metodos de explotaciÓn subterrÁnea 060505

7/14/2019 METODOS DE EXPLOTACIN SUBTERRNEA 060505

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METODO DE EXPLOTACIN

SUBTERRANEA


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CATEOIndicios de mineralizacin.

LEVANTAMIENTO

evantamiento Geolgico y Topogrfico con informes de planos.

- ACTIVIDADLevantamiento topogrfico geolgico.

- GRUPO DE TRABAJOPersonal Geologos, topografos, ayudantesEquipos Teodolito, nivel, GPS, estacin total,

procesador y accesorios.Secuencia Trabajos de campo y de gabinete.

- RESULTADOSInformes geolgicos con planos.- CARACTERSTICASEquipo de profesionales confirma los indicios de

mineralizacin a un costo mayor que el cateo.


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PROSPECCIN- DEFINICIN

- METODOS GeoqumicosGeofsicos

- EJEMPLO DE DETERMINACIN DE ANOMALAS

- CARACTERSTICASDeterminacin de anomalas con trabajo tcnicoespecializado a un costo superior a las anteriores. Uso dos

o ms mtodos.


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EXPLORACIN- DEFINICIN- MTODOS

- OBJETIVOSConocer dimensiones, obtener informacin geolgica ytectnica y extraer muestras para determinar su pesoespecfico y leyes de mineral, a fin de calcular sus

reservas.- CLASIFICACIN DE RESERVAS- EVALUACIN DE REVERVAS O ESTUDIOTECNICO ECONOMICO- CARACTERSTICASSe determina las reservas de mineral y las necesidadespara su explotacin, a un elevado costo econmico ytiempo prolongado.


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DESARROLLO

- DEFINICIN

- LABORES MINERASPara determinar reservas explotables, probadas,accesibles y econmicas.Para acceso de personal, quipos, servicios y extraccin

de mineral.

- EVALUACIN (ETE)Estudio de FactibilidadIngeniera Bsica.

- CARACTERSTICASYacimiento listo para su explotacin a un costo mayor alas actividades anteriores.


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OBJETIVOS DE UN METODO DE EXPLOTACION

1. Mayor recuperacin de reservas de mineral

-Mayor recuperacin significa mayor costo.

-Mineral de alta ley, requiere mayor recuperacin, porlo tanto justifica mayor costo.

-Mineral de baja ley, requiere de bajo costo, por lo tantola recuperacin es menos importante.

-Prdidas por puentes, pilares, derrumbes y otrascausas.

- No confundir mejora de recuperacin con el falsotonelaje provocado por la dilucin.


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2. Mayor beneficio econmico

- Siempre se debe fijar la mejor diferencia entre el Vm y Cp.

- Muchas veces se reduce el Cp y se piensa en economa, esemenor costo puede significar tambin menor Vm y una economanegativa.- Los mtodos de bajo costo, pueden tener alta dilucin y la

economa reducida por la disminucin de la ley.- En general, el mayor beneficio econmico de un proyectose expresa en valor presente del flujo econmico del plan deexplotacin.- El mayor beneficio se tendr con leyes de corte altas (costooperativo, administrativo, financiero y utilidades) en los primerosaos y bajar gradualmente a medida que se vaya amortizando

prstamos y otras obligaciones.


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3. Mayor seguridad y preservacin del medioambiente

- Todo mtodo debe garantizar la seguridad.- Mayor seguridad para el personal, equipos einstalaciones.

- La mayor seguridad en la explotacin puede signi-ficar menor recuperacin de reservas o menor beneficioeconmico.- Nunca puede primar lo econmico sobre la seguirdad

o el medio ambiente.- El mejor mtodo ser el que cumpla con los tresobjetivos.


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A. Mtodos autosostenidos

1.- Tajeos por sub-niveles. (Sub-level stoping)

2.- Tajeos abiertos. (Open stopes)

3.- Tajeos por acumulacin. (Shrinkage stopes)

4.- Cmaras y pilares. (Room & pillars)

CLASIFICACION DE METODOS SUBTERRANEOS


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B. Mtodos con sostenimiento artificial

5.- Corte y relleno convencional. (Convencional cut & fill)

6.- Corte y relleno mecanizado. (Mechanized cut & fill)7.- Mtodo de cuadros. (Square set)8.- Corte y relleno descendente. (Under cut & fill)

C. Mtodos de hundimiento

9.- Hundimiento por bloques. (Block caving)

10.- Hundimiento por sub-niveles. (Sub-level caving)11.- Cajas largas. (Long wall)


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CRITERIOS DE SELECCIN DE UN METODO DEEXPLOTACION SUBTERRANEA

Primero se debe conocer las caractersticas del yacimiento como:

1. Forma, dimensiones y ubicacin espacial

- Si son vetas regulares, irregulares, mantos, estructuras vetiformes,cuerpos de diferentes formas, etc.-Conocer su potencia, si es uniforme o variable, errtico; as comoen su proyeccin vertical y longitudinal, que permita conocer suvolumen y tonelaje.- La ubicacin con respecto a la superficie puede determinar suexplotacin a cielo abierto o subterrneo y de estos qu mtodos.- Estas caractrsticas se conocen cuando las labores de explotacin ydesarro llo han definido un bloque de reservas con el menor riesgo

de error.


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2.- Caracteristicas fisicas y quimicas delmineral y las cajas encajonantes.

-Se necesita conocer el peso especifico,ladureza la higroscopia, la porosidad elfracturamiento tanto del mineral,como de las cajas

encajonantes.

-Reacciones quimicas del mineral y de lascajas por presencia de agua o de aire en laslabores mineras.

-Para conocer estas caracteristicas se debeacceder para su observacion, medicion ytoma de muestras mediante las labores de

exploracion y desarrollo.


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3.- Contenido y distribucion espacial de los valoresmetalicos.

- Se deben conocer como se presentan los valoresmetalicos en la veta o cuerpo, si son masivos en laformacion, o son diseminados, o se presentan en

ramificaciones , en general, como varian en altura y enlongitud.

-Si las vetas o cuerpos son de alta ley o de baja ley,tambien si hay impurezas y como se presentan para ver

su explotacion.-Estas caracteristicas se conocen con las labores deexploracion y desarrollo , pues en ellas se puede observary obtener muestras para su ensaye.


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4.- Aspectos economicos

-Se debe conocer las obras, labores y

equipamiento necesario para aplicar un metodo,por lo tanto la inversion requerida.

-Los costos de produccion, no solamente de

explotacion, sino tambien los de tratamiento delmineral.

-El valor del mineral a extraer y con ello calcular el

MO o el valor presente del flujo economico.-Comparar resultados entre los dos o tres metodosen evaluacion, para escoger el mejor.


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5.- Disposiciones gubernamentales

-Conocer el T.U.O. de mineria

-Aplicar lo dispuesto por los reglamentos de seguridad, higuieneminera y medio ambiente.

-Descartar los metodos que no se adecuen a estos dispositivosgubernamentales.

6.- Efectos de operaciones auxiliares

-Se debe conocer como influyen las operaciones auxiliares, comoubicacion y acceso a la planta concentradora, suministro de aire,

agua y energia.

-Construcciones, edificaciones y otras facilidades de la operacion.

-Costos de transporte de mineral a la planta.


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7.- Otros aspectos

-No se tienen minas iguales, siempre se puede encontraraspectos especiales y diferentes a los enumerados.

- Es responsabilidad del ingeniero de minas conocer estosaspectos especiales de cada caso para definir el metodo masadecuado


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INTRODUCCION A LOSMETODOS DE

EXPLOTACION


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La explotacin de una mina se define como elconjunto de operaciones que permiten elarranque, carguo y extraccin de mineral, que

para una operacin normal es fundamental quetodos los servicios anexos como:

- Ventilacin

- Fortificacin- Drenaje- Suministro de Energia, Aire, Agua.

El objetivo de la explotacin de un yacimiento es laextraccin de menas y sustancias mineralessistemticamente, de manera que lacomercializacin de la sustancia mineral .

proporcione la utilidad esperada.


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La explotacin de una mina se

compone de tres operacionesmineras bsicas:

Accesos y desarrollos de aperturasmineras

Preparacin o infraestructura de la mina

Arranque o explotacin de la mina.


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ACCESOS

Corresponden a aquellas labores quecomunican el cuerpo mineralizado con lasuperficie, para su explotacin. Los accesospueden ser:

- Socavones

- Piques verticales- Chiflones o piques inclinados.


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Los desarrollos pueden ser:

Desarrollo ProductivoDesarrollo ImproductivoSocavonesPiques Verticales

DESARROLLO


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Posicin del Pique respecto a la veta.

Se pueden presentar las siguientesalternativas:

1. Al pendiente2. Interceptando la veta

3. Adyacente


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Pique en pendiente


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Ventajas:- Desarrollo ordenado, buenos pilares de

proteccin.-Permite encontrar vetas paralelas

Desventajas.Costo excesivo, debido al desarrollo en estril.Costo excesivo, debido al desarrollo en estril.- Deslizamiento, al encontrar la veta. Se pierde

estabilidad y el control del terreno.- Se puede llegar a perder el pique


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Pique Interceptando la Veta.


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Pique Interceptando la Veta.

Ventajas.- Fcil acceso al yacimiento. Genera rpido elflujo de caja.- El costo de desarrollo inicial es menor.

- El desarrollo es ms armnico en los niveles

Desventajas.- Problema de control del terreno

- Pilares de proteccin en mineral- Alto costo de mantencin.


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Unidad de Explotacin:

Es una masa geolgica, que tiene una forma geomtrica

bien definida, por ejemplo un panel o un bloque. Es dividirel yacirrliento, de manera que forme una unidad propia deexplotacin, que debe cumplir las siguientescaractersticas:

- Que se puedan transportar fcilmente equipos ymateriales.- Que el arranque se pueda realizar en formaindependiente.- Facilidades en la extraccin de menas.- Ventilacin independiente- En casos de vacos dejados por la explotacin,estos puedan rellenarse fcilmente.


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Principales Reglas para dividir un Yacimiento:

- En la mayora de los yacimientos se hace unadivisin por niveles ( excepto en yacimientos pocoinclinados y de poca extensin ).- Los niveles son caros, tanto en su construccin

como su equipamiento y mantencin, por lo tantose debe obtener el mnimo costo ( US$ / TON. )para el mismo nmero de niveles.- Los yacimientos verticales en niveles segn la

vertical, su explotacin puede ser ascendente odescendente.- En la superficie se deja un pilar de proteccin paraevitar filtraciones, dado que la extraccin por piques

es costosa.


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Principales Reglas para dividir un Yacimiento:- La explotacin se realiza segn la corrida y ensentido horizontal ( ascendente o descendente ).- La extraccin se realiza por el nivel inferiorprincipal. Si el manteo es fuerte la mena puededejarse caer por gravedad y transportar en sentido

horizontal.- Si la construccin de accesos es cara, por laexistencia de plegamientos, se puede transportaren forma ascendente por medio de correas

transportadoras, rastras, etc. Lo que se trata deevitar es elevar el mineral ( por el costo, tiempoperdido, etc. )


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Principales Reglas para dividir un Yacimiento:- El laboreo en retirada es ms conveniente para elarranque. Los piques de extraccin deben quedaren zonas libres, no afectos a la explotacin.- En yacimientos muy inclinados, el trfico depersonal se realiza desde el nivel superior al

inferior a travs de piques, chimeneas y rampas. Siel cuerpo es de poca inclinacin el personal traficapor el nivel inferior y la salida es por laboresinclinadas o rampas.


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Distancia entre Niveles:Los factores ms relevantes que controlan el

espaciamiento entre niveles son:

-Factor Geolgico.

-Caractersticas Mecnicas de la Roca.

-Factores Econmicos.

- Otros Factores


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Pilares de Proteccin.

El espesor de este pilar depende de :

- Potencia del cuerpo mineralizado- Manteo

- Resistencia del mineral- Espesor de recubrimiento o sobrecarga- Velocidad de Arranque.


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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ELECCiNDEL METODO DE EXPLOTACION

En la eleccin del mtodo de explotacin,intervienen fundamentalmente los siguientes

factores:

1. Caractersticas Geogrficas2. Caractersticas Geolgicas y Fsicas del

yacimiento.3. Condiciones Econmicas


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TIPOS DE YACIMIENTO

- Masivos: Cobre Porfdico ( Teniente, Salvador)

- Manto: Paralelos a la estratificacin, Potencialimitada ( Tabulares)

- Veta: Claramente delimitado por roca nomineralizada ( Gran inclinacin)

- Lente o Bolsn: Yacimiento aislado

- Placeres: Oro, Plata


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ELECCION DEL METODO DE EXPLOTACION

Factores de Seleccin:

- Profundidad, forma y tamao del cuerpo- Ubicacin ( Recursos)

- Calidad Geomecanica de la roca mineralizada yroca de caja- Distribucin y Leyes- Econmico

- Reglamentacin ( Medio Ambiente ).


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Criterios de Seleccin

- Rendimiento y productividad- Seguridad al Personal, Equipos eInfraestructura- Recuperacin

N (%) = Reservas ExtradasReservas In situ- Selectividad- Dilucin

- Simplicidad- Costos:

a.- Inversinb.- Operacin


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MINADO CON

SOSTENIMIENTO NATURAL


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EXPLOTACION POR EL METODO OPEN STOPE

Principio.

En la explotacin por el mtodo Open Stope, el mineral searranca por franjas horizontales, empezando desde la

parte inferior del cuerpo y avanzando hacia arriba. Todoel mineral disparado se recupera por los Box-Hole, paraser transportados en convoy hacia los ore pass,

previamente al jale, se hace una plataforma de madera

que servir de trabajo con la distancia apropiada paracontinuar con el prximo corte. Y as sucesivamente hastallegar a explotar todo el tajeo.

Objetivos


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Objetivos

- Darle velocidad al minado, obteniendo una mayorrotura de mineral

- Obtener hasta 4 cortes consecutivos- Reducir el enmaderado- Disponer de Mineral acumulado en el tajeo.- Controlar el excedente de carga

Alcances

Aplicado en los tajos que cumplan con las siguientescaractersticas

- Buzamiento mayor de 70- Roca de regular calidad RMR > 40- Sin aberturas cerca al tajeo

- Potencia de 0.5m a 1.5 m


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Alcances


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DESCRIPCIN DEL METODO

Etapa de Preparacin


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Etapas de Explotacin


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ENMADERADO


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Control del mtodo.

Entre cortes acumulados se controla las cajas, dejandopilares segn los estandares de la compaa, a fin de evitarel pandeo.

El enmaderado, colocado de puntales segn los estandares

de la compaa, y supervisados permanentemente.

La perforacin deber ser paralela al buzamiento de laveta, y conservando la potencia, evitando picar la caja lo cual

crea inestabilidad y dilucin al tajeo.


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MINADO POR CAMARAS Y PILARES(Room and Pilar)

El factor econmico ms importante en ste mtodo esel tamao de los pilares y la distancia entre ellos, stefactor depende de:

- Estabilidad de la caja techo.- Estabilidad del mineral.- Potencia del yacimiento.- Presin de la roca suprayacente.

- Discontinuidades geolgicas como fallas,pliegues, etc.

- Forma y tamao del pilar, etc.


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Se aplica en las siguientes condiciones:

o En cuerpos con buzamiento horizontal,

normalmente no debe exceder de 30.

o El mineral y la roca encajonante deben serrelativamente competente.

o Minerales que no requieren de clasificacin en laexplotacin.

o En depsitos de gran potencia y rea extensa.


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MinadoEl ciclo de minado consiste en:-Perforacin- Voladura- Ventilacin- Carguo y transporte; ocasionalmente suele

realizarse el sostenimiento temporal opermanente.


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Ventajas:

1. La extraccin puede adaptarse con facilidad alas fluctuaciones del mercado.

2. El consumo de madera es pequeo.

3. No se necesita relleno.4. Las irregularidades del yacimiento afectan

poco a la explotacin.5. Cuando existen fallas o dislocaciones en un

lugar de explotacin, las baja de extraccin esreducida.


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Ventajas

6. Escaso gasto de conservacin.7. Posibilidad de utilizacin de baldes de

extraccin o skip de gran capacidad.

8. Fcil regulacin de la extraccin.9. No se necesita madera para la entibacin.l0. El arranque y la carga son fciles.


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Desventajas:

1. La ventilacin es defectuosa.2. Los pilares son difciles de recuperar.

3. El rendimiento por hombre-guardia es engeneral, moderado.

4. El consumo de madera o pernos de roca

puede ser mayor cuando el techo esinestable.

5. Gran nmero de galeras preparatorias.


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Desventajas

6. Consumo de explosivos considerable.7. El personal est en peligro durante eltrabajo a causa de los desprendimientos de rocas

del techo, que es de gran altura y difcil decontrolar.

8. Los mineros pueden caer fcilmente en los

echaderos o parrillas.

9. Dificultad de la clasificacin del mineral enlas explotaciones.


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V i t d l t d d i d d


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Variantes del mtodo de minado de cmaras ypilares

Como resumen de puede indicar los sistemasdiferentes que pueden ser usados:

a) El ms comn es en mantos horizontales y en

depsitos inclinados de mayor potencia.b) En cuerpos con buzamiento de 20 a 30, lostajeos se prosiguen en forma ascendente, engradines o escalera.c) El tercer sistema es adaptado a tajeoshorizontales para cuerpos inclinados (forma deescalera descendente).

Minado horizontal


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Minado horizontal

Mi d f d E l


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Minado en forma de Escalera

MINADO POR SUBNIVELES


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MINADO POR SUBNIVELES(Sublevel Stoping)

Consideraciones de diseo

En forma general puede ser aplicado bajo las siguientescondiciones:

- El depsito 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 buenaestabilidad.- Los lmites del yacimiento deben ser amplios yregulares.

Desarrollo y preparacin


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Desarrollo y preparacin

Comprende los siguientes trabajos:

- El acceso a los tajeos se efecta porinclinados o piques, siendo estos ubicadosnormalmente en la caja piso.- Es importante definir los intervalos entreniveles, ya que esto influye en el tamao ptimode la cmara; esta altura oscila entre 60 a 130 m

dependiendo de la altura del yacimiento.- La galera de transporte debe serdesarrollada en la parte ms baja del tajeoparalela a la zona mineralizada y en roca estril.


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- Las chimeneas deben ser desarrolladas comoacceso a los sub niveles para el subsecuente desarrollo

de estos.- Las galeras de perforacin deben ser llevadasdentro del mineral como subniveles.- El corte o arranque debe hacerse desde el fondo

del tajeo.- Para la recuperacin del mineral derribado sedesarrollan los llamados draw-points.- Los embudos o raise slot deben desarrollarse

debajo del tajeo, los que sirven para abrir el rea devoladura.

Diseo del tajeo


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Diseo del tajeo

Diseo del tajeo


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Diseo del tajeo


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Produccin

a) Con taladros largos en paralelo

Es ventajoso emplear este sistema en yacimientosverticales de buena potencia. Las operaciones de

perforacin en subniveles, se realiza exclusivamentepor medio de taladros largos en paralelo usandobarras de extensin para lograr una profundidadapropiada, con dimetros entre 2" a 7,7/8" hasta una

longitud de 90 metros.


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b) Con taladros en anillo o abanico

El minado se inicia a partir de la rosa frontalpreparado en la parte inferior del tajeo; laperforacin se realiza. a travs de los subnivelescon barrenos dispuestos en abanico o anillo, el

mineral disprado cae al fondo del tajeo o a losembudos, y se evacua por las tolvas a losvagones o volquete s, o bien se carga con equiposIoad haul dump, por medio de los draw-point,segn el sistema empleado.


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CARGUIO Y TRANSPORTE


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CARGUIO Y TRANSPORTE


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MINADO CON

SOSTENIMIENTO ARTIFICIA

MINADO POR ALMACENAMIENTO PROVISIONAL


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(reduccin Dinmica - Shirinkage)

Condiciones de diseo.

Se requieren las siguientes caractersticas del yacimiento:1. El yacimiento debe tener un buzamiento mayor de 60, para permitirque el mineral fluya con facilidad; debe tener rumbo y potenciauniforme.

2. Consistencia del mineral relativamente firme, para mantener eltecho sin sostenimiento y solo con desquinche parcial.3. El cuerpo mineralizado debe ser regular en cuanto a su fom1a, deotra manera el mineral queda en las rocas encajonantes, o presentaalta dilucin.

4. Las rocas encajonantes deben ser relativamente estables.5. El mineral debe tener ley uniforme.6. El mineral no debe ser afectado en el almacenamiento. Ciertosminerales se oxidan y se descomponen cuando son expuestos al aire Iy esto es inconveniente.

Shrinkage convencionalP i d ll


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Preparacin y desarrollo:

Shrinkage convencional


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Niveles

Chimeneas

Sub niveles y box holes.-

Minado:

Shrinkage convencional

VENTAJAS


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VENTAJAS

Las ventajas de este mtodo son fundamentalmente las

siguientes :

1. El mineral arrancado se extrae por gravedad.

2.Este mtodo permite sostener provisoriamente lasparedes laterales del casern con el mismo materialarrancado. Adems, el obrero puede controlar el techo deltajeo.

3.Disponer de una reserva de mineral arrancado que puedeextraer de la mina rpidamente y con un alto rendimiento.

DESVENTAJAS


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DESVENTAJAS

Las desventajas de este mtodo de explotacin son

fundamentalmente las siguientes :

1.Seguridad, en ciertos casos este mtodo puede serpeligroso debido a la formacin de bvedas durante laevacuacin por gravedad del esponjamiento, puesto que losobreros confinados en la horizontalidad del piso del mineralarrancado, pueden empezar a trabajar y ser repentinamentechupados por el derrumbe de estas bvedas. Tambin sepueden formar bvedas durante el perodo de vaciado del

casern que, al derrumbarse, pueden daar el techo de lagalera base en el caso que tenga techo artificial.

2 Dilucin de la ley el Shkinkage implica por lo


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2. Dilucin de la ley, el Shkinkage implica, por logeneral, una dilucin de la ley debido a que durantela fase de vaciado del casern se mezclan

corrientemente zonas de estriles que se derrumbande las paredes. Es frecuente que al final de la fasede vaciado sea necesario desechar capas demineral de ley demasiado baja disminuyendo anms la recuperacin del yacimiento.

3. Algunas especies de minerales se oxidan muy

fcilmente provocando dificultades relacionadas conla recuperacin en planta. Conocemos varios casosdonde se puede apreciar una prdida derecuperacin de un 5% por solo hecho de que los

sulfuros metlicos se han oxidado.

4 La posibilidad de produccin instantnea es baja


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4. La posibilidad de produccin instantnea es bajaen la primera fase, debido a que se extraesolamente el 40% del mineral arrancado. Claro queuna vez finalizado el arranque de un tajeo, esposible la creacin de un ciclo de produccin msregular, compensado de este modo la baja

produccin de un tajeo en la fase de arranque concada uno en la fase de vaciado.

5. La acumulacin de mineral arrancado en los

tajeos durante la primera fase y antes de alcanzarun ciclo regular de produccin, obliga a unainversin adicional necesaria para el arranque del60% del mineral restante de esos tajeos.

6 Por ltimo es bastante engorroso controlar


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6. Por ltimo, es bastante engorroso controlarlos costos y los rendimientos de este mtodo deexplotacin, debido a la influencia del mineralacumulado.

LOCOMOTORAS


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LOCOMOTORAS

En el transporte con locomotoras se tiene las

siguientes caractersticas:

a) Son de volumen considerable y de altaproduccin en largas distancias y bajos costos

unitarios por viaje.b) La va frrea requiere de una cuidadosainstalacin.c) Requiere de un alto costo de inversin.

d) No pueden moverse en pendientes mayoresdel 3%.e) Pueden transportar cualquier tipo de materialsea granular o grandes bloques con trenes.

LOCOMOTORAS TROLLEY


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Ventajas y desventajas de la locomotora a trolley.

a) Son compactas y fciles de operar.b) Pueden utilizarse para transporte de grandestonelajes.c) Son utilizadas en distancias grandes y niveles

principales de extraccin.d) El costo de energa es menor respecto de otras.e) Su utilizacin se restringe slo a lugares donde existela instalacin de rieles.f) Su instalacin inicial es costosa, existe el riesgo deelectrocucin.g) No es recomendable usar en minas de carbn.

LOCOMOTORAS A BATERIA


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LOCOMOTORAS A BATERIA

Ventajas y desventajas.

1. Son de simple operacin, solo requiereninstalacin de riel.2. Por su relativa seguridad puede usarse en

minas de carbn.3. Para su operacin no se requiere altainversin.4. Es necesario contar con una estacin derecarga para bateras.5. Su aplicacin es limitada a cierto radio deaccin y pequeos tonelajes.


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MINADO POR CORTE Y RELLENO


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(Reduccin Esttica)

Corte y relleno ascendenteCondiciones de diseo

Se puede aplicar en yacimientos:1. Con buzamientos pronunciados.

2. En cualquier depsito y terreno.

3. Con cajas medianamente competentes.

4. Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares I y no competentes.

5. El mineral debe tener buena ley.

6. Disponibilidad del material de relleno.

Desarrollo y preparacin:


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consiste en:a) Se desarrolla una galera de transporte a lo largo del yacimiento

en un nivel principal.b) Chimeneas y caminos deben ser construidos a una distancia

requerida segn el diseo o planeamiento de desarrolloy/o explotacin.

c) El rea del tajo debe estar de 5 a 12 m sobre la galera de

transporte.d) Las chimeneas para ventilacin y transporte relleno deben serconstruidas del nivel inferior al nivel superior.

La preparacin se realiza teniendo en cuenta los siguientes objetivos:

a) Una buena concepcin y una ejecucin conecta. Estos trabajosson la condicin de xito del conjunto de la explotacin.

b) Los costos de esta fase de trabajos tienen considerable incidenciaen los costos totales.

Las posibles disposiciones en el trazado de las galeras de base son:


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Las posibles disposiciones en el trazado de las galeras de base son:

a) Una sola galera 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 galera de base es a menudo doble,las dos galeras estn conectadas entre ellas por cortes; esta red debase .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 hidrulico.

d) Camino para personal, instalacin de tuberas de agua y airecomprimido.e) Ventilacin, etc.

Perforacin


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La pequea rea influye sobre la eficiencia de los equipos en

perforacin horizontal, la cara de perforacin ofrece varias ventajassobre la perforacin vertical y estos son:

a) Los taladros son horizontales y el techo volado deja una superficiellena o lisa, adems se puede fcilmente controlar el techo.

b) La cara 1Tontal permite una perforacin selectiva donde losmateriales de baja ley pueden ser dejados en el tajeo como relleno.

c) Permite ajustar el plan general del tajeo, as para extraer lamineralizacin existente en las cajas irregulares.

Tipos de perforacin:- Perforacin horizontal con jackleg o jumbo.- Perforacin vertical o muy inclinada con ayuda de stoper.

Tipos de disposicin del frente:

P f i j kl j b t h f d


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- Perforacin con jackleg o jumbo; en techo en forma degradines invertidos.- Perforacin con stoper en techo plano y horizontal.

- Techo en forma de cono.- Perforacin lateral con ayuda de perforadoras de galera,techo plano, horizontal, parcialmente descubierta.- Perforacin del techo del tajeo en forma de arco.- Perforacin con stoper de un gradin invertido de gran

altura.

Voladura. - El trazo de la malla de perforacin influye en lafragmentacin del mineral, as como la densidad de carga explosiva,secuencia de iniciacin y otros parmetros, que son deducidos enbase a experiencias de los supervisores y a algunas teoras existentesen nuestro medio; hoy en da al respecto existen una diversidad desoftware en el mercado para el clculo de los parmetros de voladura.Como explosivo se viene usando dinamitas de diferentes fbricas,

ANFO, emulsiones, etc. Como accesorios de voladura son utilizadosfanel, nonel, mecha lenta, cordn detonante, fulminantes, conectores,

etc.

Acarreo y transporte: El transporte en el tajeo de mtodo del corte yrelleno es uno de las operaciones unitarias ms importantes La forma


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relleno es uno de las operaciones unitarias ms importantes. La formadel tajeo condiciona la limpieza que de hecho conforma dosoperaciones, acarreo y transporte. En general las distancias son de

acuerdo al radio de rendimiento de cada equipo de acarreo ytransporte, el equipo de carguo es al mismo tiempo el que realiza eltransporte 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 lostajeos explotados o vacos, el uso se ha generalizado en todo elmundo. El objetivo es que no afecte a otras reas de trabajo, evitandoel hundimiento y otros efectos tectnicos y mas an para buscarseguridad en la explotacin, a medida que va profundizndose las

labores, las presiones son mayores.

Tres tipos de relleno son los ms usados en la minera subterrnea:Relleno convencional, hidrulico e hidroneumtico.

a) Relleno convencional


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Relleno hidrulico


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Ventajas sobre el relleno convencional tales como:

a) El relave como material se halla en forma gratuita.

b) Es mucho ms eficiente, econmico y veloz.

c) El relleno en el tajeo busca su nivel.

d) La adicin de cemento en la capa superior reduce la mezcladel mineral con el relleno.

e) Flexibilidad en las tcnicas mineras permitiendo transformar elmtodo de baja eficiencia a mtodo mas eficiente.

h) Permite realizar un planeamiento mas exacto.

i) Facilita el carguo del material disparado por equipos LHD,etc.

Dentro de las limitaciones podemos indicar:


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a) Alta inversin inicial.

b) Mayor volumen de agua es introducido a la mina, requirindose laevacuacin por bombeo o por gravedad.

c) Si el drenaje es deficiente, habr fuga ocasionando obstruccionesen las galeras inferiores.

d) Si la percolacin no es adecuada crea el fenmeno del embudo,ocasionando derrumbamiento ento posterior.

e) Problemas de tuberas obstruidas, desgastadas, cambio devlvulas ocasionar paradas de la bomba y/o planta de preparacin del

relleno.

f) Cuando en el relave existe alta cantidad de pirita se eleva latemperatura y produce anhidrido sulfuroso, pudindose provocar inclusiveincendios /

Relleno hidroneumtico


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Es similar al relleno hidrulico, usndose para el transporte tuberasde metal. El relleno hidrulico consiste en enviar material chancado,

puede mezclarse con cemento y agua, la que es preparada enmezcladores con este fn; la carga pasa por una tubera con dimetroapropiado; la misma que da paso a una bomba neumtica paraenviar a los con alta presin de aire para rellenar los espacios vacos.


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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL METODO CUT AND FILL.


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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL METODO CUT AND FILL.

Ventajas.

La recuperacin es cercana al 100%. Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajarsecciones de altaley y dejar aquellas zonas de baja ley sin explotar. Es un mtodo seguro. Puede alcanzar un alto grado de mecanizacin . Se adecua a yacimientos con propiedades fsicos mecnicasincompetentes.

Desventajas:- Costo de explotacin elevado.- Bajo rendimiento por la paralizacin de la produccin como

consecuencia del relleno.- Consumo elevado de materiales de fortificacin .


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Perforacin y voladura.- La perforacin se realiza ya seaf d j kl j b C b d


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con perforadoras jackleg o jumbo. Cabe destacaralgunas caractersticas importantes de perforacin con

jumbo:

Los trazos utilizados son simples debido a lascaractersticas del terreno. Generalmente, los taladros seespacian 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 conpresencia de agua, se emplea cartuchos de dinamita con60% y cargados manualmente, fulminante N6, guas deseguridad, conectores simples y cordn de encendido.

Variantes del mtodo


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En el mtodo de corte y relleno descendente sehan empleado tres variantes:

1. Mtodo de pilares

2. Mtodo de paneles3. Mtodo Michi.-


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MINADO CON CUADROS DE MADERA


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Condiciones de aplicacin

El mtodo de square set es aplicable en muchascircunstancias, comnmente bajo las siguientescondiciones:

1. Recuperacin de pilares de alta ley entre los tajeosde corte y relleno, as como tambin por encima y debajode las galeras de acceso.2. Explotacin de cuerpos mineralizados en terrenoincompetente, el cual es demasiado estrecho, demasiadoplano o demasiado irregular para ser minado por blockcaving u otros mtodos

3 Explotacin de cuerpos mineralizados de alta ley en


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3. Explotacin de cuerpos mineralizados de alta ley endonde las prdidas por dilucin de los mtodos desocavacin sean inaceptables.

4. Explotacin de grandes cuerpos mineralizados endonde se hace necesario un soporte inmediato y cerrado, yen donde los mtodos de socavacin sean inaceptables

debido a posibles inflamaciones espontneas por presenciade sulfuroso

5. En yacimientos con una potencia mnima de 3 a3,5m .


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Ventajas del mtodo


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1. Gran recuperacin, las prdidas generalmente

ascienden de 3 a 5%, la dilucin del mineral es tambinpequea..2. Pueden separarse durante la explotacin distintasclases de mineral.3. La ganga puede dejarse ya en las explotaciones

como relleno o sostenimiento.4. Puede arrancarse el mineral incluso cuando la rocade caja es irregular o los filones son propensos adesmoronarse. Se pueden seguir a voluntad las

ramificaciones de la mineralizacin en las cajas.5. Desde las zonas de explotacin pueden trazarsecon facilidad galeras de Exploracin y efectuarsesondeos.

Inconvenientes del mtodo


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1. Costes de extraccin muy elevados.

2. Baja productividad.

3. Gran consumo de materiales, el consumo demadera alcanza 0,03 a 0,045 m) /t de mineral.

4. Dificultades en el transporte motivadas por el granconsumo de materiales de fortificacin y relleno.

5. Peligro de incendios.

* Enmaderado


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Trabajos preparatorios

* Mtodo de explotacin

La roca fracturada se deja caer o es arrastradapor medio de winches por la caja piso hasta losbuzones. En algunos casos se pueden utilizarpequeos equipos cargadores en las reas

enmaderadas, pero en general predominan loswinches, los que pueden ser de dos o trestambores;

La mayora de los tajaos por square set requieren de unposterior relleno ya que Los cuadros no soportan


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posterior relleno, ya que .Los cuadros no soportandemasiado peso, siendo mtodos de sostenimiento

provisionales.Los tajeos generalmente son rellenados con desmonte o

relleno hidrulico. El desmonte para el relleno provienede:

1. Clasificado manual del material de tajeo; es costoso ygeneralmente no es practicado.

2. Alzas en la caja techos ejecutados con el nico

propsito de obtener material de relleno, de preferenciase ejecutan en donde las cajas son competentes.3. Desde lugares fuera del rea del tajeo, incluyendo

desmonte de zonas de desarrollo, grava de ro, etc.

MINADO POR HUNDIMIENTO


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Generalidades

Los mtodos de explotacin por hundimientos,tambin 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 vacos creados,donde los derrumbes continuos y totales sonesenciales, puesto que los vacos de mayordimensin pueden provocar el colapso repentinocon alteraciones del mineral durante laoperacin.

MINADO POR HUNDIMIENTO POR SUBNIVELES


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El mtodo de explotacin por hundimiento de subniveles seaplica bajo las siguientes condiciones

1. Generalmente es empleado en cuerpos verticales

masivos y en depsitos que tienen grandes dimensiones yalto buzamiento.2. Los minerales adecuados para el empleo de ste mtodoson los de resistencia media, quebradizos y bien

estratificados, que permitan poner al descubierto unasuperficie relativamente grande y que se trocean confacilidad, sea con explosivos o por s solos debido a lapresin del techo.3. Los lmites del yacimiento deben ser regulares.

4. El terreno superficial debe permitir desplomes, sin crearproblemas graves


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problemas graves.5. Debido a las prdidas de mineral se aplica este mtodo

slo en minerales de valor medio, y que no se presentenproblemas en el tratamiento metalrgico.6. El mtodo resulta especialmente favorable parayacimientos de gran volumen.7. El yacimiento debe ser muy potente y poseer una gran

extensin horizontal, pues de sta forma la presin del techoes mayor y el hundimiento ser uniforme.8. El mtodo se aplica para yacimientos que no requieren declasificacin.

9. Los requerimientos mnimos para la estabilidad del mineralexigen que la galera del subnivel deba sostenerse por ssola, con soporte ocasional. El acarreo permite que laextraccin del mineral sea continua.

Las principales desventajas del Sub Level Caving


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son:

- Se debe admitir un cierto grado de dilucin delmineral.- Se debe implementer un control de produccinacucioso.- Existen prdidas de mineral; al llegar al puntolimite de extraccin, el mineral altamente diluidoremanente se pierde, adems se pueden generar

zonas pasivas, es decir, sin escurrimiento, lo queimplica prdidas.- El mtodo requiere un alto grado de desarrollos.

- Al generarse el hundimiento se produce subsidencia con


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- Al generarse el hundimiento, se produce subsidencia, condestruccin de la superficie, adems, las labores

permanentes como chimeneas de ventilacin y rampasdeben ubicarse fuera del cono de subsidencia requirindosemayor desarrollo.

La dilucin es el factor que influye en la aplicacin prcticade las tcnicas del subnivel caving. El mtodo espreferido para yacimientos en los cuales el desmonte y elmineral econmico son fcilmente hundibles. Sin embargo,esta situacin es diferente cuando los lmites del mineral

son determinados por la ley de corte. .


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Desarrollo


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Los trabajos de desarrollo consisten en la perforacin parapreparar los subniveles. Durante esta etapa se puede

extraer mas del 20% del mineral, adems es necesariodesarrollar los ore pass, inclinados, as como comunicara los niveles principales.

La cantidad del trabajo de desarrollo en los subniveles essustancial; sin embargo las galeras y subniveles sonrepetitivos pudiendo ser organizados y ejecutadoseficientemente con equipos modernos.

La galera principal de extraccin, los echaderos, realces,accesos de personal y servicios se ubican con frecuenciafuera del yacimiento; utilizndose estos muchas veces parala ventilacin.

Desarrollo

La perforacin es ejecutada con una malla fanshaped de


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La perforacin es ejecutada con una malla fanshaped deforma radial y hacia arriba desde los subniveles,

especficamente los taladros usados.son en forma de anillos con taladros largos, ejecutada consistema de perforacin mecanizada.

Carguo y transporte

En reas de produccin, el transporte del mineral consisteen transportar el mineral de los subniveles hacia los orepass. Estas operaciones favorecen el uso de los equipos

LHD. Los subniveles son diseados para el transporte adistancias que coinciden con los atributos de los equipos;consiguindose una buena eficiencia en el carguo ytransporte.

Planificacin y ventilacin


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El subnivel caving es sistemtico y utiliza un buen trabajode planeamiento para la ejecucin de la operacin. E]desarrollo, produccin y carguo son realizados en frentesdiferentes, cada uno de los cuales es una operacin continuaindependiente de los otros; estando un frente siempredisponible para ]a operacin. Estos son factores que obligan

que el mtodo sea mecanizado, y por 10 mismo eficiente.

MINADO POR HUNDIMIENTO DE BLOQUES


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El block caving es usado en cuerpos grandes y masivoscon las siguientes caractersticas:

- El cuerpo debe tener alto buzamiento, debe ser vertical y

de gran extensin.

- Despus del corte, la roca debe ser capaz de romperse enfragmentos adecuados.

- Las condiciones de la superficie deben permitir lasubsidencia del rea excavada.

- El mineral debe ser homogneo y diseminado.

Justificacin y antecedentes


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Se toman en consideracin los siguientes antecedentes:

-Este mtodo es aplicable por su bajo costo de produccin encomparacin con otros sistemas subterrneos.

- Se reducen algunas operaciones unitarias como,

perforacin y voladura.

- El mtodo es aplicable a yacimientos masivos oestratiformes de buzamiento pronunciado y baja ley.

- Este sistema ofrece una alta produccin en cada ciclo dearranque, tambin cuenta con una buena fragmentacin poraccin de la gravedad.

Como antecedentes de aplicacin tenemos:


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- La aplicacin del sistema en nuestro pas se dio en la

mina Cerro de Pasco, alcanzando una productividad de200 t/h-g en calidad de produccin a prueba.

- En Latino Amrica se tiene como ejemplo en el depsitomasivo de oro El Teniente en Chile.

Desarrollo


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Incluye los siguientes pasos:Las galeras de transporte y carguo se desarrollan en laparte inferior de cada block.

Los ore pass o fmger raise son ubicados en el niveldel echadero (grizzly).

Un nivel grizzly es desarrollado para controlar lafragmentacin y cuando la voladura secundaria seanecesaria.

Las raise fmger son desarrollados en forma de conosen el nivel de corte.

Una galera se desarrolla debajo de los blocks.


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Produccin


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Bloc caving es un mtodo de hundimiento aplicado

mayormente a cuerpos grandes y masivos debido a suinherente bajo costo y alta capacidad de produccin,arcos suficientemente grandes son removidos medianteun corte adecuado, por lo que la masa por encima sehundir naturalmente.

En general, con el mtodo Block Caving, se puederecuperar el 90% del mineral comprendido por la zona de

explotacin. Este coeficiente de recuperacin dependeprincipalmente de la forma en que se efecta laextraccin del primer tercio de la produccin del block.

Ventajas


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- Bajo condiciones favorables, el el block cabina es un

mtodo de minado econmico.- El minado es altamente productivo con respecto a otrosistema de minado, requiere de poca perforacin, pocavoladura y poco sostenimiento.

- La produccin es centralizada y permite una eficientesupervisin resultando una alta productividad.- Permite un buen control de las condiciones de trabajo.- Permite una alta produccin.- Es conveniente su aplicacin de cuerpos de baja ley.- Es de bajo costo.

Desventajas:


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- Requiere de mayor tiempo de preparacin y tiene unmayor periodo de recuperacin en comparacin con otrossistemas.

- Costo adicional para la preparacin de los Bloquesy los accesos.

- La voladura secundaria es frecuente aumentando elcosto de produccin.

- La recuperacin del mineral puede ser baja, debido alas condiciones adversas del terreno trayendo constanteprdidas de mineral por mal diseo.


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metodos de explotaciÓn subterrÁnea 060505

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