1
Universidad Francisco de Paula Santander Facultad de Ingeniería Ingeniería de Minas
METODO DE EXPLOTACION PO TA!O LA"O
Presentado Por#
Ni$on %uli %ulian an Figueroa C&d# ''()**)
osa Ang+lica Cardenas C&d# ''(),-)
2
!unior Arle. Sierra ivero C&d# ''(),/-
Da0ianna Milena Mantilla Cardona C&d# ''(),*1
Luis Ale2andro Mendo3a Sanc0e3 C&d# ''(),,*
San !os+ de C4cuta -)', Universidad Francisco de Paula Santander Facultad de Ingenierías Ingeniería de Minas
METODO DE EXPLOTACION PO TA!O LA"O
2
!unior Arle. Sierra ivero C&d# ''(),/-
Da0ianna Milena Mantilla Cardona C&d# ''(),*1
Luis Ale2andro Mendo3a Sanc0e3 C&d# ''(),,*
San !os+ de C4cuta -)', Universidad Francisco de Paula Santander Facultad de Ingenierías Ingeniería de Minas
METODO DE EXPLOTACION PO TA!O LA"O
3
Presentado Por# Ni$on %uli %ulian an Figueroa5 C&d# ''()**)
osa Ang+lica Cardenas C&d# ''(),-)
!unior Arle. Sierra ivero C&d# ''(),/-
Da0ianna Milena Mantilla Cardona C&d# ''(),*1
Luis Ale2andro Mendo3a Sanc0e3 C&d# ''(),,*
Presentado A# Ingeniero !os+ Luis "&6e3
San !os+ de C4cuta -)'*
CONTENIDO INTODUCCI7N88888888888888888888 INTODUCCI7N8888888888 88888888888888888, 8888888, ESUMEN555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555559
4
A:STACT555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555( O:!ETI;OS555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555< O:!ETI;O "ENEAL555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555< O:!ETI;OS ESPEC=FICOS555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555<
1.
55555555555555555555 55555555555555555555555555555 5555555555555555555555555') 555') SELECCIÓN IÓN MÉ MÉTODO DE DE EX EXPLOTACIÓN5555555555555 '5'M+todos de Minado Su>terr?neo8888855555555555888888555555558''
2.
TAJO LARGO (LO (LONGWALL MININ INING G)5555555555555555555555555555555555555555555555555555555'-5' Características 555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555'/ -5- Condiciones "eol&gicas555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555'* -51 Funciona6iento5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555'9 -515' Secuencia o@erativa del ta2o555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555'9 -5/ Minería @or ta2o largo ;enta2as . Desventa2asB55555555555555555555555555555555555555555555555555-) -5* Modalidades de Avance5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-' -5*5' Siste6a de Avance55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-' -5*5' Siste6a de etroceso8888888888888888888885-etroceso8888888888888888888885--
3.
MÉTODOS Y SERIES DE DE CO CORTE5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-1 15' Siste6a de corte :idireccional 5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-1 15'5' Factores críticos5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-/ 15'5- Factores :eneiciosos888888888888 :eneiciosos8888888888888888888885-* 8888888885-* 15- Siste6a de corte Unidireccional88888888888 Unidireccional888888888888888888555-* 8888888555-* 15-5' Factores críticos5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555-, 15-5- Factores :eneiciosos888888888888 :eneiciosos8888888888888888888885-, 8888888885-,
4. PERSONAL Y SUS LABORES EMPEÑADAS5555555555555555555555555555555555555555555555555555-, . MA!UINARIA Y E!UIPOS ENLA MINERIA POR TAJO LARGO555555555555555-9
5
". DESCRIPCIÓN DE LOS DI#ERENTES TIPOS DE LABORES MINERAS551' ,5- Pre@araci&n555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555551' ,51 Arranue55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555511 ,5/ Trans@orte55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555551/ ,5* Descargue555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555551* ,5, Sosteni6iento5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555551, ,59 ;entilaci&n55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555519 ,595' Ti@os de ventilaci&n888888888888888888888819 ,595'5' El Siste6a de o U88888888888888888881( ,595'5- ;entilaci&n o6otro@a888888888888888888851< 7.Rendimientos 5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555/) 8. Salario………………………………………………………………………………………….. .................................... 9. CÁLCULO DE L !OR"#!#CC#$% E% U% "&O……………………………………………………………………. 1'. (rod)**i+n…………………………………………………………………………………… …………………………………
CONCLUSIONES5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555/1 EFEENCIAS :I:LIO"GFICAS555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555/*
,
LISTA DE #IGURAS Figura '# E$@lotaci&n @or ta2o largo Figura -# E$@lotaci&n @or ta2o largo Figura 1# E$@lotaci&n en @eril @or ta2o largo Figura /# E$@lotaci&n en :u3a6iento A@arente en ta2o largo Figura *# M+todo ta2o largo Figura ,# Maci3os Inesta>les5 Figura 9# Calles del ta2o largo Figura (# Secuencia O@erativa ta2o largo Figura <# Siste6a de avance 5 Figura ')# Siste6as en retroceso Figura ''# Siste6a de corte :idireccional Figura '-# Siste6as de corte Unidireccional Figura '1# La>ores de Pre@araci&n Figura '/# La>ores de arranue 6ecani3ado con ro3adora Figura '*# Pan3er Trans@ortador :lindadoB Figura ',# Descargue . Trans@orte con Pan3er Figura '9# Palancas idr?ulicas Figura '(# Escudos Auto Marc0antes Figura '<# Siste6a de ;entilaci&n Ti@o B Figura -)# ;entilaci&n o6otro@a
7
INTRODUCCIÓN
Los 6+todos de e$@lotaci&n en 6inería su>terr?nea >uscan e$traer la 6a.or @arte de 6ineral con una 6íni6a re6oci&n de est+rilH ellos se a@lican de@endiendo del ti@o de .aci6iento con sus características .a esta>lecidas5 El ta2o largo es uno de los 6+todos 6?s utili3ados en la 6inería del car>&n de>ido a su alta tasa de recu@eraci&n del 6ineralH lo ue @roduce un au6ento de la @roducci&n . el rit6o de tra>a2oH 6a.or seguridad . 6e2ores rendi6ientos . en consecuenciaH en eecto genera una 6a.or inversi&n de>ido al alto grado de 6ecani3aci&n ue se reuiere @ara llevar a ca>o el 6+todo con la 6a.or eiciencia . eectividad @osi>le5
La a@licaci&n del 6+todo de ta2o largo se encuentra ligada directa6ente con el alto grado de 6ecani3aci&n ue se dis@onga donde este de@ende de la geo6etría del .aci6ientoH . su unciona6iento de>e ser el 6?s &@ti6o @ara evitar @osi>les co6@licaciones en el desarrollo del 6is6o5
El desarrollo de este 6+todo 0a evolucionado con el @asar del tie6@oH de>ido a las nuevas teorías e$istentes . las tecnologías ue intervienen en el @roceso de e$tracci&n del 6ineralH con la inalidad de asegurar la 6?$i6a @roductividad con costos 6íni6os de @roducci&n ue garantice la seguridad de los tra>a2adores5
8
RESUMEN
El o>2etivo de este tra>a2o es @resentar un enoue acerca del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo 6ediante una 6etodología siste6?tica . ?cil de entender5 Seleccionar el 6+todo de e$@lotaci&n es uno de los @ro>le6as de decisi&n 6ulticriterio discreto DMD La e$@lotaci&n @or ta2o largo es una e$@lotaci&n de alto rendi6ientoH de constante desarrollo unior6e . alta 6ecani3aci&n @ara una agili3ada @roducci&n5 Se @lantean todo el @roceso de desarrollo . @re@araci&n . condiciones @ara llevar a ca>o dic0o 6+todo de e$@lotaci&nH deiniendo los as@ectos unda6entales . características de esta actividad5 Los cortesH unda6entales a criterio del ingeniero teniendo en cuenta la @otencia del 6anto se reali3an en corte >idireccional o unidireccionalH enocando a 6?s @roundidad el ta2o largo en avance5
PALABRAS CLA$E% DMDH e$@lotaci&nH ta2o largoH >idireccionalH unidireccional5
9
ABSTRACT
T0e ai6 o t0is JorK is to ocus on t0e 6et0od o long Jall 6ining t0roug0 s.ste6atic 6et0odolog. and eas. to understand5 Select t0e 6et0od o o@eration is one o t0e discrete 6ulticriteria decision @ro>le6s DMD5 T0e long Jall 6ining o@eration is a 0ig0 @eror6anceH 0ig0 6ec0ani3ation unior6 and constant develo@6ent or a strea6lined @roduction5 T0e J0ole @rocess o develo@6ent and @re@aration conditions arise and to @eror6 t0e 6et0od o e$@loitationH deining t0e unda6ental as@ects and eatures o t0is activit.5 CutsH engineer unda6ental criterion taKing into account t0e @oJer o t0e 6antle is @eror6ed in >idirectional or unidirectional cutting dee@er ocusing longJall in advance5
&EYWORDS. DMDH e$@loitationH long JallH >idirectionalH unidirectional5
1'
OBJETI$OS
OBJETI$O GENERAL
•
Conocer . descri>ir las características generalesH a@licaci&n . el unciona6iento del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo5
OBJETI$OS ESPEC'#ICOS
Descri>ir las condiciones necesarias @ara la selecci&n o@ti6a del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo5 Conocer las características generales . la or6a de a@licaci&n del ta2o largo5 Detallar es@ecíica6ente el unciona6ientoH el ti@o de @ersonal . la 6auinaria reuerida del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo5
11
1. SELECCIÓN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN
G*+,- /0 *+% Aectan tasa de @roducci&nH 6+todo de 6ane2o de 6aterialH diseo de la 6ina en el de@&sito5 Co6o#
• • • •
Morología Es@esor :u3a6iento Proundidad5
C/5 6 *75% • •
esistencia 6enaH tec0o . @iso @ro@iedades de la roca
C/5 60865% Tanto de 6ineral co6o de roca de ca2a o 0u+s@ed5 Aecta la decisi&n de usar 6+todos selectivos o no selectivos5 Son#
• • • •
to@ograía @liegues allas aguas su>terr?neas5
#+,5 *9+05% @reservaci&n lora . aunaH aire . uentes de agua5 #+,5 8*5% Deter6inan el +$ito del @ro.ecto5 Aectan inversi&nH lu2os de ca2aH @eriodo de retornoH >eneicio5 Son#
• •
costos de e$@lotaci&n tasa de @roducci&n
12
• • • • • •
ca@ital e$istente5 eservas tonela2e . le.5 Tasa de @roducci&n5 ;ida de la 6ina desarrollo . e$@lotaci&n5 Productividad5 Costo de 6ina de 6+todos @osi>les de a@licar5
#+,5 T0865% se >usca la 6e2or co6>inaci&n entre las condiciones naturales . el 6+todo • • • • • •
Porcenta2e de recu@eraci&n5 Diluci&n5 Fle$i>ilidad a ca6>ios en la inter@retaci&n o condiciones5 Selectividad5 Concentraci&n o dis@ersi&n de rentes de tra>a2o5 Ca@italH 6ano de o>raH 6ecani3aci&n5
1.1 M:+/5 / M/ S;9+,,7 M:+/ / <;/*+% es donde las cavidades generadas @or el 6ineral e$traído son rellenas con el 6aterial su@er@uesto 6ineralH 6ientras dura la e$@lotaci&nH . est+rilH una ve3 inali3adaH el 0undi6iento . consecuente relleno de las cavidades se @roduce si6ult?nea6ente a la e$tracci&n del 6ineral5
2. TAJO LARGO (LONGWALL MINING)
13
Figura '# E$@lotaci&n @or ta2o largo Fuente# 0tt@#inaruitaru5>logs@ot5co6-)'/')6etododelargolongJall6ining50t6l
Figura -# E$@lotaci&n @or ta2o largo Fuente# Manual @ara la selecci&n de 6+todos de e$@lotaci&n de 6inasH ;íctor Manuel L&@e3H Universidad Nacional Aut&no6a de M+$icoH '<
M+todo e6@leado en 6inería su>terr?nea de Car>&nH en el ue la e$tracci&n se reali3a so>re toda la @otencia del 6anto . en el largo del renteH
[email protected] con un
14
sosteni6iento des@la3a>leH el cual se va retirando controlada6ente des@u+s de la e$tracci&n . ue ocasiona un @osterior derru6>e del tec0o5 Derru6>e dirigido
Este 6+todo consiste en la e$tracci&n del 6ineral en ta2adasH general6ente a lo largo de una cara de tra>a2o con avance en la direcci&n del ru6>o del cuer@o5 El ?rea e$cavada es so@orte en las vecindades del rente de e$@lotaci&n @ara @er6itir el tra>a2o seguro de arranue . trans@orte del 6ineral5
De>ido al ue el 6+todo reuiere del e6@leo de un siste6a 6asivo de sosteni6iento @ara so@ortar el tec0o so>re el rente . las ?reas de tra>a2oH el 6+todo de Ta2o Largo est? clasiicado co6o un 6+todo de e$@lotaci&n artiicial6ente so@ortadoH a @esar de ue se de>e inducir el 0undi6iento en las ?reas @lena6ente 6inadas5 a>itual6ente es @osi>le alcan3ar rit6os de e$tracci&n cercanos al '))QH sie6@re . cuando la continuidad . regularidad del 6anto lo @er6itan5
15
Figura 1# E$@lotaci&n en @eril @or ta2o largo Fuente#0tt@#inaruitaru5>logs@ot5co6-)'/')6etododelargolongJall6ining50t6l
2.1 CARACTER'STICAS# Este 6+todo @uede utili3arse en la e$@lotaci&n de .aci6ientos5 •
estratiicadosH delgadosH de es@esores unior6es ' a /6H e inclinaciones
•
@reerente6ente @eueas a 6oderadas5 Se a@lica a de@&sitos de gran e$tensi&n 0ori3ontalH con >u3a6ientos entre )-*R
•
1)R co6o caso e$tre6o5 Puede a@licarse en rocas >landas o duras ue @er6itan ue el ?rea de tra>a2o se
• • • • •
@ueda so@ortar >ien5 Cuando el >u3a6iento real es 1*RH se @rocede avan3ar en >u3a6iento a@arente5 El sector e$@lotado es de2ado a>ierto o se controla su 0undi6iento5 El rente de e$@lotaci&n es @er@endicular a la direcci&n del ru6>o del cuer@o5 El avance de la e$@lotaci&n es en la direcci&n del ru6>o5 La @roundidad de tra>a2o se sit4a entre los ,) . (*)6
1,
Figura /# E$@lotaci&n en >u3a6iento A@arente en ta2o largo5 Fuente# M+todo de e$@lotaci&n 6inera vetas . aluvi&nH Ministerio de Minas . Energía
2.2 CONDICIONES GEOLÓGICAS No todas las ca@as de car>&n son convenientes @ara el la>oreo @or ta2os largos5 La t+cnica tra>a2a 6e2or en# Ca@as de car>&n ue son e$tensas Es@esor general6ente unior6e Mantos li>res de discontinuidadesH tales co6o características geol&gicas ue • • •
•
@odrían intererir con la e$tracci&n contin4a del 6ineral5 El suelo de la 6ina de>e orecer una >ase ir6e @ara los
[email protected] 6ovi>les usados en el la>oreo @or ta2os largos5
17
•
Lo ideal es ue los estratos ue cu>ren la ca@a de 6ineral de>en 0undirse detr?s de los
[email protected] @ronto des@u+s de ue se e$traiga el 6is6o5
Figura *# M+todo ta2o largo Fuente# 0tt@#inaruitaru5>logs@ot5co6-)'/')6etododelargolongJall6ining50t6l
Figura ,# Maci3os Inesta>les Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMiningscri>d
Las 6e2orías en el eui@o del la>oreo @or ta2os largos 0an sido actor @rinci@al en el au6ento en @roductividad5 Entre los ca6>ios 6?s i6@ortantes esta>an los ca>allos de uer3a . la ca@acidad crecientes de las cortadoras . de los trans@ortadores de car>&n5
2.3 #UNCIONAMIENTO
El 6+todo de ta2o largo es un 6+todo de @re@araci&n sencillo . tiene la venta2a de @ro@orcionar una @roducci&n continua con la @osi>ilidad de una 6u. co6@leta
18
6ecani3aci&nH lo cual 6e2ora la @roductividadH la seguridad . la salud del @ersonal5 La ventilaci&n es >uena . el @ersonal tra>a2a en el rente sie6@re >a2o los escudos de sosteni6iento lo ue @ro@orciona una 6a.or seguridad5
2.3.1 S; =,+> /0 +? Nor6al6ente la enti>aci&n divide el 0ueco en tres calles#
'5 De arranue . trans@orteH a lo largo del rente5 -5 De control . @aso de @ersonal5 15 De 0undi6iento del tec0o5
A 6edida ue se a>re una nueva calle con el arranue de car>&nH se va desenti>ando la tercera calle @ara ue 0unda el tec0o el anc0o de las calles varía entre )H() 6 . 'H*) 65
19
Figura 9# Calles Del Ta2o Largo Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMiningscri>d
2'
Figura (# Secuencia O@erativa Ta2o Largo Fuente# Mil@a5@dH Avances Tecnol&gicos en la e$@lotaci&n de Minas :a2o TierraH Ing5 Es@5 Arnulo ivera M5
El unciona6iento del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo se @uede dividir en tres as@ectos 6u. i6@ortantes#
•
Para @re@arar la e$@lotaci&n se avan3a en galeríasH guías de ca>e3a . >aseH se@aradas entre sí de '))6 a /))6 seg4n la ca@a5 Se enla3an con una c0i6enea a>ierta en la ca@aH seg4n su línea de 6?$i6a @endienteH a @artir de la cual se 6onta el taller de e$@lotaci&n . se inicia el avance del renteH arrancando el car>&n en ran2as @aralelas seg4n la 6?$i6a @endiente . en toda la @otencia de la ca@a el 0ueco ue se va or6ando se controla con el sosteni6iento5 La entrada de ca>e3a se usa @ara la entrada de ventilaci&nH el trans@orte del car>&nH
21
la entrada del @ersonal . de los su6inistrosH 6ientras ue la entrada de >ase se utili3a @ara el retorno del aire5
•
El arranue se @uede llevar en avance o en retirada los siste6as de arranue 6?s e6@leados son el ce@illoH ro3adores de la ue e$isten varios 6odelos o ti@osH . en algunos casos se utili3a e$@losivo5 El siste6a de arranue descarga el car>&n so>re un @an3er 6et?lico ue lo trans@orta uera del ta2oH @ara transerirlo a un siste6a de cintas ue lo e$traen uera de la 6ina o 0asta el @o3o de e$tracci&n vertical5
•
En el caso del sosteni6ientoH se utili3a @osteo convencionalH canastas de 6adera recu@era>leH enti>aci&n de ricci&n . so>re todo enti>aci&n auto des@la3a>le en or6a de @ilas o escudos @ara sostener el tec0o del rente . se adelanta des@u+s de cada @asada de la ro3adora continua5
2.4 MINER'A POR TAJO LARGO $ENTAJAS Alto grado de 6ecani3aci&n5 Elevada recu@eraci&n del 6ineral5
DES$ENTAJAS :a2as de @roducciones grandes5 Eli6inaci&n del @olvo diícil5 Cuidado con el gas gris45 So>recarga del siste6a de trans@ortador5
Alta continuidad en las o@eraciones . >a2a utili3aci&n de 6ano de o>ra co6o resultado del alto rendi6iento El siste6a del trans@orte del 6ineral es Elevadas inversiones iniciales en 6?s si6@le5 6auinaria . @re@araci&n de las la>ores5 Tra>a2os >a2o el tec0o d+>il5 Esta>ilidad Costes de ca@ital @ara el eui@o . la Controlada5 instalaci&n altos5 La ventilaci&n es 6e2or controlada5 Los gastos de esta>leci6iento inicial son >astantes altos5 Alta tasa de recu@eraci&n 9) <)Q Produce 0undi6iento . su>sidencia Alta concentraci&n en las o@eracionesH M+todo 6u. inle$i>le . rígido en acilidad en el trans@orteH su6inistros . @laneaci&n . e2ecuci&nH no selectivo ventilaci&n5
22
Se @uede a@licar a alta @roundidad . con 6alas condiciones de tec0o5 Se @resentan >uenas condiciones de seguridadH @ero 0a. ue tener es@ecial cuidado con los accidentes @roducidos @or la caída del tec0o5
De@ender de una sola unidad de @roducci&n re@resenta costosos retrasosH interru@ciones en la @roducci&n Altos costos de traslado
2. MODALIDADES DE A$ANCE 2..1 S5+*5 / > E >% La e$@lotaci&n co6ien3a en la vía @rinci@al . avan3a 0asta el @unto 6?s le2ano en el ?rea de e$@lotaci&n5 Las galerías en direcci&nH tanto de >ase co6o de ca>e3a de ta2oH suren 6a.ores tensiones ue o>ligan a reali3ar la>ores de 6anteni6iento5 Cuando las ca@as son 6u. @otentesH la e$tracci&n se reali3a en diversas @asadas @or ran2as descendentes5 El arranue del 6ineral en el rente @uede co6>inarse con un 0undi6iento controlado @or detr?s de la esti>aci&nH lla6ado ta6>i+n sutirageB con lo ue se consigue reducir el n46ero de @asadas . recu@erar @arte el 6ineral e$istente en >olsadas . @eueas ra6iicaciones5
23
Figura <# E$@lotaci&n en Avance Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5
2..2 S5+*5 / ,+,5
E ,+,5# La e$@lotaci&n co6ien3a en el @unto 6?s le2ano del ?rea de e$@lotaci&n . retrocede 0asta la vía @rinci@al5 La inraestructura se 6antiene en el terreno sin e$@lotar5
Un variante de este 6+todo descrito es la conocida @or ta2os cortosH se utili3a en rentes ineriores a los *)6 en .aci6ientos de ti@o 6asivoH ue se e$tienden ocu@ando grandes su@ericies 0ori3ontales5 Se ada@ta >ien a los tec0os en 6alas condiciones . es 6?s le$i>leH @ero @recisa 6?s la>ores @re@aratorias . 6?s ca6>ios . des@la3a6ientos de los eui@os 6ineros5
24
Figura ')# E$@lotaci&n en etroceso Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5
3. MÉTODOS Y SERIES DE CORTE 3.1 S5+* D C,+ B/,0.
El corte >idireccional se descri>e co6o la e$tracci&n co6@leta de la 6e6>rana de la soldadura en un @ase a lo largo de la cara del ta2o largoB5 Cada ve3 ue el esuilador corta a @artir de un e$tre6o de la cara al otroH una 6e6>rana co6@leta del car>&n se e$trae5 El corte >idireccional @uede ser a6>iental6ente 6enos desea>le de>ido a ue el siste6a genera altos vol46enes de @olvoH del avance del esuilador o de
[email protected]
25
Figura ''# Siste6a de Corte :idireccional5 Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5
3.1.1 Los -a*tores *rti*os •
El trans@ortador de cara . la ca@acidad de siste6a de la galería a>ierta @ueden
•
deter6inar velocidades del corte5 Carencia de la ada@ta>ilidad en el ciclo de corteH reuiriendo a o@eradores tener
•
un >uen conoci6iento de los @ro>le6as . de las averías de siste6a5 La necesidad de o@eradores adicionales si la auto6ati3aci&n est? en un nivel t+cnico inerior5
3.1.2 L5 @+,5 9@55 • • •
De6anda reducida en reuisitos del siste6a de
[email protected] La ca@acidad de so@ortar la cara 6e2or en condiciones @o>res5 Ma.ores venta2as en soldaduras 6?s inas donde est? crítica la tolerancia >a2o
[email protected]
2,
3.2 S5+* D C,+ U/,0 El corte unidireccional se descri>e co6o la e$tracci&n de la 6e6>rana en dos @ases a trav+s de la cara del ta2o largoB5 En t+r6inos >?sicos el esuilador de>e @asar a trav+s de la cara dos veces @ara e$traer la 6e6>rana5 En el @ri6er @ase del corteH los
[email protected] avance . en el @ase de retorno el trans@ortador de cara avance5
Figura '-# Siste6as de Corte Unidireccional Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5
3.2.1 Los -a*tores *rti*os •
La velocidad creciente del esuilador @uede au6entar de6anda en el siste6a de
•
[email protected] La necesidad de tener una velocidad 6?s r?@ida del trans@orte en el esuilador5 Los o@eradores adicionales @ueden ser necesarios si la auto6ati3aci&n est? en
•
un nivel t+cnico inerior5
3.2.2 Los -a*tores /ene0*iosos • •
euisitos de entrena6iento reducidos ui3? @orue el siste6a es 6?s si6@le5 Sola6ente un ta6>or necesita ser controlado a trav+s del ciclo5
27
•
El carga6ento del trans@ortador de cara . el siste6a de la galería a>ierta se @ueden regular5
4. PERSONAL Y SUS LABORES EMPEÑADAS El @ersonal destinado a la>ores de e$@lotaci&n reci>ir? algunos de los siguientes no6>res de@endiendo de la>or ue eectu+#
•
P/,% son los encargados de @icar el car>&n en el es@esor ue tenga el 6antoH aciendo avance co6@letoH @rolongando los ca@ices @ara sostener el tec0o . de2ando co6@leta6ente li6@ia la tarea tanto en el avance co6o en la calle de control . @aso de @ersonal5 <,,*+% 6artillo @icadorH 6anguera
•
de alta @resi&nH @ala 6anual de e6@u2eH . 6artillo de gol@e de , l>s5 R;=,/, / 0 5+98% recu@era las @alancas 6et?licas 0idr?ulicas . los c?@ices utili3ados @ara sostener el tec0oH @roduciendo . orientando el derru6>e en la @arte @osterior del ta2o siguiendo el curso de la e$@lotaci&n5
<,,*+% eui@o 0idr?ulico co6@letoH 6artillo de gol@e de , L>sH •
garruc0aH 6anillas . @icas o 3a@a@icas5 A56;,/, / T?% velan @or el sosteni6iento del ta2o una ve3 se va 0aciendo el avance en la @icadaH son los encargados de @arar @alancas @rovisionales delante dela Pan3erH lado del ront&nH cuando las condiciones del tec0o lo reuiera5 Ade6?s eect4a arreglos en la ortiicaci&n cuidando la @er@endicularidad de las @uertas con el ront&n5 <,,*+% eeui@o co6@leto de alta @resi&n o 0idr?ulico de alta @resi&n el cual co6@rende# 6anguera de alta @resi&n ')66X')6H @istola de colocaci&n . llave
•
descargadora5 T,50//,% corren la Pan3er contra el ront&n una ve3 0a inali3ado el turno de arranueH teniendo es@ecial cuidado de no 0acerlo so>re cargaH ni ue la trans@ortadora uede con uie>res verticales ni 0ori3ontalesH @ara garanti3ar un descargue nor6al5 <,,*+% @ala 6anual . eui@o co6@leto 0idr?ulico5
28
•
R00/,% constru.e con 6adera canastas de @iso a tec0oH rellen?ndolas co6@leta6enteH a lo largo de las vías aco6@aadas del ta2o5 Estas canastas se 0acen dentro del ta2o a )59) 6 de los arcos ue or6an las víasH rellenando este es@acioH con el in de contrarrestar la deor6aci&n de las 6is6as ocasionadas @or las @resiones dela e$@lotaci&n5 <,,*+% sierra 6anualH eui@o co6@leto 0idr?ulico . @alas 6anuales5 O=,/, / T,5=,+/,% o@eran las trans@ortadoras ue evacuan el 6ineral . cu6@len estricta6ente las seales ue se les 0aga con el alu6>rado5
•
<,,*+% duc0a de dis@ersi&n de aguaH @ala 6anual . 6anguera de agua5 T,5=,+: / *,0% trans@ortan los 6ateriales destinados al consu6o en las dierentes la>ores de la e$@lotaci&nH desde los su> stocKs a la ca>ecera del
•
ta2o ec0?ndolos a la @an3er o trans@ortadora5 L*=/, / >-5% eect4an la li6@ie3a de la carga ue cae de las trans@ortadoras ue van en las vías aco6@aantes del ta2o . ordenan los 6ateriales ue se encuentran regados a lo largo de las 6is6as5 <,,*+%
•
@icas o 3a@a@icasH @ala 6anual5 P,+ 90;5% su unci&n es @artir los >loues ue se @roducen en la @icadaH con el @ro@&sito de evitar trancones de carga en las transcargadores5
<,,*+% 6artillo @icador . 6artillo de gol@es de , L>s5
. MA!UINARIA Y E!UIPOS EN LA MINERIA POR TAJO LARGO
E!UIPOS Y MA!UINARIA UTILIADA EN EXPLOTACION POR TAJO LARO
29
ROADORA La ro3adora es una 6?uina e$cavadora destinada a la reali3aci&n de e$cavaciones . o>ras su>terr?neas 6ediante una ca>e3a ar6ada de @icas ue tritura . arranca rag6entos de roca . 6ineral de @eueo ta6ao5 Se utili3a @ara arrancar 6ineralH co6o @or e2e6@lo car>&nH . ta6>i+n @ara la reali3aci&n de t4neles de carretera o errocarril . galerías de 6inas5
CEPILLO GLEIT El ce@illo es la o@ci&n 6?s renta>le @ara 6atos @eueos . 6edianosH de>ido a su 6a.or @otencia . control de corte @recisoH su@eran el rendi6iento @roductivo de eui@os convencionales5
CARACTER'STICAS •
•
•
• •
•
• •
Siste6a 6?s @otente dis@oni>le5 Alta velocidad de des@la3a6iento5 "aranti3a una r?@ida @roducci&n5 Protecci&n de so>recarga5 Auto6ati3aci&n . arado incre6ental5 Control del 0ori3onte del arado5 Protecci&n del arado . cadena5 Distri>uci&n de carga5
3'
ESCUDOS AUTOMARC
31
PALANCAS
ESTEMPLES Son sosteni6ientos te6@oralesH en 6inería su>terr?neaH en este caso en ta2o largoH @or 6edio del cual cada este6@le tiene la ca@acidad de so@ortar entre -*1) Kilogra6os @ara sostener el tec0o
32
PANER Trans@ortador >lindado5 M?uina de trans@orte continuo 6u. ro>usto @or su construcci&n 6et?lica5 El 6aterial se desli3a so>re un canal arrastrado @or l?6inas @er@endiculares unidas @or cadenas e i6@ulsadas @or una ca>e3a tractora @or 6edio de un ta6>or5
BANDA TRANSPORTADORA En la trans6isi&n @or correaH es trans6itida @or ricci&n entre la cinta . los ta6>ores o @oleas de acciona6iento5 Cierta6ente otros ele6entos del diseoH ue ta6>i+n cola>oran con el siste6a de trans6isi&nH son deter6inantes tanto en la @otencia de la trans6isi&n co6o en la cantidad de 6aterial trans@ortado5
". DESCRIPCIÓN DE LOS DI#ERENTES TIPOS DE LABORES MINERAS
33
Son la>ores ue deli6itan el ?rea a e$@lotarH t+cnica . racional6ente el .aci6ientoH se usan @ara el acceso del @ersonalH trans@orteH deli6itaci&n de a+reas . ventilaci&n de la 6ina5
".2 PREPARACIÓN La @re@araci&n conor6a @aneles de e$@lotaci&n li6itados @or vías @rinci@ales de trans@orte de 6ineral . de insu6os . @or galerías au$iliares te6@orales @ara el trans@orte in6ediato desde el rente5 Se constru.en ta6>ores ue co6unican las galerías con las so>reguias @ara deli6itar el >loue de e$@lotaci&nH se ortiica el ta2o con @alancas 0idr?ulicas . c?@ices de acero or2ado @ara acilitar la iniciaci&n de la e$@lotaci&n . la e$tracci&n del car>&n5
•
"uía su@erior
• •
• • •
"uía inerior So>re guía inerior So>re guía su@erior
• •
;entilaci&n Ta6>ores de su6inistros Ta6>or inicial del rente Ta6>ores >anda re@artidora
•
•
•
Figura '1# La>ores de Pre@araci&n • Fuente#
0tt@#JJJ5u@6e5gov5coguiaa6>ientalcar>ongestionguias6insu>contenidanalisis50t6
".3 ARRAN!UE •
•
La @roducci&n se consigue 6ediante el arranue de ta2adas de 6ineral a
lo largo del rente de e$@lotaci&n con e$@losivos o con 6?uina ro3adorasH ce@illosH etc5 o con e$@losivos en el caso de las rocas 6?s duras5 •
• •
•
M;0% PicoH Martillo @icador o neu6?tico5 M/% Ce@illoH o3adora C =05>5
•
Figura '/# Arranue 6ecani3ado con o3adora Fuente# Presentacion5@dH Mecani3aci&n de MinasH %esid Castro Duue5 •
•
• • •
".4 TRANSPORTE • •
El 6ineral arrancado se e$trae el ta2o @or 6edio de trans@ortadores de
cadenas o @an3erVs ue descargan en cintas trans@ortadoras ue discurren @or las galerías en direcci&n5 El 6ineral @icado en el ta2o es recogido @or una @an3er a lo largo del •
ta2oH esta conduce el 6ineral 0asta una >anda trans@ortadora u>icada en la galería de trans@orte del 6anto ue descarga el 6ineral a la >anda @rinci@al ue se encuentra en el t4nel de acceso ue cuenta con una secci&n deter6inada con el in de llevar el 6ineral a las tolvas de al6acena6iento u>icadas en su@ericie5
•
Figura '*# Pan3er Trans@ortador >lindadoB Fuente# Presentacion5@dH Mecani3aci&n de MinasH %esid Castro Duue5 •
•
• • •
". DESCARGUE • •
Dentro del ta2o con trans@ortadora de cadena Pan3er5 En las vías
ineriores se cuenta con trans@ortadores 6ecani3ados ue llevan el 6ineral a @untos inter6edios de cargue @ara dar inicio al trans@orte 0asta su@ericie5 •
• • •
Trans@ortador >lindado le$i>le Ali6entador Correas trans@ortadoras •
•
Figura ',# Descargue . Trans@orte con Pan3er Fuente# 0tt@s#JJJ5google5co65cosearc0W@an3er •
•
• •
"." SOSTENIMIENTO • •
En el sosteni6iento del es@acio creadoH se suele utili3ar enti>aci&n
0idr?ulica 6arc0ante o auto des@la3a>leH 6ientras ue el trata6iento ue se da al es@acio vacío a>andonado @uede consistir en el relleno del 6is6o oH 6?s co64n6ente en el 0undi6iento del tec0o5 •
• • •
Las @alancas o Ma6@ostas 0idr?ulicas Los c?@ices Escudos des@la3antes escudos 0idr?ulicos •
•
Figura '9# Palancas idr?ulicas Fuente# Presentacion5@dH Mecani3aci&n de MinasH %esid Castro Duue5 •
•
•
•
Figura '(# Escudos Auto 6arc0antes Fuente# Presentacion5@dH Mecani3aci&n de MinasH %esid Castro Duue5 •
•
•
•
". $ENTILACIÓN
•
La ventilaci&n de una 6ina de ta2o largo . de la cara del ta2o largo es
uno de los as@ectos 6?s i6@ortantes del la>oreo @or ta2os largos5 Las unciones @rinci@ales de la ventilaci&n en el la>oreo @or ta2os largos son • •
El a>asteci6iento de aire resco en es@acios de calor . 0u6edad5 etiro de los gases nocivos de la at6&sera de la 6ina ue se @roducen del car>&n . del eui@o 6inero5 •
,.7.1 "ios de entila*i+n
•
El tio de sistema de entila*i+n )sado en minera de tao laro est6 rela*ionado *on las *ondi*iones en*ontradas en *ada mina. El -a*tor m6s in)ente en la ele**i+n del sistema de entila*i+n es la *antidad de as )e est: resente en la atm+s-era de la mina. Si la mina es *onsidera/lemente aseosa; el as tiene )e ser retirado del 6rea de tra/ao tan r6idamente *on tanta se)ridad *omo sea osi/le.
•
"..1.1 E0 55+* / FR FU(O siste6a reversoH @orue el aire de entrada via2a en la direcci&n contraria al aire de retorno5 Es conveniente @ara las soldaduras de 6ineral ue tienen regí6enes 6u. ineriores de la e6isi&n de gas @orue el terra@l+n no est? >ien ventilado . los gases del terra@l+n se vuelven reales en las cal3adas de la @uerta @osterior5 Ta6>i+n se conoce co6o UB @or el es@acio de aire ue tiene or6a si6ilar a una UB5
•
•
Figura '<# Siste6a de ;entilaci&n ti@o Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5 •
•
•
"..1.2 $+08 <*+,=% En 6inas @olvorientasH la cantidad de @olvo en la at6&sera de la 6ina @uede ser reducida ordenando el aire @ara luir en la 6is6a direcci&n ue el car>&n se est? trans@ortando a lo largo de la cara del ta2o largo5 Este siste6a se conoce co6o ventilaci&n 0o6otro@a5 • •
• •
Las venta2as de este siste6a son#
El aire de entrada en la cara es 6?s li6@io5 E$@osici&n de @olvo reducida @ara los tra>a2adores en la cara •
•
Figura -)# ;entilaci&n o6otro@a Fuente# 0tt@#es5scri>d5co6doc''(-1))-1Ta2oLargoLongJallMining5 •
•
• •
•
. RENDIMIENTOS •
R/*+ A,,;%
toneladas extraidas =Ton / HT ¿ de picadores
R/*+ / S8 =0+8% R/*+ ,;=,/,% R/*+ *% • • •
H. SALARIOS •
toneladas extraidas =Ton / HT ¿ de personas sección
total palancasrecuperadas = Pal / HT ¿ de recuperadores
total toneladas ( explotación + desarrollo ) =Ton / HT ¿ de trabajadores mina
El salario se @aga @or 6edio del siste6a de desta2oH e$isten desta2os directos los cuales se sacan de una unidad . los indirectos el cual es un @orcenta2e del desta2o directo5 •
CARGO • • • • • •
•
•
PORCENTAJE ')) ')) ')) <' 9(5-*
Picardor Asegurador In.ecci&n de agua Control de acero Li6@iavíasH o@eradores . otros5 El ca@ata3 gana el '))Q
• • •
•
•
Los contratos de desta2o se 6odiican incre6entando su valor en @orcenta2es esta>lecidos en la convenci&n colectiva del tra>a2oH to6ando una cantidad @ro6edio ue resulta de las 6inas de car>&nH de las de 0ierro . de las de cali3a5 Desta2o# es una 6odalidad 2urídico la>oral consiste en el @ago @or unidad de o>ra las cuales @ueden ser# 61 de e$cavaci&nH 6 de avanceH 65de tu>ería @rolongadoH arco recu@eradoH etc5 ige @or un ao . luego se incre6entara seg4n la convenci&n5
•
. PRODUCCION •
• • • • •
La @roducci&n diaria se o>tiene de la siguiente &r6ula# = LKKK/ D/% P# Producci&n L# longitud del 6anto del ta2o e#es@esor del 6anto a#avance diario corres@ondiente a '5-* 6 d# densidad del car>&n
•
1. CLCULO DE LA #ORTI#ICACIÓN EN UN TAJO • • • • • • • •
Datos# Avance @or corte# a Es@esor @ro6edio# e Altura de la colu6na de @resi&n# Peso es@ecíico de la roca# Y Longitud del ta2o# L
•
E2e6@lo# En la 6ina Los Cuatro Pelados se 0ace la e$@lotaci&n de un
6anto car>&n con un es@esor @ro6edio de 'H<*6 . una longitud de -*)6 utili3ando el 6+todo de e$@lotaci&n de ta2o largoH el avance @or corte es de 'H-*6H +l @eso es@eciico de l? roca su@ra2acentes es de -H1/ ton615 acer los c?lculos necesarios teniendo en cuenta algunos datos co6@le6entarios5 • • • • • • •
esu6en de los datos# Avance @or corte# 'H-* 6 Es@esor @ro6edio# 'H<* 6 Peso es@ecíico de la roca# -H1/ ton61 Longitud del ta2o# -*)6 Palanca# Carga 6?$5 A@riete /-tonH Carga 6?$5 No6inal *) ton5
•
• • • • • • •
,(Ze @ara este caso (e Presi&n P Y Z Avance @or corte# Seg4n ca@i3 #;, P $ Ac Ac# Grea crítica de vacío 1 c?@ices Ac 1 $ a $ l Se calcula con el 9)Q de la Carga 6?$5 de a@riete CMA seg4n el ti@o de
@alanca usado Nor6a# 'H) [ densidad de acero [ 'H* Densidad de acero \@alancas6-] Pal F\ton] )H9) CMA \ton@al] C?@ices Palancas De @uertas @alancas1 ' Puerta 1 @alancas . 1 c?@ices Se@araci&n entre @uertas l @uertas • • • • • • •
•
•
Soluci&n#
• • • •
( $ 'H<* 6 P '*H,6 $ -H 1/ ton61 Ac 1 $ 'H -*6 $ -*)6
'*H,6 P 1,H* ton6^ Ac )6^
• • • • • • • • • •
F 1,H * ton6^ $ )6^ F 1/51)) ton Palancas 1/51)) ton )H9 $ /-ton @al Palancas '',, @alancas C?@ices '',, c?@ices De @uertas '',,1 1((@uertas Se@araci&n entre @uertas -*)61((@uertas5 Se@araci&n entre @uertas )H,/6 @uerta Densidad de acero '',, @alancas )6^ Densidad de acero 'H-/ @alancas6^ 'H) [ 'H-/ [ 'H* O_5 • • • • • • • • • • • • • •
• •
• •
• • •
CONCLUSIONES •
•
•
El 6+todo de e$@lotaci&n a utili3ar en 6inería su>terr?nea
de@ende directa6ente de las características del .aci6ientoH .a ue nos descri>e la or6a en la cual se encuentra de@ositado en la corte3a terrestre . los actores ue inlu.en en ello con lo cual se @odr? deinir el 6+todo de e$@lotaci&n 6?s reco6enda>le a utili3ar . el ue se acondicione a las características del 6is6oH @reservando @or enci6a de todo la seguridad de los tra>a2adores5 • • •
La a@licaci&n del 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo orece
diversas variantesH .a ue cada .aci6iento @osee características 4nicas . dierentesH donde se de>en acondicionar ciertos @ar?6etros @ara la a@licaci&n del 6is6oH reali3ando la 6?$i6a recu@eraci&n del 6ineralH con un 6a.or rit6o de @roducci&n . el 6enor costo @osi>le5 • • •
La i6@le6entaci&n de 6auinaria . eui@os necesarios de alto
rendi6iento @ara la e$@lotaci&n @or ta2o largo se encuentran ligados directa6ente con el grado de 6ecani3aci&n ue se reuieraH la cual de>e ser 6u. alta .a ue se de>en cu6@lir con ciertos reuisitos de @roducci&n @ara ue así sea alta6ente renta>le . eiciente la e$tracci&n del 6ineral5 No o>stanteH el @ersonal ta6>i+n tiene un @a@el 6u. i6@ortanteH .a ue se de>e contar con @ersonal id&neo . en @lenas condiciones ue cu6@la con las e$igencias necesarias @ara la &@ti6a e$tracci&n del 6aterial 6ineral5 • • •
El 6+todo de e$@lotaci&n @or ta2o largo de@ende directa6ente
del diseo de e$@lotaci&n donde se reali3aran las o@eraciones del ciclo >?sico
6inero . los servicios 6ineros necesarios @ara la e$tracci&n del 6ineralH >uscando @ro@orcionar un rit6o de tra>a2o eectivo . un a6>iente de tra>a2o &@ti6o @ara el @ersonal5 • • • • • • • • • • • • • • • •
RE#ERENCIAS BIBLIOGR#ICAS •
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Metodos de explotacion. -))*5 •
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Metodo de tajo largo (Long wall mining)5 - de ') de -)'/5 O>tenido de
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