MÉTODOS POR TAJO LARGO

I.INTRODUCCIÓN

Conocido como “longwall mining”, se aplica generalmente en la producción de

carbón y otros minerales dando lugar a grandes frentes o paredes, bloqueadas

entre dos paneles. Los grandes frentes o paredes, normalmente son proyectados

en longitudes de 200 a 600 pies (60.96m a 182.88m) llegando a veces a 1200

pies (400m)

La aplicación se dio general para rocas duras, pero generalmente se realiza en

yacimientos de carbón. El mineral a extraerse realiza por franjas cuyos frentes

son de línea recta. El área excavada incluye los frentes los mismos que proveen

un espacio para la etapa de perforación y extracción.

a. Ventajas

Proporcionar una producción continua

Mecanización completa, lo cual mejora la productividad, la seguridad y la

salud del personal.

La ventilación es buena y el personal trabaja en el frente siempre bajo los

escudos de sostenimiento por lo que este método es incluso más seguro

que el de cámaras y pilares.

Como además este método incluye el hundimiento total del minado, la

recuperación de carbón es mayor y la subsidencia relativamente uniforme y

completa

b. características

Profundidad: entre 60 – 850 m

Potencia: de 1 – 4 m en las capas de carbón

Entradas:

Cabeza:

o entrada al panel

o entrada de ventilación

o trasporte del

o Entrada del personal y suministros

Cola: retorno del aire

Sostenimiento:

Generalmente se utiliza una entibación marchante hidráulica el cual sostiene el

techo del frente.

Dimensionamiento:

o Ancho del panel esta entre a 100 a 300 m

o Longitud del panel 500 y 4000 m; si es menor a 100 m se emplea el

método del tajo corto

Un tajo largo más ancho incrementa la producción de carbón.

Maquinarias

Rozadero integral

o Rozadora de doble tambor articulado: permite realizar el corte en

una o dos direcciones

o El tambor simple articulado

o La de tambor simple fijo

II. REQUERIMIENTOS Y LIMITACIONES

1. Factores determinantes para su desarrollo

Tamaño del depósito. Debe ser gran dimensión el cual justifique la inversión de

capital y en el equipamiento así como el desarrollo.

2. Espesor del depósito

Esta entre el rango de 0.61 m a más de 61 metros

Aplicaciones:

- Techo inmediato de dureza baja / moderada que rompa y hunda. Muro firme

(soporte de pilas).

- Depósitos tabulares de gran extensión y potencia pequeña (0'8-5m) y uniforme.

3. Inclinación

La inclinación recomendable varía entre 0° y 15° grados, pero también pueden

minarse depósitos verticales

Aplicaciones:

- Yacimientos horizontales / inclinados (<70°) de minerales blandos.

- Yacimientos horizontales / semihorizontales (<30°) de minerales duros.

4. Cubierta

Este es el factor más importante en el longwall. Se debe considerara que el

hundimiento debe empezar con el planeamiento. La capa que cubre el material

debe ser evaluada si se va a realizar el método del hundimiento. La presencia de

lutitas y areniscas puede tener un serio efecto en la carga de soporte y también

ene le diseño de la longitud del frente.

5. frente de tajeo

En frente mayores que 2.44m de alto. Esto es un problema en seguridad y como

la producción.

6. disparo

En una mina de carbón a grandes profundidades el estallido de roca es muy

común en rocas duras, algunas minas de carbón siguen empleando el disparo

7. Soporte y estabilidad

En estratos mayores a 4.2 m se debe considerar la estabilidad y el soporte,

muchas veces es necesario el uso de gatas hidráulicas

8. Techo artificial

Utilización de techos artificiales cuando la explotación es en retirada y por

hundimientos.

9. subsidencia artificial

Es necesario que el material de la sobrecarga del yacimiento se provocase la

subsidencia.

10. Mano de obra

No requiere de mucha mano de obra ya que son altamente mecanizadas, en el

cual se utiliza gente altamente capacitada.

11. Ventilación

La ventilación de los frentes de longwall en la mayoría de los casos es medio

complicada que en el método de cámaras y pilares

12. Manipuleo de materiales

Este método requiere más capacidad de izaje que el método convencional de

minado por cámaras y pilares. El manipuleo de materia en frentes es por medio

de rieles o fajas trasportadoras o mixto.

13. combustión espontánea

Es un problema serio especialmente en mina de carbón, para evitar es necesario

el monitoreo continuo del metano

III. CLASES DE “LONGWALL MINIG”

Retroceso

Avance y retroceso

Retroceso alternativo

Sistemas:

Continúo (para mineral blando)

ARRANQUE Y CARGA + TRANSPORTE + SOSTENIMIENTO

-Rozadora (750mm/pasada) + (Transportador de cadenas y cinta) + (Entibación

hidráulica auto marchante) - Cepillo (75mm/pasada)

Cíclico (para mineral duro)

PERFORACIÓN (manual) + VOLADÜRA + CARGA (scraper o LHD) +

TRANSPORTE (tren) + SOSTENIMIENTO (estemples madera/ metálicos)

IV. APLICACIÓN DEL LONGWALL MINIG

Aplicado en depósitos en forma de estratos de potencia uniforme, generalmente

de grandes extensiones, deben ser realizadas en rocas duras (usadas en

Sudáfrica) y en rocas suaves su aplicación es mina de carbón. En las minas de

carbón se ha desarrollado eficazmente, pero necesariamente requiere de gran

inversión especialmente en el sostenimiento.

Descripción

Dividida en paneles de 500-3000m de longitud y 100- 300m de anchura.

Tajos entibados de longitud igual a la anchura del panel, altura igual a la potencia

y 2.5-4m de ancho, que desembocan en las galerías longitudinales de transporte.

Según dureza del mineral el arranque es mecánico (rozadora o cepillo) o con

explosivo. A medida que avanza el tajo se avanza la entibación y se deja hundir el

techo por detrás. Si no hunde de forma natural se puede ayudar con agua a

presión, aire comprimido o explosivo. En la preparación se da con galerías

longitudinales de acceso y transporte excavadas en mineral. Con más de una

entrada y recortes a 90° si la mina es grisuosa (USA).

1. Desarrollo

Consiste en ejecutar sistemas de galería de trasporte para la excavación del

mineral y para el acceso a las áreas de producción el minado es ejecutado a lo

largo de un frente o frentes que conecten dos galerías de trasporte.

En un estrato regular o con mineralización continúa en áreas extensas, las

galerías de trasporte pueden ser dispuestas para que proveen los frentes del

longwall o paneles de misma longitud.

2. Producción

En minerales duros, la perforación y voladura es con taladros “side –slaching”

puesto que los espacios libres son limitados y es necesario que los equipos sean

operados manualmente,

En minas de carbón y de materiales suaves el proceso es generalmente

mecanizado, con máquinas rozadoras, cortadoras con tambores, Ya que el

material no necesita ser perforado y disparado, puede ser cortada con máquinas

diseñada especialmente para cada fin. Todo este equipo usado es sofisticado y

para su manipuleo requiere de personal altamente capacitado.

3. Carguío y trasporte

En rocas duras se usan rastrillos para el acarreo, fajas tipo cadena para el

trasporte. En las cámaras de menor dimensión y en tajeo inclinados se emplean

equipos que se adecuen a las necesidades.

El acarreo de mineral es más eficiente en material suave, las maquinas son

especiales y adecuadas con sistemas manuales. El nivel de mecanización en

estas minas es muy alto ya que se cuenta con equipos de carguío y trasporte en

muchos casos diseños especiales para este método, tales como fajas

trasportadoras y otros.

4. Sostenimiento

Para el sostenimiento, muchas veces requiere equipos de soporte móvil,

neumático y/o hidráulico diseñado especialmente para ese caso, el cual avanza

junto con el tajeado en el frente.

V. LONGWALL MINIG EN PERÚVARIANTE DEL LONGAWALL MINING

LONGHOLE STOPING MINA RAURA

Fuente:

Explotación subterránea – métodos y casos prácticos, Facultad de ingeniería de

minas Universidad nacional del Altiplano. PUNO 1999

Diseño de explotaciones e infraestructuras mineras subterráneas Universidad

politécnica de Madrid escuela técnica superior de ingenieros de minas, noviembre

2007