Resumen Con el fin de extraer el mineral subterráneo tenemos que construir caminos de transporte - túneles en los macizos rocosos . Preparación de las nuevas áreas de la mina para la extracción del mineral se denomina desarrollo. Derivas son expulsadas derecha a través del depósito mineral pueden ser de hasta !"# metros de lar$o % en la mina de &iruna ' . Cuando sea necesario ( las paredes los techos se refuerzan con pernos ( redes con concreto
El método Sub Level Caving nació originalmente como un méto método do apli aplica cabl ble e a roca oca inco incomp mpet eten ente te que que cola colaps psab aba a inme inmedi diat atam amen ente te desp despué ués s de retir etirar ar la fort forti ica caci ción ón.. Se constr construían uían galerí galerías as fuerte fuertemen mente te sosten sostenida idas s a travé través s del cuerpo mineralizado se retiraba la forticación ! el mineral "undía espont#neamente para luego ser transportado fuera de la mina. Cuando la dilución llegaba a un punto e$cesivo se retir etirab aba a otra otra cor corrida rida de fort forti ica caci ción ón ! se repet epetía ía el proceso. proceso. Este método tenia alta dilución ! poca recuperación per pero fue fue el %nic %nico o apli aplica cabl ble e a ese ese tipo tipo de roca oca en esos esos tiempos dada la tecnología involucrada. En épocas recientes el método "a sido adaptado a roca de ma!or competencia que requiere requiere perforación ! tronadura. tronadura. Evidentemente de&ó de tratarse de un método de "undimiento en referencia al mineral pero el nombre original "a perdurado '(eodesia dos métodos de dimensionamiento s.f. pag )* +alabras alabras Claves Claves,, -inerí -inería a método método de e$plo e$plotac tación ión ta&o ta&o lar largo
ven ventila tilaci ció ón
soste osteni nim mient iento o
arr arranq anque ue
cargu argue e
transporte desage.
/bstract )ith *nd of extractin$ the mineral under$round have to build roads +ransportation - +unnels +unnels in ,os roc masses. Preparin$ or /e0 areas of
1ineral *xtraction 1ine Development denominator. Drifts son 2345+ expelled throu$h the mineral deposit and can be up to !"# meters lon$ %in the &iruna mine'. 3n )hen /eeded sea 0alls and ceilin$s are reinforced 0ith 6olts( /et0ors and concrete +he 7ub ,evel Cavin$ 1ethod ori$inall born as an applicable method 8 2oc incompetent +hat 311*D38+*,9 8+*2 :nsubscribe collapsed fortification. 7tron$l supported 4alleries +hrou$h the mineralized bod is built( and mineral fortification 5undia *spontaneamente para +5*/ +5*/ 6e transported out of the mine 0as retirin$. )hen the dilution of excessive and reached a point( another run of fortification 0as removed and the process 0as repeated. +his method had hi$h dilution and poor recover( but he 0as the onl one +hat 8PP,3C86,* roc tpe *7;s times $iven the technolo$ involved. 3n 2ecent +imes( the method has been adapted a roc 7enior Competition 2equires drillin$ and blastin$. ;bviousl 3 miss treated :/ 2eference 1ethod sinin$ in the mineral( but the ori$inal name has survived %4eodes t0o dimensionin$ methods( sf pa$e <' &e0ords= 1inin$ *xploitation method( lon$0all ventilation( maintenance( start( load( transport( drain.
0ntroducción El mine minerí ría a subt subter err# r#ne nea a la e$tr e$trac acci ción ón de los los mine minera rale les s pres presen ente tes s en la cort cortez eza a terr terrestr estre e se pued puede e reali ealiza zarr por por diferentes
métodos
de
e$plotación
que
seg%n
las
características del manto que se desea e$plotar "a! alg%n méto método do que que se adap adapta ta adec adecua uada dame ment nte. e. El méto método do de e$plot e$plotació ación n debe debe garant garantiza izarr la produ producti ctivid vidad ad m#$ima m#$ima con costos mínimos de producción garantizando la seguridad de los traba&adores. traba&adores. En este caso si se "abla del método de e$plotación por sublevel sublevel caving se aplica mantos a roca roca incompeten incompetente te que colapsaba inmediatamente después de retirar la forticación por consiguiente consiguiente el personal personal ! los equipos se concentr concentren en en un #rea #rea que necesita necesita estar estar en constante constante supervis supervisión ión esta acti activi vida dad d de e$pl e$plot otac ació ión n se pued puede e reali ealiza zarr en avan avance ce o retroceso teniendo en cuenta una ventilación sostenimiento transporte ! desage adecuado.
1b&etivo (eneral Comprender la aplicación del método de e$plotación por sublevel caving en minería subterr#nea. 1b&etivos Especícos Esti Estima marr que que par# par#me metr tros os se debe deben n tene tenerr en cuen cuenta ta para para escoger un método de e$plotación. Enunciar las diferentes labores que pueden ser utilizadas en sublevel caving. 2escribir los servicios mineros en un método de e$plotación con sublevel caving.
Sublevel caving Sublevel caving es uno de los métodos de e$tracción m#s avanzadas. Este método se suele realizar cuando la minería del !acimiento a través de un cielo abierto !a no es económicamente viable. En Sublevel caving la minería comienza en la parte superior del !acimiento ! se desarrolla desarrolla "acia aba&o. El mineral se e$trae de subniveles espaciados a intervalos regulares durante todo el depósito. En el método Sub Level Caving se desarrollan galerías paralelas separadas generalmente de 3 a 45 m. en la "orizontal conocidas como galerías de producción 'llamadas com%nmente también cruzados de producción 6+*.7Los subniveles se ubican a través del cuerpo mineralizado en intervalos verticales que varían en la ma!oría de los casos de 8 a 49 m. La e$plotación queda de este modo dise:ada seg%n una conguración geométric simétrica. (eneralmente el acceso a los subniveles es por medio de rampas comunicadoras. Los subniveles est#n comunicados adem#s por medio de piques de traspaso con un nivel de transporte principal que generalmente se
ubica ba&o la base del cuerpo mineralizado. Las galerías de producción correspondientes a un mismo subnivel se conectan en uno de los e$tremos por una galería de separación o slot ! en el otro e$tremo una galería de comunicación en esta %ltima sé en encuentran los piques de traspaso. La galería de separación sirve para construir c"imeneas de rainura que permiten la generación de una cara libre al inicio de la producción de la galería. -inería +or sublevel caving
;igura 4, E$plotación subterranea
;uente, "ttp,<
-ining.
7Es un -étodo descendente facilita la entrada en producción.7 producción.7 Es ?e$ible permite adaptarse a la geometría del cuerpo mineralizadoincorporando otros sub niveles.7 Selectivo permite e$traer solamente el espon&amiento en zonas de ba&a le!.7 / partir del mane&o de la fragmentación del mineral se puede disminuir el @ dedilución.7 RocA RocA ;actor! ;actor! permite avanzar en diferentes operaciones unitarias a la vez endiferentes niveles.7 Riesgo es controlado !a que cada abanico de perforación contiene del orden de45== >)===t.7 Es seguro !a que se traba&a ba&o tec"o forticado El método SLC se aplica de preferencia preferencia en cuerpos de forma tabular verticales o subverticales de grandes dimensiones tanto en espesor como en su e$tensión vertical. Bambién Bambién es aplicable en !acimientos masivos. masivos. La roca roca mineralizada debe presentar condiciones de competencia solo sucientes para que las labores emplazadas en ella permanezcan estables con un mínimo de elementos de esfuerzo. La La roca circundante o superpuesta debe ser poco competente de modo que se derrumbe con facilidad ocupando el vacío de&ado por la e$tracción de la roca mineralizada. Es deseable que la roca mineralizada ! el material estéril superpuesto sean f#cilmente diferenciables ! separables en el sentido de minimizar su mezcla ! por consiguiente la
dilución del mineral. En general el concepto de método por "undimiento implica que el material estéril superpuesto se derrumba ! rellena el vacío que va de&ando la e$tracción del cuerpo mineralizado. Este proceso se debe propagar "asta la supercie creando c reando así una cavidad o cr#ter. Consiste en dividir el cuerpo mineralizad en subniveles especiados verticalmente entre 4= a )= m. En cada subnivel se desarrolla una red de galerías paralelas que cruzan transversalmente el cuerpo a distancias del orden de 4= a 45 m. Las galerías de un determinado subnivel se ubican entremedio ! equidistantes de las galerías de los subniveles inmediatamente vecinos. 2e este modo toda la sección mineralizada queda cubierta por una malla de galerías dispuestas en una conguración romboidal. Las operaciones de arranque carguío ! transporte del mineral se realizan a partir de estos subniveles en una secuencia descendente.
;igura ), E$plotación sublevel caving "ttp,< demineriasubterranea."tml enta&as ! desventa&as desventa &as Las principales venta&as de este método se detallan a continuación > El método puede ser aplicado en roca Dde mu! competente a moderadamente competenteD. > +uede adecuarse a cuerpos irregulares ! angostos. > Es un método seguro !a que todas las actividades se realizan siempre dentro de las galerías debidamente forticadas ! nunca en caserones abiertos. > 2adas las características de conguración ! de operación
este método es altamente mecanizable permitiendo importantes reducciones de costos operativos. > Bodas las actividades que se realizan son especializadas simplic#ndose el entrenamiento ! mano de obra requerida. > /0 no quedar pilares sin e$plotar la recuperación puede ser alta. > El método es aplicable a recuperación de pilares en faenas !a e$plotadas. > Las galerías se distribu!en seg%n una conguración uniforme. > Se puede variar el ritmo de producción con facilidad permitiendo gran ?e$ibilidad. > La estandarización ! especialización de las actividades mineras ! del equipamiento permite una alta ?e$ibilidad de las operaciones ! una utilización de los equipos en distintos niveles. > Las actividades mineras son de f#cil organización !a que e$iste poca interferencia entre ellas. > Se puede llevar la perforación adelantada lo que da "olgura en caso de imprevistos. > Efectuar los desarrollos desarrollos en mineral permite pe rmite obtener benecios en el corto plazo e incluso en el periodo de preparación. /dem#s permite un me&or reconocimiento del cuerpo mineralizado ! disponer de mineral para efectuar pruebas ! a&ustes de los procesos metal%rgicos involucrados. Las principales desventa&as del Sub Level Caving son, > Se debe admitir un cierto grado de dilución del mineral. > Se debe implementar un control de producción acucioso. > E$isten pérdidas de mineral al llegar al punto límite de e$tracción el mineral altamente diluido remanente se pierde adem#s se pueden generar zonas pasivas es decir
sin escurrimiento lo que implica pérdidas. > El método requiere requiere un alto grado de desarrollos. > /l generarse el "undimiento se produce subsidencia con destrucción de la supercie adem#s las labores permanentes como c"imeneas de ventilación ! rampas deben ubicarse fuera del cono de subsidencia requiriéndose ma!or desarrollo.
Equipos Ftilizados En La -inería +or sublevel caving ,as ;peraciones de sub level cavin$ implican un alto $rado de mecanización . Debido a la naturaleza del método cada tipo de equipo es $eneralmente aislado en un nivel espec>fico de la mina. Desarrollo lateral se completa con taladro - ?umbos para perforar .
;igura 9, Equipos de perforación subterranea "ttp,<copco>mining>and> rocA>e$cavation&umbo
;igura H, Equipos de perforación subterranea
http=@@000.sitonchina.com.es@double-boom-?umbo.html
,a perforación de producción se lleva a cabo por los me?ores martillos perforadores. ,a tecnolo$>a reciente ha sido capaz de crear una perforación más rápida más precisa que permite el espaciamiento subnivel que se incremente la disminución de los costos de desarrollo el aumento de las tasas de producción. Producción se realiza mediante el uso de ,5DAs ,5DAs que transportan el mineral a un punto situdos donde se encuentra el mineral de extracción .
;igura 5, Equipos de cargue sublevel caving "ttp,<GGG.cat.comGGG.cat.com
;igura K, Equipos de cargue sublevel caving "ttp,<labores>mineras.blogspo "ttp,<labores>mineras.blogspot.com<)=44<=5 t.com<)=44<=5 inicia>prueba>de>mineria."tml
2escripción 2e Los 2iferentes Bipos 2e Labores -ineras +reparación
;igura , labor de preparacion sublevel caving "ttps,<
Fna rampa que comunica ! permite el acceso a todos los subniveles. (alerías de cabecera en cada uno de los subniveles emplazadas en la roca !acente 'footGall* por lo general orientadas seg%n el rumbo ! siguiendo el contorno del cuerpo mineralizado. (alerías de arranque ! e$tracción del mineral en todos los subniveles seg%n la disposición indicada previamente. Estas galerías de gran sección constitu!en la ma!or parte de losdesarrollos losdesarrollos requeridos ! su e$cavación puede llegar a
representar representar "asta un )=@ de la capacidad productiva de la mina. +iques de traspaso que se conectan a todos los subniveles ! que permiten la evacuación del mineral arrancado "acia un nivel de transporte principal.
/rranque
;igura ;igura 8, perforación sublevel caving "ttps,<
;igura 3, voladura sublevel caving "ttps,<
La operación de arranque se inicia en el subnivel superior en retroceso retroceso desde el límite m#s ale&ado o pendiente '"anging Gall* del cuerpo mineralizado "acia elímite !acente 'foot Gall*. 2esde cada galería del subnivel se perforan tiros "acia arriba seg%n un diagrama en abanico que cubre toda la sección de roca de forma romboidal ubicada inmediatamente encima. La longitud de los tiros es variable pudiendo alcanzar "asta unos H=m. El di#metro de perforación se ubica en el rango de 5= a 3= mm. Se utilizan &umbos electro"idr#ulicos dise:ados para perforación radial. La perforación se realiza anticipadamente como una operación continua e independiente de la tronadura. Cada tronadura involucra entre dos ! cinco abanicos por galería
Cargue ! transporte
;igura 4=, cargue sublevel caving https=@@[email protected]@7ublevelBcavin$
:na vez que los humos de la voladura voladura han sido ventilado fuera de la mina se llevan por por car$adores car$adores subterráneos accionados eléctricamente. 7e utilizan tanto veh>culos de car$a controlados controlados por el operador operador controlados remotamente . Cada cuchara car$adora frontal puede llevar a !-< toneladas de mineral . *l mineral se cae se reco$e en los contenedores de roca ?usto por encima del nivel principal. !. *l mineral triturado se transporta transporta mediante un ,5D a un punto localizado en el subnivel de extracción. <. *l *l mineral se descar$a en el nivel de transporte principal ". *l mineral se extrae extrae de rampas en la parte inferior es transportado por ferrocarril a la estación principal de trituración situado cerca E. *l mineral se tritura( se car$a en contenedores ( se env>a a la superficie para su procesamiento
;igura 44, transporte sublevel caving "ttps,<
blevelNcaving 2escargue ,as $randes rocas de mineral se vac>an de los trenes o camiones en los contenedores de roca para su posterior entre$a a las trituradoras . *l mineral se rompe en pedazos de de pequeFos cent>metros en las trituradoras lue$o se trasladó en cintas transportadoras lar$as que se encar$an de llevar el mineral a la superficie.
;igura 4),descargue sublevel caving caving "ttps,<
Sostenimiento Este método implica el desarrollo de una gran cantidad de labores de gran sección especícamente las galerías de producción de H a 5 m de anc"o que a su vez tienen una vida relativamente corta. /mbos sentidos apuntan en sentido contrapuesto en cuanto a satisfacer de modo eciente las condiciones de estabilidad de tales e$cavaciones. Si se trata de una roca competente no se requiere de elementos de forticación adicionales. En presencia de rocas medianamente competentes se pueden utilizar elementos
de refuerzo provisorios tales como enmaderado pernos cementados ! malla de alambre. El principal problema se presenta presenta en la mantención del frente de e$tracción o visera. La presencia de roca de mala calidad requiere requiere de elementos de forticación semi>permanentes semi>permanentes tales como malla de acero s"otcrete o incluso marcos de acero situación que puede afectar seriamente las posibilidades de aplicación del método. Para aumentar la estabilidad en el techo de la roca competente se controla por medio de chorro suave hormi$ón hormi$ón proectado ( mientras la roca menos competente se ve afectada positivamente por el refuerzo ( con chorro liso( hormi$ón proectado ( pernos de ancla?e ..
entilación El uso intensivo de cargadores LO2 diesel e$ige disponer de una buena ventilación en las galerías de producción. Considerando que tales labores son ciegas se debe recurrir a sistemas au$iliares de ventilación. La solución m#s socorrida consiste en in!ectar el aire fresco por la rampla. El aire accede así a la galería de cabecera donde se instala una puerta de control dotada de un ventilador soplante in!ector. / partir de esta puerta el aire sigue su recorrido recorrido "acia las galerías de producción por el interior de una red de ductos de acero o material pl#stico que rematan en los frentes detraba&o. El aire retorna ventilando las galerías de producción "acia la galería de cabecera de donde es evacuado por una
c"imenea P dotada de un ventilador e$tractor P ubicada al interior de la puerta de control. control. Conclusiones
*l 7,C es un método de alta capacidad productivaG su disposición $eneral es bastante simple( re$ular esquemáticaG no requiere de excavaciones e instalaciones demasiado comple?as
,as operaciones involucradas H desarrollo( arranque mane?o de mineral H se realizan en sectores o niveles distintos( con escasa interferencia( lo que permite una secuencia fluida e independiente de cada una de estas operaciones.
*l método de explotación explotación por 7,C permiten una una intensiva utilización de equipos mecanizados de alta productividad pudiendo as> alcanzar el proceso un $ran nivel de eficiencia altos estándares técnicos.
2equiere un $ran volumen de desarrollos( que si bien es cierto en $ran medida son en mineral( de todos modos los costos involucrados inciden de modo si$nificativo en el costo operacional del proceso productivo.
2eferencias 6iblio$raf>a
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