FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
MINAS EN EL PERU DONDE SE APLICA CORTE ' RELLENO ( CUT ) FILL
MINERÍA SUBTERRÁNEA
LUQUE LUQUE UE,, OVIDIO
ELM EL MER
Cajamarca, Diciemre !e" #$%&
Ingeniería de minas
RESUMEN En el Perú tenemos yacimientos minerales en la costa y en la sierra (andes peruanos), en los que se puede encontrar la mineralización en forma de vetas, mantos y cuerpos. Las empresas mineras de acuerdo al tipo de yacimiento y algunos criterios eligen el método de eplotación. Por el volumen de producción, puede ser de la gran miner!a, mediana miner!a, peque"a miner!a y miner!a artesanal. En forma sucinta tratamos la #ecnolog!a de Eplotación que se empl emplea ea en las las mina minas s su$t su$ter err% r%ne neas as del del Perú Perú,, en este este info inform rme e veremos el método de eplotación de Corte y Relleno. Para este método veremos lo siguiente& 'na descripción del método, luego en qué casos se aplica, tipos de yacimiento, comportamiento del mineral y las caas, el desarrollo y preparación para la aplicación del método.
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Ingeniería de minas
INTRODUCCIÓN #ecnolog!a de eplotación empleada en las minas su$terr%neas del Perú, es fruto de una paciente investigación de los métodos de eplotación que se aplica a la peque"a, mediana y gran miner!a. El informe comprende el método que se emplea en el Perú, pero tam$ién es saluda$le decir que el alma mater de la miner!a peruana a sido las diferentes unidades que a formado la *erro de Pasco *orporation (*erro de Pasco, *o$riza, +an *ristó$al, orococa, *asa *asapa palc lca a y -auric uricoc oca a). ). e ella ellas s sali salió ó el /012 /01231 312 2 de los los diferentes métodos de eplotación que se conocen en el Perú. Los profesionales mineros formados en el plan *erro o en planes *ent *entro rom! m!n n de ete etens nsió ión n prof profes esio iona nall para para 4nge 4ngeni nier eros os de ina inas, s, donde se dicta$an en forma teórica y pr%ctica el an%lisis y cr!tica de los métodos de eplotación minera, an asimilado la tecnolog!a y cuando dea$an la empresa se lleva$an la #ecnolog!a de Eplotación de los diferentes métodos de inado. En este $reve tra$ao trataremos el étodo de *orte y 5elleno.
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Ingeniería de minas
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL. 6veriguar
en qué minas su$terr%neas del Perú se aplica el método de corte y relleno 7 cut 8 fill.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ar a conocer detalladamente y $rindar a de$ida información de las minas que tra$aan con este método. Eplicar el proceso de minado de las minas que tra$aan con dico método.
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GENERALIDADES I.
MÉTODO DE CORTE RELLENO ASCENDENTE !O"er C#t $n% &'ll ( SINONIMIA Eplotación por #esteros 'pper *ut and f!ll
DESCRIPCION DEL METODO En este método de eplotación el mineral es cortado en taadas orizontales, comenzando de la parte $aa y avanzando acia arri$a. El mineral roto es cargado y etra!do completamente del tao. *uando se a ecavado una taada completa, el vac!o deado se rellena con m a t e r i al e ó g en o q u e p e r m i t e so st ene r l as pa re de s y sir ve co mo pi so de tra$ao para el arranque y etracción de la taada siguiente. * o m o r e l l e n o , s e utiliza el material estéril proveniente de los desarrollos su$terr%neos o de la superficie, tam$ién r e l a v e s o r i p i o s d e l a s p l a n t a s d e $ en ef ic io , e in cl us o, mezclas po$res de material particulado y cemento para darle mayor resistencia. Método de corte y relleno ascendente
CONDICIONES DE APLICABILIDAD +e puede aplicar en yacimientos& *on $uzamientos pronunciados mayores de 99 :.
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Ingeniería de minas En yacimientos tipo ;etas. *on caas medianamente competentes o competentes. Las caas del yacimiento pueden ser irregulares y no competentes. El mineral de$e tener $uena ley. isponi$ilidad del material de relleno detr!tico.
PREPARACION GALERIAS. 'na galer!a principal (inferior) de transporte emplazada a lo largo de la $ase del caserón y una galer!a superior am$as conectadas entre ellas por dos cimeneas.
C)IMENEAS. En los etremos del $loc< se llevan los caminos pegados a los *uts (*ut y camino)= que sirven para el acceso de material, personal y ventilación, al mismo tiempo delimita el $loc< mineralizado o si no se corre una cimenea en la parte central del $loc< que servir% para la ventilación y acceso de relleno a utilizar.
SUBNIVEL %e *orte +n+*+$l !#n%er *#t(. 6 partir de donde se inicia la rotura del mineral en sentido ascendente, asta llegar al nivel superior donde se dea un puente de > ó ? metros. El su$7nivel se construye deando a >m de la galer!a principal (nivel de transporte) un puente so$re la galer!a (*ut y camino) asta comunicar las @ cimeneas de do$le compartimento. En la parte central se construye una cimenea que va a servir para la ventilación y como ecadero de relleno.
E,PLOTACION. espués de las la$ores de preparación se empieza a la rotura del taeo a partir del su$7nivel, sacando el corte en la parte central del taeo con la finalidad de mantener el ciclo siguiente& Perforación – Voladura – Ventilación y desate – Limpieza – Relleno.
PERFORACIÓN
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Ingeniería de minas La perforación se realiza con m%quinas Aac tam$oras son usados en taeos de gran dimensión. Para potencias de @7Jm se usan tam$ores de @ tam$oras. La geometr!a de los taeos limita el uso para el rastrillae, pero este so$re relleno no satisface su uso ya que ay que tener $astante cuidado de no diluir el mineral. Evacuación por gravedad& 0o es mas que un método en regresión aun en v!a de desaparición. Los minerales aprovecan la gravedad y res$alan. Por consecuencia de la pendiente dada al taeo acia el ecadero, este método es muy simple y $astante empleada en minas peque"as.
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Ingeniería de minas #ransporte mecanizado& en el método mecanizado se usan equipos L3 eléctricos o diesel para acarreo acia Fore passG, luego pueden emplearse para la etracción volquetes de $ao perfil y evacuarse por medio de piques acia la superficie.
RELLENO El relleno que se comporta como un soporte. Es una necesidad en los taeos eplotados. El o$etivo es que no afecte a otras %reas de tra$ao, evitando el undimiento y otros efectos tectónicos y m%s aún para $uscar seguridad en la eplotación a medida que va profundiz%ndose la la$ores, las presiones son mayores. En miner!a su$terr%nea eisten tres tipos de relleno que son relleno -+%r#l+*o/ -+%rone#0t+*o y *on"en*+on$l.
Relleno *on"en*+on$l1 El relleno para las la$ores ecavadas proviene generalmente de& o aterial estéril de desarrollo. +e estime en aproimadamente. eposito naturales de grava de superficie JBC. o
?BC
La distri$ución del relleno en el taeo es muy la$orioso, lleg%ndose a consumir asta un >BC del tiempo del personal del taeo, en mucos casos el piso no es uniforme, como consecuencia eiste una pérdida de mineral por dilución. Es muy dif!cil compactar el relleno de grava en todos los rincones del taeo, de$ido al esponamiento del material y la incomodidad entro del taeo.
Relleno -+%r#l+*o1 El relleno idr%ulico es una mezcla de relave cicloneado con el agua o $ien arenas glaciares con agua y la pulpa es transportada mediante tu$er!as accionadas por $om$as o por gravedad a las la$ores& 1frece mucas ventaas como& El relave como material se alla en forma gratuita o Es muco m%s eficiente, económico y veloz. o La adición de cemento en la capa superior reduce la capa o del mineral con el relleno. o Hlei$ilidad en las técnicas mineras permitiendo transformar el método de $aa eficiencia a métodos eficientes. Relleno -+%rone#0t+*o1 Es similar al relleno idr%ulico, us%ndose para el transporte tu$er!as de metal. El relleno idroneum%tico consiste en enviar material cancado. Puede mezclarse con cemento y agua, la que o preparada en
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Ingeniería de minas mezcladoras para este fin& la carga pasa por una tu$er!a con di%metro apropiado la misma que da paso a una $om$a neum%tica para enviar a los taeos con alta presión de aire para rellenar los espacios vac!os.
VENTAJAS. o o
o o o o
La recuperación es cercana al DBBC. Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden tra$aar secciones de alta ley y dear aquellas zonas de $aa ley sin eplotar. Es un método seguro. Puede alcanzar un alto grado de mecanización. Kuena ventilación. Hacilidad de cam$io de método.
Método de corte y relleno ascendente con tres bloques.
RECUPERACION. 6lta recuperación mayor a BC La recuperación depende& en vetas angostas se puede sacar el puente, pero en vetas ancas ay que dear el puente. +i el taeo est% de$ao del nivel principal de transporte se dea un puente de $uenas dimensiones.
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II.
Ingeniería de minas METODO DE CORTE RELLENO ASCENDENTE MECANI2ADO
La mecanización permite el empleo de maquinarias de gran capacidad y avanzada tecnolog!a tratando de alcanzar los m%s altos !ndices de seguridad para el personal y equipos, la m%s alta producti$ilidad en toneladas de om$re7guardia y los m%s $aos costos unitarios. El grado de mecanización de una eplotación minera del tipo corte y relleno tam$ién puede ser asociado al uso del relleno idr%ulico, relleno idroneum%tico o sostenimiento de taeos mediante pernos de anclae o ca$les de anclae.
SINONIMIA #racn1 *orte y relleno $3*en%ente Producción
inc, plomo y co$re con contenidos de oro y plata.
;olumen de Producción
•
?,?BB #P
MINA RAURA1 *orte y relleno ascendente.
La mina 5aura se encuentra u$icada en el departa7 mento de 3u%nuco (distrito de +an iguel de *auri, provincia de Lauricoca) y es accesi$le a través de la carretera Lima73uaco71yón75aura de >B> BB a ?OBB msnm. El cuerpo Klanquita est% u$icada en la zona de El 6$ra al lado oeste de la mina 5aura, a J DBBB # de mineral, se a estimado una producción inicial de 9BBB #Mmes y luego se incrementar% a DB BBB #Mmes.
De3$rrollo3 y 4re4$r$*+one3
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Ingeniería de minas *omo se mencionó en un numeral anterior, inicialmente la eplotación comprende un $loque de DBB m de altura para lo que se requiere de la eecución de las siguientes la$ores preparatorias de acuerdo a la #a$la 0.: D.
T$8l$ N. @. 5esumen de las la$ores de preparación
El desarrollo de una rampa de >.9 m >.B m de sección y asta D9C de gradiente, u$icada en la caa piso, acia el 02 del cuerpo mineralizado. En diferentes su$niveles, desde la rampa, se desarrollar!an dos cruceros de acceso al cuerpo, los mismos que ser!an realzados para efectuar los cortesde mineral. Estos cruceros tendr!an asta DO C de gradiente. La construcción de un ecadero de mineral ( orepass) unto a la rampa= la rampa y el orepass estar!an conectados en cada su$nivel por un crucero. (Higura 0:. D). Higura 0: D
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Explotación •
Per&or$*+>n y "ol$%#r$. +e seleccionó un Aum$o de dos $razos, la perforación ser% en breasting con longitudes efectivas de perforación aproimadas de tres metros.
•
Relleno. +e analizaron tres alternativas de relleno& etr!tico con cimenea, que se desecó por no disponer de detritus en superficie= 5elleno 3idr%ulico, que requiere de una $om$a ars adicional de alta presión, que por el momento no es recomenda$le porque la inversión requerir% de mayores reservas= etr!tico transportado desde superficie, el que es facti$le a pesar de su alto costo ?.O9 '+QM#.
V. MINAS EN EL PER< DONDE SE APLICA EL CORTE RELLENO ASCENDENTE MECANI2ADO SAN VICENTE
C+$. M+ner$ S$n I5n$*+o %e Moro*o*-$ S.A. '$icación
En la Provincia de *astilla, epartamento de 6requipa a
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Ingeniería de minas D,>9B/m de Lima 6ltitud
C$r$*ter'3t+*$3
entre >,OBB y ?,9BB msnm ina polimet%lica su$terr%nea y el método de eplotación1 *orte y relleno $3*en%ente 0e*$n+7$%o La etracción se realiza a D,@9B m de profundidad.
Producción ;olumen de Producción
Produce concentrados oro y plata *apacidad de tratamiento D,@BB #*+ por d!a.
COBRI2A
MINERA DOE RUN PERU* '$icación
Alt+t#% C$r$*ter'3t+*$3
En el distrito de +an Pedro de *oris, provincia de *urcampa, región 3uancavelica Est% a @,>BB msnm. ina su$terr%nea y el método de eplotación es
*orte
y relleno $3*en%ente 0e*$n+7$%o Producción
;olumen de Producción
*oncentrado de co$re& Nrado& @@.9 C *u con DJ? g 6gMtn
JBBB#
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Ingeniería de minas ORCOPAMPA
CIA* DE MINAS BUENAVENTURA S*A*A* '$icación
En la Provincia de *astilla, epartamento de 6requipa a D,>9B/m de Lima
6ltitud
entre >,OBB y ?,9BB msnm ina polimet%lica su$terr%nea y el método de eplotación1
*orte y relleno $3*en%ente 0e*$n+7$%o
C$r$*ter'3t+*$3
La etracción se realiza a D,@9B m de profundidad. Producción ;olumen de Producción
Produce concentrados oro y plata *apacidad de tratamiento D,@BB #*+ por d!a.
MINA COBRI2A •
DESCRIPCIÓN. La mina su$terr%nea *o$riza est% u$icada en el distrito de +an Pedro de *oris, provincia de *urcampa, región 3uancavelica. *o$riza es la unidad minera de oe 5un Perú desde el Dro de setiem$re de DO., provee el >B C del concentrado de co$re que procesa el *ompleo metalúrgico de La 1roya. oe 5un Perú para mantener económicamente renta$le ésta operación, inició ace varios a"os un proceso de recuperación de escudos y zigzags y un agresivo plan de eploración mediante perforación diamantina y la$oreo minero, tanto en mina su$terr%nea como en superficie, las que vienen dando resultados alentadores. Pampa de Coris
Cobriza
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GEOLOGÍA *aracter!sticas del depósito& anto simple singenético, mineral (metasomatico de contacto con *u y 6g, Pizarras y *alizas). Est% a @,>BB msnm. +us reservas (pro$adas Rposi$les) son >O. t con D.>C *u, B.? 1z 6gMt. La potencia es de @9 mts. Kuzamiento S ?9:. La mineralización es +BB en la vertical siguiendo el $uzamiento y un anco promedio de D9 a >B m. Litológicamente, el manto *o$riza se encuentra en la parte media de una gruesa masa rocosa de aproimadamente DBBB metros de espesor conformada por lutitas pizarrosas, pizarras, areniscas calc%reas, calizas y conglomerados metamorfoseados de edad Paleozoica. En las cercan!as el mayor cuerpo intrusivo del %rea, es el $atolito gran!tico *o$riza, pero, en ningún momento entra en contacto con el anto *o$riza.
MINA La mina est% dividida en dos %reas de eplotación (*oris y Pumagayoc) y tres zonas de producción (ona 4, ona 44 y ona 444). Para la
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Ingeniería de minas eplotación del mineral se aplica el método de C o rte y relleno ascendente mecanizado, utilizando relleno idr%ulico en la zona $aa y material detr!tico en los niveles superiores de la mina. La producción del mineral se logra por la eplotación de& #aeos 0ormales&9DC del total (eplotación de %reas nuevas del manto *o$riza, principalmente Pumagayoc y %reas etremas de *oris Tprofundización7). 5ecuperaciones de Escudos, rampas y puentes& >> C del total (Escudo, es la porción del manto que se deó por aspectos de seguridad acia la caa teco de la eplotación inicial del manto *o$riza). Preparaciones& DJC del total. •
•
Recuperación Escudos y Puentes
EL PROCESO PRODUCTIVO. La ina *o$riza est% dividida en dos %reas principales& *oris al norteoeste y Pumagayoc al sureste. El método de explotación aplicado en la mina Cobriza es el de Corte y relleno ascendente mecanizado tanto en la explotación de ta!eos normales como en recuperación de escudos "escudo# porción de manto de!ado $acia la ca!a tec$o durante la explotación inicial del yacimiento%.
La longitud promedio de los taeos es de @BB m, una altura de B metros y ancos de D9 a @B metros. Los accesos a estos taeos son mediante
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Ingeniería de minas rampas de J m ? m de sección y para la evacuación del mineral ecaderos cada ?BB metros. La producción de la ina *o$riza es de JBBB toneladas por d!a, JB C proveniente de la zona $aa e izada por el pique una altura de @BB metros y luego transportada por @ convoys de ? locomotoras eléctricas 0y< de >9B toneladas métricas de capacidad de ale cada convoy asta la planta concentradora, luego de un recorrido de 9 NP, a través de tu$er!a met%lica de OG U, con un porcentae de sólidos de JBC. Este relleno representa el ?BC del total del relave.
. So3ten+0+ento. +otcrete con ro$ot lanzador, aplicado en pizarra epuesta en la recuperación de escudos y en accesos en pizarra.
. De3$te %e ro*$3. (? desatadores mec%nicos T scalers, cuyo alcance es de m de altura) y Perforación (? um$os electroidr%ulicos de @ $razos y un raptor para taladros largos). Previo a la perforación de los taeos se realiza el desatado de rocas del teco y astiales en forma mecanizada. Para el desatado mecanizado se emplea Equipos +calers. La altura est%ndar tanto para el desatado como para la perforación es de 9 a J metros.
. Vol$%#r$ (*argu!o de taladros con anfo), La secuencia y salida del disparo es F;G. Para el cargu!o del eplosivo se emplea equipos 6nfoloaders. +e usa el anfo como agente de voladura, emulsión encartucada como iniciador y los correspondientes accesorios de voladura (cordón detonante, fulminantes no eléctricos, meca de seguridad y cordón de ignición)
. . L+04+e7$ %el 0+ner$l. Para la etracción del mineral disparado, se utiliza +cooptrams de mayor dimensión para los taeos normales (de D9 a D # de capacidad, B@ 5@BB, B? 2agner, BD #47DJ9B),
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Ingeniería de minas +cooptrams de menor capacidad (B> equipos u de Jy>, para las recuperaciones).
. A*$rreo/ I7$e y Tr$n34orte. El acarreo del mineralse realiza con camiones de $ao perfil camiones u de >B y >J #, los cuales acarrean el mineral acia los ore pass. El mineral de la zona $aa (niveles inferiores al nivel principal) es izado por el Pique de @>9m (Iinca accionado por un motor de JBB 3P y dos sBB# de capacidad, u$icado en superficie a la altura del nivel @O. El transporte de mineral (acia Planta *oncentradora) de los principales ore pass y la tolva del Pique es realizada con dos convoy de Locomotoras Eléctricas 0-/ de >@B # de capacidad cada una. & continuación se presenta un dia'rama simplificado del ciclo de minado.
CONCENTRADORA La Planta *oncentradora, u$icada en Pampa de *oris, a @>BB m.s.n.m., tiene una capacidad de tratamiento de ,DBB #Mdiarias de mineral. 6ctualmente, la mina *o$riza trata 9,9BB #Md!a de mineral. El mineral de la mina llega a la Planta *oncentradora por medio de @ convoys de D9 carros cada uno, alados por locomotoras eléctricas. ada las caracter!sticas del mineral, para o$tener el concentrado de co$re con valores de plata, el proceso incluye las etapas o circuitos de cancado, molienda, flotación, eliminación de agua y disposición de relaves. Los par%metros de operación en el @BBO (estimados de producción) fueron& o
#onelae diario& 9 9BB #+
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Ingeniería de minas o o o o
Ley de ca$eza& D.B@ C*u y
[email protected] g 6gMtn *oncentrado de co$re& Nrado& @@.9 C *u con DJ? g 6gMtn 5ecuperación& >.9B C para co$re y 9O.BC para plata.
La Planta Concentradora "Pampa de Coris%
MAHUINARIA +e cuenta con la siguiente flota de equipos principales& •
• • • •
DB *argadores de $ao perfil& J scoop de D> yardas, > de J yardas y un #4 DB *amiones de $ao perfil de >B y >J toneladas ? esatador de rocas D Aum$os idr%ulicos ? *argador de anfo
ENTRE LOS EHUIPOS AU,ILIARES TENEMOS1 • • • • • •
D tractor de llantas @ tractores de oruga @ motoniveladoras > grúas móviles D manipulador de llantas ? lu$ricadores @ cargadores frontales
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Ingeniería de minas
(esatador de rocas
)*M+, +,,MER -/01
2C,,P3R&M
M+ner$ At$*o*-$1 *orte relleno mecanizado.
Gener$l+%$%e3. 6tacoca se u$ica en la zona central del Perú, a D9 n. El dise"o de perforación se especifica en la ta$la 0V @ Tabla !." #. Caracter$sticas técnicas de la perforación
•
Vol$%#r$. En la voladura se emplea Eamon ; en los niveles superiores y la dinamita +emesa de J BC D DMOG G en los niveles inferiores (por pro$lemas con la ventilación). +e dispara por tandas de OB taladros utilizando Hanel. El factor de potencia es de B.DO /gM# para la dinamita y de B.@@9 /gM# para el Eamon ;. En la limpieza de mineral se utilizan los +cooptram de @.B yd.
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Ingeniería de minas •
L+04+e7$. Para el acarreo de mineral disparado en0las c%maras acia los ecaderos utilizaremos un FscooptramG eléctrico de @.B yd>, que recorrer% una distancia m%ima de OBm.
•
Relleno. El relleno es totalmente idr%ulico. El drenae del agua del relleno demora una guardia, de$ido a la $uena percolación eistente. #a$la 0: >
VI.
MINAS EN EL PER< DONDE SE APLICA EL CORTE RELLENO DESENDENTE. METODO MIC)I APLICADO EN LA MINA CERRO DE PASCO
DESARROLLO PREPARACION • • • •
N6LE546+ E #560+P15#E *34E0E6+ E EW#56**410 56P6+ P5EP656*410 E L6 P54E56 L1+6
SUBNIVEL DE ATAQUE ' RASTRILLA-EC+IMENEA DE ETRACCION
C+IMENEA DE ETRACCION
MINERÍA SUBTERRÁNEA NIVEL INFERIOR
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Ingeniería de minas
E,PLOTACION. • • • • • •
+'K04;ELE+ E 6#6X'E #6AE1+ PE5H156*410 5ELLE01 3456'L4*1 ;E0#4L6*410 +EN'546
SUBNIVELES DE ATAHUE1 6 partir de las cimeneas de etracción se corren los su$niveles de ataque de modo que a partir de ella se puedan iniciar taeos en forma transversal cruzando las losas superiores
TAJEOS1 MINERÍA SUBTERRÁNEA
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Ingeniería de minas +e inicia a partir del su$nivel de ataque pudiendo iniciarse simult%neamente en una disposición de taeos semeante al método de c%maras y pilares que luego de completar el relleno de los primeros se etrae de forma similar.
PERFORACION1 Los motivos que impulsaron a la mecanización de las perforadoras um$o de dos $razos en vez del convencional Aac< Leg, se conocen ampliamente. i%metro de taladros perforados &D 7 >M?G Longitud de perforación & DB pies 0umero de taladros frente D?Y D? Y & >9 T ?B Hrentes perforados en una guardia m!nimo & @ Los trazos utilizados son simples de$ido a la caracter!stica del terreno Los eplosivos utilizados son los convencionales. • • • •
RELLENO )IDRAULICO1 *oncluido el corte de un taeo se prepara para el relleno. +e construye una represa u$icada en el inicio del taeo. *on esta primera represa se rellena la loza de > pies de altura con una mezcla de cemento relave D&J. 6penas fragua este relleno, se prepara una segunda represa, so$re este nuevo piso, que en este caso alcanza el teco del taeo.
VENTILACION1 +e viene empleando ventiladores mec%nicos accionados por motores eléctricos que conducen el aire de las v!as principales al %reas son de >BBBB a JBBBB pies cú$icos por minuto.
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