Construccin y desarrollo de aberturasUno de los problemas que se plantean en la preparacin de una mina es el de definir el tipo de labores de acceso al yacimiento subterrneo ya que estas pueden iniciarse: con un pozo, una galera inclinada o por medio de rampas. Antes de tomar una decisin hay que considerar cuatro factores a saber: profundidad del yacimiento, tiempo disponible para la preparacin, costo y tipo de transporte al exterior.El termino desarrollo se refiere a la abertura de labores mineras a travs de un filn virgen. En general en el desarrollo de minas se ejecutan cortadas en forma horizontal con cierta pendiente positiva, si estas se construyen con pendiente negativa se denominan rampas o inclinados. En cualquier mina cualquier abertura construida hacia arriba con una ngulo bastante pronunciado se llama chimenea y si esta es construido hacia abajo en sentido contrario se denomina pique. Las aberturas subterrneas paralelas a la inclinacin de la estructura principal de la veta son conocidas como galeras.Se deben considerar tres principios bsicos para el desarrollo preliminar:a) El desarrollo debe ser planeado para obtener en lo posible tanta informacin como sea necesario.b) Es preferible comenzar el desarrollo preliminar con labores de pequea dimensin para evitar arriesgar el capital. Muchas galeras de exploracin para minas metlicas son de mayores dimensiones para acomodar pequeas unidades de carguo y transporte, se debe evitar incurrir en este erro.c) El desarrollo debe ser usado para obtener la mxima informacin estructural. No hay reglas que regulen el tamao del pique y galeras; este depende de la probabilidad de desarrollar la mina para la etapa de produccin.Dentro de las principales labores de desarrollo relacionadas con la produccin tenemos:Desarrollo de accesos a la produccinLas consideraciones bsicas en el planeamiento y desarrollo de los accesos a la produccin estn relacionados directamente a los parmetros de diseo de las aberturas, siendo estos: El flujo de produccin. La pendiente de la abertura. Tamao, disposicin de la abertura.Produccin versus el desarrolloCada elemento del flujo productivo debe ser planificado y consolidado para compatibilizar con los dems elementos del flujo. Tpicamente, las aberturas de desarrollo para asegurar el posterior flujo del material en la etapa de produccin deben ser: Una galera preliminar para equipos de acarreo. Un ore-pass. Una galera principal de transporte. Un bolsillo para mineral. Un pique para izaje a superficie.Desarrollo de inclinadosLa inclinacin de las labores determina el nombre de la labor. Esta inclinacin es determinada por la combinacin de elevaciones relativas, desde la superficie a la zona mineralizada.Para transporte con cinta, la pendiente de las galera no deben pasar de ; el transporte con camiones exige pendientes de a ; y en el caso de pozos de extraccin se llega a la vertical. Al aumentar la profundidad, el acceso por galeras inclinadas o rampas deja ser interesante pues su longitud es de tres a nueve veces la del pozo vertical. Ello no solo encarece su produccin sino que tambin aumentan los gastos de transporte y conservacin.El avance especfico de una galera inclinada puede ser de unos 23-30 m por semana con mtodos convencionales (las perforadoras de seccin plena o topos no se han generalizado an en este tipo de trabajos), pueden llegar a conseguirse avances de hasta 8 m por da.Los avances altos se consiguen con personal bien adiestrado y maquinaria especializada, lo que solo se encuentra en empresas que se dediquen a trabajos especiales de desarrollo y profundizacin de pozos. En, cambio una galera inclinada puede avanzarse con mineros calificados de la propia empresa, dotados de equipos normales de produccin.Una decisin importante es la del tipo de transporte que se elija para la mina. Los camiones pueden subir rampas con pendientes de hasta a velocidades de 8 a 10 km/h completamente cargados de mineral, pueden ser cargados en el frente o por medio de un echadero o chute y viajar directamente al punto de descarga.Inclinado versus piqueUn pozo segn su seccin, profundidad, mtodo de profundizacin y tipo de roca, tiene siempre un costo de ejecucin por metro muy elevado, considerando la perforacin, infraestructura, equipos y revestimiento. Las labores inclinadas se limitan a minas relativamente poco profundas. El costo de una rampa es ms bajo que el de un pique para una misma distancia e igual hasta los 240 m, pasada esa distancia es ms econmico hacer un pique que un inclinado, el costo por metro lineal es casi igual a los 180 m, para mayores distancias que esta, el costo por metro es ms bajo en piques.Muchos piques son revestidos con concreto ofreciendo excelente estabilidad. Muchas rampas tienen forma rectangular con la mayor dimensin entre el piso y el techo. En un terreno incompetente las rampas son difciles de desarrollar y su mantenimiento es costoso. Algunas ventajas que ofrecen los inclinados son: Los inclinados proveen un acceso ms fcil para equipos mviles. Para transportar equipos por piques es necesario desmontarlos, para luego ensamblarlos en el lugar de trabajo. Los inclinados se utilizan para instalar fajas transportadoras, obtenindose elevadas producciones. En terrenos movedizos los inclinados necesitan menor mantenimiento que un pique.Los piques e inclinados pueden acomodarse de acuerdo a la conveniencia del diseo y al mineral en produccin; pudiendo servir a la vez como camino, servicio, etc. La mayora de inclinados utilizan sostenimiento shotcrete con mallas y pernos. Los inclinados pueden ser: De un solo compartimiento. De dos compartimientos de lado a lado. De dos compartimientos de abajo y arriba.En pozos poco profundos y sin equipos de profundizacin especiales slo se logran avances de 5 a 10 m por semana para pozos de 500 m. Mediante mecanizacin se consiguen avances de 30 m por semana.Tamao de la aberturaEl tamao de la abertura puede ser adecuado a los propsitos especiales de la produccin ya sea mediante piques, inclinados, etc. La seccin transversal est determinada por la capacidad del skip y esta es determinada por las siguientes variables: Densidad del mineral. Capacidad y velocidad de izaje. Tiempo de carguo y descarga. Tiempo de izaje.Galeras, entradas y crucerosPara iniciar la produccin con un determinado mtodo de explotacin se requieren desarrollos que sean acordes a la forma del yacimiento. La forma bsica de la mina debe determinar la ruta de la galera principal de extraccin, a partir de esta se ramifican las labores en casi toda la extensin del depsito. El punto central de izaje debe estar ubicado lo ms cercano posible al yacimiento, teniendo en consideracin el buzamiento, caja piso y caja techo. Al cruzar el yacimiento, gran parte del material que circunda al pique o al inclinado no debe ser minado para proteger las aberturas del acceso.Normalmente cuando se emplea un mtodo definido, esta tiene que desarrollarse en forma simtrica al yacimiento. Con equipo mecanizado se sugiere incrementar las aberturas de los accesos en 50%, para mejorar as la maniobrabilidad de los equipos pesados; se debe adems aumentar el flujo de ventilacin, facilitando as mayores eficiencias en el trabajo. Los accesos para el transporte deben ser construidos tan rectos como sea posible, la inclinacin depende del equipo a ser usado.En galeras principales con rieles, la pendiente es menor al 3%, para equipos sobre neumticos la pendiente debe encontrarse entre +8% y -8%, con un mximo de 14% a -18% para pequeas distancias. El radio de curvatura depende del equipo, en labores de acceso generalmente se emplea un radio de 15 m. Para equipos sobre rieles el radio de curvatura promedio es de 24 m recomendndose para las galeras principales un radio de 60 a 150 m.Chimeneas y rampas como desarrollo de produccin Su uso debe ser planificado como vas de produccin si el mineral va a ser izado, lo cual se puede ejecutar de dos diferentes formas: El mineral es descargado por un ore pass donde se mueve por gravedad, siendo descargado en el nivel ms bajo. Mediante vehculos por una rampa o inclinado.La desventaja del uso combinado de rampas y ore-pass radica en que hay prdidas de tiempo de carguo y re-carguo. Los factores que favorecen el uso de ore-pass son: No hay prdidas de tiempo. Menos peligro para el operador. Menos costo de mantenimiento y operacin para vehculos de transporte. Disponibilidad de chutes automticos para cargar a camiones y fajas. Alta productividad, los alimentadores pueden cargar camiones en 1 o 2 minutos.Cuando se planifican chimeneas de produccin se consideran los siguientes factores: Fragmentacin del mineral. Los movimientos efectuados y la estabilidad de las aberturas. El costo de chimenea que es en funcin a la longitud.Almacenaje de mineral ore pocketSe debe contar con una capacidad adicional a la requerida por la produccin normal de mina. La extraccin del mineral producido se efecta mediante piques, inclinados y/o galeras principales de extraccin. La preparacin de estas labores debe ser rpida aunque esto implique elevar costos, porque estos tiempos perturban el ciclo de minado, y el sistema de extraccin por mltiples vas debe funcionar intermitentemente. El tamao correcto del pocket depende de la manera como se efecta el izaje del mineral.Planeamiento de desarrollo para servicios Los desarrollos de servicios estn sujetos a las mismas consideraciones que las aberturas de produccin, as como aquellas necesarias para cumplir con sus funciones de servicios a la produccin. El nombre del desarrollo es una combinacin de la funcin que cumple, por ejemplo: chimenea de ventilacin, pique de servicios y para personal, galera de limpieza, pique de emergencias, etc.En minas subterrneas se desarrollan piques, chimeneas, galeras, inclinados, cruceros, teniendo en cuenta el sistema de ventilacin y stas aberturas pueden ser aumentadas o modificadas segn la disponibilidad de energa para poder mover la cantidad necesaria de aire a mnimo costo.Sumidero y estacin de bombeo Los sumideros son reas que sirven para almacenar el agua, pueden ser piques de donde es bombeada a la superficie. No hay regla general para determinar la capacidad de almacenaje del agua. Los sumideros tambin son necesarios en las minas mecanizadas en el piso del filn. Adems mediante canaletas se recolecta agua con finos, dicho material es conducido a un sumidero donde se decantan o sedimenta los finos y solo el agua limpia es bombeada.En algunos casos se recomienda construir dos sumideros, uno principal otro secundario de donde se bombea agua limpia, pudindose ambos deslamar; este proceso de deslame se puede realizar usando cargadores frontales, mediante el bombeo de barros o mediante el skip (aunque este sistema no es recomendable), el uso de varios sumideros es recomendable para evacuar las lamas.