Explotación de canteras.pdf

TALLER DE CAPACITACIÓN PARA ADMINISTRADORES Y TRABAJADORES DE CANTERAS

EXPLOTACION A CIELO ABIERTO de Materiales de Construcción

Ing. JORGE BARRAGAN G. (Instructor)

Píntag, noviembre 17 de 2007

Mina a CIELO ABIERTO “Martha” junto al poblado Waihi, Nueva Zelandia, esta ciudad vive y progresa con la minería; el cuidado ambiental está a la vista, las diversas plantaciones conviven con una MINERIA RESPONSABLE y la mayoría de sus pobladores están relacionados con toda la actividad de apoyo a la minería.

(Tomada en Noviembre 1999) 1. Mina a cielo abierto MARTHA 2. Área de instalaciones de Superficie 3. Cinta transportadora 4. Planta de Tratamiento de agua 5. Planta de Procesamiento 6. Instalaciones de Almacenamiento de Relaves (almacenamiento 2) 7. Botadero de Estériles 8. Instalación para Almacenamiento de Relaves (almacenamiento 1A) 9. Muro de Rocas Estériles 10. Colina Negra (Reserva Forestal) 11. Colina Gladstone 12. Colina Unión (Reserva Forestal) 13. Oficina de Administración de la Compañía Minera Waihi Gold Co. 14. Centro de Educación de la Mina “Martha”, también se aprecia un camión de volteo y una vista de la plataforma de trabajo.

QUE ES UNA CANTERA? z

DEFINICIÓN.-

Es el conjunto de labores que se llevan a cabo con la finalidad de explotar el material útil. En este caso hablamos de recuperar las rocas duras para clasificarlas y transformarlas en arena, ripio, molones, material de base y sub base, etc,

COMO SE EXPLOTA UNA CANTERA? Aprovechando de la pendiente, el depósito de material pétreo, se divide en capas horizontales, con la finalidad de explotar varias capas (Bancos) simultáneamente. De esta manera, la cantera va adquiriendo la forma escalonada.

FORMA DE EXPLOTACIÓN ESCALONADA

Canteras en forma Escalonada

ELEMENTOS DE UNA CANTERA

Elementos de una Cantera Superficie de cobertura Bo rd e

α2

no

ex pl ot ad o

H

ex e d r Bo

h

o ad t o pl

α

α1

β

ELEMENTOS DE UN BANCO

ELEMENTOS DE UN BANCO 1.-Plataforma superior 2.-Plataforma de trabajo 3.-Talud del banco

Cobertura vegetal

4.-Prisma de deslizamiento 5.- Berma de seguridad

1

6.- Perforaciones para voladura

4

h.- Altura del Banco

3

h α

Cuneta de desagüe

α.- ángulo de talud del banco 2

6

5

Plataforma de trabajo (1-2) Se denomina así a la superficie horizontal limitada por la altura del banco

Cobertura vegetal 1 4 3

h

α Cuneta de desagüe

2 6

5

Talud del Banco (3) Se denomina así a la superficie inclinada del banco delimitada por el un lado con el espacio explotado y por el otro por las planta superior e inferior.

Cobertura vegetal 1 4 3

h

α Cuneta de desagüe

2 6

5

Angulo de talud del Banco (α) Es el ángulo que forma el talud del banco con el plano horizontal

Cobertura vegetal 1 4

3

h

α Cuneta de desagüe

2

6

5

Altura de la cantera (H) Superficie de cobertura Bo rd e

α2 Es la distancia vertical comprendida entre la superficie de cobertura y el fondo de la misma

no

ex pl ot ad o

H

ex e d r Bo

h

o ad t o pl

α

α1

β

Altura del Banco (h)

Cobertura vegetal 1

Es la distancia vertical comprendida entre la plataforma superior e inferior

4

3

h

α Cuneta de desagüe

2

6

5

Dirección de Avance del Frente de trabajo Dirección de avance del frente de trabajo

Dirección de avance del frente de arranque

Franja de explotación Se denomina a “La parte del banco a cuyo ancho, se explota sin cambiar de posición el transporte”.

A

I

Franja

A

A

II

Franja

Franja

Angulo de Extinción de la Cantera (β) Superficie de cobertura Bo rd e

α2

no

ex pl ot ad o

H

ex e d r Bo

h

o tad o l p

α

α1

β

Angulo formado por la línea de borde de extinción respecto al plano horizontal. Toma en cuenta la profundidad máxima de la cantera

Borde Explotado (α1) Superficie de cobertura Bo rd e

α2

no

ex pl ot ad o

H

ex e d r Bo

h

o tad o l p

α

α1

β

Angulo de pendiente del terreno que queda después del arranque del material. Debe mantener la armonía con la naturaleza.

Borde de Transporte z

Sirve para disponer en ellos vías de transporte, sus dimensiones varían en dependencia del tipo de transporte rodante y el número de vías

Borde de Seguridad Cumple con la misión de prevenir accidentes, deteniéndose en ellas los trozos de roca que se desprenden del talud del banco.

El ancho de esta explanada nunca es inferior a 1/3 de la distancia vertical entre ellas

Otros Elementos del banco 1.- Plataforma de trabajo.- Se conoce con este nombre a la plataforma del banco en donde se encuentra la maquinaria de extracción y transporte. 2.- Arista inferior y superior.Línea de corte del talud con las plantas inferior y superior respectivamente 3.- Berma de Seguridad.- la planta no muy amplia que se deja el borde en receso de la cantera a fin de dar estabilidad y no permitir el desprendimiento de fragmentos de roca 4.- Frente del Banco.- Superficie del banco donde se realizan los trabajos mineros y que se encuentra en movimiento 5.- Zona de trabajo.- Conjunto de bancos que se encuentra simultáneamente en explotación.

3

2 2

4

1

4

5

I I

FASES DE LA EXPLOTACION DE UNA MINA A CIELO ABIERTO

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

DESTAPE ARRANQUE TRANSPORTE INTERNO CLASIFICACIÓN COMERCIALIZACION TRANSPORTE EXTERNO ALMACENAMIENTO ESCOMBRERAS

DESTAPE

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

DESTAPE Es la actividad que permite retirar todo el material de sobrecarga y dejar el material útil listo para que sea arrancado por cualquiera de los medios, sea por perforación o voladura (Rocas duras), o mediante retroexcavadora, buldózer con ripper (Rocas suaves). Esta operación da la oportunidad de conservar el suelo fértil y las especies nativas, semillas, estacas, etc, para reforestar y para la recuperación del espacio explotado

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

DESTAPE Es importante por lo tanto mantener un vivero o un jardín ecológico donde se almacenen todas las especies típicas del lugar para su posterior reforestación.

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

DESTAPE El destape se efectuará excavando trincheras de acceso (caminos en la cantera). Los parámetros básicos de una trinchera son: Largo Anchura de fondo Pendiente Ángulo de talud, Equipo de excavación

Y depende del objeto para el que se construya la trinchera

Diseño de una trinchera z

Para Transporte Automotriz

z

Para transporte Férreo z

z

o p

o

o

o

p

k

h

l

l

k z.- Franja de tierra k.- cuneta

l.- canal

h.- inclinación de escurrimiento

r z.- Franja de tierra

l.- canal

r.- ancho de la trinchera en la parte inferior

k.- cuneta

o.- bordes

r.- ancho de la trinchera en la parte inferior

p.- ancho de la vía

o.- bordes

h.- inclinación de escurrimiento

p.- ancho de la vía

Trinchera.- Es una labor minera abierta, que tiene una sección trapezoidal y gran longitud. Trinchera Principal.- es la labor inclinada que sirve para el destape del campo de la cantera y que permite la vinculación de la superficie con los bancos de trabajo y, Trinchera de Corte.- Es la labor horizontal que se emplea para la creación del frente de trabajo en el banco.

Trinchera de acceso y Frente de arranque

ARRANQUE

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

ARRANQUE Consiste en caso de rocas duras, proceder a la perforación de Bancos descendentes con la ayuda de máquinas de perforación y proceder a la voladura con el uso de explosivos

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

Malla de disparo Consiste en caso de rocas duras, proceder a la perforación de Bancos descendente s con la ayuda de máquinas de perforación y proceder a la voladura con el uso de explosivos

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

Voladura Consiste en caso de rocas duras, proceder a la perforación de Bancos descendente s con la ayuda de máquinas de perforación y proceder a la voladura con el uso de explosivos

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

Quebrado Como efecto de la voladura, se obtiene material fragmentado en pedazos que se los puede cargar y transportar en volquetes hasta la fase de trituración

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

ARRANQUE En el caso de rocas suaves, el arranque se realiza de manera directa, para lo cual se utiliza excavadores que disgregan la roca para que luego sea cargado hasta los volquetes

TRANSPORTE INTERNO

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

TRANSPORTE INTERNO El material heterogéneo dispuesto en la plataforma de trabajo, con la ayuda de la retrocargadora, es alimentado a los camiones, los cuales llevan hasta la zaranda, que se encuentra ubicada fuera o dentro del área de la concesión, para su respectiva clasificación.

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

TRANSPORTE INTERNO El material heterogéneo dispuesto en la plataforma de trabajo, con la ayuda de la retrocargadora, es alimentado a los camiones, los cuales llevan hasta la zaranda, que se encuentra ubicada fuera del área de la concesión, para su respectiva clasificación.

Cargado del Material Quebrado

Formas de Transportación Automotriz (240 ton.)

Formas de Transportación Locomotoras

Formas de Transportación Cintas transportadoras

Formas de Transportación Cables Aéreos

CLASIFICACION

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

CLASIFICACIÓN El material que ha sido quebrado mediante voladura puede ser alimentado a una trituradora de mandíbulas o cónica, desde donde se obtendrán los diferentes productos, como ripio, arena, chispa, etc, para la comercialización

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

CLASIFICACIÓN El material que ha sido quebrado mediante voladura puede ser alimentado a una trituradora de mandíbulas o cónica, desde donde se obtendrán los diferentes productos, como ripio, arena, chispa, etc, para la comercialización

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

CLASIFICACIÓN El material suave obtenido de laboreo mediante excavadora es llevado hasta zarandas estacionarias en las cuales se obtienen los diferentes productos como: arena, ripio, base, sub base, piedra bola y del material grueso no condicionado se obtienen los molones los cuales serán comercializados

Arena

RELLENO CON MATERIAL GRUESO Ripio Granzón

RELLENO CON MATERIAL GRUESO

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

CLASIFICACIÓN El material suave obtenido de laboreo mediante excavadora es llevado hasta zarandas estacionarias en las cuales se obtienen los diferentes productos como: arena, ripio, base, sub base, piedra bola y del material grueso no condicionado se obtienen los molones los cuales serán comercializados

COMERCIALIZACION

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

COMERCIALIZACION Los diferentes tipos de productos que se han preparado en la cantera son comercializados en función de las necesidades del consumidor, para lo cual empresas que no tienen relación con los titulares mineros se encargan de comercializar. Ocasionalmente los titulares disponen de volquetes y comercializan directamente.

ALMACENAMIENTO (STOCKS)

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

ALMACENAMIENTO El material que no ha sido comercializado, es almacenado en lugares fuera del área de procesamiento de la roca para su posterior comercialización y se los conoce como stocks.

ESCOMBRERAS

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO

ESCOMBRERAS Lugar en el cual se deposita de manera temporal o definitiva el suelo de cobertura o se deposita el material que no ha sido considerado útil o comercializable, según el caso.