Clase 2:Definiciones Básicas –

Introducción a Carguío y Transporte en minería subterránea

Semestre Otoño 2008

Prof. Raúl Castro

Contenidos• Definiciones básicas en el diseño de minas

subterráneas.– Componentes de infraestructura– Galerías– Estocadas– Rampas

• Desarrollos verticales– Chimeneas y piques– Tolvas

• Caserones• Pilares• Lozas

Diseño mineroLa infraestructura en una mina subterránea debe cumplir diversos roles:

Permitir el acceso a unidades de explotación (Caserones)

Cumplir con funciones de Extracción y Transporte de mineral

Cumplir con funciones de Ventilación y drenaje mina

Albergar oficinas, taller de mantención de maquinaria, polvorines, refugios.

Sus dimensiones deben ser mínimas por costos asociados (construcción y soporte)

Componentes Infraestructura Mina

• Desarrollos– Accesos principales (rampa, piques)– Accesos secundarios– Niveles/chimeneas de ventilación

• Preparación– Niveles de extracción– Niveles de perforación– Sistema de traspaso de mineral– Chimenea slot

Accesos principales mediante rampa

Mina Panulcillo (2007)

Accesos principales mediante piques

Systema de manejo de materiales Mount Isa Copper Operations

Extraido de Carr and Krause L.E. (2005)

Galerías y túneles

Galería: túnel sin salida al sol, que conecta sectores dentro de la mina.

túnel

Techo

caja

Piso

Drenaje (puede existir sólo uno)

Carpeta de rodado

Pendiente

Dimensiones en una galería

0.5 a 1 metroArt. 368º

0.5 metros Dimensiones de acuerdo a equipos y legislación

•Si la galerías es de mas de 100 m de largo ubicar refugios cada 30 m si 0,5 m de ancho de equipos

En el diseño de galerías se deben considerar holguras

Equipos en labores

Equipos en labores subterráneas

Considerar equipos que harán uso de las galerias

Fortificación labores subterráneas

Determinar fortificación de labores:

Metodos empiricos

Metodos numericos

Refugios en galerías

Drenaje

Construcción de galerías en roca

Tiros de

•Rainura

•Zapateras

•Contorno

•Auxiliares

•Factores a considerar:

•Perforación: Diametro/equipo

•Espaciamiento y burden

•Tronadura: explosivo

•Costos construcción

Gráficos empíricos numero de perforaciones para diferentes secciones

Gráficos empíricos factor de carga para diferentes secciones y tipos de roca

Kg/m

Área de la sección

Costos de Construcción SECCION 5 x 4.5 mAvance estimado mavance/mperforados 3Toneladas 168

numero requerido Valor mes Avance (m/dia) 4.11. Mano de obra numero US$/mes dias/mes US$/turno Avance (m/dia) US$/mCapataz 1 1500 24 62.5 4.41 15.24Operador Jumbo 1 1500 25 60 5.41 14.63Op. Cargador Frontal 1 1300 25 52 4.10 12.68Op. Camion 2 1200 25 96 4.10 23.41Op. Utilitario tronadura 1 1000 25 40 4.10 9.76Ay. Utilitario 1 700 25 28 4.10 6.83Mineros 2 800 25 64 4.10 15.61

Total Mano de Obra 98.2

2. Equipos Costo unitarioCosto Equipos US/Hr US/mJumbo Rocket Boomer 282 41.6 54.8Cargador Frontal 3.8 m3 37.7 47.2Camion 21.0 26.3Utilitario Explosivos 14.3 23.5Total Costo Equipos 151.8

2. Costo Materiales Costo unitario Vida util2.1 Aceros US$ m US/m US/mBarras 13" 215 2076 0.10 6.89Culatin r38 190 2749 0.07 4.60Bits 2,5" 40 266 0.15 9.99Coplas 50 3528 0.01 0.94Corona 125 338 0.37 0.43Adaptador Piloto 105 312 0.34 0.39Total aceros 23.24

2.2 Explosivos US$/unidad US$/mAnfo 0.65 US$/kg 23.5Tronex 0.54 US/unidad 7.5Detonador a mecha 0.17 US$/m 0.6Nonel 1.91 US$/unidad 35.7Cordon detonante 0.22 US$/m 1.3Costo Explosivos 68.5Costo Materiales US$/m 91.7

2.3 Fortificacion (perno + malla sistematico) 206 US$/m 206

Servicios Mina 1.5 US$/ton 84.2

Subcosto galería US$/m 631.9Imprevistos (12% costo) 75.8Costo construcción us$/m 708

Costos de labores (US$/m)

Desquinches en Galerías

Planta

Corte transversal

Isométrico

Desquinche en una Galería

Desquinche

Los desquinches se utilizan para permitir el paso de equipos interior mina:

Ancho= ancho equipo a operar

Largo = función del largo del equipo

Punto transferencia

Criterios de diseño:

-Dimensiones de equipos en tránsito

-Número de equipos en tránsito durante la operación de la mina.

-Fortificación requerida por mayor sección del punto de transferencia

-Costos de construcción

Elementos de diseño:

-Dimensiones de galerías

-Número de puntos de transferencia

Forma de construcción de galerías

S1 = A × ( H - A / 2 )

S2 = A2 × / 8

Sección Total = S1 + S2

A

HRadio de

Giro interno

Radio de Giro externo

Radio de Giro medio

Forma de las galerías esta dada por dimensiones de equipos y estabilidad

Rampa de acceso

Rampa en “8”

Rampa Circular

Rampa Elíptica

Galería de acceso a distintos niveles:

Puede ser circular o en 8.

Pendiente dada por equipos:

-10-12% camiones

-15% correas

Estocadas

Planta

Isométrico

Estocada Diagonal

Planta

Isométrico

Estocada Perpendicular

Galerías cortas para distintos usos:

-Conectar galerías

-Almacenamiento mineral

-Punto de carguío

-Refugios para personal

Preparación de la base de un caserón

Subniveles de Perforación

Nivel Base (Carguío de Producción)

Chimenea de Ventilación

Subnivel de Ventilación

Punto de descarga a

pique

Chimenea o pique de Traspaso

Descarga (Buzón)

Zanja

Caserón

Galeríade

Zanja

Estocada de Carguío

Nivel de Transporte Principal

Desarrollos verticalesArt. 386º: Topes o

parrilla 50 cm. Sobre el piso en chimeneas de traspaso

Chimeneas de Traspaso

Chimenea de Ventilación

Pique: galería vertical o sub vertical de secciones variables, construida desde arriba hacia abajo, pudiendo o no romper en superficie. Según su función se le asignan nombres. Pueden tener más de una función (pique maestro).

Chimenea: excavación o galería vertical o sub vertical de secciones variables, Según el artículo 335º no se deberá construir chimeneas que desemboquen en medio de la sección de un túnel o galería, por lo que su descarga tendrá que ser por un costado de dicha excavación. Según el artículo 339º las chimeneas construidas manualmente no podrán superar los 50 metros de longitud si son verticales y para construcciones sub verticales se tiene la siguiente tabla:

Tolvas de almacenaje

Chimeneas de Traspaso

Descarga a Buzón

Nivel de Transporte Principal

Silo o Tolva

4 metros

Diámetros:8 a 10 m

Tolvas interior mina de Acopio mineral para resguardar producción:

Interior mina (1 dia producción)

Stockpile (1 mes de producción)

Pilares en método de caserones y pilares

Dimensiones de pilares y techos determinadas por estabilidad/recuperación

ab

Pilar

Pilares en caserones

Pilares entre Caserones

Pilares entre estocadas

CASERÓN

Accesos en Pilares entre Caserones

Pilares entre caserones 20-25 m

Pilares y lozas en nivel de transporte

Pilares entre Estocadas

Losa de seguridad entre

caserones

Caserón Superior

Caserón Inferior

Espesor de las lozas 20-25 m (Minas El Soldado, Mantos Blancos)

OBS: Se deben de todos modos determinar por estabilidad

Pilar entre estocadas 7 -10 m