Cap. 05.- Chimeneas y Rampas Como Desarrollo de Produccion

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

CHIMENEAS Y RAMPAS COMO DESARROLLO DE PRODUCCION

ASIGNATURA METODOS DE EXPLOTACION MINERA Docente: Ing° ARMANDO BOHORQUEZ HUARA

Cajamarca, 20 de Mayo de 2013

CONTENIDO

5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.

Almacenaje de mineral “ore pocket”. Planeamiento de desarrollo para servicios. Programa de explotaciones y desarrollo. Construcción en bodegas y almacenes. Sumidero y estación de bombeo. Preparación para la explotación.

Chimenea (mineria) CONCEPTO En minería, una chimenea es una labor vertical entre dos galerías excavada en sentido ascendente. FUNCIONES Sus funciones pueden ser varias:  Ventilación;  Transporte de material;  Acceso de servicios; o  Evacuación de emergencia.

Chimenea (mineria) METODOS DE EJECUCION Son típicamente dos: 1. Excavación manual, en sentido ascendente por medio de andamios o estructuras que permitan a los mineros excavar hacia arriba hasta conectar las dos galerías. 2. Con técnicas mecanizadas de perforación, conocidas como raise boring. Consiste en ubicar un equipo de perforación en la galería superior, y realizar la perforación, primero en sentido descendente, conectando barrenas sucesivamente hasta llegar a la galería inferior. Una vez allí, se conecta el escariador que por medio de rotación y tiro irá excavando en sentido ascendente hacia la máquina, dejando caer el material a la galería inferior.

Chimeneas (minería)

Chimeneas jaula jora

Chimeneas y rampas como desarrollo de producción

Su uso debe ser planificado como vías de producción si el mineral va a ser izado, lo cual se puede ejecutar de dos formas diferentes: -

El mineral es descargado por un ore pass donde se mueve por gravedad, siendo descargado en el nivel más bajo. Mediante vehículos por una rampa o inclinado

La desventaja del uso de combinado de rampas y ore pass radica en que hay pérdidas de tiempo de carguío y recarguío.

ore pass (min) conducto de extracción, [Ch] traspaso de mineral, pique de traspaso, [Co] vertical, [Pe] ore pass

ore pass (min) conducto de extracción, [Ch] traspaso de mineral, pique de traspaso, [Co] vertical, [Pe] ore pass

Chimeneas y rampas como Ore desarrollo de pass producción

ORE PASS

Ore pass

RAMPA, una galería inclinada que sirve de acceso a las labores mineras, desde la superficie, o como conexión entre niveles de una mina subterránea

RAMPA Proyecto Profundización Rampa Patrick 3 Luego de haber concluido las dos primeras etapas en las que se construyeron la Rampa Patrick 1 entre las cotas 3200 y 2950 y Patrick 2 entre las cotas 2950 y 2570, que nos han permitido garantizar un importante volumen de reservas y para seguir profundizando la mina, MARSA ha proyectado la Rampa Patrick 3.

RAMPA Proyecto Profundización Rampa Patrick 3 La profundización de la Rampa Patrick 3 hacia niveles inferiores a partir del nivel 2620 permitirá a la empresa generar mayores reservas de mineral que aseguren la producción sostenida de los próximos años. Este proyecto de exploración a mediano plazo comprende un avance de 4 km. de longitud a 12% de gradiente con una sección de 4 mts. x 4 mts. en forma mecanizada, y significa abrir los nuevos niveles 2570, 2520, 2470, 2420, 2370, 2320, 2270, 2220, que permitirá explorar y desarrollar las vetas Cachaco, Valeria, Cabana, Daniela y Esperanza.

Chimeneas y rampas como desarrollo de producción

Los factores que favorecen el uso de ore pass son: No hay pérdidas de tiempo  Menos peligro para el operador  Menos costo de mantenimiento y operación para vehículos de transporte  Disponibilidad de chutes automáticos para cargar a camiones y fajas  Alta productividad, los alimentadores pueden cargar camiones en 1 o 2 minutos 

Chute : Elemento que se utiliza para traspasar materiales (mineral o roca) a algún equipo, acopio o medio de transporte

Chute

Chimeneas y rampas como desarrollo de producción

Cuando se planifican chimeneas de producción se consideran los siguientes factores:   

Fragmentación de mineral Los movimientos efectuados y la estabilidad de las aberturas El costo de la chimenea que es en función a la longitud

Ore pocket Es un recipiente para el almacenamiento temporal de mineral en una mina

Almacenaje de mineral “ore pocket” Se debe contar con una capacidad adicional a la requerida por la producción normal de la mina. La extracción del mineral producido se efectúa mediante piques, inclinados y/o galerías principales de extracción.

Almacenaje de mineral “ore pocket” La preparación de estas labores debe ser rápida aunque esto implique elevar los costos, porque estos tiempos perturban el ciclo de minado, y el sistema de extracción por múltiples vías debe funcionar inmediatamente. El tamaño correcto del pocket depende de la manera como se efectúa el izaje del mineral.

Planeamiento de desarrollo para servicios Los desarrollos de servicios están sujetos a las mismas consideraciones básicas que las aberturas de producción, así como aquellas necesarias para cumplir sus funciones de servicios a la producción.

Planeamiento de desarrollo para servicios

El nombre del desarrollo es una combinación de la función que cumple, por ejemplo: Chimenea de ventilación, pique de servicios y para personal, galería de limpieza, pique de emergencias, etc.

Planeamiento de desarrollo para servicios

En minas subterráneas se desarrollan piques, chimeneas, galerías, inclinados, cruceros, teniendo en cuenta el sistema de ventilación y estas aberturas pueden ser aumentadas o modificadas según la disponibilidad de energía para poder mover la cantidad necesaria de aire a mínimo costo.

Planeamiento de desarrollo para servicios

Programa de exploración y desarrollo

Para mejor comprensión, ilustraremos el programa de exploración y desarrollo mediante algunos ejemplos aplicativos, para lo cual es necesario definir algunos factores: a) Posibilidades geológicas del yacimiento b) Criterios para la elaboración del programa de exploración y desarrollo c) Ilustración del programa de exploración y desarrollo

Programa de exploración y desarrollo a) Posibilidades geológicas del yacimiento

Para elaborar un programa de exploración y desarrollo es necesario determinar las posibilidades del yacimiento, las que se calcularán en base a las reservas minerales prospectivas y potenciales que se hayan establecido mediante evidencias geológicas demostradas.

Programa de exploración y desarrollo b)

Criterios para la elaboración del programa de exploración y desarrollo

Un gran número de proyectos mineros contemplan un programa bien elaborado para la etapa de exploración y desarrollo. Este deberá de ser estudiado cuidadosamente ya que servirá de soporte para la ejecución de las siguientes etapas como son preparación y explotación. Las labores de explotación y desarrollo deben ser dirigidas preferentemente a las áreas donde se han determinado reservas probables y prospectivas. Estas serán presentadas detalladamente, cuantificándose el mineral que será incrementado a las reservas en virtud del programa.

Programa de exploración y desarrollo c) Ilustración del programa de exploración y desarrollo

Las posibilidades geológicas del yacimiento justifican el programa de exploración y desarrollo con la finalidad de incrementar las reservas. El programa que se ejecutará en la etapa de inversión es orientado de tal manera que contempla la posibilidad de que la mineralización continúe en profundidad y determinar así nuevas reservas. Además deberá hacer accesibles los bloques de mineral cubicados como eventualmente accesibles de acuerdo al siguiente ejemplo: Galería: sección 6 x 7 pies Nivel Metros

1

2

3

5 44

6

7

9 44

15 110

16 310

17 236

20 346

22 1340

Otro ejemplo ilustrativo del programa de preparación y desarrollo Una unidad minera, con intención de minimizar los tiempos y costos de ejecución, encomienda a sus ingenieros realizar un proyecto de preparación y desarrollo de una veta con minerales de plomo, zinc y cobre; la cual de ser explotada, mediante subniveles. Las labores a realizarse son chimeneas de acceso (1), chimenea o coladero de mineral (2), chimenea de ventilación (3), chimenea de corte I (4), parte final de la galería de rastrillaje (7), subnivel (8), subnivel II (9), transversal II (10), socavón (11), instalaciones de tolvas e instalaciones para el cabestrante (figura 1.20), cuyo programa de exploración en Gant se muestra en la (figura. 1.19).

DIAGRAMA DE GANTT

El diagrama de Gantt es una popular herramienta gráfica cuyo objetivo es mostrar el tiempo de dedicación previsto para diferentes tareas o actividades a lo largo de un tiempo total determinado. A pesar de esto, el diagrama de Gantt no indica las relaciones existentes entre actividades.

PERT/CPM

PERT evaluación de programa y técnica de revisión CPM método de la ruta crítica Actividad Es un trabajo que se debe llevar a cabo como parte de un proyecto, es simbolizado mediante una arista dirigida de la red de PERT. Lista de actividades. Es una lista ordenada donde se recopilan todas las diferentes actividades que intervienen en la realización de un proyecto Etapa. Se dice que se realiza una etapa, cuando todas las actividades que llegan a un mismo nodo han sido terminadas. Arista. Son las flechas que forman parte del diagrama de red y representan cada una de las actividades del proyecto.

PERT/CPM

PERT/CPM

Otro ejemplo ilustrativo del programa de preparación y desarrollo

En la figura 1.21 se detalla la red de actividades de preparación y desarrollo

Otro ejemplo ilustrativo del programa de preparación y desarrollo

en la figura 1.22. Se ilustran las actividades calendarizadas

Otro ejemplo ilustrativo del programa de preparación y desarrollo

en el cuadro N° 1.32 la matriz de tiempos y resumen de secuencias.

SECUENCI A 0–1 0–2 0–4 0–6 1–3 2–9 3–1 5–6 3–8 4–5 6–7 7–8 8–9 9 – 10

DESCRIPCION Chimenea de acceso Transversal II Coladero de mineral Chimenea de ventilación Inicio Nv. De rastillaje Subnivel II Montacarga (Ficticio) Instalación de cabrestantes Subnivel I Terminación Nv. De rastrillaje Instalación de tolvas Socavación Chimenea de corte I Chimenea de corte II

TIEMPO ESTANDA R (días) 68 6 18 21 11 39 0 14 39 17 14 28 17 18

TIEMPO OPTIMO (días) 64 4 15 17 9 34 0 11 34 14 11 25 15 16

TIEMPO PESIMO (días) 79 22 9 26 15 43 0 18 43 23 19 32 24 25

Construcción de bodegas y almacenes La eficiencia de un moderno sistema de minado depende de la productividad y la disponibilidad del equipo para la extracción del mineral. Los equipos necesitan mantenimiento y reparación, la cantidad de servicios depende de varios factores tales como: El grado de dificultad en el movimiento del equipo dentro de la mina, es una consideración principal.  Las bodegas subterráneas deben proveer buen ambiente y seguridad para el trabajo.  Los pequeños proyectos de vida corta, no es necesario construir bodegas, puesto que el costo de inversión no retorna. 

Construcción de bodegas y almacenes

Los criterios más importantes para la construcción de una bodega son:  Una o dos grúas con puertas grandes.  Facilidad de acceso de diferentes lugares.  Áreas de servicios para el mantenimiento  Áreas separadas para operaciones de soldaduras  Área para montajes y reparaciones de equipos y neumáticos.  Área para preparación de baterías  Áreas de trabajos equipadas para talleres  Un almacén de repuestos  Áreas para lavar y limpiar equipos  Oficinas. Se recomienda que el sistema de suministro esté instalada cerca del portal de la mina, dependiendo de las partes que se vayan a usar.

Sumidero y estación de bombeo

Desagüe o Bombeo: Las fallas y las roturas de la explotación minera rompen la continuidad de las capas impermeables y llevan así las aguas al interior de la mina, su recogida se realiza mediante cunetas. Esta agua se conduce a los sumideros o estaciones de bombeo para su extracción al exterior

Sumidero y estación de bombeo

Los sumideros son áreas que sirven para almacenar el agua, pueden ser piques de donde es bombeada a la superficie. No hay regla general para determinar la capacidad de almacenaje de agua. Los sumideros también son necesarios en las minas mecanizadas en el piso del filón. Además mediante canaletas se recolecta el agua con finos, dicho material es conducido a un sumidero donde se decantan o sedimentación los finos y solo el agua limpia es bombeada.

Sumidero y estación de bombeo

En algunos casos se recomienda construir dos sumideros, uno principal otro secundario de donde se bombea agua limpia, pudiéndose ambos deslamar; este proceso de deslame se puede utilizar usando cargadores frontales, mediante el bombeo de barros o mediante el skip (aunque este sistema no es recomendable), el uso de varios sumideros es recomendable para evacuar las lamas.

Preparación para la explotación En el yacimiento se prepara una planta abriendo una red de galerías que delimitan en la misma una serie de secciones, a cada una de las cuales les corresponde un punto de carga.

Preparación para la explotación

La zona de explotación está situada en la zona del yacimiento comprendido entre dos plantas consecutivas y esta se inicia cargando el mineral arrancado y extrayéndolo por la planta inferior. Estas explotaciones consisten en labores que abren espacios libres hacia los que tienen salida las voladuras hasta ampliar la explotación a las dimensiones de trabajo normal. En algunas minas se suprimen los puntos de carga individuales, usándose como nivel de carguío el fondo de la explotación. El mineral se dispara, cae al fondo y de allí se carga directamente.

Preparación para la explotación

MACIZO La explotación se realiza mediante cualquier método conocido, elegido según las características de las cajas y del propio mineral, se pueden dejar macizos para proteger, las galerías y chimeneas, o para separar las cámaras y los huecos de las explotaciones. El macizo de la galería se deja o lo largo y por encima de misma, alrededor de ella si la potencia es mayor que la sección, se dejan los macizos para proteger las galerías y dejar espacio donde montar los cargaderos (al prescindir de los puntos de carga se suprimen estos macizos).

MACIZO

Preparación para la explotación

Preparación para la explotación

También en la galería de cabeza y en las explotaciones que están sobre ella, se deja un macizo de protección inferior horizontal por debajo o a lo largo de la misma. En muchos casos se recuperan estos macizos al abandonar la galería,  lo que se ejecuta por los métodos de malla cubica o rebanada rellenas en caso de minerales resistentes.  Si el mineral es débil, se vuelan los macizos en masa o se hunden sobre el hueco de la explotación inferior.

Preparación para la explotación

En los yacimientos estrechos en forma de filón solo se necesita una galería en cada planta, las que se adaptan al contorno del yacimiento y los puntos de carga se disponen en la línea a intervalos adecuados. La preparación de cualquier tipo de yacimiento se planifica por adelantado y se completa durante su avance al arrancar el mineral.

Preparación para la explotación

Dentro del trabajo que se realiza en minería subterránea las formas de acarreo son diversas pudiendo enumera las siguientes: Mediante chutes o echaderos en donde el material es transportado ya sea por volquetes o locomotoras

Preparación para la explotación

Preparación para la explotación Equipos LHD que son los que acarrean el mineral desde el frente directamente a los medios de transporte ya sean volquetes o tolvas de distribución para las cintas transportadoras.

Preparación para la explotación . Mediante rastrillos o scraper, los cuales también facilitan el arrastre de mineral. En el método de cámaras y pilares se utiliza este medio.

Preparación para la explotación

. El método de caída por gravedad, cuando la inclinación del mineral es pronunciada, este cae y es transportado por métodos scooptrans u otros equipos de transporte.

Preparación para la explotación

Esquema de una mina

Esquema de una mina