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• Jesus Ruvina

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FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA DISEÑO Y METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEA MINADO POR TALADROS LARGOS

INTEGRANTES:     

APESTEGUI ROMERO, Jorge CORCINO LOARTE, Max HUAYTA VELASQUEZ, Wilfredo REVILLA FLORES, Jean SORIANO ABAD, Henry

MINADO POR TALADROS LARGOS

DESCRIPCION DEL METODO Es dividir el cuerpo mineralizado en sectores aptos para el laboreo y consiste en arrancar el mineral a partir de subniveles de explotación mediante disparos efectuados en planos verticales, con taladros paralelos y radial posteriormente quedando vacío el tajeo después de la explotación.

La preparación de este método contempla galerías de perforación, galería de base o undercart y transporte de evacuación del mineral arrancado y chimeneas VCR para generar una cara libre.

DESCRIPCION DEL METODO La calidad del mineral debe ser competente y su ángulo de buzamiento mayor a 60 grados, generalmente se aplica en yacimientos verticales y que tengan formas y dimensiones regulares.

A lo que los costos se refieren, es económico aplicándose muchas variantes para este método lo que se hace muy productivo. La altura del tajeo de arranque no tiene limitaciones teóricas, debe amoldarse más bien a las condiciones del yacimiento, conviene en la mayoría de los casos toda la altura de la mineralización a fin de limitar el número de galerías bases de extracción a una sola en lugar de varios.

PERFORACIÓN DE TALADROS LARGOS La perforación de taladros largos es la operación más delicada a ser aplicada en un método de explotación, pues el éxito de las voladuras dependerá principalmente de una buena perforación de taladros. El problema más común en la etapa de perforación es la desviación de taladros, que afecta la malla de perforación establecida. Los tipos de perforación de taladros largos son los siguientes:

• Perforación en abanico (fig.1). • Perforación de taladros paralelos (fig2).

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA APLICANDO TALADROS LARGOS Algunas minas del Perú han estado aplicando algunos métodos: Minsur, Perubar, Iscacruz, Raura, entre otras. Los cuales aperturaron tajeos piloto mediante esta técnica para reducir sus costos de minado. Encontramos dos tipos de métodos:  METODO LBH  MÉTODO DE SUBNIVELES TALADROS EN ABANICO

CON

METODO LBH Este método es una aplicación de los principios de voladura en Banco a cielo abierto a las explotaciones subterráneas. El método afecta principalmente a las operaciones de arranque y en cierta medida a la preparación de las cámaras, puesto que, en general sólo se trabaja en dos subniveles, uno de perforación y otro de extracción sin embargo el principio de explotación es el mismo que el de las cámaras por subniveles convencionales (sublevel stoping).

METODO LBH En este método cada cámara se divide en tres sectores claramente diferenciados:  Corte inferior, es la zona receptora del mineral fragmentado y crea la cara libre en el fondo del tajeo.  Sector de taladros largos, donde se perforan taladros de Gran diámetro y representan entre el 85 y 90% del tonelaje de la cámara.

 Corte lateral, sirve como primera cara libre vertical para la voladura tanto del corte inferior como del sector de taladros largos.

Procedimiento para el diseño de taladros largos 

Objetivo

Preparar las secciones transversales con información geológica y diseños de taladros largos, siguiendo los parámetros geológicos, geo mecánica y operativo, para optimizar la perforación y voladura de taladros largos, cuyo propósito es de obtener mineral de calidad en ley y granulometría 

Alcance

Ubicar medir y correlacionar ancho y buzamiento de veta en planta y secciones transversales de los subniveles involucrados, para la explotación mediante este método. 

Condiciones de trabajo

La mina debe estar completamente saneada, lavada y bajo los estándares operativos establecidos (principalmente la sección de galería de 3.0 m de ancho por 3.50 de alto, con implementación en todos los servicios).



Es importante que la excavación se ejecute manteniendo el piso de la veta al “hombro “de la galería, dejando una distancia horizontal de 0.3 m hacia la pared, para maniobras de la viga de la perforadora. Elaboración de las secciones transversales



Preparar el plano compositor del bloque a perforar, considerando el nivel superior e inferior con su mapeo geológico y geo mecánica. Sobre este plano y generara la sección longitudinal del bloque.



En función de la generación de la cara libre, se generan las secciones transversales aplicando los parámetros de cálculo (burden y espaciamiento).



Perforación

La perforación se realiza con equipos Simba S7D, paralelo al buzamiento de la veta, de acuerdo a la malla de perforación marcada, solo se perforan taladros en negativo (-), el control va desde la medición de la presión de avance y rotación del perforador COP 1238. En cuanto a vetas demasiadamente angostas como de 0.60 a 1.20 metros se tiene un espaciamiento óptimo de 1.20 metros y un burden de hasta 0.40 metros, contemplando en ambos casos el taladro de pre corte en la caja techo.

Ventajas 

Mayor seguridad en los trabajos y regularidad de la producción



Alta productividad y rendimiento de arranque por metro perforado.



Gran altura de tajeos que permite disparar grandes volúmenes de mineral



Posibilidad de extraer con seguridad un alto porcentaje de mineral disparado, sin necesidad de equipos a control remoto.



Empleo de agentes de voladura como el examen de menor costo.

Desventajas 

Puede haber dilución del mineral con material estéril especialmente debido a irregularidades en los límites de cuerpo o a intrusiones de estéril en el mineral.



Apelmazamiento del material después de la voladura por la carda del mismo desde gran altura.



Fragmentación irregular en algunos casos.

Método de subniveles con taladros en abanico 

El sistema es aplicable en yacimientos sub verticales (buzamiento de 70 a 90 grados) con cajas o hastiales con buenas características geo mecánicas. Una vez extraído el mineral quedan cámaras abiertas de grandes dimensiones.



La perforación en forma de abanico, se realiza desde la galería de preparación de los subniveles, se perforan taladros ascendentes, descendentes o hacia ambos lados, cuyas longitudes se adaptan al contorno de la mineralización.



Para disminuir los costos de preparación, se diseñan taladros de gran longitud.



Al igual que los métodos LHB inicialmente se construyen una chimenea para crear una cara libre y posteriormente se disparan los taladros próximos, para abrir la cara libre de todo el ancho del tajeo, posteriormente se dispara en las filas de taladros de producción.



Se aplican voladuras controladas en los límites de los tajeos para reducir los riesgos de accidente por caída de rocas



Los diámetros de la broca para este método varían entre 51 a 64 mm. El burden entre filas de perforación oscilan entre 1.2 y 1.8 m. el emboquillamiento, orientación y la desviación de los taladros, son alguna de las condiciones operativas para obtener buenos resultados.



El diseño de la malla de perforación se realiza a partir del factor de carga, que está en función de la roca, diámetro de taladro, longitud de perforación, anchura de voladura y tipo de explosivo a usar.



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



La altura entre subniveles de perforación es de 30 m, a partir de estos subniveles se realizan perforaciones de taladros ascendentes y descendentes en abanicos para lo cual se utilizan diámetros de broca de 64 mm. Con la finalidad de minimizar la desviación de los taladros.

Características 

Se perforan taladros en abanicos positivos y negativos, cuyas longitudes se adaptan al contorno de la mineralización.



Se construye un slot para ser usado de cara libre para los taladros en abanico.



Para el control de las cajas se aplica voladura controlada en los taladros adyacentes a las cajas, siendo los taladros preferentemente paralelos al plano entre las cajas y el cuerpo.



El diseño de malla se realiza a partir del factor de carga, diámetro del taladro, longitud de perforación, potencia del cuerpo y el tipo de explosivo a usar.



El burden entre filas de perforación oscila entre 1.2 a 1.8m.





Problemas en la voladura 

Dilución del mineral.



Desprendimiento del relleno cementado.



Rotura de panel siguiente.



Alto factor de voladura

Causas de las desviaciones en taladros radiales 

Errores en la embocadura



Mal alineamiento de la viga



Exceso de rotación



Exceso de avance



Exceso de energía del martillo



Bushings y pernos desgastados



Guías desgastadas



Consecuencias de desviación de taladro



Las principales consecuencias de la desviación de taladros son:



Fragmentación incontrolada de material roto.



Posibles tiros fallados debidos a la intersección entre los taladros se detonan en intervalos indeseables.



Excesiva presión y espacio entre taladros adyacentes.



Conduce a costos más altos de cargado, transporte y molienda. Carguio de taladros largos

Efecto de perforaxion con calidad

EFecto de perforación sin presion

Secuencia de las etapas de voladura 

Chimeneas



Puede ser perforada utilizando las mismas perforadoras de producción y puede ser excavada por el método VCR o disparos convencionales aplicando retar.



Cuando la chimenea es muy larga, es conveniente perforar un tramo de chimenea en forma vertical. 



Una vez comunidad la chimenea se disparada los taladros de cara libre, normalmente se utiliza un explosivo de alta potencia como cebo que puede ser dinamita o emulsión y el resto de la columna explosiva es Examen. 



Cara libre

Filas de producción

Normalmente la longitud total de taladros cargados con explosivos es menor a la longitud total perforada. Al cargar explosivos en estos taladros, se deben distribuir de tal forma que la carga explosiva no se concentré cerca al techo de la galería de perforación, donde convergen los taladros.



Determina el tonelaje a romper por cada fila.



Con el factor de carga, se calcula el peso de explosivo a utilizar.



Según el diámetro de perforación se obtiene el peso de explosivo por metro cargado.



Finalmente se calcula la longitud total cargada, que es comúnmente menor que la longitud total perforada.



La longitud total cargada se distribuye a fin de obtener buena fragmentación.



Uso de explosivos en taladros largos



Los explosivos más usados en voladura empleando taladros largos son los siguientes:

Explosivos utilizados como carga de fondo De acuerdo a las características del yacimiento se puede usar Dinamita o emulsione encartuchadas según las siguientes especificaciones técnicas:

Las emulsiones encartuchadas Exagel-E se suministran en láminas plásticas, mientras que las emulsiones encartuchadas Semexsa-E se suministran en cartuchos de papel parafinado tipo

dinamita que permite una mayor resistencia en el manipuleo al cargarlos dentro del taladro.

CONCLUSIONES 

Con la final de hacer que la voladura sea eficiente y causa el mínimo de efectos previamente se estudia y planifica la voladura, con la finalidad de efectuarla bajo las condiciones más favorables posibles.



La aplicación de voladura controlada en estos métodos de explotación permite mayor seguridad en las operaciones para lo cual recomendamos tener en cuenta lo siguiente: 

Buen estudio entre burden y espaciamiento de contorno.



Perforación paralela.



Carga explosiva mínima necesaria para producir el corte.



Disparo simultaneo de los taladros de contorno.



La elección adecuada de los explosivos a utilizar permitirá obtener menor costos de operaciones.