IIMETODO DE EXPLOTACION POR

ROOM AND PILLAR(MINADO PORROOM AND PILLAR(MINADO POR

CAMARAS Y PILARES)

2.1 INTRODUCCIN

Este mtodo de explotacin es aplicado ampliamente y en los ltimos aos se ha desarrollado bastante, debido a su bajo costo de explotacin y a la vez que permite hasta cierto punto una explotacin moderadamente selectiva. Los yacimientos que mejor se presentan para una explotacin por Room and Pillar, son aquellos que presentan un ngulo de manteo bajo, aunque tambin es aplicable en yacimientos de manteo entre 30 y 40, es decir, en yacimientos de manteo crtico, donde el mineral no puede escurrir yacimientos de manteo crtico, donde el mineral no puede escurrir 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 a la potencia del yacimiento, el mtodo ha sido aplicado con xito en yacimientos de hasta 40 60 mts. Los casos corrientes de aplicacin son para yacimientos de baja potencia destacndose espesores de 2 a 20 metros.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS: El mtodo hasta cierto punto es selectivo,

es decir zonas ms pobres pueden no explotarse sin afectar mayormente la aplicabilidad del mtodo.

En yacimientos importantes puede llegarse a una mecanizacin bien completa lo que reduce ampliamente los costos de explotacin.

En yacimientos que afloran a la superficie puede hacerse todo el desarrollo y

DESVENTAJAS: Si el yacimiento presenta una mineralizacin muy

irregular, tanto en corrida como en potencia podra llegar a afectar la explotacin, limitando mucho la planificacin del mtodo, como as mismo la perforacin y provocar problemas de carguo sobre todo para posibles mecanizaciones.

Problema de manteo del yacimiento, cuando el manteo esta muy cerca del manteo crtico ( 45 ), se producen problemas para el movimiento del mineral en las camara y an este problema es ms grave, si se trata de mantos angostos. En el puede hacerse todo el desarrollo y

preparacin por mineral, o en caso contrario los desarrollos por estril pueden ser muy insignificantes.

Actualmente con el avance de la tcnica de sostenimientos de techo pueden explotarse camaras de luces amplias con bastante sguridad.

Permite la explotacin sin problemas, de cuerpos mineralizados ubicados paralelamente y separados por zonas de estriles.

La recuperacin puede llegarse a recuperaciones satisfactorias del orden del 80 a 90 %.

ms grave, si se trata de mantos angostos. En el caso de mantos potentes hay problemas en la mecanizacin de la perforacin lo que se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipo pesado de perforacin.

Dilucin de la ley : es un problema que es muy importante y que en casos de techos dbiles puede ser causa que llegue a limitar la aplicacin del mtodo.

Fortificacin del techo . En ciertos casos cuando no es posible controlar el techo y es necesario llevar cmaras muy angostos, puede concluirse, en un cambio de mtodo de explotacin por otro ms adecuado, o emplear un mtodo combinado, por ejemplo : Room and Pillar con Shrinkage.

PREPARCION DEL TAJEO La preparacin del sector que se desea explotar, comienza por limitar dicho pao por

galeras paralelas con la pendiente que se les desea dar y que va a depender de la mecanizacin de la mina. En seguida se corren los frontones de explotacin a partir de dichas labores, uniendo ambas galeras con el objeto de establecer los circuitos de ventilacin. A partir de estos frontones se inicia la etapa de explotacin o de arranque.

Las variaciones y forma de llevar la preparacin van a depender de : Potencia explotable del yacimiento y variacin de sta. Angulo de manteo del yacimiento. Dilucin de la ley.

CAMARAS Y PILARESUbicacin de las cmaras

CAMARAS Y PILARESDisposicin sistemtica y ocasional

PERFORACION : La perforacin de los tiros de arranque puede hacerse de muchas

maneras distintas, en mantos angostos el desquinche de los caserones puede hacerse con tiros paralelos al eje del casern o tiros perpendiculares a dicho eje. Si las condiciones lo permiten, es comn el uso de jumbos, mquinas que tienen gran capacidad de perforacin.

La variedad ms grande en cuanto a los diagramas de disparo se encuentran en los casos de mantos de gran potencia donde es posible usar equipo pesado de perforacin y tiros largos ( con broca atornillada ), por ejemplo : bancos en rebaje con Wagon Drill, perforacin radial con mquinas sobre columna.perforacin radial con mquinas sobre columna.

En bancos en realce pueden usarse las perforaciones largas con brocas flexibles, o con brocas atornilladas, con mquinas montadas sobre carros con neumticos.

En los ltimos aos, se han introducido los equipos de perforacin montada sobre carga de dimensiones adecuadas para trabajos subterrneos que ha dado muy buen rendimiento referente a la velocidad.

CAMARAS Y PILARESProceso de minado

PERFORACIONEn depsitos inclinados

el arranque se inicia de la galera de transporte .

Las mquinas pueden ser: Jackleg, cavo drill, jumbo,bencher.

En cmaras grandes la perforacin se realiza por zonas, usando banqueo horizontal y vertical.

CAMARAS Y PILARESProceso de minado

CARGUIO Y TRANSPORTE

En yacimientos horizontales, el mineral volado se carga directamente de los frentes.

Convencionalmente y en depsitos inclinados se usa depsitos inclinados se usa el scraper, hasta un lugar donde se carga a los carros mineros-locomotora.

Para mecanizar se usan los LHD como el scooptram y volquetes de perfil bajo.

Tambin se usa faja transportadora o izaje.

EXTRACCION DEL MINERAL DESDE LAS CAMARAS

El mineral arrancado puede ser movido de muchas maneras diferentes dependiendo como en los puntos tratados anteriormente de las caractersticas del yacimiento, produccin, grado de mecanizacin.

En yacimientos horizontales o de baja pendiente ( ngulo de manteo ), cuya potencia no permite una mecanizacin, puede palearse a mano sobre carros y transportarse el mineral al exterior o vaciarse sobre Buitras.

Si se justifica la instalacin de Scrapers, es posible usarlos con ventajas cargando directamente sobre carros o sobre Buitras ubicadas frente a cada casern; en este caso el Scrapers limita el largo del casern ( 40 50 mts. )casern; en este caso el Scrapers limita el largo del casern ( 40 50 mts. )

Cuando los tonelajes arrancados son considerables y la pendiente favorable, el movimiento del mineral puede hacerse con palas mecnicas que cargan sobre camiones tales como Dumpers de 3.0 a 4.30 m,. Esta combinacin pala camin tiene la ventaja de distanciar bastante los puntos de extraccin, adems son de alto rendimiento y costo de operacin bajo. En ciertas minas se ha llegado al uso de Cargadores Frontales de grandes dimensiones del balde que carga sobre camiones de 25 a 30 toneladas de capacidad.

CAMARAS Y PILARESVariante minado horizontal

CAMARAS Y PILARESVariante minado inclinado

CAMARAS Y PILARESVariante minado en escalera

RECUPERACION DE PILARES En ciertos casos se justifica realizar estudios sobre la recuperacin de

pilares, sobre todo en yacimientos importantes. Actualmente se han hecho recuperaciones interesantes de pilares en ciertos yacimientos donde la inversin se ha pagado ampliamente.

La recuperacin puede hacerse de varias maneras : Recuperacin con hundimiento controlado del techo. Recuperacin de Pilares en forma alternada. Recuperacin parcial depilares.

Recuperacin por hundimiento controlado del techo :Consiste en controlar perfectamente bien la estabilidad del techo y provocar el hundimiento a voluntad.Consiste en controlar perfectamente bien la estabilidad del techo y provocar el hundimiento a voluntad.

Recuperacin de pilares y reemplazo por pilares artificiales :Este mtodo es uno de los ms corrientes y consiste en el reemplazo del pilar de mineral por un pilar de concreto, encastillado de madera, muro de piedra de manpostera o simplemente por un gran nmero de pies derechos de sostenimiento.

Recuperacin parcial de Pilares : En algunos casos se adelgazan los pilares a un mximo y luego se refuerza

con concreto ( es una especie de camisa o cilindro alrededor del pilar ).

donde: Sa=Sv(1+w%) 1+e v=Sa x Z Cuando est saturado: e=Sv x W% Wo=Ancho de cmara

CAMARAS Y PILARESDiseo de pilares cuadrados y corridos

Wo=Ancho de cmara Wp=Ancho del pilar Z=Altura de sobrecarga v=Tensin vertical promedia c=Tensin axial promedia Sa=Peso esp. aparente de sobrecarga Sv=Peso esp.verdadero de sobrecarga e=Proporcin de vacos w%=Contenido de humedad

Carga Sobre el Pilar

Se produce re distribucin de esfuerzos al realizar minera de la cmara de produccinde produccin

Los esfuerzos tienden a ser mayores en las esquinas produciendo fallas por exceso de cizalle

Donde:

Wo=Ancho de la cmara Wp=Ancho del pilar Lo=Longitud de la cmara Lp=Longitud del pilar

CAMARAS Y PILARESDiseo de pilares rectangulares e irregulares

Fv=Sa.Z(W+B)Cos Fh=m.Sa.Z(W+B)sen las condiciones de equilibrio se

expresa por:

EN YACIMIENTOS INCLINADOSPilares normales al buzamiento

expresa por:

=Nv+NhW

= Sa.Z(Wp+Wo)(Cos2 +mSe2Wp

=Tv-Th=Sa.Z(Wp+Wo)1-m)Sen2W 2Wp

Rv=Sa.Z(Wp+Wo)Cos Rh=m.Sa.Z(Wp+Wo)Sen

La resultante R ser: R=(Rv2+Rh2)1/2

R =Sa.Z(Wp+Wo)(Cos2 +m2Sen2 )1/2

= - ; Tg =Rh/Rv=m.Tg m.Tg =Tg( - ); - -arcTg(m.Tg )

EN MANTOS INCLINADOSPilares inclinados respecto al buzamiento

m.Tg =Tg( - ); - -arcTg(m.Tg ) R=Sa.Z(Wp+Wo). m . Sen Sen( - )

=(Cos /Wp)R =Sa.Z(Wp+Wo) Cos (Cos2 + m.Sen2 )1/2

W Donde: m=u/(1-u) ; n=1/u u=Mdulo de Poison , n= Nmero de Poison

Motivacin: Necesario para el Diseo

roca

p

pS

p

pS

roca

p

pS

Campo de esfuerzos presente

en el macizo rocoso

Campo de esfuerzos actuando

sobre el pilar

Resistencia del pilar

Motivacin

roca

p

pS

p

pSfs

=

Factor de Seguridad del Diseo

Factor mayor a 1

p

pS

roca

p

pS

Campo de esfuerzos presente

en el macizo rocoso

Campo de esfuerzos actuando

sobre el pilar

Resistencia del pilar

Factor mayor a 1

La tendencia actual es

calcular la confiabilidad

del diseo

)( pp fSP

Aproximacin

probabilstica al diseo de

minas

Resistencia de Macizo Rocoso

Criterio de Hoek and Brown (1980, 1995)

a

ci

bci sm

++=

'

3'

3

'

1

ci

ci

=

28

100exp

GSImm ib

5.0

9

100exp

=

=

a

GSIs

20065.0

0

GSIa

s

=

=

GSI >=25 GSI

FACTOR DE SEGURIDAD

El factor de seguridad se emplea en el diseo de los pilares

Resistencia del pilar FS = ----------------------

Tensin Axial Promedio

p = C1[0.778 + 0.222(W/H)]

Donde:p : Es la resistencia del pilar,

psi.

El factor de seguridad varia de acuerdo al tipo del yacimiento

psi.C1 : es la resistencia a la

compresin Uniaxial de un espcimen cbico.

W : es el ancho del pilar en pulg.H : Es la altura del pilar en pulg.

CAMARAS Y PILARESMina CONDESTABLE -minado

CAMARAS Y PILARESMina SAN VICENTE -minado

IIIMETODO DE EXPLOTACION POR

OPEN STOPING

GENERALIDADES

Aplicable en vetas angostas donde las cajas son resistentes.

El buzamiento debe ser inclinado (60 - 90).Terrenos competentes.Terrenos competentes. El ancho mnimo en algunos casos es de

0.60 m. y no se usa relleno.Las cajas son sostenidas con puntales de

madera.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas: Baja dilucin Leyes Altas Rpida extraccin No requiere Relleno

Desventajas: Alto Riesgo. Excesivo consumo de

madera. Mayor utilizacin de mano

de obra. Ciclo lento por encima de

los 15 m de tajeo. Costos elevados

Labores de desarrollo y preparacin Es similar en cuanto a El mtodo Shrinkage stoping,

consistentes en: Galera de extraccin en el nivel inferior sobre veta. Box holes (dedos) para jale de mineral. Chimeneas en ambos extremos.

SISTEMA DE EXPLOTACIN

La perforacin en el tajeo se realiza con equipos convencionales, como las Jack leg o Stoper. Vertical o inclinado.

La voladura se realiza por alas con un buen nmero de taladros acumulados.nmero de taladros acumulados.

El Material disparado se evacua en forma completa, constiuyendo el piso de perforacin con los puntales colocados en forma sistemtica, y sobre estos se tieneden tablas a lo largo del tajeo, este trabajo se realiza para cada corte.

TAJEO EN OPERACIN60,00 M.

50

,00 M

.

CH

IME

NE

A D

E S

ER

VIC

IOS

Perforacin y voladura

Limpieza y transporte.

La limpieza se realiza desde los Box holes instalados con Chutes o sin ellas.

El material cae por gravedad hacia los box gravedad hacia los box holes.

El acarreo del mineral se realiza con carros mineros o con Scoops de menor capacidad ( 0.5 yd3).

SOSTENIMIENTO

El sostenimiento lo constituye los puntales de avance de 6 de dametro.

Son colocados perpendicularmente a las perpendicularmente a las cajas con patilla mnema de 2, con malla operativa de 2.5 x 1.5 m de altura.

En terrenos fracturados se dejan pilares sistimticos.