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• Andrés Araya Saavedra

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SEGURIDAD MINERA RIESGOS OPERACIONALES MINA SUBTERRANEA

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUBTERRANEA 

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La minería subterránea es la técnica utilizada para recuperar minerales de los yacimientos situados por debajo de la superficie terrestre. Para tal fin, la minería subterránea necesita un sistema de excavaciones que permita llegar a las zonas de minerales contenidos en la roca.

MINERIA SUBTERRANEA 

La explotación de un yacimiento mediante minería subterránea se realiza cuando su extracción a cielo abierto no es posible por motivos económicos, sociales o ambientales.

Factores de Riesgos Minería Subterránea

Factores de Riesgos Minería Subterránea 

INCENDIOS

Dentro de la actividad de minería subterránea puede llegar a tener graves consecuencias debido a la emisión de humos, que es producto de la combustión y disminución de oxígeno en el aire. Por tal razón los accidentes por quemaduras pueden llegar a ser fatales. 

EXPLOSIVOS

Ya que en esta labor es frecuente la utilización de explosivos esta manipulación debe realizarse por personal competente, el cual debe tener la experiencia y conocimiento de los riesgos inherentes, nos es raro ver una pequeña desviación en su fabricación pueda generar una combustión, y se hace necesario definir los requerimientos de manera clara de su almacenamientos, transporte y manipulación. 

CAIDAS DE ROCA Y DERRUMBRES

Todas las galerías subterráneas que no posean una estabilidad de acuerdo al tipo de terreno, por el peso la permeabilidad y granulometría, están propensos a derrumbarse. Es necesario estudios permanentes de calidad de roca y tipo de terreno, las que determinan la cantidad y la calidad de los elementos de refuerzo que determinan que estas galerías serán capaces de sostenerse indefinidamente.

Factores de Riesgos Minería Subterránea MATERIAL PARTICULADO Diversos elementos metálicos que se encuentran en el entorno de trabajo forman mas de un 60% del peso de los componentes del aires razón por la cual neumoconiosis enfermedad típica de los mineros. Resulta conveniente realizar análisis frecuentes de su concentración en el ambiente de trabajo, e implementar un sistema de ventilación para poder lograr la disipación y poder así bajar las concentraciones por debajo de los límites permisibles.  ACUMULACION DE GASES En esta activad se desprenden gases asfixiantes como gases nitrosos y sulfúricos debido al contacto de minerales o aguas acidas, por esta razón es recomendable hacer análisis permanentes de las concentraciones de tóxicos. Todas las actividades que realizamos tienen riesgos, dependen del control de los mismos mejorar la operación, la calidad y la seguridad y bienestar de todos los trabajadores. 

Parámetros Técnicos Minería Subterránea Operaciones básicas de una mina Todos los yacimientos mineros requieren un modelo específico de excavaciones de preparación, que se disponen en una fase separada, antes de la producción del mineral. Esta fase se efectúa en conexión con el método de explotación seleccionado. Existen componentes básicos de excavación de roca para la producción eficiente de un yacimiento mineralizado, y esta dado por: • Accesos •  Preparación de la mina •  Métodos de Explotación

Parámetros Técnicos Minería Subterránea • Los accesos son labores mineras que abren el camino desde la superficie al cuerpo mineralizado para su explotación. La preparación se define como una red cuidadosamente planificada de desarrollos mineros como galerías, socavones, piques, chimeneas, rampas, o toda forma básica de excavación de rocas. •

La preparación esta íntimamente conectada con los métodos de explotación y define la infraestructura de la mina.

• Los métodos de explotación son la forma o el sistema asociado a la explotación del yacimiento, y dependerá de factores relacionados con la naturaleza el depósito mineralizado, y de consideraciones técnico económicas, siendo las principales: potencia del yacimiento, Forma y extensión del cuerpo, distribución de la mineralización, propiedades geomecánicas y situación geográfica.

Parámetros Técnicos Minería Subterránea

Parámetros Técnicos Minería Subterránea Métodos de explotación Existe un centenar de métodos de explotación subterráneos considerando sus variantes. El método depende de una serie de factores relacionados con la naturaleza del yacimiento y de consideraciones técnico económicas. Los métodos subterráneos tradicionales y más característicos se pueden clasificar en:  CAMARAS Y PILARES  REALCE POR SUBNIVELES  CORTE Y RELLENO  HUNDIMIENTO DE BLOQUES  RTROCESO VERTICAL ( VCR) 

Parámetros Técnicos Minería Subterránea

Camaras y Pilares

CONTROL DE RIESGOS EN DISEÑO 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  Toda instalación tiene que ser debidamente reglamentada  • Señalización completa y fácil de entender

CONTROL DE RIESGOS EN DISEÑO Riesgos de Operación Los riesgos de la operación se deben a factores que interactúan para generar un accidente, como son:  • Factor humano: Conocimientos, entrenamiento, habilidad y motivación.  • Factor de la mecanización: Mantención, desgaste, tecnología, etc.  • Factor ambiental: Pisos, iluminación, visibilidad, etc

CONTROL DE RIESGOS EN DISEÑO Elección del método de explotación Intervienen fundamentalmente los siguientes factores:  • Características Geográficas  • Características Geológicas y Físicas del yacimiento.  • Condiciones Económicas  Características Geográficas : Los aspectos más importantes dentro de este factor son; • Profundidad,• Cercanía a un lugar poblado y • Clima.

CONTROL DE RIESGOS EN DISEÑO Características Geológicas y Físicas del Yacimiento: 

• La forma del yacimiento o cuerpo mineralizado

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• Potencia y Manteo si se trata de una veta o manto

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

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• Profundidad respecto de la superficie

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• Dimensiones del yacimiento, su cubicación.

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• Naturaleza mineralógica de los componentes de la mena.

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

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Características mecánicas ( resistencia a la tracción y la compresión ) de la roca que constituye el cuerpo mineralizado y de la roca encajadora. Condiciones Económicas

OPERACIONES UNITARIAS MINERIA SUBTERRANEA Riesgos operacionales que se presentan en las operaciones subterráneas: 

1. Perforación de rocas :

En desarrollos de labores (avances) En producción. En perforación secundaria 

2. Tronadura :

Carguío de tiros Tronadura 

3. Carguío de mineral :

Equipo cargador (pala, cargado frontal)

OPERACIONES UNITARIAS MINERIA SUBTERRANEA Riesgos operacionales que se presentan en las operaciones subterráneas: 

4. Transporte : Camiones de bajo perfil

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5. Acuñadura / Fortificación

Manual Mecanizada 

6. Servicios :

Huinches, cables, baldes y plataformas

Aire comprimido En todo riesgo operacional hay que individualizar sus causas y posibles consecuencias para tomar las medidas preventivas para evitar lesiones a personas como daños a equipos e instalaciones.

OPERACIONES UNITARIAS MINERIA SUBTERRANEA

RIESGOS OPERACIONALES

PERFORACION La perforación de roca es un procedimiento fundamental para arrancar mineral en la minería subterránea. La perforación tiene una gama de aplicaciones grande y variable, por eso hoy se tiene distintos dispositivos diseñados para tratar con distintas maneras de perforar roca. Los tipos de perforadoras comunes existentes en el mercado son: • Perforadoras Ligeras • Perforadoras de avance • Perforadoras para la perforación de barrenos largos • Perforadora con martillo en el fondo (DTH) Perforadora de Anclaje

OPERACIÓN DE PERFORACIÓN

Perforadora Liviana

Perforación Anclaje

Perforación DTH Perforación radial

Perforación Avance / Produccon

OPERACIÓN DE PERFORACIÓN

PRINCIPALES RIESGOS ASOCIADOS A LA PERFORACIÓN

Por condiciones de operación de los equipos.  Por maniobras de traslados de equipos.  Por maniobras de armar y desarmar convoy de barras.  Por riesgos generados en los accesos a los equipos.  Por riesgos de Caída de Rocas 

POR CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS Sistema de frenos.  Sistema de rodado.  Estructura.  Herramientas de perforación. • golpes severos por maquina en rotación.  Sistema de recolección de polvo. • Proyección de partículas en altas presiones 

POR CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS Niveladores o gatos hidráulicos. • Terminales hidráulicos sueltos o en mal estado. • Mangueras hidráulicas dañadas. • Fugas de fluido. • Caída intempestiva de torre de perforación.  Sistemas de rotación. • Atrapamiento de extremidades  Golpes severos  Sistema de Pull Down.  Sistema de radiocomunicaciones.  Sistema de iluminación.  Sistemas contra incendios.  Sistemas de accesos. 

Peligros a Personas con alto potencial: 

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• Cable de alimentación de la máquina energizado con seis mil volts. • Caída a los pozos perforados • Caída al bajar por escalera desde cabina del operador. • Atrapado con partes móviles (orugas, cadenas, poleas de cadenas de avance, tuberías y brocas de perforación). • Desmoronamiento desde banco • Grietas en el sector a perforar

b) Control del riesgo 

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Mover cables eléctricos con equipo de apoyo. Manipular cables eléctricos con guantes dieléctricos. Precaución al transitar en zona de pozos perforados. Desde la cabina del equipo bajar de frente a la escalera. No intervenir partes móviles y evitar usar ropa suelta. Mantenerse atento. Verificar antes, durante y después el terreno donde trabajó la perforadora. Señalizar el área durante la perforación.

TRONADURA Esta operación consiste en cargar los barrenos perforados en la frente con explosivos, básicamente introduciendo un detonador no eléctrico, el que se acciona mediante control remoto.

RIESGOS USO DE 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

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• Transporte de explosivos

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• Área de la voladura

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• Preparación del cebo

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• Carga de barrenos

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• Retacado

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• Voladuras eléctricas

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• Voladuras con mecha

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• Barrenos fallidos

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• Eliminación de explosivos

PRINCIPALES RIESGOS ASOCIADOS A LA TRONADURA 

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Por manipulación inadecuada de explosivos. Por proyecciones de roca. Por ubicación de la zona de disparo. Por la aparición de tiros quedados y bloques de roca suspendidos. Por factores de Ventilación

POR LA PROYECCIÓN DE ROCA Y UBICACIÓN DE LA TRONADURA 

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Pueden ser o no ser relevantes, y depende de: La ubicación de la zona de disparo, por el radio de seguridad, por no calcular bien los factores de carga, por la experiencia de los ingenieros calculistas. Los riesgos asociados por ubicación son: Ubicación de la tronadura al interior mina Subsidencia con otras labores Circuito ventilación Sistemas de suministro energía / agua

POR MANIPULACIÓN INADECUADA Prácticamente en esta etapa condiciona la aparición de riesgos, el no contar con:  La suficiente preparación, conocimiento de explosivos.  El desconocimiento de la legislación vigente.  Por no respetar revisar los programas de voladura emitidos por planificación mina.

RIESGOS TRONADURAS CAÍDAS DE ROCA POR BLOQUES DE ROCAS EN SUSPENSIÓN Caídas de bloques o cuñas en los techos y cajas de las labores o galerias. CONTROL : Aplicación de tronadura controlada Explosivos de contorno / secuencias y diseño del disparo 

RIESGOS TRONADURAS POR LA APARICIÓN DE TIROS QUEDADOS: Los riesgos aparecerán básicamente por: • Control deficiente del carguío de la tronadura. • Control deficiente de amarre y confección de nudos. • Por mala posición de los retardos. • Por la calidad del explosivo. 

Peligros a Personas con alto potencial: 

Esta etapa es la de mayor potencial de fatales a más de una persona. Por lo mismo, sólo trabajan personas especializadas y autorizadas, en el carguío de pozos con explosivos, quienes deben aplicar correctamente el procedimiento de trabajo, que incluye la restricción a la zona mediante señalización.

Peligros con alto potencial: • Choque de vehiculos contra las paredes dela galeria, o entre equipos • En carguío de pozos, caída desde distinto nivel del cargador y caidas al mismo nivel •.Contacto con energia neumatica, proyeccion de particulas, golpeado por mangueras. 

b) Control del riesgo Control del riesgo: • Cargar correctamente los tiros • Señalizar el área preparada con explosivos para la tronadura. • Verificar que en las zonas afectadas por la tronadura no permanezcan personas y equipos. • Conducir u operar equipos y vehículos con precaución. 

CARGUIO y TRANSPORTE La carga de mineral tronado en una mina esta siempre conectada con algún medio para sacarlo del punto de recogida. La carga y el transporte se pueden integrar en una unidad mecánica o bien separada en una unidad clara de carga y un sistema de transporte independiente. Los sistemas carga transportes en las minas subterráneas se pueden definir en: •  Transporte sobre carriles •  Transporte Carga-Acarreo-Descarga (LHD)  • Transporte con cargadores  Camiones • Cargadores eléctricos.  Correas Transportadoras

Equipos Carguio y Transporte

Equipos Carguío y Transporte

PRINCIPALES RIESGOS ASOCIADOS AL CARGUÍO y TRANSPORTE

El transporte del material tronado, debe hacerse en camiones de extracción, especialmente diseñados para este tipo de faenas, con diseños de bajo perfil

Peligros a Personas con alto potencial: 

Peligros con alto potencial:

• Caída del operador al subir escalera o bajar por esta desde la cabina. • Deslizamiento de rocas desde techo de las labores. • Deslizamiento de rocas desde las cajas de las labores. • Choque de equipos con paredes de la labor.

• Incendio por falla en sistema eléctrico o hidráulico. • Impacto de neumático con material en frente de carguío y vías de transito •

Transito a velocidad no apropiada Por galeras de extracción y rampas de interconexión de niveles

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• Atropellamiento o atrapamiento de personas

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• Volcamientos y choques

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• Deslizamiento de los equipos en estacionamiento

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• Fallas por mala mantención o desgaste

b) Control del riesgo Control del riesgo: • Precaución del operador mientras introduce el balde en la frente de carguío. ( rodadas, tiros quedados, aceros , sobre tamaños, etc) • Transporte o carga de material , con precaución para ubicarse en la descarga a piques o para cargar otros equipos. • Subir y bajar caminando por escalera de los equipos, afirmándose con ambas manos en las barandas. • Conocer el sistema de protección contra incendio. • Saber utilizar el extintor portátil. 

ACUÑADURA / FORTIFICACION La problemática de la estabilidad y soporte en aberturas subterráneas se debe a las condiciones desfavorables naturales de la inestabilidad que produce la minería

ACUÑADURA / FORTIFICACION

ACUÑADURA / FORTIFICACION

ACUÑADURA / FORTIFICACION Equipo acuñador. La maquina acuñadora o saneo consiste en un fuerte rompedor hidráulico, montado en un brazo giratorio, a su vez conectado aun chasis móvil. La máquina funciona con energía eléctrica

ACUÑADURA / FORTIFICACION

ACUÑADURA / FORTIFICACION FORTIFICACION : Un aspecto importante, es la oportunidad con que este se instale. Durante la excavación en roca se produce una inestabilidad producto de la necesidad del macizo de redistribuir sus esfuerzos, razón por la cual es necesario intentar restituir mediante soporte y fortificación las condiciones de originales tal que permita construir un túnel estable. Las recomendaciones posibles de dar en esta materia son siempre en particular para cada condición, pero una vez definidas las necesidades de soporte, siempre es recomendable instalarlo inmediatamente después en cada disparo de avance. Requiere una buena programación de la secuencia de trabajo lo que no siempre resulta ser lo optimo para la operación. Pero en este asunto se debe insistir en la finalidad del soporte, que es lograr la estabilidad del macizo, y la importancia de la estabilidad temprana la que permite detener el desarrollo de fisuras y desprendimientos superficiales los que habitualmente más tarde progresan induciendo a inestabilidades mayores.

ACUÑADURA / FORTIFICACION

SERVICIOS DE APOYO Las funciones que cumplen son importantes para el desarrollo de la mina porque efectúan suministro de Ventilación, energía eléctrica, agua, Aire comprimido, mantención de caminos, materiales fortificación , etc.

PRINCIPALES EQUIPOS

RIESGOS EXPLOTACION SUBTERRANEA Hay varios aspectos que son coincidentes en la minería subterránea, especialmente  aquellos riesgos asociados a las siguientes variables:  • Incendio  • Caída de rocas  • Tráfico de equipos rodantes  • Manejo de explosivos  • Desarrollo de piques y chimeneas  • Aire comprimido  • Agua  Ventilación

Ventilacion:

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, según los sistemas de  ventilación de la faena.

INCENDIO Medidas Preventivas  No uso de equipos bencineros  Mantención de vehículos motorizados y transportadoras,  Orden y Aseo  ventilación de la faena. Control y Mitigacion:  Capacitación y Procedimientos Emergencias  Brigadas de Emergencia  Refugios de Emergencia

CAIDA DE ROCAS 

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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 sobrexcavación 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 ha 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

CAIDA DE ROCAS Gestión y Control de Caídas de Rocas

CAIDA DE ROCAS Gestión y Control de Caídas de Rocas 

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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 el rociado con el concreto lanzado. 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, donde la producción del mineral prima sobre cualquier otro planteamiento, incluyendo la vida de los trabajadores.

CAIDA DE ROCAS 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 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.

TRAFICO DE VEHICULOS 

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En minas subterráneas sólo deben transitar vehículos a combustión interna diésel, la velocidad máxima es de 30 km./hr. 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. Debe reglamentarse preferencias en el tránsito y los lugares de estacionamiento. Los

vehículos deben tener una pértiga con una luz 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 debe usar chalecos reflectantes.

AIRE COMPRIMIDO 

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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 debe recorrer las galerías apoyadas en cajas, cruzando las galerías y terminando en arranques (manifold). Al iniciar un trabajo en una red, esta debe vaciarse. El riesgo con el aire comprimido está en las uniones, pasa líneas, transversales, etc. 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.

Matriz de Control de riesgos Minería Subterránea