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Metodo subterráneo utilizado mayormente en Minería de CarbonRUPAY HUAMAN , BRAYAN SMHIT
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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
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