentro de las galeras desde las cuales se carga y transporta hasta una piquera o coladero que descarga sobre una galera principal. El estril de techo se va fragmentando y hundiendo de forma gradual dentro de los huecos dejados por el mineralLink del video: https://www.youtube.com/watch?v=mozTwnQ1cWUCaractersticas para aplicar este mtodo: Este mtodo se aplica en depsitos masivos y potentes Se aplica generalmente en cuerpos subverticales o en cuerpos horizontales de gran potencia Se usa una configuracin transversal cuando el cuerpo es angosto</p> <p>Figura 8: Mtodo de explotacin hundimiento de subniveles1.3.2. METODO DE HUNDIMIENTO POR BLOQUES:Es tambin conocido como block caving, este tipo de mtodo consiste en dividir el yacimiento en grandes bloques de seccin cuadrangular de varios miles de metros cuadrados. Cada bloque se socava practicando una excavacin horizontal con explosivos en la base del mismo. El mineral queda sin apoyo y se fractura gracias a las tensiones internas y efectos de la gravedad que actan progresivamente afectando a todo el bloque. El mineral se extrae de los conos de tolva y piqueras practicadas, cargndose y transportndose mediante palas neumticas a lo largo de las galeras de transporte inferiores.</p> <p>Los yacimientos donde se aplica deben ser de gran potencia y extensin con pocas intercalaciones de esteril y ramificaciones. Por lo general, se trata de mineralizaciones de baja ley con unas propiedades geomecanicas adecuadas para el hundimientoLink del video: https://www.youtube.com/watch?v=wb9RPgs7oAQCaractersticas para aplicar el mtodo: Los yacimientos deben presentar gran potencia y extensin No requiere mucha mano de obra La existencia de agua y materiales plsticos dificultan al mtodo La gravedad juega un papel fundamental en este metodo</p> <p>Figura 9: Mtodo de explotacin hundimiento por bloques</p>