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Definiciones Básicas – Introducción a Carguío y Transporte en minería subterránea

Contenidos • Definiciones básicas en el diseño de minas subterráneas. – – – –

Componentes de infraestructura Galerías Estocadas Rampas

• Desarrollos verticales – Chimeneas y piques – Tolvas

• Caserones • Pilares • Lozas

Diseño minero La infraestructura en una mina subterránea debe cumplir diversos roles: Permitir el acceso a unidades de explotación (Caserones)

Cumplir con funciones de Extracción y Transporte de mineral Cumplir con funciones de Ventilación y drenaje mina

Albergar oficinas, taller de mantención de maquinaria, polvorines, refugios. Sus dimensiones deben ser mínimas por costos asociados (construcción y soporte)

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

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

Accesos principales mediante rampa

Mina Panulcillo (2007)

Accesos principales mediante piques

Systema de manejo de materiales Mount Isa Copper Operations Extraido de Carr and Krause L.E. (2005)

Pendiente

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

Techo caja

Carpeta de rodado

Piso Drenaje (puede existir sólo uno)

Dimensiones en una galería 0.5 metros

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

0.5 a 1 metro Art. 368º

En el diseño de galerías se deben considerar holguras

Equipos en labores

Equipos en labores subterráneas Considerar equipos que harán uso de las galerias

Fortificación labores subterráneas Determinar fortificación de labores: Metodos empiricos Metodos numericos

Refugios en galerías

Drenaje

Construcción de galerías en roca Tiros de •Rainura •Zapateras

•Contorno •Auxiliares •Factores a considerar:

•Perforación: Diametro/equipo •Espaciamiento y burden •Tronadura: explosivo •Costos construcción

Gráficos empíricos numero de perforaciones para diferentes secciones

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

Kg/m

Área de la sección

Costos de labores (US$/m) Costos de Construcción SECCION Avance estimado Toneladas

3 168

numero requerido

1. Mano de obra Capataz

5 x 4.5 m

mavance/mperforados

numero 1 1 1 2 1 1 2

Operador Jumbo Op. Cargador Frontal Op. Camion Op. Utilitario tronadura Ay. Utilitario Mineros

Avance (m/dia)

Valor mes US$/mes 1500 1500 1300 1200 1000 700 800

dias/mes US$/turno 24 25 25 25 25 25 25

Total Mano de Obra

2. Equipos Costo Equipos Jumbo Rocket Boomer 282 Cargador Frontal 3.8 m3 Camion Utilitario Explosivos Total Costo Equipos

2. Costo Materiales 2.1 Aceros Barras 13" Culatin r38 Bits 2,5" Coplas Corona Adaptador Piloto Total aceros 2.2 Explosivos Anfo Tronex Detonador a mecha Nonel Cordon detonante Costo Explosivos Costo Materiales

62.5 60 52 96 40 28 64

Avance (m/dia) 4.41 5.41 4.10 4.10 4.10 4.10 4.10

4.1 US$/m 15.24 14.63 12.68 23.41 9.76 6.83 15.61 98.2

Costo unitario US/Hr 41.6 37.7 21.0 14.3

Costo unitario US$ 215 190 40 50 125 105

US$/unidad 0.65 0.54 0.17 1.91 0.22

2.3 Fortificacion (perno + malla sistematico)

206

Servicios Mina

1.5

US/m 54.8 47.2 26.3 23.5 151.8 Vida util m 2076 2749 266 3528 338 312

US/m 0.10 0.07 0.15 0.01 0.37 0.34

US/m 6.89 4.60 9.99 0.94 0.43 0.39 23.24

US$/m

US$/m 23.5 7.5 0.6 35.7 1.3 68.5 91.7

US$/m

206

US$/kg US/unidad US$/m US$/unidad US$/m

US$/ton

84.2

Subcosto galería Imprevistos (12% costo)

US$/m

631.9 75.8

Costo construcción

us$/m

708

Desquinches en Galerías

Desquinche en una Galería

Desquinche

Corte transversal

Planta

Isométrico

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

Ancho= ancho equipo a operar Largo = función del largo del equipo

Punto transferencia Criterios de diseño: -Dimensiones de equipos en tránsito -Número de equipos en tránsito durante la operación de la mina.

-Fortificación requerida por mayor sección del punto de transferencia -Costos de construcción

Elementos de diseño: -Dimensiones de galerías

-Número de puntos de transferencia

Forma de construcción de galerías S2 = A2 × p / 8

H

S1 = A × ( H - A / 2 )

A

Radio de Giro interno

Radio de Giro medio

Radio de Giro externo

Sección Total = S1 + S2

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

Rampa de acceso Galería de acceso a distintos niveles:

Rampa Circular

Puede ser circular o en 8.

Pendiente dada por equipos:

Rampa en “8”

-10-12% camiones Rampa Elíptica

-15% correas

Estocadas Galerías cortas para distintos usos:

Estocada Diagonal Planta

-Conectar galerías -Almacenamiento mineral

Isométrico

-Punto de carguío -Refugios para personal Estocada Perpendicular Planta

Isométrico

Preparación de la base de un caserón

Subniveles de Perforación

Caserón

Estocada de Carguío Chimenea de Ventilación

Zanja Galería de Zanja

Nivel Base (Carguío de Producción)

Punto de descarga a pique

Subnivel de Ventilación

Chimenea o pique de Traspaso

Descarga (Buzón) Nivel de Transporte Principal

Desarrollos verticales Art. 386º: Topes o parrilla 50 cm. Sobre el piso en chimeneas de traspaso

Chimenea de Ventilación

Chimeneas de Traspaso

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

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

Tolvas de almacenaje Tolvas interior mina de Acopio mineral para resguardar producción:

Chimeneas de Traspaso

Interior mina (1 dia producción) Stockpile (1 mes de producción)

Silo o Tolva

Diámetros: 8 a 10 m

Descarga a Buzón

4 metros

Nivel de Transporte Principal

Pilares en método de caserones y pilares Pilar a

b

Dimensiones de pilares y techos determinadas por estabilidad/recuperación

Pilares en caserones Accesos en Pilares entre Caserones

CASERÓN

Pilares entre Caserones

Pilares entre estocadas

Pilares entre caserones 20-25 m

Pilares y lozas en nivel de transporte Caserón Superior Losa de seguridad entre caserones Pilares entre Estocadas

Pilar entre estocadas 7 -10 m

Caserón Inferior

Espesor de las lozas 20-25 m (Minas El Soldado, Mantos Blancos) OBS: Se deben de todos modos determinar por estabilidad