infraestructura y servicios a la mina. pdf

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    INTERCORCentro Nacional Minero – SENA Regional BoyacáValidación T.P. en Minas a Cielo Abierto 

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    REGIONAL BOYACA

    INFRAESTRUCTURA MINERA A

    CIELO ABIERTO

    TECNICO PROFESIONAL EN MINERIA A

    CIELO ABIERTO

    SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJESENA

    CENTRO NACIONAL MINERO

    2002

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    Elaboró: Ing. Rafael Hurtado A.

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    Cualquier unidad productiva de explotación a cielo abierto, debe precisar de unainfraestructura de instalaciones y edificios.

    Así mismo, de vías de penetración, abastecimiento de agua, medios de transporte,energía eléctrica, apertura de tajos o vertederos, manejo de estériles,

    instalaciones sanitarias, así como también de polvorines, duchas, baños,almacenamiento de combustibles, de materiales y deposito de herramientas entreotros.

    1. VIAS

    Las vías construidas para uso interior en una mina a cielo abierto deben cumplircon ciertos requisitos como: pendientes, anchos de la vía y compactación

    Para el calculo de la construcción de una vía se debe tener en cuenta la

    resistencia a la rodadura, el esfuerzo de tracción y las resistencias causada por lapenetración de la rueda en el suelo, por la flexión de las llantas y en cierto modopor la fricción de rodamiento de las ruedas.

    Generalmente se encuentran vías de penetración a las minas de explotación queno tienen diseño para su construcción y siempre por debajo de la normarelacionada con el ancho de ellas y con pendientes entre lo 8 y los 10 grados.

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    Pendiente. La pendiente recomendada para la construcción de rampas es del 8%,pendiente donde el vehículo de acarreo desarrolla su máxima potencia en unaforma eficiente, con pendientes mayores el equipo comienza a perder eficiencia.Ancho.  La vía debe conservar un ancho mínimo de 3 ½ veces el ancho delvehículo de mayor capacidad que transite en la mina, es decir si tenemos

    volquetas de 4.5 m de ancho ( CAT 769 c), el ancho de la vía debe ser de 15.75m.

    El ancho de las vías que se recomienda puede estimarse con la siguienteexpresión:

    A = a ( 0.5 + 1.5 n )

    Donde:

    A= Anchura total de la vía ( m )a= Anchura del vehículo en ( m)n = Numero de carriles deseados

    Ejemplo: Calcular el ancho total de la vía si se tiene:

    a = 2.80 mn = 2 carriles

    A = 2.80 m ( 0.5 + 1.5 *2 )A= 2.80 m * 3.5A = 9.80 m

    Compactación.  Debido al peso que deben soportar las vías al paso de losvehículos de acarreo, deben tener un afirmado con materiales que puedansoportar estos pesos sin que se deterioren rápidamente; si esto ocurre elmantenimiento de las vías se hace más costoso debido a la periocidad con que sedebe llevar a cabo.

    Para el calculo de la construcción de la vía debemos tener encuenta la resistenciaa la rodadura y es el esfuerzo de tracción requerido para vencer el efectoretardatorio creado entre las llantas y la superficie del suelo. Incluye la resistenciacausada por la penetración de la rueda en el suelo, por la flexión de las llantas yen cierto modo de la fricción de rodamiento de la rueda.

    Peralte.  Para contrarrestar la fuerza centrífuga que aparece en las curvas,originando deslizamientos transversales e incluso vuelcos , el peralte osobreelevacion del lado exterior de la curva se calcula a partir de la formulasiguiente

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    V2e = ------------------------------ - f

    127,14 * R

    donde :

    e = Tangente del ángulo del plano horizontal de la vía

    V = Velocidad ( Km. / h )

    R = Radio de la curva ( m )

    f = Coeficiente de fricción

    Ejercicio :

    Determinar el peralte máximo necesario para que una flota de volquetascircule 25 Km./ hora , en una curva que dispone 50m de radio , sabiendoque el coeficiente de fricción es 0,075

    Aplicando la formula:

    % e = ( 25 km / h )2 / (127,14 * 50 m) - 0.075

    % e = 0.023 * 100

    % e = 2.3

    Ejercicio:

    Calcular el radio de curvatura en una línea en curva para que losvehículos se desplacen 25 km / h, cuyo peralte sea 5 % y un coeficientede fricción de 0, 02578.

    Despejando R en la formula tenemos :

    R = ( 25 km/ h )2 / ( 127,14 – 0.05 ) – 0,02578

    R = 4.892 m

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    Ejercicio Propuesto

    Calcular V = ?

    Si :

    f = 0,02578

    e = 3%

    R = 100 m

    Bombeo y convexidad. La sección transversal de la vía debe estar diseñadacon un determinado bombeo , es decir a dos aguas , con el fin de conseguiruna evacuación efectiva de la escorrentía hacia las cunetas o bordes laterales. Los valores mas usuales de dichas pendientes transversales varían entre un2% y un 4%. El menor valor de 2cn / m es adecuado para superficies conreducida resistencia a la rodadura que drenan fácilmente , y el valor máximopara casos de elevada resistencia a la rodadura.

    1.1 CLASIFICACION DE LAS VIAS

    Las vías se pueden clasificar de acuerdo con el servicio que prestan y su vida útil

    De acuerdo con el Servicio. Se clasifican en :

    • Vías de acarreo : Son aquellas que permiten el transito de equipospesados.

    • Vías Auxiliares: Son aquellas diferentes a las de acarreo construidascon un fin determinado.

    De acuerdo con su Vida Útil : Se clasifican en :

    Clase A : Vías con tiempo de servicio superior a un mes.Clase B: Vías con tiempo de servicio superior de un mesClase C :Vías con tiempo de servicio determinado por la duración de la labor otrabajo para el cual se construye.

    De acuerdo con las definiciones anteriores se debe prestar atención a las de ClaseA y B..

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    Las vías de acarreo deben conservarse tan parejas como sea posible , con unbuen sistema de drenaje para fácil reinicio de las operaciones después de lluvias.

    a. Drenajes de las vías de acarreo: Toda vía de acarreo debe tener sus drenajes

    bien definidos con el fin de resumir al máximo posible la cantidad de agua que deuna u otra forma llega a la misma y evacuarla lo mas rápido posible.

    Bombeo: Es la forma de la sección transversal de la vía que tiene como finprincipal el drenaje lateral del agua que cae en la vía.

    Cunetas : Son zanjas que se hacen a ambos lados de la vía con el propósito derecibir y conducir el agua lluvia proveniente del bombeo.

    Alcantarillas : Tienen por objeto darle paso rápido al agua que por no poderdesviarse en otra forma tenga que cruzar de un lado a otro de la vía.

    b. Ancho mínimo de la Vía de acarreo: El ancho mínimo de berma a berma deuna vía de acarreo es de 26 m .

    c. Bermas de protección : Toda vía de acarreo debe estar provista de bermas deseguridad para evitar la caída al nivel inferior de cualquier vehículo que transportepor ella . En algunos casos , las bermas de protección podrán ser remplazadas portaludes naturales del terreno . Las bermas de protección tendrán una alturamínima de 1.20 m.

    d. Sectores de una vía de Acarreo Clase A y B : Una vía de acarreo puede estarconformada por una o varias de los siguientes sectores:

    o Rampas para ascenso de Camiones cargados entre niveles: Sonconstruidas para permitir la comunicación entre niveles . Se construirán enuna pendiente longitudinal máxima del 8% , bombeo del 2 % a amboslados con respecto al eje de la vía . Se construirán con material del mismositio y/o material de interburden de un sitio cercano.

    o Rampas para ascenso de botaderos: Su función es permitir el acceso deequipos de un nivel a otro en los botaderos . La pendiente longitudinalmáxima del 8% , bombeo del 2% a ambos lados con respecto al eje de lavía , se construirán con material de interburden

    o Rampa para Descenso de Camiones Cargados : Estas rampas sonconstruidas entre bancos con una longitud máxima de 250 metros , la

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    pendiente longitudinal máxima será del 6% , el bombeo será del 2% aambos lados con respecto al eje de la vía . Para su construcción se utilizaramaterial del mismo sitio .

    o

    Vías en Corredores: La pendiente longitudinal de estas vías esprácticamente 0 % , el bombeo es del 2 % hacia la cara libre y en un solosentido . Para su construcción se utiliza material del sitio . La berma haciala cara libre se construirá con cargador y tendrá una altura igual o mayor de1.50 metros. Estas bermas deben tener ventanas para permitir la salida deagua.

    o Vías en niveles de Palas: La pendiente longitudinal de esta vía es 0% , elbombeo del 2% hacia la cara libre en un solo sentido , para su construcciónse utiliza material del sitio. Estas vías son cambiadas con frecuencia debidoal avance de la minería . La cara libre del nivel debe tener bermas deprotección.

    o Rampas de Acarreo para Descenso de Camiones Cargados: Tendránancho de calzada : 28 metros , pendiente máxima de 6 % , bombeo 6% ; seconstruirán entre bancos y con longitud máxima de 250 metros. Cuandosea necesario construirla en longitudes mayores, deberán tener rampaslaterales de desaceleración

    o Bermas : Toda vía elevada debe estar provista de bermas, para evitar lacaída de vehículos que circulan por estas a niveles inferiores en caso deperdida o deslizamiento del vehículo.

    Se entiende por vías elevadas la parte donde el terraplén no esta protegido poruna barrera topográfica natural y donde una caída o altura puede poner enpeligro un vehículo y su operador.

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    TABLA 1. ESTANDARES DE LA VIA DE ACARREO Y AUXILIARES 

    E S PE CIF ICACIONE S VIAS DE ACARR E O

    CL AS E A Y B

    VIAS DE ACARR E O

    CL AS E C

    VIAS AUXIL IARE S

    CL AS E C

    1.Ancho de calzada 26 metros mínima 20 metros 6 metros 9metros2.Pendientelongitudinal

    8% 8% 12 % 12%

    3. Bombeo 2%4. Peraltes 3%5. Sobre ancho mínimo 3 metros fuera de berma

    y cunetas6.Sub.-Base Solo en vía de acarreo

    Clase A , con materialesde interburden deespesor mínimo de 30cm.

    7. Base Material tipo F conespesor mínimo de 15cm

    8. Capa de rodadura Se empleara material de2 “ tipo E con espesormínimo de 15 cm

    9. Construcción Material en sitio ointerburden

    Material en sitio ointerburden

    Materialen sitioointerburden

    Materialen sitioointerburden

    10. Cunetas Libres de arena,desechos

    Libres de arena ,desechos

    11. Control de polvo12. Bermas 1.20 m de alto 1.20 m de alto13. Señalización Paletas reflectivas . En

    plano cada 25 m , enrampas cada 35m

    Paletas reflectivas. En plano cada 25m , en rampascada 35m

    USO USO USO USO

    Para transito decamiones de 170 y 240

    toneladas

    Para traslado depalas

    Víasacceso,

    áreas devoladuraytendidodecables

    Víasacceso,

    palas ybombas

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    2. DRENAJES Y BOMBEOS

    La planeación y el diseñó de drenajes y desagües en minería a cielo abierto tienepor objeto garantizar la operación del equipo minero en todas las fases de

    explotación , sin inundaciones y sin menoscabo de su integridad y productividad,mediante la ejecución de las obras hidráulicas necesarias basadas en losparámetros pluviométricos de la región

    Dentro del desarrollo sostenible de la operación , se tienen los compromisos depreservación de los recursos hídricos , se debe contar con embalses o lagunas deretención, a los cuales se debe llevar el agua bombeada de la minería o laescorrentía de los botaderos , antes de verterlos al río . Se debe contar con unprograma de riego de vías para control de polvo , mediante torres de llenadoabastecidas por los mencionados embalses o lagunas de retención

    La localización y diseño de los embalses y torres de llenado es complemento delplan de drenajes y desagües de la mina.

    2.1. Diseño de Canales

    El diseño de los canales se hace atendiendo el volumen de agua a recolectar en elárea , para su construcción se utiliza las retroexcavadoras las cuales excavan alcanal al pie de la pared alta, teniendo en cuenta el desnivel y la dirección hacia elsumidero .Los canales se construyen en base al estudio topográfico donde se determina elabscisado y las cotas , luego en proyectos civiles se calcula la cota de fondo

    teniendo en cuenta las pendientes , el ancho del canal lo determinara el ancho delcucharón del equipo..

    Los canales se construyen teniendo en cuenta los siguientes parámetros:

    ♣ Caudal a transportar ( Q ) en m3 / seg.♣ Área del canal ( a ) se calcula por tanteo y se da en m2.♣ Velocidad ( v ) en m/ seg. Depende de la pendiente del canal , del radio

    hidráulico el cual depende de la forma y dimensión del canal ,coeficiente de rugosidad depende del material en que este construidoel canal.

    Q = a * v

    ♣ La pendiente del canal no debe permitir sedimentación o erosión♣ La velocidad mínima del agua no debe producir sedimentación♣ La velocidad máxima del agua no debe producir erosión

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    Para la construcción de canales en las vías se debe tener en cuenta los siguientesestándares

    ♣ Ancho del corredor vial ( 38 m )♣ Ancho de calzada o berma de trabajo ( 25 m )♣

    Berma de protección ( 6.5 m )♣ Canales ( 6.5 m )♣ Pendientes ( de 0.1 a 0.3 % )

    2.2. Diseño de alcantarillas: Las alcantarillas se utilizan para transportar agua através de las vías de un mismo nivel teniendo en cuenta los siguientesparámetros:;

    o Caudal a transportar ( Q ) , en m3 / seg.o Sección hidráulica de la tubería ( A ) en m2o Pendiente de la red de alcantarilla en %

    Q = A * V * 60

    Dentro del planeamiento y básicamente para épocas de invierno se debe realizarun cronograma para la construcción de canales, cunetas, alcantarillas, vías,movimientos de cables eléctricos y sumideros.

    2.3. Orientación del drenaje : La orientación de los drenajes se hace en base allevantamiento topográfico o de la línea de drenaje sobre la cual se diseña el canal

    con la orientación respectiva hacia el sumidero que se encuentra el punto masbajo.

    2.4. Sumideros: Son estanques de almacenamiento de agua que se mantienendurante el periodo de bombeo y explotación de varios niveles . Se calculanteniendo en cuenta el volumen de agua a recolectar por día y el periodo debombeo.

    El lugar de construcción del sumidero se determina atendiendo al plan depreparación de invierno y el plan de minería emanado de la planeación teniendoen cuenta los siguientes factores.

    ♣ El plan minero determina los niveles donde van a llegar los equipos decargue a operar en las diferentes áreas de la mina.

    ♣ Delimitación del pit . lo que ayuda a encontrar las áreas aferentes en losniveles mas bajos en la explotación , para la recolección de aguas lluvias

    ♣ Se calculan los volúmenes a recolectar en cada área aferente , teniendo encuenta el área y el volumen. de pluviosidad diario en tiempo de invierno

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    ♣ El departamento técnico teniendo en cuenta el periodo de bombeorecomendara la cantidad y tipo de bombas a utilizar.

    ♣ Las dimensiones del sumidero dependen del volumen a almacenar ,periodos de duración de los equipos de cargue en los niveles a drenar y delárea disponible para su construcción.

    Qt = C*I*A , donde :

    Qt = Caudal recolectado en m3 / día

    C = Coeficiente de escorrentía ( se toma igual a 1 )

    I = Intensidad pluviométrica en m/ día

    A = Área aferente en m2

    Qb = ( Qt * 1000 ) / ( Nd * 24 * 60 * 3.78 ) , donde

    Qb = Caudal a bombear en gpm

    Nd = Numero de días a desaguar el sumidero

    Amigo estudiante :

    Es importante que se familiarice con la aplicación practica de las formulasplanteadas en la unidad ( utilice datos reales de la mina y verifiqueresultados)

    2.5. Bombeo :  El Departamento técnico recomendara que tipo de bombas,diámetro de la tubería y numero de bombas a utilizar para evacuar el volumen deagua en el tiempo previsto , ya que es de gran importancia mantener secos losniveles donde operan los equipos de cargue.

    La escogencia de la bomba se hace según inventario de bombas , teniendo encuenta los siguientes parámetros ( tema enunciado en el modulo de Fundamentosde Minería )

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    • Presión requerida ( PSI o m ), esta determinada por la cabeza dinámica• Caudal ( gpm ). Es calculado en el bombeo• Impeller• Voltaje ( V )

    • Amperaje ( A )• Cable eléctrico a utilizar ( Tipo y numero )• Diámetro de la tubería de descarga , este diámetro se aumenta para reducir

    perdidas.• A una bomba con tubería de 10 “ se le coloca tubería de 12”• Cuando la potencia de la bomba no alcanza a vencer la cabeza dinámica ,

    se utiliza el rebombeo a través de boosters o sumideros intermedios.Cuando el caudal a bombear sobrepasa elcaudal máximo de la bomba , seutiliza un numero de bombas tal que sumados sus caudales se obtenga elcaudal a bombear

    2.6. Convenciones e Interpretación de planos Hidráulicos:

    ϖ Sumideros ( Rectángulo azul )ϖ Tubería a presiónϖ Drene por gravedadϖ Canalesϖ Cunetasϖ Torre de llenadoϖ Embalseϖ Rióϖ Vías de la mina

    ϖ Pata del taludϖ Cabeza del taludϖ Área aferenteϖ Canales existentes (línea azul)ϖ Canales por construir o mantener (línea amarilla)ϖ Alcantarillas (línea marrón)ϖ Diquesϖ Boosters

    Las flechas indican la dirección de los drenajes.

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    3. SUMINISTRO DE ENERGIA

    Objeto : La planeación y diseño de líneas eléctricas tiene por objeto garantizar elsuministro de energía a todos los equipos de la mina que necesiten del fluido

    eléctrico, mediante de la ejecución de las obras necesarias realizadas por plantasy equipos industriales y distribución de potencia.

    Actividades:  La planeación y diseño se lleva a cabo a través de las siguientesetapas haciendo una integración de lo seguro , practico, funcional y económicoPlaneación a largo plazo :  Con base en el plan de minería a largo plazo , sedeterminan las zonas donde se requieren la construcción, desmantelamiento delíneas y reubicación de equipos , se hace un inventario de necesidades derecursos y se reportan para que se hagan las provisiones de los mismos.

    Plan Anual : Con base en el plan anual de minería se determinan las rutas mas

    probables de las líneas eléctricas a construir . Se elaboran planos y memorias , sehace la aclaración que el plan anual es elaborado por trimestres.

    Plan Trimestral :  En la medida que se va desarrollando el plan de minería sedefinen y se confirman las rutas de las líneas y las necesidades del equipo.

    Plan Mensual: Con base en el plan mensual de minería se ejecuta el diseño delas líneas eléctricas inmediatas a construir , se elaboran los planos se envían a losconstructores se materializa en campo, estacado y se inicia la construcción . Enesta etapa se revisa el cumplimiento de los estándares eléctricos..

    Plan Quincenal : Consiste en la programación de obras eléctricas tendientes aajustar los planes , para hacer practico el plan de acuerdo al avance de minería , ya introducir trabajos requeridos por producción como resultado de las necesidadesdel día a día

    Otros Planes : El departamento técnico , a través de ingeniería hace estudiosolicitado por producción , que luego son trasladados a Ingeniería de Minas parasu planeación

    3.1 . Estándares de Diseño de líneas eléctricas en la mina

    θ

    El vano promedio es de 70 m de longitudθ La longitud de cada tramo es de cuatro vanos, 300 mθ Toda línea debe ser trazada con el menor numero de ángulos posiblesθ Todo poste terminal con seccionador debe tener indicada las fasesθ Todo bajante debe tener un soporte al pie del poste para que no se

    contaminen sus terminales .θ Todo poste en ángulo debe llevar tres retenidasθ Toda retenida debe ser apisonada con mezcla de piedra

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    θ Las medidas de las plantillas de anclaje son 30 cm x 30 cm x ¼θ Toda varilla de anclaje debe llevar su guardacaboθ No se deben utilizar herrajes que tengan que soportar los esfuerzos de

    tensionamiento de la líneaθ La distancia mínima al piso en el punto mas bajo del seno de la línea , en el

    punto de cruce de equipo minero , es 11,30 m para 69 Kv y 10.67 m para72 Kvθ La distancia mínima de separación de circuitos de 69 Kv y72 Kv es de 15

    m.θ La distancia mínima sobre puntos accesibles a personas es 5mθ En las áreas donde se realicen maniobras en los circuitos no deben

    construirse líneas cercanas y de requerirse , las líneas deben estarplenamente señalizadas caso de las cotas de circuitos

    θ Las líneas en las proximidades de las carreteras deben estar protegidas porlas bermas y su eje en el centro de la franja de servidumbre.

    θ La construcción de líneas por los corredores deben evitarse lo máximoposible

    θ Las líneas no deben ser construidas en rampas , excepto que no hayaalternativa de hacerse deben estar protegidas por bermas cumpliendo conla distancia mínima de servidumbre.

    θ Máxima longitud línea aérea con dos palas en el extremo final 1700 mθ Máxima longitud del cable de arrastre 900 mθ Máximo numero de palas por subestación = 2θ Conductor de cobre 300 MCM , línea aéreaθ Altura mínima del poste 11m al piso

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    4. CONSTRUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE BOTADEROS

    En la explotación a cielo abierto por lo general el volumen de estéril sobrepasavarias veces el de carbón , lo cual implica la construcción de botaderos para sudeposito. El costo de trabajos en los botaderos constituyen de 10 al 25% del costode explotación de un metro cúbico de mineral.

    Los materiales estériles procedentes de una explotación a cielo abierto , sedepositan generalmente como fragmentos gruesos en pilas y constituyen lo que se

    llaman BOTADEROS.

    También se almacenan de la misma manera los rechazos de las plantas detratamiento , las basuras de las ciudades, la escoria sobrante de los altos hornos ,la ceniza resultante de la combustión del carbón en las centrales térmicas etc.

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    Los botaderos se deben construir con la capacidad suficiente , a distanciasmínimas del pit , en áreas que no presenten manifestaciones de mineral y contodas las medidas de seguridad . Los botaderos se pueden construir contraladeras .

    4.1 FACTORES PARA SU UBICACIÓN

    4.1.1. lugar de Emplazamiento : La elección del emplazamiento de un botaderose debe basar en diferentes criterios : Técnicos, Económicos, ambientales,Socioeconómicos, etc

    Dentro de los criterios específicos mas importantes se encuentra la distancia detransporte desde la explotación hasta el botadero, la cual afecta el costo total de laoperación ; la capacidad de almacenamiento necesaria, que viene impuesta por elvolumen de estéril a mover ; las alteraciones potenciales que pueden producirsesobre el medio natural y las restricciones ecológicas existentes en el área debotaderos.

    En el pasado la elección de una alternativa de emplazamiento solía basarse casiexclusivamente en los costos de operación pero actualmente las consideracionesambientales han incrementado su importancia pasando en algunos casos a estarpor encima de las económicas

    4.1.2. Tamaño y Forma : El tamaño de los botaderos esta marcado por elvolumen de estéril que es preciso mover para la extracción del mineral . Talcantidad de estéril depende, en las minas a cielo abierto no solo de la estructurageológica del yacimiento y de la topografía del área , sino el valor económico delmineral y de los costos de extracción del estéril. Los ratios o relación de descapoteexpresado en m3 / ton o ton /ton son en la mayoría de las explotaciones deminerales metálicos o energéticos muy superiores a la unidad.Según sea la ubicación del botadero con respecto a la explotación estos seclasifican en interiores , si el estéril se deposita dentro de los propios huecosexcavados tras la apertura de un hueco inicial , y exteriores cuando la geologíadel yacimiento y su método de explotación no permiten el relleno del hueco creadoen las primeras fases de la mina.

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    Es posible que en una misma área existen diversas combinaciones de botaderosen función de la extensión que ocupe el emplazamiento.

    Así mismo la forma de los botaderos depende no solo de la topografía del terreno,sino incluso de los equipos mineros de transporte y su forma de verter sucontenido

    4.1.3. Geología y Capacidad Portante  : Sobre el lugar de asentamiento de unbotadero es preciso efectuar una investigación de campo que corrobore , por unlado , la no existencia de mineral en el subsuelo ( reservas ) que pudieran serpotencialmente explotables y por otra parte permitir obtener muestras e

    información sobre las características geotécnicas de los materiales queconstituirán la base del deposito

    En una primera fase se realizara un reconocimiento visual para identificar losafloramientos rocosos , la cubierta vegetal , los tipos de suelo, presencia de agua,vestigios de hundimientos mineros , discontinuidades estructurales , fallas, etc.Toda esta información debe quedar plasmada en planos a escalas adecuadas.

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    En la segunda fase se efectuaran perforaciones de sondeo y trincheras queservirán para conseguir información geológica del subsuelo y para obtenermuestras para la realización de ensayos de laboratorio tales como permeabilidad

    del suelo, compactación, resistencia al corte.

    Dependiendo de las dimensiones del botadero y de las limitaciones impuestas porel medio geográfico , el numero de ensayos variara como mínimo se necesitanconocer tres parámetros básicos como son :

    o Cohesión del sueloo Angulo de rozamiento internoo Peso especifico ( seco y saturado )

    El conocimiento de estos parámetros permite estimar si la base del futuro botaderopuede soportar la sobrecarga que supone el peso de los estériles vertidos o si porel contrario es probable que se produzcan inestabilidades estructurales ymovimientos de los materiales de la base.

    4.1.4. Método de Selección del Emplazamiento  : Persigue diversos objetivos ,dentro de los cuales se destacan los siguientes :

    ♣ Minimizar los costos de transporte♣ Alcanzar la integración y restauración de la estructura en el entorno♣ Garantizar el drenaje♣ Minimizar el área afectada♣ Evitar la alteración sobre el habitas y especies existentes

    4.1.5. Características de los Estériles de los Botaderos : Los materialesestériles que conforman los botaderos son de litologías distintas y granulometríasvariables , por lo que de entrada plantea problemas físicos e incluso químicos parala posterior implantación de la vegetación.

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    Por lo general predominan los estériles en forma de fragmentos gruesos con unadistribución espacial distinta dentro de los depósitos, como consecuencia de lasegregación de las partículas al ser depositadas dentro de los botaderos.

    Además de la granulometría , otras propiedades físicas que deben considerarseson la densidad, la porosidad y la permeabilidad . Dentro de las propiedadesquímicas las mas importantes son el contenido de metales tóxicos, el contenido denutrientes, la salinidad , etc.

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    5. PLANTAS DE BENEFICIO

    5.1 Estudios preliminares

    • Que se va a beneficiar ?• Por que se tiene que beneficiar ?

    • Que proceso se va a implementar ?

    • Cual es el ciclo de operación de la planta ?

    • Que valor agregado va a generar ?

    5.2. Procesos utilizados de acuerdo al tipo de material :

    θ Materiales Duros

    Proceso de Trituración

    Reducción de tamaño Clasificación granulométrica

    Partículas GranularesFinos < 10 mm

    5.3. Procesos de almacenamiento Tolvas

    Silos

    Pilas

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    5.4. Despachos : basculas

    θ

    Materiales Blandos

    o Procesos de clasificación Granulométricao Homogenizacióno Separación de estériles ( vías húmedas, Lavado de carbones )o Almacenamientoo Despachos

    5.5. Acopio de Carbón y Beneficio

    El acopio o almacenamiento de carbón se hace con el fin de compensar lasdiferencias que existen entre producción , transporte y despachos de carbón (consumo ) . De otro lado el almacenamiento también es una garantía dedisponibilidad del mineral , cuando se presentan interrupciones inesperadas en laoperación. Los sistemas de almacenamiento de almacenamiento de carbón masutilizados son las pilas y los silos.

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    5.5.1. Almacenamiento en pilas

    Es el sistema mas empleado y consta de pilas o arrumes de carbón en formacónica , de sección triangular o trapezoidal , y desarrollo longitudinal recto o curvo

    . Generalmente las pilas no se compactan , por lo cual , sus taludes toman lainclinación del ángulo de reposo del material . En casos muy especiales esnecesario compactar , para evitar la auto combustión de las pilas.

    El método mas sencillo de formación de pilas consiste en el simple descargue deun camión al pie de la pila , arrume del carbón con tractores de llantas u orugas ocon traíllas , y posteriormente recogerlo con cargadores para depositarlo en tolvasque descargan a una banda transportadora o en un medio de transporte.

    5.5.2. Almacenamiento en silos

    La utilización de silos presenta grandes ventajas con relación al sistema de pilas ,por cuanto disminuye ostensiblemente la emisión de polvo y ocupan una menor

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    área de terreno que estas . Los silos elevados son muy adecuados para sercargue directo a trenes o camiones .

    El cargue a los silos , por su parte puede hacerse a través de una bandatransportadora , elevadores de cangilones o a través de un sistema similar.

    5.5.3. Beneficio del carbón 

    Con el fin de satisfacer las necesidades de los consumidores finales de carbón ,en la mayoría de operaciones mineras a cielo abierto se hace necesaria lainstalación de infraestructura especial , dotada de equipos con capacidad pararealizar las siguientes labores:

    ♣ Mezclas♣ Homogenización♣ Trituración a granulometría deseada♣ Lavado♣ Cribado♣ Secado♣ Manejo de calidades

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    6. TALLERES

    El diseño de un taller de reparaciones minero desde los puntos de vista de sucapacidad y las prestaciones para lograr la eficaz atención a un equipo demaquinaria minera requerirá la evaluación de los siguientes factores:

    a) Tamaño y naturaleza de la flota o de los equiposb) Tipo de trabajo que se deberá utilizarc) Rendimiento y productividad del personald) Espacio y capital disponible

    El planeamiento y el diseño del taller afectaran tanto a la inversión en el edificio,herramental, como la misma productividad y eficiencia.

    Independientemente de que la empresa minera, por su antigüedad, disponga yade unos talleres principales adecuadamente adecuados y servidos, la explotacióna cielo abierto requiere, por la maquinaria que tiene y el ritmo con que trabaja, untaller propio, moderno, ágil y proyectado convenientemente para dicha maquinaria.El criterio base para el proyecto del taller será tratar de evitar en todo lo posiblecualquier diagnostico e incluso la reparación sobre la maquina. La parte afectadade la maquina deberá ser sustituida por otra igual que existirá en almacénpreparada en el taller. De ello se deduce primero, que las maquinas al adquirirsedeberán ser muy bien elegidas para que el intercambio de cualquiera de loselementos esenciales.

    Los elementos fundamentales del taller deberán ser las maquinas de manipulacióny elevación, tales como grúas, el puente grúa, gatos, carretillas elevadoras,apoyos etc. No obstante, no deberán olvidarse las clásicas herramientas o áreastan imprescindibles en un taller como:

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    θ Compresores y distribución de aire comprimidoθ Distribución eléctrica y potencia instalada adecuadaθ Equipos de iluminación. Buena iluminación centralθ Equipos de soldadura eléctrica y autógena apropiadosθ Bancos de trabajo con sus adecuadas herramientas por especialidadesθ

    Tornos y fresas. Maquinaria herramienta mínima básicaθ Taladros, cortadoras de chapas gruesasθ Prensas hidráulicas de alta capacidadθ Cortadoras de flejes o tochos de acero y tuberíasθ Afiladoras etc.

    El diseño de la planta deberá ser bien estudiado para que la entrada y salida delas maquinas por muy grande que sean o vayan a ser, no puedan producirinterferencias o perdidas de tiempo, tanto en el momento actual como en el futuroparque de maquinaria. La iluminación y ventilación y el confort serán factores queigualmente deberán tenerse en cuenta para obtener un mayor rendimiento delfuturo trabajo de las personas.

    La complejidad de la maquinaria moderna exigirá hoy, la mas completaespecialización del personal del taller para lo que generalmente los distribuidoresde la misma deberán impartir capacitación bien durante el montaje de lamaquinaria en la mina o bien en sus casas centrales

    Para efectuar un adecuado mantenimiento preventivo, será preciso dividir elparque de maquinaria en dos grupos:

    a) Equipos móviles

    • Volquetes• Tractores de neumáticos• Tractores de orugas• Palas cargadoras• Moto traíllas• Vehículos auxiliares ( moto niveladoras, camión de riego,

    compactador)

    b) Equipos pesados semiestaticos

    •Excavadoras

    • Dragalinas• Perforadoras• Subestaciones• Rotó palas

    La estación de servicio, cuyas funciones serán las propias de un mantenimientopreventivo deberá disponer de:

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    θ Tanques independientes y de capacidad suficienteθ Estación de despacho de combustible. Con el preciso control de caudalesθ Naves de aceites y grasas sin fosos de engraseθ Naves o estoks de neumáticos. Maquinaria de montajeθ

    Almacene suficiente para previsión de recogida de excedentesθ Cisternas de aceites usadosθ Compresores de aire y bombonas de nitrógenoθ Instalación de distribución de aire comprimidoθ Equipos de soldaduraθ Naves de carga de baterías y equipos eléctricosθ Planta de lavado con diseño para evacuar las aguas sucias y el barro, que

    pasara a ser un fuerte problema en épocas de lluviaθ Equipos de lavado a presión y temperatura