Método Open Stopes (Glory Hole)

Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento Ing. Minas

METODO EXPLOTACION GLORY HOLE

Integrantes: Felipe Aguilera B. Esteban Llanos S. Ramo: Sistemas de explotación. Profesores: Bernardo Reyes. Eduardo Contreras. Ayudante: Ignacio Vásquez.

ÍNDICE Objetivos…………………………………………………………………………………………………..………………pag. 2. Resumen ejecutivo…………………………………………………………………………………..……………….pag. 2. Introducción………………………………………………………………………………………………………………pag 3. Alcances (Limitaciones)…………………………………………………………………………………………….pag. 3. Glory Hole…………………………………………………………………………………………………………………pag. 4. Conclusión…..……………………………………………………………………………………………………………pag. 8. Recomendaciones y/o comentarios…………………………………..…………..…………………………pag. 8. Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………….pag. 9. Anexos………………………………………………………………………………………………………………………pag. 9.

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OBJETIVOS Generales: ∑ ∑

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Conocer el método de explotación “Glory Hole”.

Dar el puntapié inicial, para los ramos posteriores y dejar una base general en lo que se refiere este método de explotación. Ayudar en gran medida a la compresión de toda la materia que comprende a la prueba final del ramo sistema de explotación.

Específicos: ∑ ∑

Determinar ventajas y desventajas del método. Con ayuda del programa Autodcad dar a conocer una representación idealizada de la forma y funcionamiento del método.

RESUMEN EJECUTIVO Glory Hole es un método de explotación a cielo abierto y subterráneo muy antiguo, consiste principalmente en la realización de un cráter (pit) el cual, en su parte inferior está conectado con un pique de traspaso. Gracias a la voladura, el mineral tronado (o la mayor parte de él) cae directamente hacia este pique. El mineral, por efecto de la gravedad, cae a un nivel inferior donde será cargado por medio de cintas transportadoras o pequeños ferrocarriles hacia al exterior de la mina para su posterior procesamiento. Este método no requiere de una preparación muy compleja, pero si de un mineral de buena ley, ya que la producción es bastante baja en comparación con los nuevos métodos de explotación. Recordar que como el método es antiguo la mayoría de las labores se realiza manualmente y la mecanización es muy baja, no obstante, se ha visto casos en los cuales se hace una adaptación del método que puede llegar a ser mecanizado y por ende llegar a tener una producción mayor a la esperada. La fortificación es prácticamente nula, ya que solo se debe aplicar en roca competente. La mayor preocupación y punto de interés con respecto a seguridad del método son las condiciones climáticas, principalmente la presencia de agua, la que puede producir derrumbes, y por ende, la paralización de los trabajos.

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INTRODUCCIÓN Al intentar determinar el método de explotación óptimo para la obtención de minerales de un determinado tipo de yacimiento, es necesario tomar en cuenta las distintas posibilidades de elección de la amplia gama de métodos que se pueden llevar a cabo para una explotación que sea económicamente rentable. Los factores de los cuales depende dicha elección están estrechamente relacionados con la ubicación del yacimiento, características geométricas del depósito mineral y roca de caja, características físicas y químicas, mercado de los minerales y condiciones financieras de la empresa, así como también, condiciones climáticas del sector mineralizado. En el presente informe se llevará a cabo el estudio de un método de explotación en particular, el cual es una mezcla entre una explotación a cielo abierto y labores subterráneas para el movimiento de material en niveles inferiores a las del rajo, por medio de piques de traspaso y galerías.

ALCANCES (LIMITACIONES) Glory hole es un sistema de explotación bastante antiguo, y por ende, poco utilizado en la actualidad, principalmente por ser reemplazado por otros métodos con mayor eficiencia, debido mayoritariamente al avance tecnológico de los equipos (maquinaria) capaz de ser usada para maximizar, con estos nuevos métodos, la producción y a su vez la disminución de costos de operación. La mayor problemática a la cual se ven enfrentados los mineros en la utilización de este método son las condiciones climáticas, principalmente la presencia de agua, ya que esta influye fuertemente en la seguridad de todas las labores. Por ejemplo, un derrumbe o arrastre de materiales hacia el fondo del cráter puede producir un bloqueo general del pique principal, afectando directamente la seguridad de los trabajadores, ya que estos también pueden ser arrastrados junto con los materiales. Debido a la antigüedad del método expuesto, en el presente informe, no se ahondara mayormente en los antecedentes históricos que llevaron a la planificación y realización del método.

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GLORY HOLE Glory Hole es un método de explotación a rajo abierto con labores subterráneas para el movimiento de material. Consta principalmente de un pique central por el cual caerá el material tronado hasta llegar a una galería inferior y de ahí su posterior extracción fuera de la mina. La idea de este método es ir haciendo en la superficie el cráter principal alrededor del pique central (pique de traspaso), para que así, el material caiga directamente por este. La explotación por ende es en rebaje (de arriba hacia abajo). Este método es aplicable a yacimientos masivos de pequeñas dimensiones, con roca de caja competente; gracias a esto requiere poca fortificación.

PREPARACIÓN Se debe realizar un pique que atraviese la zona mineralizada, así como también, una galería que se una a este y brinde un acceso a la mina en la parte inferior. Se pueden realizar labores intermedias para un mejor manejo del material. En la galería inferior se debe determinar la maquinaría necesaria que se utilizará para transportar el mineral fuera de la mina, esta decisión dependerá principalmente del tamaño y niveles de producción del yacimiento.

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EXPLOTACIÓN La explotación se lleva a cabo en la superficie tal y como se haría en una explotación a rajo abierto, teniendo en consideración que el punto de partida o central del rajo deber ser el pique de traspaso. Con perforación y tronadura se procede a explotar el rajo por medio del ensanchamiento de este, dejando caer el material tronado por el pique principal. Luego dicho mineral será extraído de la mina por el nivel inferior, por medio de ferrocarriles o cintas transportadoras. La altura de banco con la cual se debe trabajar está entre 1,5 y 2 metros (existen casos especiales como la mina de la empresa Cura-Ray ltda. Que en el pit Sur-Sur alcanza una altura de banco de 12 metros).

EQUIPOS UTILIZADOS (MAQUINARIA) Glory Hole es un método de explotación que se caracteriza por ser poco mecanizado. Mayormente los equipos utilizados son los necesarios para la extracción del mineral fuera de la mina, los cuales se asignan dependiendo del nivel de producción de esta. Encontrándose principalmente ferrocarriles pequeños o correas transportadoras. La perforación se lleva a cabo por medio de perforadoras manuales, como jacklegs u oth (out the hole; fuera del agujero). En el caso del pit Sur-Sur mencionado anteriormente posee una producción mayor a la normal debido a la adaptación del método, con lo cual, se necesitan cargadores de mayor tonelaje para satisfacer las necesidades de la mina, utilizándose (en los años 1986) cargadores frontales de 13 y3.

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ANTECEDENTES HISTÓRICOS Todos los trabajos a cielo abierto presentan la complicación de que la extracción de mineral es en contra de la gravedad, forzando a equipos cargadores transportar el material tronado rompiendo pendientes que rodean el 10 %. Una solución práctica, pero no utilizable en todos los casos, fue realizar dicha extracción por un nivel inferior al de explotación por medio de galerías, las cuales proporcionan una salida al exterior de la mina. A ciencia cierta, no hay una fecha exacta en la cual nos podamos basar para determinar en qué momento se empezó a utilizar dicho método, pero podemos tomar valores referenciales en bibliografías. El libro “Mining Engineers’ Handbook” de Robert Peele publicado en 1942 habla, aunque de forma acotada, sobre el sistema de explotación Glory Hole, con lo que podemos tener cierta noción del espacio temporal en el que se utilizó el método.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS -Ventajas: ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑

No requiere de obras o trabajos de gran complejidad. Baja inversión inicial. Costos de extracción bajos. Costos de fortificación casi nulos. Gravedad favorece el trabajo de movimiento de material. Ventilación natural.

-Desventajas ∑ ∑ ∑ ∑

Rendimiento de extracción bajo, tomando en cuenta que una explotación a cielo abierto posee el mejor rendimiento de todos los métodos de explotación. Baja seguridad. Poco mecanizado. Requiere leyes altas.

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CONCLUSIÓN Si bien la opción de realizar el transporte de mineral por niveles inferiores para aquella época fue un avance significativo, hoy en día gracias a las nuevas tecnologías de todos los equipos de minería no es así. El método de Glory Hole en sí, es muy simple, no requiere mayores preparaciones en comparación con otros métodos con desarrollos subterráneos, por ejemplo block caving. Lo que perjudica netamente a este sistema de explotación son los niveles bajos de producción que este presenta, y la desventaja principal es que debe ser aplicado en yacimientos de leyes altas. Este método ha quedado olvidado en muchas bibliografías y libros de ingeniería en mina, por no presentar un aporte significativo como método rentable para la explotación económica de un determinado mineral.

RECOMENDACIONES Y/O COMENTARIOS Cabe mencionar que el método Glory Hole se puede aplicar a cualquier explotación a rajo abierto en la cual se pueda accesar por un nivel inferior; el problema es que la mayoría de las explotaciones a rajo abierto en Chile son en planicies, por lo cual, no se justificaría hacer galerías de extensiones descomunales para encontrar una salida lateral. Si bien el método no es el mejor en cuanto a productividad, cuando se adapta a métodos ya en proceso, puede ser una variante útil, no directamente relacionado con la forma de explotación, sino mas bien, con carguío y transporte de materiales fuera de la mina.

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BIBLIOGRAFÍA 1. Robert Peele (1942), “Mining Engineers’ Handbook”, Volumen II, III Edición. 2. Dragomir Sekul Ulloa (1986), tesis “Análisis técnico-económico del esquema Glory Hole para optimizar el manejo de materiales en el pit Sur-Sur. 3. Peter Darling (2011), SME “Minig Engineering Handbook”, III Edición. 4. http://www.bibliotecadigital.uson.mx/pagindice.aspx?tesis=5421.

ANEXOS 1. Vistas perfil, elevación y planta del sistema Glory Hole, realizadas con el programa Autocad.

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2. Vista en 3d del sistema Glory hole, realizada con el programa Autocad.

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