MINERIA
SERVICIOS MINA MINERIA SUBTERRANEA - MINERIA CIELO ABIERTO
CARRERA: Ingeniería en Minas ASIGNTA ASIGNTATURA: Servicios Mina PROFESOR: Pablo Fernández Canales
MINERIA SUBTERRANEA •
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Una mina subterránea es aquella explotación de recursos mineros que se desarrolla por debajo de la superficie del terreno. La explotación de un yacimiento mediante minería subterránea se realiza cuando su extracción a cielo abierto no es posible por motivos económicos, sociales o ambientales.
MINERIA SUBTERRANEA •
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Una mina subterránea es aquella explotación de recursos mineros que se desarrolla por debajo de la superficie del terreno. La explotación de un yacimiento mediante minería subterránea se realiza cuando su extracción a cielo abierto no es posible por motivos económicos, sociales o ambientales.
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Para la minería subterránea se hace necesario la realización de túneles , pozos, chimeneas y galerías, así como cáserones.
MINERIA SUBTERRANEA •
Es sólo una perforación en la tierra
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Existen sólo 3 tipos de explotación
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Soportados por pilares (recuperación minera reducida)
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Artificialmente soportados o relleno (alto costo) Sin soporte o hundimiento: natural e inducido (alta incertidumbre). Los métodos más empleados son mediante túneles y pilares, hundimientos, corte y relleno (Cut and Fill Mining), por hundimiento (Sublevel Caving y Block Caving) y cámaras y pilares (Room and Pilar).
METODOS DE EXPLOTACION
ROOM AND PILAR •
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Cuerpos mineralizados mantiformes y de baja potencia. La calidad de la roca de caja y mineral deben ser competentes. Se dejan pilares para mantener el techo y las paredes estables. Se deben diseñar los pilares y los caserones para maximizar la recuperación de mineral. Cuerpos mineralizados con potencias mayores a 10m y menores a 30m se explotan por sub-niveles desde el techo al piso.
CUT AND FILL MINING •
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Cuerpos mineralizados con orientación vertical y potencias de 3 a 10 m. La roca de caja es generalmente de baja competencia y la roca mineral de baja a media. Se realiza por subniveles de manera ascendente. Los caserones en explotación se pueden separar por muros y losas de modo de aumentar la estabilidad del sistema minero. Rellenos: hidráulicos colas de relave, material estéril, ambos más cemento, etc. Método altamente selectivo, por lo tanto permite explotar cuerpos de baja regularidad y
SUB LEVEL CAVING •
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Se utiliza en cuerpos mineralizados con orientación vertical y alta potencia mayor a 40m. La roca de caja es de baja competencia y la roca mineral competente a mediana Se explota por subniveles donde se realizan en ciclo las operaciones unitarias de perforación, tronadura, carguío y transporte. Consiste en hundir la roca de caja y la pared colgante. De esta manera el mineral queda en contacto con el estéril facilitando el acceso de LHDs a través de las galerías de producción.
BLOCK CAVING •
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Cuerpos masivos con una proyección en planta suficiente para inducir el hundimiento de la roca La roca mineralizada a hundir debe ser medianamente competente La roca estéril de techo debe ser hundible. La roca de caja puede ser competente como en el caso de pipas diamantíferas Se induce el hundimiento de la roca a través del corte basal 4-12 m. El hundimiento se propaga en la medida que la roca es extraída del hundimiento utilizando la
MINERIA SUBTERRANEA Las minas subterráneas se pueden dividir en dos tipos, según la posición de las mismas con respecto al nivel del fondo del valle: Las
que se encuentran por encima se denominan minas de montaña. En ellas el acceso es más fácil, al poder realizarse mediante galerías horizontales excavadas en las laderas de cerro. Así mismo, el desagüe de las mismas se realiza por gravedad, a través de las labores de acceso.
MINERIA SUBTERRANEA En
las minas que se encuentran por debajo del nivel del fondo del valle es necesario excavar pozos (verticales o inclinados), labores de acceso que desciendan al nivel del yacimiento. En este caso el desagüe tiene que realizarse mediante bombas que impulsen el agua desde del interior de la mina a la superficie. Algunas de estas minas, se encuentran debajo del mar, como es el caso de la minería de Carbón.
MINERIA CIELO ABIERTO Se llaman minas a cielo abierto, y también minas a tajo (o rajo) abierto, a las explotaciones mineras que se desarrollan en la superficie del terreno, a diferencia de las subterráneas, que se desarrollan bajo ella.
MINERIA CIELO ABIERTO •
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Para la explotación de una mina a cielo abierto, a veces, es necesario excavar, con medios mecánicos o con explosivos, los terrenos que recubren o rodean la formación geológica que forma el yacimiento. Estos materiales se denominan, estéril, mientras que a la formación a explotar se le llama mineral.
MINERIA CIELO ABIERTO •
Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando los yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de la superficie, con un recubrimiento pequeño o la competencia del terreno no es estructuralmente adecuada para trabajos subterráneos (como ocurre con la arena o la grava).
MINERIA CIELO ABIERTO
MINERIA CIELO ABIERTO Los principales tipos de minas a cielo abierto son:
Las
canteras son minas a cielo abierto, generalmente de pequeño tamaño, que explotan materiales que no requieren una concentración posterior, sino, como mucho, una trituración o clasificación por tamaños. Los materiales obtenidos en canteras son los áridos, las rocas industriales y las rocas ornamentales.
MINERIA CIELO ABIERTO Aluviones
o placeres corresponde a la explotación de depósitos de arena en antiguos lechos de ríos o playas, con el fin de recuperar oro, piedras preciosas u otros elementos químicos valiosos.
MINERIA CIELO ABIERTO A SUBTERRANEA Paredes Forma
competentes
estable
DESVENTAJAS
VENTAJAS
PERFORACION Básicamente consiste en la concentración de una gran cantidad de energía en una pequeña superficie de una formación natural (roca) o artificial, con el objeto de vencer la resistencia a la separación de sus componentes, y así crear una cavidad en su
PORQUE ES TAN IMPORTANTE?
Por ser la primera operación dentro del ciclo de operaciones mineras.
Cavidad donde serán alojadas las cargas explosivas y accesorios de iniciación
COMPONENTES DEL SISTEMA DE PERFORACION
Perforadora, fuente de energía mecánica.
Varillaje, medio de transmisión de dicha energía.
Broca o bit, útil que ejerce sobre la roca la energía.
Barrido, efectúa la limpieza y evacuación del detrito producido.
TIPOS DE MAQUINARIAS
Perforadoras manuales
Perforadoras mecanizadas
TIPOS DE MAQUINARIAS
Perforadoras semimecanizadas
TIPOS DE TRABAJOS
Perforadoras de banqueo
Perforación de avance de galerías y túneles
TIPOS DE TRABAJOS
Perforación de chimeneas
TIPOS DE TRABAJOS
Perforación con recubrimiento.
Sostenimiento de roca.
PERFORACION En general podemos considerar la perforación de rocas como una combinación de las siguientes acciones: •
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Percusión: Impactos producidos por los golpes del pistón originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje. Rotación: Con este movimiento se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Empuje: Para mantener en contacto la broca con la roca. Barrido: Fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación.
METODO DE PERFORACION
Perforación con método Rotopercutivos:
Perforación con
método Rotativo:
HERRAMIENTAS DE CORTE
Bit. Escareadores. Triconos. Coronas.
TRONADURA Lograr un adecuado tamaño de fragmentación que permita minimizar el costo global de las operaciones de carguío, transporte, chancado y molienda de la roca.
TRONADURA Minimizar el daño al macizo rocoso en su entorno, protegiendo la integridad de los bancos y la estabilidad de los taludes, para hacer viable las operaciones mineras en el corto y largo plazo.
TRONADURA-Explosivos Mineros Compuesto o mezcla de compuestos químicos, combustibles y oxidantes, que al ser afectados por una determinada cantidad de calor, un choque violento, una fricción lo suficientemente fuerte o un impacto, dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida, que genera una gran presión, gran cantidad de gases a alta temperatura, los cuales provocan la destrucción y desplazamiento del medio que los circunda.
TRONADURA La tronadura primaria: es la que se realiza directamente en el macizo rocoso para separar y fragmenta parte de éste, ya sea en minería cielo abierto o subterráneas.
TRONADURA La tronadura secundaria: es la que se realiza sobre fragmentos de gran tamaño o colpas ya separados del macizo, de manera de lograr su reducción al tamaño adecuado para ser cargadas y transportadas a la planta.
TIPOS DE EXPLOSIVOS Primarios Detonadores Pentolitas TNT (50%) + PETN (50%) PETN (Cordón Detonante) HMX, Azida de Plomo Dinamitas y gelatinas •
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TIPOS DE EXPLOSIVOS Secundarios •
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Anfos Anfos Pesados Emulsiones (Mezclas, Puras y encartuchadas)
Propiedades de los Explosivos •
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Densidad: Peso por unidad de volumen (g/cc) y varía entre 0,6 y 1,8 gr/cc. Volumen de gas: Litros de gas desprendido por kilo de explosivo detonado. Energia (Kcal): Kcal generadas en la detonación de 1 kilo de masa explosiva. Velocidad de Detonacion VOD (m/seg): Velocidad con que se desplaza la onda de choque a través de una columna explosiva.
Sensibilidad: acción controlada y acción incontrolada. Estabilidad: Los explosivos deben ser químicamente estables y no descomponerse en condiciones ambientales normales.
Resistencia al agua: nula, limitada, buena, muy buena y excelente.
Humos: producen vapor de agua, nitrógeno, dióxido de carbono y eventualmente sólidos y líquidos.
CARGUIO Y TRANSPORTE Básicamente consiste: el carguío consiste en la carga del material mineralizado del yacimiento a los posibles destinos como: ya sea chancado, stock de minerales o botadero.
CARGUIO Y TRANSPORTE El transporte consiste en el traslado del material mineralizado y/o estéril a los posibles destinos. Estas operaciones serán las responsable del movimiento de material o estéril que fue fragmentado en el proceso de tronadura.
CARGUIO Y TRANSPORTE La operación de carguío y transporte involucra el desarrollo de una serie de funciones que aseguran que el proceso se lleve a cabo de forma normal y eficiente.
CARGUIO Y TRANSPORTE La selección de los equipos de carguío y transporte se realiza una vez terminado el proyecto minero y definido su método de explotación, ya sea cielo abierto o subterráneo. Para ellos se debe realizar una evaluación de forma técnica y económica.
CARGUIO Y TRANSPORTE La selección de los equipos se realiza en torno a 3 tipos de información básica: las condiciones del entorno, las características del yacimiento y requerimientos específicos.
CARGUIO Y TRANSPORTE •
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Condiciones del entorno: clima, geografía e infraestructura. Características del yacimiento: rocas mineralizadas, estéril, hidrología. Requerimientos específicos: dimensiones de las excavaciones, alturas de bancos, rutas, botaderos, ritmo de producción, selectividad, vida útil del proyecto, disponibilidad de recursos.
CARGUIO Y TRANSPORTE Aspectos básicos para una operación correcta Antes
del carguío: todo equipo de transporte, auxiliar o camionetas que se acerque al equipo de carguío debe disminuir su velocidad y avisar, vía radio de su presencia. Durante el carguío: el operador del equipo de carguío debe descargar el material de forma de no dañar al equipo de transporte.
CARGUIO Y TRANSPORTE Aspectos básicos para una operación correcta
Salida del carguío: cuando el carguío esta completo, debe desactivar los frenos de carga, poniendo la marcha hacia adelante, saliendo de la zona de carguío con precaución. Durante el transporte: es importante que el transporte sea realizado cuidando no botar carga en el camino, sobretodo en caminos con pendiente.
CARGUIO Y TRANSPORTE Aspectos básicos para una operación correcta
Descarga de materiales: esta etapa corresponde al vaciado de los equipos de transporte en diferentes puntos, los que pueden corresponder chancador primario, stock o botaderos. Descarga chancado primario: el equipo debe llegar a la zona de vaciado o buzón de forma aculatada.
CARGUIO Y TRANSPORTE Aspectos básicos para una operación correcta
Descarga en botadero o stock: al momento de llagar a la zona de descarga, el equipo debe girar para aculatarse, teniendo a la vista el lomo de material y así cualquier elemento que impida su descarga correcta, también como punto de referencia.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Equipos de carguío: scoop - LHD, cargador frontal, scraper, palas de cable, palas mecánicas.
Equipos de transporte: camión articulado, camión bajo perfil, camiones caex, correas transportadoras, ferrocarril.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Scoop – LHD: equipo de carga, montado sobre neumáticos, carga material ya tronado o marina.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Scraper: usado en la minería de carbón, transporta su carga trayectos cortos, los impulsa por cuchillos llevándolos a su taza.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Cargador frontal: El cargador frontal es un equipo tractor, montado en ruedas, que tiene un cuchara de gran tamaño en su extremo frontal.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Palas de cable: montadas sobre orugas, accionamiento eléctrico, cuchara de 120ton, pueden excavar 20m.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Excavadora : excava terrenos; carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de la cuchara.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Camiones bajo perfil: montado sobre neumáticos, posee gran capacidad de carga gracias a su longitud (12m).
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Camiones CAEX: camiones pequeños 150ton, medianos 250ton y grandes mayores a 250 ton.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Correas transportadoras: sistema continuo, sube fuertes pendientes, cubierta de caucho.
CARGUIO Y TRANSPORTE EQUIPOS DE CARGUIO Y TRANSPORTE
Ferrocarril: locomotoras electro diésel, sistemas semicontinuos, usados como primer medio de transporte.
