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• Ivan Parra Parra

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UNIDAD 1 EXPLOTACION DE DEPÓSITOS HORIZONTALES Y BUZAMIENTO SUAVE  

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

Depósitos de roca suave El mineral útil son rocas de propiedades diferentes pueden ser suaves o semiduras. Las capas acuíferas son normalmente sobre el cuerpo del mineral útil. Existen yacimientos subacuáticos por ejemplo: a) b) c) d) e) f) g) h)

Manganeso Lignito Arenas, material pétreo Placeres Caliza Esquisto Granito Hulla Figura1: Cortes geológicos típicos de yacimientos horizontales

SE UTILIZA LOS SISTEMAS LONGITUDINALES Y ZONAS DE TRABAJO CONTINUO:  Longitudinales: Cuando el frente de avance, avanza paralelamente al eje más extenso del campo. Se dividen:  

Un borde Dos bordes

Sistema longitudinal por un borde Se utiliza para los campos mineros muy extensos, nos permite aplicar los siguientes complejos. 1. 2. 3. 4.

Complejo CE _excavadora cíclica, escombrera Complejo ME _ palas múltiples, escombrera Complejo CTE _ excavadora cíclica, transporte, escombrera Complejo MTE _ palas múltiples, transporte, escombrera

El sistema de explotación se caracteriza por avance paralelo al frente y el ancho de la plataforma de trabajo es igual en toda su extensión del frente.    

Traza magistral fuera de la cantera Traza en trinchera capital Traza de frente está justo en el frente de trabajo Traza de unión se encuentra en los bancos de liquidación de la cantera

En la traza de unión con los bancos de cantera es mejor utilizar el transporte automotriz donde no se usan las vías férreas. Se utiliza los complejos de palas mecánicas y excavadora palas múltiples que están sobre orugas en combinación con el transporte automotriz y por bandas. Sistema longitudinal por dos bordes Se utiliza también para los campos extensos pero con reservas altas de mineral útil. La explotación por los bordes es más rápida donde se puede usar dos o más complejos. Cuando el coeficiente de destape es menor en algunas partes del campo. Puede utilizarse más de dos complejos en el frente.  Sistemas transversales Estos sistemas se utilizan en dos casos:  

Cuando se tiene el campo muy estrecho y extenso Cuando se tiene el cuerpo mineral útil interrumpido.

En este caso se utilizan dos complejos: 

CAE : excavadora cíclica, transporte automotriz y escombrera

Normalmente estos no tienen sobrecarga muy potente es más razonable usar palas mecánicas. Cuando el campo minero es muy extenso y en eje cortos se puede ubicar complejos CE, ME, ,MBE ( palas múltiples, transporte por banda y escombrera).  Sistema abanico central Se utiliza para los campos redondos o triángulos, cuando es razonable ubicar un punto de giro permanente y cuando el frente de avance en cada punto es diferente. Existen dos métodos:    

Forma de bloques de extracción con ancho diferente, en este caso hay que extraer los sectores por bloques, diferentes en su inicio y en su fin. La extracción con numero diferente de bloques El eje gira alrededor de un punto, tenemos problemas: Organización de los trabajos

 

El ritmo de avance de cada frente Reserva de mineral útil, cuando se trabaja con avance paralelo, cambiamos fuera del campo.

Hay dos maneras de ubicar el punto de giro: 1. El punto de giro del frente está ubicado en el lado del borde de liquidación, y cuando gira el frente las curvas se reducen y como consecuencia aumenta la extensión del frente en este caso se crece una área del campo minero en cada disposición del frente, también crece el volumen de las rocas que se extraen de una disposición del frente. El volumen de los trabajos mineros capitales es mayor. 2. Cuando el punto de giro está ubicado en el lado del borde de trabajo se reduce a trabajos mineros capitales. En este sistema es mejor utilizar el transporte férreo. En unos casos se utilizan los sistemas combinados, en unas partes se lo realiza con los sistemas longitudinales, transversales y longitudinal- abanico. Depende de condiciones geológicas, cuando el campo es extenso o de forma irregular utilizando sistemas abanico desconcentrados. Sistema radial central Este sistema se utiliza para radiales centrales cuando el campo es redondo y central cuando el coeficiente de destape en el centro es menor. Sistema radial excéntrico Cuando el frente de los trabajos inicia desde el perímetro externo y avanzan hacia el centro, se utiliza en campos redondos cuando el coeficiente de destape es menor en los límites de campo es decir en el perímetro.

POSIBILIDADES DE FORMACION DE ESCOMBRERAS INTERIORES Depósitos de pendiente suave siempre hay que tener en cuenta ya que es un problema la ubicación de las escombreras sin transporte por:      

Condiciones geológicas(potencia del mineral útil y de destape) Parámetros de excavadora Radio de descarga Radio de extracción Propiedades de las dragalinas. Propiedades F-M de las rocas determinar el ángulo del talud.

Gráfico de dependencia de ángulos del banco por condiciones: 1 – de estabilidad; 2 – mínimo posible.

ACCESO A LOS HORIZONTES DE TRABAJO 1. Acceso sin trincheras. Se utiliza en extracción de las rocas con rastrillos y técnicas especiales para los complejos ME, CE,MBE, CBE y para los horizontes de extracción de mineral útil en caso de utilización de transbordadores. 2. En construcción o formación de frente avanzado: En la aplicación del equipo hidromecanizados o flotante. Se utiliza trinchera o transporte por tubería. ACCESO CON TRINCHERAS EXTERNAS SOLITARIAS Son trincheras que sirven para un solo horizonte, se utilizan para acceso al horizonte de extracción de mineral útil si el ángulo de pendiente no supera el ángulo de inclinación de la rampa.  

Utiliza en horizontes de destape con la utilización de rastrillos y buldócer. Para acceso al horizonte con transporte automotriz o por banda y ubicación de las rocas en escombreras exteriores.  Cuando se utiliza el transporte de clases diferentes para el destape y mineral útil. 3. Acceso con trincheras grupales. Sirve para 2 horizontes de mineral util.  Para acceso a todos los horizontes de destape y otro transporte mineral util  Para acceso a horizontes superiores de destape de transporte y ubicación del destape en escombrera interior sin transporte. 4. Trinchera externa comunes Se utiliza para accesos en todos los horizontes para transporte férreo , son permanentes, capitales estacionarios. TRINCERAS COMBINADAS. Cuando una parte está dentro del campo y otra fuera del campo. Se utilizan el acceso de depósitos de pendiente suave para el transporte férreo. Para transporte automotriz en caso de campos de poca área, todo esto trata a esquemas de acceso. Los esquemas son distintos para cada depósito:

 

Normalmente la traza se ubica en el borde de trabajo de vez en cuando se ubica en el borde de liquidación. Cuando la traza se ubica en la escombrera o borde de liquidación esta traza es estacionaria o semi estacionaria.

Y puede ser de un nivel o multiniveles. 𝐿𝑐.𝑚 𝐿𝑐.𝑚 =𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 =

𝑙𝑡 𝑙𝑡 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑧𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑎 𝑢𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑒 ESQUEMAS PARALELOS Al mismo tiempo utilizando unos esquemas de traza( trazas externas, trazas internas, trazas combinadas)   

Se utiliza para acceso a los horizontes de destape se utiliza trincheras externas y acceso a los horizontes de mineral util con trincheras internas. Para cuando el acceso a los horizontes de trabajo se utilizan las trincheras flancas combinadas y acceso a horizontes de mineral util con trincheras externas centrales. Para cuando la tranbsportacion del destape se utilizan clases diferentes de transporte ( férreo y automotriz). También nos permite reducir el tiempo de construcción de la cantera.

SISTEMAS DE ACCESO SE CARACTERIZAN POR EL CAMBIO DE ESQUEMAS DE ACCESO 1. Cuando el angulo de pendiente del cuerpo de mineral util es menor o igual al angulo de inclinación de traza. En este caso el sistema de acceso no se cambia en el tiempo. 2. Cuando el angulo de pendiente deñ cuerpo mineral supera el angulo de traza. En este caso una parte de traza externa o en horizontes superiores no se cambia, pero una parte de traza en horizontes inferiores se cambia con profundización de los trabajos mineros. INTERRELACION ENTRE LOS PARAMETROS DEL SISTEMA DE EXPLOTACION COMPLEJOS a)

Caracteriza con el número de reservas de mineral uti con acceso a la explotación Una parte de mineral util es de plataforma de trabajo. Una desventaja: entre el equipo de destape y mineral util las interrelaciones son fijas Mas utilizada para los complejos dragalinas escombrera b) las reservas de mineral util con acceso no son parte de la plataforma. Interrelaciones entre equipos no son tan fijas como el esquema (a) , pero las reservas de mineral util no son tan suficientes para trabajos por temporadas o estaciones.

c) Hay unas reservas de mineral util adicional. Este esquema se utiliza para el trabajo por temporadas, no hay muchas interrelaciones entre equipos ya que estos trabajan independiente. Desventaja: Esquema no se usa dragalinas sino excavadoras palas múltiples o puentes transbordadores y escombra formadoras. 2) EXTENSIÓN DEL FRENTE DE AVANCE: Este debe ser óptimo para cada una de las excavadoras, la extensión del frente demasiado corta, tiene como consecuencia el cambio de dirección de excavadoras y comunicaciones de transporte y perdidas de rendimiento de equipos. Y extensiones bastante extensas del frente y tiene como consecuencia sobregastos. 3) RITMO DE AVANCE DEL FRENTE: El frente de avance común y el frente de avance del banco.  

El ritmo de avance del frente común debe garantizar la producción indicada de la mina. El ritmo de avance en cada banco tiene interrelaciones fijas como el ritmo de avance de los horizontes inferiores no pueden superar el ritmo de avance de los horizontes superiores. Esta dependencia puede ser notada por la siguiente ecuación 𝐴𝑝𝑡𝑐𝑖 ≤ 𝐴𝑝𝑡𝑖 + (𝑉𝑓𝑖 − 𝑉𝑓(𝑖+1) )𝑡

𝐴𝑝𝑡𝑐𝑖 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑎𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑜 𝑟𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑝𝑡𝑖 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑎𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑉𝑓𝑖= 𝑟𝑖𝑡𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑜𝑧𝑜𝑛𝑡𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑉𝑓(𝑖+1) ) = 𝑟𝑖𝑡𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑜𝑧𝑜𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 Donde t = periodo de tiempo 𝑉𝑓(𝑖+1) ≤ 𝑉𝑓𝑖 +

1 (𝐴𝑝𝑡𝑖 − 𝐴𝑝𝑡𝑐𝑖 ) 𝑡

En las canteras se ubican de una a 3 complejos de equipo pero 3 son lo máximo Los parámetros del equipo y frentes se calculan según el rendimiento de mina. COMPLEJO TECNOLOGICO CE La utilización de este complejo es más económico que cualquier otro complejo, pero puede utilizarse solamente en condiciones geológicas favorables que son: 

Angulo del depósito hasta 10° pero de vez en cuando se utilizan ángulos de pendientes hasta 15°.

 

Potencia de mineral útil no debe superar 30m, pero de vez en cuando si se puede alcanzar es 60m. Potencia de las rocas estériles no debe superar los 60m.

También estos complejos se utilizan en la primera etapa de explotación a cielo abierto, en los depósitos inclinados y abruptos. En este caso las rocas estériles se ubican en el borde fuera del campo de la cantera. Los cálculos de estos complejos tienen interrelaciones fijas con complejos de mineral útil y contienen: 1. 2. 3. 4.

Elección de clase y modelo de excavadoras Elección de esquemas de excavadoras Elección de complejos en extracción de mineral útil Calcular los parámetros de excavación:  Ancho de recorte o franja en el banco de destape y escombrera  Bermas, el ancho de plataformas de trabajo  Reservas de mineral útil con acceso

Para evitar errores se dibujan en perfil y en plano los esquemas. En el plano se ubica donde se colocarán las dragalinas y palas mecánicas. El ancho de recorte de mineral útil debe ser igual al ancho del recorte del destape. Esquema escombreras interiores  

Cuando todas las rocas estériles pueden ser ubicadas en la escombrera exterior de una vez este esquema se llama simple. Cuando una parte de la rocas estériles debe ser reubicada en la franja anterior de la escombrera este esquema se llama múltiple, puede ser realizada con la misma excavadora o con otras excavadoras.

La proporción de las rocas que deben de ser reubicadas con respecto al volumen total de las rocas se llama coeficiente de sobre excavación es menor a 1, pero de vez en cuando este coeficiente alcanza de 3 a 4 depende de los parámetros de la excavadora, escombrera y de frente. Este radio contiene una parte del frente y una parte de escombrera, la excavadora es más potente cuando tiene mayor radio. 𝑅𝑒 = 𝑃 + 𝐻0 ∗ 𝑐𝑡𝑔 𝛽. 𝛽 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎, si tenemos aumento de escombrera la altura debe ser mayor. P= espacio de seguridad, puede llegar a ser cero No siempre se usa el simple sino más bien el múltiple.

Si ser aumenta la altura de la escombrera hay que tener un radio mayor. Si se disminuye el radio de giro y se aumenta el rendimiento de la máquina. COEFICIENTE SOBREEXCAVACION

𝑲𝒔.𝒆 =

𝟕𝟎 ′ 𝟕𝟎 ′ + 𝟕𝟎 ′′

𝒌𝒔.𝒆 𝒎𝒂𝒙 =

𝑪𝒕 + 𝑪𝒄𝒆 𝑪𝒔𝒆

𝑪𝒕 = 𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛 1 𝑚3 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑐𝑎 𝑪𝒄𝒆 = 𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑏𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 1𝑚3 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑐𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑗𝑜 𝐶. 𝐸 o sin transporte. 𝑪𝒔𝒆 = 𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 1𝑚3 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑐𝑎 CALCULOS BASICOS DE COMPLEJOS CE Los cálculos siempre se realizan en el nivel superior o en el sistema de toda la mina. RENDIMIENTO DEL COMPLEJO CE Debe alcanzar el rendimiento adecuado para mineral útil o el indicado. Por lo tanto el rendimiento en destape debe ser mayor al complejo al rendimiento del mineral útil. 𝑸𝒅 = 𝑸𝒎𝒖 𝑲𝒅 = 𝑸𝒎𝒖

𝑯𝒅 𝒉 𝒎𝒖

𝐾𝑑 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝐻𝑑 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑜 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑄𝑚𝑢 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 ℎ𝑚𝑢 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 Después se determina los sistemas de explotación y sus parámetros:  Una altura promedio de la escombrera.  La extensión del frente en la escombrera y del destape Para determinar la altura de la escombrera y otros parámetros de la escombrera se calcula el volumen de rocas ubicadas en la franja y el volumen de rocas estériles ubicados en la escombrera. Todos los cálculos se realizan para esquemas simples. 𝑉 = 𝐾𝑒 𝑆𝑑 𝐿𝑑 = 𝐾𝑒 𝐴 𝐻𝑑 𝐿𝑑

(m3)

𝑆𝑑 = 𝐴 ∗ 𝐻𝑑

𝐿𝑑 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 Volumen de la roca dejada en escombrera 𝑉𝑒 = 𝑆𝑒 𝐿𝑒 = 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 𝐿𝑒 𝑆𝑒 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 = 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 𝐴𝑒 = Ancho de recorte 𝐿𝑒 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝐻𝑒𝑚 = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 Para esquema simple los volúmenes deben ser iguales: 𝑉 = 𝑉𝑒

𝐾𝑒 𝐴𝐻𝑑 𝐿𝑑 = 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 𝐿𝑒

EXISTEN TRES CASOS PARA EL ESQUEMA SIMPLE 1) Cuando la extensión del frente de escombrera es menor que la de extensión de destape 𝐿𝑒 > 𝐿𝑑 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 < 𝐴𝐻𝑑 𝐾𝑑 𝐻𝑒𝑚 =

𝐴𝐻𝑑 𝐾𝑑 𝐴𝑒

2)

𝐿𝑒 < 𝐿𝑑 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 > 𝐴𝐻𝑑 𝐾𝑑

3)

𝐿𝑒 = 𝐿 𝑑 𝐴𝑒 𝐻𝑒𝑚 = 𝐴𝐻𝑑 𝐾𝑑  Otro parámetro es el ancho de recorte existen dos casos: o Tener el tiempo muerto máximo posible cuando cambia de ubicación, es mejor tener el ancho de recorte lo mayor posible por lo tanto mayor volumen de destape o Para las condiciones más favorables es mejor tener menor ancho de volumen posible por lo tanto se tendrá un menor volumen de franja que se necesita en la escombrera PARA EXCAVADORAS PALAS MECANICAS

El ancho de recorte se calcula: 𝐴𝑚𝑎𝑥 = 0,5 𝐵1 + 𝑏 + 𝑅𝑒𝑚 − 𝐵

𝐴𝑚𝑎𝑥 = 0,5 𝐵1 + 𝑏 + 𝑅𝐶 + 𝑚 − 𝐵 𝐵1 = 𝐸𝑠 𝑒𝑙 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑜𝑟𝑢𝑔𝑎𝑠 𝑏 = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 ú𝑡𝑖𝑙 𝑦 𝑜𝑟𝑢𝑔𝑎𝑠 𝑅𝑒𝑚 = 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝐵 = 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 𝑦 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝑅𝐶 = 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑚 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑦 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 (0.5𝑚) PARA DRAGALINAS El ancho de recorte es: 𝐴𝑚𝑎𝑥 = 𝑅𝑒𝑥𝑡 + 0,5 𝐵1 + 𝑏1 𝑏1 = 𝑝𝑟𝑖𝑠𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐵1 = 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑎𝑔𝑎𝑙𝑖𝑛𝑎 En la practica el ancho de dragalina será más que para palas mecánicas. 





Si utilizamos dragalinas potentes con cucharon 40m3 y transporte por banda el ancho de recorte sería de 90 a 100 m3 Para transporte férreo y dragalinas menos de 40 m3 ancho de recorte de 20 a 30 m para dragalinas de 20 m3 50-60 m de recorte para dragalinas de hasta 40 m3

El caso de recortes longitudinales y con transporte por banda y automotriz el trafico normalmente es de vía muerta, debido a que el transporte no puede trabajar bajo el brazo de la excavadora por factores de seguridad. Para el transporte férreo también es de vía muerta se puede utilizar tráfico continuo. EXTENSION DEL FRENTE DE TRABAJO Debe garantizar la extracción del mineral útil independientemente de 1 a 3 meses. La extensión depende del -equipo de modelos, excavadoras y el transporte Para dragalinas cucharon 8-10 m3 extensión 600-1200 m Para dragalinas cucharon 15-20 m3 extensión 1800 m Para dragalinas cucharon 35-70 m3 extensión 1500-2500 m Para dragalinas cucharon 75-100 m3 extensión 2000-3500 m

CONSTRUCCION DE PARTE DE ESCOMBRERAS PARA COMPLEJOS TECNOLÓGICOS EXCAVADORAESCOMBRERA Se trata de la excavación múltiple cuando se utilizan 2 excavadoras. 𝑄𝑒2 = 𝑄𝑒1 𝐾𝑠𝑒 𝑄𝑒1 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝐾𝑠𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 Al mismo tiempo la disposición de la segunda excavadora, se determina con parámetros de la escombrera. La escombrera contiene tres partes: 1. Es ubicar las rocas con esquema simple, el volumen adicional pertenece a sobre excavación Sok- Volumen de las rocas ubicadas con esquema simple. Soo- Volumen de las rocas que son pertenecientes a sobre excavación. Sos- Es una parte de la roca que se necesita otra vez extraer y ubicar en escombrera futura. El prisma de deslizamiento depende de la marca de la excavadora. La altura más razonable para ubicar la excavadora es justo en escombrera primaria. 2. La segunda excavadora en escombrera ubicarla a una altura de escombrera primaria. CONSTRUCCION DE PARTE DE FRENTE O BANCO Excavadora y pala mecánica – plataforma inferior Dragalina – Trabaja en cualquier sitio 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 + 𝑅𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = constante  Altura para esquema simple 𝐻𝑑 =

1 𝐴 (𝐻𝑒 − 𝑡𝑔 𝛽) 𝑘𝑒 4

𝛽 = 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 Si la altura del banco supera este valor hay que usar sistema de palas múltiples. H > 𝐻𝑑

H = Altura del banco real o total 𝑆𝑠 = (H − 𝐻𝑑 )𝐴. 𝐾𝑒 𝑆𝑠 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑜 𝑠𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑔𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 Si se tiene la altura del banco, hay que seleccionar la marca de excavadora la cual cumpla con los parámetros deseados: 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 + 𝑅𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝐻𝐾𝑒 𝑐𝑡𝑔𝛽 + 𝑃 + 0.25 𝐴 + 𝑅𝑓 𝐻=

1 (𝑅 − 𝑅𝑓 − 𝑃 − 0.25 𝐴) 𝐾𝑒 𝑐𝑡𝑔𝛽

𝐻 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑙𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 DRAGALINA 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎 + 𝑅𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = constante En el esquema simple la dragalina debe tener radio de descarga R = 0,5𝐷 + 𝑏1 + 𝐻 𝑐𝑡𝑔𝛼 + 𝐴 + ℎ 𝑐𝑡𝑔 𝛼´ + 𝑃 + 𝐻𝑒 𝑐𝑡𝑔 𝛽 𝑏1 = 𝑝𝑟𝑖𝑠𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐻 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝛼 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝐴 = 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑦 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 ℎ = 𝑎𝑙𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 𝛼´ = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 𝐻𝑒 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑟𝑎

𝐻𝑒𝑠 = 𝐾𝑒 . 𝐻 + 0.25 𝐴 𝑡𝑔 𝛽 Todos estos parámetros también hay que determinar para rendimiento del complejo 𝑄𝑚𝑢 = 𝐾𝑑 . 𝑄𝑑 𝑄𝑑 = 𝐻´𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 . 𝐴. 𝑙𝑓 𝑙𝑓 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒

𝐴 = 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐻´ = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝐻´𝑏 =

𝑄𝑑 𝐴. 𝑙𝑓

𝐻𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜

𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒

> 𝐻′

𝐻𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜

𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒

< 𝐻′

La solución escogen otra marca de excavadora o utilizar dos maquinas Excavadora bastante potente para asegurar ritmo de avance y se puede utilizar el sistema de ubicación con el banco promedio. VENTAJA El eje de excavadora se acerca al de escombrera y se puede ubicar la mayor cantidad de rocas estériles. DESVENTAJA Dragalinas en extracción de las rocas en plataforma interior pierda su rendimiento Altura del banco superior debe ser igual o menor del 70 – 80 % de altura de descarga. Entonces recalculo rendimiento: 𝑄´´𝑑 = 𝑄𝑑 (1 −

𝐻𝑠 𝐾𝑝 𝐻´

)

𝐾𝑝 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 ORGANIZACIÓN DE LOS TRABAJOS DE EQUIPOS EN DESTAPE Y MINERAL UTIL 1) Esquema de avance de los frentes con el tiempo muerto la extracción se realiza de un lado hacia el otro. DESVENTAJA: Perdida de tiempo en cambio de franja. VENTAJA: Se puede garantizar el volumen de reservas de mineral útil con acceso. 2) Esquema lanzadera: Aquí no hay pérdidas de tiempo en cambio de franja. Se puede organizar el acceso por 2 lados. DESVENTAJAS: Las interrelaciones entre equipo son muy fijas Menor volumen de reservas Las pérdidas de tiempo cuando zonas de trabajo se cruzan. 𝑛𝑝 =

𝑣𝑓 𝑄𝑚𝑢 = 𝐴 𝑙𝑓 ℎ 𝐴

𝑛𝑝 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑄𝑚𝑢 = 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝐴 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 ℎ = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 ú𝑡𝑖𝑙

𝐾𝑝 =

𝑇𝑑 𝐿𝑠 = 𝑇 𝑙𝑝

𝐾𝑝 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑇𝑑 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝑎𝑙 𝑎ñ𝑜 𝑇 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑎𝑙 𝑎ñ𝑜 𝐿𝑠 = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑝 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒  Tiempo de complejo CE por año 𝑇𝑢𝑡 =

𝑉𝑓 𝐻 ( 𝑙𝑓 + 𝑙0 ) , 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑄𝑑

 Tiempo de pérdidas por año 𝑇𝑝 = 𝑛𝑝 𝑇𝑑 EXTRACCION DE LAS ROCAS POR BLOQUES 1) El frente se divide en dos partes: 1. Extracción del destape 2. Extracción del mineral útil VENTAJA Independencia de trabajo para equipo Organización de acceso por dos o tres lados Duración mínima del tiempo de pérdidas 2) Franqueo de la trinchera media y extracción de rocas en el borde de la cantera Ventaja: organización de los trabajos mineros simple utilización del mismo equipo

Desventaja: Mayor pérdida de tiempo en extracción de las rocas estériles en topes 3) Ubicación de las rocas estériles en escombrera con la utilización de dragalina con brazo más extenso. Ventajas: Las pérdidas mínimas de tiempo, utilización del mismo equipo sin comprar adicional. Desventajas: Necesidad de utilizar excavadora más potente con parámetros más extensos. ACCESO A LOS HORIZONTES PARA EL COMPLEJO EXCAVADORA ESCOMBRERA Complejo excavadora escombrera, se utiliza el transporte automotriz, transporte por banda, o transporte combinado (automotriz y por banda ) casi no se utiliza el transporte férreo por complejidad de tráfico se desconectan las vagonetas. ESQUEMAS MÁS APLICABLES 1. Un acceso con una trinchera capital de flanco con trabajo de un bloque Este esquema se utiliza solamente con extensión del frente corto y rendimiento de la mina bajo. Extraccion de excavadora de mineral útil sigue atrás de dragalina y luego de excavación de cada franja las excavadoras regresan a su posición original con tiempo muerto 2. Acceso con dos trincheras capitales de flanco, trabajo con un bloque Con este esquema es posible realizar extracción de franjas con esquema lanzadera sin tiempo muerto, también se puede utilizar para frentes más extensos en primer esquema. 3. Acceso con una trinchera central capital y extracción de trabajo con dos bloques Ventaja: Interrelaciones independientes entre equipo de destape y mineral útil Se puede obtener mayor reservas de mineral útil Menor volumen de los trabajos mineros capitales Desventaja : Complejidad de ubicación del destape en escombrera interior Después de la extracción las excavadoras regresan a su posición inicial con tiempo muerto. 4. Acceso con dos trincheras capitales de flanco y trabajo por dos bloques El frente se divide en dos partes, el equipo trabaja independientemente Desventaja: El volumen de los trabajos capitales es mayor pero es más fácil ubicar los estériles en el interior. El doble del anterior. 5. Acceso con tres trincheras capitales 1 central y 2 de flanco con trabajo de dos bloques

Ventaja : Se puede organizar un tráfico continuo en cada bloque, garantiza mayor rendimiento de la mina Desventaja Volumen de los trabajos mineros capitales es triple El frente en los trabajos en escombrera es menor que los demás esquemas. FRANQUEO DE TRINCHERAS CON COMPLEJO CE (PALAS CICLICAS-ESCOMBRERA) Se utiliza en las rocas suaves o en las rocas duras y semi-duras preparadas por el metodo de voladura muy fino. El metodos de franqueo sin transporte es economicamente mas rentable, en este caso utilizamos dragalinas, palas mecanicas con brazos muy extensos que nos permita depositar el esteril en la escombrera. Esquema con franjas longuitudinales o con franjas transversales En estos casos las rocas se ubican por 1 o 2 bordes. 

Extraccion de rocas con franja longitudinal normal la altura de escombrera se calcula: 𝐻𝑒 ≤ (𝑅𝑑 − 𝐶 − 𝑋)𝑡𝑔𝛽 ≤ 𝐻𝑑

Donde 𝑅𝑑 = Radio de descarga C= Prisma de deslizamiento X= Distancia entre eje de excavadora y arista superior de trinchera Β= Angulo de talud de escobrera 𝐻𝑑 = Altura de descarguio de escombrera 

Por 2 bordes

X= 0,5b+Ht*ctgα Donde b= Ancho de trinchera Ht= Profundidad de trinchera α=Angulo de trinchera 

Por un borde

𝑋=

𝐻𝑒 ∗ (𝑅𝑑 − 𝐶) − 𝐾𝑒 ∗ 𝐻𝑡 ∗ (𝑅𝑒 − 𝐻𝑡 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛼) 𝐻𝑒 + 𝐾𝑝 ∗ 𝐻𝑡

Con recortes anchos con disposicion diferente de excavadoras. - Sin pérdida de tiempo muerto - Con tres franjas, todos los parametros de excavadora. FRANQUEO DE TRINCHERAS CON RECORTES ANCHOS Se realiza con disposicion diferente del eje de la excvadora 

Franqueo de las trincheras con sobre-excavacion

- Con una excavadora - Con dos excavadoras se franquea trincheras de 50m hasta 100m de profundidad. 

Franqueo de trincheras con excavadora-palas multiples

Se realiza con escombra formadora o puente transformador Con frente continuo y con frentes por capas  Frente continuo: la extraccion de las rocas se realiza por toda la altura de la trichera, la profundidad depende de los parametros de encombra formadora entonces depende de la extension del brazo para una profundidad de trinchera no supera entre 30-40m Parametros 𝑏𝑚𝑖𝑛 = 𝐶𝑥 + 𝑎1 + 𝑎2 Donde 𝐶𝑥 = Distancia entre orugas de escombraformadora 𝑎1 = Distancia entre arista inferir de la trichera y banda de ingreso 𝑎2 = Distncia entre arista interior de la trinchera y banda de egreso  FRANQUEO POR CAPAS Este esquema tiene dependencia de los parametros de altura de escombraformadora es menor que escombrera Produndidades de hasta 60m Desventajas

Volumen de las trincheras en mayor debido a que en cada capa se debe tener una plataforma para escombraformadora. En caso de excavadoras de trincheras con palas multiples y frente continuo, el equipo de trabajo puede trabajar de en forma inclinada hasta 5° el trasporte ferreo y automotriz, y en caso de tener bandas podemos trabajar con inclinaciones de hasta 15-45°. Cuando el equipo trabaja en forma combinada existe mayor gasto en repuestos de maquinaria. AREAS DE APLICACIÓN DEL COMPLEJO CE Mas razonable utilizar para las rocas duras y semi-duras despues de la preparacion de la voladura. Las palas mecanicas no tienen los parametros tan extensos en las dragalinas por eso los bancos no superan los 15 metros de altura. En complejo CE en dragalinas con ubicación de dragalina en plataforma superior se utiliza en potencia baja de destape. Dragalinas en plataforma intermedia, este esquema se utiliza solamente para rocas suaves porque las rocas preparadas con voladura en la parte superior e intermedia no es efectivo. En este caso la altura de los bancos no supera los 25 metros. COMPLEJO EXCAVADORA CICLICA-CANTERA Esquemas complejos Palas mecanicas(excavadora)- Dragalinas( Sobreperforacion) Esquema con dos dragalinas COMPLEJOS TECNOLOGICOS EXCAVADORA-PALAS MULTIPLES ESCOMBRERA CON PUENTE PUENTE TRANSBORDADOR Y ESCOMBRA FORMADORA Se caracteriza por union de tres porcesos a un continuo ( extaccion-cargio-trasporte), puede ser solo utilizado en las rocas suaves de destape y en mineral solamente en el clima templado hasta 0 grados, si la temperatura baja mas ya no se utiliza este tipo de complejos SISTEMAS DE EXPLOTACION Longitudinal por borde Abanico Este complejo puede trabajar en el trasporte por bandas o ferre. La potencia de un banco de destape alcanza 60m Ventajas

1. Continuacion de los procesos 2. Rendimientos muy altos 3. Menor costo de metros cubicos de destape DESVENTAJAS 1. 2. 3. 4. 5.

Depende del clima Mayor peso y dependecia del equipo Mayor volumen de los trabajos minero capitales Demanda de plataforma de trabajo Meyores gastos capitales

Hasta 30 metros la altura del banco, cuando se supera esta altura se utiliza 3 esquemas  Excavadora(destape y mineral util)  Excavadora-escombrera esta la escombratransformadora  Excavadora-trasbordador-escombratransformadora Existe dependencia entre excavadora y transforamdora Escombrera por 2 capas Primero escombra formadora forma la primera capa despues la escombra formadora se acerca al banco y forma la segunda capa. Esquema de extraccion del destape y ubicación de escombrera con escombraformadora. Esta ubicada en plataforma superior de mineral util. Depende de union de excavadora y escombra-formadora I. II.

Fijo Flexible

Fijos.- las reservas pueden ser ubicadas detrás de escombratransformadora, en la parte frotal y bajo de escombraformadora. Flexible.- puede cambiar su ubicación, mas cerca a escombrera y a excavadora. Como escoger el numero de reservas de volumen 𝑉𝑚𝑢 =

𝐿𝑓 − 𝑙1 − 𝑙2 𝑄𝑚𝑢 ∗ 𝑁𝑡𝑚 −𝐴∗ 12 ∗ ℎ ∗ 𝐿𝑓 ∗ 𝛾 ∗ £ 𝐿𝑝

Donde 𝑙1 = Distancia minima entre el frente de excavadora en mineral util y escombra formadora detrás del frente.

A= Ancho de franja de mineral util 𝑄𝑚𝑢 = Productividad en cantera por año 𝑁𝑡𝑚 = numero de dias en tiempo muerto del equipo en destape h= Potencia de mineral util Lf= extension del frente de mineral util 𝛾= Peso especifico de mineral util £= Coeficiente de extraccion del mineral util ALTURA DE ESCOMBRERA PARA ESCOMBRAFORMADORA He=Ke*Kf*Kr*Hd*0.26*Ae*tgβ≤Hd+τ Kf= Coeficiente de diferencia entre frente de destape y mineral util 𝐾𝑓 =

𝐿𝑓𝑑 𝐿𝑓𝑒

Kr= Coeficiente de diferencia entre ancho de recorte en destape y ancho de recorte de escombrera. 𝐾𝑟 =

𝐴𝑑 𝐴𝑒

Τ= Anchura minima entre el brazo de escombreraformadora y el de escombrera (1,5-2m) Escombrera primera He=Ke*Kf*Hd CONDICIONES PARA ESCOGER ESCOMBRAFORMADORA Se= Ae*(𝐻𝑑𝑒 + ℎ + τ)-o,25*𝐴𝑒 2 ∗ 𝑡𝑔𝛽 𝑅𝑑 = 𝐻𝑒 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛽 + 𝑃 + 𝛴ℎ ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛼 + 𝛴𝐴𝑝𝑡 + 𝐴 + 𝑎 + 0,5𝐵 − 𝑇 − 𝑒 Donde: P= distancia entre aristas interior del mineral util y escombrera A=Ancho de recorte de mineral util a= Prisma de deslizamiento B= Ancho de orugas

T= Distancia entre ejes de escombrera en caso de coneccion e= Distancia de descarguio de rocas esteriles por aceleracion. CONECCION DE EXCAVADORAS CON PUENTE TRANSBORDADOR Y ESCOMBRAFORMADORA Los esquemas principales de coneccion de excavadora son: I. II. III. IV. V. VI.

Excavadoras cocentadas fijas por un lado Conexión de excavadora por dos lados fijos Una excavadora esta conectada fija y otra flexible Trabaja una excavadora con conexión flexible 2 excavadoras con conexión flexible 2 excavadoras con conexión fija entre puentes transbordadores o escombraformadora y otras dos excavadoras tienen conexión fija entre ellas mismo y conexión flexible entre 2 excavadoras y el puente transbordador

Para los sistemas de explotacion en abanico se utiliza los sistemas 1 y 3. Cuando utilizan sistemas longitudinales de un borde utilizan conexiones flexibles, existe una reserva y un espacio para el avance. RENDIMIENTOS DE COMPLEJOS CON PUENTE TRASBORDADOR Y ESCOMBRAFORMADORA Para determinar el rendimiento del equipo por turno 𝑄𝑡 =

𝑊𝑚𝑢 ∗ 𝐾𝑑 𝑚3 ; 𝑇∗𝑛 𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜

𝑎ñ𝑜

Donde: Wmu=Rendimiento de la cantera por mineral util T= Numero de dias de trabajo al año n= Numero de turnos al dia RENDIMIENTO DE EQUIPO POR HORA 𝑄ℎ =

𝑄𝑒 ∗ 𝑓 ∗ 𝑛 𝑚3 ; 𝑡 ℎ

Donde: f= Coeficiente irregularidades de trabajos de destape (1,1-1,2) n= Coeficiente de extraccion del mineral (0,9-0,95) t= Tiempo de turno

COMPLEJOS CON RASTRILLOS ( RE) Complejo de rastrillo (RE) Se utiliza en extraccion de las rocas suaves en destape y capas organicas mas o menos secas, las humedas no pueden superar el 15-20% En depositos secos, su trasportacion puede tener una distancia de hasta 600m con rastrillos, con palas de hasta 10m3 y hasta 1km con mayor volumen de pala. Para el franqueo de trincheras, extraccion de capa organica y extraccion de destape si la potencia supera los 2 metros, solo hasta 2 metros podemos usar buldozer NORMALMENTE SE UTILIZAN ESQUEMAS DE EXCAVACION I.

II. III.

Extraccion de las rocas en destape y ubicación en escombreras en el borde de la cantera, la distancia deviaje mas corta y esquemas mas economico. El frente de escombrera y frente de la cantera avanzan paralelamente. Escombrera fuera del campo minero, esquema tiene mayor distancia pero el esquema es mas costoso. Ubicación de esteril en escombrera interiores economicamente muy razonable pero se utilizan solo en el caso de ubicar escombrera dentro del campo minero.

Los agulos de taludes recomendables es 5-10 grados IV.

Extraccion del destape en el banco superior y la ubicación de escombrera en el exterior o en el borde de la cantera y extraccion del banco inferior y ubicamos la escombrera para este destape en la parte interior de la cantera. EXTRACCION DE LAS ROCAS SE REALIZA POR ALGUNOS ESQUEMAS DE MOVIMIENTO

I.

II.

III.

Eliptica.- Se utiliza en extraccion de destape de cualquier potencia, su transportacion transversalmente al frente y avance paralelo de los frentes de destape y escombrera. Desvetajas: Mayor desgaste de repuestos( el rastrillo siempre gira al mismo lado) Menor rendimiento (ciclo con giro de 360°) En forma de 8.- Es muy popular en franqueo de trincheras Extraccion-descarga (frente I-I' y II-II') Ventajas: El rastrillo gira por los dos lados, el desgaste en menor. Angulo de giro por ciclo es de 180° Lanzadera transversal y lanzadera longitudinal Estos esquemas se utilizan en caso de menor potencia del destape, en los frentes anchos y en posibilidad de ubicar esteril en los 2 bordes. Lanzadera transversal.- se utiliza en caso de avance de franja transversalmente al frente de avance. Las rocas se depositan por 2 bordes

IV. V.

VI.

Lanzadera longitudinal.- La direccion de extraccion de las rocas y avance del frente son casi paralelos. Esquema en sinuosa Se utiliza en distancia de trasportacion mayor a 200 metros. Esquema en espiral Se utiliza para el franqueo de galerias paralelas en caso de explotacion por sistemas anillados excentrico de centro hacia afuera. Esquema en zig-zag Se utiliza para el franqueo de las tricheras o para la extraccion del destape en depositos extrechos y extensos. PARAMETROS DE LOS SISTEMAS DE EXPLOTACION DEL COMPLEJO RE

Para estos sistemas de explotacion se utiliza sistemas transversales por un borde de vez en cuando por 2 bordes y tambien el sistema longitudinal por un borde. Extension del frente para rastrillo 𝑙𝑝 =

𝐻𝑏 ;𝑚 𝑖

Donde: i= inclinacion (80 o 120 por 1000) lf= Extension de la franja minima Hb= Altura de banco Para formar el frente inicial de franquea una trinchera de corte para rastrillo L= 2lp

( si Hb≤5m)

L= Hb-2lf

( si Hb>5m)

Donde: L= Extension de trinchera ANCHO DE ESCOMBRERA 2𝐾𝑒 ∗ 𝐿𝑓 + 𝐻𝑏 ∗ (1 + 𝑖 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛽) 𝐵𝑒 = √ (𝑖 − 𝑖𝑒) ∗ (1 + 𝑖𝑒 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛽) 2𝐾𝑒 ∗ 𝐿𝑓 ∗ 𝐻𝑏 ∗ (𝑖 − 𝑖𝑒) 𝐻𝑒 = √ (1 + 𝑖 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛽) ∗ (2 + 𝑖𝑒 ∗ 𝑐𝑡𝑔𝛽)

Donde: Ie= Pendiente de superficie al fondo de escombrera SISTEMA DE EXPLOTACION LONGITUDINAL Se utiliza para la explotación de los depósitos con potencia del destape muy alto y se realiza la extracción del destape con bancos. PARAMETROS DEL SISTEMA Distancia de extracción de las rocas se calcula de la misma manera que el transversal. No depende de los parámetros de rastrillos puede tener cualquier altura. Si la capa se subdivide en dos bancos se constituye la plataforma de transporte. El ancho de la plataforma de trasnporte debe asegurar el paso y las maniobras de transporte y se calcula: 𝐴𝑡 = (𝑙𝑟 + 𝑅 )2 + 5, 𝑚 𝑙𝑟 = 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 𝑅 = 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 Cuando tenemos las rocas duras debemos volarlas con explosivos la extensión de franja o relleno alcanza más de 50 metros. Para rastrillos de menos m3 alcanza hasta los 100 m, por ello se utiliza el método transversal. COMPLEJOS CON BULLDOZER Se utilizan en trabajos auxiliares como ripiado pero en depósitos de materiales de construcción los bulldozer se usan para extracción del mineral útil. La extracción con bulldozer es económicamente razonable en transportación del mineral útil desde 70 – 120 m. Si el depósito es mayor de 120 m el campo minero se divide en 2 sectores. Normalmente por métodos hidro mecanizados, los esquemas son los siguientes: 1) ABÁNICO Los bulldozer transportan las rocas desde la periferia a buzones de recipiente. 2) SISTEMA TRANSVERSAL Se franquea la trinchera de acumulación, los bulldozer extraen las rocas a trinchera y extraen transversalmente.

Otro bulldozer transporta las rocas hacia el buzón. 3) DIAGONAL Los bulldozer extraen y transportan las rocas diagonalmente para rocas congeladas y húmedas. 4) IRREGULAR O COMPLICADA Para forma de campo irregular o complicado. Se puede realizar con bombas para la pulpa con agua hidroelevadora 10 -20 m Para la extracción del destape bulldozer utilizan para destape menor 4 m y distancia de transporte menor a 150 m bulldozer de potencia hasta 200 kb y para la potencia hasta 10 m y su transportación hasta 250m para bulldozer de potencia muy alta es desde 600 a 700 kb. Los bulldozer pueden transportar las rocas con el ángulo de subida hasta 27 ° Los sistemas de explotación son transversal y abánico en caso de extracción transversal, todo el borde se construye para la subida con bulldozer hasta 27°. Con el sistema abánico- concentrado y la subida con trincheras en este caso la escombrera también es de forma abánica. Hay que determinar la distancia entre trincheras: Cuando se extrae rocas húmedas también se realiza por trincheras. Franqueo de trincheras: 1. Externas están fuera del campo minero se aumenta la distancia de transportación y volúmenes de trabajos mineros capitales, pero se facilita la ejecución de los trabajos. 2. Combinado, cuando la mitad esta adentro y la otra fuera del campo la distancia de transportación es el 50 % y los trabajos capitales 50% menos, hay necesidad de liquidación de pilares. 3. Otra rampa esta dentro del campo minero menor distancia de transportación no hay ningún volumen de los trabajos minero capitales a cero, tenemos pilares que después debemos quitar. Cuando hay proporción de extension de rampa a ancho del depósito debe ser menor a 0,3 es decir L:B ≤ 0.3 ESQUEMAS DE FORMACION DE ESCOMBRERA 1. POR CAPAS FRONTALES Extraemos las rocas hasta su talud y descargamos estas se forman. Tiene menor rendimiento y mayor distancia a 10-15 ° pero en realidad es más complicado por su simplicidad. 2. POR CAPAS HORIZONTALES Más difícil menor distancia de transportación y mayor rendimiento mayor que el anterior.

COMPLEJOS CON BULLDOZER Y RASTRILLO Se utilizan para extracción del destape con potencia hasta 8 m y menores reservas de 500 000 m3 hasta millones de mineral útil en m3 y cuando hay un grupo de depósitos. COMPLEJOS CON BULLDOZER Y EXCAVADORA. - Cuando la extracción de las rocas se realiza con bulldozer y se ubican de escombrera a la excavadora se utiliza en depósitos de ancho hasta 60 m y potencia de destape hasta 6 m. - Cuando hay trinchera de acumulación el bulldozer se ubica en escombrera. El bulldozer trabaja en distancia efectiva por ellos alcanza el máximo de su rendimiento. - Extraccion de las rocas con bulldozer, excavadora extrae las rocas y ubica en escombrera primaria y formación de escombrera se realiza con otro bulldozer. Las condiciones son las mismas. - Excavacion del destape semiduro o congelado previamente preparado. BULLDOZER CON CONVOYER Utilizan para la extracción del destape de potencia hasta 7m. Si el destape no tiene hielo pedazos pedazos no condicionados y no es húmedo. 1. Dentro de la trinchera del campo minero, bulldozer realiza extracción mediante sistema abánico menor distancia de transportación, menor distancia de trabajo de plataforma inclinada pero hay que tener mayor extensión de línea de conveyer alcanza de 10-120 metros. 2. La banda está en superficie, el carguío se realiza en punto de carguío, la misma distancia de subida que de carguío trabaja en distancia más inclinada que el primero o anterior, no supera los 55 metros. COMPLEJOS TECNOLÓGICOS CON TRANSPORTE Se utilizan en explotación de depósitos horizontales e inclinados de cualquier potencia del destape, estos complejos son más usados en horizontes superiores del destape, el objetivo es reducir la distancia de transportación se usa el sistema de explotación transversal por un borde o el sistema longitudinal por un borde con división al parte en dos partes: 2 de flanco y una central. El sistema longitudinal con división del frente en 3 partes en el sistema transversal utiliza el transporte automotriz y por banda para los sistemas longitudinales el mas usado es el férreo y por banda. En caso de división del campo minero en 3 partes el acceso a los horizontes puede ser realizado con pilares. En la explotación de los depósitos inclinados la extracción de las rocas puede ser con capas horizontales o con capas inclinadas.

EXTRACCION CAPAS HORIZONTALES En este caso el contacto tanto el destape como el mineral útil en este caso el contacto en su costado y en contacto con el lado yacente también el volumen de pérdidas o diluciones es mayor. La solución es bajar la altura de los bancos es mejor tener el destape es con capas horizontales. Otro es que todas las capas se extraen de forma inclinada el cuerpo de mineral útil y lo demás inclinadas. Cuando tenemos entre capas de mineral útil inclinadas y lo demás son horizontales. Otro es con el angulo contrario por perdidas de diluciones menores. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DESVENTAJAS Con capas horizontales son: - franqueo de los bancos nuevos en el techo del mineral útil - Necesidadades para tener el ritmo de avance en el destape mayor que el ritmo de avance en mineral útil la diferencia aumenta con aumento del ángulo de pendiente de mineral útil: 𝑉𝑓𝑚𝑢 =

𝑉𝑓𝑑 ∗ 𝑡𝑔 𝛾 (𝑡𝑔 𝛽 + 𝑡𝑔 𝛾) cos 𝛽

𝛾 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑎𝑝𝑒 𝛽 = 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 ú𝑡𝑖𝑙 Aumento de extensión del frente en cada banco con profundidad de los trabajos o con su avance. Necesidades para formar los bancos nuevos en escombrera y el cambio de trafico de cambios en escombrera. Complejidades de organización de los trabajos mineros y trafico como consecuencia reducción de productividad de la cantera Desventajas/ Capas Inclinadas El número de los bancos en destape y la altura en zona de trabajo es mayor que en capas horizontales. Mayor volumen de destape La altura de la zona de trabajo se puede calcular con:

𝐻𝑧𝑡 " =

𝐻𝑧 ∗ 𝑆𝑒𝑛( 𝛽 + 𝛾) (𝑆𝑒𝑛 𝛾)

𝐻𝑧𝑡 " = Altura de zona de trabajo en caso de zona de extracción con capas horizontales por ejemplo: si el mineral útil es de 8° el destape actual aumenta 20 % Necesidades para formar plataformas horizontales para la ubicación del equipo y su hundimiento de manera escalonada por esta razón se complifica el franqueo de nueva franja y ubicación de las vías de transporte. Necesidades para limpiar el lado yacente del depósito Si es de 5° existe mayor desgaste de los equipos. COMPLEJOS TECNOLOGICOS CON TRANSPORTE FERREO Con abanicos longitudinales. Cuáles son los accesos a los horizontes para el trasporte férreo. Para los sistemas abanicos: Donde extraemos las rocas por el mismo borde sin rampa se puede hacer con la utilización de puentes más razonable realizar en plataforma inferiores y superiores. Se puede realizar con tráfico continuo, en este caso las líneas férreas se ubican en el tope de la cantera pero se necesita tener más espacio para las cuervas para ello hay que extraer mayor volumen del destape, coeficiente de trabajo de 0,6 – 0,7.    

Para sistemas de explotación continuos longitudinales el acceso a los horizontes de destape se realiza utilizando una trinchera de flanco por un borde. Cuando se realiza con dos trincheras las vías pueden ser ubicadas por un tope y tienen un puente sobre una de las trincheras. En este caso el acceso de horizontes de destape se realiza igual en el segundo variante con un puente sobre dos trincheras de carga, se forma trafico continuo Cuando el campo se subdivide a 2 partes o trincheras de flanco o dos partes en este caso.

FRENTES DE ABASTECIMIENTO PARA EL TRANSPORTE 𝑡𝑐 + 𝑡𝑣´ = (𝑡𝑑 + 𝑡𝑣" ) 𝑛𝑉 + 𝑡𝑣´ = (𝑛𝑡𝑑 + 𝑡𝑣" ) 𝑄 𝑛 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑔𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑄 = 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑜𝑟𝑎 V= volumen 𝑡𝑣´ = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑢𝑖𝑜

𝑡𝑑 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑢𝑖𝑜 𝑡𝑣" = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎 

Coeficiente de abastecimiento con el transporte 𝑛𝑜 =

𝑛𝑣 𝑛𝑣 ∗ 𝑡𝑣´ 𝑄

Para excavadora con pala hasta 20 m3 el cambio de convoys se construye en vías capitales Para excavadora desde 20m3 y mas tambien se construye otro punto de intercambio en las vías de intercambio y otro en los frentes. Los esquemas de transporte de destape: 1) 2) 3) 4)

Extraccion del destape y transbordacion al mismo horizonte. Extraccion del destape por un horizonte por 2 bancos. En la plataforma superior e inferior pero ubicamos en destape por 2 bancos. Igual que el anterior al nivel superior el destape. COMPLEJOS TECNOLOGICOS CON EL TRANSPORTE AUTOMOTRIZ

Se utilizan los sistemas transversales por un borde, 2 bordes y longitudinales. Tambien utilizan los sistemas anillados y combinados longitudinales y transversales. El acceso normalmente se realiza con trincheras externas para uno o dos horizontes en caso del campo de menor área. Con las trincheras internas en caso de campos mineros de menor área la traza es sinuosa ubicada en 1 o 2 bordes de liquidación. CALCULOS DE LOS PARAMETROS Son los mismos que para depósitos abruptos Particularidades de explotación de depósitos abruptos con sistemas continuos. - Para yacimientos con buzamiento suave de depósitos - Para depósitos abruptos en caso su extensión Ventajas Zona de trabajo continuo permanente El régimen de los trabajos mineros muy irregular Asegurar avance de horizontes superiores.

COMPLEJOS TECNOLOGICOS PARA EXPLOTACION DE MATERIALES DE CONSTRUCCION Depende de condiciones geológicas Nivel de aguas subterráneas Reservas de mineral útil Hasta 400 000 m3/año más razonable usar el equipo móvil para trituración para mayor rendimiento usar el equipo estacionario. Única que extrae bajo el agua es la dragalina CAPITULO 2 TECNOLOGÍA Y MECANIZACION EN EXPLOTACION EN SISTEMAS DE PROFUNDIZACION CONDICIONES Los depósitos abruptos se caracterizan con las rocas semiduras y duras en el mineral útil y rocas semiduras y duras en destape y rocas suaves en sobrecarga. Las rocas con densidad alta de aguas subterráneas y diferentes formas del cuerpo del mineral útil y forma de campo determinan la dirección de avance de los frentes. VARIANTES 1 Y 2 Desde un cabo a otro por el lado más corto el frente tiene menor extensión, la intensidad es mayor, el volumen de trabajos mineros básicos menor por eso el tiempo de construccion menor y mas económico. Pero no tienen reservas para subir la producción, no se puede colocar mas excavadoras. Las variantes se utilizan en potencia muy baja hasta alta de sobrecarga, los volúmenes son menores, para transporte automotriz y por banda. Para el férreo falta espacio. VARIANTE 3 Y 4 El frente avanza por 2 lados por el 3 y 4. Se caracteriza longitudinal por 2 bordes. El avance por el eje mas extenso permite tener el frente mas extenso podemos colocar mas excavadoras por 2 bordes duplicamos mas Se usa con mayor volumen de los trabajos mineros básicos ya que dura mas tiempo es mas costoso. Se realiza con menor intensidad de los trabajos mineros.

Esta variante se utiliza cuando el deposito tenga potencia baja de sobrecarga y para cualquier clase de transporte. El transporte al frente divide a muchos sectores a veces 2 o 3. VARIANTE 5 Para depósitos abruptos nunca se usa mucho destape. VARIANTE 6 Esta variante se usa cuando el angulo de pendiente del mineral útil es mas cerca al angulo de pendiente del talud. El angulo de talud debe ser… Desde el inicio construimos el borde de liquidación mas rápido posible. VARIANTE 7 El frente avanza desde disposición intermedia a 2 bordes. Tiene las mismas ventajas y desventajas que variante 2 Pero la extensión de frente es mayor para la variante 2 Deposito sinclinal inicia en 2 cabos del depósito y avanzan contrarios con esta variante se disminuye el coeficiente de destape. Alcanza el rendimiento muy alto de la cantera Sistema transversal de un cabo del depósito a otro. Alcanza mayor estabilidad de borde permite ubicación del destape en escombreras interiores y para explotación de depósitos de depósitos redondos se puede usar el avance abanico, para formar trazas estacionarias en el borde de liquidación. PARÁMETROS DE BERMAS Las de liquidación - De seguridad- mínimo 6 m, máximo depende de ángulo - De transporte – depende de clase de transporte y numero de vías - Prisma de deslizamiento – depende la clase de rocas, altura de bancos, 2-4 m -Ancho de la guía 3m – 7,5 para dos vías -Ancho del desague - Cuneta -0.5-0.8 m

PARA EL TRANSPORTE AUTOMOTRIZ Ancho de la guía depende del modelo de volqueta -Volquetas 10 a 12 ton Ancho de la via 11 m Volquets hasta 30 ton Ancho de la vía 13 m Volqueta 45 ton Ancho de la vía 15 m Volqueta 75 ton Ancho 18 m Volqueta 120 ton Ancho 22 m Volqueta 180 ton Ancho 30m RITMO DE AVANCE Y PROFUNDIZACION Son los parámetros mas importantes del sistema de explotación. El ritmo de profundización a cuantos metros bajamos los trabajos mineros en un año. Para calcular el ritmo de avance se necesita calcular el volumen de los trabajos en el borde. 𝑉 = 𝑉𝑡𝑐 + 𝑉𝑜 = 𝐻𝑏 ( 𝑏𝑡𝑐 + 𝐵𝑡 + 𝐴𝑝𝑡 + 1.5 𝐻𝑏 ( 𝑐𝑡𝑔𝛼 + 𝑐𝑡𝑔𝛼1 )) Para un borde 𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑒𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑉𝑡𝑐 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑟𝑖𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟𝑎𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑉𝑜 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑡𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑒𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠 𝐻𝑏 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑏𝑡𝑐 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑖𝑐𝑛ℎ𝑒𝑟𝑎 𝐵𝑡 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐴𝑝𝑡 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑎𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜

𝛼 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝛼1 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 POR 2 BORDES: 𝑉 = 𝐻𝑏 ( 𝑏𝑡𝑐 + 2 𝐴𝑝𝑡 + 2 𝐻𝑏 ( 𝑐𝑡𝑔𝛼 + 𝑐𝑡𝑔𝛼1 )) Tiempo de Preparacion en horizonte: 𝑇=

𝑉∗𝐿𝑏 𝑄𝑒𝑥

, año 𝑄𝑒𝑥 = 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎

RITMO DE PROFUNDIZACION Vp= Hb/ T ; m / año 𝑉𝑝 =

𝐻𝑏 ∗ 𝑄𝑒𝑥 𝑚 , 𝑉 ∗ 𝐿𝑏 𝑎ñ𝑜

El ritmo de profundización puede ser limitado con el ritmo de avance en cada borde. 𝑉𝑝 ≤

𝑄𝑒𝑥 𝐿𝑏 ∗ 𝐻𝑏 ( 𝑐𝑡𝑔 𝛾 ∓ 𝑐𝑡𝑔 𝛽)

Ritmo de profundización por ritmos de avance en cada borde dependiendo del angulo de inclinación de pendiente del mineral útil mas para el borde del lado pendiente o costado pendiente y menos el lado yacente. 𝛾 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎 𝛽 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜 Los ritmos de avance del destape y mineral útil deben ser iguales: 𝑉𝑎𝑚𝑢 =

𝑄𝑚𝑢 𝐻𝑏𝑚𝑢 ∗ 𝐿𝑓 𝑚𝑖𝑛

𝑉𝑎𝑚𝑢 ≤ 𝑉𝑎𝑑 Para garantizar el ritmo de avance el rendimiento de excavadora debe ser: Nex* Qex = f* F * Va F= coeficiente de reserva Nex= numero de excavadora

Qex= Rendimiento F= área de zona de trabajo en proyección vertical Va= ritmo de avance El ritmo de profundización alcanza 5 – 10 m3 / año. En unos casos la intensidad puede alcanzar hasta 20 m3/ año. EXTENSION DEL FRENTE DE LOS TRABAJOS MINEROS Depende de la altura del banco, de altura de la zona de trabajo y del área de la zona de trabajo en el plano. En frente de mineral útil depende del numero de bancos, con mayor numero de bancos el frente es mas extenso. El numero de bancos se determina según: 𝑁𝑏𝑚𝑢 =

𝑀 𝐴𝑝𝑡 ∗ 𝐻𝑏( 𝑐𝑡𝑔𝛼 ∓ 𝑐𝑡𝑔 𝛽)

M= potencia del mineral útil horizontal Apt= ancho de plataforma de trabajo Hb= Altura del banco 𝛼 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜 𝛽 = 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙 Se coloca el angulo cuando todos los trabajos mineros desarrollan en el costado yacente menos cuando avanzan desde el costado pendiente. Es justa para sistemas de explotación longitudinales para trasnsversales 𝑁𝑏𝑚𝑢 =

𝐿𝑚𝑢 𝑛( 𝐴𝑝𝑡 + 𝐻𝑏 𝑐𝑡𝑔 𝛼)

Lmu= extensión del mineral útil n= numero de bordes de trabajo por un borde = 1 y dos bordes =2 Si conocemos el coeficiente del destape actual conocemos. La excavadora si tenemos el valor minimo y fijo Existen tres casos: 1) ∑ 𝐿𝑏𝑒𝑥 ≈ 𝐿 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒

Es un caso ideal, trabaja. En su régimen optimal con rendimiento máximo, la intensidad de los trabajos mineros es planificado. 2) ∑ 𝐿𝑏𝑒𝑥 > 𝐿 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 Intensidad de trabajos mineros es mayor a lo planificado pero excavadoras y otros equipos trabajan con menor rendimiento. Por ejemplo en cada bloque de 1 km debe tener. 3) ∑ 𝐿𝑏𝑒𝑥 < 𝐿 𝑓𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 En desarrollo máximo de la zona de trabajo. Cuando los bancos de trabajo alcanzan el contorno final de la cantera y el desarrollo de los trabajos mineros. Rendimiento de la mina planificado para alcanzar la producción Qmr= Lf * Vf * Hb Es una dependencia Qmr= normalmente es cte Lf= Crece en extensión del frente Vf= menor ritmo de avance Hb= altura del banco Menor frente Mayor ritmo Si la vida útil supera los 7 años se divide en cantera de primera y segunda etapa PRIMERA ETAPA.- la zona no alcanza su máximo trabajo con menr numero de excavadora SEGUNDA ETAPA.- Alcanza su máximo podemos comprar hasta 10 excavadoras con mayor número de excavadoras. Se puede calcular el número de excavadoras en las etapas. 𝑁𝑒𝑥 =

𝑓 ∗ 𝐿𝑓 ∗ 𝐻𝑏 ∗ 𝑉𝑓 𝑄𝑒𝑥 ∗ 𝑛𝑒𝑥

F= coeficiente de reserva, normalmente depende de clase de rocas Roca suave- 1.1 Rocas semiduras 1.2-1.3 Rocas duras 1.3- 1.5 Qex- renidimiento de la excavadora por turno

Nex= numero de turnos por año para excavadora Tambien se puede determinar el numero de excavadoras 𝑁𝑒𝑥 =

𝐿𝑓 𝐿𝑏

Se puede determinar el numero de excavadoras necesarias lf, v ritmo de avance y altura del banco. PARAMETROS DE BLOQUES DE VOLADURA Existen dos condiciones para economía de un lado, se puede hacer mayor o preparar mayor volumen de las rocas por voladura menor nuemro de voladuras por año. Es mas razonable menor perdida de tiempo de excavadoras y mayor volumen de las rocas voladas nos lleva a congelación de operaciones. En economía los recursos deben de trabajar. 1)

Perdemos mayor tiempo de equipo tiempo de espera se complican los trabajos mneros por ello tener menor frecuencia de voladura. 2) Mayor congelación de rocas mejor tener mayor voladuras. Csumatoria = Cco +Ctm debe ser minimo Cco = frecuencia de voladura por semana, mes, seis meses, año. Estos dependen del equipo En total el volumen de masa rocosa preparada por voladura debe asegurar el trabajo continuo con excavadoras sin perdida de tiempo. (Nex ∗nex)

Vmr= Kr + Kd * (Nvol ∗ Nfv Vmr = numero de bloques Kr = Coeficiente de rservas 0,5 Kd = coeficiente de dependencia 1.1 Nex= numero de días trabajados en la excavadora N vol= numero de bloques listas para la voladura Nfv= frecuencia de voladura por año Nex = numero de excavadoras en la cantera En la prctica el volumen de un bloque para excavadora debe asegurar el trabajo durante un mes, en algunos casos durante 3 meses.

El numero total de las rocas voladas en la cantera: Vmr = (0.4 – 0.6)Qmr Qmr = rendimiento de la excavadora por masa rocosa Hay una organización en un caso particular en los trabajos en voladura. En este caso se realizan voladuras por cascadas ACCESO A LOS HORIZONTES CON LOS SISTEMAS DE PROFUNDIZACION Acceso a los horizontes se realiza con trinchera externas que nos permitan ubicar las vías capitales que se mejora el trafico y en las trincheras externas se puede mejorar el rendimiento del trafico se puede utilizar. Para el trasnporte férreo, la traza siempre se ubica en un borde con vías muertas. Para el automotriz con curvas traza sinuosa, espiral casi no influye el trafico Si la trinchera es externa para 1 horizonte y 2 horizontes. Mas bancos mayor volumen V= H3 El volumen crece al cubo y los gastos al cubo La trinchera capital son gastos capitales que tienen amortización de la trinchera Si es grupal 2 a 3 horizontes una parte se calcula para cada horizonte: El costo de amortización se calcula: Ca=

𝑉𝑡∗𝐶𝑡 𝑉𝑚𝑟

Vt = volumen de la trinchera Ct = costo de 1 m3 de la trinchera Vmr= Volumen de masa rocosa Dependiendo de la vida útil dela cantera Para comparar los métodos de ingreso. Ca´ =

𝑉𝑡𝑐+ 𝐴𝑉𝑑∗𝐶𝑑 𝑉𝑚𝑟

El franqueo de trinchera interna es más económico

Hay 2 casos cuando es razonable realizar 1 Trincheras estacionarias Trincheras Temporarias COMPLEJO TECNOLOGICO CON TRANSPORTE FERREO Construcción de frente de avance y parámetros del sistema de explotación. La construcción de frente más utilizado es el frente solitario con acceso por una trinchera solitaria, externa o interna para cada parte del frente.  

En caso de acceso de una trinchera común (que sirve para todo tipo de horizonte) en este sistema el tráfico es continuo. Acá tenemos trincheras comunes internas, esta variante se la puede aplicar en sistemas de explotación por un borde, unión de la trinchera con horizontes es por 2 bordes(via muerta)

Desventaja: Hay mucha perdida por maniobras de transporte Se pierde tiempo en el cambio de los frentes de excavadoras

Coeficiente de utilización de excavadoras (0.5 – 0.6) vías muertas ; (0.8) trafico continuo. 

En caso de acceso con trincheras grupales , el tráfico se lo hace con ayuda de 2 vias muertas.

PARAMETROS DEL SISTEMA DE EXPLOTACION 1. Extensión del bloque de la excavadora 1.1. Por volumen de masa rocosa; para el trabajo continuo de excavadoras , donde toca asegurar el volumen para 1 – 3 años. 𝐿𝑚𝑖𝑛 =

𝑇 ∗ 𝑄𝑒𝑥𝑐 𝐻𝑏 ∗ 𝐴𝑏

T= número de días necesarios para trabajos continuos de excavadoras Ab = ancho del bloque

1.2. Por abastecimiento con transporte Poco más complicado indica cuanto tiempo espera la excavadora hasta que llegue al complejo.

𝑉𝑣 ∗ 𝑛𝑣 (1 − 𝑛0 ) 𝐿𝑢 𝐿𝑚𝑎𝑥 = 2𝑉𝑓 ( − − 𝜏 120𝑓 ∗ 𝐸 ∗ 𝑛𝑐 ∗ 𝑘𝑒𝑥 ∗ 𝑛0 𝑉𝑢 Vv= volumen del vagon nv= numero de vagones n0= coeficiente de abastecimiento con transporte f= coeficiente de irregularidad de transporte (1.5 – 1.2) E= volumen de excavadora nc= numero de ciclos de excavadoras por minuto Kex = coeficiente de excavación Lu= extensión de las vías de unión Vu= velocidad de viaje por vías de unión Tao= tiempo de conexión de operador de tren con operadores de tfrafico (1 – 2) minutis.

𝑛𝑜 =

𝑡𝑐 𝑡𝑐 + 𝑡𝑒

Tc= tiempo de ciclo Te= tiempo de espera 𝑛𝑜 =

E (M^3) L opt (m)

5 500-800

1 60 ∗ 𝐸 ∗ 𝑡𝑒 ∗ 𝑛𝑐 ∗ 𝑘𝑒𝑥 1+ 𝑉𝑉 ∗ 𝑛𝑉 8 800-1000

12 1100 – 1400

20 1400-2000

En el frente 2 de bloque no puede superar si su extensión 500 – 600 1000 – 1500 . Extensión razonable para el transporte férreo no puede superar 3 km, caso contrario dividir en 2 campos. 2. Ancho del bloque Depende de las propiedades físicas de la roca Rocas suaves : el ancho del bloque = ancho de franja

Franjas para transporte férreo es longitudinal Rocas duras : ancho de bloque * sumatoria( Rex + R des) está formula es cuando se hace por 1 franja. B