La explotación de una mina

se define como el conjunto de operaciones

arranque,

carguío y

extracción de mineral

servicios anexos

Ventilación

Fortificación

Drenaje

Suministro de Energía, Aire, Agua.

accesos

Socavones

Piques verticales

Chiflones o piques inclinados.

Infraestructura

FACTORES EN LA ELECCIÓN DEL METODO DE EXPLOTACIÓN

Características Geológicas y Físicas del yacimientoLa forma del yacimiento o cuerpo mineralizado

Potencia si se trata de una veta o mantoManteo si se trata de una veta o manto

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

. Profundidad, forma y tamaño del cuerpo. Dimensiones del yacimiento, su cubicación.

. Naturaleza mineralógica de los componentes de la mena.. Sus leyes o repartición de la mineralización del cuerpo

mineralizado.Calidad Geomecanica de la roca mineralizada y roca de

caja.Ubicación ( Recursos )

TIPOS DE YACIMIENTO

Masivos : Cobre PorfídicoManto : Paralelos a la estratificación, Potencia limitadaVeta : Claramente delimitado por roca no mineralizada

Lente o Bolsón : Yacimiento aisladoPlaceres : Oro, Plata

Tipos de extructuras

Podemos dividir los métodos de explotación en minería subterránea en

Aquellos aplicados a cuerpos mineralizados tabulares (e.g., filones, mantos)

y a cuerpos de carácter irregular donde la mineralización se distribuye de manera más o menos

isotrópica (e.g., pórfidos cupríferos).

En el primer caso debemos hacer otra división entre aquellos que son aplicados a rocas competentes, i.e.,

cámaras (stopes) autosustentadas,

y los que se aplican en roca poco competente o muy fracturada (cámaras artificialmente sustentadas). Así

tenemos:

Cuerpos Tabulares

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Rocas competentes: Cuerpos mineralizados de gran buzamiento (e.g.,

filones): hundimiento por subniveles (sublevel stoping), longhole stoping.

Cuerpos mineralizados subhorizontales (e.g., mantos): cámaras y pilares (room and pillar). Este método implica, como su nombre lo indica, una sustentación del techo de la cámara por pilares que no son explotados.

 

Rocas incompetentes: Cuerpos mineralizados de gran buzamiento: cámaras

con relleno (cut and fill), cámaras con almacenamiento de zafras (shrinkage stoping).

 

Cuerpos Irregulares

Hundimiento de bloques (block caving), en yacimientos tipo pórfido cuprífero o equivalentes.

Métodos de explotación en minería subterránea

En minería subterránea todo se resume en una palabra inglesa "stoping", que podríamos traducir libremente como "hacer cámaras subterráneas".

La minería subterránea presenta mayores costes de explotación que la de cielo abierto

Se recurre a la explotación subterránea cuando la sobrecarga de estéril sobre la masa mineralizada es tal que su remoción hace inviable un proyecto minero.

Si la explotación se va a realizar a cotas inferiores del terreno base, entonces el acceso a las labores se realizará por un pique o una rampa

Los piques cumplen diversas funciones, entre otras permitir el acceso y salida del personal de mina, la ventilación de las labores mediante

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inyección de aire desde la superficie, y por supuesto, el transporte del material extraído a la superficie.

Las rampas por su parte han ido ganando adeptos con gran velocidad en la minería moderna. Estas permiten el acceso directo a la mina de vehículos de apoyo,camiores ,etc. lo que facilita las labores de transporte de mineral.

Dentro de la mina tenemos las galerías, que pueden ser en dirección (de la masa mineralizada; o perpendiculares a ésta, esto es, de cortada

La conexión entre los distintos niveles de una mina se realiza por pozos inclinados chiflones o chimeneas que sirven para el trasvase de mineral y movimiento del personal.

Tendremos niveles de producción, y por debajo de éstos, de transporte de mineral.

METODOS DE EXPLOTACIÓN

1-Caserones rellenos Cámaras artificialmente sostenidas

1-a Shrinkage stoping Laboreo con almacenamiento de esteril

1-b Cut and fill. Laboreo por cámaras con relleno

1-Caserones Vacios Cámaras naturalmente sostenidas

2-a Sublevel stoping. Hundimiento por subniveles

2-b Room and pillar. Cámaras con soporte de pilares

3) Por hundimiento 3-1 Block caving Hundimiento de

bloques 3-2 Sublevel caving Pisos de hundimiento

METODO POR CASERONES RELLENO

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SHRINKAGE

 En la explotación por cámara almacén, el mineral se arranca por franjas horizontales, empezando desde la parte inferior del cuerpo y avanzando hacia arriba.

Parte del mineral tronado se deja en el caserón ya excavado, donde sirve como plataforma de trabajo para la explotación del mineral de arriba y para sostener las paredes del caserón.

Amacenamiento de zafras (shrinkage stoping), esquema 3D; el mineral que se extrae sostiene la cámara

A medida que se avanza hacia arriba, se va extrayendo el mineral arrancado por abajo.

La roca triturada aumenta su volumen por esto se debe extraer continuamente un 40 % del mineral tronado durante la explotación, para mantener una distancia adecuada entre el techo y la superficie del mineral tronado.

Cuando el arranque haya avanzado al límite superior del caserón planeado, se interrumpe el arranque y se puede recuperar el 60 % restante del mineral.

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CORTE Y RELLENO (CUT AND FILL)

Es un método ascendente ( realce ). El mineral es arrancado por franjas horizontales y/o verticales empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. Cuando se ha extraído la franja completa, se rellena el volumen correspondiente con material estéril ( relleno ), que sirve de piso de trabajo a los obreros y al mismo tiempo permite sostener las paredes del caseron, y en algunos casos especiales el techo.

Se utiliza en vetas de fuerte buzamiento, superior a los 50º de inclinación.

Se aconseja especialmente en aquellos yacimientos donde las cajas no son seguras y las características mecánicas de la roca no son satisfactorias.

El material de relleno puede estar constituido por roca estéril, procedente de las labores de preparación de la mina las que se distribuyen sobre la superficie del

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caserón .

Cámaras con relleno (cut and fill). A diferencia del método anterior, el relleno se realiza aquí con materiales traídos desde afuera de la mina.

Caserones Vacios El hundimiento por subniveles (sublevel stoping) es el método indicado para cuerpos mineralizados con fuerte buzamiento (normalmente filones). El ancho de galería puede o no coincidir con el del cuerpo mineralizado. El disparo (pega) se prepara mediante perforaciones verticales en malla.

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Hundimiento por subniveles (sublevel stoping). La última voladura de roca se realizó en el subnivel superior. La próxima será en el inferior.

Cámaras y pilares (room and pillar).

El método de explotación Room and Pillar o Caserones y Pilares, o también cámaras y pilares, consiste como su nombre lo indica, en la explotación de caserones separados por pilares de sostenimiento del techo.

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La recuperación de los pilares puede ser parcial o total, en este último caso, la recuperación va acompañada del hundimiento controlado del techo que puede realizarse junto con la explotación o al final de la vida del yacimiento, lógicamente el hundimiento del techo en este caso es totalmente controlado.

Cámaras con soporte por pilares (room and pillar), esquema 3D

Por hundimiento

METODO SUBLEVEL CAVING

El método Sub Level Caving nació originalrnente como un método aplicable a roca incompetente que colapsaba inmediatamente después de retirar la fortificación. Se construían galerías fuertemente sostenidas a través del cuerpo mineralizado, se retiraba la fortificación y el mineral hundía espontáneamente para luego ser transportado fuera de la mina.

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BLOCK CAVING

CARACTERÍSTICAS DE LA EXPLOTACIÓN POR HUNDIMIENTO

El método de hundimiento de bloques (block caving) resulta ideal en cuerpos irregulares de grandes dimensiones como son los yacimientos tipo pórfido cuprífero. El requisito técnico es que la roca a hundir sea fácilmente fragmentable. Existen tres niveles principales: de hundimiento, de troceo (grizzlies) y de transporte.

La explotación por hundimiento se basa en que tanto la roca mineralizada como la roca encajadora esté fracturada bajo condiciones más o menos controladas. La extracción del mineral crea una zona de hundimiento sobre la superficie por encima del yacimiento. En consecuencia es muy importante el establecer un proceso de fracturación continuo y completo, ya que las cavidades subterráneas no soportadas, presentan un riesgo elevado de desplomes repentinos que originan graves efectos a posterioridad en el funcionamiento de la explotación.

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 Hundimiento de bloques (block caving), corte esquemático 

Hundimiento de bloques (block caving), digrama 3D. Cada bloque puede tener dimensiones en el orden de 20 a 50 m de lado en la base y más de 80 en la vertical.

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