MINERA SUBTERRNEAGeneralidadesIng. Juan E. Monsalve O.Archivo:2 Generalidadesv3

GENERALIDADESQu es la minera?MINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Es la ciencia que se encarga de la extraccin de los mineralesEs la base de la industria metalrgicaEs la responsable de Poner a disposicin de la humanidad las materias primas que esta necesitaBusca las materias primas en la corteza terrestre o en el fondo del mar y las explotaBase fundamental para la economa de los pasesActividades principales:Prospeccin y ExploracinDesarrolloPreparacinExplotacinPerforacin y voladuraCargue y transporteFortificacinVentilacin DesageEtc.

GENERALIDADESProspeccin y ExploracinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008La prospeccin y la exploracin son el conjunto de trabajos de campo, laboratorio y oficina, conducentes al hallazgo y caracterizacin de un cuerpo mineral.Se obtiene como producto de estas actividades informacin relativa a la forma, tamao, gnesis, calidad qumica, calidad geomecnica, reservas, etc. del cuerpo mineralizado. Adicionalmente, se debe reportar informacin asociada a las rocas de caja, a las rocas contaminantes y a todos los rasgos estructurales, tanto del cuerpo de inters como de su entorno.Dado el alto costo ocasionado por estas actividades, es preciso utilizar mtodos de trabajo y tcnicas de bsqueda, que permitan tamizar las zonas exploradas para minimizar el el costo final de la actividad de prospeccin y exploracin.

GENERALIDADESProspeccin y ExploracinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008AREADETALLE

CO$TO

GENERALIDADESCartografaMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Objetivo: Identificar, recolectar y cuantificar los atributos geolgicos ms importantes de los yacimientos en funcin de la construccin de un modelo geolgico y geomecnico.Modelo Geolgico: Debe abordar los siguientes aspectos:EstratigrafaEstructura del macizo rocosoLitologaContactos y distribucin litolgicaGeomorfologaEspesor y caractersticas de filones o mantosEspesor de los materiales de recubrimientoPosicin y movilidad del aguaModelo Geotcnico: Debe incorporar al modelo geolgico todos parmetros fsicos, resistentes, y deformacionales del macizo rocoso involucrado en la zona de inters, tanto en sus valores medios como en su variabilidad. Bsicamente contempla:Levantamiento de discontinuidadesClasificaciones geomecnicasConsideraciones HidrogeolgicasEnsayos In SituEnsayos de laboratorio

GENERALIDADESCartografaMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Cobija todos aquellos trabajos de campo bsicos y que se realizan con carcter preliminar. Condiciona los costos de la campaa de exploracin y la calidad de los resultados finales. Permite programar con detalle el resto de los trabajos de investigacin y dems ensayos In Situ y de laboratorio.El resultado de la cartografa local y de detalle se consigna en planos a escalas 1:500 y menores, Con enfoques generales y sectorizados.Permite interpretar accidentes estructurales o de composicin en el yacimiento.Es la base para el modelo geolgico y geotcnico.Es el soporte para la caracterizacin geolgica del yacimiento.

GENERALIDADESCartografaMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Informacin cartogrfica. Ejemplo

GENERALIDADESCartografaMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Informacin cartogrfica. Ejemplo

GENERALIDADESCaracterizacin geolgica de los yacimientos (*)MINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Es el resultado de la interpretacin y anlisis de todos los aspectos geolgicos y geotcnicos estudiados de un yacimiento.Involucra:Definicin de la GnesisDescripcin de la forma y tamaoIdentificacin de la distribucin de valoresMinerales constituyentes y acompaantesRocas encajantesIdentificacin de parmetros geotcnicosClasificacin del macizo rocoso (cuerpo de inters y encajante)Definicin o estimacin de esfuerzos (magnitudes y orientacin)Patrn de fracturacinMedicin de reservas geolgicasEstimacin de recursos geolgicosDiagrama de Bloques(*) Este es el primer insumo para la seleccin del mtodo minero

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Son todas las excavaciones que deben ser abiertas para llegar al cuerpo mineral y permitir su explotacin. Entre otras labores se destacan los pozos, los inclinados y las guas.

Tiene dos funciones bsicas: a. Permitir el acceso al cuerpo mineral para su laboreo y para el transporteb. Permitir el mejor conocimiento del yacimiento, complementando as el trabajo realizado durante la prospeccin y la exploracin.

El nmero de accesos y su ubicacin estn en funcin del tamao de la mina proyectada, del sistema de ventilacin definido, de los tenores del mineral, de las caractersticas geotcnicas, de la topografa de superficie, de los requerimientos de transporte en superficie, de los limites de la propiedad, del uso del suelo y de la seguridad para el personal.

Las condiciones geomecnicas de la roca de caja y del mineral a explotar y su forma, as como la versatilidad del mtodo minero seleccionado, tienen que ver con la apertura de los accesos sobre el yacimiento o a travs de la roca de caja.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Cmo realizar el acceso?Pozo verticalPozo inclinadoTnel horizontalCombinacin de las anterioresConsideraciones para la seleccin del accesoBuzamiento del cuerpo mineralMtodo de extraccin del mineralProfundidad a la cual ser atacado el yacimientoLmites de la propiedad mineraTopografaCostosEficiencia en la operacinProyeccin de la mina

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Pozo Vertical

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Pozo Inclinado

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Tnel horizontal

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Combinaciones

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008800300400500600700550Anlisis para Buzamientos:80, 70,60, 50, 40 y 30Ejemplo:

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Consideraciones toma decisin seleccin accesoSe deben tener en cuenta adems los costos de mantenimiento y operacin de los equipos utilizados para soportar el transporte a travs del inclinado o del pozo, as como la infraestructura asociada requerida.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Desarrollo secundario: Son las labores complementarias que permiten la explotacin del yacimiento. Estas labores pueden ser estaciones de transferencia en el transporte, cruzadas, niveles, comunicaciones entre niveles, tambores, tolvas, etc.Caractersticas:El desarrollo secundario se caracteriza por su costo. Por lo tanto la ubicacin, el tamao y la cantidad de cada labor debe ser cuidadosamente planeada.Dependiendo del mtodo minero seleccionado para aplicar al yacimiento, de la magnitud de la explotacin, de los equipos seleccionado y de la proyeccin de la mina, as mismo ser el tamao de las labores desarrolladas.La fortificacin tiene adems un papel importante, en tanto que esta deber estar acorde con la temporalidad y el uso de las excavaciones abiertas.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Avance de pozos verticalesNormalmente utilizados para transporte de mineral y personal.Pueden ser utilizados adems como entrada y/o retorno de ventilacin.Pueden estar divididos en varias secciones para: Transporte de mineral, transporte de personal, paso de aire, conduccin de tuberas de aire comprimido y agua (potable y bombeo), cables elctricos, comunicaciones, etc.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Avance de inclinadosUtilizados para transporte de mineral y personal.Son utilizados como entrada y/o retorno de ventilacin.Generalmente estn divididos en dos secciones para transporte de mineral y transporte de personal. Se utilizan para la conduccin de tuberas de aire comprimido y agua (potable y bombeo), cables elctricos, comunicaciones, etc.Comnmente se utilizan Skips para el transporte de mineral, los cuales descargan en tolvas que sirven como estaciones de transferencia de carga.Video

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Avance de guas o cruzadas en estrilAccesos a nivel o cruzadas para cortar diferentes vetas o cuerpos mineralizadosPendientes entre el 0,5 y el 2%En lo posible minimizar las curvasControlar la resistencia aerodinmicaAdaptar la fortificacin a la seccinCuando son vas internas, generalmente conducen a estaciones de transferencia para transporte de mineral o a puntos de servicios como estaciones de bombeo o sub-estaciones elctricas.Poseen factores de seguridad mayores por ser vas con una duracin ms larga que las que se abren en mineral.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Avance de niveles en mineralSon vas muy temporales por estar asociadas a los frentes de explotacinPendientes entre el 0,5 y el 2%SU trazado est regido por la forma del cuerpo mineralGeneralmente sus especificaciones son menores que las de las vas abiertas en estrilEstn diseadas para recolectar el mineral explotado en los diferentes frentes de produccin. Generalmente requieren soporte por la afectacin generada por los frentes de explotacin.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Avance de tamboresPermiten la comunicacin entre niveles de explotacin.Su avance es ascendente.Definen los bloques de explotacinFacilitan la ventilacin y el transporte de mineral hasta los puntos de carguePermiten la comunicacin entre diferentes mantos o vetasGeneralmente son construidos en mineralCuando se construyen en estril permiten el transporte de mineral entre sectores de explotacin y puntos de transferencia de carga.Pueden ser utilizados para conformar circuitos de ventilacin, desage o para paso de cables elctricos o tuberas de agua o aire comprimido.

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Construccin de tolvas en estaciones de transferenciaReciben la produccin de los frentes del nivel.Poseen rejas que garantizan el tamao del mineral que se entrega al proceso siguiente. Pueden existir martillos hidrulicos.Estn equipados con sistemas de descarga para agilizar el vaciado de los vagones.Poseen compuertas que permiten el cargue por gravedad para el siguiente transporte.Su diseo obedece a la capacidad de los equipos de transporte.Generalmente son construidos en estrilVideo

GENERALIDADESDesarrolloMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Construccin de tolvas en estaciones de cargueSon tolvas construidas en roca, concreto o madera.Estn dotadas de un sistema de compuertas que permiten un cargue rpido mediante el uso de la gravedad.Alimentan sistemas de transporte de capacidad mayor que la del equipo que las abastece. Generalmente son locomotoras, bandas transportadoras, skips de gran capacidad, etc.

GENERALIDADESPreparacinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Son todas las actividades que se deben realizar despus del desarrollo tendientes a dejar los bloques de mineral listos para dar inicio a su arranque masivo.Dependiendo del mtodo minero a aplicar, sern las labores a ejecutar.Cmaras y pilares: Apertura de conducciones para el despilonado, construccin de estaciones para el montaje de cabrestantes, adecuacin de tolvas para el cargue de mineral.Tajo Largo: Apertura de tambor para frente de explotacin, instalacin de fortificacin inicial, instalacin de equipos de transporte, adecuacin de cabeceras de los tajos, etc.Sublevel Stoping: Apertura de cara libre.Corte y relleno: Apertura de sobre-gua inferior para cara libre, adecuacin de infraestructura para manejo de relleno, construccin de tolvas para recuperacin de mineral.

GENERALIDADESExplotacinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Es el arranque masivo del mineral desarrollado y preparado mediante la aplicacin de las tcnicas y secuencias establecidas por el mtodo minero. La clasificacin de los mtodos mineros se realiza segn estos criterios:Frentes naturalmente soportadosCmaras y pilares (Room and pillar)Exp. por subniveles (Sublevel stoping)VCRFrentes artificialmente soportadosCmara almacn (Shrinkage stoping)Corte y relleno (Cut and Fill)Minera de cuadros (Square set mining)Tajo largo (Longwall mining)Mtodos de hundimientoHundimiento de bloques (Block caving)Hundimiento por subniveles (Sublevel caving)

GENERALIDADESPerforacin y voladuraMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008La perforacin y la voladura son las actividades fundamentales para adelantar las labores de desarrollo, preparacin y explotacin.

Los equipos son seleccionados de acuerdo con las caractersticas y requerimientos de cada mtodo. El avance tecnolgico en los equipos de perforacin ha revolucionado la minera subterrnea con mtodos de grandes barrenos largos.

Igualmente los accesorios de perforacin y voladura son tpicos de cada mtodo, siendo estos seleccionados en funcin de la aplicacin especfica que se requiera y de las condiciones de del medio en que se utilizarn.

GENERALIDADESCargue y transporteMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Cada mtodo define las particularidades de sus equipos.

La magnitud de la mina, la forma del yacimiento, el tipo de mineral a cargar y transportar, el destino del mineral, etc., establecen condiciones a las que se deben acomodar los equipos de cargue y transporte.

Los sistemas continuos, los equipos sobre llantas o rieles, los sistemas de traccin, o la combinacin de estos, obedecen a procesos de planeacin minuciosamente adelantados, pues sus costos y la incidencia en el negocio son de mucho peso.

GENERALIDADESCargue y transporteMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Se debe tener en cuenta no solo el transporte de mineral, sino adems el transporte del personal y los materiales de consumo requeridos durante la operacin minera.Durante la extraccin se presenta un primer transporte en el frente mismo, lo que algunas veces requiere un transporte especial.Dependiendo del tipo de mineral los equipos de transporte pueden cambiar.El transporte a lo largo del proceso de extraccin puede ser descendente, a nivel , ascendente o mixto.

GENERALIDADESCargue y transporteMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Se debe tener en cuenta no solo el transporte de mineral, sino adems el transporte del personal y los materiales de consumo requeridos durante la operacin minera.Durante la extraccin se presenta un primer transporte en el frente mismo, lo que algunas veces requiere un transporte especial.Dependiendo del tipo de mineral los equipos de transporte pueden cambiar.El transporte a lo largo del proceso de extraccin puede ser descendente, a nivel , ascendente o mixto.

GENERALIDADESFortificacinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008Garantiza la estabilidad de las obras subterrneas. Puede ser temporal o definitiva, dependiendo del sitio en que se utilice.Normalmente se utilizan pernos, cables, arcos de acero o concreto en vas de larga duracin, mientras que en vas temporales o de corta vida se utiliza madera.Se han desarrollado diversos sistemas de fortificacin que son aplicados en casos especiales.La madera es de uso universal en la fortificacin. Existen diversos tipos de refuerzos con madera, los cuales se utilizan dependiendo del tipo de problema que se est atacando.

GENERALIDADESVentilacinMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008La ventilacin es el servicio minero responsable de garantizar el ambiente subterrneo apto para el trabajo de los mineros, mediante la evacuacin y/o dilucin de gases y polvos. Se divide en dos tipos: principal y secundaria. El circuito de ventilacin depende del mtodo minero particular utilizado.

GENERALIDADESDesageMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008El desage es el servicio que se encarga de evacuar las aguas resultantes durante la actividad minera. Estas pueden ser percolantes, infiltradas de fuentes superficiales o introducidas por el hombre para las actividades mineras.El desage puede conseguirse por gravedad o por bombeo.La calidad del agua es un parmetro importante para la seleccin de los equipos de bombeo

GENERALIDADESPreparacin para el futuroMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008La minera es un mundo competitivoLa rentabilidad es la garanta de la supervivenciaLas normas legales, las exigencias ambientales, las condiciones de la mina, etc., hacen que cada da las operaciones sean ms costosasEl desarrollo de mejoras operacionales y de nuevos equipos ayudan a compensar los incrementos en los costos de operacin.La mecanizacin, la automatizacin y la robtica toman da a da ms fuerza en la minera.Los mtodos mineros deben ser lo suficientemente flexibles para la recepcin de cambios tecnolgicos.

GENERALIDADESTerminologa utilizadaMINERA SUBTERRNEA Generalidades Semestre 01/2008GLOSARIO MINERO

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