TaladrosLa perforacin es la primera operacin en la preparacin de una voladura. Su propsito es abrir en la roca huecos cilndricos denominados taladros y estn destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores.El principio de la perforacin se basa en el efecto mecnico de percusin y rotacin, cuya accin de golpe y friccin producen el astillamiento y trituracin de la roca.

Condiciones de Perforacin: Para conseguir una voladura eficiente la perforadora es tan importante como la seleccin del explosivo, por lo que ste trabajo debe efectuarse con buen criterio y cuidado, lamentablemente la supervisin de la correcta operacin de perforacin aun no es controlada adecuadamente en muchas minas, lo que permite que ocurran deficiencias en la calidad de trabajo como son los taladro desviados, ms espaciados, de longitud irregular etc., que determinan prdidas de eficiencia de la energa explosiva disponible. Normalmente la calidad de los taladros a ser perforados est determinada por cuatro condiciones, Dimetro, longitud, rectitud y estabilidad: 1. Dimetro: Depende del tipo de aplicacin en que el taladro ser utilizado como regla general el de menor dimetro factible ser ms adecuado y econmico de realizar. 2. Longitud: Influye mucho en la seleccin de la capacidad del equipo perforador y naturalmente en el avance del disparo (profundidad del taladro).3. Rectitud: Varia con el tipo de roca mtodo de perforacin y caractersticas del equipo perforador. Deben tener la mayor rectitud y alineacin para que el explosivo sea apropiadamente distribuido en la mayora de las arranques, de perforacin el paralelismo entre taladros es de vital importancia para la interaccin de las cargas explosivas en toda la voladura.

4. Estabilidad: Los taladros deben mantenerse abiertos hasta el momento de su empleo. En terrenos sueltos tienden a desmoronarse por lo que puede ser necesario revestirlo interiormente con tubos especiales para, poderlos cargar, tambin se puede aplicar tcnicas de revestimiento mediante arcillas especiales como la bentonita y otros utilizado en perforaciones de petrleo, diamantina.

Mtodos de explotacin con taladros largos

TAJEO POR SUBNIVELES

El Tajeo por subniveles (Sublevel Stoping, Blasthole o Longhole Stoping) con taladros largos es un mtodo de minado de alta produccin aplicable: a cuerpos o vetas extensas, de buzamiento casi vertical y geometra regular que poseen un mineral y cajas competentes que requieren espordicos o ningn soporte y el mineral roto fluye bajo la influencia de la gravedadEste mtodo posee una fuerte inversin en la etapa de preparacin, aunque dicho costo es compensado por el hecho que gran parte de la preparacin es ejecutado en mineral. Esquema idealizado de minado Sublevel Stoping

El mtodo de explotacin ha provenido de las minas de hierro de Michigan en 1902 (Peele, 1941) y al principio fue inventado como un banco de taladros cortos y sistema de rastras. Los rangos de produccin son de 15 a 40 ton/hombre-guardia y el tajeo puede producir encima de 25,000 toneladas /mes. El tajeo por subniveles con taladros largos es usado aproximadamente por el 9 % en EE.UU. y el 3 % de produccin mundial metlica (Lawrence, 1982).

Actualmente est limitado a cuerpos empinados de mineral donde tanto el mineral como la roca encajonante son competentes y el mineral roto fluye por gravedad. Los cuerpos de mineral deben ser regulares, porque el mtodo no es selectivo.El uso eficiente de voladura en gran escala hace del tajeo por subniveles uno de los mtodos de ms bajos costos de la minera subterrnea.La perforacin de los taladros es ejecutada con mquinas perforadoras de taladros largos.

TIPOS DE CUERPOS DE MINERAL El cuerpo de mineral requerido para el tajeo por subniveles con taladros largos debe ser: regular, grande, fuerte a medianamente fuerte, y competente, y la roca encajonante debe autosostenerse. Los esfuerzos de la roca varan ampliamente y pueden ser compensadas en el diseo, pero debe tener un esfuerzo mnimo de 8,000 psi (55 Mpa). La pendiente del cuerpo de mineral y de la roca encajonante debe ser tal que esto exceda el ngulo de reposo del mineral roto, que permita el flujo por gravedad del mineral volado por los puntos de carguo y las tolvas.

Los cuerpos de mineral deben tener un mnimo de 6 metros de potencia para permitir el uso eficiente de la voladura de taladros largos. Los cuerpos de mineral menores a 6 metros de potencia tienen un costo ms alto por tonelada de mineral debido a la menor produccin por disparo, y cuando las potencias son menores a 1.5 metros la maniobrabilidad de la perforacin total son difciles para lo cual se recurrirn a ciertos mtodos de perforacin. Ninguna potencia superior limita el minado de estos cuerpos usando este mtodo. Sin embargo, en cuerpos grandes de mineral, los pilares de apoyo a menudo deben ser dejados en el lugar durante el ciclo total de minado. Estos pilares por lo general son recuperados despus de que los tajeos adyacentes hayan sido rellenadas (Boshkov y Wright, 1973; Hamrin, 1982).

La perforacin de taladros largos y los grandes volmenes de produccin disparados requieren que los cuerpos de mineral sean bien definidos. Los bordes de los tajeos deben ser regulares, porque cuerpos irregulares de mineral y aquellos que contienen grandes tramos de desmonte no pueden fcilmente ser evitados. El desmonte de los cuerpos irregulares de mineral e inclusiones diluyen al final el mineral extrado y esta dilucin aumenta el costo por tonelada de mineral producido. Un contacto del mineral a la roca encajonante liso permite el flujo ms fcil del mineral disparado a los puntos de carguio y tolvas. La roca debe ser estructuralmente competente y autosoportarse con las grandes aberturas y podran ser dejadas sin relleno durante amplios perodos de tiempo. Adems, repetidas ondas de choques o detonacin de grandes voladuras requieren un mineral de alto esfuerzo compresivo y mnimas discontinuidades estructurales como juntas, fallas, y planos subhorizontales.Las fallas resultantes del colaps del material incompetente causan excesiva dilucin, la prdida de los subniveles, y bancos grandes que bloquean los puntos de carguo, y hacen necesario el reacondicionamiento de los tajeos. Pequeas, fallas localizadas causan el movimiento y el desplazamiento de la roca, y rajan los taladros a ser disparados. Esto a su vez hace difcil la carga de los taladros a ser disparados y en algunos casos hace necesario una extensiva reprforacion de los taladros (Morrin y Russell, 1973; Mitchell, 1981; Lawrence, 1982). El mtodo de tajeo por subniveles con taladros largos es usado en profundidades de hasta 900 metros (Misra, 1983).

SUBLEVEL STOPING: Perforacin de taladros largos.

VariacionesExisten dos variaciones en este mtodo1) El mtodo taladros en abanico SLC2) El mtodo taladros paralelo - SLV

1) Mtodo taladros abanicos - SLCEl diseo del abanico es de gran importancia para conseguir buena fragmentacin y un mximo de recuperacin.

Este mtodos es aplicado en cuerpos diseminados, la perforacin de taladros son de longitudes variables superiores a los 15 metros dependiendo de las dimensiones del block mineralizado.

La altura entre Subniveles de perforacin es de 30 metros, a partir de estos subniveles se realizan perforaciones de taladros ascendentes y descendentes en abanicos para lo cual se utilizan dimetros de broca de 64mm. Con la finalidad de minimizar la desviacin de los taladros.

Sublevel Stoping con taladros en abanico

2) Mtodo taladros paralelos - SLV

Este mtodos es aplicado bsicamente en bloks de mineral de potencias menores, vetas donde la potencia minable es de 1.50 metros hasta 3.00 metros, la seccin de los subniveles son de 2.50m x 2.50m, sirven como subnivel de perforacin as como tambin para el desplazamiento de los equipos de perforacin y de limpieza scooptram.

Existe una regular continuidad en la mineralizacin lo cual hace factible la aplicacin de este sistema, el buzamiento de las vetas tienen un promedio de 75 lo que es una inclinacin favorable en el desplazamiento del material dentro del tajo. La altura entre subniveles es de 15.0 metros, a partir de estos subniveles se realizan perforaciones de taladros paralelos al buzamiento de la veta en sentido ascendente y descendente con una longitud entre 12.0m 15.0m como mximo, para lo cual se utilizan dimetros de broca de 64mm con la finalidad de minimizar la desviacin de los taladros.

Los Ch - slot utilizado como cara libre son preparados con una seccin de 2.0m x 2.0m. Estas chimeneas estn ubicadas a los extremos del tajo de tal forma que la explotacin se hace en retirada y en rebanadas verticales.

Sublevel Stoping con taladros paralelos

VENTAJAS Y DESVENTAJASA. VENTAJAS

1. El mtodo de tajeo por subniveles es muy manejable con la mecanizacin, y por lo tanto los tajeos son de alta eficiencia, llegando a 110 toneladas/hombre-guardia en grandes tajeos (Takata, Nanko e Izawa, 1981).2. El mtodo tiene un moderado a muy alto ritmo de produccin, con tajeos individuales que producen encima de 25,000 toneladas/mes.3. El mtodo es seguro y aparte del manejo de los subniveles son fciles para ventilar, particularmente donde las voladuras semanales son realizadas.4. La recuperacin de mineral puede ser alta, superior al 90 %, cuando es posible la buena recuperacin de pilar. La dilucin es generalmente baja y puede estar debajo del 20 % para la mayora de las operaciones.5. Los tajeos pueden ser perforados mucho ms adelante que los taladros sean disparados y volados dependiendo que el equipo est disponible.6. En grandes operaciones las voladuras pueden ser realizadas una vez a la semana, con equipos de voladura eficientes altamente entrenados, as mejorando la eficiencia de la voladura.

B. DESVENTAJAS

1. El mtodo requiere una alta inversin de capital, requiriendo una cantidad grande de labores de desarrollo antes de que la produccin pueda comenzar.2. El mtodo no es selectivo y requiere que la mayor parte del cuerpo sea mineral. Las variaciones en la caja piso o en la caja techo son difciles de arreglar.3. El mtodo llega a ser muy ineficiente en bajas pendientes donde se puede esperar que la dilucin aumente.4. Los humos de las voladuras secundarias pueden dirigirse dentro de los tajeos cuando se hace una excesiva voladura secundaria.