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• Samuel Pereira

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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

Postítulo de Especialización: “PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES & MEDIOAMBIENTALES”

MÓDULO I: SEGURIDAD LABORAL “Seguridad en Faena Mineras” Profesor: Claudio Caviedes Troncoso

2009

Módulo I: Seguridad Laboral – Seguridad en Faenas Mineras

TABLA DE CONTENIDOS TABLA DE CONTENIDOS............................................................................................................................. 2 INTRODUCCION ............................................................................................................................................ 4 CHILE Y LA MINERÍA................................................................................................................................... 5 Chile país minero........................................................................................................................................... 6 La minería en Chile....................................................................................................................................... 7 La minería chilena en el mundo ................................................................................................................... 7 EXTRACCIÓN MINERA ............................................................................................................................... 9 EXTRACCIÓN A CIELO ABIERTO .............................................................................................................. 9 Implementación del método de explotación ............................................................................................... 11 Criterios de diseño ....................................................................................................................................... 13 Parámetros económicos............................................................................................................................... 14 Parámetros geométricos .............................................................................................................................. 15 Configuración de banco .......................................................................................................................... 16 Bermas..................................................................................................................................................... 17 Angulo de talud ....................................................................................................................................... 17 Rampas .................................................................................................................................................... 17 Diseño de Caminos.................................................................................................................................. 18 Diseño de Botaderos ............................................................................................................................... 20 Riesgos Operativos ...................................................................................................................................... 21 Perforación.............................................................................................................................................. 22 Tronadura................................................................................................................................................ 23 Carguío.................................................................................................................................................... 25 Transporte ............................................................................................................................................... 27 Áreas de Servicios........................................................................................................................................ 35 Geología y geomecánica.............................................................................................................................. 36 Neumáticos mineros .................................................................................................................................... 38 Clasificación de los Neumáticos Mineros................................................................................................... 39 Causas de fallas de neumáticos mineros .................................................................................................... 39 Mantenimiento de los Neumáticos.............................................................................................................. 40 Sistemas de control ...................................................................................................................................... 42 Explosiones e incendios .............................................................................................................................. 43 Prevención de incendios y explosiones ....................................................................................................... 43 Seguridad en operación y mantenimiento .................................................................................................. 44 EXTRACCIÓN SUBTERRÁNEA ................................................................................................................. 46 Perforación de rocas ................................................................................................................................... 48 Tronadura.................................................................................................................................................... 51 Carguío y Transporte .................................................................................................................................. 61 RIESGOS EN MINERÍA SUBTERRANEA.................................................................................................. 64 Administración de Riesgos. ......................................................................................................................... 65 Clasificación del riesgo ............................................................................................................................... 66 Riesgo de Diseño..................................................................................................................................... 66 Riesgos de Operación.............................................................................................................................. 67 Riesgos asociados a la mecánica de rocas ............................................................................................... 67 Riesgos asociados a la explotación subterránea. ..................................................................................... 72 INTRODUCCION A LOS METODOS DE EXPLOTACION....................................................................... 81 Accesos......................................................................................................................................................... 81 Infraestructura de la Mina.......................................................................................................................... 82 Arranque o Explotación de la Mina ........................................................................................................... 82 Factores que influyen en la elección del Método de Explotación ............................................................. 85 Tipos de Yacimientos................................................................................................................................... 86 Elección del Método de Explotación........................................................................................................... 86 Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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CLASIFICACION DE LOS METODOS DE EXPLOTACION .................................................................... 87 Métodos por Caserones Rellenos ................................................................................................................ 88 Método Shrinkage ó Cámara Almacén.................................................................................................... 88 Método Cut and Fill o Corte y Relleno ................................................................................................... 90 Método por Caserones Vacíos..................................................................................................................... 92 Método Room and Pillar o Cámaras y Pilares......................................................................................... 92 Método Sub Level Stoping o Realce por Subniveles .............................................................................. 95 Métodos Caving o por Hundimiento........................................................................................................... 97 Método Sublevel Caving o Hundimiento por Subniveles ....................................................................... 98 Método Block Caving ó Hundimiento de Bloques................................................................................ 101 TRANSICIÓN DE RAJO ABIERTO A MINERÍA SUBTERRÁNEA ....................................................... 106 RIESGOS ASOCIADOS AL METODO DE EXPLOTACIÓN................................................................... 108 Riesgos Asociados al Método Cámara Almacén. ..................................................................................... 108 Riesgos asociados al Método Corte y Relleno. ......................................................................................... 109 Riesgos asociados al Método Cámaras y Pilares...................................................................................... 110 Riesgos asociados al Método Hundimiento por Bloques. ........................................................................ 112 Riesgos Asociados al Método Hundimiento por Subniveles .................................................................... 114 Riesgos Asociados al Método Explotación por Tajos Largos (Extracción del carbón).......................... 114 Riesgos Asociados a Pirquineros .............................................................................................................. 115 CUADRO DE RIESGOS, CAUSAS Y CONSECUENCIAS ...................................................................... 117 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................................... 118 ANEXOS....................................................................................................................................................... 119

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INTRODUCCION Como una definición muy simple, la minería es la obtención selectiva de los minerales y otros materiales a partir de la corteza terrestre. El presente documento describirá los principales riesgos a que están sometidos las personas, equipos, instalaciones y los procesos productivos a causa de la ejecución y realización de la actividad industrial denominada Minería. El objetivo de la Minería es extraer la porción mineralizada desde el macizo rocoso de la mina (que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambas) y enviarla a la planta de tratamiento, en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del metal principal y otros elementos secundarios generalmente. Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida desde su posición original, o in situ, y luego cargarla y transportarla para su proceso o depósito fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable, para luego continuar con los procesos industriales de Concentración, Fundición y Refinería antes de llegar a ser un metal comercializable. Si en general es conveniente el conocimiento del negocio por parte del inversionista y del profesional que trabajará o se desarrollará en él, en el caso de la Industria Minera, esto es imprescindible, por cuanto las peculiaridades del sector son de tal grado que exigen el conocimiento previo de la terminología especial y propia de la minería, así como de sus procesos productivos y los riesgos asociados a cada uno de los procesos y actividades que en ella se desarrollan. En la actualidad, la actividad minera es imprescindible para nuestro país y para la sociedad moderna en general, no solo desde el punto de vista económico que genera, sino que visto desde la necesidad de suministro permanente de metales, minerales, y combustibles para su funcionamiento y subsistencia. El origen de estos elementos está en la formación de la corteza terrestre, en el cual se forman los yacimientos mineros, algunos de los cuales se encuentran muy por debajo de la superficie de la tierra. La minería, tanto subterránea como a cielo abierto, es una de las actividades que nos da los medios y los métodos para extraer en forma eficiente y segura y posteriormente utilizar tales recursos. Pero esta extracción de recursos no es fácil, históricamente, la explotación de minerales ha sido considerada como una de las actividades más riesgosas que realiza el hombre, situación que es avalada por impactantes accidentes y tragedias que han ocurrido en la minería mundial. En este contexto, son muchos los factores de riesgos presentes en las faenas mineras, dependiendo de si son subterráneas o a cielo abierto: características de la roca, el uso de explosivos, la presencia de gases tóxicos o inflamables, el Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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empleo creciente de máquinas y equipos, la presencia de aguas subterráneas, las probabilidades siempre latentes de incendios, forma del yacimiento, etc. Estos factores, conforman un espectro de riesgos de alto potencial para las personas, equipos e instalaciones, a lo que además se puede incorporar, los errores propios de las personas que en ellas laboran, completando así un cuadro de alto riesgo laboral. A causa de todo lo anterior, la minería exige una planificación cuidadosa y rigurosa de las excavaciones y operaciones con el objeto de que sea segura y viable su explotación. En la medida que las necesidades de materias primas han ido creciendo y consecuentemente los yacimientos han ido aumentando en su tamaño y profundizándose en su ubicación, se han ido desarrollando métodos y equipos de explotación cada vez más eficientes y sofisticados. En el presente documento se verán junto con los riesgos anteriormente anunciados, en forma resumida, los principales métodos de extracción minero y los principales riesgos inherentes a ellos. Antes de entrar en materia se verá una breve reseña de la minería en Chile y los aspectos generales de la explotación minera en todos los métodos de extracción.

CHILE Y LA MINERÍA Chile es reconocido como un país minero, tanto por la importancia principal de la participación de la minería en el desarrollo económico del país, como porque constituye una actividad ancestral, que ha llegado a crear su propia cultura y que se desarrolla en gran parte del territorio nacional, aunque predominantemente en la zona Norte de nuestro país. La importancia alcanzada y el progreso consignado por la minería chilena se basa fundamentalmente en: •

La calidad de sus recursos, la magnitud de sus reservas y la ubicación de sus yacimientos.

•

El marco legal favorable a la certeza, estabilidad y seguridad de la actividad minera.

•

La no discriminación y atractivas oportunidades para la inversión extranjera.

•

La capacidad de recursos humanos idóneos en la gestión y operación minera.

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•

La infraestructura de energía y vías de comunicación, terrestres y marítimas.

•

La conformación de un conglomerado de empresas productoras de bienes y servicios para la minería, situadas en las zonas de actividad preferentemente minera.

Chile país minero Desde la conquista española hasta nuestros días, no ha pasado instante en que la actividad minera no haya destacado en Chile como actor fundamental de la vida y desarrollo nacional. En diferentes épocas de nuestra historia, cateadores, mineros y empresarios, han permitido situar a Chile en los primeros lugares como productor de oro, plata o cobre, sin considerar la producción en gran escala de hierro, salitre, carbón, hidrocarburos, y recursos metálicos y no metálicos que hacen de Chile una nación esencialmente minera. Ya en el Siglo XVI, con la ensoñación de abundantes y fáciles riquezas se motivó la conquista y colonización de Chile. La explotación de lavaderos de oro fue la actividad más importante de dicho siglo, llegando a decirse que el oro sustentó u afianzó la Conquista. En el Siglo XVII y XVIII, la Corona española introduce reformas comerciales que tuvieron profundas consecuencias económicas, siendo la minería el sector más favorecido aumentando en varias decenas y cientos de veces la producción de Oro, Plata y Cobre. En los años de la Emancipación (1810-1818), la minería fue una de las pocas actividades económicas que se mantuvo más o menos intocada por los acontecimientos bélicos. En esta época, el trigo se convirtió en el artículo de exportación más importante y en la minería, lo más relevante fue el aumento de la producción de plata, el auge del cobre y el surgimiento de la producción de carbón. El período que va desde 1830 a 1880, es conocido como el ciclo de la plata, el cobre y el carbón de piedra, pero fue el salitre, sin duda, el principal producto minero del siglo XIX. Ya en el Siglo XX, con el retroceso de la importancia del Salitre a partir del descubrimiento del Salitre Sintético en la década del 20 y con los desarrollos tecnológicos de la época que masificaron la extracción del cobre, éste va ganando importancia y trascendencia en la economía del país hasta trasformarse en el hoy llamado “sueldo de Chile”

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La minería en Chile La evolución de la minería en Chile en los últimos años se muestra en el siguiente cuadro Nº1, donde se puede apreciar su contribución al desarrollo económico del país. Cuadro Nº 1: Principales indicadores económicos de la minería en Chile Indicadores

1984

1994

2004

Producción metálica: Cobre (miles TMF/año) Oro (TMF/año) Plata (TMF/año) Molibdeno (miles TMF/año) Hierro (miles TMF/año)

Total país (mill. de US$ FOB) Minería (mill. de US$ FOB) % Participación de la minería Cobre (mill. de US$ FOB) % Cobre en el total país

1.290,7 16,8 460,4 16,9 4.249,6

3.635,0 2.143,8 59,0 % 1.568,4 43,1 %

2.219,9 38,8 983,0 16,0 5.167,1

5.412,5 40,0 1.360,1 41,9 4.849,9

Exportaciones: 11.933,6 32.117,1 5.424,3 16.964,7 45,4 % 52,8 % 4.485,4 14.530,0 37,6 % 45,2 %

Inversión extranjera materializada desde 1974 2.204,3 12.625,3 58.672,1 Total país (mill. de US$ acum.) 881,7 6.800,5 19.154,5 Minería (mill. de US$ acum.) 40,0 % 53,9 % 45,2 % Participación de la minería Participación de la minería en el Producto Interno Bruto: 19.226,6 52.163,4 94.100,3 PIB (millones de US$) 8,7 % 8,0 % 7,9 % % de la minería en el PIB.

Fuente: Elaborado en la Comisión Chilena del Cobre sobre la base de datos de SERNAGEOMIN, Banco Central de Chile y Comité de Inversiones Extranjeras.

La minería chilena en el mundo Los recursos mineros chilenos se distinguen por la magnitud de sus reservas y su calidad. Esto permite, al nivel de explotación actual, alcanzar el liderazgo mundial en algunos de sus productos principales. El siguiente cuadro Nº2 indica la posición de la minería chilena en el contexto mundial: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Cuadro Nº 2: Chile en la minería mundial Participación de los principales minerales como % del total mundial Reservas Mundiales

Producción 2004

Lugar entre Productores

COBRE [1]

33,3%

37.4%

1º

MOLIBDENO [2]

12,8 %

27.6%

2º

1%

7.0%

7º

0,5 %

1,7%

12º

NITRATOS

100 %

100%

1º

YODO

60 %

59.5%

1º

LITIO [3]

11,7 %

45,0%

1º

BORATOS

4,3 %

6,5%

5º

Minerales Metálicos:

PLATA ORO No metálicos:

Fuentes: Minerals Commodity Summaries (USGS) y World Metal Statistics, 2005

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EXTRACCIÓN MINERA Los métodos de extracción minera, se pueden dividir en cuatro grandes tipos básicos. En primer lugar, los minerales se pueden obtener en minas de superficie, explotaciones a cielo abierto u otras excavaciones abiertas. Este grupo incluye la mayoría de las minas de todo el mundo. En segundo lugar, están las minas subterráneas, a las que se accede a través de túneles, galerías, piques o socavones. El tercer método, es la recuperación de minerales y combustibles a través de pozos de perforación y por último, está la minería submarina o dragado, que próximamente podría extenderse a la minería profunda de los océanos.

A continuación se describirán los principales tipos de extracción y se determinaran sus principales riesgos asociados, vale decir, se describirán los métodos de extracción a Cielo Abierto y Subterráneo.

EXTRACCIÓN A CIELO ABIERTO La minería de superficie o a cielo abierto (open pit en inglés), es el sector más amplio de la minería y constituye cerca del 60% de los yacimientos existentes. En este tipo de extracción se pueden encontrar; minas a cielo abierto propiamente tal, que se dedican a la extracción de minerales en grandes volúmenes; canteras, que suelen dedicarse a la extracción de materiales industriales y de construcción y las minas de placer, desde donde se suelen obtener metales como oro, platino y piedras preciosas. El presente documento se enfocará en la descripción de la gran minería de extracción a cielo abierto. La explotación minera a cielo abierto consiste, básicamente, en la remoción de la sobrecarga de estéril para exponer el mineral, el que fragmentado a tamaños apropiados, vía una tronadura, para su transporte es sometido posteriormente a beneficio. El sistema de explotación a cielo abierto, es especialmente adecuado para yacimientos de gran volumen, de material relativamente homogéneo, y ubicados cerca de la superficie y se encuentran limitados por el volumen de sobrecarga estéril a remover al profundizarse la operación. Este sistema de explotación es considerado más ventajoso que el subterráneo en cuanto a recuperación de mineral, control de leyes, economía, flexibilidad, seguridad y condiciones de trabajo y supervisión más eficiente.

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Los avances tecnológicos en equipos, la introducción de explosivos de nitrato de amonio, perforación por rotación, transporte por camiones, aumento creciente de su capacidad y rendimiento, mayores alcances de los equipos de excavación, innovación en el beneficio de minerales (Molienda SAG) y la aplicación de técnicas computacionales a la industria minera, hacen de esta forma de hacer minería un método confiable, seguro, eficiente y economicamente viable de realizar. En la actualidad, dieciocho de las veinte minas que se incluyen en la lista de las mayores productoras de cobre en el mundo, y una mayoría importante de la producción de cobre fino proveniente de la Minería Chilena son explotados mediante el método de cielo abierto. En el cuadro siguiente se muestran las 20 mayores minas productoras de cobre en el mundo:

Mina

Ubicación

Propietarios

Cu fino (Ton/año)

Método Explotación

1

Escondida

Chile

BHP - Billiton

1.195.000

Cielo Abierto

2

Grasberg

Indonesia

Freport Tinto

780.000

Cielo Abierto

3

Chuquicamata

Chile

Codelco

692.000

Cielo Abierto

4

Morenci

USA

Phelps Dodge

500.000

cielo Abierto

5

KGHM Group

Polonia

KGHM Group

454.000

Cielo Abierto

6

D. Inés Collahuasi

Chile

Minorco/ Falconbridge

481.000

Cielo Abierto

7

El Teniente

Chile

Codelco

436,000

Subterránea

8

Los Pelambres

Chile

Grupo Luksic

363.000

Cielo Abierto

9

Norilsk Nickel

Rusia

Norilsk

336.000

Cielo Abierto

10

Radomiro Tomic

Chile

Codelco

291.000

Cielo Abierto

11

Binhham Canyon

USA

Rio Tinto

254.000

Cielo Abierto

12

Andina

Chile

Codelco

240.000

Subterránea

13

Candelaria

Chile

Phelps Dodge

200.000

Cielo Abierto

de

-

Rio

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El Abra

Chile

Phelps Dodge/Codelco

218.000

Cielo Abierto

15

Dzhezhagan Complex

Rusia

Dzhezhagan

215.000

Cielo Abierto

16

Southern Peru Perú Copper

Asarco

195.000

Cielo Abierto

17

Disputada

Chile

Exxon

189.000

Cielo Abierto

18

Bajo de Alumbrera

Argentina

BHP - Billiton

185.000

Cielo Abierto

19

OK Tedi

N. Guinea

Tedi Mining

183.000

Cielo Abierto

20

Zaldivar

Chile

Placer Dome

150.000

Cielo Abierto

la

Implementación del método de explotación

La rentabilidad del negocio minero se explica básicamente a partir de tres elementos: la calidad del yacimiento, la capacidad de gestión para formular, desarrollar y operar un proyecto y la manera como se conciba la explotación minera. A pesar de lo simple del método, se deben controlar hasta los menores detalles en cada una de las actividades que intervienen en la explotación. Para ello se deben tener en cuenta numerosos factores, entre los que destacan aspectos relativos a: a) Características del terreno. •

Estabilidad de taludes.

•

Remoción de estéril y posterior deposición en los botaderos.

•

Sistemas de beneficio y disposición de relaves.

•

Problemas de agua, que afecten la estabilidad del rajo.

b) Aspectos Geográficos Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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•

Localización, debido al impacto de los costos de transporte a los mercados en relación al valor de venta del producto.

•

Altitud, que dificultan el acceso, y encarecen las operaciones.

•

Disponibilidad de energía eléctrica, mano de obra y agua necesaria para abastecer los sistemas de beneficio y consumo humano.

•

Repuestos especializados, que afectan la disponibilidad de equipos criticas.

c) Factores climáticos •

Condiciones de tiempo adversas como bajas temperaturas en invierno, polvo en suspensión o neblina en verano o lluvia, nieve, o hielo que generan problema de drenaje, afectan las condiciones del tránsito vehicular y aumentan los costos de mantención de los caminos.

•

Tormentas eléctricas, que pueden significar la paralización de los procesos productivos.

d) Tratamiento del mineral •

Que el mineral a ser tratado no requiera de costosos tratamientos metalúrgicos.

e) Accesibilidad al mercado.

Con todo esto, se ve que la explotación minera a cielo abierto en gran escala requiere de inversiones considerables y de una mecanización altamente estudiada. La maquinaria utilizada ha ido evolucionando, tanto en crecimiento de tamaño, como en la mejora en la fiabilidad de sus componentes y automatización de funciones y mecanismos. Un avance importante en el mejoramiento de la productividad ha sido el reemplazo de las rampas de 3% para ferrocarril por rampas de 10% para camiones. Esta evolución se ha traducido en un incremento de los rendimientos, un mejor aprovechamiento de la energía y una mayor Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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disponibilidad de la maquinaria y en consecuencia una considerable disminución de sus costos. También, los ángulos de las paredes del rajo o ángulo de talud tanto en sus límites finales como de operación, han sido optimizados, gracias al desarrollo de la mecánica de rocas, que ha permitido mejorar el control de la estabilidad del talud. Es necesario tener en cuenta que cada sistema de explotación tiene limitaciones. En el caso del sistema a cielo abierto, el agotamiento progresivo de los depósitos minerales de alta ley y cercanos a la superficie, así como la cantidad creciente de material estéril que se debe remover al profundizar el rajo, impone límites económicos debido a los cuales la explotación debe ser abandonada o transformada en subterránea. En la actualidad, las reservas mundiales de cobre son de leyes relativamente bajas y son necesarias nuevas técnicas de beneficio para el tratamiento eficaz de estas reservas. La baja en el precio de los metales, obliga a los productores mineros a centrarse en los costos, esto implica aumentar la producción, exige equipos de mayor capacidad, profundización de la mina, aumento de las distancias de acarreo, aumento en los ángulos de taludes, explotación de yacimientos más profundos con condiciones geológicas más complejas y situaciones económicas más desfavorables (relacion estéril mineral, presencia de aguas subterráneas, estabilidad de taludes, etc.). De este modo, una explotación minera a cielo abierto, presenta riesgos inherentes que se encuentran presentes en todas las etapas de su ciclo de vida, desde el diseño y construcción hasta la operación y mantenimiento. En cada una de ellas, se interrelacionan diferentes aspectos, que para efectos de un adecuado control, deben ser identificados y evaluarse por separado, a objeto de establecer estrategias y planes de acción específicos para cada etapa.

Criterios de diseño En la minería a Cielo Abierto, se define como mineral explotable, a toda unidad mineralizada, cuya valorización u utilidad neta, permita cubrir los costos de las unidades de estéril necesarias a remover, para exponer dicho bloque y dejarlo en condiciones de ser extraído. De este modo, el punto de partida para el diseño de cualquier explotación minera a cielo abierto, es el modelamiento geológico del yacimiento, que se realiza en la etapa de factibilidad. Las reservas explotables se estiman mediante modelos computarizados por bloques, donde los parámetros económicos correspondientes permiten definir el límite final del rajo. Tras efectuar el diseño del rajo o pit final y evaluar las reservas explotables, se procede a diseñar las fases intermedias, definir el método de explotación y Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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seleccionar la maquinaria a utilizar en función de la secuencia de extracción o fase, la cual debe asegurar acceso al mineral por extraer y permitir en cualquier momento suavizar la tasa de extracción y maximizar el uso de la flota minera. Los gastos de capital, costos de operación y utilidades influencian la tasa de retorno de la operación. La ley, el tonelaje y la superficie topográfica afectan la factibilidad de la operación. El tamaño, la forma, la estructura y la profundidad del depósito, definen el método de explotación. Los limites del rajo, la ley de corte y la razón de estéril/mineral afectan el pian minero. El ritmo de producción, el diseño minero y las características hidrológicas y geotécnicas tienen efecto sobre la selección de los equipos y aspectos operacionales de la mina. El tamaño de la flota, el tamaño de cada unidad y tipo del equipo minero dependen del tipo de roca, tonelaje y fragmentación requerida y topografía del rajo. El ancho del bloque es determinado por la geometría del cuerpo mineralizado, los aspectos geológicos y la densidad de muestreo y espaciamiento. La estabilidad del talud y el ancho de banco son función del ángulo de fricción, la cohesión y la densidad del macizo rocoso. El diseño del botadero depende de la topografía, características del material estéril, método de vaciado y ángulo de reposo del material estéril. En resumen, el procedimiento para realizar una óptima explotación, que implica, generalmente mover grandes cantidades de material estéril, según la profundidad del depósito o espesor del recubrimiento, queda definido por la aplicación de parámetros económicos, geométricos, técnicos y operacionales que permiten alcanzar las producciones programadas con e! menor costo posible y en condiciones de seguridad.

Parámetros económicos Para diseñar un rajo es necesario establecer la razón de remoción económica límite, que se define como el número de unidades de estéril que es necesario remover para despejar una unidad de mena en forma económica. Es reconocido que las inversiones de capital inicial necesarias para poner en marcha una explotación minera crecen en forma exponencial a medida que las leyes del mineral disminuyen, en igual nivel de producción. A este respecto cabe indicar que los parámetros económicos que condicionan la explotación de un yacimiento se tornan más sofisticados a medida que se desarrollan yacimientos de menor ley. Por ello, para obtener un diseño óptimo del rajo y valorizar las reservas explotables de cada bloque, es necesario considerar los siguientes parámetros económicos: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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a) Precio de los metales durante la vida del proyecto (Cobre, oro o plata). b) Costos de explotación y concentración. c) Gastos administrativos. d) Costos de fundición y refinería. e) Recuperación. f) Relación estéril/mineral En base a los parámetros económicos, se calcula la “utilidad” neta para todos los bloques mineralizados considerando todos los costos y valores. Con esta información se desarrolla una segregación del depósito en regiones discretas de mineral y estéril asociado, debiendo ser cada fase de tamaño y forma adecuada para permitir que el mineral más rentable sea extraído primero. Los parámetros económicos considerados, permiten establecer la razón de remoción económica, que se define como el número de unidades de estéril que es necesario mover para despejar una unidad de mineral en forma económica, y la ley de corte, que se define como la ley del mineral en que los costos de minería, tratamiento y venta igualan los ingresos.

Parámetros geométricos Las paredes del rajo consisten de muchos elementos, para las cuales se requieren decisiones de diseño separados. Por ello la extracción por fase o secuencia, requiere relacionar la geometría del diseño con la geometría de distribución del mineral en el depósito. Los siguientes parámetros geométricos afectan al diseño de las excavaciones a cielo abierto: •

Configuración de bancos.

•

Bermas de seguridad

•

Talud interrampa

•

Pared del rajo final o talud total.

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•

Rampas y caminos de transporte.

•

Salidas de emergencia y bermas de contención

El siguiente diagrama muestra en detalle los conceptos antes mencionados:

Configuración de banco Un banco, es la unidad básica de explotación y corresponde al escalón comprendido entre dos niveles que constituyen el corte que se explota y que es objeto de excavación. Cada banco corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m. La altura de banco corresponde a la distancia vertical entre dos niveles, es decir entre el pie del banco hasta la parte más alta del mismo. El talud del banco es el ángulo delimitado entre la horizontal y la línea de máxima pendiente de la cara del Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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banco. Es un elemento básico del frente de trabajo y depende de la estructura de la masa rocosa y de la tronadura perimetral. Para operaciones de banqueo simple, puede utilizarse un ancho de banco de un tercio de la altura del banco, limitando el talud total a 72° asumiendo un ángulo de banco de 90º. Sin embargo, sin tronadura perimetral, a menudo no es fácil obtener una consistencia del ángulo de más de 60°, lo cual significa que el talud total está limitado a 48°. Si las capas o juego de diaclasas mantean entre los 55° y 80° casi paralelo a la cara de talud del banco, este ángulo de manteo determinará el ángulo máximo del banco. Cuando las estructuras no son paralelas, el grado de desprendimiento de las cuñas formadas afecta al ángulo promedio del banco.

Bermas Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m. Las bermas deben tener un ancho tal que permita que se crucen dos camiones y el movimiento de las máquinas de carguío.

Angulo de talud El talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, alteración, presencia de agua) de las rocas que conforman el talud.

Rampas Es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.

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Diseño de Caminos Un aspecto clave en la ecuación económica, desde el punto de vista operativo, es el impacto que ejerce en el diseño el trazado de la mina. La simulación teórica de un programa de construcción y explotación de una mina es materia de las áreas de ingeniería de cada mina en particular y su éxito influye en gran medida en los rendimientos y costos de los equipos y de los neumáticos. El plano determina los parámetros del camino, tales como la pendiente, la configuración del transito de vehículos, las curvas regulares y las curvas sinuosas. El diseño de ciertas pendientes puede afectar el acceso al cuerpo mineralizado, poniendo al descubierto más mineral de extracción y puede influir, además, en la relación entre el mineral y el estéril. Los métodos usados para mejorar el conjunto de factores que afectan los caminos de transporto son bien sencillos, pues combinan el sentido común con la experiencia en particular de cada compañía. Entre los parámetros de diseño de camino deben de considerarse los siguientes: a) Pendiente Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Para la construcción de caminos en una mina a cielo abierto, su diseño no deberá exceder el 10 % de inclinación, valores superiores involucran problemas de tracción para camiones cargados subiendo y probables problemas de deslizamiento en camiones vacíos bajando, además de problemas con velocidad variable y acelerada que puede provocar problemas en sistemas de retardo y frenado. El consumo de combustible aumenta considerablemente en pendientes superiores al 10% y en general valores superiores a este valor involucran velocidades altas e inseguras. b) Peraltes Si se considera que los radios de curvatura de los camiones de extracción son de aproximadamente 50 m. y que las curvas se deben tomar en un rango de velocidad de 15 a 30 kms/hrs. para mantener la estabilidad del camión en todo momento, el peralte adecuado se debe considerar entre un 4% y un 18 %. Lógicamente estas consideraciones varían dependiendo de las condiciones de la curva que va a ser diseñada. c) Bermas de seguridad La regla básica para la construcción de las bermas es el tema de protección de neumáticos, por lo tanto debe construirse con material fino y sin piedras de gran tamaño para evitar los impactos por el lateral de los neumáticos radiales. d) Radios de curvatura El radio de curvatura recomendado para estos camiones de gran tamaño es de aproximadamente de 50 a 60 m. e) Superficie de caminos La superficie de los caminos debe ser recta y regular; sin baches que obliguen al camión a tener un cabeceo que genere derrames. Deben tener siempre una capa de material fino compactado de tal forma de asegurar una tracción libre de discontinuidades. f) Resistencia a la rodadura La resistencia a la rodadura es función de la abrasividad y del tipo de material con el cual se construyen los caminos y tiene incidencia directa sobre el rendimiento de los neumáticos desgastados. El valor por lo general fluctúa entra 0.4 y 1.2 % En resumen, se puede decir que el planeamiento de todos estos parámetros no siempre se ajusta con exactitud a la realidad y seguir la metodología presentada no garantiza obtener los resultados esperados. La ecuación entre seguridad, economía y operatividad exige lograr el costo más bajo por tonelada y en condiciones razonable de seguridad. Esto no depende sólo del diseño, sino que Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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también está relacionado con aspectos constructivos y de mantención de los caminos de acarreo, así como con la operación de los camiones de extracción dentro de los límites de capacidad.

Diseño de Botaderos Se definen como botaderos a los lugares destinados a la deposición de desmontes o materiales estériles, de media y baja ley producto de las operaciones mineras. Los riesgos que generan estos depósitos, están asociados a la probabilidad de inundaciones por obstrucción de cauces naturales, hundimientos, erosión, fenómeno de remoción de masa, infiltraciones, deslizamiento e inestabilidad de taludes, etc. Esto puede ocurrir por diversas causas, las cuales pueden ser de origen natural como sismos, lluvias torrenciales, actividad volcánica, avalanchas, como también originado por las características propias del material que se deposita (Granulometría, humedad, tipo de material, etc.). También existen riesgos derivados de las emisiones y descargas al medio ambiente, tales como material particulado, ruidos, vibraciones, potencial generación de aguas ácidas, que pueden contaminar cursos de agua superficiales y/o subterránea, alteración de la calidad del suelo vegetal, de la flora y fauna o afectar a las comunidades cercanas. Las disposiciones de tipo ambiental que regulan la construcción de estos depósitos, tienen que ver fundamentalmente con las características del área afectada. Desde el punto de vista de la seguridad, la operación de botaderos es una actividad de por sí crítica. El Reglamento de Seguridad Minera, establece que todo botadero debe construirse de acuerdo a un proyecto realizado por cada Empresa Minera, y que requiere la aprobación del Director del Servicio de Minería y Geología para su implementación. En el proyecto mencionado deben tenerse en cuenta las medidas de seguridad, especialmente en los casos de estar estos situados en cotas que puedan afectar la seguridad del personal. La construcción y crecimiento de los botaderos debe efectuarse en conformidad a dicho proyecto. Para conseguir la estabilidad del depósito, debe tenerse en cuenta en su diseño la resistencia del terreno donde se va a ubicar éste, los materiales que serán empleados y sus características, el ángulo de talud, - que debe ser estable incluso después del agotamiento del yacimiento -, el adecuado drenaje natural o artificial y los movimientos sísmicos. Cuando la naturaleza del material depositado lo exija, deben tomarse medidas adecuadas para evitar la combustión espontánea del material acumulado (En el Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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caso con materiales con alto contenido de azufre) y, cuando la granulometría del material depositado lo requiera, se deben tomar medidas para evitar su arrastre por el viento, siempre que este arrastre pudiere ocasionar riesgos o molestias a personas. El vaciado de material debe hacerse con las máximas garantías de segundad. Para la descarga de los camiones, en los botaderos se debe disponer de un lomo de material que actúe corno punto de referencia y de retención en caso de emergencia. Cuando el trabajo se realice sin luz natural se debe contar con iluminación eficaz en el botadero. Debe evitarse el exceso de agua por riego en el botadero pues reblandece los bordes y puede generar deslizamientos de taludes y grietas.

Riesgos Operativos Combinar en forma armónica, las exigencias del cliente, la productividad y los bajos costos con la calidad, la salud y seguridad y la protección del medio ambiente, requiere examinar muchos factores y los probables efectos que éstos tienen en los resultados del balance general. Los aspectos relevantes en la administración de una mina a rajo abierto y que afectan en forma significativa los parámetros operativos, están relacionados directamente con la ejecución de las tareas críticas que se desarrollan en los diferentes procesos unitarios de la mina. Entre ellos podemos destacar: •

Perforación

•

Tronadura

•

Carguío

•

Transporte

•

Vaciado o descarga del mineral o estéril.

A lo anterior, se deben agregar aquellas operaciones de soporte a la cadena productiva y que guardan relación con los servicios geológicos (Mapeo de banco, predicciones geológicas, sondajes), de ingeniería de minas (Planificación, control de mineral y topografía), apoyo a la producción (Mantenimiento de pistas de circulación, limpieza de área de carguío, construcción de plataformas de perforación y mantención de botaderos), mantenimiento de los equipos mineros y servicios menores (Drenaje, señalización, movimiento de cables mineros, etc.). Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Perforación Las operaciones de perforación se realizan una mina a cielo abierto, por medio de máquinas perforadoras eléctricas montadas sobre orugas, con sistema single pass o por medio de máquinas diesel montada sobre neumáticos, con agregado de barras. Los diámetros de perforación utilizados pueden variar entre 6 y 12 1/4 pulgadas. Las áreas de perforación deben cumpHr con las siguientes especificaciones: •

Ancho mínimo : 1,1/2 ancho de perforadora

•

Largo mínimo : 1i/2 largos de perforadora

•

Pendiente : No mayor de 10%

•

Malla de perforación : Debidamente marcada y señalizada.

Condiciones de los equipos de perforación Los operadores de los equipos deben efectuar un control permanente, de las partes criticas de los sistemas que comprometen la eficiencia de los equipos de perforación, los cuales deben encontrase en buenas condiciones, antes de comenzar la operación: •

Sistemas de frenos

•

Sistema de rodado

•

Estructura

•

Mangueras y conexiones hidráulicas.

•

Herramientas de perforación

•

Sistemas de recolección de polvo

•

Niveladores (Gatos) hidráulicos

•

Sistema de rotación

•

Sistema de pull down

•

Sistema de radiocomunicaciones

•

Sistema de iluminación

•

Sistemas contra incendio

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•

Escaleras de accesos y plataformas.

•

Huinches.

Condiciones de operación a) La perforación se efectúa tanto en forma vertical como inclinada con un ángulo que puede llegar hasta los treinta (30) grados. b) Piso nivelado, parejo, y limpio de piedras u otros materiales. c) Los bordes y las patas deben estar totalmente limpias y sin grietas. d) Las paredes de los bancos deben estar sin bolones inestables. e) El área de trabajo debe aislarse para resguardar las estacas y los pozos perforados. f) Los pozos a perforar deben estar bien identificados (Estacas reflectantes) y contener información clara en cuanto a ubicación y profundidad de ellos (metros). g) Al área marcada para perforar sólo podrá ingresar solamente personal y vehículos autorizados. Cualquier otro vehículo que quiera ingresar, debe solicitar autorización al Supervisor de Perforación. h) El operador saliente debe entregar al comienzo del turno, información al operador entrante, respecto a la ubicación del equipo, su disponibilidad, estado mecánico y eléctrico y la secuencia de operación de la malla de perforación. i) El operador saliente debe advertir, también, de situaciones, que requieran un tratamiento particular como accesos a plataformas estrechas o con pendientes, pozos cargados con explosivos y en general situaciones que involucren riesgos en la operación. j) El operador es responsable de inspeccionar los pisos a marcar, los cuales deben estar parejos y limpios para evitar movimientos bruscos en los cambios de sitio de la perforadora.

Tronadura Toda tronadura debe ser calculada y diseñada, considerando todas las variables e información técnica necesaria. El cálculo y diseño debe quedar documentados en un registro especial de control y materializados en un plano. La información debe incluir entre otros parámetros: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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a) Para cada pozo, debe indicarse e tipo de explosivos, la carga de fondo y de columna, taco, tipo y numero de iniciadores. b) Diseño del amarre del disparo indicando tiempos de retardo en cada uno de los pozos y tipos de retardo a usar. Condiciones de operación El horario de tronadura debe de ser de preferencia aquel que produzca la menor interferencia con las otras operaciones de la mina. En toda tronadura el radio de evacuación mínimo para las personas, medido en forma radial queda definido en 500 metros. El tapado de pozos se efectuará en forma manual o con equipos auxiliares, evitando dañar el tubo y los extremos de los detonadores. Antes de autorizarse el tendido del tubo de iniciación principal, todas las vías de acceso a la zona de seguridad, deberán estar controladas, mediante loros. Estos deberán ser instruidos, acerca de lo siguiente: a) Lugar y hora del disparo. b) Responsabilidad de su misión. Los “loros” deben ser designados por el Supervisor a cargo de la Tronadura, previa comprobación del conocimiento de las normas. Debe existir un letrero informativo ubicado en el acceso principal a la Mina, donde se comunicará la fecha, horario y lugar de tronadura Mina. La zona de seguridad a nivel del carguío de pozos de tronadura, se define en 20 metros medidos desde los pozos de contorno del disparo, y. esta zona debe ser señalizada con conos reflectantes y letreros indicando: “NO PASAR” ¡EXPLOSIVOS! - “AREA RESTRINGIDA”. En una tronadura, el radio de evacuación mínimo para los equipos será de cien metros, cuando estos se encuentren ubicados en forma lateral respecto de la salida de la tronadura, en un ángulo menor a cuarenta y cinco grados, medidos del pozo más cercano al equipo. Cuando los equipos estén en posición frontal a la salida del disparo deberán estar ubicados a una distancia mínima de doscientos (200) metros, medidos respecto al pozo mas cercano. En ambos casos los equipos deberán quedar con las ventanas y puertas cerradas. En casos particulares estas distancias pueden variar (Tronaduras contra suelto, con exceso de patas, tiros quedados, tiros inclinados, etc.). En el área de carguío sólo podrán desplazarse los camiones fábrica, equipo tapador de pozos, camionetas para desaguar y el personal autorizado. Por ningún Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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motivo se debe permitir el desplazamiento de vehículos y equipos entre el borde o cara libre del disparo y la primera corrida de tiros. Todo el personal involucrado en la operación de tronadura, deberá contar con su licencia de manipulador de explosivos vigente. Queda prohibido realizar operaciones de movimiento de tierra a menos de 20 metros medidos horizontalmente del tiro más cercano que se esté cargando o se encuentre cargado con explosivo.

Carguío Las operaciones de carguío en la mina, comprenden todas las actividades de depósito de materiales (tanto de estéril como mineral) sobre los camiones de extracción, con el fin de que sean trasladados a sectores predeterminados, en función de sus características. Estas operaciones se realizan en una zona llamada área de carguío, donde se relacionan los conjuntos pala - camión, cargador frontal - camión y equipos de apoyo. En las operaciones de carguío se utilizan palas electromecánicas o cargadores frontales de diferentes capacidades de balde. Estos equipos se complementan con la operación de camiones de extracción eléctricos o mecánicos cuya capacidad varía entre 90 y 320 toneladas de capacidad de tolva.

Adicionalmente operan en el área, equipos de apoyo a la producción (Tractores montados sobre orugas, tractores montados sobre neumáticos, motoniveladoras, camión regador, manipulador de cables, etc.). Condiciones de las áreas de carguío El área de carguío se define como un área móvil de 50 x 50 m. en función de la posición del equipo de carguío. La altura de la frente de trabajo depende de la altura del banco, el cual es variable en función del diseño. El ángulo de la pared depende de la granulometría del material. El piso puede presentar un nivel Horizontal e inclinado con pendiente máxima de 10%. Condiciones de los equipos de carguío Debe mantenerse un control permanente de aquellas partes críticas que guardan relación con los sistemas que comprometen la eficiencia de las operaciones de Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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carguío y que están referidas a las condiciones mínimas que deben cumplir los equipos, tales como: Sistema de frenos y dirección. Sistema de extinción de incendios. Sistema de calefacción, aire acondicionado y de iluminación. Bocina y alarma de retroceso audible y visible. Espejos retrovisores a ambos costados. Neumáticos en los cargadores Orugas en las palas. Escaleras y pasamanos. Equipo de radiocomunicaciones. Elementos de desgaste, cables móviles y de suspensión Soportes. Condiciones de operación El piso de la zona de carguío y de movimiento de camiones, debe mantenerse limpio, parejo y nivelado. Las paredes de los bancos, deben encontrarse libre de cornisas o material inestable que pueda escurrir en forma repentina. El arranque del material desde la frente de carguío debe ser a nivel, sin sobreexcavaciones ni sobrepisos (El nivel de los pisos debe ser controlado diariamente por personal de topografía). En lo posible, se debe cargar una baldada de material fino antes de depositar el material más grueso, de no hacerlo, se puede afectar al Operador, el chasis y el sistema de amortiguación del camión de extracción. El llenado del balde, debe realizarse de manera tal que la carga quede bien repartida. La carga sobre los camiones de extracción debe estar distribuida uniformemente, antes que les sea permitido alejarse del área de carguío. En el carguío de camiones con mineral a planta de chancado, a stock de minerales o a botaderos, no se debe cargar bolones de dimensiones mayores que la abertura del chancador primario (generalmente 1.50 x 2.20 m.) o de la mitad del balde del equipo de carguío respectivamente. Los bolones que no puedan ser cargados deben ser ubicados a una distancia no menor de 5 metros de la pata del banco.

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El descolgamiento de bolones a bancos inferiores, debe ser efectuado bajo la supervisión directa del Jefe Turno de Operaciones Mina. El carguío en rampa debe efectuarse en una pendiente no superior a 10%. El avance debe ser en lo posible paralelo respecto del eje de la rampa. Es decir en la dirección de la pendiente. Nunca debe desplazar o cargar la pala en dirección transversal en una pendiente. En material de relleno o sectores blandos se debe evitar maniobras de viraje. Cuando se cambia de posición, el equipo se debe retirar hasta una superficie más compacta.

Transporte Las operaciones de transporte de mineral y estéril en la mina, se realizan por medio de camiones de extracción eléctricos y mecánicos cuyas capacidades varían entre 90 y 320 toneladas, los cuales se desplazan por los circuitos de transporte desde los puntos de carguío hacia los puntos de vaciado y viceversa utilizándose generalmente un sistema de asignación dinámica. Condiciones de los caminos Todos los caminos que se construyan en la mina deben cumplir las especificaciones de diseño establecidas en función de las características de los equipos: •

Ancho mínimo 35 metros (incluyendo berma de contención).

•

Pendiente máxima 10 %

•

Radio de curvatura 80 metros.

•

Berma de contención Altura mínima a 1/2 neumático (1.50 metros).

•

Orejas de bifurcación Igual a 1.5 ancho de camión (11 metros).

•

Drenaje: Pendiente de inclinación en los extremos de la sección transversal del camino no mayor a 1%.

Condiciones de los equipos Debe efectuarse un control permanente de las partes críticas o sistemas que comprometen la eficiencia de las operaciones en el tránsito de los camiones de extracción referidos a los siguientes aspectos: •

Sistema de frenos y dirección.

•

Sistema de suspensión.

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•

Sistema de extinción de incendios.

•

Sistema de calefacción y aire acondicionado.

•

Luces reglamentarias.

•

Bocina, alarma de retroceso audible y visible.

•

Espejos retrovisores a ambos costados.

•

Neumáticos.

•

Escaleras y pasamanos

•

Equipo de radiocomunicaciones.

Ningún equipo puede transitar por el interior de la faena si presenta defectos, en cualquiera de los sistemas mencionados anteriormente. Condiciones de operación en ruta La circulación del tránsito en el área mina, es por el lado izquierdo de las vías, no existiendo un sentido único de circulación. Las entradas a los bancos son también salidas y los caminos son de dos vías opuestas. No obstante, lo anterior en caso de existir vías de un solo sentido, éstas deben estar debidamente señalizadas. La velocidad máxima permitida para los camiones de extracción en los circuitos de transporte depende de condiciones de diseño del sistema de frenos de los equipos, así los camiones que poseen sistemas mecánicos permiten desarrollar una mayor velocidad que los camiones que utilizan sistemas eléctricos. En casos de malas condiciones de visibilidad (Polvo, lluvia, neblina o viento blanco) o mal estado de los caminos (Hielo, nieve, barros o irregularidades), se deben extremar las precauciones y la velocidad debe reducirse a la mitad de lo señalado por el fabricante. Sin embargo, cuando la visibilidad sea menor a 25 metros los equipos deben detenerse en los lugares que se les indique. La distancia mínima entre camiones de extracción o con otros vehículos en movimiento debe ser mayor a 2 largos del equipo, esto con el fin que el operador pueda sortear en buena forma el derrame o caída de piedras del camión que le precede o cualquier otro tipo de maniobras imprevista. Todo camión con baja potencia de tracción, debe abandonar el circuito. Los circuitos de transportes deben encontrarse libres de baches, resaltos, irregularidades o rocas producto de derrames.

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Quedan prohibidos los acercamientos entre dos equipos o detención de los camiones en los circuitos de transporte, salvo situaciones de emergencia. Los camiones de extracción deben circular con sus luces encendidas en todo momento. Nunca se debe pasar por encima o aplastar los cables de alimentación de alta tensión. Sólo, está permitido cruzar en lugares con pasacables. Condiciones de operación en estacionamientos Cuando sea necesaria la detención de los camiones de extracción por cambio de turno, tronadura, colación, tormentas eléctricas, reparaciones menores, etc., estos deben estacionarse en lugares adecuados para éste propósito (Frentes de carguío, botaderos, chancador primario o playas de estacionamiento predeterminadas). Los sectores de estacionamiento en botaderos y playas predeterminadas, deben estar señalizados, iluminados y con una zafia de seguridad. Las maniobras de estacionamiento están reguladas de acuerdo al concepto de tránsito según el sentido de los punteros del reloj. La velocidad máxima permitida en el área de estacionamiento es de 10 KPH. Y debe mantenerse una distancia mínima entre camiones en movimiento de 15 metros. Los camiones deben estacionarse en forma sucesiva, paralelos entre sí y con las ruedas traseras en las zanjas de seguridad, manteniendo una distancia entre ellos igual a un medio del ancho de un camión (3.50 metros). El orden de ubicación será siempre de izquierda a derecha. Nunca se debe estacionar un camión entre dos camiones ya estacionados. En los frentes de carguío, los camiones deben quedar con la parte posterior hacia la pared del banco y a una distancia mínima de 5 metros de la pata de éste. Todo camión estacionado, debe quedar con el freno de parqueo actuado. Los sectores del camino que presenten pistas con hielo, derrames de aceites o combustibles que pueden provocar el resbalamiento de equipos, deben ser aislados y convenientemente señalizados. En caso de baja visibilidad (menor a 50 metros), se deben aislar los circuitos de transporte, restringiéndose el tránsito de cualquier tipo de vehículo ajeno a la operación. En situaciones de lluvia y durante las primeras horas de inicio de éstas, en que el barro aún no es arrastrado por el agua y el camino no logra estabilizarse, debe enviar inmediatamente equipos para limpieza de los circuitos de transporte, especialmente en tramos de mayor tránsito vehicular y que presenten problemas serios, debido a pendientes pronunciadas, curvas, etc.

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El operador de un camión de extracción antes de subirse al camión para moverlo en cualquier circunstancia, debe revisar toda el área alrededor del vehículo, con el fin de detectar cualquier anomalía que impida el movimiento del equipo. Previo a poner en funcionamiento el motor del camión, el chofer de un camión de extracción debe comunicar su intención, emitiendo un (1) bocinazo de advertencia. Lo mismo hará cuando va a poner el camión en movimiento, pero con dos (2) toques de bocina y en caso que requiera retroceder deberá advertirlo con tres (3) bocinazos. Debe siempre tenerse en cuenta que las áreas de la mina son, extremadamente, cambiante en el tiempo y que de igual manera la señalización del tránsito es dinámica, por lo que debe mantenerse, permanentemente, atento a estas modificaciones, así como a las condiciones del entorno, para estar prestos a realizar alguna maniobra evasiva, tales como viraje repentino, detención imprevista por emergencias, etc. En caso de adelantamiento a otro equipo de operación, observar todas las condiciones de visibilidad del camino y la potencia de su camión con respecto al equipo que va a adelantar. Antes de efectuar ésta maniobra identificar al equipo que le antecede y al cual va a adelantar, comunicar dicha maniobra en forma radial y proceder sólo cuando tenga confirmación. No se debe permitir girar en U a los equipos de gran tamaño en ningún lugar de la ruta. Al cambiarse su asignación de carguío o solicitarse su salida del circuito, no debe detenerse, debiendo desplazarse hasta el punto de maniobra más próximo (botadero o frente de carguio). Tránsito Mina Los equipos de grandes dimensiones, generan condiciones de riesgo adicional a los conductores de vehículos livianos que circulan por el rajo, debido fundamentalmente a la existencia de áreas ciegas para el chofer del camión de extracción que limitan su ángulo de visibilidad en casi un 80%. Por tal razón, para ingresar al área mina, tanto los vehículos como los conductores, requieren estar autorizados por la Administración o Gerencia de la Mina. Para ello, todo conductor y/u operador previamente debe contar con la capacitación correspondientes a los riesgos inherentes al Tránsito interior Mina. Los vehículos autorizados para ingresar al área restringida deberán poseer una pértiga con mástil de fibra de vidrio, cuya altura en el extremo superior debe alcanzar como mínimo 3.75 metros y máximo 4.20 metros medidos desde el suelo y poseer una banderola de color rojo, con cinta reflectante color plata en todo su perímetro y una luz del mismo color en la parte superior del mástil. La ubicación de esta pértiga deberá ser en el costado derecho trasero del vehículo. Dado que las vías de tránsito y señalizaciones de la mina son modificadas permanentemente en función de los requerimientos operacionales de perforación, Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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tronadura y carguío los conductores autorizados que ingresen al área de la mina, deberán conocer perfectamente los circuitos de extracción por los cuales debe transitar, en caso contrario deberán ser acompañados o escoltados por el supervisor de operaciones mina o por quien éste designe. Todos los conductores deberán cumplir con las normas referidas al derecho preferente de paso en las vías de circulación de la mina. Todo vehículo liviano, de apoyo o servicios, que ingrese al área donde están operando equipos pesados, deberá detenerse fuera del lugar de maniobras de éstos y a una distancia mínima de 50 metros. Cuando un conductor de vehículo liviano o de servicio necesite conversar con el operador del equipo pesado, debe cerciorarse de que este lo haya visto, se baje del equipo y camine a la posición del chofer del vehículo liviano. Los chóferes de vehículos livianos, que requieran estacionarse cerca de algún camión de extracción que se encuentre detenido por una falla mecánica, deberán informar de tal situación al chofer del camión y ubicarse delante del camión de extracción a una distancia superior a 15 metros, en lo posible fuera de la pista de circulación de éste. El estacionamiento debe hacerse en el mismo sentido de tránsito del camión de extracción. El personal de mantención que asiste al equipo, debe cerciorarse que el chofer u operador ha bajado del equipo, antes de acercarse a el y debe colocar candado de bloqueo antes de subir al equipo. Mientras se efectúa la intervención, el chofer u operador del equipo pesado o camión de extracción debe permanecer a nivel de piso, pero alejado de el equipo en caso de chequeo de neumáticos o intervención a sistemas hidráulicos. Terminada la intervención y una vez que se han retirado los elementos utilizados y el área se encuentra despejada, se procederá a retirar el candado de bloqueo y entregar el equipo al chofer. Las personas que por razones de trabajo y debidamente autorizadas deban desplazarse a pie dentro del área mina, aunque sea por tramos cortos deben estar premunidas de un chaleco reflectante. Vaciado en botadero Las operaciones en botaderos de estériles y stock de minerales, involucran todas las actividades relacionadas con la descarga de materiales y minerales que se generan durante la explotación de la mina, en lugares previamente habilitados para ello y que cumplen las condiciones de operación establecidas. Condiciones del área de vaciado Los botaderos deben cumplir con las siguientes condiciones en su construcción: •

Altura máxima: 60 metros con talud natural.

•

Dimensiones mínimas área vaciado: 30 metros de ancho por 30 metros de largo por camión.

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•

Pendiente del piso de descarga: 3% positivo en un largo de camión.

•

Berma de contención: Altura igual a un medio del neumático del camión de extracción (1,6 metros)

•

Caminos de ingreso y salida: Independientes, para cada caso y de 35 m. de ancho.

•

Señalización : Letreros de información de áreas de vaciado operativas, en reparación y/o mantención.

Condiciones de operación Las siguientes condiciones de operación deben ser cumplidas: 1,6 m de Mantener el piso en buenas altura condiciones para el tránsito de los camiones, exento de grietas y desniveles, con una buena mantención de las pistas de tránsito y zonas de vaciado.

No regar el frente de descarga en un ancho de 10 metros a contar desde el borde, ya que el agua favorece la formación de grietas en las plataformas de vaciado con el riesgo para las operaciones de descarga. Además, durante periodos de bajas temperaturas provoca la formación de hielo. Mantener condiciones de visibilidad adecuada, controlando, sobre todo, el polvo en suspensión, mediante el regado de las vías de tránsito de camiones. Contar con iluminación adecuada, en el área de vaciado, cuando el trabajo se realice sin luz natural. a) Responsabilidades del supervisor operaciones mina •

Determinar de acuerdo al programa de avance, los puntos de vaciado de material durante el turno e informar de ello a los choferes de camiones de extracción y equipos de apoyo.

•

Monitorear en forma visual, el desplazamiento de los botaderos, informando las anomalías que se presenten en su construcción a Planificación Mina.

•

Controlar que las áreas de los botaderos que se encuentran fuera de uso, estén debidamente señalizadas con letreros que prohíban su ingreso y en caso que se ocupen, debe inspeccionarlos antes de autorizar su operación. Cuando un botadero presente un potencial grado de desplazamiento, debe tomar las medidas necesarias para mantener la

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estabilidad del talud, el adecuado drenaje de las aguas lluvias y evitar imperfecciones tales como: Asentamiento, grietas o hendiduras o hielo en el piso. b) Responsabilidades del operador equipo de apoyo •

Mantener el punto de vaciado en buenas condiciones de operación e informar a los Operadores de camiones de extracción que se encuentran trabajando en el área, de las condiciones de riesgo que eventualmente pudieran presentarse.

•

Detener la operación de vaciado en el borde cuando existan problemas de visibilidad o lluvias intensas que afecten la estabilidad de taludes, informando de dicha situación al Jefe de Turno Operaciones Mina.

•

Actuar como coordinador de las operaciones de vaciado de materiales e informar de inmediato al Jefe de Turno Operaciones Mina, cuando los Operadores de los camiones de extracción, no respeten las indicaciones dadas, o se presente alguna anormalidad.

•

Mantener permanente comunicación con el Jefe de Turno Mina y con los Operadores de los camiones de extracción mediante el equipo de radiocomunicaciones.

•

Solicitar al Jefe de Turno Mina el envío de la motoniveladora y el camión aljibe para la Mantención y regadío de los caminos del botadero, cuando las condiciones operacionales así lo requieran (Problemas de visibilidad, reparación de caminos, etc.).

•

Autorizar el ingresos al área de personas, vehículos o equipos que por razones de trabajo deban hacerlo (Topógrafos, alarifes, geólogos, mecánicos, etc.)

•

Informar al supervisor de operaciones mina, cuando el material sea demasiado fino, a objeto de evitar que se puedan producir bolsones en la zona de vaciado y la formación de áreas inestables.

•

Informar inmediatamente a los chóferes de los camiones de extracción de cualquier anomalía que observe en los camiones.

c) Responsabilidades del chofer de camión de extracción •

Cumplir estrictamente las indicaciones dadas por el operador del equipo de apoyo, cuando realiza la operación de vaciado en algún trabajo específico que se realice en el área.

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•

En caso que su camión quede en panne en el botadero, informar al Supervisor del Dispatch y al Supervisor de Operaciones Mina, quien determina las acciones a seguir.

•

Visualizar las condiciones del entorno y de puntos de descarga operativos al ingresar al área.

•

El ingreso al botadero debe hacerlo por el lado izquierdo del área de descarga, en el sentido de los punteros del reloj y manteniendo una distancia mínima de 10 metros respecto a la berma de contención.

•

La velocidad de ingreso a la zona de botadero no debe exceder las 20 KPH.

•

La operación de vaciado debe ser de izquierda a derecha, así, si hay otro camión descargando el que llega se aculatará a la derecha del anterior a una distancia mínima igual a 1.5 del ancho de camión (10 metros).

•

Ubicar el camión para vaciar el material en forma perpendicular a la berma de contención La velocidad de giro y retroceso en el punto de vaciado no debe exceder de 10 KPH.

•

En ningún momento debe impactar los neumáticos del camión con la berma de contención.

El chofer del camión de extracción debe informar al supervisor de operaciones mina de cualquier anormalidad que observe en la operación de vaciado y solicitar instrucciones de como proceder cuando el punto de vaciado presente: a) Ausencia de berma, pendiente negativa, problemas de visibilidad (exceso de polvo, viento blanco, etc.). b) Falta de sistema de iluminación en faena nocturna. c) Piso desnivelado, o existencia de rocas, grietas o hendiduras.

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Una vez aculatado debe poner freno carga/descarga para proceder a levantar la tolva. Verificar que la tolva está abajo antes de desactivar el freno de carga/descarga, para proceder a salir del punto de vaciado por la pista izquierda de la ruta de salida del botadero.

Áreas de Servicios Las áreas operativas están orientadas fundamentalmente a cumplir su función principal, que es la producir al menor costo y en forma segura. Sin embargo, para el logro de su cometido, las áreas operativas necesitan de las áreas de servicio o soporte, entre las que se encuentran mantención, ingeniería, geología, prevención de riesgos, y las áreas de apoyo directo a la producción. Su función clave, es proveer información, asesorar, y ejecutar tareas orientadas a identificar, evaluar y ayudar el control de los riesgos que pueden afectar las operaciones, contribuyendo en gran medida a que las funciones de valor agregado funcionen eficazmente. Hay que generar conciencia en toda la organización, que la necesidad de administrar os riesgos operativos, de controlar el grado de exposición y de monitorear la efectividad de las soluciones estructuradas por las áreas de servicios constituyen proceso críticos para llevar adelante con éxito el negocio.

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Geología y geomecánica La magnitud del riesgo relacionado con la estabilidad de los taludes está dado por la probabilidad que personal de mina se lesione debido a la caída o desprendimiento de material, o que un derrumbe aplaste a equipos o sencillamente la paralizaciones de las operaciones debido a un desprendimiento masivo de material. El empleo de explosivos en el desarrollo de la mina unido a la presencia de estructuras preexistentes en la roca o a la existencia de materiales poco competentes, pueden dar origen a materiales inestables en la cresta y taludes de los bancos, los que a su vez pueden desprenderse por varios factores, como por ejemplo, otras tronaduras cercanas, movimientos sísmicos, escurrimiento de agua por estructuras, congelamiento del agua en grietas o incluso por su propio peso y mala calidad de la roca. Este riesgo tiene dos componentes: •

La probabilidad de caida de rocas o derrumbe.

•

La exposición del personal o equipos estén expuesto al peligro.

El riesgo relacionado con la estabilidad de taludes es una combinación de la probabilidad de ocurrencia del hecho y la exposición a este. Si un bloque de roca es identificado como un riesgo con una probabilidad de caerse de 100%, para asegurar un riesgo de 0%. La exposición a esta tiene que ser eliminada. Como en la minería de rajo abierto el riesgo de caída de rocas está siempre presente, la clave para su control es la reducción de la exposición al riesgo, y esta se logra con la aplicación de los principios de la mecánica de rocas a la ingeniería de minas y se basa en las siguientes simples y evidentes, premisas: Toda masa rocosa tiene asociada un conjunto de propiedades mecánicas que generalmente la caracteriza, las cuales pueden ser medidas mediante ensayos de laboratorio o terreno estandarizados. El comportamiento (estabilidad) de una estructura minera excavada en roca puede ser evaluado adecuadamente utilizando los fundamentos de la mecánica clásica. La capacidad de poder predecir y controlar el comportamiento mecánico de la masa rocosa, puede beneficiar económicamente la operación minera. La exposición al peligro de caída de rocas es prevenido por: •

La construcción de bermas de seguridad para detener caídas de rodados, e identificación y monitoreo de bloques de roca inestable.

•

La identificación de las zonas de riesgo.

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•

Entrenamiento al personal sobre las condiciones de riesgo, y que este ayude a la identificación de estas condiciones.

La identificación de bloques potencialmente inestables debe ser hecha por personal competente mediante el levantamiento de información geológicageotécnica del macizo rocoso. Esto comprende mapeo geológico de frentes de bancos, y testigos de sondajes, mapeo geotécnico de testigos de sondajes, mediciones de estructuras de subsuperficie mediante la realización de sondajes orientados, análisis de resistencia y deformación de las distintas unidades geológicas que conforman el yacimiento, monitoreo de estabilidad de taludes utilizando prismas y extensómetros e instalación de piezómetros para registrar las variaciones del nivel freático. Cuando estas zonas han sido identificadas, se las clasifica como: •

Área prohibida; donde el acceso esta enteramente restringido, tales como zonas con deterioramiento que afectan a varios bancos y donde la inestabilidad es progresiva.

•

Área controlada: donde el acceso es posible con permiso y bajo control d un observador, como áreas con taludes sin anchos de bermas de bancos que puedan detener caídas de rodados.

•

Áreas de precaución donde el acceso está permitido con precaución. como aquellas identificadas con un potencial de fallamiento pero no han experimentado movimientos significativos.

El entrenamiento de seguridad del personal que está expuesto al riesgo potencial en el rajo debe incluir los siguientes temas: •

Los mecanismos de debilitamiento y/o deterioro de! talud, incluyendo deslizamientos estructurales y presencia de rocas de débil competencia.

•

La identificación y documentación de riesgos en tos taludes.

•

La metodología y el propósito del monitoréo de los taludes con riesgos identificados.

La mantención del rajo consiste en la detección y control de zonas inestables en crestas y taludes de bancos en la mina, con el fin de disminuir condiciones de riesgo para personas y equipo, asegurando la continuidad del desarrollo y el mantenimiento de los niveles de producción. Por lo general se pueden identificar tres tipos de situaciones: a) Caída de Bloques desde la parte superior del banco

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Este tipo de fenómeno se origina principalmente debido a que el ángulo de la pared es mayor que el ángulo de reposo de los bloques. b) Deslizamientos masivos de la cara del banco Esta situación es característica en rocas poco competentes, blandas y/o intensamente fracturadas, preferentemente en gravas o material de relleno, en donde tiene una incidencia fundamental el agua de filtración acompañada de cambios bruscos de temperatura. c) Desprendimiento de cuñas debido a la existencia de planos de corte Los desprendimientos de cuñas son provocados por la existencia de fallas geológicas y fracturas mayores en el macizo rocoso generando cuñas que podrían desprenderse si carecen de sustentación.

Neumáticos mineros Un neumático minero, fuera de carretera es el elemento, que en un equipo, cumple las funciones de soportar el peso y carga del equipo, proveer tracción y actuar como suspensión Para cumplir dichas funciones en buena forma, un neumático debe reunir condiciones tales como: Capacidad de carga apropiada, estabilidad, diseño de la banda acorde con ia condiciones de los caminos, durabilidad, flexibilidad y resistencia al impacto. Algunas de estas caracteristicas van contrapuestas, provocando con ello que la construcción del neumático sea una misión difícil. Características constructivas de un neumático minero Un neumático está compuesto, básicamente, por: •

Banda de Rodamiento Corresponde a la cubierta exterior del neumático y es la única zona que normalmente entra en contacto con el piso, por esto, está diseñada para proteger el neumático contra la abrasión y cortes. El diseño de la escultura de la banda de rodadura tiene un gran efecto sobre el rendimiento del neumático.

•

Carcasa Es la base d& neumático y está constituida por telas impregnadas en caucho, que conforman una estructura semi-rígida con el aire a presión que aloja en ella. Esta es la estructura encargada de soportar el peso del equipo. Además, debe tener la flexibilidad suficiente para absorber los impactos y actuar de amortiguador.

•

Breaker

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Es una serie de telas cubiertas de caucho que se ubican entre la banda de rodamiento y a carcasa, con el propósito de dar resistencia a los cortes y aumentar la resistencia al impacto. Adicionalmente, estos breakers en neumáticos radiales, mejoran la estabilidad. •

Pestaña Las pestañas son cuerdas de acero cubiertas de caucho que permiten fijar el neumático al aro y fijar en ella la carcasa.

Clasificación de los Neumáticos Mineros Los neumáticos mineros se clasifican de acuerdo a su construcción en neumáticos de construcción diagonal y neumáticos radiales. a) Neumáticos de construcción diagonal La carcasa está constituida por telas de nylon, las que se van superponiendo una sobre otra, formando ángulos de entre 35° a 40° respecto de la línea central de la banda de rodamiento. b) Neumáticos radiales Las telas de nylon o acero, forman un ángulo de 90°, respecto de la línea central de a banda de rodamiento.

Causas de fallas de neumáticos mineros Las principales causas, por las cuales fallan los neumáticos son: Desgaste, separación e impacto. a) Desgaste

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Significa la perdida del 100% de la goma en la banda de rodamiento. Es la cifra “cero” de la profundidad del diseño de un reumático, medida en puntos especificos indicados por el fabricante. Los neumáticos fuera de carretera son diseñados de tal manera de que a medida que se van gastando, la velocidad de desgaste se reduce y la superficie en contacto con el suelo aumenta. b) Separación Corresponde al desprendimiento de la banda de rodamiento con la carcasa y puede ocurrir por calor o por corte. Por calor: Falla de fabricación, sobre carga, exceso de velocidad y rodaje con baja presión. Por corte: Con corte en banda, con corte en forro interior, sin corte pero con perforación de la carcasa. Solo la separación por calor puede deberse a falla de fabricación. Las causas restantes son producto de mal uso y/o inadecuado mantenimiento. c) Impacto Corresponde a la rotura de la banda de rodamiento y la carcasa y generalmente es producido por un objeto sólido. El impacto generalmente produce, un daño irreparable en el neumático y solo en ocasiones daños reparables y puede representar un porcentaje considerablemente alto, del total de neumáticos desechados. Generalmente se producen cortes en la banda de rodamiento, con menos frecuencia cortes en el forro interior y deformación de la carcasa.

Mantenimiento de los Neumáticos El buen mantenimiento diario de los neumáticos involucra y requiere la cooperación de todas las áreas involucradas. a) Control de presión de aire La vida útil de un neumático depende del mantenimiento de su presión de inflado correcta y esta función es responsabilidad del personal del área de neumáticos. La presión correcta se determina por el tipo de vehículo, la carga real del neumático, la velocidad de marcha y otras condiciones de operación. Una presión de aire elevada o superficie húmeda, facilitan el impacto y el corte. Se debe aplicar siempre la presión de aire en frío recomendada por el fabricante del neumático y se debe leer la presión de inflado apropiada

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conforme a la máxima velocidad de marcha y carga real, refiriéndose a la tabla presión - carga. Una presión correcta, permite un contacto total de a banda de rodadura con el suelo y deflexiona en forma normal con un consecuente desgaste uniforme y baja temperatura de operación. Una deficiencia de presión de aire ocasiona desgaste rápido en los hombros e irregular en el centro, además, aumenta la temperatura interna debido al aumento de las deflexiones por cada ciclo. El exceso de presión, también representa una condición de anormalidad que provoca un mayor desgaste en el centro de la banda, disminuyendo la resistencia a cortes e impactos. b) Carga La carga en cada equipo debe mantenerse dentro de los limites especificados para el mismo y en este caso el operador del equipo de carguío tiene un rol protagónico en el control de la carga sobre los camiones de acarreo, el es el responsable de chequear que la carga en el camión no sobrepase los limites especificados para cada neumático. El operador del equipo de carguío y el chofer del camión deben tener en cuenta siempre que la sobrecarga es dañina para los neumáticos y que esta puede ser evitada. La carga sobre cada vehículo debe ser de acuerdo a los límites especificados para cada vehículo. La conducta de la carga sobre los equipos de acarreo debe ser estudiada regularmente. Los siguientes puntos son importantes en este parámetro: • La carga en cada equipo no debe exceder los límites especificados por el fabricante del equipo. • El control de la carga juega un papel importante en la vida del neumático • Cada neumático de acuerdo a su tamaño y número de lonas, tiene capacidad de carga permitida. • La carga debe ser distribuida uniformemente sobre la tolva para que esta se reparta en forma pareja a cada neumático. • El operador del equipo de carguio pala o cargador frontal es el responsable de controlar la carga para que esta sea pareja y se encuentre dentro de los límites permisibles. • La sobrecarga debe evitarse, ya que produce efectos y daños, tales como, separación por calor, separación y rotura de carcaza y desgaste irregular. c) Velocidad Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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La velocidad de la maquina es determinada por el operador y representa una de las variables mas importante en el cuidado de los neumáticos. Para el uso más eficiente, económico y seguro del neumático y del equipo, la velocidad debe mantenerse dentro de los límites apropiados. En el caso de los camiones de alto tonelaje se recomienda una velocidad máxima de 50 Km.Ihr. La velocidad excesiva debe evitarse, ya que produce efectos y daños tales como separación por calor, astillamiento y fatiga de los talones y desgaste acelerado, desgaste irregular, abrasión rápida y fatiga de la carcaza. Para obtener una efectiva utilización de los neumáticos existen tres reglas básicas: •

Selección del neumático correcto, de acuerdo con las condiciones de operación y tipo de equipo al que será destinado.

•

Uso apropiado del neumático

•

Mantenimiento adecuado

Con estas tres reglas se disminuirá el daño de neumáticos y ello significara: •

Mayor vida útil de los neumáticos

•

Reducción de los costos de mantención

•

Minimización en la perdida de tiempos por equipo detenido y aumento de disponibilidad.

Los neumáticos gigantes para obtener un buen desempeño de su vida útil deben ser usados bajo condiciones apropiadas de mantenimiento y operación, la utilización inadecuada de estas condiciones o el descontrol de algunas de ellas o la combinación de varias a la vez pueden originar altos costos de operación y excesivas pérdidas de tiempos de mantención y problemas de seguridad.

Sistemas de control Los sistemas de control a través de programas computacionales permiten en la actualidad mantener una base de datos con toda la historia que describen los neumáticos desde su puesta en operación hasta el termino de su vida útil cuando Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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son desechados, situación que nos permite poder tener en forma rápida control de rendimientos, perdidas y costos.

Explosiones e incendios En a minería han ocurrido numerosos accidentes producto de incendios en neumáticos que involucran, por lo general, una gran perdida en lo económico y muchas veces teniendo que lamentar la pérdida de vidas humanas. La principal causa de generación de calor en un neumático gigante es la separación por calor o por corte y que hace que producto de las elevadas temperaturas que se producen por el roce entre cinturones y carcasa se inicie el proceso de pirólisis aproximadamente a temperaturas entre 200 y 400°C en la goma que consiste en la descomposición de esta con emanación de gases altamente explosivos que en concentraciones sobre 8% producen explosión espontánea al alcanzar la temperatura de auto ignición. A continuación se detallan algunas fuentes generadoras de calor en un vehículo que directamente podrían afectar a los neumáticos: •

Soldadura en la lenta con los neumáticos puestos e inflados

•

Frenos recalentados

•

Conducción eléctrica

•

Incendio del vehículo

•

Incendio en el motor de la rueda

•

Generación de calor en el neumático por separaciones por corte o por defecto de fabricación

Prevención de incendios y explosiones Eliminar las causas conocidas, es decir, todas las listadas en el punto anterior y Considerar como solución posible los agentes inhibidores de fuego en el interior del neumático, si es factible, la posibilidad de adoptar el inflado con nitrógeno. Solicitar a los fabricantes mantener un constante estudio sobre la causa que origina calor Considerar alguna forma de conectar el vehículo a tierra para prevenir golpes de corrientes, de modo que los neumáticos no sean el medio para hacer tierra. Principios básicos Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Distancia mínima segura. Las explosiones de neumáticos conocida han alcanzado distancias de 300 m, por lo que se sugiere utilizar esta distancia como mínimo para colocar barreras. Dirección segura de acercamiento. No se conoce una dirección segura de acercamiento al neumático, ya que estos pueden reventar por el lateral y también por la banda de rociadura, En este caso se sugiere mantener el radio de 300 m. No exponga a la gente. El personal que trabaja en el incendio se debe mantener alejado del área y no exponerse a ráfagas. La situación es impredecible. A menudo no se sabe cuando el neumático puede explotar y que otros también lo hagan. Los neumáticos desinflados pueden explotar. No puede suponerse que aquellos neumáticos que no tienen presión no explotaran. Si se esta liberando presión debido a que se han fundido las extensiones de la válvula durante el proceso de pirólisis, entonces se puede expeler algunos vapores generados y esto disminuirá la acumulación de vapores en relación a la concentración explosiva, sin embargo, no se ha probado que exista dicho mecanismo y por ende no se debería confiar en ello. Por otra parte seria peligroso que alguien intentara desinflar los neumáticos si se piensa que existe peligro inminente de explosión. Por lo tanto el vehículo se debe aislar durante 24 hrs. después que se ha eliminado la fuente de calor.

Seguridad en operación y mantenimiento Considerando que en el tema de neumáticos se trabaja fundamentalmente con aire comprimido y con compuestos de caucho que bajo determinadas condiciones puede ser altamente explosivo, es necesario mantener el máximo de precauciones en cada una de las actividades que se realizan y seguir siempre las instrucciones definidas en los procedimientos establecidos. Una estadística de los EEUU nos muestra que en el periodo (1990-1997) 3 trabajadores del área de mantención mecánica de las empresas metálicas y no metálicas han muerto producto de actividades con neumáticos; en el mismo periodo 8 mineros han resultados muertos mientras trabajaban en actividades relacionadas con neumáticos. Además este estudio demostró que existían algunas prácticas subestándares: Entrenamiento inadecuado o insuficiente Uso de equipos bajo limites de diseño Equipos defectuosos Mantención de neumáticos en lugar inseguro Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Trabajador bajo carga suspendida Uso de equipos defectuosos Trabajar en una actividad de alto riesgo completamente solo No seguir las instrucciones del fabricante de los equipos.

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EXTRACCIÓN SUBTERRÁNEA Un yacimiento se explota en forma subterránea cuando presenta una cubierta de material estéril de espesor tal, que su extracción desde la superficie resulta antieconómica. El objetivo es realizar la extracción de las rocas que contienen minerales, para lo cual, se construyen labores subterráneas en la roca desde la superficie para acceder a las zonas mineralizadas. Las labores subterráneas pueden ser horizontales (túneles o galerías), verticales (piques) o inclinadas (rampas) y se ubican en los diferentes niveles (dependiendo del método de extracción) que permiten fragmentar, cargar y transportar el mineral desde el interior de la mina hasta la planta, generalmente situada en la superficie. Las labores subterráneas se desarrollan mediante explosivos que se colocan en perforaciones efectuadas en la roca. Estas perforaciones están distribuidas siguiendo la forma que se le quiere dar a la labor subterránea (túneles, piques o rampas) y la tronadura se realiza en una secuencia, partiendo, generalmente, desde un punto central hacia los bordes. Después de la tronadura, se extrae el material fragmentado y se estabilizan las paredes y techo del túnel. Para esto, se utiliza una fortificación adecuada para cada tipo de terreno, que depende de sus características y del uso que se le va a dar al túnel, pique o rampa. Entre cada tronadura, el sector debe ser ventilado y despejado. A diferencia de la explotación a rajo abierto, en una mina subterránea no se extrae roca estéril, sino que debido a los altos costos que implica la construcción de túneles, la explotación se concentra preferentemente en las zonas de mineral. El proceso general de extracción tiene como objetivo extraer la porción mineralizada desde el macizo rocoso de la mina y enviarla a la planta, en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del elemento económico que en él se encuentra. Para ello, debe lograrse la fragmentación de la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original o in situ, cargar y Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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luego transportar para ser procesada o depositada fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable. En la operación de una mina, intervienen varios equipos profesionales y técnicos, cuyas acciones deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena. Los principales son: •

Geología: entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material a extraer

•

Planificación: elabora el plan minero, considerando todas las variables (geología, operación, mantención, costos, plazos, etc.) que intervienen en él.

•

Operaciones: realiza el movimiento de material en la mina (perforación, tronadura, carguío y transporte).

•

Mantención: debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos (perforadoras, palas, camiones, equipos auxiliares)

•

Administración: proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, adquisiciones, contratos, etc.

Además, participan estamentos asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad. El resultado de los diversos estudios de ingeniería, permite determinar la relación óptima entre la capacidad de extracción y beneficio de mineral, que se expresa en miles de toneladas de fino de cobre, oro, plata u otro a producir en un año. De acuerdo con la capacidad de operación establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las características de la operación con los resultados económicos esperados, para un largo período (en general, sobre los 10 años). Esta secuencia se conoce como plan minero y el período en cual se alcanza el agotamiento total de los recursos, es la vida útil de la mina. El plan minero entrega, además, las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones. Para esto, se define la porción del yacimiento que se explota (denominada mineral en lenguaje minero) de acuerdo con la ley de corte, que es una relación entre la ley (contenido del elemento a extraer) y lo que cuesta procesar este mineral, que depende de las características metalúrgicas. De esta forma, se asegura un beneficio económico. El material existente bajo la ley de corte es considerado estéril. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases u operaciones unitarias: • • • •

Perforación. Tronadura. Carguío. Transporte.

El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta de beneficio. Perforación de rocas En general, se puede considerar la perforación de rocas como una combinación de las siguientes acciones: •

Percusión: corresponde a los impactos producidos por los golpes del pistón, los que a su vez originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje.

•

Rotación: con el movimiento de rotación se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones.

•

Empuje: corresponde a la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca.

•

Barrido: fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación.

La siguiente figura representa en forma sencilla la combinación de las cuatro acciones anteriormente descritas.

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El proceso de perforación requiere de una fuente de energía, y de acuerdo con el tipo de energía que se utilice, se definen diferentes métodos de perforación de rocas: por ejemplo, mecánicos, térmicos, hidráulicos, etcétera. Para confeccionar o interpretar un plano de perforación que se utilizará para realizar labores subterráneas de avance de galerías es necesario conocer la distribución de las perforaciones de acuerdo con la siguiente denominación:

3

3

5

4

2

1

5

0

1

4

2

Zona 0: Rainura Zona 1: Zapateras Zona 2: Cajas Zona 3: Coronas Zona 4: Auxiliares de Rainura Zona 5: Auxiliares de Corona

1

Cabe destacar que los tiros perimetrales (coronas y cajas) deben tener un ángulo hacia afuera, evitando que la sección del túnel cambie a medida que se avanza. Medidas de seguridad en la perforación Como todo trabajo que involucra personas, equipos y medio ambiente, en la perforación existen normas y procedimientos que velan porque ésta sea realizada de manera segura y limpia. En particular, en todo el proceso de perforación, y en cada una de las etapas, deben contemplarse las medidas de seguridad que sean necesarias para cumplir con las exigencias de seguridad y limpieza planteadas. Entre las medidas generales por considerar en la perforación cabe destacar que: •

La perforación debe realizarse de acuerdo con normas existentes y procedimientos internos.

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•

El personal involucrado debe tener la formación técnica necesaria para el desarrollo de sus funciones y conocer en detalle el manual de operación del equipo con el que trabaja.

•

Los operadores deben tener siempre todos los elementos de protección personal (casco, botas, guantes, gafas, mascarillas, etc.) y usar ropas y accesorios que impidan su enganche en partes móviles de la máquina.

El operador debe revisar la máquina y chequear el correcto funcionamiento de: •

Los sistemas hidráulicos (mangueras, bombas) y eléctricos, así como también el de los elementos de control (manómetros) y de comunicaciones (radios). En especial, se debe vigilar que los niveles de aceite y puntos de engrase sean los adecuados.

•

Las mangueras presurizadas, que deben estar debidamente aseguradas, al igual que todas las conexiones, tanto en el equipo de perforación como en las barras y bits.

•

Las señales y etiquetas de advertencia, que deben inspeccionarse para comprobar todas las indicaciones, señales o etiquetas de advertencia de la perforadora; por ejemplo, un bajo nivel de aceite o bit en mal estado.

Siempre es necesario comprobar que el techo de la galería esté lo suficientemente seguro. En caso de que se visualicen pedazos de rocas (planchones) que puedan comprometer al equipo u operador, se deben eliminar o avisar para la acción de acuñamiento. Además siempre se debe: •

Verificar que en las labores exista el caudal mínimo de aire exigido.

•

Comprobar el estado de las líneas eléctricas, tuberías de aire comprimido y agua si es necesario.

•

Verificar que todo trabajo de perforación debe contar con la iluminación correspondiente, utilizando para ello focos halógenos.

•

Asegurar que el operador tenga siempre óptimas condiciones de visibilidad.

•

Estar en el equipo cuando esta con el motor en marcha. Nunca se debe abandonar la máquina con el motor en movimiento.

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Tronadura Para realizar la operación unitaria de tronadura se deben seguir rigurosamente las siguientes seis etapas: 1. Autorización de acceso Al ingresar a un área en que se procederá al carguío de explosivos, se deberá contar siempre con la autorización de algún supervisor de la mina. Esta autorización debe ser comunicada personalmente o por radio, consultando siempre por riesgos adicionales, como las condiciones del entorno. 2. Cierre y señalización del lugar de trabajo La primera acción consiste en verificar el área, asegurándose de que no exista ningún impedimento para la carga normal de explosivos. Delimitar siempre el área con letreros. Además, es importante impedir el acceso a toda persona ajena a la operación de carga de explosivos. El personal adjunto debe solicitar autorización; por ejemplo, muestreros, topógrafos, etc. 3. Primado y carguío de explosivos El primado de los tiros consiste en introducir el o los detonadores que poseen un elemento de retardo interno de detonación determinado, al interior de un barreno, tiro o pozo amarrados con manguera termo plástico de pequeño Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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diámetro cubierto interiormente en toda su longitud con una sustancia explosiva uniforme, herméticamente sellada y cuya función es conducir interiormente una onda de choque, cuya presión y temperatura son suficiente para iniciar al detonador. En la voladura subterránea, si bien es habitual el uso del ANFO, se utiliza además dinamita y slurries en mayor proporción que en minería a cielo abierto, debido a las condiciones de mayor humedad asociadas a la minería subterránea. Una vez que los tiros han sido cargados, éstos deberán ser tapados (taqueados) adecuadamente para asegurar el debido confinamiento de la carga. Terminado el carguío, se solicitará al jefe de tronadura que dé la autorización para amarrar el disparo y los pasos por seguir. 4. Amarre del disparo El amarre de disparo consiste en realizar todas las conexiones, entre los tiros de un round de avance de túneles. La secuencia y tiempos de iniciación es establecida por los elementos de retardos existentes en los detonadores. Para el amarre se usa Cordón Detonante o Mechas rápidas. 5. Operación tapado de pozos (taqueado) El tapado de tiros o taqueado es una operación que se realiza con el propósito de confinar las cargas explosivas para así poder aprovechar la liberación de energía, en la fragmentación y desplazamiento de la roca. 6. Tronadura Debido a los riesgos asociados durante el inicio del disparo, es necesario definir una zona o área de seguridad que determine la evacuación tanto de equipos como de personas. Además, todos los posibles accesos al área de tronadura deben restringirse mediante la disposición de personas y equipos necesarios (loros), los que estarán en contacto permanente vía radio con el jefe de turno de la mina y el encargado de tronadura. Después de realizada la tronadura, se deben realizar las siguientes acciones: ¾ regresar al área tronada una vez disipados los humos y gases. ¾ Revisar completamente la zona tronada en caso de cualquier anomalía (Tiros Quedados), verificar y avisar. ¾ Avisar que la tronadura se realizó sin novedades y que se pueden reiniciar las operaciones mineras. Medidas de Seguridad en la Tronadura Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Adquisición de explosivos Las personas naturales o jurídicas que por naturaleza de sus actividades deban utilizar explosivos son consideradas "consumidores de explosivos", y se pueden clasificar en consumidores habituales y consumidores ocasionales. a) Consumidores habituales: son los que normalmente ejecutan trabajos que requieren el empleo de explosivos, como las empresas de la Minería, Obras Públicas y Agricultura. También se incluye dentro de los consumidores habituales de explosivos a los "pirquineros", que son quienes ejecutan en forma individual labores de búsqueda y extracción de minerales. Para los consumidores habituales será requisito indispensable para poder adquirir explosivos estar inscritos como tales ante la Autoridad fiscalizadora del lugar de la faena. Los consumidores habituales deben cumplir con los siguientes requisitos: •

Llenar la solicitud de inscripción.

•

Tener documento que ampare su actividad: Patente minera o municipal, Contrato de arriendo, Escritura de propiedad o Constitución de sociedad, Manifestación minera.

•

Presentar relación de manipuladores de explosivos que empleará, con sus respectivos Números de registro o Licencia.

•

Poseer antecedentes acerca del polvorín en que almacenará los explosivos, para lo cual se deberá mostrar la Resolución de la Dirección General que autorizó la construcción, sea propia o facilitada por otro consumidor habitual ya inscrito.

b) Consumidores ocasionales: son los que no necesitan emplear explosivos en su actividad normal, pero deben usarlos por circunstancias imprevistas. Para ello, no precisan de inscripción como "consumidores habituales de explosivos", pero sí del permiso de la Autoridad fiscalizadora del lugar de la faena, quien determinará en terreno la necesidad de su utilización, fijará su cantidad, autorizará su adquisición y transporte y controlará la seguridad de su empleo. Uso de explosivos Los explosivos pueden ser empleados sólo por personas debidamente autorizadas. Las regulaciones la realizan organismos especiales definidos en la Ley 17.798 del Ministerio de Defensa y en el Decreto 72 de Seguridad Minera. Sin la autorización respectiva no se pueden adquirir explosivos ni tener relación directa con ellos. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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De esta forma, para realizar el trabajo directo con explosivos es necesario poseer una Licencia para manipular explosivos y/o de Programador calculista, la que es entregada por la Dirección General de Movilización Nacional, organismo dependiente del Ministerio de Defensa. Almacenamiento de explosivos Para realizar cualquier actividad que requiera explosivos, se deben contemplar instalaciones adecuadas para su almacenamiento seguro y apropiado. Estas instalaciones son las llamadas polvorines. Tanto la construcción como el funcionamiento de los polvorines se rigen por la Ley 17.798 del Ministerio de Defensa y el Decreto 72 de Seguridad Minera. Asimismo, las personas que trabajan con polvorines deben estar autorizadas por el organismo correspondiente, en este caso la Dirección General de Movilización Nacional, dependiente del Ministerio de Defensa. Las características más importantes del polvorín son: •

Todo almacén o recinto destinado a almacenar explosivos debe permanecer cerrado y vigilado por personal idóneo, previamente autorizado y capacitado para tal propósito.

•

Los depósitos deben tener instrumentos para medir temperatura (termómetro) y humedad (higrómetro). El polvorinero debe registrar las lecturas de los instrumentos una vez por día en un libro exclusivo para este propósito.

•

En el polvorín debe existir un libro autorizado por Sernageomin en el que se deben registrar todas las entradas y salidas de productos explosivos, indicando antecedentes tales como fechas (entrada y salida) y tipo de producto. Este libro debe ser administrado por la persona responsable del polvorín, comúnmente llamado polvorinero.

2. Tipos de polvorines Los polvorines se clasifican de acuerdo con su ubicación como se muestra en el siguiente esquema: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Almacenamiento de explosivos en el polvorín •

Los envases con explosivos se colocan en pilas de no más de diez cajas de altura, cuidando de que no se deformen. Si se deforman las cajas de cartón ubicadas en la parte inferior, deben apilarse en cantidades menores.

•

Entre las pilas debe dejarse un metro de distancia para permitir el fácil desplazamiento. Las pilas contiguas a los muros de polvorín deben estar separadas de las paredes adyacentes por una distancia que varía entre 0,8 y 2 metros.

Almacenamiento de otros elementos •

No debe guardarse ropa, útiles de trabajo o cualquier otro elemento extraño dentro del polvorín.

•

No almacenar detonadores y explosivos en un mismo polvorín.

•

No mantener ni emplear tubos de oxígeno, hidrógeno, acetileno, gas licuado o cualquier otro elemento capaz de producir explosión en los alrededores de los polvorines.

•

No mantener almacenados explosivos cuyos envases presenten manchas aceitosas o escurrimientos de líquidos u otros signos evidentes de descomposición. En caso de detectar esta situación, los productos deben separarse inmediatamente para su eliminación.

•

No se deben utilizar combustibles o líquidos inflamables para el aseo de los almacenes. Se recomienda usar una solución agua destilada alcohol desnaturalizado y acetona.

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Que hacer en caso de incendio en un polvorín •

Declarado: Si se ha declarado un incendio en el interior del almacén o polvorín, se debe dar la alarma para que toda persona que se encuentre en los alrededores se aleje hasta un lugar protegido, y se avisa al jefe de turno de la mina. Jamás se debe tratar de combatirlo.

•

Amago: Ante un amago de incendio se deben utilizar los extintores ubicados en el exterior del polvorín. La combustión de nitrato de amonio sólo se apaga por enfriamiento. Para ello se utilizan extintores de polvo químico, espuma, anhídrido carbónico o agua, según sean amagos de fuego clase A, B o C.

Administración de un polvorín •

Libro de existencias: El polvorinero debe llevar un "Libro de existencias", el que debe estar registrado ante la Autoridad fiscalizadora correspondiente. En él se anota con claridad la recepción, entrega y devolución de explosivos para las faenas.

•

Acceso al polvorín: El ingreso al polvorín debe hacerlo un mínimo de dos y un máximo de cinco personas simultáneamente. Sólo pueden entrar a estos almacenes quienes tengan un permiso especial, otorgado por la administración de la faena.

•

No ingresar con zapatos y ropas que no correspondan al calzado y vestuario de seguridad.

•

No se debe ingresar al polvorín con herramientas que no sean las propias del trabajo que se vaya a realizar. Estas deben ser de metales no ferrosos (bronce, cobre, etc.), para que no se produzcan chispas.

•

No se debe ingresar a los almacenes con fósforos, encendedores u otros artefactos capaces de producir llamas.

•

No se pueden usar calefactores en el interior del polvorín.

•

No se puede fumar dentro del polvorín.

Manejo de explosivos dentro del polvorín •

No se deben abrir, dentro del polvorín, los cajones que contengan explosivos.

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•

No se debe transportar explosivos sueltos en los bolsillos o en las manos. Esta prohibición debe considerarse en forma especial cuando se trata de detonadores.

•

Si los cartuchos se encuentran congelados, no descongelarlos exponiéndolos a la acción directa del fuego.

•

No se pueden vender o regalar Interior de un polvorín con productos explosivos los envases de explosivos, cajas, cartones, papeles usados como envases o envoltorios de explosivos. Estos últimos deben ser destruidos por el fuego en un lugar apartado de los polvorines.

Entrega de explosivos Al entregar explosivos para operaciones de tronadura, tienen prioridad los que llevan más tiempo almacenados. Por tal motivo, siempre se debe tener a primera vista los embalajes o cajas de explosivos que indican la fecha de fabricación. Sólo pueden manipular explosivos los manipuladores de explosivos, quienes cuentan con una licencia vigente otorgada por la Autoridad fiscalizadora. Se debe llevar a los frentes de trabajo sólo la cantidad de explosivos, detonadores y guías necesaria para el disparo. Los explosivos se entregan en su envoltura original antes de ser cargados dentro del barreno. No se debe proporcionar dinamita congelada o exudada. Los cartuchos con estas características se entregan inmediatamente al supervisor, quien designa un trabajador especializado para su destrucción, conforme al artículo Nº 74 del Reglamento de Seguridad Minera, letra d ("Devolución de explosivos no utilizados y eliminación de explosivos deteriorados"). Destrucción de explosivos •

Los explosivos deteriorados o que se hayan dañado al punto de hacer que su uso sea inconveniente, según una constatación por inspección visual, deben destruirse.

•

Los detonadores o accesorios de tronadura que pierdan la identificación del retardo por cualquier motivo deben ser destruidos o usados en cachorros, sin que influyan en la secuencia de salida, previa autorización del supervisor.

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Transporte de explosivos Para las consideraciones de transporte de explosivos, hay que considerar los siguiente aspectos claves: •

Cantidad de explosivos a trasladar.

•

Características y condiciones del especialmente dimensiones de las cajas.

•

Acondicionamiento de la carga, de manera de asegurar que el transporte y la descarga sea fácil y segura.

•

Naturaleza y características de la carga, de acuerdo con los requerimientos específicos de la faena minera por despachar.

•

Características del medio en que se efectuará el transporte. Esto significa disponer de camiones habilitados y autorizados para tal propósito.

embalaje,

considerando

Es requisito básico para proceder al embarque de explosivos tener la Guía Libre de Tránsito (G.L.T.), que es otorgada por la Autoridad fiscalizadora correspondiente al lugar donde se utilizará el explosivo. La G.L.T debe ser firmada y timbrada en todos los controles de Carabineros existentes en la ruta, indicándose la fecha y hora del control. Finalizado el transporte, la G.L.T se entrega a la Autoridad fiscalizadora que autorizó la compra, la que verifica si se efectuaron todos los controles de carretera. Medidas de seguridad en el transporte de explosivos Para tomar las medidas adecuadas de seguridad para el tranasporte de explosivos, hay que considerar los factores mencionados en el siguiente diagrama:

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Destrucción de explosivos Los productos explosivos que por descomposición, congelación, exudación o por cualquier otro motivo aumenten peligrosamente su sensibilidad, deben ser destruidos, previa autorización de la Autoridad fiscalizadora respectiva y posterior constancia en acta visada por la misma autoridad. Desde el punto de vista de la seguridad en la eliminación de productos explosivos, restos de éstos, cajas y/o envoltorios, se distinguen las siguientes situaciones:

Tiros quedados Los tiros quedados (TQ) corresponden al tiro o a los tiros de un disparo que no detonan. También es considerada como tiro quedado toda perforación que contenga restos de explosivos, aun cuando hubiese detonado parte de la carga explosiva depositada en su interior. Inmediatamente después de cada tronadura, se debe examinar cuidadosamente toda el área afectada para detectar la presencia de TQ y/o restos de explosivos sueltos. También se recoge todo resto de tubo no eléctrico o cordón detonante que exista sobre la roca tronada. Si se detecta la presencia de uno o más TQ, se debe avisar al jefe de turno de la mina, quien aísla inmediatamente el área, señalizando su ubicación aplicando el procedimiento de seguridad para el caso Puesto que es muy peligroso tratar de recuperar explosivos, se debe eliminar de inmediato.

Eliminación de explosivos, residuos y desechos En todas las áreas donde se usen o se fabriquen explosivos es necesario eliminar cada cierto tiempo los siguientes elementos: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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•

Explosivos en mal estado, ya sea deteriorados, humedecidos, revenidos, cristalizados, exudados, congelados, etcétera.

•

Restos de explosivos, ya sea que correspondan a restos fabricados in situ, como carbonitratos, a emulsiones, materiales recogidos del suelo en plantas y/o frentes de explotación, etcétera.

•

Restos de tubos detonadores.

•

Materias primas contaminadas (nitrato de amonio, aluminio y otros ingredientes para su fabricación).

•

Basuras contaminadas (sacos, maxi-bag, bolsas de poly, cartón y otros contaminados).

•

Envases de transporte (cajones, cajas de cartón, sacos, poly, tubo de cartón, etc.)

Su eliminación puede ser llevada a cabo en forma segura y de acuerdo a los reglamentos legales y los descritos en cada faena. Legislación vigente Los siguientes artículos del Decreto 72 tienen directa relación con el manejo de explosivos en faenas mineras: Artículo 71 No se proporcionará a los trabajadores dinamita congelada o exudada (en general, en dudosas condiciones), y todo cartucho con cualquiera de estas características será entregado inmediatamente al Supervisor, quien designará a un empleado especializado en tal materia para que lo destruya conforme a los reglamentos establecidos. Está absolutamente prohibido descongelar los cartuchos exponiéndolos a la acción directa del fuego. Los explosivos que estén deteriorados o que hayan sido dañados, de modo que sean inadecuados para su uso, también serán destruidos. Artículo 74 b) Toda empresa minera debe confeccionar, someter a la aprobación del servicio y poner en vigencia un reglamento de explosivos que respete las leyes vigentes para todas las operaciones de almacenamiento, transporte, uso y eliminación de productos explosivos. Reglamento Complementario de la Ley Nº 17.798 sobre control de armas y explosivos. Título Séptimo - Capítulo V - De la destrucción de explosivos. Artículo Nº 98 Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Los explosivos que por congelación, exudación, descomposición por pérdida de su estabilizante o por cualquier otro motivo aumenten peligrosamente la sensibilidad, deben ser destruidos, previa autorización de la Autoridad fiscalizadora y posterior constancia en acta visada por la misma autoridad. Artículo Nº 99 La destrucción de explosivos según su naturaleza se efectuará por algunos de los siguientes procedimientos: •

Por combustión.

•

Por explosión o detonación provocada y controlada.

Artículo Nº 100 El explosivo que deba destruirse por fuego será retirado de sus embalajes y envolturas. Ante la propagación del fuego, se mantendrán en el lugar elementos para combatirlos. Si las combustiones son varias y sucesivas, se elegirán lugares distintos. Artículo Nº 101 En la destrucción de explosivos por detonación debe considerarse una distancia mínima hacia centros habitados determinada por la fórmula del Artículo 84. La iniciación se hará por detonadores eléctricos o mecha. En ambos casos deberán considerarse las medidas de protección del personal, tomando en cuenta la extensión y velocidad de combustión del elemento iniciador. Producida la detonación, se comprobará la destrucción total del explosivo. Artículo Nº 102 La destrucción de fulminantes o detonadores, por ser muy sensibles a los golpes, fricciones y chispas de cualquier origen, se efectuará recubriéndolos con arena u otro material similar, e inflamándolo con un detonador eléctrico o en mecha.

Carguío y Transporte La carga o carguío consiste en la recogida del material ya fragmentado por la tronadura, para depositarlo inmediatamente, en la mayoría de los casos, sobre otro equipo o instalación adyacente. El transporte es la fase que posee en la actualidad una mayor repercusión económica sobre el ciclo de explotación, que puede cifrarse entre el 40 y el 60 % del coste total e incluso de la Inversión en equipos principales. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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El carguío y el transporte constituyen las actividades que definen la principal operación en una faena minera. Estos son responsables del movimiento del mineral o estéril que ha sido fragmentado en un proceso de tronadura.

Figura: Equipo de Carguio y Transporte para Mina Subterránea (Scoop o Load Haul Dump - LHD) Recomendaciones para la seguridad en el carguío y transporte Las recomendaciones de seguridad en el Carguío y Transporte se puede dividir en: Antes de la operación •

En el inicio de cada turno, se debe chequear el estado de el equipo en general.

•

Verificar el correcto funcionamiento del equipo de radio y su frecuencia radial para asegurarse de tener una comunicación fluida.

•

Cada uno de los operadores de los diferentes equipos debe velar siempre por una buena visibilidad. Para ello es necesario chequear los sistemas limpiaparabrisas y el estado de los espejos.

•

Verificar estado de pistas y circuito de carga y descarga a realizar durante el turno

Durante la operación

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•

Los operadores de los camiones nunca deben abandonar la cabina durante el carguío.

•

El camión debe estar siempre detenido para iniciar la carga. Si se encuentra en movimiento, se corre el riesgo de dañar la tolva y el sistema de amortiguación del equipo.

•

En todo momento la cabina del operador debe estar cerrada.

•

Mantener siempre la velocidad, bajo los límites establecidos

Después del carguío •

Se debe chequear el estado en que se entrga el equipo al operador de relevo o el del turno entrante.

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RIESGOS EN MINERÍA SUBTERRANEA El concepto Riesgo es clave en la actividad minera. Un riesgo se define como una característica física o química de un material, proceso o instalación que tiene el potencial de causar daños a las personas, a la comunidad o al medio ambiente. Los estudios de evaluación de riesgos (ER) ofrecen a las organizaciones una serie de datos que contribuyen a mejorar la seguridad y la gestión de los riesgos, con la finalidad de reducir o eliminar los riesgos inherentes a los diversos tipos de actividades y procesos. De esta forma, estos estudios son “esfuerzos organizados para la identificación y el análisis de las situaciones de riesgo asociadas a las actividades de los procesos”. En resumen, los estudios de ER se utilizan para detectar aquellos puntos débiles en el diseño y el funcionamiento de las instalaciones que pueden ocasionar hechos inesperados con consecuencias adversas (vertidos accidentales de productos químicos, incendios, explosiones, etc).

CONSECUENCIAS ADVERSAS

EFECTOS EN LAS PERSONAS • • •

• •

Lesiones sufridas por los consumidores Daños a la comunidad Lesiones laborales sufridas por personal de la empresa Pérdida de empleo Secuelas Psiquicas

EFECTOS MEDIOAMBIENTALES La contaminación in situ y externa de: • La atmósfera • El agua • El suelo

EFECTOS ECONÓMICOS • •

• • • •

Daños a la propiedad Cese de las actividades productivas Mala calidad del producto Pérdida de la cuota de mercado Responsabilidades legales Mala imagen de la empresa

La Real Academia Española de la Lengua – RAE – en su Diccionario de la Lengua Española, Edición de 1992, define: Riesgo: 1. Contingencia o proximidad de un daño. 2. Cada una de las contingencias que pueden ser objeto de un contrato de seguro. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Dañar: 1. Causar detrimento, perjuicio, menoscabo, dolor o molestia. 2. Maltratar o echar a perder una cosa. 3. Condenar a alguien, dar sentencia. En materia de Seguridad, el Riesgo es un concepto clave. ¿Qué es el riesgo? ¿Es algo negativo de por sí o es a veces necesario? ¿Podría decirse que en ocasiones es positivo? ó ¿siempre es algo de lo cual debemos prescindir?. La palabra riesgo, en su origen arábigo, significa “ganarse el pan”, lo que implica que, para ganarse el pan, para subsistir, es preciso correr riesgos. Es decir, los riesgos son propios de toda actividad humana. Pero el riesgo, en general, tiene una doble connotación, positiva y negativa; ganancias y pérdidas; éxitos y fracasos. Se debe tener presente que tanto el cambio, como la innovación, el desarrollo y el progreso, son imposibles de concebir y de conseguir sin que el factor riesgo se interponga como una variable relevante en nuestras decisiones y acciones. Se define: Riesgo Puro: Son aquellos que sólo ofrecen las alternativas de pérdidas o no pérdidas, pero en ningún caso ganancias. Caen dentro del ámbito de la Seguridad y si no se administran adecuadamente generan enfermedades profesionales o accidentes varios, entrañando daños a personas, equipos, maquinarias e instalaciones, etc. Riesgo Especulativo: Pueden derivar pérdidas o ganancias. Impulsan a la acción de emprender; obviamente el impulsor es la expectativa de ganancias, aunque siempre existirá la amenaza de que la acción termine en pérdidas. Estos riesgos son abordados normalmente por las empresas cuando se emprende una campaña publicitaria, cuando se contrata a un alto ejecutivo, etc.

Administración de Riesgos. La Administración de Riesgos, establece: a) No arriesgue más de lo que puede aceptar perder, es decir, no hay que exponerse a riesgos cuyas pérdidas potenciales sean de una magnitud tal que no estemos dispuestos a aceptar o soportar. b) No arriesgue mucho por poco. No correr ciertos riesgos cuyas pérdidas potenciales sean significativas, cuando con una pequeña inversión de Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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dinero, tiempo, de esfuerzo o de comodidad, podemos eliminar, minimizar ó transferir ese riego. c) Considere las posibilidades. Antes de correr un riego determinado, considere cuáles son las probabilidades que están a su favor para ganar si se trata de un riesgo especulativo o para no perder si se trata de un riego puro, y cuáles son las probabilidades que están en su contra, para perder. d) Transfiera el riesgo. Esta es la cuarta alternativa y consiste en traspasar a un tercero la responsabilidad de asumir y financiar las pérdidas. El caso de los Seguros y Contratistas son las formas más comúnmente utilizadas para la transferencia del riesgo. Dado que la ausencia total y permanente de los riegos es una condición utópica, irreal e inalcanzable, cada vez cobra mayor vigencia el concepto de grado de aceptabilidad de los riegos. Se dice que Algo es seguro cuando los riesgos son aceptables, porque no provocarán más daño que el que estamos dispuesto a aceptar, si actuamos con conocimiento y prudencia

Clasificación del riesgo El riesgo puede ser clasificado en:

Riesgo de Diseño Son aquellos que deben ser considerados cuando seleccionamos el método de explotación, y que tienen que ver con la proyección de las labores, equipos y componentes en general de lo que integra la infraestructura de cualquier método, podemos mencionar: •

Ventilación acorde con la producción

•

Fortificación cuando se requiera

•

Diseño de labores hay que considerar estructura geológica y estabilidad de pilares.

•

Distribución adecuada de las labores en el método

•

Forma y dimensiones de la sección de las labores

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•

Toda instalación tiene que ser debidamente reglamentada

•

Señalización completa y fácil de entender.

Riesgos de Operación Los riesgos de la operación se deben a factores que interactúan para generar un accidente, tales como: •

Factor humano: Conocimientos, entrenamiento, habilidad y motivación.

•

Factor de la mecanización: Mantención, desgaste, tecnología, etc.

•

Factor ambiental: Pisos, iluminación, visibilidad, etc.

Los Riesgos operacionales se presentan en todas y cada una de las operaciones mineras. En todo riesgo operacional hay que individualizar sus causas y posibles consecuencias para tomar las medidas preventivas que eviten lesiones a las personas ó daños a equipos e instalaciones.

Riesgos asociados a la mecánica de rocas Algunas definiciones: Mecánica de Rocas: Es la ciencia teórica y aplicada del comportamiento de la roca y de la masa rocosa; y es una rama de la mecánica relacionada con la respuesta de la roca y masa rocosa a los campos de fuerzas presentes en su ambiente físico Geomecánica: Es la disciplina que está relacionada con el comportamiento mecánico de todos los materiales geológicos: rocas, discontinuidades geológicas, y materiales tipos de suelos. Ingeniería de Rocas: Es la disciplina que esta relacionada con la aplicación de los principios de la ingeniería mecánica para el adecuado diseño de estructuras en la roca, generadas por la actividad minera Principios de la Mecánica de Rocas: La aplicación de la mecánica de rocas a la ingeniería de minas, se basa en: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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•

Toda masa rocosa puede ser perfectamente identificada por un conjunto de propiedades mecánicas, las cuales pueden ser medidas mediante ensayos de tipo estándar

•

El comportamiento mecánico de una estructura minera excavada puede ser evaluado adecuadamente utilizando los fundamentos básicos de la mecánica clásica

•

La capacidad de poder predecir y controlar el comportamiento mecánico de la masa rocosa, puede beneficiar económicamente la operación minera

Estructura de la Masa Rocosa: Los materíales ingenieriles con los que usualmente trabaja la mecánica clásica, son continuos, homogéneos, isótropos, lineales y elásticos, a diferencia de la masa rocosa que difícilmente muestra en la realidad estas propiedades. Componentes de la Masa Rocosa •

Roca o material rocoso.- Es el conjunto de partículas minerales o no, consolidado y cementado, que en la masa rocosa forma bloques de rocas intactos entre las discontinuidades.

•

Masa Rocosa.- Es la masa rocosa en situ, la cual contiene sistemas de discontinuidades naturales (Estructuras geológicas)

•

Roca Fragmentada.- Se refiere a la masa rocosa que ha sido perturbada por un agente mecánico, tal como la tronadura, en que la estructura básica de ella ha sido destruida.

•

Discontinuidad.- Es todo rasgo estructural que divide la masa rocosa en bloques aislados e intactos y que tiene una baja o nula a la resistencia a la tracción

Clasificación geomecánica de rocas Toda excavación subterránea es una estructura extremadamente compleja, donde no siempre el ingeniero tiene los datos necesarios para determinar el diseño de fortificación adecuado. La mayoría de las técnicas o herramientas teóricas sólo le permiten estudiar o simular el comportamiento de una variable en particular, pero no la influencia de varios parámetros simultáneamente como ocurre en la realidad. De aquí el importante papel que juega el criterio ingenieril, la experiencia práctica del diseñador y la importancia de asimilar determinadas condiciones del problema Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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en estudio, al de otros lugares o faenas, a través de un sistema común de clasificación de rocas. Los sistemas de clasificación de rocas que han sido desarrollado en el tiempo, tienen diversos grados de complejidad, destacándose entre ellos los siguientes esquemas generales: •

Sobre la base de una descripción esencialmente geológica, relacionada a su génesis, litología asociada al contenido mineralógico y características estructurales presentes.

•

Sobre la base de sus propiedades físicas, de su resistencia mecánica y de deformación de la roca intacta, ya sean aisladas o combinadas.

•

Sobre la base de una combinación de los esquemas anteriores.

•

Sobre la base de propiedades de la masa rocosa, con clara orientación ingenieril relacionada con excavaciones subterráneas y superficiales.

El primer intento de clasificar la roca in situ lo realizó Karl Terzaghi en 1946, basado en apreciaciones cualitativas y exentas de mediciones directas. Hoy sólo tiene un interés histórico. Un gran avance en el desarrollo de los sistemas de clasificación se produjo al introducir el primer sistema de clasificación basado en la medición directa de algunos parámetros de interés, lo cual se realizó en la escuela de Zalsburgo en 1962. En la actualidad existen diversos sistemas de clasificación de rocas, y los más usados en el ámbito ingenieril son los siguientes: •

Sistema Q (Rock Mass Quality) del NGI

•

Sistema RMR (Rock Mass Rating) del CSIR

•

Sistemas RMS (Rock Mass Stregth) y Sistema Laubscher.

•

Sistema Deere (RQD)

A continuación revisaremos brevemente los sistemas de clasificación de rocas antes mencionados: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Sistema de Clasificación Q (NGI). Esta clasificación ha sido propuesta por Barton, Lien y Lunde del Geotechnical Institute (NGI), y esta basada en el estudio de una gran cantidad de casos de estabilidad en excavaciones subterráneas. Es un indicador de calidad de roca, cuyo valor numérico se obtiene de la siguiente expresión: Q=[RQD/Jn x [Jr/Ja x [Jw/SRF] ] ] Donde: RQD Indice de calidad de roca. Jn Número asociado al conjunto de fracturas. Jr Indicador de las imperfecciones de las fracturas. Ja Número asociado a la alteración de fracturas. Jw Factor de reducción debido a la presencia de agua en las fracturas. SRF factor de reducción de esfuerzos. El valor de cada uno de los seis parámetros básicos del sistema Q se obtiene en tablas, y según dicho valor, se puede establecer cualitativamente la calidad de la roca, de acuerdo al siguiente criterio. Valor de Q

Calidad de Roca

0.10

-

1

Muy mala

1

-

4

Mala

4

-

10

Regular

10

-

40

Buena

40

-

100

Muy buena

100

-

400

Extremadamente buena

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Sistema RMR. Este sistema de información está basado en información obtenida de excavaciones en rocas sedimentarias y es mucho mas ampliamente usado en el ámbito de la ingeniería civil, aunque se ha aplicado en la minería con algunas modificaciones introducidas por Laubscher. De acuerdo a este sistema de clasificación, la masa rocosa debe ser dividida en regiones de similares características estructurales, y para obtener el RMR se requiere cuantificar los siguientes parámetros. ¾ Resistencia a la compresión de la roca ¾ RQD Como lo define Deere ¾ Espaciamiento de las estructuras ¾ Condición de las estructuras ¾ Condición de agua La resistencia a la compresión puede ser determinada en probetas de roca o mediante el índice de carga puntual. El RQD y el espaciamiento de las estructuras se aplican tal como han sido definidos técnicamente. La condición de las estructuras es un valor que involucra la apertura de ellas, su continuidad, la rugosidad de sus superficies y resistencia de ellas (dura o blanda), y el tipo de relleno presente. La condición de agua involucra el efecto de la presión de agua, o flujo de ella, en la estabilidad de una excavación subterránea. El sistema pondera cada uno de estos parámetros individualmente de acuerdo a un rango de valores, y la suma de cada ponderación, en términos de un valor numérico, lleva al valor final de la clasificación o valor RMR. Este valor final puede ser ajustado considerando la orientación de las discontinuidades, lo cuál permite asignar un grado de competencia a la masa rocosa y encasillarla en una clase específica.

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El grado de competencia va desde la clase 1 (que corresponde a una roca de muy buena calidad hasta la clase V (que corresponde a una roca de muy mala calidad). A cada clase así definida se le asigna un tiempo de permanencia de acuerdo al ancho de la excavación, además de la cohesión y ángulo de fricción de la masa rocosa en términos de un rango de valores. Sistema de Clasificación de Laubscher. Este sistema resulta de la modificación introducida por Denis Laubscher al sistema RMR en base a su experiencia obtenida en la minería de África, por lo cual es ampliamente usado en aplicaciones mineras, en particular para diseño de excavaciones subterráneas y soporte. En este sistema los cinco primeros parámetros se mantienen, pero las cinco clases originales se dividen cada una en dos sub clases, A y B, generándose nuevos rangos y ponderaciones para el RQD y la resistencia de la roca intacta (IRS). Los parámetros relativos al espaciamiento y condición de estructuras son evaluados en forma diferente en este sistema. En el primer caso, la ponderación considera el espaciamiento de dos o tres sistemas estructurales, mínimo, medio y máximo, asignándoles un valor comprendido entre O y 30. Para ponderar la condición de estructuras se le asigna un valor inicial de 30, el que se reduce porcentualmente de acuerdo a una tabla que considera aspectos de gran escala y pequeña escala así como el grado de alteración y tipo de relleno presente. Una vez determinado un valor de clasificación inicial, rating básico, el sistema considera un proceso de ajuste a dicho valor para incluir los efectos combinados de la tronadura, el campo de esfuerzos inicial y el inducido por la excavación, los cambias de esfuerzos producto de la explotación, y degradación de la roca.

Riesgos asociados a la explotación subterránea. Hay varios aspectos que son coincidentes en la minería subterránea, especialmente aquellos riesgos asociados a las siguientes variables: •

Incendio

•

Caída de rocas

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•

Tráfico de equipos rodantes

•

Manejo de explosivos

•

Desarrollo de piques y chimeneas

•

Aire comprimido

•

Agua

•

Otros

Riesgos de Incendio Causas de incendio dentro de una mina subterránea son trabajos de soldadura, en vehículos motorizados, fortificación de madera, polvo de carbón, instalaciones eléctricas, cintas transportadoras, acumulación de basura, etc. Estos incendios producen gran cantidad de humos tóxicos. Caída de rocas La caída de rocas o planchoneo se debe a una inestabilidad del terreno debido a las características de la roca alrededor de la excavación. Aunque también influye la forma y dimensiones de la excavación y aspectos operacionales como sobre excavación debido a tronadura mal diseñada. Las operaciones más peligrosas y que requieren de un trabajo especializado en la Minería y excavaciones subterráneas de obras civiles, han sido desde hace mucho tiempo el desatado y el sostenimiento como medidas de refuerzo, para lograr una mayor seguridad en las operaciones unitarias propias de la explotación de minas. En las minas de Europa y Norteamérica se han probado y desarrollado continuamente distintos sistemas de soporte de roca desde principios de los años cincuenta. El control de la caída de roca ha incluido detallados estudios geológicos, innovaciones en geomecánica y mecánica de rocas, la introducción de distintos tipos de pernos de anclaje, la prueba y el desarrollo de equipos mecanizados para el desatado y empernado de roca, así como técnicas para la colocación del shotcrete.

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La ocurrencia de accidentes en las minas, especialmente por la caída de rocas, no es más que la consecuencia del desfase entre las nuevas tecnologías geomecánicas de sostenimiento y la minería tradicional empírica que existe en el país. Lo más resaltante de estas nuevas innovaciones es acercarse al objetivo de accidentes cero, lo cual redunda en el costo de operación. Tan importante como lo anterior, es el costo de la calidad del sostenimiento el cual resulta ínfimo versus el costo de oportunidad que ocasionan accidentes, por la mala técnica del trabajo y la falta de criterios geomecánicos en la explotación de una mina. Básicamente el soporte tiene por objetivo: •

La seguridad de las personas que permanecen en la cavidad por alguna razón y la protección de los equipos e instalaciones que allí se encuentran.

•

Asegurar que la cavidad pueda cumplir con la función para la cual fue excavada.

•

El elemento estructural básico es el macizo rocoso perforado.

Esta estructura se debe verificar y reforzar eventualmente aprovechando al máximo la roca como material activo. En minería, debido al tamaño, complejidad y posición relativa, las excavaciones tienen particulares problemas de estabilidad, ya que los mineros están ocupados gran parte del tiempo en extraer minerales, el soporte de las excavaciones productivas debe ser tarea principal y no lo contrario. Para llegar a una solución racional, económica y segura es necesario considerar en el contexto global, el aspecto económico y la factibilidad técnica de realizarla, luego debemos representar la realidad de un modelo técnico que reduzca el problema de caída de rocas, determinar las acciones externas y plantear los criterios de dimensionamiento a través de conceptos de seguridad que contemplen los alcances geomecánicos. La dificultad principal para determinar un sistema de sostenimiento, tienen relación con los parámetros de heterogeneidad, anisotropía y discontinuidad de la masa rocosa los cuales no son del dominio total del minero. Modos de solución A grandes rasgos existen varias formas de llegar a un diseño aproximado del soporte: Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

74

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•

Diseño basado en la experiencia que ha mostrado ser exitosa.

•

Diseño basado en métodos de la especialidad de Geomecánica y Mecánica de Rocas, que cuantifican y modelan el comportamiento roca-soporte.

•

Diseño basado en mediciones que controlan el desempeño del soporte. Es claro que existe una complementación entre estas formas de estudio.

Ahora, la forma de analizar un problema dado y la profundidad de la investigación depende de los recursos económicos, técnicos, humanos y además del tiempo e información disponible. La aparición de métodos Geomecánicos de análisis de sostenimiento muy detallados han facilitado analizar estructuras de rocas muy complejas. Actualmente las técnicas de soportación en minería han pasado del SOPORTE EXTERNO (cuadros de madera, cimbras de acero, concreto armado y otros) a SISTEMAS DE SOPORTE INTERNO (pernos de anclaje, cables, fierros corrugados concreto lanzado). Cabe resaltar que todos los diseños de los diferentes tipos de soporte interno, parten del uso de la llamada TÉCNICA DE VOLADURA CONTROLADA que es tal vez la mejor y más eficaz forma de soporte de roca. De igual manera, ahora ya se han desarrollado equipos totalmente mecanizados para el refuerzo de un macizo rocoso, tales como: •

Equipos mecanizados de empernado de rocas: BOLTEC-ATLAS COPCO

•

Equipo para instalación de cables cementados: CABLE BOLTING

•

Equipo mecanizado para el desate de rocas: BROKK

•

Equipos modernos para shotcrete, ya sea seco y/o húmedo donde el diseño de la mezcla con fibras de acero y sintéticas, tienen actualmente gran aceptación

Tráfico de vehículos En minas subterráneas sólo deben transitar vehículos a combustión interna diesel, la velocidad máxima es de 30 km/hr o lo señalado por los respectivos procedimientos o instructivos locales de cada mina. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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Los conductores deben tener licencia de conducir otorgada por la Municipalidad y autorizados por la empresa (examen spicosensotécnico). Todo conductor está obligado a verificar que su vehículo está en buenas condiciones de funcionamiento. Entre los equipos sobre neumáticos usados en la minería subterránea se pueden mencionar los scoop y los camiones de bajo perfil. Los riesgos mas comunes ocasionados en la operación de estos equipos son: •

Atropellamiento o atrapamiento de personas

•

Volcamientos y choques

•

Deslizamiento de los equipos en estacionamiento

•

Incendio de los equipos

•

Caídas del operador (por resbalamiento)

•

Fallas por mala mantención o desgaste

En interior mina debe reglamentarse las preferencias en el tránsito y los lugares de estacionamiento. Los vehículos deben tener una baliza con luz estroboscópica de preferencia en la parte superior y los de operación deben estar configurados para que sus conductores siempre tengan visibilidad hacia adelante. El personal que trabaja en las vías de tránsito debe siempre usar chalecos reflectantes y avisar de su presencia a los responsables del área y al operador. En el caso de equipos sobre rieles se debe considerar la distancia a ambos lados del rodado, controlar la estabilidad de la línea y la seguridad de los cambios. Establecer códigos de señales para evitar colisiones en curvas. Los Riesgos típicos en este caso son: •

Descarrilamiento

•

Volcamiento de la tolva de los carros

•

Choques y/o atropellamientos

•

Sobre esfuerzo de los trabajadores (carros manuales)

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76

Módulo I: Seguridad Laboral – Seguridad en Faenas Mineras

•

Atrapamiento

Explosivos Sólo puede designarse para operar con explosivos a personas que hayan sido debidamente instruidas y se encuentren en posesión de la Licencia para Manipular explosivos. Los riesgos que se generan al trabajar con elementos explosivos están presentes en toda la operación, desde el momento del almacenamiento hasta la posible eliminación de restos explosivos. Los ítems más relevantes y riesgosos se asocian a: •

Almacenamiento de explosivos

•

Transporte de explosivos

•

Área de la voladura

•

Preparación del cebo

•

Carga de barrenos

•

Retacado

•

Voladuras eléctricas

•

Voladuras con mecha

•

Barrenos fallidos

•

Eliminación de explosivos

Desarrollo vertical En los trabajos de desarrollo de piques o chimeneas se deben considerar algunas medidas como las siguientes: •

Al correr una labor a pulso (máquinas manuales): el trabajo debe efectuarse por dos personas, la labor debe ser ventilada antes que los

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trabajadores ingresen a la frente y se debe usar instrumentos de medición para comprobar deficiencias de oxígeno. •

El personal debe trabajar amarrado, utilizando una cola de seguridad atada al primer andamio, e incluso una malla de seguridad apoyada en el segundo andamio.

•

No se debe quemar ningún disparo en un radio inferior a 60 metros del lugar donde se halla un minero trabajando en pique, por regla general siempre debe acuñar al iniciar la faena, empezando por la parte superior. La superficie de trabajo debe ser firme, sujeta sobre patas mineras empotradas en la roca (mínimo 35 cm). La madera del andamio debe ser nueva y con medidas mínimas de 5 cm de espesor y 25 cm de ancho. Para el acceso a la frente del desarrollo, debe tener un cable flexible de 1 o más pulgadas de diámetro. Este debe cambiarse en cuanto se vea picado.

•

Al correr un desarrollo mediante equipos mecanizados como jaula trepadora o plataforma elevadora, es importante antes de subir al pique hacer pruebas de pre uso. El trabajador cuando está en la frente sobre la plataforma debe permanecer amarrado. Esta debe tener barandas y techo, como protección a caídas de piedras, especialmente al acuñar.

Aire comprimido. Para proporcionar energía a los equipos neumáticos, el aire comprimido es distribuido por una red de cañerías, cuyos diámetros dependerán de los consumos. Las tuberías deben recorrer las galerías afirmadas en las cajas, cruzando las galerías y terminando en arranques (manifold). Al iniciar un trabajo en una red, esta debe vaciarse, con lo cual se elimina el principal riesgo con el aire comprimido que está en las uniones y acoples los que al desconectarse o desacoplarse con presión en su interior, proyectan partículas a gran velocidad, generan altos niveles de ruidos o desplazan cañerías a distancias o en forma de latigazo, muy común cuando se emplean mangueras, con resultados mortales, muchas veces. Agua El agua empleada en la perforación normalmente tiene una presión inferior al aire comprimido, ésta presión se consigue en una red a través de la diferencia de altura entre el depósito y los puntos de consumo o actualmente a través de una bomba impulsora. Si no se ponen válvulas reguladoras de presión en la línea, la

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presión puede sobrepasar las condiciones de diseño de acoples y tiras de tuberías. El agua de infiltración a través de la roca, afecta principalmente a labores verticales a través descargas violentas y repentinas de agua y/o material barroso, afectando bocas de descarga de piques, compuertas de buzones o a la fortificación existente en una mina subterránea. Este hecho no deseado se produce por acumulación de agua, la que puede incorporarse al flujo productivo de los siguientes modos: •

Desde la superficie a través de los bloques o bolones fragmentados de explotación, afectando a buzones o labores de producción.

•

Desde la roca adyacente, producto de filtraciones a través de las grietas y que generalmente comprometen piques de traspaso.

•

Desde frente en desarrollo o cualquier lugar donde se utilice agua como elemento accesorio para las operaciones.

La acción de cualquiera de estas formas de acumulación de material barroso o sus combinaciones tiene como resultado un “bombeo”, donde en forma repentina y violentamente, a través de una labor vertical se produce una inundación de agua y barro el sector, dañando a personas, equipos e instalaciones; su efecto puede ser desastroso. Se ha calculado que la energía descargada por una masa de barro con un 20% de humedad contenida en un tramo de 25 metros de un pique de 2,5 metros de diámetro corresponde aquella generada por la explosión de 3 Kg. de dinamita. El agua con su gran poder disolvente actúa en un medio terroso sobre el cual se sitúa y desarrolla su efecto de licuefacción. Este fenómeno es similar al que se produce en represas mal construidas con el agravante que aquí la acción es vertical. El caso general de bombeos se produce cuando el material que sostiene a la acumulación de agua y barro esta siendo extraído por su parte inferior, lo cual acelera el descenso del agua, aumentando también su fuerza destructora.

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INTRODUCCION A LOS METODOS DE EXPLOTACION Los métodos de explotación se definen como una forma geométrica usada para explotar un yacimiento determinado. Es el modo de dividir el cuerpo mineralizado en sectores aptos para el laboreo. La explotación de una mina se define como el conjunto de operaciones que permiten el arranque, carguío y extracción de mineral. Para que una operación sea normal es fundamental que funcionen en óptimo estado, todos los servicios anexos tales como: •

Ventilación

•

Fortificación

•

Drenaje

•

Suministro de Energía, Aire, Agua.

El objetivo de la explotación de un yacimiento es la extracción de menas y sustancias minerales en forma sistemática, de manera que la comercialización de la sustancia mineral proporcione la utilidad esperada. La explotación de una mina se compone de tres operaciones mineras básicas: •

Accesos y desarrollos de aperturas mineras

•

Preparación o infraestructura de la mina

•

Arranque o explotación de la mina.

Accesos Corresponden a aquellas labores que comunican el cuerpo mineralizado con la superficie, para su explotación. Los accesos pueden ser: •

Socavones

•

Piques verticales

•

Chiflones o piques inclinados.

Para desarrollar los accesos, se debe proceder de acuerdo a un plan bien determinado, basado en la información obtenida con anterioridad a la exploración, observando las siguientes situaciones que pueden presentarse: 1. Sacar mineral útil, implica hundimiento sino se fortifica. Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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2. En una labor horizontal de sección definida, solo puede transportarse una cantidad limitada de mineral u otro elemento. 3. Una extracción mayor, significa desarrollar mayor número de labores 4. Tener presente que el costo por tonelada, en una labor de desarrollo es más caro que al extraer una tonelada de mineral durante la explotación. Los desarrollos pueden ser: Desarrollo Productivo: el avance se realiza extrayendo mineral, lo que se utiliza bastante donde la mena es mas blanda que el estéril en vetas de potencia media. Desarrollo Improductivo: cuando el avance se realiza en estéril. Socavones: Es una labor horizontal o con una pequeña inclinación, que tiene sólo una entrada. Es más barato que construir un pique, es más rápido, económico y seguro. Piques Verticales: Es una labor que tiene una inclinación superior a 45º, y que puede usarse para la extracción de personal y mineral.

Infraestructura de la Mina La preparación se define como la ejecución de una red cuidadosamente planificada de piques, galerías (niveles), chimeneas y todas las formas básicas de excavación de rocas. Las labores de preparación se pueden dividir en dos tipos según su finalidad: •

Preparación General: depende de la forma y manteo del cuerpo.

•

Replanteo general de la mina, que comprende todos los desarrollos necesarios para el acceso, transporte y ventilación de las distintas zonas subterráneas.

Arranque o Explotación de la Mina Es dividir el yacimiento, de manera que forme una unidad propia de explotación. Una unidad de explotación es una masa geológica, que tiene una forma geométrica bien definida, por ejemplo un panel o un bloque y que debe cumplir las siguientes características: •

Que se puedan transportar fácilmente equipos y materiales.

•

Que el arranque se pueda realizar en forma independiente.

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82

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•

Facilidades en la extracción de menas o minerales.

•

Ventilación independiente y suficiente.

•

En casos de vacíos dejados por la explotación, estos puedan rellenarse fácilmente.

Los trabajos de las distintas unidades de explotación no deben perturbarse entre si, la producción de la mina es la suma de la cantidad de mineral producida por cada unidad de explotación. En la mayoría de los yacimientos se hace una división por niveles (excepto en yacimientos poco inclinados y de poca extensión). Los niveles son caros, tanto en su construcción como en su equipamiento y mantención, por lo que se debe obtener el mínimo costo (US$/t) para el mismo número de niveles. Generalmente la extracción de los minerales se realiza por el nivel inferior principal y tratando siempre de que sea en forma horizontal. Se debe evitar elevar el mineral (por el costo, tiempo perdido, etc.) aunque condiciones geométricas de los cuerpos mineralizados hacen que este sistema sea muchas veces necesario. La distancia entre Niveles es la media vertical que los separa. En la separación entre niveles generalmente se utilizan valores múltiplos de 15. Lo normal es de 30 a 60 metros, aunque puede ser 75, 90 o más metros. Los factores más relevantes que controlan el espaciamiento entre niveles son: •

Factor Geológico. Determinación de la profundidad del cuerpo. Se puede estimar mediante métodos científicos o por medio de sondajes.

•

Características Mecánicas de la Roca. De acuerdo a las características de la roca encajadora y de mineral, se seleccionan métodos de explotación posibles de realizarse.

•

Factores Económicos. o

Costo de desarrollos, tanto horizontales y verticales.

o

Costo de mantención y reparación de un nivel, de acuerdo al tiempo en que este se encuentre en producción considerando dos aspectos importantes como lo son: la fortificación y mantención de los accesos.

o

Capital disponible para construir el nivel en un tiempo determinado.

o

Requerimiento de producción (t/día).

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•

•

o

Costo de arranque o de explotación.

o

Recuperación de Mineral.

o

Aspectos de Seguridad.

o

Cantidad de reservas en el nivel, que amorticen las inversiones en accesos y preparación.

Otros Factores. o

Ley: Si es alta (bolsones, lentes) la tasa de extracción debe ser reducida para evitar pérdidas de mineral.

o

Velocidad de Arranque o Extracción: a mayor velocidad de extracción, los niveles se ubican a distancias mayores y viceversa

Consideraciones Importantes. o

El costo de mantención de las labores crece con el tiempo porque deben permanecer abiertas.

o

El tiempo de acceso y preparación deberán ser al menos iguales al tiempo de explotación.

o

La tendencia es adoptar la mayor distancia que sea posible entre niveles.

Pilares de Protección. Es una cantidad de mineral, con espesor previamente definido, que no se extrae durante la explotación y que sirve como una muralla, techo o piso de protección en los diferentes laboreos de desarrollo, preparación y extracción de la unidad de explotación. El espesor de este pilar depende de: o

Potencia del cuerpo mineralizado

o

Manteo

o

Resistencia del mineral

o

Espesor de recubrimiento o sobrecarga

o

Velocidad de Arranque o extracción.

En general el espesor debe tender a ser mínimo para optimizar la recuperación, dada la mayor seguridad posible. La cantidad de mineral dejada en los pilares, es Postítulo de especialización en Prevención de Riesgos Laborales & Medioambientales

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menor en proporción, cuando la distancia entre niveles es mayor. La recuperación de un pilar es un trabajo costoso, difícil y peligroso.

Factores que influyen en la elección del Método de Explotación En la elección del método de explotación, intervienen fundamentalmente los siguientes factores : •

Características Geográficas o

•

•

Tiene que ver con la Profundidad, cercanía a lugares poblados, accesos y clima

Características Geológicas y Físicas del yacimiento. o

La forma del yacimiento o cuerpo mineralizado

o

Potencia si se trata de una veta o manto

o

Manteo si se trata de una veta o manto

o

Diseminación de las leyes si se trata de un yacimiento masivo.

o

Profundidad respecto de la superficie

o

Dimensiones del yacimiento, su cubicación.

o

Naturaleza mineralógica de los componentes de la mena.

o

Sus leyes o repartición de la mineralización en el interior del cuerpo mineralizado.

o

Características mecánicas de la roca que constituye el cuerpo mineralizado y de la roca encajadora.

Condiciones Económicas En las condiciones económicas de extracción hay que considerar que: o

La explotación de un yacimiento debe realizarse al menor costo posible, debido a que tanto el costo de accesos, desarrollos y preparación propios del método de explotación son elevados.

o

Influyen directamente, el sistema de extracción, el tratamiento o procesamiento del mineral, las inversiones en equipos, materiales y otros.

o

Las condiciones presente y futuro del mercado permiten determinar si un yacimiento de ciertas características Geológicas y físicas es explotable o no. También puede ser factor determinante el ritmo de explotación o el grado de selectividad alcanzable.

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o

Hay una tendencia importante que lleva a explorar yacimientos de leyes cada vez más bajas, debido principalmente al agotamiento de los yacimientos de leyes altas y a la necesidad del abastecimiento constante del mercado. Esto se soluciona seleccionando en el interior del yacimiento las zonas más ricas, lo que nos lleva a los métodos selectivos o explotando grandes masas de baja ley, con costos también bajos debido al gran tonelaje lo que nos lleva a los métodos altamente mecanizados o masivos.

Tipos de Yacimientos Existen diferentes tipos de yacimientos , entre los cuales se destacan: •

Masivos : Cobre Porfídico (Teniente, Salvador, Andina)

•

Manto : Paralelos a la estratificación, Potencia limitada ( Tabulares )

•

Veta : Claramente delimitado por roca no mineralizada ( Gran inclinación )

•

Lente o Bolsón : Yacimiento aislado

•

Placeres : Oro, Plata

Elección del Método de Explotación Factores de Selección: •

Profundidad, forma y tamaño del cuerpo

•

Ubicación (Recursos)

•

Calidad Geomecanica de la roca mineralizada y roca de caja

•

Distribución y Leyes

•

Económico

•

Reglamentación (Medio Ambiente)

Criterios de Selección: •

Rendimiento y Productividad

•

Seguridad al Personal, Equipos e Infraestructura

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•

Recuperación: N ( % ) = (Reservas Extraídas / Reservas In situ)

•

Selectividad

•

Dilución

•

Simplicidad

•

Costos : a.- Inversión b.- Operación

CLASIFICACION DE LOS METODOS DE EXPLOTACION Los métodos de explotación minera se dividen en métodos a cielo abierto y métodos subterráneos. El presente documento describirá los métodos de extracción de minerales subterráneos, los cuales se dividen en:

a.- Métodos por Caserones Rellenos o Shrinkage o Cut And Fill b.- Métodos por Caserones Vacíos o Room And Pillar o Sub Level Stoping c.- Métodos por Hundimiento o Sub Level Caving o Block Caving

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Métodos por Caserones Rellenos La extracción por Caserones Rellenos posee dos métodos principales: el Shrinkage o Método por Cámara Almacen y el Cut and Fill o Método de Corte y Relleno, que a continuación se describen:

Método Shrinkage ó Cámara Almacén En la explotación por el método Shrinkage o Cámara Almacén, el mineral se arranca por franjas horizontales, empezando desde la parte inferior del cuerpo y avanzando hacia arriba. Parte del mineral tronado se deja en el caserón ya excavado, donde sirve como plataforma de trabajo para la explotación del mineral de arriba y para sostener las paredes del caserón. La roca aumenta su volumen ocupando cerca de un 70 % adicional por la tronadura. Por esto se debe extraer continuamente un 40 % del mineral tronado durante la explotación, para mantener una distancia adecuada entre el techo y la superficie del mineral tronado. Cuando el arranque haya avanzado al límite superior del caserón planeado, se interrumpe el arranque y se puede recuperar el 60 % restante del mineral.

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Resumén del Método Shrinkage 1. Geometría del Yacimiento

Aceptable

Optimo

Forma

Cualquiera

Tabular

Potencia

Cualquiera

>3m

Buzamiento

>30°

>60°

Tamaño

Cualquiera

Cualquiera

Regularidad

Cualquiera

Irregular

2. Aspectos Geotécnico

Aceptable

Optimo

Resistencia (Techo)

>30 MPa

>50 MPa

Resistencia (Mena)

s/profundidad

>50 MPa

Fracturación (Techo)

Alta-media

Media-Baja

Fracturación (Mena)

Media-Baja

Baja

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Campo Tensional In-situ (Profundidad)

Cualquiera

3m

Buzamiento

>30°

>60°1

Tamaño

Cualquiera

Cualquiera

Regularidad

Cualquiera

Irregular

2. Aspectos Geotécnico

Aceptable

Optimo

Resistencia (Techo)

>30 MPa

>50 MPa

Resistencia (Mena)

s/profundidad

>50 MPa

Fracturación (Techo)

Alta-media

Media-Baja

Fracturación (Mena)

Media-Baja

Baja

Campo Tensional In-situ (Profundidad)

Cualquiera

1 m

>3 m

Buzamiento

300 k/cm2

>500 k/cm2

Resistencia (Mena)

s/profundidad

>500 k/cm2

Fracturación (Techo)

Baja

Muy baja

10 m

Buzamiento

>45°

>65°

Tamaño

Cualquiera

>10 Mt

Regularidad

Media

Baja

2. Aspectos Geotécnico

Aceptable

Optimo

Resistencia (Techo)

Incluye poco

>500 k/cm2

Fracturación (Techo)

Media

Baja

50 MPa

Resistencia (Mena)

>50 MPa

>50 MPa

Fracturación (Techo)

Media-Alta

Alta

Fracturación (Mena)

Media

Baja