MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA

E.A.P. Ingeniería de Minas

Ing. Víctor Echevarría Flores

HUANCAYO 2014 - II

La explotación de minas es el conjunto de actividades, operaciones o trabajos que esnecesario realizar para separar físicamente los minerales desde su ambiente natural ytransportarlos hasta las instalaciones de procesamiento. Consiste, por lo tanto, en laejecución secuencial de dos operaciones básicas: el arranque y el manejo de materiales.

EXPLOTACION DE UN YACIMIENTO MINERAL – OPERACIONES UNITARIAS

Las etapas de la explotación de minas corresponden a:1. Arranque: - Perforación y Voladura2. Manejo de materiales: - Carguío y Transporte3. Operaciones auxiliares - Ventilación - Sostenimiento

1. Arranque: Se denomina arranque al proceso de separar o arrancar el mineral de la corteza terrestre. Salvo algunas excepciones, esta operación se realiza en la mayoría de los casos haciendo detonar cargas explosivas emplazadas en huecos cilíndricos perforados en el macizo rocoso. Se distingue así entre las sub operaciones de Perforación y Voladura.

2. Movimiento o manejo de materiales: Este proceso implica a su vez la ejecución combinada, en varias instancias, de las sub operaciones de Carguío y Transporte.

Las minas subterráneas se dividen en dos tipos, principalmente, según la posición de las mismas con respecto al nivel del fondo del valle:

En las minas que se encuentran por debajo del nivel del fondo del valle es necesario excavar pozos (verticales o inclinados), labores de acceso que desciendan al nivel del yacimiento. En este caso el desagüe tiene que realizarse mediante bombas que impulsen el agua desde del interior de la mina a la superficie.

Las que se encuentran por encima se denominan minas de montaña. En ellas el acceso es más fácil, al poder realizarse mediante galerías horizontales excavadas en las laderas del valle. Así mismo, el desagüe de las mismas se realiza por gravedad, a través de las labores de acceso.

El transporte es la operación por la que se traslada el mineral arrancado hasta el exterior de la mina. El transporte dentro de una mina puede ser continuo, discontinuo o una mezcla de ambos. El transporte continuo utiliza medios de transporte que están continuamente en funcionamiento. Dentro de este tipo de transporte se utilizan cintas transportadoras, transportadores blindados y el transporte por gravedad, en pozos y chimeneas.En el transporte discontinuo los medios de transporte realizan un movimiento alternativo entre el punto de carga y el de descarga. En este grupo se utiliza el ferrocarril y los camiones.

OPERACIONES UNITARIAS

Las operaciones unitarias en la explotación de una mina son:- Principales- Auxiliares

A. Operaciones Unitarias Principales, que son secuenciales y permiten la explotación, cada una de ellas son independientes.

Perforación: tipo de horadación de agujero en la roca y a los agujeros se les conoce como taladro, estas se realizan con las perforadoras que pueden ser neumáticas, electro hidráulicas y otras.

La perforación se efectúa de acuerdo a los trazos de perforación enFunción del tipo de roca (dureza) y grado de fragmentación requerido

Voladura: es la acción de fracturar o fragmentar la roca, el suelo duro, mediante el empleo de explosivos. Las mismas se realizan para lograr un objetivo determinado, pueden ser controladas, o no, puede ser a cielo abierto, en galerías, túneles etc. Los explosivos son compuestos o mezcla de sustancias en estado solido, liquidoQue por medio de una reacción química rápida se transforman en productosGaseosos y condensados que alcanzan grandes temperaturas y presiones lo cualEs aprovechado para realizar el trabajo mecánico para el rompimiento de la roca.

Los tipos más conocidos de explosivos son:- Dinamita- ANFO- Gelatinas, emulsiones.

Como accesorios de voladura se tiene:- Guías o mechas de seguridad.- Fulminantes o espoletas.- Conectores- Cordón detonante- Detonadores simples y con retardador.

Carguío: consiste en el traslado del mineral o desmonte arrancado hacia los chutes y bolsillos de carguío.En la minería convencional se efectúa con los scrapers dentro de los tajeos y también con los mini scoops.En la minería mecanizada se utiliza los scoops, cargadores frontales y camiones de bajo perfil (teletrams, dux).Todo este material va a los chutes y pocket principal de carguío.

Transporte: es la operación por la cual se traslada el mineral arrancadode los chutes principales de carguío y tolvas de carguío de los piques deizaje de mineral hacia la planta de beneficio.

Esta operación se realiza con las locomotoras de transporte de mineral (convoy) a través del nivel principal de extracción y también con volquetes acondicionados para este fin.

B. Operaciones Unitarias Auxiliares: son aquellas que complementan la explotación de la mina y dan la facilidad como servicios. Ventilación: proporcionar a la mina un flujo de aire en cantidad y calidad

suficiente para diluir contaminantes, a límites seguros en todos lo lugares donde el personal esta en trabajo.

Tipos de Ventilación: Se pueden clasificar en dos grandes grupos:- Ventilación natural- Ventilación mecánica, se utiliza ventiladores

Clasificación de Ventiladores: - Ventiladores Centrífugos: rígidos o quietos - Ventiladores Axiales: versátiles, movibles

Sostenimiento: en minería subterránea es muy importante, ya que por la naturaleza del trabajo toda labor que se hace en el interior de la mina se realiza en espacios vacíos, inestabilizados producto de la rotura de la roca o

mineral extraído.

Sostenimiento con madera:La madera es un material muy versátil para realizar trabajos de sostenimiento.

Sostenimiento con Split set y Pernos de Anclaje:- Splitset: con plantilla, con malla.- Pernos de anclaje: Con resina, con lechada de cemento, con cuñas.

Arcos de Acero y Concreto Armado Cerchas metálicas: Especiales, de riel.Concreto armado (Shocrete)

Muros de ConcretoConcreto Proyectado

Sostenimiento Mecanizado Gatas hidráulicas

Relleno Relleno mecánico (detrítico). Relleno hidráulico

Sostenimiento con Pilares