MÈTODOS DE EXPLOTACIÒN SUBTERRÀNEA Definitivo

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    Mtodos de explotacin subterrneo

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    MTODOS DE EXPLOTACIN EN MINERA SUBTERRNEA

    INDICE

    INTRODUCCIN

    GENERALIDADES

    AccesosInfraestructura de la minaFactores que influyen en la eleccin del mtodo de explotacin

    Eleccin del mtodo de explotacinCLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE EXPLOTACIN SUBTERRNEA

    1.- Cmaras y pilares (Room and pillar)2.- Subniveles con almacenamiento del mineral explotado (Sub level stoping)3.- Cmara almacn (Shrinkage)4.- Corte y relleno (Cut and fill)5.- Hundimiento por subniveles (Sublevel caving)6.- Hundimiento de bloques (Block caving)7.- Hundimiento de panales (Panel caving)

    BIBLIOGRAFA

    INTRODUCCIN

    La explotacin de una mina es el conjunto de operaciones que permiten el arranque, el cargue

    y la extraccin del mineral, asegurando todos los servicios anexos en produccin normal, tales

    como ventilacin, fortificacin, drenaje y suministro de energa, aire y agua.

    Los mtodos de explotacin se definen como una forma geomtrica usada para explotar un

    yacimiento determinado. Corresponden a la forma de dividir el cuerpo mineralizado en sectores

    aptos para la extraccin.

    El objetivo de la explotacin de un yacimiento es la extraccin ordenada del cuerpomineralizado, de manera que la comercializacin de la sustancia mineral proporcione la utilidadesperada.

    La fase de explotacin misma est precedida de dos fases preparatorias:

    1.- Fase de reconocimiento

    Incluye todos los trabajos desde la prospeccin hasta la preparacin de la mina, tales como:

    prospeccin general (estudio de la zona mediante diversos mtodos), sondeos (perforaciones

    para extraer muestras del mineral y sus encajantes para realizar los diversos estudios

    pertinentes -anlisis mecnico, qumico, petrogrfico), galeras, o apiques de reconocimiento

    (trabajo minero para reconocer el yacimiento y sus extensiones) y cubicacin y estudio

    econmico (estudio del yacimiento con base en los resultados obtenidos en los trabajos de

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    reconocimiento para determinar la extensin, el valor y la explotabilidad del yacimiento y los

    lmites de tal explotabilidad).

    2.- fase de trabajos preparatorios o infraestructura

    Incluye todas las labores de penetracin y divisin para permitir la explotacin. Se trata de la

    ejecucin de las vas principales que pueden ser verticales (pozos y chimeneas), horizontales(transporte principal) o inclinadas (ascendentes o descendentes). Las operaciones de

    transporte principal y de extraccin, constituyen los llamados servicios generales de una mina,

    como tambin lo son la ventilacin, el mantenimiento de galeras temporales o principales, etc.

    Una vez reconocida y cubicada la mina y construida su infraestructura, comienza la fase de

    explotacin que consiste en arrancar, cargar y transportar el mineral en las unidades de

    explotacin para hacerlo llegar a los puntos de cargue del transporte principal.

    La explotacin de una mina se compone de tres operaciones mineras bsicas:

    1. Accesos y desarrollos de aperturas mineras

    2. Preparacin o infraestructura de la mina3. Arranque o explotacin de la mina

    Las fases de explotacin propiamente tal constan de:

    1.- Trabajos de desarrollo

    Constituyen la preparacin del casern o unidad de explotacin y que consiste esencialmente

    en avances de galeras y chimeneas y preparacin de base que pueden ser embudos o zanjas,

    instalaciones de buzones de carguo, etc. En general, para obtener el mineral, se cuelga el

    yacimiento mediante galeras a partir de las cuales se perfora y arranca la roca en estado

    natural. Estas galeras pueden estar en un solo nivel, y servir para el carguo y transporte delmineral despus de la operacin de arranque o pueden estar en diferentes niveles.

    2.- Operacin de arranque

    La forma de arranque va a ser funcin del mtodo de explotacin adoptado y los diagramas de

    disparos sern de suma importancia para obtener rendimientos y costos bajos.3.- Operacin de

    cargue

    Depende de los diferentes sistemas y aplicacin en los mtodos de explotacin.

    GENERALIDADES

    Accesos

    Corresponden a aquellas labores que comunican el cuerpo mineralizado con la superficie, para

    su explotacin.

    Los accesos pueden ser:

    Socavones: Es una labor horizontal o con una pequea inclinacin, que tiene slo unaentrada. Es ms barato que construir un pique, es ms rpido, econmico y seguro.

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    Pozos y chimeneas: son labores que tienen una inclinacin superior a 45, y que puedeusarse para la extraccin de personal y mineral.

    Inclinados: Se pueden presentar en la pendiente, Figura 1a, interceptando la veta, Figura 1b yal yacente , Figura 1c.

    Figura 1. a) Inclinado en la pendiente; b) Inclinado interceptando la veta; c) Inclinado alyacente.

    Para desarrollar los accesos, se debe proceder de acuerdo a un plan bien determinado,

    observando las siguientes situaciones que pueden presentarse:

    1.- Sacar mineral til, implica hundimiento sino se fortifica.

    2.- En una labor horizontal de seccin definida, solo puede transportarse una cantidad limitada

    de mineral u otro elemento.

    3.- Una extraccin mayor, significa desarrollar mayor nmero de labores

    4.- Tener presente que el costo por tonelada, en una labor de desarrollo es ms caro que al

    extraer una tonelada de mineral durante la explotacin.

    Los desarrollos pueden ser:

    a.- Desarrollo Productivo: el avance se realiza extrayendo mineral, lo que se utiliza bastante

    donde la mena es ms blanda que el estril en vetas de potencia media.

    b.- Desarrollo Improductivo: cuando el avance se realiza en estril.

    Infraestructura de la mina

    La preparacin se define como la ejecucin de una red cuidadosamente planificada de piques,

    galeras (Niveles), chimeneas y todas las formas bsicas de excavacin de rocas.

    Las labores de preparacin se pueden dividir en dos tipos segn su finalidad:

    1.- Preparacin General: depende de la forma y manteo del cuerpo.

    2.- Replanteo general de la mina, que comprende todos los desarrollos necesarios para elacceso, transporte y ventilacin de las distintas zonas subterrneas.

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    En yacimientos horizontales o pocos inclinados la preparacin se hace mediante labores de

    transporte que dividen al cuerpo en paneles. Si el manteo es fuerte se utilizan esquemas de

    galera transversales (que conforman los niveles), que se determinan o definen por la potencia

    del cuerpo y el mtodo de explotacin proyectado, donde las labores trazadas en diferentes

    niveles se unen por medio de Rampas y Chimeneas.

    Unidad de Explotacin

    Es una masa geolgica, que tiene una forma geomtrica bien definida, por ejemplo un panel o

    un bloque. Es dividir el yacimiento, de manera que forme una unidad propia de explotacin, en

    el que se puedan transportar fcilmente equipos y materiales, que el arranque se pueda

    realizar en forma independiente, que existan facilidades en la extraccin de menas, ventilacin

    independiente y que si es necesario, puedan rellenarse fcilmente.

    En la mayora de los yacimientos se hace una divisin por niveles (excepto en yacimientos

    poco inclinados y de poca extensin). La explotacin se realiza segn la corrida y en sentido

    horizontal (ascendente o descendente).

    La extraccin se realiza por el nivel inferior principal. Si el manteo es fuerte la mena puede

    dejarse caer por gravedad y transportar en sentido horizontal. Si la construccin de accesos es

    cara, por la existencia de plegamientos, se puede transportar en forma ascendente por medio

    de correas transportadoras, rastras, etc.

    En yacimientos muy inclinados, el trfico de personal se realiza desde el nivel superior al

    inferior a travs de piques, chimeneas y rampas. Si el cuerpo es de poca inclinacin el personal

    trafica por el nivel inferior y la salida es por labores inclinadas o rampas.

    Factores que influyen en la eleccin del mtodo de explotacin

    En la eleccin del mtodo de explotacin, intervienen fundamentalmente los siguientes

    factores:

    Caractersticas Geogrficas: Los aspectos ms importantes dentro de este factor son laprofundidad, la cercana a un lugar poblado y el clima.

    Caractersticas Geolgicas y Fsicas del yacimiento: Las propiedades ms importantes quedeben conocerse en un yacimiento para elegir el sistema de explotacin adecuado son las

    siguientes:

    1.- La forma del yacimiento o cuerpo mineralizado: potencia (en una veta o manto), manteo (en

    una veta o manto) o diseminacin de las leyes (en un yacimiento masivo).

    2.- Profundidad respecto de la superficie.

    3.- Dimensiones del yacimiento.

    4.- Naturaleza mineralgica de los componentes de la mena.

    5.- Sus leyes o reparticin de la mineralizacin en el interior del cuerpo mineralizado.

    6.- Caractersticas mecnicas (resistencia a la traccin y la compresin) de la roca que

    constituye el cuerpo mineralizado y de la roca encajadora de caja.

    Condiciones Econmicas: la explotacin de un yacimiento debe realizarse al menor costo

    posible. El costo de acceso, desarrollos y preparacin propios del mtodo de explotacin son

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    elevados. Intervienen adems en las condiciones econmicas el sistema de extraccin, el

    tratamiento o procesamiento del mineral, inversiones en equipos, materiales y otros.

    Las condiciones presente y futuro del mercado permiten determinar si un yacimiento de ciertas

    caractersticas geolgicas y fsicas es explotable o no. Tambin puede ser factor determinante

    el ritmo de explotacin o el grado de selectividad alcanzable.

    Hay una tendencia importante que lleva a explorar yacimientos de leyes cada vez ms bajas,

    debido principalmente a dos causas:

    1.- El agotamiento de los yacimientos de leyes altas.

    2.- La necesidad del abastecimiento constante del mercado.

    Para solucionar estos problemas se recurre a dos alternativas:

    1.- Seleccionar en el interior del yacimiento las zonas ms ricas, lo que nos lleva a los mtodos

    selectivos.

    2.- Explotar grandes masas de baja ley, con costos tambin bajos debido al gran tonelaje; esto

    nos lleva a los mtodos altamente mecanizados. En este caso se juntan las condiciones

    geogrficas y humanas. En los pases de alto nivel industrial donde la mano de obra es cada

    vez ms cara, conviene una alta mecanizacin, que en el caso de un pas subdesarrollado

    puede ser antieconmica.

    Eleccin del mtodo de explotacin

    Entre los factores de seleccin del mtodo a utilizar estn:

    1. Profundidad, forma y tamao del cuerpo.2. Ubicacin (Recursos)3. Calidad geomecnica de la roca mineralizada y roca encajante.4. Distribucin y Leyes.5. Econmico.6. Reglamentacin (Medio Ambiente).

    Para seleccionar el mtodo se utilizan ciertos criterios de seleccin, tales como:

    1. Rendimiento y Productividad.2. Seguridad al Personal, Equipos e Infraestructura.3. Recuperacin.4. Selectividad

    5. Dilucin6. Simplicidad7. Costos : inversin y operacin

    CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE EXPLOTACIN SUBTERRNEA

    Segn las condiciones en que quede la cmara, se distinguen tres tipos de explotacin.

    1.- Cmaras vacas: son los mtodos en los cuales el vaco creado por la explotacin delmineral se conserva sin relleno ni hundimiento, es decir, sin ninguna fortificacin artificial o

    natural, con fortificaciones sistemticas, o con fortificaciones artificiales de madera. Se aplican

    estos mtodos cuando las caractersticas mecnicas del yacimiento como las de la roca de

    caja son muy buenas.

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    Existen dos mtodos fundamentales: Cmaras y pilares (Room and pillar) y Sub levelstoping.

    2.- Cmaras rellenas: son mtodos en los cuales el vaco creado por la explotacin se rellenacon un material con el objetivo de afirmar las cajas. Se aplican a vetas o mantos de fuerte

    pendiente con malas caractersticas de la roca de caja. Son mtodos muy costosos y

    relativamente selectivos.

    Existen dos mtodos principales: Shrinkage y Corte y relleno (Cut and fill).

    3.- Por Hundimiento: en este caso el mineral o el estril o ambos, se van hundiendo oasentando.

    Existen tres mtodos principales: Sub Level Caving, Block Caving y Panel caving

    Mtodos con cmaras vacas

    1.- Cmaras y pilares (Room and pillar)

    Caractersticas generales

    El mtodo de explotacin por cmaras y pilares, consiste como su nombre lo indica, en la

    explotacin de cmaras separadas por pilares de sostenimiento del techo.

    La recuperacin de los pilares puede ser parcial o total; en este ltimo caso, la recuperacin va

    acompaada del hundimiento controlado del techo que puede realizarse junto con la

    explotacin o al final de la vida del yacimiento.

    En un principio, el mtodo de cmaras y pilares se llevaba en forma irregular, o sea, que las

    dimensiones y distribucin de las cmaras se seleccionaban sobre la marcha de la explotacin,

    dejando pilares en forma irregular que obedecan solamente a las caractersticas presentadas

    por el yacimiento, como por ejemplo zonas de menor importancia econmica, diques de

    estriles, etc., Figura 2. Hoy en da, gracias a la mecanizacin y a los adelantos obtenidos en

    las tcnicas de prospeccin, el mtodo se planifica con anterioridad a la explotacin

    propiamente, disendose las cmaras con una distribucin regular as como el trazado de los

    pilares, Figura 3.

    Figura 2. Mtodo de explotacin por cmaras y pilares irregulares.

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    Figura 3. Mtodo de explotacin por cmaras y pilares regulares.

    Campo de aplicacin

    Este mtodo de explotacin se aplica ampliamente y en los ltimos aos se ha desarrollado

    bastante debido a su bajo costo de explotacin y a la vez porque permite hasta cierto punto

    una explotacin moderadamente selectiva. Los yacimientos que mejor se presentan para una

    explotacin por cmaras y pilares son aquellos que presentan un buzamiento relativamente

    horizontal, aunque tambin se aplica en buzamientos entre 30 y 40; es decir, en yacimientos

    de inclinacin crtica, donde el mineral no puede rodar por gravedad. Por otra parte, la

    estructura o forma del yacimiento debe ser favorable a un desarrollo lateral de la explotacin;

    por ejemplo, mantos o yacimientos irregulares con gran desarrollo en el plano horizontal.

    En cuanto al espesor del yacimiento, el mtodo ha sido aplicado con xito en yacimientos de

    hasta 40 60 m. Los casos corrientes de aplicacin son para yacimientos de baja potencia

    destacndose espesores de 2 a 20 metros.

    Sin embargo, la recuperacin del depsito puede variar de una mina a otra, dependiendo por

    una parte de las condiciones propias que presenta el yacimiento, y por otra, de la tcnica

    empleada y el grado de mecanizacin que se ha alcanzado. Como datos generales se puede

    decir que la recuperacin puede variar entre un 80 y un 85 % del mineral preparado, llegando

    en ciertos casos a recuperaciones del orden del 90 %. En ciertos casos se justifican realizar

    estudios sobre la recuperacin de pilares, sobre todo en yacimientos importantes. Actualmente

    se han hecho recuperaciones muy importantes de pilares en ciertos yacimientos en los que la

    inversin se ha pagado ampliamente. La recuperacin puede hacerse de varias maneras:

    1. Recuperacin con asentamiento controlado del techo.2. Recuperacin de pilares en forma alterna.3. Recuperacin parcial de pilares.4. Recuperando pilares alternados y provocando el asentamiento.

    Ventajas y desventajas

    Ventajas

    1. El mtodo, hasta cierto punto, es selectivo; es decir, zonas menos promisorias pueden

    no explotarse sin afectar mayormente la aplicabilidad del mtodo.

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    2. En yacimientos de gran potencia puede llegarse a un alto grado de mecanizacin locual reduce enormemente los costos de explotacin.

    3. En yacimientos que afloran a superficie, puede hacerse todo el desarrollo y preparacinpor el mineral (en particular cuando los mantos son horizontales), o en caso contrario,los desarrollos por estril pueden ser muy insignificantes.

    4. Con el avance en las tcnicas de sostenimientos de techo, pueden explotarse cmarasde luces amplias, con bastante seguridad.

    5. Permite la explotacin, sin problemas, de cuerpos mineralizados ubicadosparalelamente y separados por zonas de estriles.

    6. La recuperacin del yacimiento an no siendo del 100 % puede llegar a recuperacionessatisfactorias del orden del 80 al 90 %.

    Desventajas

    1. Si el yacimiento presenta una mineralizacin muy irregular, tanto en direccin como en

    potencia, podra llegar a afectar la explotacin, limitando mucho la planificacin delmtodo, as como la perforacin y provocar problemas de cargue sobre todo paraposibles mecanizaciones.

    2. Cuando el buzamiento est muy cerca de la inclinacin crtica (45), se producenproblemas para el desplazamiento del mineral en las cmaras y an este problema esms grave, si se trata de mantos angostos. En el caso de mantos potentes hayproblemas en la mecanizacin de la perforacin lo que se traduce en dificultades demovilidad al usar el equipo pesado de perforacin.

    3. La contaminacin del mineral es un problema muy importante que en casos de techosdbiles puede ser una causante para limitar la aplicacin del mtodo.

    4. En ciertos casos cuando no es posible controlar el techo y es necesario disearcmaras muy angostas, puede llegarse a recomendar un cambio de mtodo deexplotacin por otro ms adecuado, o emplear un mtodo combinado, por ejemplo:cmaras y pilares con cmara almacn.

    5. Cuando la recuperacin del yacimiento es muy baja, se debe pensar en otro mtodo.

    Resumen del mtodo. La Tabla 1 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

    Tabla 1. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por Cmaras y pilares.

    1. Geometra del yacimiento Aceptable ptimo

    Espesor >1 m >3 mBuzamiento 300 kg/cm >500 kg/cm

    Resistencia del mineral Segn la profundidad >500 kg/cm2

    Fracturacin del techo Baja Muy baja

    Esfuerzos in-situ, segn la profundidad

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    2.- Subniveles con almacenamiento del mineral explotado (Sub level stoping)

    Caractersticas generales

    Es el modo de dividir el cuerpo mineralizado en sectores aptos para la extraccin. Consiste en

    arrancar el mineral a partir de subniveles de explotacin mediante disparos efectuados en

    planos verticales, con tiros paralelos y radiales, quedando vaca la cmara despus de la

    explotacin. La preparacin de este mtodo contempla galeras de perforacin, galera de base

    y transporte para evacuacin del mineral arrancado y chimeneas para generar una cara libre.

    La perforacin se realiza con tiros largos radiales, utilizando perforaciones que van entre 15 y

    25m hacia arriba y que abarcan entre 40 y 60 metros hacia abajo, Figura 4.

    El transporte y evacuacin del mineral se realiza desde una galera auxiliar situada en la parte

    inferior; se trata de una zanja recolectora que recibe el mineral arrancado que cae por

    gravedad a este lugar.

    Campo de aplicacin

    El campo de aplicacin de este mtodo vara para cuerpos macizos o vetas estrechas; las

    propiedades mecnicas de la roca deben ser buenas as como poseer paredes y techos firmes

    y estables. La calidad del mineral debe ser competente y su ngulo de buzamiento mayor a

    60, generalmente se aplica en yacimientos verticales de formas y dimensiones regulares.

    En lo que a costos se refiere, es econmico aplicndose muchas variantes para este mtodo lo

    que lo hace muy productivo.

    La altura de la cmara de arranque no tiene limitaciones tericas; deben amoldarse ms bien a

    las condiciones del yacimiento. Conviene, en la mayora de los casos, abarcar toda la altura de

    la mineralizacin a fin de limitar el nmero de galeras bases de extraccin a una sola en lugar

    de varias. En cuanto al ancho de la cmara, conviene en general en el caso de vetas potentes

    o de mantos de fuerte pendiente, abarcar todo el espesor de la mineralizacin.

    Las labores de preparacin comprenden los subniveles con sus respectivas comunicaciones

    con el nivel base, los embudos o galeras receptoras y el primer corte para crear una cara libre.

    Este corte de efecta como si se tratara de explotar una veta estrecha. En cada subnivel se

    abre una galera perpendicular al eje longitudinal y a todo lo ancho de la futura cmara;

    corresponden por tanto a los subniveles de perforacin en un manto angosto. Una chimenea

    central une estas galeras que sirve a su vez de primer corte para esta pequea cmara.

    Al igual que la explotacin por cmaras y pilares, es un mtodo en el que las cmaras quedan

    permanentemente vacas una vez que se ha extrado el mineral, por lo que con este mtodoquedan con frecuencia grandes aperturas especialmente en altura.

    El mtodo en s mismo slo se utiliza en yacimientos verticales o de fuertes pendientes.

    Ventajas y desventajas

    Ventajas

    1. Es muy econmico.

    2. Permite un gran rendimiento.

    3. No demanda de ningn consumo de madera ya que no es necesario fortificar.

    4. Posee una buena ventilacin.

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    5. Es un mtodo altamente seguro durante las actividades extractivas.

    Desventajas

    1. Mucha preparacin.

    2. No es selectivo (vetas con gran potencia).

    3. Grandes cmaras permanentemente abiertas; la recuperacin del pilar no va ms alldel 60%.

    Resumen del mtodo. La Tabla 2 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

    Tabla 2. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por subniveles conalmacenamiento del mineral explotado.

    1. Geometra del yacimiento Aceptable ptimoForma Cualquiera Tabular

    Espesor >5 m >10 m

    Buzamiento >45 >65

    Tamao Cualquiera >10 m

    Regularidad Media Baja

    2. Aspectos geotcnicos Aceptable ptimoResistencia del techo Influye poco >500 kg/cm

    Fracturacin del techo Media Baja

    Esfuerzos in-situ, segn la profundidad

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    Mtodos con cmaras rellenas

    3.- Cmara almacn (Shrinkage)

    Caractersticas generales

    En la explotacin por cmara almacn, el mineral se arranca por franjas horizontales,empezando desde la parte inferior del cuerpo y avanzando hacia arriba. Parte del mineral

    desprendido se deja en la cmara ya excavada, donde sirve como plataforma de trabajo para la

    explotacin del mineral de arriba y para sostener las paredes.

    Puesto que el material desprendido aumenta su volumen del orden del 30%, se debe extraer

    continuamente un porcentaje equivalente (es decir, del 30%) del mineral arrancado durante la

    explotacin, para mantener una distancia adecuada entre el techo y la superficie de dicho

    material desprendido. Cuando el arranque haya avanzado al lmite superior de la cmara

    planeada, se interrumpe el arranque y se puede recuperar el 70 % restante del mineral.

    La perforacin puede ejecutarse con barrenos horizontales, verticales o inclinados; estas

    modalidades tienen sus ventajas e inconvenientes. La perforacin con barrenos horizontales,tiene la ventaja de generar un mejor rendimiento tanto del metro barrenado como del explosivo.

    Pero por otra parte, los tiros horizontales tienen como inconveniente el de limitar el trabajo del

    perforista especialmente cuando se trata de vetas angostas, debido a que ste debe esperar la

    eliminacin del esponjamiento de un disparo para continuar con su trabajo; en caso contrario

    debe trasladarse a otra grada, Figura 5.

    Es frecuente la perforacin de tiros verticales de solamente 1,60 metros en este mtodo, lo que

    evidentemente no puede dar buenos rendimientos por metro barrenado ni un buen consumo de

    explosivo. No obstante, mirado desde el punto de vista del principio del mtodo, este

    inconveniente se traduce en una ventaja, puesto que con tiros cortos y un mal consumo de

    explosivos, se obtiene una fragmentacin ms fina, lo que facilita el vaciado de la cmara.

    Campo de aplicacin

    Sea el yacimiento una veta o una masa mineralizada, es indispensable tener una galera en la

    base de la cmara, tal que permita la evacuacin del mineral arrancado a la superficie. El techo

    de esta galera, llamada base, puede ser un puente natural de mineral o puede ser artificial

    construido ya sea de madera o de perfiles metlicos.

    En la mayora de los casos se crean accesos artificiales desde la galera base, y, si es posible,

    dentro de un pilar.

    Para la evacuacin del 30% del material arrancado se utiliza:

    1. La gravedad.2. La evacuacin en el mismo nivel de la cmara.3. Utilizando palas autocargadoras o scrapers.

    En la actualidad, el mtodo de acuerdo a las condiciones del mercado y a los continuos

    avances tecnolgicos, ha experimentado algunas modificaciones que han permitido la

    optimizacin de recursos y por ende la reduccin de costos.

    Ventajas y desventajas

    Ventajas

    1. Una parte importante del mineral arrancado se extrae por gravedad: 100% en el casoque el exceso de material por efecto del esponjamiento se extraiga tambin por

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    gravedad y 60% si su extraccin se efecta mediante labores artificiales, lo que permitedisminuir de manera notable los gastos y aumentar los rendimientos de la explotacin.

    2. Este mtodo permite sostener provisionalmente las paredes laterales de la cmara conel mismo material arrancado.

    3. El minero puede controlar el techo de la cmara.

    4. En ciertos casos se puede disponer de una reserva de mineral arrancado que puedeextraerse de la mina rpidamente con un alto rendimiento.

    Desventajas

    1. En ciertos casos este mtodo puede ser peligroso debido a la formacin de bvedasdurante la evacuacin por gravedad del material debido al esponjamiento, puesto quelos mineros confinados en la horizontalidad del piso del mineral arrancado, puedenempezar a trabajar y ser repentinamente aspirados por el derrumbe de estas bvedas.Tambin se pueden formar bvedas durante el perodo de vaciado de la cmara, lacual, al derrumbarse, puede deteriorar el techo de la galera base en el caso que tenga

    techo artificial.

    2. Este mtodo implica, por lo general, una contaminacin del mineral debido a quedurante la fase de vaciado de la cmara, se mezclan corrientemente zonas de estrilesque se derrumban de las paredes. Es frecuente que al final de la fase de vaciado seanecesario desechar capas de mineral demasiado contaminado disminuyendo an msla recuperacin del depsito.

    La recuperacin del yacimiento no es muy buena por varias razones:

    1. Este mtodo no se adapta bien a la explotacin de aquellas zonas mineralizadassecundarias que se forman alrededor de la mineralizacin principal.

    2. La recuperacin de los pilares es muy difcil.

    3. Algunos minerales se oxidan muy fcilmente provocando dificultades relacionadas conla recuperacin en planta.

    4. La posibilidad de produccin instantnea es baja en la primera fase, debido a que seextrae solamente del orden del 30% del mineral arrancado.

    5. La acumulacin de mineral arrancado en las cmaras durante la primera fase y antesde alcanzar un ciclo regular de produccin, obliga a una inversin adicional necesariapara el arranque del 70% del mineral restante de esas cmaras.

    6. Por ltimo, es bastante engorroso controlar los costos y los rendimientos de este

    mtodo de explotacin, debido a la influencia del mineral acumulado.

    Resumen del mtodo. La Tabla 3 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

    Tabla 3. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por cmara almacn.

    1. Geometra del yacimiento Aceptable ptimoForma Cualquiera Tabular

    Espesor Cualquiera >3 m

    Buzamiento >30 >60

    Tamao Cualquiera Cualquiera

    Regularidad Cualquiera Irregular

    2.Aspectos geotcnicos Aceptable ptimo

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    Resistencia del techo >300 kg/cm >500 kg/gcm

    Resistencia del mineral Segn la profundidad >500 kg/gcm

    Fracturacin del techo Alta a media Baja

    Esfuerzos in-situ, segn la profundidad Cualquiera

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    Mtodos de explotacin subterrneo

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    material de relleno puede proceder de labores a cielo abierto tales como residuos de plantas

    lavadoras o de concentracin o escombros o arena mezclada con agua, que son transportados

    al interior de la mina y se distribuyen mediante tuberas, posteriormente el agua es drenada

    quedando un relleno competente. El que a veces se le agregue cemento para conseguir una

    superficie de trabajo ms competente, debe ser lo ms barato posible.

    Este mtodo tiene posibilidades de aplicacin bastante amplias; se aconseja especialmente en

    aquellos yacimientos donde los encajantes no son seguros y las caractersticas mecnicas de

    la roca no son muy buenas. Como se trabaja con una altura mxima equivalente a la altura de

    dos franjas o tajadas (2,5 a 3,0 m) es posible controlar mediante empernado o canasteo,

    cualquier indicio de derrumbe, Figura 6.

    Este mtodo ofrece bastante seguridad en todo lo que refiere al minero contra desprendimiento

    de roca ya sea del techo o las paredes.

    En general, la recuperacin es bastante buena, siempre que se tome la precaucin de evitar

    prdidas de mineral en el relleno. Cabe agregar, que este mtodo permite seguir cualquier

    irregularidad de la mineralizacin. Puede presentarse una pequea contaminacin del mineralen el momento de cargar las ltimas toneladas del mineral arrancado que quede en contacto

    con el relleno. Esto se puede evitar estableciendo una separacin artificial entre el mineral y el

    relleno, solucin que en casos excepcionales resulta antieconmico. Entonces se debe aceptar

    que algo de mineral se mezcle con el relleno.

    Sus rendimientos se pueden considerar satisfactorios: en cmaras sin mecanizacin, se

    alcanzan normalmente rendimientos del orden de 4 a 8 ton/hombre, segn el ancho de la

    cmara. En cmaras mecanizadas, este rendimiento puede duplicarse, es decir se alcanza una

    cifra decente del orden de 14 ton/hombre, sin tomar en cuenta el abastecimiento del relleno. Si

    se trata de relleno hidrulico, con cmaras mecanizadas, se obtienen rendimientos netamente

    superiores.

    Figura 6. Mtodo de explotacin por corte y relleno.

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    Ventajas y desventajas

    Ventajas

    1. La recuperacin es cercana al 100%.

    2. Es altamente selectivo, lo que significa que se pueden trabajar secciones mineralizadasy dejar sin explotar aquellas zonas de baja mineralizacin.

    3. Es un mtodo seguro.

    4. Puede alcanzar un alto grado de mecanizacin.

    5. Se adecua a yacimientos con propiedades fsicos mecnicas incompetentes.

    Desventajas

    1. El costo de explotacin es elevado.

    2. Es de bajo rendimiento por la paralizacin de la produccin como consecuencia delrelleno.

    3. Consumo elevado de materiales de fortificacin.

    Resumen del mtodo. La Tabla 4 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

    Tabla 4. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por corte y relleno.

    2. Geometra del yacimiento Aceptable ptimoForma Cualquiera Tabular

    Espesor Cualquiera >3 mBuzamiento >30 >60

    Tamao Cualquiera Cualquiera

    Regularidad Cualquiera Irregular

    2.Aspectos geotcnicos Aceptable ptimoResistencia del techo >300 kg/cm >500 kg/gcm

    Resistencia del mineral Segn la profundidad >500 kg/gcm

    Fracturacin del techo Alta a media Media a baja

    Fracturacin del mineral Media a baja Baja

    Esfuerzos in-situ, segn la profundidad Cualquiera

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    Mtodos de explotacin subterrneo

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    verticales que varan, en la mayora de los casos, de 8 a 13 m. La explotacin queda de este

    modo diseada segn una configuracin geomtrica simtrica.

    Generalmente, el acceso a los subniveles es por medio de rampas. Los subniveles estn

    comunicados, adems, por medio de galeras de traspaso con un nivel de transporte principal

    que generalmente se ubica bajo la base del cuerpo mineralizado.

    Las galeras de produccin correspondientes a un mismo subnivel se conectan en uno de los

    extremos por una galera de separacin y en el otro extremo una galera de comunicacin; en

    esta ltima, se encuentran las galeras de traspaso.

    La galera de separacin sirve para construir chimeneas que permiten la generacin de una

    cara libre al inicio de la produccin de la galera.

    Campo de aplicacin

    El mtodo por subniveles se aplica generalmente en cuerpos subverticales como vetas,

    brechas y diques. Tambin puede ser aplicado en cuerpos horizontales o subhorizontales que

    sean de gran potencia. La configuracin de los subniveles se puede adecuar a los distintoscuerpos y a formas irregulares; se distinguen dos configuraciones principales: en cuerpos

    anchos, se usa una configuracin transversal; cuando el cuerpo es angosto, esta configuracin

    es impracticable, por lo que las galeras deben girarse en la direccin del cuerpo adoptando

    una configuracin longitudinal.

    La operacin consiste bsicamente en la perforacin de barrenos en abanico desde los

    subniveles hacia arriba, atravesando el pilar superior, la posterior voladura, el cargue y el

    transporte secundario del mineral volado hasta las galeras de traspaso y su posterior

    transporte desde las tolvas de descarga del nivel de transporte principal hacia su lugar de

    destino.

    AI comienzo de la explotacin se debe producir el hundimiento desde el nivel superior, lo cual

    se consigue generando un rea de radio hidrulico superior al que resiste la roca o induciendo

    el hundimiento por medio de explosivos. Para conseguir un radio hidrulico adecuado, se

    puede construir el subnivel superior similar al mtodo de cmaras y pilares y posteriormente

    extraer los pilares.

    A medida que se extrae el mineral, el estril adyacente se hunde, rellenando el espacio creado

    y llegando a producir subsidencia en la superficie. De esta forma, el mineral in situ se ve

    rodeado por tres caras de material hundido (cara, frente y costado). El flujo msico parcial,

    tiene contacto con el plano vertical del frente del subnivel, mientras que la zona restante del

    elipsoide tiene un flujo gravitacional normal, Figura 7.

    Al producirse la extraccin en los frentes de las galeras de produccin, se asiste a un

    escurrimiento del material fragmentado; este escurrimiento se comporta segn lo que se

    conoce como flujo de material grueso.

    La extraccin desde un frente de galera de produccin, llamado tambin punto de extraccin,

    contina hasta que ingresa estril en una cantidad tal que la contaminacin ya no lo hace

    econmica; en este momento, se detona el abanico contiguo y se repite el proceso.

    La produccin en este mtodo proviene tanto de los frentes de extraccin, como de las labores

    de desarrollo realizadas en el mineral; generalmente, entre un 15 a un 20% de la produccin

    proviene del desarrollo de nuevos subniveles.

    Ventajas y desventajas

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    Ventajas

    1. El mtodo puede ser aplicado en roca de muy competente a moderadamentecompetente.

    2. Puede adecuarse a cuerpos irregulares y angostos.

    3. Es un mtodo seguro ya que todas las actividades se realizan siempre dentro de lasgaleras debidamente fortificadas y nunca en cmaras abiertas.

    4. Dadas las caractersticas de configuracin y de operacin, este mtodo es altamentemecanizable, permitiendo importantes reducciones de costos operativos.

    5. Todas las actividades que se realizan son especializadas, simplificndose elentrenamiento y mano de obra requerida.

    6. Al no quedar pilares sin explotar, la recuperacin es alta.

    7. El mtodo es aplicable a recuperacin de pilares en cmaras ya explotadas.

    8. Las galeras se distribuyen segn una configuracin uniforme.

    9. Se puede variar el ritmo de produccin con facilidad permitiendo gran flexibilidad.

    10. La estandarizacin y especializacin de las actividades mineras y del equipamiento,permiten una alta flexibilidad de las operaciones y una buena utilizacin de los equiposen distintos niveles.

    11. Las actividades mineras son de fcil organizacin ya que existe poca interferenciaentre ellas.

    12. Se puede llevar la perforacin adelantada lo que da holgura en caso de imprevistos.

    13. Efectuar los desarrollos en mineral, conduce a obtener beneficios en el corto plazo eincluso en el periodo de preparacin. Adems, permite un mejor reconocimiento delcuerpo mineralizado y disponer de mineral para efectuar pruebas y ajustes de losprocesos de beneficio involucrados.

    Desventajas

    1. Se debe admitir un cierto grado de contaminacin del mineral.

    2. Se debe implementar un control de produccin acucioso.

    3. Existen prdidas de mineral; al llegar al punto lmite de extraccin, el mineral

    remanente altamente contaminado se pierde, adems se pueden generar zonaspasivas, es decir, sin escurrimiento, lo que implica prdidas.

    4. El mtodo requiere un alto grado de desarrollos.

    5. Al generarse el hundimiento, se produce subsidencia, con destruccin de la superficie,adems, las labores permanentes como chimeneas de ventilacin y rampas debenubicarse fuera del cono de subsidencia requirindose mayor desarrollo.

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    Figura 7. Mtodo de explotacin por subniveles

    Resumen del mtodo. La Tabla 5 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

    Tabla 5. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por subniveles..

    3. Geometra del yacimiento Aceptable ptimoForma Tabular Tabular

    Espesor Media Grande

    Buzamiento Cualquiera Vertical

    Tamao Medio Grande

    Regularidad Media Alta

    2.Aspectos geotcnicos Aceptable ptimoResistencia del techo >1000 kg/cm >500 kg/gcm

    Resistencia del mineral >500 kg/cm >500 kg/gcm

    Fracturacin del techo Media a alta Alta

    Fracturacin del mineral Media Baja

    Esfuerzos in-situ, segn la profundidad

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    riesgo de desplomes repentinos que originan graves efectos a posterioridad en el

    funcionamiento de la explotacin.

    Las caractersticas de la roca constituyen el factor esencial del comportamiento del mineral

    frente al hundimiento. Es necesario no solamente que el hundimiento ocurra, sino que adems

    el mineral presente una granulometra adecuada. La fragmentacin de la roca es provocada

    ms por las fatigas a la traccin, que por las de compresin, de modo que la tendencia ser de

    tener mineral mejor fragmentado en el centro el bloque que en los extremos, el cual tiene la

    ventaja de evitar la mezcla del mineral til con el material proveniente de los encajantes.

    En la explotacin por hundimiento de bloques, por una parte, conviene minimizar las

    concentraciones de esfuerzos a nivel de produccin y pilar de proteccin, para mantener

    estables las galeras de extraccin; y por otra, conviene maximizar la concentracin de

    esfuerzos sobre el nivel de hundimiento para producir la socavacin y mejorar la fragmentacin

    del mineral.

    La estabilidad en las labores de extraccin se optimiza mediante una orientacin adecuada, y

    los trabajos tendientes a romper la base de un bloque determinado, tienen su inicio en eldiseo de la malla de extraccin, la cual determinar las caractersticas del resto de las

    galeras componentes del sistema. La determinacin de la malla depende fundamentalmente

    de las caractersticas de la roca.

    El xito en el hundimiento de un bloque, independiente de las caractersticas de asentamiento

    o hundibilidad de la roca, depende de dos factores fundamentales:

    1) La base del bloque debe fracturarse completamente; si quedaran pequeas reas sin

    fragmentar, ellas actan como pilar, transmitindose grandes presiones desde el nivel del

    hundimiento hacia el de produccin, las que pueden llegar a romper el pilar existente entre

    ellos, afectando completamente la estabilidad de las galeras del nivel de produccin. Esto trae

    consigo un aumento importante en los costos de extraccin.

    Este caso, o sea, la formacin de pilares, se evita con un adecuado diseo de la perforacin

    especialmente, con un correcto cargue de los tiros. En todo caso, si se verifica la existencia de

    un pilar, se interrumpe la etapa de hundimiento, concentrando las actividades en eliminarlo

    completamente para poder continuar con la secuencia de voladuras.

    2) La altura de socavacin inicial proporcionada por la voladura, debe ser tal que no se

    produzcan puntos de apoyo del bloque que impidan o afecten el proceso de socavacin natural

    inmediata.

    En este caso, para evitar los posibles puntos de apoyo del bloque, una vez volada la base, es

    necesario determinar previamente la altura que debe alcanzar la socavacin producida por lamisma.

    La extraccin debe ser controlada con sumo cuidado de manera a evitar contaminaciones del

    mineral con el estril. El contacto mineral - estril debe mantenerse segn un plano bien

    definido que puede ser horizontal o inclinado.

    La explotacin de un rea se hace siguiendo uno de los siguientes esquemas:

    1.- Dividiendo el rea en bloques cuadrados o rectangulares cuya dimensin mnima se

    relaciona con la capacidad de asentamiento o hundibilidad de la roca; la mxima, se disea en

    funcin de parmetros operacionales y econmicos. En este tipo de diseo debern crearse

    barreras o pilares entre bloques hundidos para minimizar la contaminacin.

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    2.- Diseando paneles que abarquen el rea desde un extremo al otro. En este caso el

    hundimiento es un proceso continuo a lo largo del rea y se dejar una barrera de contencin o

    pilar para impedir que el estril del panel agotado contamine el mineral de la nueva explotacin

    una vez hundido el panel.

    3.- Manteniendo un hundimiento continuo en ambas direcciones sin dejar barreras ni pilares.

    Este frente de hundimiento continuo impide la formacin de puntos o lneas de alta presin y,

    por lo tanto, se tendr menos problemas de estabilidad. Adems, permite una amplia

    flexibilidad para variar los ritmos de produccin fijados.

    Una vez definido el bloque para su explotacin, se inician los trabajos de preparacin de

    galeras, que comprenden:

    1. Galera de transporte2. Galera de traspasos3. Galera de hundimiento4. Galeras de produccin5. Galeras de ventilacin

    La malla de extraccin o malla de tiraje, es la disposicin geomtrica de los puntos por donde

    se extrae el mineral en el nivel de produccin de un sistema por hundimiento. En la zona que

    se est explotando, la extraccin se hace a travs de muchos puntos dispuestos en una malla

    que cubre el rea hundida, tal como se aprecia en la Figura 8.

    Campo de aplicacin

    Bsicamente, el mtodo de explotacin por hundimiento de bloques, es un sistema

    normalmente utilizado para extraer depsitos profundos, masivos, de bajas leyes en Cu, Mo,

    Fe.

    Hoy en da, la produccin masiva de extraccin de menas subterrneas, bajo condicionesfavorables, es una de las ms eficientes, con bajos costos de extraccin.

    Este mtodo se utiliza en numerosos yacimientos de grandes dimensiones: en general,

    yacimientos de alto tonelaje, que cubren una extensa rea y son muy potentes. Usualmente, la

    produccin est en un rango de 10.000 tons a 100.000 tons por da.

    Su campo de aplicacin es muy amplio. Se puede aplicar tericamente en cualquier tipo de

    roca no demasiado resistente a la traccin y cualquiera que sean las caractersticas de la roca

    encajante, pero es preferible que la resistencia de la roca que se explota sea menor que la de

    esta ltima.

    La explotacin por hundimiento, es un mtodo econmico bajo condiciones favorables. Elextenso trabajo de desarrollo que tal explotacin conlleva y el tiempo que se emplea hasta

    alcanzar la plena capacidad de produccin, son los inconvenientes de partida. Por otra parte,

    existen ciertos riesgos de derrumbes y fragmentacin, que estn fuera de los controles de la

    minera.

    En general, los yacimientos ms favorables para la aplicacin del mtodo de hundimiento de

    bloques son los grandes intrusivos de cobre porfirtico y yacimientos de hierro tanto

    sedimentarios como intrusivos, entre otros. Estos depsitos deben estar ubicados a gran

    profundidad y deben poder ser extrados a costos inferiores que por un mtodo a cielo abierto.

    Los depsitos deben tener grandes reservas, cubrir un rea extensa y tener una altura

    relativamente considerable. La mayora de estos depsitos se explotan a gran escala durante

    un periodo bastante largo, de tal forma que justifiquen la gran inversin requerida para ponerlos

    en produccin.

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    Figura 8. Mtodo de explotacin por hundimientos de bloques

    7.- Hundimiento de panales (Panel caving)

    Caractersticas generales

    La disminucin paulatina de reas con mineral secundario requiere de un diseo y

    metodologas tendientes a explotar satisfactoriamente las reservas de mineral primario; una

    estrategia para solucionar los problemas vislumbrados debido al grado de fracturamiento del

    mineral y la baja productividad del mtodo convencional de explotacin por hundimientos de

    bloques, condujo a definir el diseo del mtodo de explotacin de hundimientos de paneles,

    sistema de explotacin en el cual el concepto de bloques es reemplazado por la unidad bsica

    de produccin, que corresponde a un nmero de puntos de vaciado.

    El hundimiento o incorporacin de nuevas reas a la produccin se realiza en forma continua,

    por puntos de extraccin, a diferencia con el mtodo convencional en donde el hundimiento es

    realizado en forma discreta.

    Campo de aplicacin

    Sus principales caractersticas de diseo consideran la utilizacin de zanjas (15 m de largo y 12

    m de ancho en su parte superior), Figura 9. En el nivel de produccin existe una serie de

    galeras paralelas (calles) separadas cada 30 metros entre s cuya seccin generalmente es de

    3,6m x 3,6 m, las que son interceptadas cada 15 m por tolvas de seccin similar en un ngulo

    de 60 grados, que permite una mayor facilidad de movimiento a los equipos de cargue. Con

    esto, la malla de extraccin posee dimensiones de 17,3m x 15m con un rea de influencia de

    260 m2

    por punto de extraccin.

    Las dimensiones de las tolvas requieren de la construccin de un nivel de reduccin

    intermedio, entre el nivel de produccin y el nivel de transporte, en donde las cmaras de

    fragmentacin y los martillos picadores estacionarios o semi-mviles, reducen de tamao los

    grandes bloques antes de ser enviados al nivel de transporte.

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    Mtodos de explotacin subterrneo

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    Figura 9. Mtodo de explotacin por paneles de hundimiento

    El asentamiento de los fragmentos de roca es uno de los aspectos crticos para la factibilidad

    de explotacin tanto por este mtodo como por el de hundimientos de bloques. El mtodo para

    predecir esta hundibilidad, consiste en relacionar este ndice con el R.Q.D. del macizo. Resulta

    obvio que un ndice de este tipo debe estar basado en el mecanismo que controla el proceso

    de hundimiento y los factores geomecnicos de mayor relevancia, los cuales para su

    utilizacin, deben ser medidos y cuantificados.

    Estos factores son:

    1. El R.Q.D.

    2. El estado de Esfuerzo In-Situ

    3. El ensayo de carga puntual

    4. El ensayo de Masa de Friccin

    La interpretacin en trmicos de hundibilidad se presenta en la Tabla6.

    Tabla 6. Caractersticas de asentamiento o hundibilidad de una roca fragmentada.

    R.Q.D. (%) DESCRIPCI N>75%

    51 a 7%26 a 50%6 a 25%0 a 5%

    Roca de muy mala hundibilidad

    Roca de mala hundibilidadRoca de regular hundibilidadRoca de buena hundibilidadRoca de excelente hundibilidad

    Resumen del mtodo. La Tabla 7 ilustra las condiciones aceptables y ptimas deutilizacin de este mtodo de explotacin.

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    Tabla 7. Condiciones de utilizacin del mtodo de explotacin por hundimiento porpaneles.

    4. Geometra del yacimiento Aceptable ptimoForma Cualquiera Tabular

    Espesor Grande Grande

    Buzamiento Cualquiera VerticalTamao Grande Muy grande

    Regularidad Media Alta

    2.Aspectos geotcnicos Aceptable ptimoResistencia del techo

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    Longwall mining is a form of undergroundcoal miningwhere a long wall (typically

    about 250-400 m long) of coal is mined in a single slice (typically 1-2 m thick). The

    longwall "panel" (the block of coal that is being mined) is typically 3-4 km long and

    250-400 m wide.

    The gate road along one side of the block is called the maingate or headgate; the road onthe other side is called the tailgate. These gate roads have been previously developed by

    continuous miner units, as the longwall itself is not capable of the initial development.

    The end of the block that includes the longwall equipment is called the face. The other

    end of the block is usually one of the main travel roads of the mine. The cavity behind

    the longwall is called the goaf, goff or gob.

    Fresh air travels up the main gate, across the face, and then down the tail gate. Once

    past the face the air is no longer fresh air, but return air carrying awaycoal dustand

    mine gases such as methane, carbon dioxide, depending on the geology of the coal.

    Return air is extracted by ventilation fans mounted on the surface. A series of seals are

    erected as mining progresses to maintain goaf gas levels.

    Typically to avoid coal in the goaf spontaneously combusting, goaf gases are allowed to

    build up so as to exclude oxygen from the goafed area. This means that there is an

    explosive goaf fringe between the face and the goaf at all times requiring constant

    monitoring.

    The longwall equipment includes:

    A number ofhydraulic jacks, called powered roof supports, chocks or shields,

    which are typically 1.75m wide and placed in a long line, side by side for up to

    400 m in length in order to support the roof of the coalface. An individual chock

    can weigh 30-40 tonnes, extend to a maximum cutting height of up to 6 m and

    have yield rating of 1000-1250 tonnes each, and hydraulically advance itself 1m

    at a time.

    The coal is cut from the coalface by a machine called the shearer (power loader).

    This machine can weigh 75-120 tonnes typically and comprises a main body,

    housing the electrical functions, the tractive motive units to move the shearer

    along the coalface and pumping units (to power both hydraulic and water

    functions). At either end of the main body are fitted the ranging arms which can

    be ranged vertically up down by means of hydraulic rams, and onto which are

    mounted the shearer cutting drums which are fitted 40-60 cutting picks. Withinthe ranging arms are housed very powerful electric motors (typically up to 850

    kW) which transfer their power through a series of lay gears within the body the

    arms to the drum mounting locations at the extreme ends of the ranging arms

    where the cutting drums are. The cutting drums are rotated at a speed of 20-50

    revs/min to cut the mineral from coal seam.

    The shearer moves along the length of the face sat upon theAFC, driving

    through a chainless haulage system (which resembles a ruggedised rack and

    pinion system especially developed for mining), the shearer moves at a speed of

    10-30m/min depending on cutting conditions. The AFC on which the shearer

    sits, is placed in front of the powered roof supports, and the shearing action of

    the rotating drums cutting into the coal seam, disintegrates the coal this beingloaded onto the AFC. The coal is removed from the coal face by a scraper chain

    http://en.wikipedia.org/wiki/Coal_mininghttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_mininghttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_mininghttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_dusthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_dusthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_dusthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_jackhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_jackhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_jackhttp://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Armoured_face_conveyor&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Armoured_face_conveyor&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Armoured_face_conveyor&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Armoured_face_conveyor&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_jackhttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_dusthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coal_mining
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    conveyor called the AFC to the main gate. Here it is loaded onto a conveyor belt

    and transported to the surface, usually via a network of conveyor belts.

    At the main gate the coal is usually reduced in size in a crusher, and loaded onto

    the first conveyor belt by the beam stage loader (BSL).

    As the shearer removes the coal, the powered roof supports move forward into thenewly created cavity. As mining progresses and the entire longwall progresses through

    the seam, goaf increases. This goaf collapses under the weight of the overlying strata.

    This collapsing can lower surface height considerably, causing serious problems like

    changing the course of rivers and severely damage building foundations.

    The advantages of longwall mining include:

    better resource recovery (about 80% compared with about 60 percent forRoom

    and pillarmethod)[1]

    less roof support consumables needed

    higher volume coal clearance systems minimal manual handling

    subsidenceis largely immediate, allowing for better planning and more

    accountability by the mining company.[2]

    safety of the miners is enhanced by the fact that they are always under the

    hydraulic roof supports when they are extracting coal

    The disadvantages of longwall mining include:

    surface subsidence, which may considerably alter the landscape above the mine

    which can damage natural or man-made structures or features.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillarhttp://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillarhttp://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillarhttp://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillarhttp://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-0http://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-0http://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-0http://en.wikipedia.org/wiki/Subsidencehttp://en.wikipedia.org/wiki/Subsidencehttp://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-1http://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-1http://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-1http://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-1http://en.wikipedia.org/wiki/Subsidencehttp://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining#cite_note-0http://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillarhttp://en.wikipedia.org/wiki/Room_and_pillar
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