Minería general (página 3)

El cordón detonante se puede describir como una
cuerda flexible, formada por varias capas protectoras y un
núcleo del explosivo conocido como pentrita, que es muy
difícil de encender pero tiene la sensibilidad suficiente
para iniciar la explosión con detonadores (fulminantes o
estopines), o por medio de la energía detonadora de
algún explosivo de alta potencia.

Su velocidad de detonación es de 6,700 metros por
segundo. La fuerza con que estalla es suficiente para hacer
detonar explosivos violentos continuos dentro de un barreno, de
modo que, si se coloca en el barreno, actúa como agente
iniciador a lo largo de la carga explosiva como lo muestra la
Fig. 27.

El cordón detonante se usa para disparar
múltiples barrenos grandes en la superficie ya sea
vertical u horizontal, siendo ilimitado el número de
barrenos que pueden dispararse de esta forma.

Fig. 27 Cordón detonante colocado
en el barreno, su función  es iniciar la columna de
explosivos

5. Detonadores eléctricos

Los cordones detonantes más usados son el
Primacord y el E-cord, sus principales diferencias son los gramos
de pentrita y su grado de protección. El primacord se usa
dentro del barreno para asegurar la detonación del
explosivo, y el E-cord en la superficie para hacer detonar los
tramos de Primacord de los barrenos. Esto se hace por ser
más barato el E-cord. Fig. 28 y Fig. 29

Fig. 28 E-cord

Fig.29 Primacord

Tabla Nº 5 Características
de los cordones detonantes

6. Detonadores no
eléctricos

Los detonadores son dispositivos que sirven
para disparar una carga explosiva. Pueden ser eléctricos y
no eléctricos (estopines y fulminantes
respectivamente).

CLASIFICACION DE DETONADORES

7. Detonadores
electrónicos.

Son los detonadores actuales que
están en el mercado para la voladora de rocas y otros tipo
de voladoras.

Estopines eléctricos.

Los estopines eléctricos son fulminantes
elaborados de tal manera que pueden hacerse detonar con corriente
eléctrica. Con ellos pueden iniciarse al mismo tiempo
varias cargas de explosivos de gran potencia, y se puede
controlar con precisión el momento de la explosión,
lo que no sucede con los fulminantes por la variación de
la velocidad de combustión de la mecha. Fig.30.

Fig. 30 Estopines
eléctricos

4.5. Almacenamiento y
manipulación de explosivos

Las acciones relacionadas con el manejo y
manipulación de los explosivos se derivan de tres
actividades principales:

• 1. transporte

• 2. Almacenamiento

• 3. Manipulación.

1. Transporte de explosivos.-El transporte de
explosivos desde el barco al lugar del polvorín o
operación (el transporte del container-polvorín) se
realizará mediante un camión que lo llevará
al lugar previamente designado como tal, actividad que
también implica la instalación del polvorín.
Para el transporte se considera que el camión esté
debidamente señalizado con una banderola amarilla y
un letrero con la leyenda "Explosivos" en la parte
anterior y posterior del vehículo. Antes de transitar se
dará aviso a las bases por donde se desplazará el
camión.

2. Almacenamiento.-El polvorín corresponde
al lugar de almacenamiento de los explosivos, que para este
proyecto corresponderá a un container-polvorín
entregado por el mismo fabricante, especialmente acondicionado
para albergar los 5.000 Kg. de explosivos requeridos para la
cantidad de roca estimada a remover, y que cumple con las
disposiciones legales correspondientes.

Una vez en terreno se acondiciona el
container-polvorín y la caja que contiene los iniciadores,
para lo cual, se excava y construyen parapetos laterales que
protegerán la caja, de acuerdo a las disposiciones
adjuntas por el fabricante para su correcta disposición en
terreno.

Se señalizará el sector y se
instalará un cierro perimetral para evitar el ingreso de
personal no autorizado.

El polvorín y la caja deben estar con llave, la
cual será manejada por el personal autorizado y
capacitado.

3.-Manipulación de explosivos.-Se deben
tener lo siguiente:

• a. Se contabilizará exactamente la
  cantidad de explosivos, iniciadores y medios de encendido que
  se trasladaron.

• b. Se verificará que en el lugar de la
  demolición no haya personal extraño, ni
  animales en un radio que garantice que la mayor carga
  explosiva a controlar no los afectará.

• c. Si en la cercanía existieran
  instalaciones, se dará aviso a sus ocupantes para que
  abran sus ventanas.

• d. Se controlará que para abrir los
  cajones de explosivos se usen herramientas de cobre, mazos de
  madera y/o destornilladores, evitando los golpes
  bruscos.

• e. Al introducir la mecha de combustión
  en el detonador se debe evitar toda fricción con la
  sustancia fulminante.

• f. Se revisan los cálculos para las
  cargas explosivas, de modo de asegurar que se colocará
  la cantidad exacta.

• g. Se debe verificar que los inflamadores se
  colocaron una vez que las cargas fueron debidamente
  afianzadas. En cargas interiores y de remoción, se
  verificará que una vez colocado el inflamador se hizo
  el atraco en forma cuidadosa.

• h. Se inspeccionará la colocación
  de las cargas, inflamadores y conexiones. Si el encendido es
  por vía eléctrica, se comprobará con un
  galvanómetro todo el circuito.

• i. Sólo inmediatamente antes de usarlos
  se sacarán los detonadores de la caja en que
  vienen.

• j. Queda prohibido llevar detonadores sueltos
  en los bolsillos o bolsones de herramientas

• k. Se conectarán los conductores
  únicamente cuando todo esté listo para ordenar
  el fuego; se retirarán estos elementos después
  de hecha la explosión.

• l. Antes de ordenar el encendido de las cargas,
  se deberá verificar que todo el servicio de seguridad
  esté en su puesto y en conocimiento de la orden de
  fuego.

• m. Si la carga fallara, se debe proceder como
  sigue:

• Espere el doble de tiempo previsto para la
  explosión antes de acercarse a la carga.

• Comience el despeje de la carga cuidadosamente
  usando sólo las manos, hasta llegar al
  inflamador.

• Prepare un nuevo inflamador con una carga reducida y
  colóquela en contacto con la carga que
  falló.

• Encienda la carga una vez que reciba la orden de
  hacerlo y retírese del lugar a cubierto.

• n. Después de la instrucción se
  verificará que no haya quedado ninguna carga sin
  explotar.

• o. Terminada la detonación, el oficial a
  cargo de ella deberá ordenar tocar marcha, a cuya
  señal se podrá reanudar el
  tránsito.

• p. Se deberá controlar la
  recolección de explosivos y medios de encendido que no
  se usaron.

• q. Los explosivos y medios de encendido
  sobrantes serán devueltos a la brevedad al container
  dispuesto para estos efectos.

4.6. Voladura a cielo abierto y
subterráneo

• Cielo abierto.

Hoy en día la mayoría de las minas de tajo
abierto han adoptado la política de entregar la labor de
voladura a empresas especializadas EXSA S.A. implementó
muchos años atrás, como complemento a sus
explosivos y accesorios para voladura, su propio
servicio integral de voladura Fig.31. Para ello se
realizan importantes inversiones en una flota de
camiones-fábrica para el carguío de agentes de
voladura a granel, equipos auxiliares de apoyo como tanques –
cisternas especiales para el transporte de la emulsión a
granel, silos para almacenamiento y carguío de
emulsión y de anfo.

Fig. 31 Voladura

• Voladura subterránea.

Las minas subterráneas han adoptado la
política de entregar la labor de voladura con el
conocimiento de la geología típica de cada lugar de
operación, permite una primera aproximación en el
diagnostico de estabilidad del macizo rocoso del yacimiento. Los
principales tipos geomorfológicos, que pueden presentare
en distintos pisos estratigráficos:

• Flancos de valle

• Base

• Aristas

• Contrafuerte rocoso

Para ello se realizan importantes inversiones, para el
carguío de agentes de voladura a granel, equipos
auxiliares de apoyo y otros.

Se deben contemplarse una serie de
factores:

• Fenómenos
  cársticos

• Presencias de las fallas activas o
  no

• Fenómenos de
  dislocación

• Presencia de
  dislocación

• Ubicación de las labores en
  zonas de anticlinales o sinclinales

• Presencia de rocas
  metamórficas.

Quebrantamiento sin
explosivos

Este tipos de excavaciones se realizan en los
países como es Belga, Alemania, Austriaco , Ingles y otros
ápices, son suficientemente avanzados en
tecnología, por lo que disponen en la actualidad
máquinas perforadoras que permiten la perforación
en casos de homogeneidad grandes de rocas o en condiciones de
extrema dificultad, dentro de limites de seguridad y costos
aceptables.

Para lo se cuenta con máquinas con cabezales
porta cuchillas que perforan a secciones completas, estas porta
cuchillas rodantes realizan con una fueras de contacto con gran
presión entre la parte frontal de la máquina, que
dispones de una serie de cinceles circulares (toneleros)
Fig.32.

Fig. 32 Cabezal porta
cuchillas

4.7. Diseño de taladros para
túneles, pozos, chimeneas y tajeos.

Para diseñar los taladros correspondientes se
deben tener en cuenta el efecto de generación de la labor,
para lo cual el esquema más común es la
excavación, en su parte superior presenta techo abovedado
debido a la tensión que provoca el efecto arco en una
excavación subterránea. Fig. 33.

Diseño de la malla de
perforación y voladura Fig. 34.

• Malla cuadrática

• Malla Alterna

• Malla romboidal

Fig. 34 Diseño de la malla
perforación

Profundización de piques
(Shepherd mining)

Especialistas en ingeniería y diseño para
sistemas de izaje de Shepherd Mining se realizan mediante una
evaluación y factibilidad para un proyecto de
profundización de sistemas de izaje (piques), para un
proyecto técnicamente viable y económico. Shepherd
Mining también realiza evaluaciones a sistemas ya
existentes para optimizar la extracción de su mineral y
obtener mayor producción. Algunos de los proyectos
manejados son Ingeniería y Diseño para el pique en
Chacua-Buenaventura y Milpo, Diseño de mina y piques en
Orcopampa, Julcani, Uchuchaccua, Iscaycruz, Raura, Yauli,
Chungar, Huaron, y Minsur y otros. 

Selección de cables de acero Fig.
35.

Seleccione sus cables de acero de acuerdo a su sistema
de izaje: Cables de construcción triangular especial para
winches mineros 6×25 o 6×27, cables anti-rotativos para
profundizar piques, cables plastificados, y mucho mas y se
tienen: 

• Cables para winches de izaje

• Cables para profundizar
  piques

• Cables contra peso

• Cables para cable carril

• Cables de arrastre

Fig. 35 Cable de izaje

Mantenimiento de cables de
acero

Proveemos de equipos para lubricar cables de acero desde
½" a 1 5/8" diámetros. Estos equipos son de muy
fácil uso y trabajan con kit intercambiables para
diferentes diámetros de cables Fig.36. El tiempo de
lubricación promedio puede ser de 50 m. / minuto. El
equipo Kirkpatrick trabaja a 3000 PSI y lubrica el cable al mismo
tiempo que lo limpia, es decir evitamos doble trabajo por
limpieza y lubricación. El sistema Kirkpatrick trabaja con
grasas tipo GLI1 azul transparente.

Lubricar el cable a presión con el equipo
Kirkpatrick garantiza:

• Lubricación y penetración de la grasa
  en todo el cable

• Ahorro en tiempo por limpieza del cable

• Ahorro en la cantidad de grasa

• Ahorro en tiempo por mantenimiento al
  cable

Fig. 36 Cable de acero

Skip y jaulas

Nuestros Skips y Jaulas son fabricados en una
aleación de aluminio con magnesio, con ruedas para alta
velocidad. El material utilizado en la fabricación de los
skip permitirá menos peso, más carga, y cero
mantenimientos. Skip convencionales fabricados con acero reciben
un mantenimiento constante y pesan más esto se traduce en
nuestras operaciones mineras como menos carga de mineral y
mayores gastos por mantenimiento.

Winches

Proveemos de Winches mineros para transporte de mineral
y personal tipos DC – AC, winches. Equipos mineros para
profundización de mina como, Cryderman modelo Herman Shaft
Mucker:

• Winches de profundización

• Poleas

• Cables de acero para profundización de
  piques

• Locomotoras

• Rompe bancos y otros.

CAPITULO V

Explotación
subterránea

5.1. Minería
subterránea

La minería subterránea se puede subdividir
en minería de roca blanda y minería de
roca dura. Los ingenieros de minas hablan de roca "blanda"
cuando no exige el empleo de explosivos en el proceso de
extracción. En otras palabras, las rocas blandas pueden
cortarse con las herramientas que proporciona la
tecnología moderna. La roca blanda más común
es el carbón, pero también lo son la sal
común, la potasa, la bauxita y otros minerales. La
minería de roca dura utiliza los explosivos como
método de extracción.

Minería subterránea de
roca blanda: el carbón

En gran parte de Europa la minería se asocia
sobre todo con la extracción del carbón. En los
comienzos se empleaban métodos de extracción que
implicaban la perforación y la voladura con barrenos, pero
desde 1950 ya no se utilizan esos métodos, salvo en unas
pocas minas privadas.

En la minería de roca blanda se perforan en la
veta de carbón dos túneles paralelos separados por
unos 300 m (llamados entradas). A continuación se
abre una galería que une ambas entradas, y una de las
paredes de dicha galería se convierte en el frente de
trabajo para extraer el carbón. El frente se equipa con
sistemas hidráulicos de entibados extremadamente
sólidos, que crean un techo por encima del personal y la
maquinaria y soportan el techo de roca situado por encima. En la
parte frontal de estos sistemas de entibado se encuentra una
cadena transportadora. Los lados de la cadena sostienen una
máquina de extracción, la cizalladora, que corta el
carbón mediante un tambor cilíndrico con dientes,
que se hace girar contra el frente de carbón. Los trozos
de carbón cortados caen a la cadena transportadora, que
los lleva hasta el extremo del frente de pared larga.
Allí, el carbón pasa a una cinta transportadora,
que lo lleva hasta el pozo o lo saca directamente de la mina.
Cuando se ha cortado toda la longitud del frente, se hace avanzar
todo el sistema de soporte, y la cizalladora empieza a cortar en
sentido opuesto, extrayendo otra capa de carbón. Por
detrás de los soportes hidráulicos, el techo cede y
se viene abajo. Esto hace que esta forma de extracción
siempre provoque una depresión del terreno situado por
encima.

En Sudáfrica, Estados Unidos y Australia, gran
parte de la extracción se realiza mediante el
método de explotación por cámaras y pilares,
en el que unas máquinas llamadas de extracción
continua abren una red de túneles paralelos y
perpendiculares, lo que deja pilares de carbón que
sostienen el techo. Este método desaprovecha una
proporción importante del combustible, pero la superficie
suele ceder menos.

Minería subterránea de
roca dura: metales y minerales

En la mayoría de las minas de roca dura, la
extracción se realiza mediante perforación y
voladura:

• Primero se realizan agujeros con perforadoras de
  aire comprimido o hidráulicas.

• A continuación se insertan barrenos en los
  agujeros y se hacen explotar, con lo que la roca se fractura
  y puede ser extraída.

• Después se emplean máquinas de carga
  especiales, muchas veces con motores diesel y
  neumáticos para cargar la roca volada y transportarla
  hasta galerías especiales de gran
  inclinación.

• La roca cae por esas galerías y se recoge en
  el pozo de acceso, donde se carga en contenedores especiales
  denominados cucharones y se saca de la mina. Más tarde
  se transporta a la planta de procesado, si es mineral, o al
  vertedero, si es material de desecho.

• Para poder acceder al yacimiento de mineral hay que
  excavar una red de galerías de acceso, que se suele
  extender por la roca de desecho que rodea el yacimiento. Este
  trabajo se denomina desarrollo; una mina de gran
  tamaño, como la mina sudafricana de platino de
  Rustenberg, puede abrir hasta 4 km de túneles
  cada mes.

• La extracción del mineral propiamente dicho
  se denomina arranque, y la elección del método
  depende de la forma y orientación del
  yacimiento.

• En los depósitos tubulares horizontales hay
  que instalar sistemas de carga y transporte mecanizados para
  manejar la roca extraída.

• En los yacimientos muy inclinados, una gran parte
  del movimiento de la roca puede efectuarse por gravedad. En
  el método de socavación de bloques se aprovecha
  la fuerza de la gravedad incluso para romper la roca. Se
  socava el bloque que quiere extraerse y se deja que caiga por
  su propio peso.

La minería subterránea es la más
peligrosa, por lo que se prefiere emplear alguno de los
métodos superficiales siempre que resulte posible.
Además, la explotación subterránea de un
yacimiento exige una mayor complejidad técnica, aunque las
instalaciones para la extracción varían
notablemente según las características de la
estructura del propio yacimiento, del tamaño de la unidad
de producción y del coste de la
inversión.

5.2. Métodos de explotación de
Galerías y túneles

Para la selección del procedimiento se
deberán considerarse:

• 1. El tamaño del frente o
  perfil

• 2. Condiciones geológicas

• 3. Instalaciones de explotación y
  demás circunstancias.

Los métodos más frecuentes son:

• Excavación a sección plena
  Fig.37.

• Excavación parcial

• Galería piloto inferior y ensanche posterior
  Fig. 38.

• Excavaciones de la bóveda (bóveda
  calota o calotte) simultánea o subdividida

Fig. 39.

• Empleo de instalaciones especiales

• Avance mecanizado

Fig. 37 Sección plena

1 Galería piloto

2 Ensanche

Fig. 38

1. Excavación de
calotte

2. Tajo de solera

3. Banco

Fig. 39.

5.3. Equipos para la explotación
subterránea

• Winches de tambor simple y doble
  tambor

• Scooptram 

• Palas 

• Volquetes de bajo
  perfil 

• Rompe banco 

• Jumbo 

• Camiones 

• Locomotoras 

• Jackleg 

• Stopers 

• Sinkers 

• Skip / jaulas

• Cryderman 

• Cargadores de anfo 

• Tractores multiuso 

• Ventiladores 

• Plantas concentradora 

• Molinos

• Cargador de anfo

• Poleas

5.4. Selección de métodos de
explotación subterránea

• 1. Rocas competentes:

• Hundimiento por subniveles (sublevel stoping),
  longhole stoping. Cuerpos mineralizados de gran buzamiento
  (filones) Fig. 40.

• Cámaras y pilares (room and pillar). Cuerpos
  mineralizados subhorizontales (mantos). Este método
  implica, como su nombre lo indica, una sustentación
  del techo de la cámara por pilares que no son
  explotados Fig. 41.

Fig. 40 Hundimiento por
subniveles

• 2. Rocas incompetentes:

• Cámaras con relleno (cut and fill),
  cámaras con almacenamiento de zafras (shrinkage
  stoping). Cuerpos mineralizados de gran
  buzamiento.

Fig. 41 Cámara y
pilares

• 3. Cuerpos Irregulares

• Hundimiento de bloques (block caving), en
  yacimientos tipo pórfidos cupríferos o
  equivalentes. Fig. 42.

Fig. 42 hundimientos de
bloques.

5.5. Método de rampas (rampa por
veta)

Es aplicable en aquellas vetas que quedan fuera del
alcance de las rampas de acceso, entre niveles, y que por su
valor económico no es factible construir una rampa propia.
Este método es aplicable a cuerpos vetiformes de potencia,
rumbos y manteo variable y con cajas de baja calidad
geotécnica.

 Descripción del
método:

El sistema de explotación Rampa por Veta,
también es un método por realce. Se diferencia de
este último, en que el piso es llevado en
rampa.

Consiste en dividir un block de explotación en
triángulo inferior y superior.

La explotación se inicia con el triángulo
inferior desde la chimenea de ventilación hacia el acceso.
A medida que el levante es realizado la chimenea de
ventilación desaparece, de esta manera se va formando la
rampa hasta que su pendiente llega +15%, que su máximo
valor.

Una vez lograda la máxima pendiente, la
explotación del triángulo inferior concluye. En
esta parte de la explotación la rampa esta conectada al
nivel superior y se comienza la explotación del
triángulo superior.

Ahora la explotación se realiza accesando desde
el nivel superior, invirtiendo de este modo el sentido de
operación.

Conjuntamente con la explotación del
triángulo superior se construye una chimenea "falsa" sobre
el relleno, de modo de mantener abierto de circuito de
ventilación. La extracción termina cuando la rampa
ha logrado la horizontal y con ello concluye la
explotación del block, quedando construida la labor sobre
el relleno.

5.6. Corte y Relleno, relleno
hidráulico y hidroneumático

Es un método ascendente (realce). El mineral es
arrancado por franjas horizontales y/o verticales empezando por
la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. Cuando se
ha extraído la franja completa, se rellena el volumen
correspondiente con material estéril (relleno), que sirve
de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite
sostener las paredes del caserón, y en algunos casos
especiales el techo.

La explotación de corte y relleno puede
utilizarse en yacimientos que presenten las siguientes
características:

• Fuerte buzamiento, superior a los 50º de
  inclinación.

• Características
  físico-mecánicas del mineral y roca de caja
  relativamente mala (roca incompetente).

• Potencia moderada.

• Límites regulares del yacimiento.

Alternativas de
aplicación

Se refiere a los siguientes
aspectos:

• Preparación de la base del
  caserón.

• Perforación.

• Carguío del mineral.

• Construcción de
  buitras.

• Relleno.

• Ciclo de producción.

RELLENOS:

a) Origen. El material de relleno puede estar
constituido por roca estéril, procedente de las labores de
preparación de la mina las que se distribuyen sobre la
superficie del caserón. También el material de
relleno puede ser de relaves (desechos de plantas de
concentración de minerales), o arena mezclada con agua,
que son transportados al interior de la mina y se distribuyen
mediante tuberías, posteriormente el agua es drenada
quedando un relleno competente. El que a veces se le agrega
cemento para conseguir una superficie de trabajo dura Fig.
43.

Este relleno debe ser lo mas barato posible, tanto en su
obtención como en su abastecimiento. Según el caso,
su procedencia puede ser la siguiente:

• Canteras especiales: Este relleno se obtiene
  en la superficie, en canteras especialmente organizadas, con
  ese objeto para así, abaratar los costos. De todas
  maneras, salvo en aquellos casos de canteras de arenas o de
  materiales dendríticos que se pueden obtener a un
  costo muy reducido, este sistema es por lo general
  caro.

• Rellenos de caserones antiguos: Éste
  es relativamente de bajo costo, siendo el inconveniente que
  estos rellenos se consolidan por la acción de la
  humedad y de la presión de las cajas.

• Estériles de plantas de
  preconcentración: Se usa cuando la planta
  está a poca distancia de la mina, de no ser
  así, obliga a un mayor costo de transporte del
  estéril.

• Relleno Hidráulico: Consiste en
  transportar un relleno constituido por material de grano
  fino, suspendido en una pulpa en base a agua, que se deja
  decantar en el caserón.

• Relleno Creado In Situ: La obtención
  de relleno en el caserón mismo puede ser ventajoso,
  como por ejemplo en el caso de vetas angostas o de vetas que
  presentan variaciones en la mineralización.

Fig. 43 Relleno

 b) Abastecimiento del relleno. Considerando
la gran cantidad de material a transportar, éste aspecto
representa un porcentaje considerable del costo total de
explotación. Desde el punto de vista de transporte se
distinguen dos tipos de rellenos:

• 1. Rellenos secos

• 2. Relleno húmedos.

 1. Rellenos secos (corte y relleno). Se
transporta de manera idéntica que el mineral, es decir, se
empleará el mismo equipo empleado en el transporte del
mineral. De ésta manera, el relleno llega a los caserones
por la galería superior y es vaciado en las buitras (Ore
Pass ).Fig. 44.

Fig. 44 Corte y relleno
tradicional

2. Rellenos Hidráulicos o Húmedos:
Es un caso especial en que la pulpa es transportada por gravedad
a través de una red de cañerías con varios
terminales que se introducen en los caserones desde la
galería superior por una chimenea o bien por hoyos de
sondajes entubados.

Explotación por cámaras y
pilares con relleno hidroneumático

La minería es una actividad tan antigua como los
orígenes del ser humano, cuyo desarrollo, desde la
pre-historia hasta nuestros días, ha estado estrechamente
ligado a ella.

El presente trabajo pretende dar una visión en
conjunto de la minería subterránea, de los varios
Métodos de explotación, desde las razones para su
adopción, aplicación y la selección de los
equipos. La experiencia existente en el país, a
través de algunos ejemplos de la tecnología usada
en las minas peruanas, permite superar las dificultades que se
afrontan en el desarrollo de su implementación.

La información aquí presentada constituye
un compendio de los datos y experiencias recopiladas durante la
ejecución de la obra, también debo afianzar los
conocimientos adquiridos a lo largo de mi carrera profesional y
tratar de llenar algunos vacíos encontrados así
como:

• Realizar modificaciones en los Sistemas de
  explotación que requieren mejores eficiencias y
  reducciones de los ciclos de explotación.

• Mejorar los rendimientos por hombre-guardia, por
  ende bajar costos.

• Conocer las realidades de otros asientos mineros,
  para hacer comparaciones compatibles de las mejoras obtenidas
  en dichos asientos mineros, ésta manera su
  aplicación es posible o no.

Cámaras y Pilares con Relleno
Hidroneumático, se tiene como resultado que:

• Se ha mejorado las eficiencias y
  recuperaciones del mineral.

• Se ha reducido los costos.

5.7. Ventilación

Con la ventilación de los frentes de
perforación se pueden conseguir dos efectos:

• Dilución del polvo escapado.

• Eliminación del polvo en su zona de origen
  evitando su reparto por zonas próximas.

La ventilación de los frentes de avances en
galerías, por medio de canales, puede ser:

• Aspirante

• Soplante

• Mixta.

La ventilación aspirante. Consiste en la
extracción del aire contaminado de polvo, humos y gases
del frente, evitando su dispersión por toda la
galería Fig. 45 ).

Fig. 45 Aspiración en
galerías subterráneas

La ventilación soplante. Consiste en
insuflar aire limpio que arrastra y diluye el polvo y otros
posibles contaminantes (Fig. 46 ).

Fig. 46 Ventilación soplante en
galerías subterráneas

La ventilación mixta. Se consigue un doble
efecto, barriendo el frente con aire limpio y aspirando unos
metros más atrás el aire procedente del
frente.

Se deberá cuidar la ubicación relativa de
los puntos de toma de aire limpio, para evitar aspirar gases de
retorno, solapándose los canales en una longitud
mínima de 5 m.

El canal auxiliar soplante no necesita ser mayor de 10
m., y deberá montarse preferentemente en el hastial
opuesto al del canal aspirante (Fig. 47 ).

Fig. 47 Ventilación mixta en
galerías subterráneas

Mecanización de minas

Sin embargo, la industrialización en el campo
minero no sucedió de forma instantánea. Mientras la
Revolución Industrial progresa, innovadores métodos
de producción convivían con los tradicionales,
creando a menudo una tensión importante entre los
tradicionalistas y los defensores de la mecanización. No
obstante, al final del proceso de industrialización, los
nuevos métodos de trabajo y las nuevas explotaciones y
maquinarías están triunfado plenamente. Partiendo
de los centros industriales iniciales, los nuevos métodos
se extendien a otras ramas de la producción, así
como al transporte de minerales (expansión de los
ferrocarriles), y el comercio.

Antes de examinar el impacto de la
industrialización y sus dimensiones globales, debemos
examinar sus causas que produce la minería. Comprender por
qué sucedió un fenómeno histórico
concreto ayuda a los historiadores a comprender la naturaleza del
fenómeno y sus consecuencias posteriores.

CALPITULO VI

Explotación a cielo abierto y bombeo
de aguas

6.1. Minería superficial.

La minería de superficie es el sector más
amplio de la minería, y se utiliza para más del 60%
de los materiales extraídos. Puede emplearse para
cualquier material. Los distintos tipos de mina de superficie
tienen diferentes nombres, y, por lo general, suelen estar
asociados a determinados materiales extraídos. Las minas a
cielo abierto suelen ser de metales, en las explotaciones al
descubierto se suele extraer carbón; las canteras suelen
dedicarse a la extracción de materiales industriales y de
construcción, y en las minas de placer se suelen obtener
minerales y metales pesados (con frecuencia oro, pero
también platino, estaño y otros). En la
minería de superficial se tomar se realizan las
operaciones siguientes: Fig. 48.

• Geología

• Perforación

• Voladura

• Carguío

• Transporte.

Fig. 48

6,2. Minas a cielo
abierto

Son minas de superficie que adoptan la forma de grandes
fosas en terraza, cada vez más profundas y anchas. Los
ejemplos clásicos de minas a cielo abierto son las minas
de diamante de Sudáfrica, en las que se explotan las
chimeneas de kimberlita, depósitos de mineral en forma
cilíndrica que ascienden por la corteza terrestre. A
menudo tienen una forma más o menos circular.

La extracción empieza con la
perforación y voladura de la roca. Ésta se
carga en:

• Camiones con grandes

• Palas eléctricas o
  hidráulicas

• Excavadoras de carga frontal, y se retira del
  foso.

El tamaño de estas máquinas llega a ser
tan grande que pueden retirar 50 m3 de rocas de una vez,
pero suelen tener una capacidad de entre 5 y 25 m3. La carga
de los camiones puede ir desde 35 hasta 220 toneladas. Un
avance de la minería moderna consiste en que las palas
descarguen directamente en una trituradora móvil, desde la
que se saca de la mina la roca triturada en cintas
transportadoras.

El material clasificado como mineral se transporta a la
planta de recuperación, mientras que el clasificado como
desecho se vierte en zonas asignadas para ello. A veces existe
una tercera categoría de material de baja calidad que
puede almacenarse por si en el futuro pudiera ser rentable su
aprovechamiento, en el Perú se tiene minas a cielo abierto
con son: Antamina, Cuajote, Toquepala, Cerro verde, Cerro de
Pasco, Tintaya y otros. Fig. 49.

Fig. 49 Antamina
explotación cielo abierto

Muchas minas empiezan como minas de superficie y, cuando
llegan a un punto en que es necesario extraer demasiado material
de desecho por cada tonelada de mineral obtenida, se empiezan a
utilizar métodos de minería
subterránea.

Explotaciones al
descubierto

Las explotaciones al descubierto se emplean con
frecuencia, aunque no siempre, para extraer carbón y
lignito. En el Reino Unido se obtienen más de 10 millones
de toneladas de carbón anuales en explotaciones al
descubierto. La principal diferencia entre estas minas y las de
cielo abierto es que el material de desecho extraído para
descubrir la veta de carbón, en lugar de transportarse a
zonas de vertido lejanas, se vuelve a dejar en la cavidad creada
por la explotación reciente. Por tanto, las minas van
avanzando poco a poco, rellenando el terreno y devolviendo a la
superficie en la medida de lo posible el aspecto que tenía
antes de comenzar la extracción. Al contrario que una mina
a cielo abierto, que suele hacerse cada vez más grande,
una explotación al descubierto alcanza su tamaño
máximo en muy poco tiempo. Cuando se completa la
explotación, el foso que queda se puede convertir en un
lago o rellenarse con el material procedente de la
excavación realizada al comenzar la mina.

Parte del equipo empleado en las explotaciones al
descubierto es el mismo que el de las minas a cielo abierto,
sobre todo el utilizado para extraer el carbón. Para
obtener las rocas de desecho situadas por encima, la llamada
sobrecarga, se emplean los equipos más grandes de toda la
minería. En Alemania existe una excavadora de cangilones
que puede extraer 250.000 m3 de material diario. La
máquina va montada sobre orugas y es automotriz. Otra
máquina de gran tamaño que se emplea sobre todo en
explotaciones al descubierto es la excavadora de cuchara de
arrastre; una de estas máquinas, empleada en el Reino
Unido en el pasado, extraía 50 m3 de sobrecarga cada
vez.

6.3. Minería por dragado y
placeres auríferos

El Dragado de aguas poco profundas es con toda
probabilidad el método más barato de
extracción de minerales. Por aguas poco profundas se
entienden aguas de hasta 65 m. En esas condiciones se pueden
recuperar sedimentos poco compactos empleando dragas con
cabezales de corte situados en el extremo de tubos de
succión, o con una cadena de cangilones de
excavación que gira alrededor de un brazo.

La minería por dragado se está
modernizando: por ejemplo, en la mina de Kovin, situada en
territorio serbio, se emplea una draga para extraer dos capas de
lignito y los lechos de grava que las separan, en un lago
artificial, junto al río Danubio, creado para este fin. Se
prevé que en el futuro se introduzcan más dragas de
este tipo, que permiten una extracción selectiva y
precisa.

La minería oceánica es un método
reciente. En la actualidad se realiza en las plataformas
contenintales, en aguas relativamente poco profundas. Entre sus
actividades están la extracción de áridos,
de diamantes (frente a las costas de Namibia y Australia) y de
oro (en diversos placeres de todo el mundo).

Ya se ha diseñado y probado la tecnología
para realizar actividades mineras en fondos marinos profundos. A
profundidades de hasta 2.500 o 3.000 m hay conglomerados de
rocas ricas en metales denominadas nódulos de manganeso
por ser éste el principal metal que contienen. En los
nódulos también hay cantidades significativas de
otros metales, entre ellos cobre y níquel. La
tecnología de dragado para su recuperación
está ya disponible, aunque ese tipo de actividades se
encuentra en fase experimental hasta que las condiciones
económicas y políticas las hagan
factibles.

En el Perú se explotan en madre de Dios en los
lavaderos de oro con draga.

6.4. Trabajo en canteras

Existen dos tipos de canteras:

a) Canteras a cielo abierto, que a su vez se
subdividen en:

• Canteras en ladera;

• Canteras en foso;

• Canteras en forma de embudo.

Estas distintas modalidades de extracción
conllevan distintos tipos de problemas en lo que respecta a la
estabilidad de las superficies de trabajo, al movimiento de la
maquinaria y de los bloques extraídos y, de un modo
más general, a los ciclos de trabajo para el arranque y el
movimiento de los bloques.

b) Canteras subterráneas:

Por lo general, la extracción se realiza mediante
pilares abandonados o mediante diafragmas.

Éstos son los métodos de extracción
más significativos existentes en Europa (en explotaciones
subterráneas y a cielo abierto).

Descripción de las operaciones de la
cantera

Se divide el ciclo de extracción en diferentes
fases de trabajo, a fin de determinar los peligros
específicos y evaluar los consiguientes riesgos. El
enfoque inicial consiste en evaluar los riesgos examinando cada
tarea en cada fase de trabajo, así como cada agente
material con el que está en contacto el trabajador durante
su actividad.

El análisis se efectúa partiendo de la
hipótesis de que, en caso de emergencia, los servicios
esenciales de apoyo, que pueden variar en función del tipo
de cantera de que se trate, de la organización del trabajo
y de las posibilidades de utilización de servicios
externos a la empresa de extracción, funcionan
correctamente. Para cada una de las fases de trabajo, se analizan
los métodos de trabajo en los tipos de extracción
más extendidos. Fig. 50.

A continuación se indican las operaciones
básicas para separar el bloque del macizo (arranque
primario).

• Preparación del terreno

• Perforación

• Arranque primario

Fig. 50 Explotación por
canteras

6.5. La explotación de
yacimientos a cielo abierto se realizan tales
como:

• a.  Perforación y voladura

• b. Carguío

• c. Transporte de materiales mina

• d. Equipos de Apoyo

A. Perforación y voladura

La perforación para voladura se realiza mediante
la combinación de 2 perforadoras con martillo en el fondo,
Ingersoll Rand modelo T-4, con diámetro de
perforación de 9 1/2" y una perforadoras Bucryus Erie
45-R, 50-R, 60-R con diámetro de perforación de 9
7/8" hasta 12 ¼. Los tiros se perforan verticalmente, en
mallas triangulares o cuadradas y con un espaciamiento variable
de acuerdo al tipo de material, explosivos y diámetro de
la broca. Fig. 51.

Fig.51 Perforadoras Brucryus

Se agrega agua durante la perforación en zonas
secas a fin de evitar la polución ambiental. La
perforación secundaria se realiza con perforadora
neumática montada sobre orugas. El explosivo para
voladuras consiste principalmente en Anfo pesado, una mezcla de
diversas proporciones de Anfo (nitrato de amonio y
petróleo) y una emulsión de mayor poder
explosiva y resistente al agua.

Las proporciones de la mezcla de Anfo y emulsión
dependen de la aplicación requerida, especialmente del
tipo de roca y la abundancia de agua en el sector. El
carguío del explosivo se realiza por medio de camiones
fábrica, que se caracterizan por acarrear los componentes
hasta el hoyo perforado y producir la mezcla explosiva en el
momento del carguío. Fig. 52.

Fig. 52 Voladura en tajo
abierto

Los explosivos son suministrados en el hoyo de
perforación por empresas especializadas en el
rubro. 

Las cargas explosivas de cada hoyo se conectan por
líneas a las que se aplica retardadores, lo que permite un
tiempo de detonación distinto a cada tiro, con la
consiguiente mayor fracturación de la roca y
minimización del daño en las paredes del
rajo.

B. Carguío:

El carguío del material tronado se realiza con
Palas eléctricas y cargadores frontales. Las palas
eléctricas operan con baldes de llenado rápido de
12 y 13 yd3 (*) de capacidad, mientras los cargadores frontales
utilizan baldes de 11.7 yd3. Los cargadores frontales se destinan
habitualmente al carguío de mineral para la
alimentación de Planta de Chancado, mientras las palas
orientan su accionar a la extracción de estéril.
Fig. 53.

(*) yd3: 1 Yarda = 0,9144 metros

Fig. 53 Carguío

C. Transporte de materiales mina Fig.
54.

El transporte de mina se distribuye entre el despacho de
minerales a Planta de Chancado y acopios, y el material
estéril hacia botaderos. Para esto se dispone de una flota
de camiones de 50 TM, 91 TM, 140 TM hasta 220 TM de capacidad.
Los caminos de interior mina se encuentran diseñados con
una pendiente de 10%, mientras el tramo desde la salida sur de la
mina hacia botaderos presenta una pendiente promedio de
4%.

Fig. 54 Transporte mineral

D. Equipos de Apoyo

Se dispone de la siguiente flota de equipos para el
apoyo de las operaciones mineras cargador frontal, tractores
sobre orugas, tractor sobre orugas, tractores sobre
neumáticos, motoniveladoras.

Estos equipos deben construir caminos, mantener las
carpetas de rodado de caminos y plataformas de trabajo y apoyar a
los equipos de carguío en sus frentes de
trabajo.

6.6.-Diseño de taladros y mallas de
perforación

Diseño de taladros para trazos de
alineación Fig. 55.

• Espesor (B)

• Espaciamiento (S)

• Profundidad (H)

• Sobre Perforación
  (J)

• Collar o taco (T)

• Carga de columna (C)

• Altura del banco (K)

Fig. 55 Diseño de
taladros.

Espesor (B).- Es la distancia de
perforación medido perpendicularmente a la cara libre y a
la dirección hacia el cual se determina el
desplazamiento.

Donde:

De = Diámetro del taladro o
explosivo en pulg.

Kb = Cts., en función a la densidad
de la roca y los

Explosivos

Kb = Para Anfo 20 a 25

Espaciamiento (S).- Es la distancia
de separación entre los taladros ubicados en una misma
fila.

Donde:

Ks = Cts, de espaciamiento en
función a la iniciación de

las cargas

B = espesor

Profundidad (H).- Es la longitud de
taladro perforadora.

Donde:

Kh = Cts. de profundidad

K = Altura del banco

Sobre perforación (J).- Es la
perforación del taladro por debajo del nivel de peso con
efectos de remoción.

Donde:

Kj = Cts. de sobre perforación en
función a la

estructura de la roca

Collar (T).- Es el atacado o
confinamiento de la carga explosiva para obtener un buen balance
de fuerza explosiva.

Donde:

Kt = Cts. de confinamiento del
collar.

Los bancos de trabajo para la excavación en
rocas o material consolidado no podrán rebasar las
siguientes alturas:

• 8 m para excavación manual

• En minas a cielo abierto mecanizadas, deberá
  ser determinada por un estudio de ingeniería, tomando
  en cuenta la naturaleza del terreno y tipo de maquinaria
  utilizada. La altura determinada por el estudio de
  ingeniería deberá brindar las medidas de
  seguridad necesarias para el personal y equipo. Se
  deberá elaborar el método de trabajo con base
  al estudio de ingeniería.

• La altura máxima de los bancos de trabajos
  para la excavación manual de arena o material no
  consolidados o sueltos, producto de una voladura, no
  podrá exceder de 3 metros.

6.7.-Voladura tajo
abierto.

El manual de procedimientos de seguridad para el manejo,
operación y detonación de explosivos debe ser
distribuido entre los trabajadores que manejen explosivos, y el
personal de seguridad correspondiente.

Se debe instalar y operar una sirena de alerta, con un
alcance superior a los 500 m alrededor del sitio en donde se
efectúen las voladuras, con el fin de advertir del peligro
a cualquier persona que se encuentre en el perímetro de
este sitio. Esta sirena deberá sonar continuamente 10
minutos antes de que inicie la disparada y 10 minutos
después de que se dispare el último
barreno.

Antes de llevar a cabo las voladuras se debe
verificar que:

• Se haya alejado a todas las personas del área
  de peligro

• Se haya apostado personal en todos los puntos de
  acceso al lugar donde se va a efectuar la voladura, con el
  fin de evitar la entrada de cualquier persona

• Todo el personal haya alcanzado un refugio
  seguro.

Cantidad de explosivos para un disparo
(Q).

Donde:

E = Es constante de proporcionalidad que
depende del

Explosivo y el material.

W = Peso de explosivo en lb.

dc = Altura de densidad de carga
lb./pie

C = Carga de columna lb. /pie

N = Distancia critica

Wf= Cantidad de material roto en
TN

Pf = Factor de explosivo o potencia lb.
/TN

Ck= Densidad de carga del
explosivo

SG= Densidad del explosivo gr.
/cm3

d = Diámetro del taladro en
pulg.

ƒ = Densidad de la roca
TN/m3

Fig. 56 carga de explosivo

6.8.- Transporte sobre rieles o
carriles.

El transporte de minerales mediante
método sobre carriles o rieles es de acuerdo a su
complicidad, funcionabilidad, posibilidad de aplicación,
rendimiento y seguridad son empleados en la industria
minera.

Los componentes principales del transporte
son:

• Vagones o carros mineros

• Locomotoras.

• Vías o carriles.

Vagones o carros
mineros.-Denominados carros mineros con tolvas construidas a
base de panchas metálicas montados sobres bastidor y sobre
ruedas de acero,. Estos vagones pueden ser:

• Pequeños de capacidad de 0,5 a
  1,0 m3

• Medianos de capacidad de 1.0 a 5,0
  m3

• Grandes de capacidad de 5,0 a 10 m3
  pueden ser mayores.

Locomotoras.- Son maquinas a
tracción por adherencia que sirven para movilizar o
transportas minerales, vagones o carros mineros durante la
explotación de una mina y a sea en tajo abierto o
subterránea. Se tienen dos tipos:

• Locomotoras de generación
  eléctrica

• Locomotoras Diesel

Ibas o carriles.- Están
construidos por conjunto de rieles, durmientes, accesorios
(clavos, pernos placas de soporte y otros) y los cambios o agujas
de la vías y balasto de base instalación de
rieles.

6.9.- Transporte de fajas o
cintas

Es en este componente donde se han desarrollado
interesantes adelantos técnicos. Se destaca el continuo
desarrollo de mayores capacidades de las correas de cable de
acero, como el de Phoenix con una cinta ST 7800 instalada en Los
Pelambres y que ya ha sido superada por otra Phoenix con
capacidad real de 8200 N/mm instalada en Ruhrkohle – Alemania, y
por una Bridgestone con su cinta ST 8500 aún no instalada
pero ya desarrollada y probada, esperando alguna
aplicación en Chile. Esta última sería hasta
el momento la de mayor capacidad a nivel global y con una
excelente eficiencia dinámica de empalme que llega hasta
un 50% de la tensión nominal. Fig. 57 de Callahuasi de
Chile.

Fig. 57 transporte de fajas

Para aquellas aplicaciones donde la resistencia a la
abrasión de la cubierta superior es importante, como en
plantas de chancado, todas las fábricas de cintas se han
esmerado en mejorar la capacidad. Usualmente, en estos casos
basta con una cubierta grado M con una resistencia a la
abrasión de 150 mm3 (esta es una medida de desgaste de una
probeta bajo condiciones normalizadas según DIN 53516). De
las empresas con más presencia en Chile se tienen por
ejemplo Phoenix con algunos compuestos de cubierta con
índice de 60 mm3 (MDF), Bridgestone con 50 mm3 nominal y
37 mm3 de promedio (SX-EW), Contitech con 90 mm3 (W) y Goodyear
con 45 mm3 (survivor). En la práctica ello significa que
la duración de la correa será mayor linealmente con
estos índices, pero el problema no es tan simple pues
otras características importantes pueden decaer, como la
capacidad al desgarro, al impacto, etc. La duración global
es una combinación de capacidades donde prevalece la
más exigente y es ahí donde cada fábrica
tiene distintas formas de abordar sus especificaciones del
producto.

Similitudes y Diferencias

La siguiente lista indica las similitudes entre un
transportador convencional y un transportador tubular: Fig.
58.

• Cinta de Goma

• Empalme de la cinta

• Alimentación de
  material

• Descarga de material

• Sistema motriz

• Tambores o poleas

• Sistema eléctrico

• Tensor

Fig. 58 transporte por tubos y
cintas

Las principales diferencias entre un
sistema convencional y un sistema tubular son las
siguientes:

• Construcción de la cinta: La clave del
  funcionamiento de la cinta tubular es la flexibilidad de
  ésta. La cinta debe ser lo suficientemente flexible
  para formar el tubo y lo suficientemente rígida para
  abrirse en los extremos del sistema. Se usan cintas de telas
  convencionales con construcción especial de telas y en
  casos de alta tensión, cintas con cable de
  acero.

• Curvas horizontales: Mientras una cinta convencional
  sólo permite curvas horizontales de gran radio
  (normalmente sobre 1000 m), una correa tubular puede aceptar
  radios de hasta 45 m como mínimo.

• Curvas verticales: El valor de las curvas verticales
  está dado por los mismos parámetros que las
  horizontales. En curvas de tipo cóncavo la cinta
  tubular permite radios bastante menores que una cinta
  convencional.

• Transporte en ambas direcciones: La
  configuración simétrica de la cinta tubular en
  la parte superior e inferior permite el transporte de
  material en ambas direcciones con modificaciones menores al
  sistema

6.10.- Drenaje de minas

El estudio de los problemas de drenaje de minas tiene
dos aspectos. El primero es el de mantener condiciones adecuadas
de trabajo tanto a cielo abierto como en subterráneo, para
lo que es frecuente la necesidad de bombeo de las aguas. Tal
asunto no será tratado aquí por ser mucho
más de carácter interno a la operación que a
sus impactos sobre el medio ambiente.

El segundo aspecto del drenaje en las minas es la
gestión de las interferencias de la operación en la
hidrosfera.

Esta gestión tiene normalmente los siguientes
objetivos:

• Minimizar la cantidad de agua en circulación
  en las áreas operativas

• Reaprovechar el máximo de agua utilizada en
  el proceso industrial

• Eliminar aguas con ciertas características
  para que no afecten negativamente la calidad del cuerpo de
  agua receptor.

Para alcanzar estos objetivos, la gestión incluye
la implantación y operación de un sistema de
drenaje adecuado a las condiciones de cada mina, además de
un sistema de recirculación del agua industrial. Este
capítulo abordará principalmente los sistemas de
drenaje.

Concepción y dimensionamiento de sistemas de
drenaje

Un sistema de drenaje tiene por objetivo proporcionar la
recolección, transporte y lanzamiento final de aguas de
escurrimiento superficial de modo que la integridad de los
terrenos y las características de los cuerpos de agua
receptores sean preservadas. De esta forma, el drenaje tiene por
objetivo el control de la erosión,

la minimización de la colmatación y la
manutención de la calidad física y química
de los cuerpos de agua receptores.

Los principales componentes de un sistema de drenaje,
mostrados en la figura. 59, son los siguientes:

• Una o más canaletas perimetrales implantadas
  en torno de la cava, de las pilas de estéril,
  eventualmente de las cuencas de desecho y de las áreas
  de apoyo operativo, con el objetivo de reducir la cantidad de
  agua de escurrimiento superficial que penetra el área
  de operación.

• canaletas longitudinales instaladas en las
  áreas más susceptibles a la erosión
  tales como taludes de corte en suelo, en las cavas, taludes
  de corte y de relleno de caminos y, principalmente de pilas
  de estéril; son canaletas en general implantadas al
  pie de los taludes y que recogen el agua que se escurre por
  ellos y por las cunetas.

• canaletas transversales instaladas conjuntamente con
  las longitudinales, conducen las aguas recogidas en las
  cunetas hacia cotas inferiores.

• cajas de pérdida de energía, que
  tienen la función de disminuir la energía
  cinética de las aguas que escurren por el sistema;
  están instaladas en la base de las canaletas
  transversales.

• cuencas de decantación, instaladas en los
  puntos más aguas abajo de la mina, como por ejemplo al
  pie de las pilas de estéril, con el objetivo de
  promover la sedimentación de las partículas
  sólidas antes del lanzamiento de las aguas a los
  cuerpos receptores.

Fig. 59 Componentes de drenaje

Principales impactos en la
minería. Fig. 01-

Anexo

ANEXO Nº O1

APLICACIONES DE
CALCULOS

1.-Se tiene un frente de labor cuyas dimensiones son: 3
m. x 3m., peso especifico del material es 2,8 Kg. /m3, factor de
esponjamiento de mineral es de 30 %, se transporta el mineral al
199 % con cargador LHD de capacidad de 2,2 m3, distancia del
frente a echadero es de 400 pies, en un tiempo de cargado de 1,5
min. Teniendo encuenta de 5,8 Kg. /h de transporte de ida y
regreso, tiempo redescarga de 5 a 7 s. Calcules a) Número
de viajes b) Tiempo de ciclo c) Viajes/h d) Volumen / h e) Tiempo
total de acarreo del frente f) Rendimiento.

2.- Determine el Número de pies cuadrados
necesarios para la construcción de una galería en
la que se utiliza cuadros de madera en Nª de 12 sin soleras,
las dimensiones son tirante 1,8 m, poste de 2,1 m. sombrero de
1,8 m. Las características de la madera son poste y
sombreo 8" x 8" tirante de 6" x 6". Calcule también
número de sombreros, postes y tirantes.

3.-En la explotación de una mina se desea obtener
producción de 60 TN/ guardia de mineral fino, siendo al
ancho de labor de 1,2 m. y p.e. del mineral roto es 1,8 TN/ m3,
distancia de echadero 25 m. Calcule a) el tiempo total necesario
para acarreo del mineral b) Selecciones el rastrillo mas adecuado
con prevención de una eficiencia de 70 % y una velocidad
de viaje vació 250 pies/min. C) Empleando un Scoop de las
siguientes características de dimensiones de cuchara 1,2 x
1,2 x 1,2 m3, factor de llenado de cuchara 70%, velocidad con
carga 5 Km./h y sin carga 8 Km./h.

4.-Una galería de sección 3 m. x 3 m. de
p. e. de 3 TN/ m3 simeduro, el arranque de frente con corte
quemado de 5 taladros de diámetro 40 mm., B = 12 cm.
Arranque con ángulo de 20º Explosivos de 7/8" x 7" de
60 %, cuyo peso es 70 gr., guía de seguridad y fulminante
famesa Nº 06, dinamita de 1 1/8" x 7" de 168 gr./cartucho,
el ángulo de buzamiento es de 30º. Determine a)
Longitud de carga por m. b) Número de taladros c) cantidad
de carga por taladro d) Nº de cartuchos por taladro e)
Volumen de materia volado f) TN de mineral o material g) Cartucho
total del frente.

5.-En la explotación superficial se realiza una
voladura con ANFO de densidad 0,90 gr. /cm3 y diámetro de
11", de p.e. 2,5 TN/m3 de material, con una producción de
350 TN, con los siguientes datos: longitud del taladro de 45
pies, taco cero, espaciamiento de 16,5 pies, Ks =1, Kj =.0, 30 Kt
= 0,8. Calcule a) Longitud de carga b) Volumen total del banco c)
volumen de explosivo por taladro d) Número de taladros en
todo el bloque e) Volumen de carga f) Rendimiento.

6.-Una mina requiere producir 200 TN/día, para lo
cual se tajea cantidades de mineral en 2 guardias/día, con
trabajo efectivo de 75 %, guardia de 8 h, cantidad de material
insitu es 3,5 TN/m3 de mineral fragmentado 2 TN/m3 . Calcule a)
volumen/h b) El Nº de viajes/h, la capacidad de rastrillo
para la limpieza del frente es de 39 pies de ancho y distancia de
echadero 30 m. con una velocidad promedio de 5 pies/s y tiempo de
cargado 5 s y tiempo de descarga 4 s.

Bibliografía

• 1. AGUIRRE JR., J. C. 1979. A
  sedimentação no

controle da poluição por atividades
mineradoras. Anais. Seminário sobre
técnicasexploratórias en geologia, II,Gravatal
(SC), DNPM, Brasília.

• 2. FERGUSON, K. D. Y ERICKSON, P. M.
  1987.Will it generate AMD? An overview of methods to
  predict acid mine drainage.En: Environment Canada,
  Proceedings. Acid Mine Drainage Seminar/Workshop,p. 215-244,
  Halifax.

• 3. LA RIVIERE, J. W. M. 1989. Threats to
  the world´s water. Scientific American,
  261(3):80-94.

• 4. RASTOGI, V. 1995. ProMac: Bacterial
  Inhibition. Mining Environmental

Management 3(2):27-29.

• 5. SOUSA PINTO, N. L. et al. 1976.
  Hidrología

Básica. Edgard Blücher, São
Paulo

• 6. MANUEL Díaz Del Río,
  "Manual de maquinaria minera y construcción"
  McGraw-Hill. INC. España, 2001.

• 7. CUMMNINS GIVEN; "SME Mining Engineering
  Handbook"; society of Mining Engineers o the American
  Institute of Mining. Metallurgical, and Petroleum Engineers
  INC., New York vol. I y II 1973.

• 8. DAY, David A. "Maquinaria para
  construcción", Edit Limusa S.A. 1ra Edic.
  México 1978.

Autor:

Ing. Dionicio Gutierrez
Quispe

Docente

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD
DEL CUSCO

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE MINAS

Cusco-2013